DE2507161C3

DE2507161C3 - Verfahren zur Herstellung von vernetzten, elastischen, offenzelligen Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen

Info

Publication number: DE2507161C3
Application number: DE2507161A
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr. 4300 Essen Rossmy
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1974-04-08
Filing date: 1975-02-20
Publication date: 1981-10-22
Also published as: IT1035208B; US4211849A; SE7503834L; CA1074048A; BE827272A; SE411762B; AT340148B; NL168531C; FR2266711B1; DE2507161B2; DE2507161A1; NL168531B; JPS50145494A; DD116847A5; ATA261075A; NL7504127A; ZA752233B; GB1506771A; CH586723A5; SU797587A3

Description

Druckverformung, der Härteabfall nach 500 000 Belastungswechseln (Druckabfall), das Ermüdungsverhalten und die Alterungseigenschaften sowie die Rückprallelastizität werden dagegen kaum merklich beeinflußt

Die Menge an erfindungsgemäß zusätzlich singesetzten 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 Vernetzungsdichte in Polyurethanschäumen ist abhängig vom Molekulargewicht und der Funktionalität der PoIyätherpolyol- und Polyisocyanatkomponenten so>vie von der zugesetzten Menge des bekannten niedermolekularen, in dem Polyätherpolyol löslichen Vernetzungsmittels. Für offenzellige Weichschäume kommen hauptsächlich Polyätherpolyole 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 Polyätherpolyols eingesetzt werden. Vorzugsweise werden 0,2 bis 3,0 Hydroxyläquivalent des kristallinen, in dem Polyätherpolyol unlöslichen Vernetzungsmittels 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 der erfindungsgemäß eingesetzten kristallinen festen Vernetzungsmittel in dem Polyätherpolyol kann auf verschiedene Weise erfolgen. Die festen Vernetzungsmittel können mit dem Polyätherpolyol gemischt und das Gemisch über 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 Vernetzungsmittels in dem als Dispergiermittel dienenden PolyätherpolyoL

Auch bei diesen Verfahren kann die Herstellung der Dispersion mit oder ohne Zusatz eines. Emulgators in der dem Fachmann bekannten Weise erfolgen.

Die Dispersion der kristallinen Polyhydroxyverbindung wird vor der Vermischung des gesamten zur Verschäumung kommenden Reaktionsgemisches dem zur Herstellung eines Polyurethanschaumes verwendeten Polyätherpolyol beigemischt Die Eingabe der

ίο Dispersion in das Polyätherpolyol kann vor oder 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 vor'emetzten Polyisocyanate mit den verwendeten Poiyolen 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 Polysiloxanpolyoxyalkylenblockmischpolymerisat 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

so demnach nur wenig elastisch. 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 12 043 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 Polyisocyanat unlöslich sind. Während des Aufschäumens erfolgt dann zwar die Reaktion des langkettigen Polyätherpolyols mit Polyisocyanat, während die Reaktion des Vernetzungsmittels jedoch verzögert erst bei höheren Temperaturen, d. h. überwiegend 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.

Ausgangsmaterialien zur Herstellung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vernetzten, Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffe sind die an sich bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Polyisocyanate, die z. B. in J. H. Saunders und K. C. Frisch »Polyurethanes Chemistry and Technology«, Part I₁ Interscience Publishers, New York 1962, oder in der DE-OS 22 21 811 aufgeführt sind. Beispiele sind 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, trimerisiertes Toluylendiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat oder polymere Isocyanate, wie Polyphenylpolymethylenpoiyisocyanat 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 Epichlo.hydrin 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 geeig' für das erfindungsgemäße Verfahren sind di- oder 'rihydroXyfunktionelle 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 Metallmischkatah'oatoren hergestellt werden. Geeignete Katalysatorsysteme sind z. B. Doppelmetallcyanidkomplexe, deren Aufbau und Herstellung in der DE-PS 16 67 068 beschrieben sind.

