DE2507161B2 - Verfahren zur Herstellung von vernetzten, elastischen, offenzelligen Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von vernetzten, elastischen, offenzelligen Urethangruppen aufweisenden SchaumstoffenInfo
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Description
II)
Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe werden durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit aktive
Wasserstoffatome aufweisenden Polyolen erhalten. Solche Schaumstoffe finden weite Anwendung, z. B. auf
dem Gebiet der Isolierung, zur Herstellung von Strukturelementen oder für Polsterzwecke.
Für viele dieser Verwendungszwecke sind offenzellige Schaumsysteme erwünscht. Schäume mit geschlossenen Zellen zeigen vermindertes elastisches Verhalten
und neigen bei der Herstellung zu Schrumpferscheinungen. Erwünscht ist weiter, daß offenzellige, elastische
Schäume möglichst über einen breiten Bereich in ihrem Lasttragevermögen bzw. ihrer Härte variiert werden
können. Eine gewünschte Härte kann einem Schaumkörper durch Erhöhung des Vernetzungsgrades, durch
Anhebung des Raumgewichts oder durch Erhöhung des Isocyanatgehaltes der Formulierung verliehen werden.
Unter diesen Möglichkeiten ist die Erhöhung des Vernetzungsgrades technisch und wirtschaftlich am
vorteilhaftesten. Sowohl zur Erhöhung des Raumgewichts als auch des Isocyanatgehaltes werden höhere
Mangen an Ausgangsstoffen benötigt, was die Herstellung der Schäume weniger wirtschaftlich macht.
Außerdem ist eine Steigerung des Isocyanatgehaltes auch aus Gründen der dadurch bedingten erhöhten
Neigung zur Entflammbarkeit und Toxizität sowie des harten Griffs der Schäume nicht vorteilhaft.
Zur Erzielung höherer Vernetzungsgrade werden nach dem gegenwärtigen Stand der Technik einer
Polyurethanschaiimrezeptur niedermolekulare, polyfunktionelle Verbindungen beigefügt, die in den aktive
Wasserstoffatome aufweisenden Polyolen löslich sind. Diese löslichen Vernetzungsmiltcl können demgcmaU
unmittelbar nach Beginn der Schaiimbildungsreaktion in
Reaktion treten. Die Möglichkeil, die Vernetzungsdichte beliebig zu erhöhen, ist bei diesem Verfahren dadurch
4Ί
1SO
beschränkt, daß, in Abhängigkeit von den übrigen
Bestandteilen der Schaumre??eptMr, die Vernetzung?-
dichte zu dem Zeitpunkt, an dem die Schäume ihre
maximale Steighöhe erreicht haben und normalerweise
dann die Zellöffnung beginnt, bereits zu hoch ist, um den
Vorgang der Zellöffnung noch eintreten zu lassen.
Es resultieren Schäume, die zwar noch vernetzt sind,
aber einen großen Teil geschlossener Zellen aufweisen oder völlig geschlossen sind. Solche Schäume zeigen
vermindertes Elastizitätsverhalten und neigen infolge ihrer hohen Geschlossenzelligkeit nach der Herstellung
zu Schrumpferscheinungen.
Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun, Polyurethangruppen aufweisende Schaumstoffe
zur Verfugung zu stellen, die eine hohe Vernetzungsdichte und dadurch bedingt, entsprechend erhöhte
Härtewerte aufweisen, dabei aber einen geringen Anteil
geschlossener Zellen enthalten und deshc'.ii hochelastisch sind und nach der Herstellung nicht zu
Schrumpferscheinungen neigen.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von vernetzten, elastischen, offenzcüigcn
Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen durch Umsetzung von Polyätherpolyolen mit einem Hydroxyläquivalentgewicht von 700 bis 5OtX), Polyisocyanaten,
Wasser, Katalysatoren, gegebenenfalls in dem Polyätherpolyol löslichen niedermolekularen Verbindungen
mit zwei oder mehr aktiven Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht bis zu 750 als Vernetzungsmittel in einer Menge bis zu 1,5 Hydroxyläquivalent,
bezogen auf ein Hydroxyläquivalent des Polyätherpolyols, sowie gegebenenfalls organischen Treibmitteln und
Emulgatoren bzw. Stabilisatoren. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich ein
kristallines, in dem zu verschäumenden Polyätherpolyol bei Raumtemperatur nur wenig lösliches oder unlösliches Vernetzungsmittel aus der Gruppe Sorbit, Trioder Hexamethy ^!melamin. Glucose, Saccharose. Erythrit, Gemische oder Hydrate dieser Verbindungen oder
deren partielle Ester oder Äther in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Hydroxyläquivalent, bezogen auf ein Hydroxyläquivalent des zur Verschäumung gelangenden Polyätherpolyols, mitverwendet und dieses in Form einer
Dispersion in dem Polyätherpolyol einsetzt.
Die so hergestellten Schaumstoffe erbringen gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik in der
Herstellung von Polyurethanschäumen eine Reihe von wesentlichen Vorteilen. Nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ist es möglich, die Härte von Polyurethanschäumen zu erhöhen, ohne andere wertvolle Schaumeigenschaften, wie z. B. Elastizität und Offenzeiligkeil, zu
vermindern. Weiterhin lassen sich relativ harte Schäume mit relativ niedrigen Raumgewichten gewinnen, oder
die Härte eines gegebenen Schaumsystems kann bei gleichbleibendem Raumgewicht beträchtlich erhöht
werden. Diese Möglichkeit gemäß der Erfindung ist besonders auch von wirtschaftlichem Interesse, da
dadurch an den für die Polyurethanverschäumung relativ teuren Rohstoffen eingespart werden kann.
