DE2534809C2 - Biegsamer Polyurethanschaum und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Biegsamer Polyurethanschaum und Verfahren zu seiner Herstellung

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Description

Polyurethanschäume werden hergestellt, indem man unter Schäumbedingungen eine Verbindung mit mehreren aktiven Wasserstoffatomen mit einem Poiyisocyanat umsetzt. So ist aus der US-PS 36 37 536 ein Verfahren zur Herstellung von biegsamen Polyurethanschäumen bekannt, bei dem ein Gemisch aus einem NCO-haltlgen Polyoxyalkylenpolyolprepolymeren und monomeren Polyisocyanaten mit einem Polyoxypropylenpolyäther mit einem Molekulargewicht von 3000 bis 5000 In Gegenwart eines Treibmittels und gegebenenfalls eines Schaumstablllsators umgesetzt wird. Das Prepolymere wird erhalten durch Umsetzung eines Polyoxyalkylenpolyols mit einem Molekulargewicht von 3700 bis 4000 und Toluylendllsocyanat. Als Polyisocyanatgemisch dient dabei eine Mischung aus diesem Prepolymeren mit DIphenylmethan-4,4'-dlisocyanat und seinen Polymeren und einer 80:20-Isomerenmlschung von 2,4- und 2,6-Toluylendllsocyanat.
Die erhaltenen Schäume sind oft nicht flammfest und erzeugen große Mengen von Rauch, wenn sie In Kontakt mit der Flamme sind. *
Es war bekannt, flammfeste Polyurethanschäume durch Einarbeiten bestimmter flammhindernder Verbindungen, die Phosphor oder Halogenatome enthalten, herzustellen. Während es so möglich 1st, die Entflammbarkelt des geschäumten Polyurethans zu verringern, besitzt
«5 das Produkt jedoch einige Nachtelle, wie z.B. (1) Verschlechterung der flammhindernden Eigenschaften Im Laufe der Zelt wegen Ausbiutens oder Verdampfens der flammhemmenden Verbindung, (2) einen ungünstigen Einfluß der flammhemmenden Verbindung auf einige physikalische Eigenschaften des geschäumten Produkts und (3) das Auftreten des Verschmorens. Andere ernsthafte Fehler, die diese geschäumten Produkte besitzen, wenn sie In Berührung mit der Flamme sind, sind starke Raucherzeugung und Erzeugung giftiger Gase, die halogen- und phosphorhaltlge Verbindungen enthalten.
Es war weiterhin bekannt, die Entflammbarkeit und Rauchbildung von Polyurethanschäumen ohne Einarbeitung von flammhemmenden Verbindungen zu vermindern. Bei diesen Verfahren wurde beispielsweise eine Polylsocyanatverblndung, die Bluretblndungen besitzt, oder eine Verbindung mit einem Isocyanuratrlng verwendet. Die erhaltenen Produkte sind bezüglich der meisten vorstehend genannten Eigenschaften verbessert. Hierbei entstehen jedoch geschlossenzelllge Schäume, die zur Verhinderung des Zusammenfallen des Schaums in offenzelllge Schäume umgewandelt werden müssen, was durch komplizierte Verfahren, wie mechanisches Zerstören der Zellen, durchgeführt wird. *
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines verbesserten biegsamen Polyurethanschaums mit verminderter Raucherzeugung und gute Flammbeständigkeit und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den biegsamen Polyurethanschaum gemäß Anspruch 1 und das Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 2.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen flexiblen Polyurethanschaums verwendet man als Polyätherpolyol ein solches mit einer Hydroxylzahl von 25 bis 80 und einem Gehalt an primären Hydroxylgruppen von mindestens 10%, bezogen auf die Gesamtzahl der Hydroxylgruppen. Es bildet einen Polyurethanschaum mit verringerter Rauchentwicklung und verbesserter Flammfestigkeit, wenn es mit dem erfindungsgemäß verwendeten flüssigen Polyisocyanatgemisch umgesetzt wird. Bevorzugt sind Polyätherpolyole mit Hydroxylzahlen von 30 bis 70 und sinem Gehalt an primären Hydroxylgruppen von 10 bis 50%.
