DE2403656A1

DE2403656A1 - Bindemittel auf der basis von polyolen und polyisocyanaten und ein verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2403656A1
Application number: DE2403656A
Authority: DE
Inventors: Alexander Frhr Von Haeberl; David Rack; Albert Stavinoha
Original assignee: FORM ALTSTOFF HANDELSGESELLSCH
Current assignee: FORM ALTSTOFF HANDELSGESELLSCH
Priority date: 1974-01-25
Filing date: 1974-01-25
Publication date: 1975-10-30
Also published as: ATA53275A; DD117469A5; FR2259134A1; FR2259134B3; AT343774B; CH610007A5

Description

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Anmelder: Alexander von Haebler, Salzburg, Albert-Schwaiger-Str. 4a

David Rack, Salzburg, Schwarzgrabenweg 17

Albert Stavinoha, Bergheim Haus Nr. 220/ Land Salzburg

Bindemittel auf der Basis von Polyolen und Polyisocyanaten und ein Verfahren zu seiner Herstellung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bindemittel auf der Basis von Polyolen und Polyisocyanaten und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung. Mittel zum Binden verschiedener Materialien, wie Holz, Gummi, Metall, Kunststoff usw., sind bereits bekannt. In großem' Umfange werden insbesondere Bindemittel auf der Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen verwendet. Diese Harze haben allerdings- gewisse Nachteile. Ein Nachteil besteht insbesondere darin, daß die Oberflächen der zu bindenden Materialien von Wasser bzw. Feuchtigkeit befreit sein müssen, weil sonst keine einwandfreie Bindung zustande kommt, d.h., daß bei Anwesenheit von Wasser bzw. Feuchtigkeit die Bindung zumindest bu/he ' -2-

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stark beeinträchtigt wird.

In Fällen, wo keine Materialien mit trockener Oberfläche zur Verfügung stehen (was vielfach der Fall sein dürfte), ist es daher erforderlich, die Materialien vor Zugabe des Bindemittels einem besonderen Trocknungsvorgang zu unterwerfen. Ein solcher Trocknungsvorgang bedeutet aber einen zusätzlichen Arbeitsgang und ist mit einem gewissen Aufwand, Energiebedarf usw. verbunden .

Das Anwendungsgebiet von Bindemitteln auf der Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen ist daher praktisch beschränkt auf solche Fälle, wo die Oberflächen der zu bindenden Materialien trocken sind.

Es besteht aber verständlicherweise in der Praxis ein großes Bedürfnis an einem Bindemittel, das auch brauchbar ist, wenn die Oberflächen des zu bindenden Materiales naß bzw. feucht sind, das aber trotzdem eine Bindung liefert, die allen Anforderungen, die an eine gute Bindung gestellt werden, gerecht wird. Ein weiterer Nachteil der bisherigen Bindemittel auf der Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen besteht darin, daß die Qualität der Bindung bis zu einem gewissen Grade vom pH-Wert abhängig ist, Nun gibt es aber viele Fälle, wo entweder das zu bindende Material selbst oder ein Zusatzstoff, beispielsweise ein Farbstoff oder Weichmacher, sauer oder alkalisch reagiert. Die Qualität, insbesondere die Festig-

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keit der Bindung wird dann unter Umständen erheblich beeinträchtigt und der Abbindevorgang läßt sich nur noch schwer kontrollieren, d.h. die Abbindung geht nicht gleichmäßig vonstatten.

Es versteht sich von selbst, daß man aufgrund der oben geschilderten Nachteile der Harnstoff-Formaldehyd-Harze bestrebt war, diese Harze durch andere Bindemittel zu ersetzen, bei denen gewährleistet ist, daß die Qualität der Bindung nicht durch Säuren oder Basen ungünstig beeinflußt wird, und mit denen die Abbindung gleichmäßig erfolgt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Bindemittel zur Verfügung zu stellen, das insbesondere die oben geschilderten Nachteile nicht

mehr aufweist, das also eine feste, einwandfreie Bindung ergibt, und zwar unabhängig davon, ob die Oberflächen des zu bindenden Materiales naß sind oder nicht und unabhängig davon, ob der Abbindevorgang im sauren oder alkalischen Milieu stattfindet. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ferner darin, ein Bindemittel zur Verfügung zu stellen, das erlaubt, die verschiedensten Materialien und Gemische der verschiedensten Materialien zu binden. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bindemittels anzugeben.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Bindemittel