Die für die Verwendung eines Schaumkörpers in der Praxis wichtigen übrigen mechanischen Eigenschaften
von Polyurethanschaumstoffen werden durch die beim erfindungsgemäßen Verfahren mitverwendeicn kristallinen Vernetzungsmittel ebenfalls verändert. Mit zunehmenden Zusätzen der beim crfindiingsgemäßcn Verfahren verwendeten Vernetzungsmittel wird die Bruchdehnung und Wciterreißfestigkeit der gebildeten Schäume
etwas vermindert, die Zugfestigkeit dagegen erhöht. Die
2507 16t
Druckyerformung, tier Härteabfall nach 500 000 BeIastungswecjiseln (Pruckabfall), das Ermedungsverhalten
und die AUerungseigenschaften sowie cjie RqckpraJIelastfcität werden dagegen kaum merklich beeinflußt,
Die Menge an erfindungsgemäß zusätzlich eingesetzten kristallinen, in dem zu verschäumenden Polyätherpolyol bei Raumtemperatur nur wenig löslichen oder
unlöslichen Vernetzungsmittel beträgt 0,1 bis 5,0 Hydroxyläquivalent, bezogen auf ein Hydroxyläquivalent des Polyätherpolyols, Es kann in diesem Bereich
variieren und wird praktisch durch die Zusammensetzung des zur Verschäumung gelangenden Reaktionsgemisches und die für den herzustellenden Schaum
gewünschten Eigenschaften bestimmt Die Vemetzungsdichte in Polyurethanschäumen ist abhängig vom
Molekulargewicht und der Funktionalität der PoIyätherpolyol- und Polyisocyanatkomponenten sowie von
der zugesetzten Menge des bekannten niedermolekularen, in dem Polyätherpolyol löslichen Vernetzungsmittels. Für offenzellige Weichschäume kommen hauptsächlich Polyäioarpolyole und Polyisocyanate mit
Funktionalitäten zwischen 2 und 3 zur Anwendung. Die löslichen Vernetzungsmittel sind in der Regel trifunktionelle Alkohole oder Aminoalkohole, die in Konzentrationen bis zu 1,5 Hydroxyläquivalent auf ein Hydroxyläquivalent des Polyätherpolycis eingesetzt werden.
Vorzugsweise werden 0.2 bis 3,0 Hydroxyläquivalent des kristallinen, in dem Polyätherpolyol unlöslichen
Vernetzupgsmittel auf ein Hydroxyläquivalent des Polyätherpolyols eingesetzt.
Die Einführung der kristallinen, im Polyätherpolyol bei Raumtemperatur un- oder schwerlöslichen Vernetzungsmittel erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß
die Vernetzungsmittel vor ihrer Anwendung in dem Polyätherpolyol dispergiert werden.
Die Herstellung von Dispersionen uer erfindungsgemäß eingesetzten kristallinen festen Vernetzungsmittel
in dem Polyätherpolyol kann auf verschiedene Weise erfolgen. Die festen Vernetzungsmittel können mit dem
Polyätherpolyol gemischt und das Gemisch Ober den Schmelzpunkt der kristallinen Polyhydroxyverbindung
erwärmt werden. Unter Rühren werden dann die beiden flüssigen Phasen zu einer Emulsion emulgiert, in der das
Polyätherpolyol die kontinuierliche, das Vernetzungsmittel die disperse Phase darstellt. Dabei kann
zusätzlich ein Emulgator zugesetzt werden.
Beim Abkühlen der Emulsion erfolgt Rekristallisation der Polyhydroxyverbindung unter Bildung einer feinen
Dispersion. Die kristalline Polyhydroxyverbindung kann auch zusammen mit dem Polyätherpolyol in eine
Kugelmühle gegeben und mit oder ohne Zusatz eines Emulgators zu einer feinen Dispersion vermählen
werden.
Weiterhin kann eine Lösung der kristallinen festen Vernetzungsmittel dem als Dispergiermittel verwendeten Polyätherpolyol zugefügt werden. Wird dabei ein
Lösungsmittel gewählt, in welchem sich das Polyätherpolyol nicht oder nur begrenzt löst, tritt beim Einrühren
der Lösung in das Polyätherpolyol Ausfällung des kristallinen Vernetzungsmittels unter Bildung einer
feinen Dispersion ein. Das Lösungsmittel kann in der Dispersion verbleiben, oder es kann anschließend im
Vakuum entfernt werden. Ist das Lösungsmittel für das feste Vernetzungsmittel auch ein Lösungsmittel für das
Polyätherpolyol, können die Lösung und das Polyätherpolyol vermischt und das Lösungsmittel anschließend
unter Rühren verdampft werden. Auch hierbei entsteht eine Dispersion des kristallinen Vcrnet/ungsmittels in
dem »Is Dispergiermittel dienenden Pplyätnerpolyol,
Auch bei diesen Verfahren kann die Herstellung der Dispersion mit oder ohne Zusatss efaes Emulgator in
der dem Fachmann bekannten Weise erfolgen,
Die Dispersion der kristallinen Polyhydroxyverbindung wird vor der Vermischung des gesamten zur
Verschäumung kommenden Reaktiorisgemisches dem zur Herstellung eines Polyurethanschaumes verwendeten Pclyätherpolyol beigemischt. Die Eingabe der
Dispersion in das Polyätherpolyol kann vor ode» nach
dessen Abmischung mit den zur Verwendung gelangenden Treibmitteln, Aktivatoren und Stabilisatoren
erfolgen.
Aus der GB-PS 10 12 043 ist ein Verfahren bekannt,
bei dem man von mit Vernetzungsmitteln vorvernetzten Polyisocyanaten, die mit den zur Verschäumung
ebenfalls verwendeten Polyolen verträglich sind, ausgeht Aufgrund der gegenseitigen Löslichkeit der
Reaktionspartner läuft die Bildung einer vernetzten Polymerstruktur rasch ab, und man gelangt auf diese
Weise zu geschlossenzelligen, wenig elastischen oder harten Schäumen. Dies ergibt sich aus den Beispielen.
Die Beispiele zeigen überwiegend die Herstellung harter, nichtelastischer Schäume (Beispiele 4,5,6 und 8)
und halbharter Schäume (Beispiel 7). Obwohl nicht ausdrücklich erwähnt haben diese Schäume eine
geschlossene Zellstruktur. Ein wesentlicher Unterschied zum Gegenstand vorliegender Erfindung besteht darin,
daß die vorvernetzten Polyisocyanate mit den verwendeten Polyolen verträglich, d. h. in diesen löslich sind.
Dadurch findet, was erfindungsgemäß gerade vermieden werden soll, die Vernetzungsreaktion bereits in
einem frühen Stadium der Schaumbildung statt Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren findet die Vernetzung
erst in der Schlußphase statt, nämlich dann, wenn die Polyhydroxyverbindungen zu schmelzen beginnen und
reaktiv werden.
Um einen Vergleich mit dem Verfahren der GB-PS 10 12 043 durchzuführen, wurden die Beispiele 12, 13
und 14 nachgearbeitet, da hier die Herstellung elastischer Weichschäume, die auch Gegenstand vorliegender Erfindung sind, gezeigt wird. Diese Beispiele
wurden unter Verwendung eines nach Beispiel 10 der GB-PS 10 12 043 hergestellten vorvernetzten Polyisocyanates nachgearbeitet. Als Polysiloxanpolyoxyalkylenblockmischpolymerisal wurde das in Beispiel 4 der
GB-PS 10 12 043 angeführte Produkt verwendet.