Das erfindungsgemäß verwendete Polyätherpolyol kann beispielsweise durch Zugabe eines Alkylenoxids zu einer Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasserstoffatome besitzt, nach üblichem Verfahren hergestellt werden. Beispiele für Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen sind polyfunktionelle Alkohole, Phenole mit mehreren Hydroxylgruppen, Amine und Wasser. Beispiele für polyfunktionelle Alkohole sind Äthylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,6-Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan. Pentaerythrit und Sorbit sowie Gemische hieraus. Beispiele für die Phenole mit mehreren Hydroxylgruppen sind Resorcin, Hydrochinon und 3-Hydroxyl-2-naphthol. Beispiele für die Amine sind Ammoniak, C,-C4-AIkylamine, wie Methyl- und Äthylamine, Alkylendiamlne, wie Äthylendlamin, Propylendiamin und Hexamethylendiamin, Polyalkylenpolyamine, wie Diäthylentriamine, Alkanolamine, wie Mono-, Di- und Trläthanolamlne, Xylylendiamin, Amlnoäthylplperazln, Phenylendlamin, Benzidin und Toluldin. Die bevorzugten Verbindungen mit aktivem Wasserstoff sind polyfunktionelle Alkohole und Amine mit 2 bis 4 aktiven Wasserstoffatomen.
Beispiele für das eingesetzte Alkyienoxid sind Äthylenoxid, Propylenoxld, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid und Eplchlorhydrln. Gemische daraus können in Form von statistisch verteilten oder Block-Addltlonsprodukten verwendet werden. Bevorzugt sind Kombinationen von Äthylenoxid mit einem oder mehreren anderen Alkylenoxiden in einem Gewichtsverhältnis von 5 bis 30 zu 95 bis 70. Die Einführung der primären Hydroxylgruppen in das Polyätherpolyol geschieht vorzugsweise durch Addition von Äthylenoxid.
Das Molekulargewicht des Polyätherpolyols kann In einem weiten Bereich schwanken. Es beträgt Im allgemeinen mindestens 500, vorzugsweise 1000 bis 3000, pro Hydroxylgruppe.
Diese Polyätherpolyole mit einer Hydroxylzahl von 25 bis 80 können allein oder zusammen mit weniger als 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen, Äthylenglykol, Dläthylenglykol, 1,4-Bulylenglykol, Glycerin und Trimethylolpropan oder Polyaminen mit niedrigem Molekulargewicht, wie 4,4'-DlamlnodIphenylmethan und 2,4- oder 2,6-Dlamlnotoluol, Polyätherpolyolen mit weni- ! ger als 10 Gew.-% an primären Hydroxylgruppen, PoIy- (, esterpolyolen, Polyätheresterpolyolen und Polythioätherpolythlolen mit einem Molekulargewicht von 100 bis ', 10 000 eingesetzt werden.
■ Das erfindungsgemäß eingesetzte Polylsocyanatge-
L; misch Ist ein flüssiges Gemisch, das entweder durch Umsetzung eines Polyoxyäthylenpolyols mit einem Molekulargewicht von 200 bis 600 mit einem großen Oberschuß eines monomeren Polylsocyanats aus der Gruppe 2,4- oder 2,6-Toluol-, 1,4-Tetramethylen-, 1,6-HexamethyIen-, Diphenylmethan-4,4'-, m- oder p-Xylylen-, Cyclohexan-1,3- oder -1,4-, 1-Methyl-cyclohexan-2,4- oder -2,6-, Naphthalen-1,5- oder Isophorondiisocyanate, Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat und Gemischen hieraus oder durch Mischen eines NCO-halti-
Ki gen Prepolymeren aus dem Polyoxyäthylenpolyol und den genannten Polyisocyanaten mit den monoeren Polyisocyanaten hergestellt worden ist. Das Polyoxyäthylenpolyol ist ein Additionsprodukt von Äthylenoxid mit einer Verbindung, die mindestens zwei aktive Wasser-Stoffatome enthält. Als Beispiele hierfür können dieselben gelten, die eingangs bei der Erläuterung des Polyätherpolyols genannt wurden. Bevorzugt sind Äthylengiykol, Propylenglykol, Glycerin, Trimethyiolpropan, Pentaerythrit, Sorbit und Gemische hieraus.