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auf der Basis von Pqlyolen und Polyisocyanaten, bestehend aus dem eigentlichen Bindemittel auf der Basis von Polyolen, oberflächenaktiven Substanzen und/oder Ligninsulfonat und/oder Dextrin und/oder Methylcellulosen und Wasser und einem Härter auf der Basis von Polyisocyanaten.

Unter dem Ausdruck "eigentliches Bindemittel" ist hier das Bindemittel unter Ausschluß des Härters zu verstehen .

Das Gewichtsverhältnis von eigentlichem Bindemittel zu Härter beträgt vorzugsweise 1 : 1 bis 6:1, bevorzugter 1 : 1 bis 3:1.

Weist allerdings das zu bindende Material einen verhältnismäßig hohen Wassergehalt auf, so wählt man zweckmäßiger vorzugsweise ein Bindemittel-zu-Härter-Gewichtsverhältnis von 1 : 2 bis 1:3, bevorzugter 1 : 1,5 bis 1 : 2.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bindemittels besteht das eigentliche Bindemittel aus etwa 12-20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 bis 1,3 Gew.-% oberflächenaktiven Substanzen und etwa 78,7 - 87,2 Gew.-% Wasser.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bindemittels besteht das eigentliche Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 - 1,3 Gew.-% Ligninsulfonat und etwa 78,7 - 87,2 Gew.-% Wasser.

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Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bindemittels besteht das eigentliche Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 - 1,3 Gew.-% Dextrin und etwa 78,7 - 87,2 Gew.-% Wasser.

Nach einer anderen besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bindemittels besteht das eigentliche Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 - 1,3 Gew.-% Methylcellulosen (Glutolin der Fa. Kalle) und etwa 78,7 - 87,2 Gew.-% Wasser. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bindemittels besteht das eigentliche Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 - 1,3 Gew.-% oberflächenaktiven Substanzen, etwa 0,4 - 0,7 Gew.-% Ligninsulfonat und etwa 78 bis 86,8 Gew.-% Wasser.

Nach einer anderen besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bindemittels besteht das eigentliche Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 - 1,3 Gew.-% oberflächenaktiven Substanzen, etwa 0,4 - 0,7 Gew.-% Dextrin und etwa 78 - 86,8 Gew.-% Wasser.

Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bindemittels besteht das eigentliche Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,4 - 0,7 Gew.-% Methylcellulosen und etwa 79,3 bis 87,6 Gew.-% Wasser.

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Überraschenderweise wurde festgestellt, daß das erfindungsgemäße Bindemittel die oben geschilderten Nachteile nicht mehr aufweist, d.h. daß das Abbinden und die Qualität der Bindung durch die Anwesenheit von Säuren und Alkalien oder durch die Anwesenheit von Wasser bzw. Feuchtigkeit auf den zu bindenden Materialien in keiner Weise beeinträchtigt wird. Außerdem wurde überraschenderweise gefunden, daß das erfindungsgemäße Bindemittel ermöglicht, nicht nur die verschiedensten Materialien zu binden, sondern auch Gemische der verschiedensten Materialien. Die Zusammensetzung des Bindemittels muß den jeweiligen Verhältnissen, insbesondere den zu bindenden Materialien, und den Bedingungen, wie Temperatur, Druck usw. bei denen die Abbindung erfolgen soll, im Rahmen der oben angegebenen Komponenten und im Rahmen der für die einzelnen Komponenten angegebenen Mengenbereiche angepaßt sein. Das soll bedeuten, daß die Art der Bindung, insbesondere ihre Festigkeit sich durch Variation der Anteile der einzelnen Komponenten, aber auch durch Variation von Preßzeit, Preßdruck und Preßtemperatur in der jeweils gewünschten Weise einstellen läßt.