Die resultierenden Schäume enthielten sämtlich einen hohen Anteil an geschlossenen Zellen und waren
demnach nur wenig erastisch. Wurden diese Rezepturen frei, d. h. nicht in einer Form verschäumt, entstanden
Schäume, die nach dem Aufsteigen beim Abkühlen stark schrumpften und deshalb technisch nicht verwendbar
sind. Auf die Tatsache der Geschlossenzelligkeit wird auch in der GB-PS 10 12043 mit der Bemerkung
hingewiesen, daß sie einen hohen Widerstand gegen das Zusammendrücken ausüben und deshalb Z. B. für
stoßabsorbierende Armaturenbretter verwendet werden sollen. Diese Geschlossenzelligkeit der Schäume
resultiert eben aus dem raschen Aufbau einer vernetzten Polymerstruktur während des Aufschäumens infolge
der Verträglichkeit der höherfunktionellen Komponenten. Dies ist aber bei den elastischen, offenzelligen
Schaumstoffen, die erfindungsgemäß hergestellt werden sollen, unerwünscht.
Der technische Fortschritt des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung beruht gerade darauf, daß
Vernetzungsmittel eingesetzt werden, die in dem
Polyätherpolyol und damit auch in dem weniger polaren
Pojyisocyanat unlöslich sind, Während des Aufschäumens erfolgt dann zwar die Reaktion des langkettigen
Polyätherpolyols mit Polyisocyanat, während die
Reaktion des Vernetzungsmittels jedoch verzögen erst
bei höheren Temperaturen, d, h. Oberwiegend nach dem
Aufschäumen erfolgt Hierdurch bleibt das Reaktionsgemisch zunächst niedrigviskos, und die Schäume
können die Zellen nach dem Aufsteigen durch Zerplatzen der Membranen öffnen. Hierdurch werden
elastische Schäume gebildet, die aber durch die nachfolgende Vernetzung eine hohe Festigkeit erhalten.
AusgangsmateriaUen zur Herstellung der nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren vernetzten, Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffe sind die an sich
bekannten aliphatischen, cycloaliphatische!! und aromatischen Polyisocyanate, die z. B. in J. H. Saunders und
K. C. Frisch »Polyurethanes Chemistry and Technology«, Part I, Interscience Publishers, New York 1962,
oder in der DE-OS 22 21 811 aufgeführt sind. Beispiele
sind 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat trimerisiertes
Tolyulendiisocyanat, Diphenylinethan-4,4'-diisocyanat
oder polymere Isocyanate, wie Polypbvnylpolymethylenpolyisocyanat sowie Gemische dieser Verbindungen.
Ausgangsstoffe für die Herstellung der erfindungsgemäßen Schaumsysteme sind weiterhin mindestens zwei
aktive Wasserstoffatome aufweisende Polyätherpolyole mit Molekulargewichten zwischen 1000 und 20 000.
Geeignete Polyätherpolyole werden z. B. durch Umsetzung von Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, wie z. B. di- oder polyfunktionellen
Alkoholen, mit Alkylenoxiden, wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Octen-1-oxid, Styroloxid oder
Epichlorhydrin hergestellt. Als Starter geeignete dioder polyfunktionelle Alkohole sind z. B. Äthylenglykol.
Butandiol-1,4, Glycerin, Tris-hydroxypropoxypropan, Trimethylolpropan und Sorbit. Die Polyätherpolyole
können ausschließlich aus Propylenoxid oder aus Propylenoxid und Äthylenoxid aufgebaut sein.
Besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren ^ind di- oder trihydroxyfunktionelle Polyätherpolyole mit einem Hydroxyläquivalentgewicht zwischen
700 und 5000, besonders bevorzugt sind Hydroxyläquivalentgewichte zwischen 1500 und 4000.
Polyätherpolyole, die Hydroxyläquivalentgewichte über 1500 aufweisen und zu 80 bis 100% aus
Propylenoxid aufgebaut sind lassen sich nach der normalerweise angewandten alkalischen Katalyse nicht
mehr in eindeutig definierter Weise herstellen. Mit zunehmendem Hydroxyläquivalentgewicht bzw. Kettenlängen treten in steigendem Maße Nebenreaktionen
auf, die zur Bildung von ungesättigten Endgruppen, wie Allyl- oder Propenyläthergruppen, führen. Mit diesen
Nebenreaktionen einher geht eine Verminderung der Funktionalität der Polyätherpolyole, was schließlich
dazu führt, daß die Polyätherpolyolprodukte zur Herstellung von Schaumprodukten mit wertvollen
technologischen Eigenschaften nicht mehr verwendet werden können.
Amorphe Polyätherpolyole mit einem Hydroxyläquivalentgewicht zwischen 1500 und 5000 und hohen
Propylenoxidgehalten, in denen die durch das Startermolekül vergebene Funktionalität annähernd erhalten
bleibt, können jedoch mit verschiedenen metallorganischen oder Metallmischkatalysatoren hergestellt werden. Geeignete Katalysatorsysteme sind z. B. Doppelmetallcyanidkoinploe, deren Aufbau und Herstellung
in der DE-PS 16 67 0()8 beschrieben sind.
Polyätherpolyole, die unter Verwendung dieser Katalysatoren und niedermolekularen Polyhydroxyverbindungen, wie z, B, Butandiol-1,4 oder Tris-hydroxypropoxypropan, als Startermolekflle hergestellt werden
können, enthalten auch bei einem Hydroxyläquivalentgewicht im Bereich zwischen 1500 und 5000 nur wenig
durch Umlagerungsreaktionen entstandene endständige ungesättigte Polyätherpolyolmoleküle, Ihr Gehalt an
ungesättigten Bestandteilen liegt normalerweise unter 0,04 m Va! ungesättigter Bestandteile/g, Diese Polyätherpolyole, deren Funktionalitäten und Molekulargewichte durch die Art und Menge der Ausgangsstoffe
wesentlich eindeutiger definiert sind, sind für das erfindungsgemäße Verfahren besonders bevorzugt
Die bevorzugten Polyätherpolyole können außer aus
ihren Starterbausteinen vollständig aus Propylenoxid aufgebaut sein oder sie können aus 5 bis 20 Gew.-%
Äthylenoxid und 80 bis 95 Gew.-% Propylenoxid bestehen. In den äthylenoxidhaltigen Polyätherpolyolen
können 10% und mehr der endständigen Hydroxylgruppen primäre Hydroxylgruppen s*in. Für höhermolekulare Polyätherpolyole, die 5 bis £) Gew.-% Äthylenoxid
enthalten, ist es bevorzugt daß 20 uis 50 Gew.-% ihrer aktiven Wasserstoffatome als primäre OH-Gruppen
vorliegen.