Das flüssige Polyisocyanatgemisch Hegt in Form eines Gemisches eines NCO-reichen Prepolymeren mit den überschüssigen monomeren Polyisocyanaten vor. Der NCO-Gehalt des NCO-relchen Prepolymeren In dem NCO-Gemisch kann in einem weiten Bereich schwanken, beispielsweise von 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 20 Gew.-%.
Der NCO-Gehalt des Polyisocyanatgemlsches beträgt 20 bis 45 Gew.-·*. vorzugsweise 25 bis 40 Gew.-%.
Als monomeres Polyisocyanat wird ein Gemisch von 80 : 20 Gew.-% aus 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat bevorzugt.
Andere Ausgangsmaterialien, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden, wie Treibmittel und Katalysatoren, können dieselben sein, wie bei üblichen flexiblen Polyurethanschäumen. Gegebenenfalls kann zusätzlich ein Schaumstabilisator und ein feuerfester Zusatz zugegeben werden. Beispiele für Treibmittel sind Wasser und fluorierte Kohlenwasserstoffe, wie Monofiuortrlchlormethan und Difluordlchlormethan. Beispiele für den Katalysator sind Amln-Verblndungen, wie TrI-methylamln, Dlmethylbenzylamin, N-Äthylmorpholin, Triäthylendiamin und sein Ameisensäuresalz, Dimethylplperazin, 1,2-Dimethyllmidazoi, Dimethylamlnoäthanol, Diäthanolamin, Trläthanolamin, Diäthylaminoäthanol
■*5 und !,e-Diazabicyclo-iS^O^undecen-? und sein Phenolsalz, und Zinnverbindungen, wie Dibutylzinndilaurat und ZinndD-octoat.
Beispiele für die Schaumstabilisatoren sind Silikone und andere oberflächenaktive Mittel.
Zur Herstellung der flexiblen Polyurethanschäume aus den genannten Ausgangsmaterlallen wird keine spezielle Technik benötigt, die sich von der bekannten Herstellung von üblichen flexiblen Polyurethanschäumen unterscheidet. Es werden daher die Ausgangsstoffe gemäß der Erfindung In der richtigen Reihenfolge in den geeigneten Mengen bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur zusammengemischt und das erhaltene Gemisch geschäumt.
Völlig überraschend wurde festgestellt, daß Schaumstoffe, In die kein Polyoxyäthylenpolyol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 600 eingebaut ist, keine selbstlöschenden Eigenschaften und starke Rauchbildung Im Brandfalle aufweisen.
Der flexible Polyurethanschaum gemäß der Erfindung hat Vorteile: Er zeigt verringerte Rauchentwicklung und gute flammhemmende Eigenschaften, ist offenzelllg und fällt nicht zusammen. Das erfindungsgemäße Verfahren hat keinen nachteiligen Einfluß auf die physikalischen
Eigenschaften der geschäumten Produkte. Die folgenden Beispiele werden zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens gegeben.
Beispiel 1
95 Gewichtsteile eines Polyäthe:yolyols mit einer OH-Zahl von 56, das durch Zugabe von Propylenoxid zu Glycerin mit anschließendem Aufpfropfen von Äthylenoxid, so daß etwa 30% primäre Hydroxylgruppen in Endstellung erhalten wurden, hergestellt worden ist, 5,0 Teile Äthylengiykol, 4,5 Teile Wasser, 0,2 Teile Trläthylendiamln und 2,0 Teile Trläthylendiamln-Ameisensäuresalz wurden gemischt und mit 83,0 Teilen eines Polylsocyanatgemisches iNCÜ-Gehalt 40 Gew.-%) umgesetzt, das in einer einzigen Stufe durch Reaktion von Polyoxyäthylenpolyol (Äthylenoxidaddukt von Glycerin mit einem Molekulargewicht von 600) mit einem isomeren Toluoldiisocyanat-Gemisch aus 80% 2,4- und 20% 2 bis 6 Isomerem (im folgenden TDI-80 genannt) hergestellt worden war.
Es. wurde ein flammfester Schaum erhalten, der die in Tabelle 1 angeführten mechanischen Eigenschaften und flammfesten Eigenschaften besitzt.
