DE2348922C3 - Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Polyätherurethanschaumstoffs und Polyätherarethanschaumstoff - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Polyätherurethanschaumstoffs und Polyätherarethanschaumstoff

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Description

Die verbreitetste Methode, flexible Polyurethanschaumstoffe herzustellen, ist die, ein organisches Polyisocyanat mit einer Verbindung, die aktiven Wasserstoff, das ist ein Wasserstoff, der gemäß der Zerewitinoff-Methode, JACS, Band 49 (1927), Seite 3181 und folgende, sich als aktiv messen und bestimmen läßt, enthält, umzusetzen. Gegebenenfalls können auch andere Zusätze verwendet werden, wie Wasser, Hilfstreibmittel, Katalysatoren und oberflächenaktive Mittel. so
Es ist bekannt, Polyätherpolyole anstelle von Polyesterpolyolen flexiblen Polyurethanschaumformulierungen einzuverleiben, um die Elastizität der resultierenden Schaume zu verbessern. Zwar wird die Elastizität durch diese Methode verbessert, die Schäume haben jedoch weder die Tragfähigkeit noch den Belastungsfaktor von Kautschuklatexschäumen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Polyätherurethanschaumstoffs mit verbessertem Belastungsfaktor sowie einen eo solchen Polyätherurethanschaumstoff zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung gründet sich auf die Feststellung, daß bei der Herstellung von flexiblen Polyätherurethan-Schaumstoffen durch Mitverwendung bestimmter Mengen definierter Polyätherpolyole, die mit Urethan· und/oder Harnstoffgruppen mit starker Wasserstoffbindung an den Enden blockiert sind, die Tragfähigkeit der Schäume gegenüber Kautschuklatexschäumen signifikant verbessert wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Polyätherurethanschaumstoffs durch Umsetzung eines organischen Polyisocyanats mit einem Polyätherpolyol in Gegenwart von Wasser, einem Katalysator, gegebenenfalls einem Hilfstreibmittel und einem oberflächenaktiven Mittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zusätzlich 5 bis Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polyätherpolyol eines mit Urethan· und/oder Harnstoffgruppen an den Enden blockierten Polyätherpolyols mitverwendet, das entweder durch Umsetzung eines Polyäthers mit einer durchschnittlich»! Hydroxylfunktionalität von wenigstens 2 und nicht mehr als 3 und einem Äquivalentgewicht von 200 bis 2000 mit einer stöchiometrisch äquivalenten Menge eines gesättigten aliphatischen oder aromatischen Monoisocyanate mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen oder durch Umsetzung des Polyäthers mit zunächst einem Mol eines organischen Diisocyanats pro Mol Hydroxylgruppe in dem Polyäther und anschließende Umsetzung des resultierenden, endständige Isocyanatgnippen enthaltenden Polyäthers mit einem stöchiometrischen Äquivalent, bezogen auf die Isocyanatgnippen, eines gesättigten aliphatischen oder aromatischen primären Monoamins mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen hergestellt worden ist, und man gegebenenfalls noch 0,005 bis 0,1 Mol eines gesättigten
aliphatischen oder aromatischen primären Monoamins mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen pro 100 g des an den Enden blockierten Polyätherpolyols zusetzt
Die Erfindung betrifft ferner einen Polyätherurethanschaumstoff mit erhöhtem Belastungsfaktor, erhalten s nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren.
Die erfindungsgemäßen Polyätherurethanschaumstoffe weisen trotz ihres erhöhten Belastungsfaktors keine erhöhte Dichte auf.