Polyätherpolyole, die unter Verwendung dieser Katalysatoren und niedermolekularen Polyhydroxyverbindungen, wie z. B. Butandiol-1,4 oder Tris-hydroxypropoxypropan, als Startermoleküle 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

ίο 0,04 m VaI 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 sein. Für höhermolekulare Polyätherpolyole, die 5 bis 20 Gew.-% Äthylenoxid enthalten, ist es bevorzugt, daß 20 bis 50 Gew.-% ihrer aktiven Wasserstoffatome als primäre OH-Gruppen vorliegen.

Durch Verwendung der höhermolekularen PoIyätherdiole und -triole erhalten die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe einen hohen elastomeren Charakter. Die Vernetzung der relativ langen EIa-

JO stomersegmente über die erfindungsgemäß vei wendeten kristallinen Vernetzungsmittel gewährleistet jedoch gleichzeitig ein hohes Lasttragevermögen der Schaumstoffe.

Die bevorzugt verwendeten Polyätherpolyole kön-

Jj nen als Reinkomponente oder als Mischungen verschiedener Polyätherpolyole zur Verschäumung gelangen. Die Mischungen können Polyätherpolyoie verschiedener Funktionalität, verschiedener Molekulargewichte und unterschiedlicher Äthylenoxidgehalte aufweisen. Es

w 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 \Vasserstoffatomen 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 Triäthanolamin und andere Addukte von Propylenoxid und/oder Äthylenoxid an aliphatische oder aromatische Polyamine.

Die Herstellung der Polyurethanschaumstoffe kann nach dem Präpolymer- oder vorzugsweise nach dem one-shot-Verfahren erfolgen. Nach dem one-shot-Verfahren kann die Schaumstoffherstellung bei Raumtem-

bo peratur oder bei erhöhter Temperatur durch Vermischen der Polyisocyanate mit den beschriebenen Polyätherpolyolen erfolgen, wobei Wasser und gegebenenfalls organische Treibmittel sowie gegebenenfalls Stabilisatoren bzw. Emulgatoren und außerdem Aktivatorhilfsstoffe und die kristallinen Polyhydroxyverbindungen dispergiert in Polyätherpolyol gemäß der vorliegenden Erfindung zugefügt werden.
Als Stabilisatoren bzw. Emulgatoren eignen sich

oberflächenaktive, bevorzugt Alkylsiloxangruppen aufweisende Verbindungen, die mit Polyoxyalkylensegmenten modifiziert sein können. Verbindungen, die verwendet werden können, sind z. B. in der GB-PS 10 15 611, der GB-PS 9 94 396 oder der GB-PS 9 83 850, in der DE-OS 22 21 811 oder in »Block Copolymeres« von D. C. Allport und W. H. Janes, 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 CO2 verlaufende Reaktion zwischen Wasser und Isocyanatgruppen katalysieren, beschleunigen organische Metallverbindungen hauptsächlich die Reaktion zwischen Hydroxylgruppen und Isocyanatgruppen. Beispiele für Aminkata-"lysatoren sind Triäthyiendiamin, Dimethyiäthanolamin, Dimethylbenzylamin und N-Äthylmorpholin. Geeignete organische Metallverbindungen, die gegebenenfalls in Kombination mit Aminkatalysatoren eingesetzt werden können, sind z. B. Zinn(II)-octoat oder Dibutylzinndilaurat Art, Menge und Kombination der einzusetzenden Aktivatoren werden so gewählt, daß verschäumungstechnisch günstige Reaktionsbedingungen erhalten werden. Die bei der Abstimmung der Katalysatorkomponente zu beachtenden Gesetzmäßigkeiten sind dem Fachmann in der Herstellung von Polyurethanschäumen bekannt

Die Herstellung der Polyurethanschaumstoffe 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 Polyurethanschäumen kann sich die Härte bei 25^o/o und hpi 6Wn F.instaiirhung 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 bekannten 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 1
Ein Gemisch, bestehend aus

100,00 Gewichtsteilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 84 Gew.-°/o aus Propylenoxid, zu 16 Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut ist, eine OH-Zahl von 35 aufweist und in dem 1,5 Gewichtsteile Sorbit eindispergiert waren,