Das Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Bindemittels ist dann praktisch unbegrenzt. Mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel liegt also praktisch ein universell anwendbares Bindemittel vor.

mm 7 mm

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So kann man beispielsweise mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel gut zerkleinertes Altgummi bzw. zerkleinerte Gummiabfallmaterialien binden, wenn man als eigentliches Bindemittel ein Gemisch von Polyolen, oberflächenaktiven Substanzen und Wasser verwendet. Müll, der sich aus den verschiedensten Materialien, wie Asche, Papier, Pappe, Textilien, Holz, Metall usw., zusammensetzt, wird dagegen zweckmäßig gebunden, indem man als eigentliches Bindemittel ein Gemisch von Polyolen, oberflächenaktiven Substanzen, Ligninsulfonat und Wasser verwendet.
Um den Müll verwerten bzw. verbrennen zu können, setzt man ihm vorteilhaft noch öle zu.

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Die Polyol-^Polyisocyanatkomponente kann aus einem Stoff bestehen oder aus einem Gemisch mehrerer Stoffe. So kann die Polyolkomponente aus einem Gemisch von Äthylenglykol, verschiedener Polyester und/oder verschiedener Polyäther bestehen und sich die Polyisocyanatkomponente aus verschiedenen Diisocyanaten und höheren Polyisocyanaten zusammensetzen.

Als Polyhydroxylverbindungen kommen insbesondere Polyester in Frage.

Beispiele hierfür sind der lineare Polyester aus Adipinsäure und Äthylenglykol (Desmophen 2000 der Fa. Bayer), der verzweigte Polyester aus Adipinsäure und Triol/Butylenglykol (1:3) (Desmophen 1200), der verzweigte Polyester aus Adipinsäure und Triol/Butylenglykol (1:1)

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(Desmophen 1100), der verzweigte Polyester aus Phthalsäure und Triol (Desmophen 900) und der verzweigte Polyester aus Adipinsäure/Phthalsäure und Triol (Desmophen 800) .

Aber auch Polyäther kommen als Polyhydroxylverbindungen in Betracht. Beispiele hierfür sind der verzweigte Polyäther aus Propylenoxyd und Amin (Desmophen 3200 der Fa. Bayer), die verzweigten Polyäther aus Propylenoxyd und Trimethylolpropan (Desmophen 3300 und 3400), der teilverzweigte Polyäther aus Propylenoxyd und Propylenglykol/Trimethylolpropan und der lineare Polyäther aus Propylenoxyd und Propylenglykol.

Von den vielen an sich möglichen Di- und Polyisocyanaten haben einige für die Praxis besondere Bedeutung, und zwar Hexamethylen-l,6-diisocyanat, Toluylen-2,4- und Toluylen-2,6-diisocyanat, Naphthylen-1_f4-diisocyanat, dimerisiertes Toluylen-2,4-diisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat.

Die im Bindemittel enthaltenen oberflächenaktiven Substanzen sind insbesondere kationische oder nichtionische oberflächenaktive Substanzen. Beispiele hierfür sind ölsäuresulfat, Diisopropylnaphthalinsulfonat, Dodecylbenzolsulfonat, Oleylsulfat, Laurylsulfat, Dodecyltoluolsulfonat, Cetylpyridiniumchlorid, Trimethylheptylammoniumchlorid, Trimethylphenylammoniumbromid, Oleyl-/Cstylsulfat und Cetyl-/

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Steary1sulfat.

Als Ligninsulfonat hat sich das in der Papierindustrie anfallende technische Ligninsulfonat als_f geeignet erwiesen.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung des oben angegebenen Bindemittels auf der Basis von Polyolen und Polyisocyanat. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß

a) in einem zylinderförmigen Gefäß in Polyole eine geringe Menge an oberflächenaktiven Substanzen und/ oder Ligninsulfonat und/oder Dextrin und/oder Methylcellulosen eingerührt wird,

b) in dieses Gemisch innerhalb eines Zeitraumes von mindestens etwa 5 Minuten bei gleichbleibender Zugabegeschwindigkeit und unter Verwendung eines Rührers Wasser in einer Menge, die etwa dem Polyol entspricht, eingemischt wird, wobei der Wirkungsbereich des Rührers an die Wandungen des Gefäßes heranreicht und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rührers so eingestellt wird, daß an den Wandungen des Gefäßes ein Schereffekt auftritt,

c) anschließend in die erhaltene gelartige Masse weiteres Wasser mit einer Geschwindigkeit, die etwa der halben unter b) angegebenen entspricht, und unter Beibehaltung der anderen unter b) angegebenen Bedingungen gegeben wird, bis der Punkt erreicht wird, wo die gelartige Masse in eine dünne Flüssig-