Man kann beim erfindungsgemäßen Verfahren eine ι ο große Vielfalt von organischen Polyisocyanaten für die Polyurethanreaktion verwenden. Die bevorzugten Polyisocyanate sind die Kohlenwasserstoffdiisocyanate, die nicht mehr als 30 Kohlenstoffatome, vorzugsweise nicht mehr als 15 Kohlenstoffatome, enthalten, wie is Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Diphenylmethan-ρ,ρ'- oder -m,m'-diisocyanat und ihre Polymeren und Diisocyanatomethylbenzol. Es können jedoch auch andere organische Diisocyanate und Polyisocyanate mitverwendet werden oder an die Stelle der genannter, treten. Man kann auch Gemische von zwei oder mehr Di- und/oder Polyisocyanaten verwenden. Aromatische Polyisocyanate werden bevorzugt, insbesondere die Toluylendiisocyanate.
Geeignete Polyätherpolyole können durch Umsetzung eines mehrwertigen Alkohols, Phenols oder eines Amins mit einem Alkylenoxid in Anwesenheit eines Katalysators hergestellt werden. Die bevorzugten Reaktionsteilnehmer sind mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglykol, Pentaerythrit, Propylenglykol, 2,3-Butylengiykol, 1,3-ButyIenglykol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan oder deren Gemische. Zu geeigneten Alkyienoxiden gehören Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Amylenoxk, Epichlorhydrin und Gemische davon. Andere auf dem Fachgebiet bekannte Polyätherpolyole können el· nfalls in den Systemen der vorliegenden Erfindung verwendet oder anstelle anderer verwendet werden, unabhängig von deren Herstellungsverfahren. Gemische derartiger Polyole können ebenfalls verwendet werden.
Falls gewünscht kann ein Teil des mehrwertigen Alkohols durch eine andere Verbindung, die wenigstens zwei reaktive Wasserstoffatome aufweist, wie Alkylamine, Alkylenpolyamine, cyclische Amine, Amide oder Polycarbonsäuren, ersetzt werden. Zu geeigneten Alkylaminen und Alkylenpolyaminen gehören Methylamin, Äthylamin, Propylamin, Butylamin, Hexylamin, Äthylendiamm, 1,6-Hexandiamin und Diäthylendiamin. Es können auch cyclische Amine, wie Piperazin, 2-Methylpiperazin und 2,5-DimethyIpiperazin, sowie Amide, wie Acetamid, Bernsteinsäureamid oder Benzolsulfonamid, verwendet werden.
Im allgemeinen handelt es sich bei den Polyätherpolyolen oder Polyolgemischen, die für die erfindungsgemäße Herstellung von flexiblen Polyätherurethan-Schaumstoffen geeignet sind, um Flüssigkeiten oder schmelzbare Festsubstanzen mit einem Molekulargewicht von 500 bis 5000 und einer durchschnittlichen Funktionalität von wenigstens 2 und im allgemeinen nicht mehr als 3. μ
Bei der Polyurethanreaktion reagiert das Polyisocyanat mit dem Polyol und Wasser in Anwesenheit eines Katalysators. Dabei reagiert das Polyol mit einem Teil des Polyisocyanate unter Bildung eines kettenverlängerten Polyurethans, weiteres Polyisocyanat reagiert mit es dem Wasser unter Bildung von Carbaminsäure, die unter Bildung eines primären Amins und Kohlendioxid zerfällt, das Kohlendioxid expandiert das Polyurethan zu einem zelligen Schaumgefüge, und das bei der Gasreaktion gebildete primäre Amin reagiert mit weiterem Polyisocyanat unter Bildung eines disubstituierten Harnstoffs, der wiederum mit weiterem Polyisocyanat unter Bildung vernetzender Biuretstrukturen reagieren kann.
Im allgemeinen gibt man Wasser in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Teile des nicht an den Enden blockierten Polyätherpolyols zum Schaumsnsatz, um die Kohlendioxiderzeugung zu unterstützen, da aas Kohlendioxid das Treibmittel für die Entwicklung des Schaumgefüges darstellt Das Wasser sollte man zur Entfernung von Härte erzeugenden Verunreinigungen, wie Eisen oder Calciumsalzen, behandeln. Allgemein ausgedrückt sollte das Wasser einer Behandlung mit verschiedenen Zeolithen und anderen Molekularsieben unterworfen werden oder destilliert werden, um praktisch alle Verunreinigungen zu entfernen.
