DE2438258B2 - Verfahren zur herstellung von biuretpolyisocyanaten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von biuretpolyisocyanaten

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DE2438258B2 DE19742438258 DE2438258A DE2438258B2 DE 2438258 B2 DE2438258 B2 DE 2438258B2 DE 19742438258 DE19742438258 DE 19742438258 DE 2438258 A DE2438258 A DE 2438258A DE 2438258 B2 DE2438258 B2 DE 2438258B2
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Description

Aus der DT-OS 19 63 190 ist es bekannt, zur Her- kann das Prepolymer-, Semipolymer- und Einstufenstellung von stabilen, flüssigen Biuretgruppen auf- 40 verfahren zur Schaumstoffherstellung anwenden. Im weisenden Polyisocyanaten aus Diaminen und Poly- allgemeinen wird das Einstufenverfahren bevorzugt, isocyanaten zu gelangen, indem man diprimäre, Die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen aus
aromatische Diamine, deren Reaktivität gegenüber Biuretpolyisocyanaten ist bekannt. Hierfür wird bei-Isocyanaten durch elektrophile oder die Aminogrup- spielsweise auch auf »High Polymers« von Saunpen sterisch hindernde Substituenten so weit herab- 45 ders und Frisch, Bd, XVI, Polyurethane; Chemigesetzt ist, daß vor Beginn der Reaktion eine innigt stry and Technology, Interscience Publishers, New Vermischung der Reaktionspartner oberhalb 100° C York, Kap. VIII mit dem Titel »Hartschaumstoffe«, möglich ist, bei 100 bis 200° C mit Polyisocyanaten verwiesen,
umsetzt, wobei das ΝΗ,/NCO-Verliältnis 1:2 bis μ „„„ι
l:100beträgt. 50 Beispiel
So wird nach der Lehre der DT-OS 19 63 190 bei- Man stellt ein Polyamin her, indem man 186,5
spielweise 3,3'-Dichlor-4,4'-d!aminodiphenylmethan Teile 37prozentigen wäßrigen Formaldehyd in eine
mit Toluylendiisocyanat umgesetzt. Ba 3,3'-DiChIoT- Aufschlämmung von 382,5 Teilen o-Chloranilin,
4,4'-diatnindiphenyimeüian bei 99 bis 1070C 93 Teilen Anilin, 445 Teilen 97prozentiger Schwefelschmitzt, muß man dieses Diamin entweder im ge- 55 säure und 650 Teilen Wasser bei 500C eingibt,
lösten Zustand oder geschmolzen durch die Zufüh- Innerhalb von 30 Minuten wird die Temperatur auf
rungsleitungen dem ReaktionsgefäB zuführen. 85° C erhöht und sodann 1 Stunde bei diesem Wert
Aufgabe der Erfindung ist es, bei der Herstellung gehalten. Anschließend neutralisiert man die Masse
von Biuretpolyisocyanaten von Ausgangsverbindun- mit 52,6prozentiger Natronlauge. Die organische
gen auszugehen, die als Flüssigkeiten gehandhabt 60 Phase wird abgetrennt und mit heißem Wasser ge-
werden können. waschen. Das erhaltene Polyamin wird durch Destil-
Die Erfindung wird im Patentanspruch 1 beschrie- lation bei vermindertem Druck getrocknet,
ben. 238 g des wie vorher beschriebenen Polyamins wer-
Beim erfindungsgemäßen Verfahren erhält man ein den mit 2490 g einer Mischung (80:20) von 2,4-/
Kcndenssttcnsprodukt, das aus 3,3MMcMor-4,4'-di- 65 2,6-Toluylendiisocyanat unter Bewegen erhitzt. Inner-
amiaodiphenylmethan (MOCA), 4,4'-Methyiendi- halb von etwa 10 Sekandeü nach Beginn dsr Diamin-
anilin (MDA), Monochior-MuA und veütu«" tri= 'zugabe bildet sich eine Niederschlag des Djharnstoffs.
nieren und höheren Polyaminen besteht. Der Diharnstoff verschwindet, wenn die Temperatur
'■+
des Reaktionsmediums auf etwa 140 bis 150° C ansteigt. Man erhält ein Produkt mit einem NCO-Gebalt yon 40,! Gewichtsprozent,- aus dem in der nachstehend beschriebenen Weise ein Schaumstoff mit Woher Rückprallelastizität hergestellt werden kann, δ
Verwendung des wie vorstehend beschriebenen Biurctpolyisocyanats zur Herstellung eines PoIyurethanschaumstofTs:
Die nachstehenden Ströme werden kontinuierlich in einer handelsüblichen Schäummaschine vermischt, so
Strom 1 (Temperatur etwa 27° C)
PoSyisocyanat (hergestellt gemäß
diesem Beispiel) 40,6 Teile «5
Strom 2 (Temperatur etwa 27° C)
Polyoxypropylentriol auf der Grundlage von Trimethylolpropan, gepfropft mit Äthylenoxid, Äthy- ao
lenoxid/Propylenoxid - Verhältnis 12:88 bis 15 : 85, Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) etwa 4700 80 Teile
Pfropfpolymeres/Polyol(Hydroxylzahl etwa 28), enthaltend etwa 20 Gew.-·/· Pfropfpolymeres und 80 Gew.-·/· Polyol, hergestellt durch Copolymerisation von Acrylnitril und Styrol in einem PoIyäthertriol mit einem Molekulargewicht von etwa 5000 20 Teile
Polydimethylsilcxanöi (5-Centistoke-Qualität) 0,01 Teil
Dibutyfzinndilaurat 0,005 Teile
Wasser 2,8 Teile
Triäthylendiamin, gelöst in 2 Teilen Dipropylenglykol 0,4 Teile
Bis-(N,N-dimethylaminoäthy!)-
äther 0,4 Teile
Das die Schaummischmaschine verlassende Material wird in eine 38,1 X 38,1 X 11,4 cm messende Aluminiumform eingegeben. Man schließt die Form, so daß das Aufschäumen unter dem beim Schäumprozeß entwickelten Druck stattfindet. Nach 8 bis Minuten nimmt man den Schaumstoff aus der Form und führt ihn durch Walzen, um jegliche geschlossenen Zellen aufzubrechen. Anschließend wird der Schaumstoff 30 Minuten bei 120° C gehärtet und Tage bei etwa 25° C konditioniert, bevor man ihn testet,
Typische an diesem Schaumstoff nach den Methoden der ASTM-Priifnorm D-1564 bestimmte Eigenschaften sind wie folgt:
Gesamtdichte, kg/m3 44,9
Kerndichte, kg/m3 38,4
Zugfestigkeit beim Bruch, kg/cm2 — 1,06
Bruchdehnung, % 120
Spaltreißfestigkeit, kg/cm 0,21
Bleibende Druckverformung bei 50% Zwangsverformung nach Feuchtigkeitsalterung 5Std., 121° C, 100% relative Feuchtigkeit, % 28
Bleibende Druckverfojrmung bei 90% Zwangsverformung, % 6
ILD*) bei 65·/· Verformung, kg (für 323 cm« Fläche) 46,7
·) Belastung bei Eindruckverfonnung.