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keit übergeht,

d) dann weiteres Wasser in der gewünschten Menge unter Schaumbildung des Gemisches zugefügt wird, wobei

. die Zugabegeschwindigkeit des Wassers und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rührers so gewählt werden, daß ein homogenes Gemisch beibehalten wird,

e) anschließend der über der Flüssigkeit entstandene Schaum durch Aufsprühen einer wässrigen Lösung eines Antischaummittels auf die Schaumoberfläche zerstört wird und

f) schließlich unter «Rühren Polyisocyanate als Härter zugegeben werden.

Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Bindemittel in der Weise hergestellt, daß

a) in einem zylinderförmigen Gefäß in Polyole eine geringe Menge oberflächenaktive Substanzen eingerührt wird,

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c) anschließend in die erhaltene gelartige Masse weiteres Wasser mit einer Geschwindigkeit, die etwa der halben unter b) angegebenen entspricht, und unter Beibehaltung der anderen unter b) angegebenen Bedingungen gegeben wird, bis der Punkt erreicht wird, wo die gelartige Masse in eine dünne Flüssigkeit übergeht,

d) dann weiteres Wasser in der gewünschten Menge unter Schaumbildung des Gemisches zugefügt wird, wobei die Zugabegeschwindigkeit des Wassers und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rührers so gewählt werden, daß ein homogenes Gemisch beibehalten wird,

e) anschließend der über der Flüssigkeit entstandene Schaum durch Aufsprühen einer wässrigen Lösung eines AntischaummitteIs auf die Schaumoberfläche zerstört wird,

f) eine wässrige Lösung von Ligninsulfonat und/oder Dextrin und/oder Methylcellulosen zugegeben wird und

g) schließlich unter Rühren Polyisocyanate als Härter zugegeben werden.

Die Tatsache, daß Wasser in derartig großen Mengen in dem Bindemittel enthalten ist,bzw. sich in das Bindemittelsystem einmischen läßt, ist an sich überraschend; denn es war bisher nur bekannt, daß man dem aus Polyhydroxy !verbindungen und Polyisocyanaten bestehenden System nicht wesentlich mehr als 1 - 1,5 % Wasser zu-

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mischen konnte, da dann, wenn man weiteres Wasser dem Polyol/Polyisocyanat-System zusetzt, das Wasser mit Polyisocyanaten unter Bildung von Harnstoffderivaten und Entwicklung von Kohlendioxid reagiert, das Polyol/ Polyisocyant-System also aufschäumt. Durch die erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen in Verbindung mit der Anwesenheit von oberflächenaktiven Substanzen, Ligninsulfonat, Dextrin und Methylcellulosen wird aber offensichtlich das System Polyol/Polyisocyanat/Wasser am Aufschäumen gehindert. Es sind zwar an sich schon Bindemittel auf der Basis von Polyhydroxy!verbindungen und Polyisocyanaten bekannt .

Die Bindung beruht darauf, daß sich die Polyhydroxylverbindungen und die Polyisocyanate unter Bildung von Polyurethanen vereinigen. Bei diesen Bindemitteln muß jedoch im allgemeinen Wasser ausgeschlossen werden bzw. der Wasseranteil so gering gehalten werden, daß ein Aufschäumen in nennenswertem Umfange nicht mehr stattfinden kann.

Bedingt durch die Tatsache, daß in dem erfindungsgemäßen Bindemittel Wasser in verhältnismäßig großen Mengen enthalten ist und Wasser ein wohlfeiler Bestandteil ist, der praktisch unbegrenzt und überall zur Verfügung steht, läßt sich das erfindungsgemäße Bindemittel besonders wirtschaftlich herstellen. Der Abbindevorgang kann unter Druck und bei höherer

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Temperatur erfolgen; es genügt aber auch in vielen Fällen, wenn man entweder Druck oder höhere Temperatur zum Abbinden anwendet.