Katalysatoren werden im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Teile des nicht an den Enden blockierten Polyätherpolyols zugesetzt, um die verschiedenen Reaktionen zu beschleunigen. Die Kettenverlängerungsreaktion, bei der das Polyol und Wasser mit dem Polyisocyanat unter Bildung des Polyurethan reagiert, wird durch tertiäre Amine und bestimmte Metallverbindungen beschleunigt Man verwendet insbesondere Kombinationen von tertiären Aminen und Zinnverbisdungen. Zu Beispielen für tertiäre Amine gehören
Triäthylendiamin,TetramethyIenbutandiamin,
ß, ß'-Dimethyiaminoäthyläther,
Triethylamin, N-Methylmorpholin, N-Äthylmorpholin, Diäthyläthanolamin, N-Kokosmorpholin,
1 -Methyl-4-dimethylamino-äthylpiperazin,
3-Methoxy-N-dimethylpropylamin,
Ν,Ν-DimethyI-N-isopropylaniin,
N1N-Diäthyl-3-diäthylaminopropylamin und
Dimethylbenzylamin.
Zu Beispielen für Zinnkatalysatoren gehören
Dibutylzinndilaurat, Zinndichlorid, Dibutylzinn-di-2-äthylhexoat,Zinn(II}-octoat, Zinn(II)-oleat, Tetramethylzinn, Tetra-n-butylzinn, Di-n-buty !zinndichlorid, Diisobutylzinn-bis-(monobutylmaleat), Di-n-butylzinndiacetat, Di-2-äthyihexylzinn-bis-(2-äthylhexoat), Tri-n-butylzinnacetat und Di-butylzinndistearal
Hilfstreibmittel werde») gegebenenfalls mitverwendet, um die Treibwirkung aus der Wasserreaktion zu unterstützen. Beispiele hierfür sind Halogenkohlenwasserstoffe, wie Monofluortrichlormethan, Dichlordifluornvethan, Trifluormonochlormethan, 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, Dichlortetrafluoräthan, Äthylenchlorid, Methylenchlorid, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff. Zu anderen geeigneten Schäumungsmitteln gehören Alkane mit niedrigem Molekulargewicht, wie Methan, Äthan, Propan, Pentan, Hexan oder Heptan, Alkene, wie Äthylen oder Propylen, Äther, wie Äthyläther oder Diisopropyläther, sowie Gemische davon, tm allgemeinen verwendet man die Halogenkohlenwasserstoffe in einer Menge von I bis 50 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile nicht an den Enden blockiertes PolyätherpolyoL
Normalerweise gibt man ein oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Teile nicht an den Enden blockiertes Polyätherpoly-
ol hinzu, um die Zellenstruktur zu verbessern und ein Kollabieren des Schaums während der Expansion zu verhüten. Typische oberflächenaktive Mittel sind Siloxan-oxyalkylen-Blockcopolymerisate, wie sie z, B. in der US-PS 28 34 748 beschrieben sind.
Das zur Herstellung des an den Enden mit Urethan- und/oder Hamstoffgnippen blockierten Polyätherpolyols verwendete aliphatische oder aromatische Monoisocyanat mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen ist vorzugsweise in dem an den Enden zu blockierenden Polyätherpo- ι ο lyol löslich und stellt insbesondere eine Flüssigkeit dar. Zu Beispielen für bevorzugte organische Monoisocyanate gehören Äthylisocyanat, Isobutyltsocyanat, Undecylisocyanat, oc-Naphthylisocyanat, Phenylisocyanat und die o-, m- und p-Toluylisocyanate.
Das zur Herstellung des an den Enden mit Urethan- und/oder Harnstoffgruppen blockierten Polyätherpolyols verwendete aliphatische oder aromatische primäre Monoamin mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen ist vorzugsweise in dem an den Enden zu blockierenden Polyol löslich und stellt insbesondere eine Flüssigkeit dar. Zu Beispielen für bevorzugte organische Monoamine gehören Benzylamin, n-Propylamin, 1 -Amino-3-methylbutan, n-Hexylamin, o-, m- und p-Yoluidin und a- und ^-Naphthylamine sowie insbesondere Anilin.