Claims (1)

Dieses Gemisch hat einen verhältnismäßig niedri- Patentansprüche: gen Schmelzpunkt und kristallisiert bei Temperaturen r F unterhalb des Schmelzpunktes der Mischung nur
1. Verfahren zur Herstellung von Biuretpoly- langsam, Darin unterscheidet es sich vorteilhaft von isocyanaten durch Umsetzung eines sterisch ge- 5 MOCA, denn das crnndiingsgemape Gemisch kann hinderten Polyamins mit einem stöchiometrischen als Flüssigkeit gehandhabt und leicht durch entÜberschuß eines Polyisocyanats bei 80 bis 200° C, sprechende Leitungen transportiert werden.
dadurch gekennzeichnet, daß man die Die erfindungsgemaß hergestellten Bmreipolyieo-Umsetzung unmittelbar mit einem Kondensation- cyanate sind hervorragend zur Herstellung von Polyprodukt aus Anilin, o-Chloranilin und Forrnalde- io urethanschaumstoRen geeignet,
hyd, wobei ein Molverhältnis von o-Chloranilin Für die Umsetzung werden aromatische Diisozu Anilin von 2:1 bis 4; 1 und ein Molverhältnis cyanate bevorzugt. Beispiele für diese Diisocyanate von Gesamtamin zu Formaldehyd von 1,3 bis 2:1 ..sind Toluylen-2,4-düsocyanat, ToluyIen-2.6-diisoeingehalten wird, durchführt, cyanat und deren Mischungen, wie jene mit einem
2, Verwendung von Biuretpolyisocyanaten ge- »5 Gehalt von mindestens 50% des 2,4-Isomeren, Weimäß Anspruch 1 zur Herstellung von Polyurethan, tere Beispiele für aromatische Diisocyanate sind Schaumstoffen. 4,4'-Methylenbis-(phenylisocyanat), 1,3- und 1,4-
Phenylendiisocyanat, 2,4-Bis-(4-isocyanatobenzyl)-
- phenylisocyanat und ähnliche Polyarylpolyisocyanate
so sowie 1,5-Naphthalindüsocyanat und Mischungen dieser Verbindungen. Die Diisocyanate können durch
Die Herstellung von Folyurethanen durch Um- Halogenatome, Nitrogruppen oder Alkyl-, Alkoxysetzung von Polyolen mit Polyisocyanaten ist be- oder Carboalkoxyreste substituiert sein. 2,4- und kannt. Schaumstoffe können durch diese Umsetzung 2,6-Toluylendiisocyanat werden besonders bevorzugt, erzeugt werden, wenn man sie in Gegenwart eines 35 Ebenfalls bevorzugt wird 4,4'-Methylenbis-(phenyl-Treibmittels durchfuhrt. isocyanat).
Aus der GB-PS 10 78 390 ist die Herstellung von Alle vorgenannten Isocyanate können entweder in
Biuret direkt aus Diaminen und Polyisocyanaten be- gereinigter oder in roher (undestillierter) Form einkannt, wobei die Umsetzung in Lösungsmitteln, deren gesetzt werden.
Siedepunkt unter dem Siedepunkt des Isocyanate 30 Die Reaktionstemperatur beträgt 80 bis 200° C, liegt, vorgenommen wird. Ein Nachteil dieses Ver- vorzugsweise etwa.l 30 bis 18O0C.
fahrens ist es, daß das Lösungsmittel durch Destilla- Eine bevorzugte Umsetzung der Biuretpolyiso-
tion entfernt werden muß. Andererseits ist eine cyanate, insbesondere in Form ihrer Lösungen in direkte Umsetzung der dort beschriebenen Diamine zusätzlichem Isocyanat, ist jene mit Polyätherpolymit den dort beschriebenen Isocyanaten ohne Lö- 35 ölen, welche 2 bis 8 Hydroxylgruppen enthalten und sungsmittel nicht möglich, weil die dort entstehenden Äquivalentgewichte von etwa 100 bis 3000 aufweisen, schwer löslichen Polyharnstoffe den weiteren Angriff in Gegenwart eines Treibmittels zu Hartschaumdes Isocyanate verhindern. stoffen, halbharten und flexiblen Schaumstoffen. Man
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