Durch Verwendung der höhermolekularen PoIyäiiierdiole und -triole erhalten die erfindungsgemäß
hergestellten Schaumstoffe einen hohen elastomeren Charakter. Die Vernetzung der relativ langen EIastomersegmente über die erfmdungsgemäß verwendeten kristallinen Vernetzungsmittel gewährleistet jedoch
gleichzeitig ein hohes Lasttragevermögen der Schaumstoffe.
Die bevorzugt verwendeten Polyätherpolyole können als Reinkomponente oder als Mischungen verschiedener Polyätherpolyole zur Verschäumung gelangen.
Die Mischungen können Polyätherpolyole verschiedener Funktionalität, verschiedener Molekulargewichte
und unterschiedlicher Äthylenoxidgehalte aufweisen. Es kann z. B. ein relativ hochmolekulares Diol im Gemisch
mit einem Triol von niedrigerem Hydroxyläquivalentgewicht verschäumt werden.
Die zu verschäumenden Polyätherpolyole können weiterhin als im System lösliche Vernetzer auch
niedermolekulare Verbindungen mit zwei oder mehr
aktiven Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht bis zu 750 gelöst enthalten. Beispiele für derartige
Verbindungen, denen die Aufgabe zukommt, das sich bildende polymere Schaumgerüst in seiner Anfangsphase vernetzend zu stabilisieren, sind Glycerin, Trimethylolpropan und ihre Addukte mit Alkylenoxiden, wie
Äthylenoxid und Propylenoxid, außerdem Triethanolamin und andere Addukte von Propylenoxid und/oder
Äthylenoxid an aliphatische oder aromatische Polyami
no iie.
Die Herstellung der Polyurethanschaumstoffe kann nach dem Präpolymer- oder vorzugsv/eise nach dem
one-shot-Verfahren erfolgen. Nach dem one-shot-Verfahren kann die Schaumstoffherstellung bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur durch Vermischen der Polyisocyanate mit den beschriebenen
Polyätherpolyolen erfolgen, wobei Wasser und gegebenenfalls organische Treibmi;tel sowie gegebenenfalls
Stabilisatoren bzw. Emulgatoren und außerdem Aktivatorhilfsstoffe und die kristallinen Polyhydroxyverbiii
düngen dispergiert in Polyätherpolyol gemäß der
vorliegenden Erfindung zugefügt werden.
oberflächenaktive, bevorzugt Alkylsiloxangruppen aufweisende
Verbindungen, clic mit Pol><>xyalkylensegmcnten modifiziert sein können. Verbindungen, die
verwendet werden können, sind /.B. in der GB-PS 10 15 611. der GB-PS 9 94 396 oder der CiB-PS 9 83 850,
in der DE-OS 22 21 811 oder in »Block Copolvmeres«
von D. C. Allport und W. H. Jane!,. London. 1973. S. 305. beschrieben.
Als Katalysatoren können tertiäre Amine, gegebenenfalls
in Kombination mit organischen Metallverbindungen verwendet werden. Während tertiäre Amine
bevorzugt die unter Entwicklung von CO: verlaufende Reaktion zwischen Wasser und Isocyanatgruppen
katalysieren, beschleunigen organische Metallverbindungen hauptsächlich die Reaktion zwischen Hydroxylgruppen
und Isocyanatgruppen. Beispiele für Aminkatalysatoren sind Triethylendiamin, Dimethylälhanolamin,
Dimethylbenzylamin und N-Äthylmorpholin. Geeignete organische Metallverbindungen, die gegebenenfalls in
ten Methoden nicht beliebig hoch vernetzen, wenn schwerwiegende Nachteile, wie Geschlossenzelligkeit,
schlechtes Aufdrückverhalten und Schrumpfbildung, vermieden werden sollten. Demgegenüber bietet das
erfindungsgemäße Verfahren hochvernetzte, elastische Schaumsysteme, deren Verschäumbarkeit nicht durch
Selbstabbinden verlorengeht.
Die Schaumstoffe gemäß der Erfindung können die an sich bekannten Anwendungen besonders auf dem
Gebiet der Polsterung finden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand folgender Beispiele noch näher erläutert. Die in den
Beispielen angeführten Werte für Härter und Sac-Faktor wurden nach den Testverfahren gemäß
ASTM D 1564-64 T ermittelt. Arbeitsanweisungen zur Herstellung der Dispersionen sind nach den Beispielen
aufgeführt.
Beispiel I
i-visiitL/iiiaitiMi nut /~\tMiimtiCiliysdlUI CII CIII£C5C(/.l WCIUCII
können, sind z. B. Zinn(ll)-octoat oder Dibutylzinndilaurat. Art, Menge und Kombination der einzusetzenden
Aktivato'on werden so gewählt, daß verschäumungslechniscn günstige Reaktionsbedingungen erhalten
werden. Die bei der Abstimmung der Katalysatorkomponente zu belichtenden Gesetzmäßigkeiten sind dem
Fachmann in der Herstellung von Polyurethanschäumen bekannt.
Die Herstellung der Polyurelharischaumstoffe kann in
geschlossenen Formen oder offen als Blockschaum durchgeführt werden. Bei der Verschäumung in Formen
wird das zu verschäumende Reaktionsgemisch in eine aus Metall oder Kunststoff bestehende Form eingebracht.
Dabei kann man so viel schaumfähiges Reaktionsgemisch eintragen, daß die Form gerade
ausgefüllt wird. Man kann jedoch auch eine größere Menge an schaumfähigem Gemisch verwenden. Bei der
Blockverschäumung wird das zu verschäumende Gemisch in eine ruhende offene Papierform oder auf ein
sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegendes, papierbeschichtetes Förderband aufgebracht. Die fertig
aufgeschäumten Form- oder Blockschaumteile können nachträglich einer Nachbehandlung, wie z. B. Ausheizen
durch Warmluft oder der Behandlung mit Wärmestrahlung oder Mikrowellen, unterzogen werden.
Die Steigerung der Härte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist insbesondere interessant für die heute
unter den Namen HR- oder Kaltschaum vertriebenen Systeme, die sich durch hohe Elastizität auszeichnen.
aber häufig für viele Anwendungszwecke zu weich sind.