Die zu bindenden Materialien können sowohl anorganischer als auch organischer Herkunft sein. Ihre Zahl ist - wie gesagt - praktisch unbegrenzt.

Als Beispiele werden genannt für anorganische Materialien Asche, Sand, Kalk, Asbest, Steinwolle, Glaswolle (Dünqe) Salze, Torf, Seifen, Ton, Glas, Metalle, Ruß, Kohle, Carbide, Korund, Kreide, Marmor, Zement, Metalle, Metalloxyde und Metallegierungen.

Als Beispiele werden genannt für organische Materialien Leder, Textilien, pflanzlicher Samen, pflanzliche und tierische Futter- bzw. Nahrungsstoffe, wie Mehl, Fischmehl, Fleischmehl, Holz, natürliche und synthetische Fasern, wie Polyesterfasern, Vinylfasern, Nylon, Perlon, Orion, Wolle, Zellwolle und Seide; natürliche und synthetische Wachse, öle und Detergentien. Als Kunststoffe kommen solche auf der Basis von Nitrocellulose, Celluloseacetat, gemischten Celluloseestern, Celluloseäthern, Kasein (Galalith), Polytetrafluoräthylen (Teflon), Phenol-Formaldehyd-Harzen, Melamin-Formaldehyd-Harzen, Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, Alkydharzen (Glyptalharze), Vinylharzen (Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid), Polystyrol, Acrylharzen, Methacrylharzen, modifiziertem Kolophonium, Silikonen, Epoxydharzen, Polyurethanen, Polycarbonaten,

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Kautschuk, Gummi und Zelluloid in Frage. Die zu bindenden Materialien können einzeln oder als Gemisch verschiedener Materialien verwendet werden. Zu bemerken ist, daß - unabhängig davon, welche Materialien miteinander kombiniert werden, (beispielsweise Glas mit irgendeinem Kunststoff oder einem Metall) sich immer eine gute Bindung erreichen läßt. Das zu bindende Material kann praktisch in jeder beliebigen Form vorliegen, wie Pulver, Granulat, Spänen, Fasern oder Staub. Es kann aber auch ein großflächiges Material sein.

Es versteht sich allerdings von selbst, daß sich die Menge an Bindemittel nach der Oberfläche des zu bindenden Materiales richten muß.

Je nachdem, was für ein Produkt man zu erhalten wünscht, kann man gegebenenfalls dem zu bindenden Material noch weitere Hilfsstoffe zugeben, wie Farbstoffe, Weichmacher usw., um auf diese Weise gegebenenfalls die Eigenschaften der Produkte, wie Farbe, Biegsamkeit oder Härte, einzustellen.

Als Farbstoffe können anorganische, wie Pigmentfarbstoffe usw., in Betracht kommen oder organische natürlichen und synthetischen Ursprunges, wie Mauvein, Fuchsin, Anilinschwarz, Fluoreszin, Phthalocyanin, Indigo, Indanthren, Anthrachinonfarbstoffe, Azofarbstoffe usw..

Beispiele für Weichmacher sind Tricresylphosphat, Di-

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äthylhexanolphthalat (DOP), polymeres Äthylenglykol-Phthalat oder Acetyl-Butylrizinoleat und Mineralöl. Man kann den zu bindenden Materialien aber auch Konservierungsmittel, Desinfektionsmittel, Schädlingsbekämpfungsmittel und Insektizide zusetzen. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1

In ein zylinderförmiges Gefäß, das 170 g eines verzweigten Polyesters aus Adipinsäure und Triol/Butylenglykol (1:1) (Desmophen 1100 der Fa. Bayer) enthält, werden unter Rühren 8 g Diisopropylnaphthalinsulfonat eingemi seht.