3,00 Gewichtsteilen Wasser,

0,35 Gewichtsteilen Triäthyiendiamin,

2,00 Gewichtsteilen Triäthanolamin,

1,00 Gewichtsteil polyäthermodifiziertem Siloxan und

5,00 Gewichtsteilen Trichlorfluormethan

wird mit 51,6 Gewichtsteilen eines Gemisches von 67 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat (2,4- und 2,6-Isomeres 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

Härte bei 25% Einstauchung
Härte bei 65% Einstauchung
Sac-Faktor

30,8 g/l
15,8 p/cm²
46,5 p/cm²
2,94

Vergleichsversuch A

Verschäumungen ohne erfmdungsgemäß eingesetzte kristalline Polyhydroxyverbindungen

a) Ein Gemisch, das die vorgenannte Zusammensetzung 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/i
Härte bei 25% Einstauchung	10,2 p/cm²
Härte bei 65% Einstauchung	30,0 p/cm²
Sac-Faktor	2,94

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 Mol-% Isocyanatgruppen, bezogen auf die in dem Gemisch vorliegenden, mit Isocyanat reagierenden Gruppen. Es entsteht ein geschlossenzelliger Schaumkörper, der beim Lagern stark schrumpft,
c) Es werden

100,00 Gewichtsteile des vorgenannten Polyätherpolyols,

4,50 Gewichtsteiie einer Lösung von 1,5 Gewichtsteilen Sorbit in 3,0 Gewichtsteilen Wasser,

0,35 Gewichtsteile Triäthylendiamin,

2,00 Gewichtsteile Triäthanolamin,

1,00 Gewichtsteil des vorgenannten polyäthermodifizierten Siloxans,

5,00 Gewichtsteile Trichlorfluormethan

vermischt und sofort mit 51,5 Gewichtsteilen des vorgenannten Polyisocyanatgemisches in einem offenen Gefäß zur Reaktion gebracht. Es entsteht ein geschlossenzelliger Schaumkörper, der beim Lagern schrumpft. Wird das geschlossene Zellgefüge des Schaumkörpers 10 Minuten nach seiner Herstellung mechanisch aufgebrochen, zeigt er folgende mechanische Eigenschaften:

Dichte	31,0 g/l
Härte bei 25% Einstauchung	15,4 p/cm²
Härte bei 65% Einstauchung	47,5 p/cm²
Sac-Faktor	3,08

d) Ein Gemisch, das die gleiche Zusammensetzung wie bei a) aufweist, jedoch mit dem Unterschied, daß weitere 2 Gewichtsteile Triäthanolamin zugefügt werden, wird mit 51,6 Gewichtsteilen des vorgenannten Polyisocyanatgemisches in einem offenen Gefäß zur Reaktion gebracht Man erhält einen geschlossenzelligen Schaumstoff. Wird er vor Beginn des Schrumpfens mechanisch aufgedrückt, zeigt er folgende mechanische Eigenschaften:

Dichte 32,0 g/l

Härte bei 25% Einstauchung 15,6 p/cm²

Härte bei 65% Einstauchung 46,6 p/cm²

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 verschäuniungsfähige Reaktionsgemisch eingebracht wird. Weiterhin ist aus dem Vergleichsbeispiel b) zu ersehen, daß der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielte Vorteil nicht auf die Erhöhung des Polyisocyanatgehaltes zurückgeführt werden kann.

Beispiel 2

Ein Gemisch, bestehend aus

60,0 Gewichtsteilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 84 Gew.-% aus Propylenoxid und zu 16 Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut ist und eine OH-ZaM von 35 aufweist

15,0 Gewichtsteilen einer Dispersion von 1,5 Gewichtsteilen Sorbit in dem vorgenannten Polyäther, die nach der Vorschrift Arbeitsanweisung I hergestellt wurde,

40,0 Gewichtsteilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 92 Gew.-% aus Propylenoxid und zu 8 Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut ist und eine OH-Zahl von 21,5 aufweist,
Wasser,

Triäthanolamin, Triäthylendiamin, polyäthermodifiziertem Polysiloxan und
5,0 Gewichtsteilen Trichlorfluormethan