In den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vernetzten Polyuretbanschäumen kann sich die Härte
bei 25% und bei 65% Einstauchung prozentual gleichmäßig erhöhen, oder die Endhärte kann relativ
stärker ansteigen als die Anfangshärte. Im letzteren Fall erbringt das Verfahren gegenüber einem identischen
Schaumkörper mit gleichem Raumgewicht, aber ohne erfindungsgemäße Vernetzungsmittel nicht nur einen
Härtezuwachs, sondern auch eine Erhöhung des Sac-Faktors (des Belastungsverhältnisses), der als
Quotient der Härten bei 65 und 25% Einstauchung definiert ist. Die aufgeführten Verbesserungen der
Eigenschaften von Polyurethanschaumstoffen sind insbesondere bei solchen Schaumsystemen von großem
Nutzen, die sich auf höhermolekularen, Äthylenoxid enthaltenden Polyätherpolyolen und Polyisocyanaten
mit Funktionalitäten von 2 und/oder >2 aufbauen. Diese Schaumsysteme ließen sich nach bisher bekann
100.00 Gewichtsteilen
3.00 Gewichtsteilen
0.35 Gewichtsteilen
2,00 Gewichtsteilen
1,00 Gewichtsteil
0.35 Gewichtsteilen
2,00 Gewichtsteilen
1,00 Gewichtsteil
5,00 Gewichtsteilen
eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 84 Gew.-% aus Propylenoxid. zu 16
Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut ist. eine OH-Zahl von 35 aufweist und in dem 1.5 Gewichtsteile
Sorbit eindispergiert waren.
Wasser.
Wasser.
Triäthylendiamin.
Triethanolamin.
Triethanolamin.
polyäthermodifiziertem Siloxan und
Trichlorfluormethan
Trichlorfluormethan
wird mit 51,6 Gewichtsteilen eines Gemisches von 67 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat (2,4- und 2,6-lsomeres
80 : 20) und 33 Gewichtsteilen von rohem Diphenylmethandiisocyanat
in einem offenen Gefäß zur Reaktion gebracht. Es entsteht ein offenzelliger, nicht
schrumpfender Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:
Dichte | 30.8 g/l |
Härte bei 25% Einstauchung | 15.8 p/cm2 |
Härte bei 65% Einstauchung | 46,5 p/cm2 |
Sac-Faktor | 2.94 |
Vergleichsversuch A
Verschäumungen ohne erfindungsgemäß eingesetzte
kristalline Polyhydroxyverbindungen
kristalline Polyhydroxyverbindungen
a) Ein Gemisch, das die vorgenannte Zusammensei zung aufweist, jedoch mit dem Unterschied, daß in das
Polyoxyalkylentriol kein Sorbit eindispergiert war, wird mit 47,5 Gewichtsteilen des vorgenannten Polyisocyanatgemisches
zur Reaktion gebracht. Es entsteht ein offenzelliger Schaumstoff mit folgenden mechanischen
Eigenschaften:
Dichte | 30,2 g/l |
Härte bei 25% Einstauchung | 10,2 p/cm* |
Härte bei 65% Einstauchung | 30,0 p/cm2 |
Sac-Faktor | Z94 |
b) Ein Gemisch, das die gleiche Zusammensetzung wie bei a) hat, wird mit 51,5 Gewichtsteilen des
vorgenannten Polyisocyanatgemisches in einem offenen Gefäß zur Reaktion gebracht. Das zur Verschäumung
gelangende Reaktionsgemisch enthält damit einen
Überschuß von 12 MoI-1Yo Isocyanatgruppen. bezogen
auf die in dem Gemisch vorliegenden, mit Isocyanat reagierenden Gruppen. Es entsteht ein geschlossen/eiliger
Schaumkörper, der beim Lageni stark schrumpft.
c) Es werden
100,00 Gewichtsteile des vorgenannten Polyätherpoly-
ols,
-.50 Gewichtsteile einer Lösung von 1,5 Gcwichtstei-
-.50 Gewichtsteile einer Lösung von 1,5 Gcwichtstei-
len Sorbit in 3.0 Gewicntsteilen
Wasser,
0,35 Gewichtsteile Triethylendiamin,
2,00 Gewichtsteile Triethanolamin,
1,00 Gewichtsteil des vorgenannten polyätrurmodi-
2,00 Gewichtsteile Triethanolamin,
1,00 Gewichtsteil des vorgenannten polyätrurmodi-
fi/iertcn Siloxans,
5,00 Gewichtsteile Triehloriliiorniethan
5,00 Gewichtsteile Triehloriliiorniethan
vermischt und sofort mit 51.) Gewichistcilen des vorgenannten Polyisocyanatgemisches in einem offenen
Gefäß /ur Reaktion gebracht. Rs entsteht ein geschlossenzelliger
Schaumkörper, der beim L.igcrn schrumpft.
Wird das geschlossene Zellgcfüge des Schaumkörpers 10 Minuten nach seiner Herstellung mechanisch
aufgebrochen, zeigt er folgende mechanische Eigenschafien:
Dichte J 1.0 g/l
Härte bei 25% Einstauchung 1 5,4 p/cm-'
Härte bei 65% Einstauchung 47,5 p/cm·'
Sac-Faktor J.08
d) Ein Gemisch, das die gleiche Zusammensetzung w'e bei a) aufweist, jedoch mit dem Unterschied, daß
weitere 2 Gewichtsteile Triethanolamin zugefügt werden, wird mit 51,6 Gcwichtsteilen des vorgenannten
Polyisocyanatgemisches in einem offenen Gefäß zur Reaktion gebracht. Man erhalt einen geschlossen/eiligen
Schaumstoff. Wird er vor Beginn des Schrumpfen«, mechanisch aufgedrückt, zeigt er folgende mechanische
Eigenschaften:
Dichte J2.0 g/l
Härte bei 25% Einstauchung 15,6 p/cm-1
Härte bei 65% Einstauchung 46,6 p/cm-'
Sac-Faktor 2,99
Aus dem Vergleich der nach den Angaben dieses Beispiels hergestellten Schaumkörper geht hervor, daß
der Härtezuwachs sowohl mit löslichen Vernetzungsmitteln als auch mit einer Lösung des kristallinen
Vernetzungsmittels erzielt werden kann. Ein offenzelliger.
höher vernetzter Schaumkörper entsteht jedoch nur, wenn gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens
das kristalline Vernetzungsmittel als disperse, feste Phase in das verschäumungsfähige Reaktionsgemisch
eingebracht wird. Weiterhin ist aus dem Vergleichsbeispiel b) zu ersehen, daß der nach dem erfindungsgernäßen
Verfahren erzielte Vorteil nicht auf die Erhöhung des Poly'socyanatgehaltes zurückgeführt werden kann.
Ein Gemisch, bestehend aus
60,0 Gewichtsteilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 84
Gew.-% aus Propylenoxid und zu !6 Gcw.-% aus Äthylenoxid aufgebaut
ist und eine OH-Zahl von 35 aufweist.