Die an den Enden mit Urethan- und/oder Harnstoffgruppen blockierten Polyätherpolyole können entweder allein oder in Kombinationen angewendet werden. Durch Variation des Polyätherpolyols und seines Molekulargewichts und seiner Funktionalität, des Mono- oder Diisocyanate oder des primären Monoamins für die Blockierung kann man den Effekt des endständigen Harnstoffes variieren.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Mitverwendung eines gesättigten aliphatischen oder aromatischen primären Monoamins mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 0,005 bis 0,1 Mol pro 100 g an den Enden mit Urethan- und/oder Harnstoffgruppen blockierten Polyätherpolyols. Eine derartige Kombination bewirkt eine weitere bemerkenswerte Erhöhung des Belastungsfaktors des Schaumstoffes, die den durch die alleinige Verwendung des an den Enden blockierten Polyätherpolyols erzielten Wert übersteigt Eine große Anzahl insbesondere ungehinderter primärer Monoamine ist für die Verwendung in Kombination mit den an den Enden blockierten Polyätherpolyolen geeignet Beispiele für derartige primäre Monoamine sind oben genannt
Außer der Zunahme des Belastungsfaktors weisen die flexiblen Polyurethanschaumstoffe, die an den Enden mit Urethan· und/oder Harnstoffgruppen blockierte Polyätherpolyole enthalten, eine Druckverformungskurve auf, die viel weniger ausgeprägte Plateaus hat als man sie bei ähnlichen Polyurethanschaumstoffen findet, die diese nicht enthalten. Diese Plateaus sind charakteri · stisch für flexible Polyurethanschaumstoffe, treten jedoch nicht in Kautschuklatexschaumstoffen auf. Diese besondere Eigenschaft ist bei der Ausführungsform hervorzuheben, bei der das an den Enden mit Urethan- und/oder Harnstoff gruppen blockierte Polyätherpolyol in Kombination mit dem primären Monoamin verwendet wird.
Ein weiteres unerwartetes Ergebnis ist eine bemerkenswerte Veränderung des Viskositätsprofils des Schaumansatzes vor dem Schäumen. Während die nicht blockierten Polyätherpolyole allein als viskose Sirupe vorliegen, hzl der Zusatz der an den Enden mit Urethan- und/oder Harnstoffgruppen blockierten Polyätherpolyole zu den nicht blockierten Polyätherpolyolen, mit oder ohne das primäre Monoamin, eine bemerkenswerte Viskositätserhöhung zur Folge, die so weit geht, daß die resultierende Mischung ein gelatinöses Aussehen annimmt Nach kurzem Rühren verschwindet jedoch der Gelcharakter der Mischung und sie kehrt in den Zustand eines üblichen viskosen Sirups zurück. Diese Umwandlung ist reversibel. Dieser thixotrope Charakter verleiht wahrscheinlich der Mischung einen erheblichen Grad der Stabilisierung bei der Entwicklung des Schaums und kann verantwortlich dafür sein, daß bei Mischungen, die die an ;den Enden mit Urethan- und/oder Harnstoffgruppen blockierten Polyätherpolyole enthalten, bemerkenswert weniger stabilisierende oberflächenaktive Mittel erforderlich sind. Einen ähnlichen Viskositätseffekt erzielt man, wenn Harnstoffgruppen durch Zugabe kleiner Mengen hochreaktiver primärer Monoamine zur Rezeptur in situ gebildet werden. Diese primären Monoanhinc werden vorzugsweise in der Po'.yolkomponente aufgelöst Besonders ausgeprägte Verbesserungen in bezug auf den Beiastungsfaktor sind mit Komi.^iationen der beiden Techniken erzielt worden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken. Wenn nichts anderes angegeben ist, stellen alle Teile Gewichtsteile und alle Prozentsätze Gewichtsprozentsätze dar.