Beispiel 2
100 Teile eines Polyätherpolyols mit einer OH-Zahl von 37, das durch Zugabe von Propylenoxid zu Glycerin mit anschließendem Aufpropfen von Äthylenoxid erhalten worden ist, so daß etwa 30% der primären Hydroxylgruppen in der Endstellung waren, 3,5 Teile Wasser, 0,1 Teile Trläthylendlamln, 0,3 Teile Slllkonöl, 1,0 Tei.e TrI-äthylendiaminsalz der Ameisensäure und 5,0 Teile Monofluortrichlormethan wurden gemischt und mit 66,9 Teilen eines Polyisocyanatgemlsches (NCO-Gehalt 30 Gew.-%) umgesetzt, das durch Umsetzung von Polyoxyäthylenpolyol (Äthylenoxidaddukt von Glycerin mit einem Molekulargewicht von 600) mit TDI-80 erhalten worden war. Es wurde ein flammfester Schaum erhalten, dessen mechanische und flammfesten Eigenschaften In Tabelle 1 angegeben sind.
Beispiel 3
96 Teile eines Polyätherpolyols, mit einer OH-Zahl von 32, das durch Zugabe von Propylenoxid zu Glycerin und anschließendes endständiges Umsetzen mit Äthylenoxid, so daß etwa 30% primäre Hydroxylgruppen in der Endstellung waren, hergestellt worden war, 4,0 Teile Trimethylolpropan, 5,0 Teile Wasser, 0,1 Teile Triäthylendlamln, 1,0 Teile Trläthylendlamlnsalz der Ameisensäure und 0,1 Teile Slllkonöl wurden zusammen vermischt und mit 101,5 Teilen eines Polylsocyanatgemisches (NCO-Gehalt 30 Gew.-%) umgesetzt, das durch Umsetzung von Polyoxyäthylenglykol (Molekulargewicht 200) mit TDI-80 erhalten war. Es wurde ein flammfester Schaum erhalten, dessen mechanische und flammfeste Eigenschaften In Tabelle 1 wiedergegeben sind.
Beispiel 4
97 Teile eines Polyätherpolyols mit einer OH-Zahl von 56, das durch Zugabe von Propylenoxid zu Glycerin und anschließendem Aufpfropfen von Äthylenoxid, so daß etwa 35% primäre Hydroxylgruppen in der Endstellung waren, erhalten worden war, 3 Teile Trlmethylolpropan, 4,5 Teile Wasser, 0,1 Teile Trläthylendlamin, 0,7 Teile Silikonöl, 0,5 Teile !,S-Dlaza-bJcycMSAOJ-undecen-?- SaIz des Phenols wurden gemischt und mit 72 Teilen eines Polyisocyanatgemlsches (NCO-Gehalt 40 Gew.-'»,), das durch Umsetzung von Polyoxyäthylenglykol (Molekulargewicht 200) mit TDI-80 erhalten worden war, umgesetzt.
Es wurde ein flammfester Schaum erhalten, dessen mechanische und flammfesten Eigenschaften in Tabelle 1 wiedergegeben werden.
Beispiel 5
95 Teile eines Polyätherpolyols mit einer OH-Zahl von 28, das durch Zugabe von Propylenoxid zu Trläthanolamin mit anschließender Umsetzung an den Endgliedern mit Äthylenoxid, so daß etwa 25% primäre Hydroxylgruppen in Endstellung waren, hergestellt worden war, 5 Teile Diäthylenglykol, 3,5 Teile Wasser, 0,1 Teile Triäthylendiamin, 1,0 Teile Sllikonö! und 0,5 Teile Trläthylamln werden gemischt und mit 78 Teilen eines Polyisocyanatgemlsches (NCO-Gehalt 30 Gew.-%), das durch Umsetzung von Polyoxyäthylenglykol (Molekulargewicht 200) mit TDI-80 erhalten worden war, umgesetzt. Es wurde ein flammfester Schaum erhalten, dessen mechanische und flammfesten Eigenschaften in Tabelle 1 angegeben sind.