15.0 Gcwichtsteilen
40,0 Gewichtsteilen
3,0 Gcwichtsteilen
2,0 Gewichtsteilen
0,5 Gewichlsteilen
I.OGcwichtsteil
2,0 Gewichtsteilen
0,5 Gewichlsteilen
I.OGcwichtsteil
5,0 Gewichtsteilen
einer Dispersion von 1,5 Gcwichlsleilen Sorbit in dem vorgenannten
Polyäther. die nach der Vorschrift Arbeitsanweisung I hergestellt
wurde,
eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 92 Gew.-°/o aus Propylenoxid und zu 8
Gew.-% aus Älhylenoxid aufgebaut ist und eine OH-Zahl von 21,5 aufweist.
Wasser,
Wasser,
Triethanolamin,
Triäthylendiamin.
polyäthermodifi/iertcm Polysiloxiin und
Trichlorfliiormctnan
Triäthylendiamin.
polyäthermodifi/iertcm Polysiloxiin und
Trichlorfliiormctnan
wird mit 50,2 Gewichtsteilen eines Gemisches von 67 Gcwichtsteilen Toluylendiisocyanat (80% 2,4· und 20%
2,6-lsomerengemisch) und ii Gewichtsteilen von rohem
Diphenylmethandiisocyanat zur Reaktion gebracht. Es entsteht ein Schaumkörper mit folgenden mechanischen
Eigenschaften:
Dichte 30.0 g/l
Härte bei 25% Einstauchung 10,0 p/cm·
Härte bei 65% Einstauchung 30.2 p/cm-'
Sac-Faktor 3,0
Vcrgleichsversuch B
Ein Gemisch der vorgenannten Zusammensetzung, das jedoch kein Sorbit und nur 0.35 Gewichtsteile
Triäthylendiamin enthält, wird mit 46.1 Gcwichtsteilen
des vorgenannten Polyisocyanatgemisches in einem offenen Gefäß zur Reaktion gebracht. Man erhält einen
Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:
Dichte 31.4 g/l
Hüne bei 25% Einstauchung 8 p/cm-'
Hüne bei 25% Einstauchung 8 p/cm-'
Härte bei 65% Einstauchung 2i p/cm-
Sac-Faktor 2.9
Der Vergleich der mechanischen Eigenschaften der beiden Schaumkörper zeigt deutlich, daß durch die
zusätzliche Vernetzung mit Sorbit die Härte des Schaumstoffs erhöht wird. Bringt man anstatt des
kristallinen Vernetzungsmittels die gleiche molare Menge an Hydroxygruppen in Form eines löslichen
trifunktionellen Vernetzungsmittels, wie z. B. Triethanolamin oder Glycerin, ein, entsteht ein gcschlossenzelliger
Schaumkörper, der beim Erkalten mäßigen bis starken Schrumpf zeigt.
Beispiel 3
Ein Gemenge, bestehend aus
Ein Gemenge, bestehend aus
82,00 Gewichtsteilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 95
Gew.-% aus Propylenoxid und zu 5% aus Äthylenoxid aufgebaut ist und eine OH-Zahl von 48 aufweist,
20,00 Gewichtsteilen einer nach Arbeitsanweisung Il hergestellten Dispersion von 2,0
Gewichtsteilen Trimethylolmelarrsin :r. !8 Gewichtsteüe.n des
vorgenannten Polyoxyalkylentriols,
ti
4.05 Gcwichtsleilen Wasser.
3,00 Gewichistcilen Trichlorfluormelhiin.
0.80 Gewichtsteilen polyäthermodifi/iertcm Polysil-
oxan.
0,27 Gewichtsteilen Sn(ll)-octoat,
0,10 Gewichtsteilen Dimethyläthanolamin und
0,04 Gewichtsteilen N-Äthylmorpholin
wird intensiv vermischt und mit 53,5 Gewichtsteilen von
einem Gemisch aus 80 Gew.-% 2,4- und 20 Gew.-% 2,6-Toluylendiisocyanat in einem offenen Gefäß zur
Reaktion gebracht. Es entsteht ein Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:
Dichte 2J.6 g/l
Härte bei 25% Einstauchung 40 p/cm2
Härte bei 40% Einstauchung 43,5 p/cm2
Härte bei 65% Einstauchung 77 p/cm2
Porosität 8.5 mm
Sac-Faktor >.'"*>
Sac-Faktor >.'"*>
Vergleichsversuch C
a) Ein Schaum, hergestellt aus dem vorgenannten Gemisch, das jedoch kein Trimetylolmelamin enthält,
und 51,5 Gewichtsteilen des obengenannten Toluylendiisoeyanats,
hat folgende mechanische Eigenschaften:
Dichte 23.5 g/l
Härte be: 25% Einstauchung 30 p/cm-'
Härte bei 40% Einstauchung 32.5 p/cm-'
Härte bei 65% Einstauchung bl p/cm·'
Porosität 7.b mm
Porosität 7.b mm
Sac-Faktor 2.05
b) Ein Schaum, hergestellt aus dem vorgenannten Gemisch, in dem jedoch anstelle von 2 Gewiehtsteilcn
Trimethylolmclamin 1.4 Gewichtsteile Triiithanolamin
enthalten sind, und 51,5 Gewiehtsteilcn des vorgenannten Toluylcndiisocyanats, war sehr geschlossen und
zeigte beim Abkühlen leichten Schrumpf. Seine Porosität lag bei 150 mm.
Die in diesem Beispiel angegebenen Porositätswerte sind Werte für den Staudruck in mm Wassersäule, der
sich aufbaut, wenn über eine direkt auf dem Schaumkörper aufliegende Düse Luft durch eine 5 cm hohe
Schaumschicht gepreßt wird. Höhere Porositätswerte bedeuten demnach geringere Luftdurchlässigkeit. Eine
genaue Beschreibung der Meßmethode ist z. B. in der Publikation »Goldschmidt informiert« 3/70, Nr. 12. S. 20.
angegeben.
Aus dem Vergleich der Schaumstoffe dieses Beispiels geht hervor, daß durch den erfindungsgemäßen Einbau
des Vernetzungsmittels die Schaumhärtc bei gleichbleibender Dichte deutlich erhöht wird. Dabei nimmt die
Offenzelligkeit der Schaumstoffe nur geringfügig ab, während sie bei Einbringung der, bezogen auf
reaktionsfähige Hydroxygruppen, äquimolaren Menge eines löslichen Vernetzungsmittels stark absinkt.
Ein Gemenge, bestehend aus
87,25 Gewichtsteilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 83
Gew.-°/o aus Propylenoxid und zu !7 Gew.-Vo aus Äthylenoxid aufgebaut
ist und cine OH-Z^hI von 28 aufweist.