Beispiel 1
Ein an den Enden mit Urethaugruppen blockiertes Polyätherpolyol wird hergestellt, indem man ein unter Verwendung von Glycerin als Starterpolyol hergestelltes Polyoxypropylentriol mit Äthylenoxid und einem geeigneten Katalysator umsetzt, bis alle Hydroxylgruppen vollständig mit Äthylenoxidendgruppen versehen sind. Das Reaktionsprodukt das ein Molekulargewicht von etwa 4600 (ein Äquivalentgewicht von etwa 1500) aufweist wird isoliert und dann mit einer stöchiometrischen Menge Phenylisocyanat umgesetzt, um die Hydroxylgruppen in Urethangruppen umzuwandeln.
Zwei Proben aus wassergetriebenem flexiblem Polyätherurethanschaumstoff werden aus den unten aufgeführten Bestandteilen hergestellt Alle Bestandteile werden in einer Mischvorrichtung mit hoher Scherwirkung zusammengemischt, und die Mischung wird in einen Pappkarton gegossen, um einen Schaumstoff an der Luft bei Raumtemperatur zu bilden. Die Proben werden 10 Minuten lang bei 126,7°C im Ofen gehärtet und einer Reihe von Tests unterzogen, deren Ergebnisse ebenfalls unten angegeben sind:
Bestandteile
Proben
A
Polyoxypropylentriol, MG: 3000 100 100
(aus Glycerin als Starterpolyol)
An den Enden blockiertes Poly- ·- 10
ätherpolyol
80/20 - Mischung aus 52 52
2,4-/2,6-Toluylendiisocyanat
Wasser 4 4
Oberflächenaktives Silikon 1 J Zinn(II)-octoat 035 0,35
Ν,Ν,Ν',Ν'-Tef-imethylbutandiamin 0,05 0,05
N-Methylmorpholin 0,60 0,60 Fortsetzung Bestandteile Eigenschaften
Proben A
Dichte, g/cm3,
10 k 10x5-cm-Probe
Verformungslast bei 25%
Eindrückung, kg
Verformungslast bei 65%
Eindrückung, kg
Belastungsfaktor
Schopper-Rückprall
0,0254718 0,0259524 2,68 2,72
5,44 6,26
2,04 52
2,31 56
Ii
Die Verbesserung des Belastungsfaktors ist bei Verwendung des an den Enden blockierten Polyols (Probe B) deutlich sichtbar.
Beispiel 2
Man stellt ein an den Enden mit Urethan- und Harnstoffgruppen blockiertes Polyätherpolyol her, 2> indem man ein Polyoxypropylendiol mit einem Molekulargewicht von 2000 (aus Äthylengtykol als Starterpolyol) mit dem zweifachen seines Äquivalentgewichtes einer 80/20-Mischiing von 2,4-/2,6-Toluylendüsocyanat umsetzt. Das Reaktionsprodukt wird anschließend mit jo so viel Anilin umgesetzt, daß alle nicht umgesetzten Isocyanatgruppen in N-Phenylharnstoffgruppen umgewandelt werden. Dieses Produkt wird mit einer gleichen Gewichtsmenge Polyoxypropylentriol (aus Glycerin als Starterpolyol) mit einem Molekulargewicht von 3000 r. vermischt, um die Handhabung zu erleichtern.
Aus den unten angeführten Bestandteilen werden zwei Proben von wassergetriebenem flexiblem PoIyätherurethanschaumstoff hergestellt. Die Vermischung und Bearbeitung erfolgt gemäß Beispiel 1. Beim Stehenlassen vor dem Schäumen wird die Mischung hochviskos; beim Verrühren wird die Mischung bedeutend dünner, wird aber wieder hochviskos, wenn man aufhört zu rühren. Dieses thixotrope Verhalten kann zur Stabilisierung der schäumenden Mischung beitragen, und ein stabilisierendes oberflächenaktives Mittel kann in geringerer Menge verwendet werden oder ganz entfallen.