In das erhaltene Gemisch werden innerhalb von 8 Minuten bei gleichbleibender Zugabegeschwindigkeit und unter Verwendung eines Rührers mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 400 UpM 170 ml Wasser eingemischt. Bei der Zugabe des Wassers bleibt das Gemisch zunächst dünnflüssig, um gegen Ende der Wasserzugabe in eine gelartige Masse überzugehen.

In die erhaltene gelartige Masse werden weitere 80 ml Wasser mit einer Zugabegeschwindigkeit von etwa 10 ml pro Minute, also innerhalb von 8 Minuten, unter Beibehaltung der obigen Rührgeschwindigkeit gegeben, wobei die gelartige Masse allmählich wieder dünnflüssig wird. Anschließend wird weiteres Wasser (insgesamt 570 ml) bei erhöhter Rührgeschwindigkeit (800 UpM) innerhalb von etwa 8 Minuten zugegeben, wobei sich über der

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ein Schaum bildet. Der Schaum wird dann durch Aufsprühen einer wässrigen Lösung eines AntischaummitteIs auf die Schaumoberfläche zerstört und schließlich werden unter Rühren in dieses Gemisch 60 g Naphthylen-1,4-diisocyanat gegeben.

Beispiel 2

In ein zylinderförmiges Gefäß, das 120 g eines linearen Polyesters aus Adipinsäure und Äthylenglykol (Desmophen 2000) enthält, werden unter Rühren 13 g Laurylsulfat eingemischt.

In das erhaltene Gemisch werden innerhalb von 6 Minuten bei gleichbleibender Zugabegeschwindigkeit und unter Verwendung eines Rührers mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 400 UpM 120 ml Wasser eingemischt. Bei der Zugabe des Wassers bleibt das Gemisch zunächst dünnflüssig, um gegen Ende der Wasserzugabe in eine gelartige Masse überzugehen.

In die erhaltene gelartige Masse werden weitere 70 ml Wasser mit einer Zugabegeschwindigkeit von etwa 10 ml pro Minute, also innerhalb von 7 Minuten, unter Beibehaltung der oben angegebenen Rührgeschwindigkeit gegeben, wobei die gelartige Masse allmählich wieder dünnflüssig wird.

Anschließend wird weiteres Wasser (insgesamt 550 ml) bei erhöhter Rührgeschwindigkeit (800 UpM) innerhalb von etwa 7 Minuten zugegeben, wobei sich über der

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Flüssigkeit ein Schaum bildet. Der Schaum wird dann durch Aufsprühen einer wässrigen Lösung eines Antischaummittel s auf die Schaumoberfläche zerstört und schließlich werden unter Rühren in dieses Gemisch 90 g Toluylen-2,4-diisocyanat gegeben.

Beispiel 3

In ein zylinderförmiges Gefäß, das 150 g eines verzweigten Polyesters aus Phthalsäure und Triol (Desmophen 900) enthält, werden unter Rühren 10 g Oleylsulfat und 4 g Methylcellulosen (Glutolin der Fa. Kalle) eingemischt.

In das erhaltene Gemisch werden innerhalb von 7 Minuten bei gleichbleibender Zugabegeschwindigkeit und unter Verwendung eines Rührers mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 400 UpM 150 ml Wasser eingemischt. Bei der Zugabe des Wassers bleibt das Gemisch zunächst dünnflüssig, um gegen Ende der Wasserzugabe in eine gelartige Masse überzugehen.

In die erhaltene gelartige Masse werden weitere 80 ml Wasser mit einer Zugabegeschwindigkeit von etwa 10 ml pro Minute, also innerhalb von 8 Minuten, unter Beibehaltung der oben angegebenen Rührgeschwindigkeit gegeben, wobei die gelartige Masse allmählich wieder dünnflüssig wird.

Anschließend wird weiteres Wasser (insgesamt 460 ml) bei erhöhter Rührgeschwindigkeit (800 UpM) innerhalb

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von etwa 6 Minuten zugegeben, wobei sich über der Flüssigkeit ein Schaum bildet. Der Schaum wird dann durch Aufsprühen einer wässrigen Lösung eines Antischaummittels auf die Schaumoberfläche zerstört und schließlich werden unter Rühren in dieses Gemisch 100 g Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat gegeben.