15,00 Gewichtsteilen
2,33 Gcwichtsteilen
2,00 Gewichtsteilen
0,33 Gewichtsteilen
1,00 Gewichtsteil
2,00 Gewichtsteilen
0,33 Gewichtsteilen
1,00 Gewichtsteil
5,00 Gewichtsteilen
einer nach Arbeitsanweisung III hergestellten Dispersion, die 10
Gew.-% Sorbit und 4,5 Gew.-% Wasser in demselben Polyol als Dispergiermittel enthält.
Wasser,
Wasser,
Triäthanolamin,
Triäthylendiamin,
polyäthermodifiziertem Polysiloxan und
Trichlorfluormethan
Triäthylendiamin,
polyäthermodifiziertem Polysiloxan und
Trichlorfluormethan
wird intensiv vermischt und mit 52,5 Gewichtsteilen einer Lösung von trimerisiertem Toluylendiisocyanat in
Toluylendiisocyanat, die eine NCO-Zahl von 39 aufweist, in einem offenen Gefäß zur Reaktion gebracht.
Man erhält einen offen/eiligen, nichtschrumpfenden Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:
Dichte 32 g/l
Härte bei 25% Einstauchung 17 p/cm2
Härte bei 65% Einstauchiing 58 p/cm-'
Sac-Faktor 3,4
Vergleichsvcrsuch D
a) Ein Gemisch der vorgenannten Zusammensetzung, jedoch ohne Zusatz von Sorbit, wird mit 48 Gewichtstei·
len des vorgenannten Polyisocyanats in einem offenen
Gefäß zur Reaktion gebracht. Es entsteht ein Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:
Dichte 32,5 g/l
Härte bei 25% Einstauchung 9,0 p/cm-'
Härte bei 65% Einstauchung 28,5 p/cm2
Sac-Faktor 3 17
b) Ein Gemisch der vorgenannten Zusammensetzung, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle von Sorbit 1.5
Gewichtsteile Glycerin zugefügt werden, wird mit 52.5
Gewichtsicilen des vorgenannten Polyisocyanats wie zuvor zur Reaktion gebracht. Man erhält einen teilweise
geschlossenen Schaumkörper, der beim Abkühlen an den Seitenflächen einsackt. Wird ein analog hergestellter
Schaumkörper vor Beginn des Einsackens mechanisch aufgedrückt, zeigt er folgende mechanische
Eigenschaften:
Dichte
Härte bei 25% Einstauchung
Härte bei 65% Einstauchung
Sac-Faktor
32.0 g/l
15.0 p/cm-'
49.5 p/cm-1
3,3
15.0 p/cm-'
49.5 p/cm-1
3,3
Der Vergleich der Schaumkörper dieses Beispiels zeigt deutlich, daß die Härte durch das erfindungsgemäße
Vernetzungsverfahren stark erhöht werden kann, r, Dabei bleibt die Offenzelligkeit der Schäume bestehen.
Der Zusatz einer annähernd gleichen molaren Menge an Hydroxygruppen eines löslichen Vernetzungsmittels
erbringt einen geringeren Härtezuwachs und führt außerdem zu geschlossenen Schaumkörpern.
Die sechsfache Menge eines Gemisches, bestehend aus
hi 94,0 Gewichtsteilen des in Beispiel 1 genannten Polyoxyalkylentriols,
8,0 Gewichtsteilen der nach Arbeitsanweisung VI hergestellten Dispersion,
.1,0 Gewichtsteilen Wasser.
2,0 Gewichtsteilen Triiithxnoliiinin,
0,6 Gewichtsteilen Triäthylencliamin,
0,4 Gi-v ichtsteilen Dimethyläthanolamiri und
1,0 Gewichtsteil Methylphenylsilox.in der allgemeinen Formel
2,0 Gewichtsteilen Triiithxnoliiinin,
0,6 Gewichtsteilen Triäthylencliamin,
0,4 Gi-v ichtsteilen Dimethyläthanolamiri und
1,0 Gewichtsteil Methylphenylsilox.in der allgemeinen Formel
(CHO1Si — O H- Si-O
OSi(CH,).
— Si(CH,)-,
wird mit 54,5 Gewichtsteilen des in Beispiel 4 genannten Polyisocyanats intensiv vermischt und in einer auf 45" C
vorgewärmten geschlossenen Metallform, die ein Volumen von 20 I aufweist, zur Reaktion gebracht. Man
erhält einen offenzelligen Schaumkörper mit folgenden
mprhanisrhpn FiVpnsrhaftpn· | 46 g/l |
Dichte | 41 p/cm2 |
Härte bei 25% Einstauchung | IIO p/cm2 |
Härte bei 65% Einstauchung | 2,7 |
Sac-Faktor | 9,7% |
Druckabfall (75%) | 90% |
Bruchdehnung | 1,7 kp/cmJ |
Zugfestigkeit | 61% |
Rückprallelastizität | |
Vergleichs ersuch E | |
a) Ein Gemisch der vorstehenden Zusammensetzung, jedoch ohne Zusatz des erfindungsgemäß zu verwendenden
Vernetzungsmittels, wird mit 48,3 Gewichtsteilen des in Beispiel 4 genannten Polyisocyanats, in
derselben Weise wie vorstehend beschrieben, in einer Metallform zur Reaktion gebracht. Man erhält einen
offenzelligen Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:
Dichte 40,6 g/l
Härte bei 25% Einstauchung 25 p/cm2
Härte bei 65% Einstauchung 67 p/cm2
Sac-Faktor 2,7
Druckabfall (75%) 7%
Bruchdehnung 110%
Zugfestigkeit l,5kp/cm2
Rückprallelastizität 67%
1,6 Gewichtsteilen
2,0 Gewichtsteilen
0,8 Gewichtsteilen
0,3 Gewichtsteilen
0,4 Gewichtsteilen
2,0 Gewichtsteilen
0,8 Gewichtsteilen
0,3 Gewichtsteilen
0,4 Gewichtsteilen
10.0 (jcwichtsteilen
b) Ein Gemisch der vorgenannten Zusammensetzung, jedoch ohne Zusatz des erfindungsgemäß zu verwendenden
Vernetzungsmittels, aber mit zusätzlichen 2 Gewichtsteilen Glycerin, wird mit 54,5 Gewichtsteilen
des vorstehend genannten Polyisocyanates, in derselben Weise wie oben beschrieben, in einer auf 45° C
vorgeheizten Metallform zur Reaktion gebracht. Es entsteht ein geschlossenzelliger Schaumkörper, der
beim öffnen der Form infolge seines hohen Innendrucks aufplatzt.