Beispiel 6
95 Teile des Polyätherpolyols von Beispiel 5, 4,0 Teile Wasser, 0,1 Teile Trläthylendlamln, 5 Teile Monofluortrichlormethan und 1 Teil Silikonöl wurden gemischt und mit 64,6 Teilen eines Polylsocyanatgemisches (NCO-Gehalt 40 Gew.-%), das durch Reaktion von Polyoxyäthylenpolyol (Äthylenoxidaddukt von Pentaerythrit mit einem Molekulargewicht von 400) mit TDI-80 erhalten worden war, umgesetzt. Es wurde ein flammfester Schaum erhalten, dessen mechanische und flammfesten Eigenschaften in Tabelle 1 angegeben sind.
Beispiel 7
100 Teile eines Polyätherpolyols mit einer OH-Zahl von 56, das durch Zugabe von Propylenoxid zu Glycerin mit anschließender Aufpropfung von Äthylenoxid, so daß etwa 20% primäre Hydroxlgruppen in Endstellung vorlagen, erhalten worden war, 5 Teile Wasser, 0,1 Teile Trläthylendlamln, 0,1 Teile Silikonöl und 1,0 Teile Triäthylendlaminsalz der Ameisensäure wurden gemischt und mit einem Gemisch von 86,7 Teilen eines Polylsocyanatgemisches, das durch Reaktion von Polyoxyäthylenglykol (Äthylenoxidaddukt von Äthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 200) mit TDI-80 erhalten worden war, und 9,6 Teilen rohem 4,4'-Dlphenylmethandllsocyanat umgesetzt.
Es wurde ein flammfester Schaum erhalten, dessen mechanische und flammfesten Eigenschaften In Tabelle 1 angegeben sind.
Tabelle 1 Beispiel
Dichte, kg/m'
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, %
Entflammbarkeit
ASTM D-1692-67T
Bewertung
Länge der
angebrannten Probe, cm
Durchschnittswert
durchschnittliche Verlöschungszelt see
Rauchtest
26,0 1,2 170
1,8
35,0 1,3 130
3,6 27,2
1,32
170
3,8
11,2
s elbstlö sehend 16
24,7
1,0
150
4,9
19
31,0 23,2
1,32 0,92
163 162
5,3
6,2
23
29,0
1,0
95
7,5
27,5
Entsprechend der JIS-Methode A-1321 (Japanischer Industrie-Standard) wunden Rauchtests (Versuche zur Rauchentwicklung) mit jedem der erfindungsgemäßen flammfesten Schäume, der nach einem der Beispiele 2 und 5 hergestellt worden war, mit einem flammfesten Schaum nach dem Stand der Technik, der eine flammhindernde Verbindung enthielt, verglichen.
Tabelle 2
Schaum Schaum Schaum
nach nach mit einer
Beispiel 2 Beispiel 5 flamm-
hemmenden
Verbindung
Probe, g
Rauchfaktor, C'.,
Rauchfaktor
pro Gewicht
der Probe, C4/g
32
51
1,6
30
66
2,2
16 63
3,9
Tabelle 2 zeigt, daß die erfindungsgemäßen flammfesten Polyurethanschäume einem bekannten flammfesten Polyurethanschaum der eine flammhlndernde Verbindung enthält, bezüglich der geringen Rauchbildung überlegen 1st.
Anmerkung: Herstellung des zum Vergleich verwendeten bekannten Schaums, der eine flammhindernde Verbindung enthält.
80 Teile Polyätherpolyol (OH-Zahl 56), das durch Zugabe von Propylenoxld zu Glycerin mit anschließendem Auf-
~C-nw*Ca-n ,",«, Ä » U .·!«« „,. 1 ~t «-1 I» ....~—Jnn ...η.- ">Π Toll»
1^1ΙΙ*μΐι»ιι »Wll /1 LtI j IV-IHJAIU GlIiaiLCIl ttUlUCII WtIl, Λ·** *^i»w einer flammhindernden Verbindung vom Phosphattyp, 3,0 Teile Wasser, 0,1 Teile Triäthylendlamin, 0,5 Teile Triäthylamin, 1,0 Teile Silikonschaumstabilisator und 0,24 Teile eines organischen Zinn-Katalysators wurden gemischt und mit TDI-80 umgesetzt. Der entstandene Schaum hat die folgenden mechanischen und flamm-
20
25
30
35
40
45
50 Die überraschenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Schäume ergeben sich auch aus dem nachfolgenden Vergleich:
Für die zu untersuchenden Polyurethanschaumstoffe wurden folgende Polyätherpolyole eingesetzt:
Polyätherpolyol A:
mittleres Molekulargewicht 4800; Hydroxylzahl 35. Das Polyol wurde erhalten durch Umsetzung von Äthylenoxid und einem Glycerln-Propylenoxld-Addukt mit einem Molekulargewicht von 3500.