Proben A
Polyoxypropylentriol, MG: 3000 90 (aus Glycerin als Starterpolyol)
50gewichtsprozentige Lösung 20
des an den Enden blockierten
Polyätherpolyols im obigen Polyoxypropylentriol, MG: 3000
80/20-Mischung aus 56
2,4-/2,6-Toluylendiisocyanat
100
56
Wasser Proben 4 I 4 B
Oberflächenaktives Silikon A 1 1 0,0251514
Zinn(II)-octoat 0,50 0,0257922 0,50
0,05 0,05 2,95
0,60 1,72 0,60
5.C2
Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylbutandiamin 5,53
N-Methylmorpholin 1.91
Eigenschaften 3,21 52
56
Dichte, g/cm3.
10 χ 10 χ 5-cm-Probe
Verformungslast bei 25%
Eindrvckung, kg
Verfonrungslast bei 65%
Eindrückung, kg
Belastungsfaktor
Schopper- Rückprall
Die Verbesserung des Bclastungsfaktors ist bei Verwendung des an den Enden blockierten Polyols (Probe A) sehr ausgeprägt.
Beispiel 3
Das an den Enden blockierte Polyätherpolyol des Beispiels 2 wird mit den unten angegebenen Bestandteilen zur Herstellung von Proben aus mit Wasser aufgetriebenem flexiblem Po'yätherureihanschaumstoii verwendet. Das Vermischen und Verarbeiten erfolgt wie in Beispiel 1.
Bestandteile
PoIynxypropylentrioL MG: 3000 (aus Glycerin als Starterpolyol)
50gewichtsprozentige Lösung des an den Enden blockierten Polyätherpolyols im obigen Polyoxypropylentriol, MG: 3000 Anilin
80/20-Mischung aus 2,4-/2,6-Toluylendiisocyanat Wasser
Oberflächenaktives Silikon Zinn(II)-octoat
N-Methy!fr,orpho!ip.
Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylbutandiamin
Proben B 2 C D
A 100 55 90 90
100 - 4 20 20
— 1 _ 2
0,50 52 55
52 0r60 4 4
4 0,05 1 1
1 0,50 0,50
0,50 0,60 0.60
0,60 0,05 0,05
0,05
9 10
Fortsetzung Eigenschaften Proben
A B
Dichte, g/cmJ, 10x10χ5-cm-Probe 0,024030 0,024831 0,025312 0,025472 Verformungslast bei 25% Eindruckung, kg 2,54 2,99 1,95 1,36 Verformungslast bei 65% Eindrückung, kg 5,03 8,12 5,31 6,76 Belastungsfaktor 1,98 2,71 2,72 4,97 Schopper-Rückprall 52 48 54 58
Die Verbesserung des Belastungsfaktors zwischen den Proben A und C und zwischen A, C und D zeigt den signifikanten Unterschied zwischen den Eigenschaften, die bei Verwendung an den Enden blockierter Polyätherpolyole per se und bei Verwendung der an den Enden blockierten Polyätherpolyole in Kombination mit einem primären Monoamin erhallen werden.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Polyätherurethanschaumstoffs durch Umsetzung eines organischen Polyisocyanate mit einem PoIyätherpolyol in Gegenwart von Wasser, einem Katalysator, gegebenenfalls einem Hilfstreibmittel und einem oberflächenaktiven Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich 5 bis 25 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polyätherpolyol eines mit Urethan- und/oder Harnstoffgruppen an den Enden blockierten Polyätherpolyols mitverwendet, das entweder durch Umsetzung eines Polyäthers mit einer durchschnittlichen Hydroxylfunktionalität is von wenigstens 2 und nicht mehr als 3 und einem Äquivalentgewicht von 200 bis 2000 mit einer stöchiometrisch äquivalenten Menge eines gesättigten aliphatischen oder aromatischen Monoisocyanate mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen oder durch Umsetzung des Polyäthers mit zunächst einem Mol eines organischen Diisocyanate pro Mol Hydroxylgruppe in dem Polyäther und anschließende Umsetzung des resultierenden, endständige Isocyanatgruppen enthaltenden Polyäthers mit einem stöchiometrischen Äquivalent, bezogen auf die Isocyanatgnippen, eines gesättigten aliphatischen oder aromatischen primären Monoamins mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen hergestellt worden ist, und man gegebenenfalls noch 0,005 bis 0,1 Mol eines jo gesättigten aliphatischen oder aromatischen primären Monoamins mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen pro 100 g des an den Enden blockierten Polyätherpolyols zusetzt