Beispiel 4

890 g zerkleinerter Torf mit einem Wassergehalt von 28 % werden mit 60 g eigentliches Bindemittel, bestehend aus 6,6 g eines linearen Polyesters aus Adipinsäure und Äthylenglykol (Desmophen 2000 der Fa. Bayer), 0,18 g Lrorylsulfat und 53,22 g Wasser und hergestellt analog Beispiel 1, unter Einsprühen des eigentlichen Bindemittels mit Hilfe einer Düse gemischt.

Während des Einsprühens des eigentlichen Bindemittels wird der Torf mit einer Umwälzanlage in lebhafter Bewegung gehalten.

·»
Anschließend werden 50 g Toluylen-2,4-diisocyanat in

dieses Gemisch mit Hilfe einer Düse eingesprüht.

Der erhaltene Kuchen wird 3 Minuten bei 80°C und einem Druck von 10 kg/cm abbinden gelassen.

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Claims

Patentansprüche

1. Bindemittel auf der Basis von Polyolen und Polyisocyanaten, bestehend aus dem eigentlichen Bindemittel auf der Basis von Polyolen, oberflächenaktiven Substanzen und/oder Ligninsulfonat und/oder Dextrin und/ oder Methylcellulosen und Wasser und einem Härter auf der Basis von Polyisocyanaten.

2. Bindemittel gemäß Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von eigentlichem Bindemittel zu Härter 1:1 bis 6:1 beträgt.

3. Bindemittel gemäß Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von eigentlichem Bindemittel zu Härter 1 : 1 bis 3 : 1 beträgt.

4. Bindemittel gemäß Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von eigentlichem Bindemittel zu Härter 1 : 2 bis 1 : 3 beträgt.

5. Bindemittel gemäß Anspruch 4,dadurch ge-

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kennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von eigentlichem Bindemittel zu Härter 1 : 1,5 bis 1 : 2 beträgt.

6. Bindemittel gemäß Anspruch 1- 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eigentliche Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 bis 1,3 Gew.-% oberflächenaktiven Substanzen und etwa

78,7 bis 87,2 Gew.-% Wasser besteht.

7. Bindemittel gemäß Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das eigentliche
Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 bis 1,3 Gew.-% Ligninsulfonat und etwa 78,7 bis 87,2 Gew.-% Wasser besteht.

8. Bindemittel gemäß Anspruch 1- 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eigentliche
Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 bis 1,3 Gew.-% Dextrin und etwa 78,7 bis 87,2
Gew.-% Wasser besteht.

9. Bindemittel gemäß Anspruch 1- 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eigentliche Bindemittel aus etwa 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8

bis 1,3 Gew.-% Methylcellulosen und etwa 78,7 - 87,2 Gew.-% Wasser besteht.

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10. Bindemittel gemäß Anspruch 1- 5, dadurch gekennz eichnet, daß das eigentliche Bindemittel aus 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 bis 1,3 Gew.-% oberflächenaktiven Substanzen, etwa 0,4 - 0,7 Gew.-% Ligninsulfonat und etwa 78 - 86,8 Gew.-% Wasser besteht.

11. Bindemittel gemäß Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das eigentliche Bindemittel aus 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 bis 1,3 Gew.-% oberflächenaktiven Substanzen, etwa 0,4 - 0,7 Gew.-% Dextrin und etwa 78 - 86,8 Gew.-% Wasser besteht.

12. Bindemittel gemäß Anspruch 1- 5, dadurch gekennz eichnet, daß das eigentliche Bindemittel aus 12 - 20 Gew.-% Polyolen, etwa 0,8 bis 1,3 Gew.-% oberflächenaktive Substanzen, etwa 0,4 bis 0,7 Gew.-% Methylcellulosen und etwa 79,3 - 86,8 Gew.-% Wasser besteht.

13. Bindemittel gemäß Anspruch 1-12,dadurch gekennz eichnet, daß die Polyhydroxylverbindung Äthylenglykol ist.

14. Bindemittel gemäß Anspruch 1-12, dadurch gekennz eichnet, daß die Polyhydroxylverbindung ein Polyester ist. -22-

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15. Bindemittel gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester ein linearer Polyester aus Adipinsäure und Äthylenglykol ist.