Polyätherpolyol B:
mittleres Molekulargewicht 4500; Hydroxylzahl 37; Gehalt an primären Hydroxylgruppen 30%. Das Polyol wurde erhalten durch Umsetzung von Äthylenoxid und einem Glycerln-Propylenoxld-Addukt mit einem Molekulargewicht von 4000.
Polyätherpolyol C:
mittleres Molekulargewicht 6000; Hydroxylzahl 28; Gehalt an primären Hydroxylgruppen 25%. Das Polyol wurde erhalten durch Umsetzung von Äthylenoxid und einem Trläthanolamln-Propylenoxld-Addukt mit einem Molekulargewicht von 5500.
Die zur Herstellung des flüssigen Polyisocyanatgemisches eingesetzten Polylsocyanat- und Polyätherpolyolkomponenten sind In Tabelle 3 zusammengestellt. Die Umsetzung der Komponenten erfolgte bei 70 bis 80° C.
Die In der Tabelle 3 benutzten Abkürzungen bedeuten:
PEG = Polyäthylenglykol,
FFG = Polypropylenglykol,
G-E = Glycerin-Äthylenoxid-Addukt,
Pe-E = Pentaerythrit-Äthylenoxid-Addukt,
G-P = Glycerin-Prcpy'.enoxid-Addukt.
Die Zahl In Klammern hinter dem Polyätherpolyo! gibt dessen Molekulargewicht an.
55
Tabelle 3
:n Eigenschaften: 33,1 60 65 18 Prepoiy- Polyäther Polylso NCO-Gehalt
Dichte, kg/m3 0,75 meres Nr. polyol cyanat des PoIy-
Zugfestigkeit, kg/cm2 101 Bewertung selbstlöschend cyanat-
gemlsches
Dehnung, % Gew.-*
Entflammbarkeit nach ASTVl D-1692-67T 3,5
Länge der angebrannten Probe, cm. I PEG(200) TDI-80 30
Durchschnittswert II PEG(600) TDI-80 30
durchschnittliche Verföschungs- III PEG(700) TDI-80 30
zeit, see IV G-E(600) TDI-80 30
V Pe-E(400) TDI-80 40
Fortsetzung
PPG(200)
PPG(600)
G-P(600)
PEG(200)
G-E(600)
TDI-80 TDI-80 TDI-80 TDI-65 TDI-65
Prepoly- Polyäther- Polylso- NCO-Gehalt
meres Nr. polyol cyanat des PoIy-
cyanat-
gemisches
Gew.-%
30
30
30
36,9
21,1
Entsprechend den Rezepturen, wie sie In der Tabelle angegeben sind, wurden die Komponenten (a) und (b) unter kräftigem Rühren gemischt und aufgeschäumt. Die ίο
15
erhaltenen Polyurethanschaumstoffe hatten die In der Tabelle 4 angegebenen Eigenschaften.
Aus Tabelle 4 Ist ersichtlich, daß nur die erfindungsgemäß zusammengesetzten Polyurethanschäume selbstlöschende' Eigenschaften aufweisen. Der Polyurethanschaum aus Versuch 3 war unter Verwendung eines NCO-haltigen Prepolymeren, zu dessen Herstellung ein Polyätherpolyol mit einem Molekulargewicht von 700 verwendet worden war, hergestellt worden. Dieser Schaum war instabil und konnte daher nicht untersucht werden. Die Polyurethanschaumstoffe der Versuche 6 bis 8 enthielten NCO-haltlge Prepolymere, zu deren Herstellung als Polyätherpolyolkomponente Polypropylenglykol bzw. ein Propylenoxld-Addukt des Glycerins verwendet worden war, und entsprachen daher nicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Diese Schaumstoffe waren nicht flammfest.
Tabelle 4
Versuch Nr.