3,0 Gewichtsteilen
2,0 Gewichtsteilen
0,5 Gewichtsteilen
1,0 Gewichtsteil

wird mit 50,2 Gewichtsteilen eines Gemisches von 67 Gewichtsteilen Toluylendiisoi-yanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomerengemisch) und 33 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/cm²

Härte bei 65% Einstauchung 30,2 p/cm²

Sac-Faktor 3,0

Vergleichsversuch B

Ein Gemisch der vorgenannten Zusammensetzung, das jedoch kein Sorbit und nur 0,35 Gewichtsteile Triäthylendiamin enthält, wird mit 46,1 Gewichtsteilen des vorgenannten Polyisocyanatgemisches in einem offenen Gefäß zur Reaktion gebracht. Man erhält einen Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte

Härte bei 25% Einstauchung

Härte bei 65% Einstauchung

Sac-Faktor

31,4 g/l 8 p/cm² 23 p/cm² 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. Triäthanolamin oder Glycerin, ein, entsteht ein geschlossenzelliger Schaumkörper, der beim Erkalten mäßigen bis starken Schrumpf zeigt

Beispiel 3 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 auf-. weist

20,00 Gewichtsteilen <einer nach Arbeitsanweisung Il hergestellten Dispersion von 2,0 Gewichtsteilen Trimethylolmel-

amin in 18 Gewichtsteilen des vorgenannten Polyoxyalkylentriols,

4,05 Gewichtsteilen Wasser,

3,00 Gewichtsteilen Trichlorfluormethan,

0,80 Gewichtsteilen polyäthermodifiziertem Polysil-

oxan,

0,27 Gewichtsteilen Sn(II)-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.-°/o 2,6-Toluylendiisocyanat in einem offenen Gefäß zur Reaktion gebracht. Es entsteht ein Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte

Härte bei 25% Einstauchung

Härte bei 40% Einstauchung

Härte bei 65% Einstauchung

Porosität

Sac-Faktor

23,6 g/l
40 p/cm²
43,5 p/cm²
77 p/cm²

8,5 mm

1,925

Vergleichsversuch C

a) Ein Schaum, hergestellt aus dem vorgenannten Gemisch, das jedoch kein Trimetylolmelamin enthält, und 51,5 Gewichtsteilen des obengenannten Toluylendiisocyanats, hat folgende mechanische Eigenschaften:

Dichte

Härte bei 25% Einstauchung

Härte bei 40% Einstauchung

Härte bei 65% Einstauchung

Porosität

Sac-Faktor

23,5 g/l
30 p/cm²
32,5 p/cm²
61 p/cm²

7,6 mm

2,05

15,00 Gewichtsteilen

2,33 Gewichtsteilen
2,00 Gewichtsteilen
0,33 Gewichtsteilen
1,00 Gewichtsteil

5,00 Gewichtsteilen

15

25

30

60

Beispiel 4

Ein Gemenge, bestehend aus

87,25 Gewichtsteilen eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 83 Gew.-% aus Propylenoxid und zu 17 Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut ist und eine OH-Zahl von 28 aufweist

einer nach Arbeitsanweisung III hergestellten Dispersion, die 10 Gew.-% Sorbit und 4,5 Gew.-% Wasser in demselben Polyol als Dispergiermittel enthält,
Wasser,

Triäthanolamin,
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 offenzelligen, nichtschrumpfenden Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaf

20 Dichte

Härte bei 25% Einstauchung

Härte bei 65% Einstauchung

Sac-Faktor

Vergleichsversuch D

32 g/l
17 p/cm²
58 p/cm²
3,4

b) Ein Schaum, hergestellt aus dem vorgenannten Gemisch, in dem jedoch anstelle von 2 Gewichtsteilen Trimethylolmelamin 1,4 Gewichtsteile Triäthanolamin enthalten sind, und 51,5 Gewichtsteilen des vorgenannten Toluylendiisocyanats, 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 Schaumhärte 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

a) Ein Gemisch der vorgenannten Zusammensetzung, jedoch ohne Zusatz von Sorbit, wird mit 48 Gewichtsteilen 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/cm²

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 Gewichtsteilen 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	32,0 g/l
Härte bei 25% Einstauchung	15,0 p/cm²
Härte bei 65% Einstauchung	49,5 p/cm²
Sac-Faktor	3,3

Der Vergleich der Schaumkörper dieses Beispiels zeigt deutlich, daß die Härte durch das erfindungsgemäße Vernetzungsverfahren stark erhöht werden kann. 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 Schaumkörpem.