16. Bindemittel gemäß Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester ein verzweigter Polyester aus Adipinsäure und Triol/Butylenglykol im Verhältnis von 1 : 3 ist.

17. Bindemittel gemäß, Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester ein verzweigter Polyester aus Adipinsäure und Triol/Butylenglykol im Verhältnis von 1 : 1 ist.

18. Bindemittel gemäß Anspruch 14, dadurch gekenn ze i chne t, daß der Polyester ein verzweigter Polyester aus Phthalsäure und Triol ist.

19. Bindemittel gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester ein verzweigter Polyester aus Adipinsäure/Phthalsäure und Triol ist.

20. Bindemittel gemäß Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyhydroxylverbindung ein Polyäther ist.

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21. Bindemittel gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyäther ein verzweigter Polyäther aus Propylenoxyd und Amin ist.

22. Bindemittel gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyäther ein verzweigter Polyäther aus Propylenoxyd und Trimethylolpropan ist.

23. Bindemittel gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyäther ein teilverzweigter Polyäther aus Propylenoxyd und Propylenglykol/Trimethylolpropan ist.

24. Bindemittel gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyäther ein linearer Polyäther aus Propylenoxyd und Propylenglykol ist.

25. Bindemittel gemäß Anspruch 13, 14 und 20, da d u rch gekennzeichnet, daß die Polyhydroxylverbindung ein Gemisch von Äthylenglykol und verschiedenen Polyestern und Polyäthern ist.

26. Bindemittel gemäß ANspruch 1-25, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat Triphenylmethan-4,4¹,4"-triisocyanat ist.

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27. Bindemittel gemäß Anspruch 1-25,dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat ein Diisocyanat ist.

28. Bindemittel gemäß ANspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Diisocyanat Hexamethylen-1,6-diisocyanat ist.

29. Bindemittel gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Diisocyanat Toluylen-2,4-diisocyanat ist.

30. Bindemittel gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Diisocyanat Toluylen-2,6-diisocyanat ist.

31. Bindemittel gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Diisocyanat dimerisiertes Toluylen-2,4-diisocyanat ist.

32. Bindemittel gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Diisocyanat Diphenylmethan-4,4·-diisocyanat ist.

33. Bindemittel gemäß Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat ein Gemisch verschiedener Polyisocyanate ist.

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34. Verfahren zur Herstellung des Bindemittels gemäß Anspruch 1-33,dadurch gekennzeichnet, daß

a) in einem zylinderförmigen Gefäß in Polyole eine geringe Menge an oberflächenaktiven Substanzen und/oder Ligninsulfonat und/oder Dextrin und/oder Methylcellulosen eingerührt wird,

d) dann weiteres Wasser in der gewünschten Menge unter Schaumbildung des Gemisches zugefügt" wird, wobei die Zugabegeschwindigkeit des Wassers und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rührers so gewählt

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werden, daß ein homogenes Gemisch beibehalten wird,

f) schließlich unter Rühren Polyisocyanate als Härter zugegeben werden.

35. Verfahren zur Herstellung des Bindemittels gemäß Anspruch 1-33, dadurchgekennzeichn e t, daß

b) in dieses Gemisch innerhalb eines Zeitraumes von mindestens etwa 15 Minuten bei gleichbleibender Zugabegeschwindigkeit und unter Verwendung eines Rührers Wasser in eine Menge, die etwa dem Polyol entspricht, eingemischt wird, wobei der Wirkungsbereich des Rührers an die Wandungen des Gefäßes heranreicht und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rührers so eingestellt wird, daß an den Wandungen des Gefäßes ein Schereffekt auftritt,

c) anschließend in die erhaltene gelartige Masse weiteres Wasser mit einer Geschwindigkeit, die etwa der halben unter b) angegebenen entspricht, und unter Beibehaltung der anderen unter b) angegebenen

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wird, bis der Punkt erreicht wird, wo die gelartige Masse in eine dünne Flüssigkeit übergeht,

g) schließlich unter Rühren Polyisocyanate als Härter zugegeben werden.

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