Komponente (a) Menge In Gew.-Teilen
Polyätherpolyol A
Polyätherpolyol B
Polyätherpolyol C
Dläthylenglykol
Wasser
Trlchlorfluormethan
Trläthylendiamin
Triäthylendlaminformiat
Sillconöl
3,5 5,0 0,1 1,0 0,3
3,5 5,0 0,1 1,0 0,3 3,5
5,0
0,1
1,0
0,3
3,5
5,0
0,1
1,0
0,3
95
4,0
5,0
0,1
1,0
3,5
5,0
0,1
1,0
0,3
3,5
5,0
0,1
1,0
0,3
3,5
5,0
0,1
1,0
0,3
5
2,5
0,3 0,3
Komponente (b)
Polyisocyanat Nr. Menge in Gew.-Teilen
Zustand des Schaums offenzellig zu- offenzelllg
sammengefallen
10
— — — — — — — — 95 95 100 100 100 — 100 100 100 — —
2,5 10 0,5
II III IV V VI VII VIII IX X 66,9 66,9 66,9 66,9 64,6 66,9 66,9 66,9 51,5 90,5
Dichte, kg/m3 32,0 35,7 — 35,0 23,2 33,0 35,3 37,3 37,2 27,8
Entflammbarkelt
nach ASTM D-1692-67T
Länge der angebrannten
Probe, cm		 4,0 6,5 — 3,6 6,2 12,5 12,5 12,5 23 8,7
durchschnittliche
Verlösungszeit, see		 20 37 — 16 23 65 67 68 8 62
Bewertung selbst- —
löschend		 selbst
löschend		 nicht
flammfest		 selbst
löschend

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Biegsamer Polyurethanschaum, erhalten durch Umsetzung eines Polyätherpolyols mit einer Hydroxylzahl von 25 bis 80 und einem Gehalt an primären Hydroxylgruppen von mindestens 10%, bezogen auf die Gesamtzahl der Hydroxylgruppen, gegebenenfalls im Gemisch mit weniger als 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, 1,4-ButylenglykoI, Glycerin oder Trimethylolpropan oder Polyaminen mit niedrigem Molekulargewicht, Polyätherpolyolen mit weniger als 10 Gew.-% an primären Hydroxylgruppen, Polyesterpolyolen, Polyätheresterpolyolen, Polythioätherpolythiolen mit Molekulargewichten von 100 bis 10 000, mit einem flüssigen Polyisocyanatgemisch mit einem NCO-Gehalt von 20 bis 45 Gew.-%, das entweder durch Umsetzung eines Polyoxyäthylenpolyols mit einem Molekulargewicht von 200 bis 600, welches das Additionsprodukt von Äthylenoxid mit einer mindestens zwei aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindung ist, mit einem großen Überschuß eines monomeren Polysocyanats aus der Gruppe 2,4- oder 2,6-Toluol-, 1,4-Tetramethylen-, 1,6-Hexamethylen-, DlphenyImethan-4,4'-, m- oder p-Xylylen-, Cyclohexan-1,3- oder -1,4-, l-Methylcyclohexan-2,4- oder -2,6-Naphthalen-1,5- oder Isophorondlisocyanat, TrI-phenylmethan-4,4',4"-trllsocyanat oder deren Gemischen oder durch Mischen eines NCO-haltlgen Prepolymeren aus den genannten Verbindungen mit einem der monomeren Polysocyanate hergestellt worden 1st, in Gegenwart einen Katalysators und eines Treibmittels sowie gegebenenfalls unter Mitverwendung eines Schaumstablllsators.