Beispiel 5

Die sechsfache Menge eines Gemisches, bestehend aus

94,0 Gewichtsteilen des in Beispiel 1 genannten Polyoxyalkylentriols,

8,0 Gewichtsteilen der nach Arbeitsanweisung Vl hergestellten Dispersion,

3,0 Gewichtsteilen Wasser,
2,0 Gewichtsteilen Triäthanolamin,
0,6 Gewichtsteilen Triäthylendiamin,
0,4 Gewichtsteilen Dimethyläthanolamin und
1,0 Gewichtsteil Methylphenylsiloxan der allgemeinen Formel

(CHj)₃Si-O--

Si(CH₃)J

10

1,6 Gewichtsteilen
2,0 Gewichtsteilen
0,8 Gewichtsteilen
0,3 Gewichtsteilen
0,4 Gewichtsteilen

10,0 Gewichtsteilen

14

60,5 Gew.-% eines Polyoxyalkylentriols enthält, das zu 91 Gew.-% aus Propylenoxid und 9 Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut ist und eine OH-Zahl von 46 aufweist,
Wasser,

Triäthanolamin,
Triäthylendiamin,
Dimethyläthanolamin,
Methylphenylsiloxan der Formel gemäß Beispiel 5,
Trichlorfluormethan

J 1-3

wird mit 54,5 Gewichtsteilen des in Beispiel 4 genannten Polyisocyanats intensiv vermischt und in einer auf 45° C vorgewärmten geschlossenen Metaüfcrrn, die ein Volumen von 201 aufweist, zur Reaktion gebracht. Man erhält einen offenzelligen Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte	46 g/l
Härte bei 25% Einstauchung	41 p/cm²
Härte bei 65% Einstauchung	110 p/cm²
Sac-Faktor	2,7
Druckabfall (75%)	9,7%
Bruchdehnung	90%
Zugfestigkeit	1,7 kp/cm²
Rückprallelastizität	61%

Vergleichsversuch 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 iPolyisocyanats, in derselben Weise wie vorstehend beschrieben, in einer Metallform zur Reaktion gebracht. Man erhält einen offenzelligen Schaumkörper mit folgenden mechanischen Eigenschaften:

Dichte

Härte bei 25% Einstauchung

Härte bei 65% Einstauchung

Sac-Faktor

Druckabfall (75%)

Bruchdehnung

Zugfestigkeit

Rückprallelastizität

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

Beispiel 6

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 wird mit 50,2 Gewichtsteilen eines Gemisches von 60 Gew.-% Toluylendiisocyanat (80% 2,4-, 20% 2,6-Isomerengemisch) und 40 Gew.-% rohem Diphenylmethandiisocyanat in einem auf 40° C vorgewärmten, epoxidharzbeschichteten Formwerkzeug, das ein Volumen von 241 besitzt, zur Reaktion gebracht. Man erhält einen offenzelligen Schaumkörper mit einem Raumgewicht von 41,2 g/l. Seine Härte bei 40% Einstauchung ist um 42% höher als die eines Schaumkörpers mit gleichem Raumgewicht, der nach obiger Rezeptur, jedoch ohne Zusatz des erfindungsgemäß zu verwendenden Vernetzungsmittels, und dementsprechend mit nur 44,5 Gewichtsteilen des vorgenannten Polyisocyanatgemisches hergestellt wurde.

Werden anstelle des erfindungsgemäß zu verwendenden Vernetzungsmittels weitere 2,6 Gewichtsteile 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 Polyhydroxyverbindungen in Polyätherpolyolen beschrieben:

Arbeitsanweisung I
Ein Gemisch, bestehend aus

eines mit Glycerin gestarteten Polyoxyalkylentriols, das zu 84 Gew.-% aus Propylenoxid und zu 10 Gew.-% aus Äthylenoxid aufgebaut ist und eine OH-Zahl von 35 aufweist.
Sorbit und

1,3,5,7 -Tetramethyl-tetralauroylpropyl-cyclotetrasiloxan

wird unter scherkraftreichem Rühren auf 120° C erwärmt. Bei raschem Abkühlen der gebildeten Emulsion erhält man eine relativ stabile Dispersion de* Sorbits in dem Polyätherpolyol. Der Schmelzpunkt der dispersen Phase liegt bei 91 °C.