Die siebenfache Menge eines Gemisches, bestehend aus
95,2 Gewichtsteilen des in Beispiel 1 genannten Polyols,
8,0 Gewichtsteilen einer analog Arbeitsanweisung VI
hergestellten Dispersion, die 16,7
Gew.-% Saccharose, 7,8 Gew.-%
Sorbit und 15 Gew.-% Wasser in
60.5 Gew.-% eines Polyoxyaiky'cntriots
enthalt, das zu 91 Gew.-% aus Propylenoxid und 9 Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut ist und
eine OH-Zahl von 46 aufweist.
Wasser.
Wasser.
Triäthanolamin.
Triäthylendiamin.
Dimethyläthanolainin,
Methylphenylsiloxan der Fon. · I gemäß Beispiel 5.
Trichlorfluormcthan
Triäthylendiamin.
Dimethyläthanolainin,
Methylphenylsiloxan der Fon. · I gemäß Beispiel 5.
Trichlorfluormcthan
wird mit 50.2 Gewichtsteilen eines Gemisches von 60
ι . Gew.-% Toluylendiisocyanat (80% 2,4-, 20% 2,6-lsomerengemiseh)
und 40 Gew.-% rohem Diphenylmclhandiisoeyanat in einem auf 400C vorgewärmten, epoxidharzbeschichteten
Formwerkzeug, das ein Volumen von 24 I besitzt, zur Reaktion gebracht. Man erhält einen
'ei nffen.7ellipen Srhaiimkörner mit einem Raumeewichl
von 41,2 g/l. Seine Härte bei 40% Einstauchung ist um 42% höher als die eines Schaumkörpers mit gleichem
Raumgewicht, der nach obiger Rezeptui, jedoch ohne Zusatz des erfindungsgemäß zu verwendenden Vernet-
:"> zungsmittels, und dementsprechend mit nur 44,5
Gewichtsteilen des vorgenannten Polyisocyanatgemisches hergestellt wurde.
Werden anstelle des erfindungsgemäß zu verwendenden Vernetzungsmittels weitere 2,6 Gewichtsteile
in Triäthanolamin in obige Rezeptur eingebracht, entsteht
ein geschlossenzelliger Schaumkörper, der beim öffnen
der Form innerlich aufreißt.
In den folgenden Arbeitsanweisungen wird die Herstellung von Dispersionen der kristallinen Polyhy-
c. droxyverbindungen in Polyätherpolyolen beschrieben:
Arbeitsanweisung I
Ein Gemisch, bestehend aus
Ein Gemisch, bestehend aus
89 Gewichtsteilen eires mit Glycerin gestarteten
Polyoxyalkylentriols, das zu 84 Gew.-% aus Propylenoxid und zu 10 Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut
ist und eine OH-7ahl von 35 aufweist,
10 Gewichist, Sorbit und
I Gewichtsteil 1,3,5,7-Tetramethyl-tetra-
lauroylpropyl-cyclotetrasiloxan
wird unter scherkraftreichem Rühren auf 1200C
erwärmt. Bei raschem Abkühlen der gebildete!. Emulsion erhält man eine relativ stabile Dispersion des
Sorbits in dem Polyätherpolyol. Der Schmelzpunkt der dispersen Phase liegt bei 91 ° C.
Arbeitsanweisung II
Ein Gemisch, bestehend aus
Ein Gemisch, bestehend aus
89 Gewichtsteilen
10 Gewichtsteilen
! Gewichtsteil
! Gewichtsteil
eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 95 Gew.-% aus Propylenoxid und zu 5
Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut ist und eine OH-Zahl von 48 aufweist,
Trimethylolmelamin und
des in Arbeitsanweisung ! genannten Emulgators
des in Arbeitsanweisung ! genannten Emulgators
wird in eine Kugelmühle gegeben und 24 Stunden bei
Raumtemperatur gemahlen. Man erhält eine Ober mehrere Wochen stabile Dispersion des Trimetbylolmelamins im Polyätherpolyol Der Schmelzpunkt der
dispersen Phase liegt bei 137PC
In 85 Gewichtsteile des in Beispiel 4 genannten Polyätherpolyols wird eine Lösung von 10 Gewichtstei-
<!sn Sorbit in 4,5 Gewichtsteilen Wasser und 0,5
Gewichtsteilen des in Arbeitsanweisung I genannten Emulgators scherkraftreich eingerührt Der Sorbit fällt
feindispers aus. Die sehr haltbare Dispersion hat 24 Stunden nach der Herstellung nach DT-Analyse einen
Haltepunkt bei 50 bis 60° C, der im Verlauf von 5 Tagen
auf 87° C ansteigt
Arbeitsanweisung Vl Ein Gemisch, bestehend aus
75 Gewichtsteilen des in Arbeitsanweisung I genannten Polyoxyalkylentriolsund
25 Gewichtsteilen Sorbit
■ο wird in eine mit Stahlkugeln beschickte Kugelmühle
gegeben und 24 Stunden bei Raumtemperaitur gemahlen. Man erhält eine stabile Dispersion, die bei 25° C eine
Viskosität von 8000 cP aufweist Der Schmelzpunkt der dispersen Phase liegt bei 94° C
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung van vernetzten, elastischen, offenzelligen Uretbangruppen aufweisenden > Schaumstoffen durch Umsetzung von Polyttberpolyolen mit einem Hydroxyläquivalentgewicht von 700 bis 5000, Polyisocyanaten, Wasser, Katalysatoren, gegebenenfalls in dem Polyätherpolyol löslichen niedermolekularen Verbindungen mit zwei oder m mehr aktiven Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht bis zu 750 als Vernetzungsmittel in einer Menge bis zu 1,5 Hydroxyläquivalent, bezogen auf ein Hydroxyläquivalent des Polyätherpolyols, sowie gegebenenfalls organischen Treibmitteln und π Emulgatoren bzw. Stabilisatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich ein kristallines, in dem zu verschäumenden Polyätherpolyol bei Raumtemperatur nur wenig lösliches oder unlösliches Vernetzungsmittel aus der Gruppe Sorbit, Tri- _i> oder Hexamethylolmelamin, Glucose, Saccharose, Erythrit, Gemische oder Hydrate dieser Verbindungen oder deren partielle Ester oder Äther in einer Menge von C;l bis 5,0 Hydroxyläquivalent, bezogen auf ein Hydroxyläquivalent des zur Verschäumung j· gelangenden Polyätherpolyols, mitverwendet und dieses in Form einer Dispersion in dem Polyätherpolyol einsetzt
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