2. Verfahren zur Herstellung eines biegsamen Polyurethanschaums nach Anspruch 1 durch Umsetzung eines Polyätherpolyols mit einer Hydroxylzahl von 25 bis 80 und einem Gehalt an primären Hydroxylgruppen von mindestens 10%, bezogen auf die Gesamtzahl der Hydroxylgruppen, mit einem Polyisocyanatgemisch, das aus einem NCO-haltlgen Polyoxyalkylenpolyolprepolymeren und einem monomeren Poiyisocyanat besteht, In Gegenwart eines Katalysators und eines Treibmittels sowie gegebenenfalls unter Mitverwendung eines Schaumstablllsators, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyisocyanatgemisch ein flüssiges Gemisch mit einem NCO-Gehalt von 20 bis 45 Gew.-% verwendet, das entweder durch Umsetzung eines Polyoxyäthylenpolyols mit einem Molekulargewicht von 200 bis 600, welches das Additionsprodukt von Äthylenoxid mit einer mindestens 2 aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindung 1st, mit einem großen Überschuß eines monomeren Polyisocyanate aus der Gruppe 2,4- oder 2,6-Toluol-, 1,4-Tetramethylen-, 1,6-Hexamethylen-, Dlphenylmethan-4,4', m- oder p-Xylylen-, Cyclohexan-1,3- oder -1,4-, 1-Methylcyclohexan-2,4- oder -2,6-, Naphthalen-1,5- oder Isophorondlisocyanat, Trlphenylmethan-4,4',4"-trllsocyanat oder deren Gemischen oder durch Mischen eines NCO-haltlgen Prepolymeren aus den genannten Verbindungen mit einem der monomeren Polyisocyanate hergestellt worden Ist, und daß man gegebenenfalls bei der Herstellung des Polyurethanschaums das Polyätherpolyol mit einer Hydroxylzahl von 25 bis 80 Im Gemisch mit weniger als 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, 1,4-Butylenglykol, Glycerin oderTrimethylolpropan oder Polyaminen mit niedrigem Molekulargewicht, Polyätherpolyolen mit weniger als 10 Gew.-% an primären Hydroxylgruppen, Polyesterpolyolen, Polyätheresterpolyolen, Polythioätherpolythiolen mit Molekulargewichten von 100 bis 10 000, einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als monomeres Poiyisocyanat Toluoldiisocyanat verwendet.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51145597A (en) * 1975-06-09 1976-12-14 Asahi Denka Kogyo Kk Preparation of highly elastic polyurethane foam
IT1058454B (it) * 1976-03-17 1982-04-10 Montedison Spa Tprcedimento per la produzione di schiume poliuretaniche soffici ed extra supersoffici
AR222162A1 (es) * 1977-12-01 1981-04-30 Pietersen Anthonius H Un material avisador de incendios
JPS583488B2 (ja) * 1978-05-15 1983-01-21 株式会社ブリヂストン 軟質ポリエ−テルポリウレタンフオ−ムの製造方法
EP0010850B2 (de) * 1978-10-03 1990-01-31 Imperial Chemical Industries Plc Flüssige Polyisocyanatzusammensetzungen
US4701476A (en) * 1985-12-27 1987-10-20 The Dow Chemical Company Polyurethane elastomers prepared from high molecular weight prepolymers
BR8905605A (pt) * 1988-11-04 1990-05-29 Union Carbide Chem Plastic Composicao para ser usada na preparacao de espuma de poliuretano de elasticidade elevada;processo para sua preparacao;e artigo de espuma de poliuretano moldado de elasticidade elevada
DE4042267C1 (de) * 1990-12-31 1992-01-09 Wolfgang 8752 Glattbach De Willig
US5198473A (en) * 1991-12-09 1993-03-30 Basf Corporation Polyurethane foams of increased flame retardancy
CN101463120B (zh) * 2009-01-13 2010-10-06 北京市射线应用研究中心 一种制备聚氨酯酰亚胺泡沫材料的方法
US8598248B2 (en) * 2010-07-16 2013-12-03 Bayer Materialscience Llc Flexible polyurethane foams made from alkoxylated natural oil
CN107531869B (zh) * 2015-04-29 2021-02-19 科思创德国股份有限公司 用于制备柔性聚氨酯泡沫的聚醚碳酸酯多元醇和聚醚多元醇的混合物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB980021A (en) * 1960-09-27 1965-01-13 Dunlop Rubber Co Production of polymers
US3879316A (en) * 1968-03-13 1975-04-22 John Fishbein Polyurethane foams
DE2002064C2 (de) * 1970-01-17 1983-09-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen elastischen oder halbelastischen Schaumstoffen
US3637536A (en) * 1970-05-28 1972-01-25 Hans Georg Ring Highly elastic polyurethane foams based on a quasi-prepolymer of two diisocyanates

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Publication number Publication date
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US4026829A (en) 1977-05-31
DE2534809A1 (de) 1976-03-04
JPS5120299A (de) 1976-02-18
JPS539637B2 (de) 1978-04-07

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