40,6 g/l	™ 89 Gewichtsteilen	10 Gewichtsteilen
25 p/cm²		1 Gewichtsteil
67 p/cm²
2.7
7%
110%	45
1,5 kp/cm²
67%

55

Arbeitsanweisung II
Ein Gemisch, bestehend aus

89 Gewichtsteilen

65

Gewichtsteilen
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 I genannten Emulgators

15 16

wird in eine Kugelmühle gegeben und J!4 Stunden bei Haltepunkt bei 50 bis 60° C, der im Verlauf von 5 Tagen

Raumtemperatur gemahlen. Ivian erhält eine über auf87°C ansteigt

mehrere Wochen stabile Dispersion des Trimethylol- , . . ...

melamins im Polyäthe.polyol. Der Schmelzpunkt der Arbeitsanweisung Vi

dispersen Phase liegt bei 137°C. 5 Ein Gemisch, bestehend aus

Arbeitsanweisung III 75 Gewichtsteilen des in Arbeitsanweisung 1 genann-

T o- ^ -i_ -ι j · η·-ι, ten Polyoxyalkylentriols und

In to Gewichtsteife des _in Beispiel A^genannten _{2#Gewichtsteilen Sorbi}/ Polyatherpolyols wird eine Losung von 10 Gewichtstei-

len Sorbit in 4,5 GewichtsteUen Wasser und 0,5 10 wird in eine mit Stahlkugeln beschickte Kugelmühle

Gewichtsteilen des in Arbeitsanweisung I genannten gegeben und 24 Stunden bei Raumtemperatur gemah-

Emulgators scherkraftreich eingerührt Der Sorbit fällt Jen. Man erhält eine stabile Dispersion, die bei 25° C eine

feindispers aus. Die sehr haltbare Dispersion hat 24 Viskosität von 8000 cP aufweist Der Schmelzpunkt der

Stunden nach der Herstellung nach DT-Analyse einen dispersen Phase liegt bei 94° C.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von vernetzten, elastischen, offenzelligen Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen durch Umsetzung von Polyätherpolyolen mit einem Hydroxyläquivalentgewicht von 700 bis 5000, 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, 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- oder Hexamethylolmelamin, 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.

30

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 so Vernetzungsgrades technisch und wirtschaftlich am vorteilhaftesten. Sowohl zur Erhöhung des Raumgewichts als auch des Isocyanatgehaltes werden höhere Mengen 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 Polyurethanschaumrezeptur niedermolekulare, polyfunktionelle Verbindungen beigefügt, die in den aktive Wasserstoffatome aufweisenden Polyolen löslich sind. Diese löslichen Vernetzungsmittel können demgemäß unmittelbar nach Beginn der Schaumbildungsreaktion in Reaktion treten. Die Möglichkeit, die Vernetzungsdichte beliebig zu erhöhen, ist bei diesem Verfahren dadurch beschränkt, daß, in Abhängigkeit von den übrigen Bestandteilen der Schaumrezeptur, die Vernetzungsdichte 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 hoch 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 deshalb hochelastisch sind und nach der Herstellung nicht zu Schrumpferscheinungen neigen.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von vernetzten, elastischen, offenzelligen Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen durch Umsetzung von Polyätherpolyolen mit einem Hydroxyläquivalentgewicht von 700 bis 5000, 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 Hexamethylolmelamin, 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 Offenzelligkeit, 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 mitverwendeten kristallinen Vernetzungsmittel ebenfalls verändert. Mit zunehmenden Zusätzen der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Vernetzungsmittel wird die Bruchdehnung und Weiterreißfestigkeit der gebildeten Schäume etwas vermindert, die Zugfestigkeit dagegen erhöht. Die