2. Polyätherurethanschaumstoff mit erhöhtem Belastungsfaktor, erhalten durch Umsetzung eines organischen Polyisocyanats mit einem Polyätherpolyol in Gegenwart von Wasser, einem Katalysator, gegebenenfalls einem Hilfstreibmittel und einem oberflächenaktiven Mittel, unter zusätzlicher Mitverwendung von 5 bis 25 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polyätherpolyol eines mit Urethan- und/oder Harnstoffgruppen an den Enden blockierten Polyätherpolyols, das entweder durch Umsetzung eines Polyäthers mit einer durchschnittlichen Hydroxylfunktionalität von wenigstens 2 und nicht mehr als 3 und einem Äquivalentgewicht von 200 bis 2000 mit einer stöchiometrisch äquivalenten Menge eines gesättigten aliphatischen oder aromatischen Monoisocyanate mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen oder durch Umsetzung des Polyäthers mit zunächst einem Mol eines organischen Diisocyanats pro MoI Hydroxylgruppe in dem Polyäther und anschließende Umsetzung des resultierenden, endständige Isocyanatgnippen enthaltenden Polyäthers mit einem stöchiometrischen Äquivalent, bezogen auf die Isocyanatgnippen, eines gesättigten aliphatischen oder aromatischen primären Monoamins mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen hergestellt worden ist, und gegebenenfalls noch 0,005 bis 0,1 Mol eines gesättigten aliphatischen oder aromatischen primären Monoamins mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen pro 100 g des an den Enden blockierten Polyätherpolyols.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1015099A (en) * 1973-08-07 1977-08-02 Union Carbide Corporation Polyurethanes and method of production
US3887503A (en) * 1974-01-18 1975-06-03 Uniroyal Inc 3-(Hydroxyhydrocarbylsecondaryamino)thiophene 1,1-dioxides and polyurethanes chain extended therewith
US3914188A (en) * 1974-01-31 1975-10-21 Air Prod & Chem Method of preparing cellular foams using polymeric stabilizer of cyclic nitrogenous monomers
US3914190A (en) * 1974-04-10 1975-10-21 Air Prod & Chem Method of preparing cellular foams using copolymeric stabilizers of selected nitrogenous monomers and esters of unsaturated dibasic acids
US4278770A (en) * 1978-04-20 1981-07-14 Olin Corporation Stabilization of high resilience polyurethane foam by including in the reaction mixture a polyol containing an effectively dispersed finely divided solid particulate material
US4312963A (en) * 1979-01-25 1982-01-26 Olin Corporation Stabilization of high resilience polyurethane foam
US4327194A (en) * 1979-01-25 1982-04-27 Olin Corporation Flexible polyurethane foam prepared from a reaction mixture which _includes a polyether triol containing an effectively dispersed finely _divided solid particulate material
US4338407A (en) * 1979-01-25 1982-07-06 Olin Corporation Stabilization of high resilience polyurethane foam
US4537912A (en) * 1984-09-05 1985-08-27 Reeves Brothers, Inc. Process for rapid curing of polyether polyurethane foam
CN103635312B (zh) * 2011-05-13 2015-11-25 马斯创新(私人)有限公司 一种织物-泡沫层压制品的制造方法

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