DE2542471B2 - Verfahren zur Herstellung schwundarmer Schaumstoffe aus härtbaren Aminoplastkondensaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung schwundarmer Schaumstoffe aus härtbaren AminoplastkondensatenInfo
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Description
20
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung schwundarmer Schaumstoffe durch Umsetzen von
Lösungen von härtbaren Aminoplastkondensaten, insbesondere Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten,
Schaummitteln und Härtungskatalysatoren in Gegenwart von schwund- und brennbarkeitsmindernden
Mitteln.
Aminoplast-Schaumstoffe sind schon lange bekannt JQ
und finden in der Praxis für die verschiedensten Zwecke Verwendung. Der Vorteil, daß sie sogar am Ort der
Anwendung leicht herzustellen sind und gute Isolierwirkung besitzen, wird durch den Nachteil aufgewogen, daß
sie beim Trocknen schwinden und sehr spröde werden.
Zur Verringerung des Schwundes von Aminoplast-Schaumstoffen kann man den Lösungen der Komponenten
vor oder während des Verschäumens z. B. mehrwertige Alkohole oder ähnliche Stoffe zusetzen.
Diese Stoffe besirzen jedoch den Nachteil, daß sie die Brennbarkeit der Schaumstoffe begünstigen.
Erfindungsgegenstand ist das in den Ansprüchen näher bezeichnete Verfahren.
Es wurde gefunden, daß man schwundarme Schaumstoffe aus Aminoplastkondensaten mit guter mechanischer
Stabilität erhält und die sich durch eine verminderte Brennbarkeit auszeichnen, wenn man als
schwund- und brennbarkeitsmindernde Mittel die Umsetzungsprodukte aus ortho-Borsäure und mehrwertigen
Alkoholen oder Polyalkylenglykoläthem mehrwertiger Alkohole verwendet. Es wird angenommen,
daß es sich bei den besagten Umsetzungsprodukten um Ester handelt. Polyalkylenglykoläther von
mehrwertigen Alkoholen, also z. B. Diolen, wie Äthylenglykol, Triolen, wie Trimethylolpropan, Tetrolen, wie
Pentaerythrit, und höherwertigen Alkoholen, wie Sorbit, Glukose, Rohrzucker, werden in bekannter
Weise durch Umsetzung solcher Alkohole mit z. B. 1 bis 20 Mol, vorzugsweise 2 bis 10 Mol, Äthylenoxid oder
Propylenoxid hergestellt.
In den hieraus herzustellenden Borsäureestern kann das Molverhältnis Borsäure zu Polyäthylenglykoläther
z. B. 1 :1 bis 1 :3 betragen. Man kann auch Borsäureester
nicht alkoxylierter mehrwertiger Alkohole direkt verwenden, wobei das Molverhältnis ortho-Borsäure zu b5
alkoholischen Hydroxylgruppen 1 :1 bis 1 :6, vorzugsweise
1 :2 bis 1 :4 betragen soll.
Da die schwundmindernde Wirkung der Zusätze offenbar auf den vorhandenen freien OH-Gruppen
beruht, sollen die erzeugten Borsäureester im allgemeinen freie Hydroxylgruppen enthalten. Durch ihren
Gehalt an Borsäure wird jedoch der Nachteil der Brennbarkeit, der den Alkoholen anhaftet, beseitigt
Natürlich ist es möglich, mehrwertige Alkohole zusätzlich zu verwenden, wenn die schwundmindernde
Wirkung noch verstärkt werden soll.
Die zur Herstellung von Aminoplast-Schaumstoffen geeigneten Kondensate, ihre Herstellung und Verarbeitung
sind an sich bekannt, und die Handhabung des Verschäumungsverfahrens bietet dem Fachmann keine
Schwierigkeit. Eine Darstellung dieser Technologie findet sich beispielsweise in der Zeitschrift »Kunststoffe«,
57. Jahrgang (1967), Heft 11, S. 850 bis 855.
Als Lösungen härtbarer Aminoplastkondensate eignen sich etwa die durch Umsetzen von Harnstoff und
Formaldehyd im Molverhältnis 1:1,3 bis 1:2,5, bevorzugt 1 :1,4 bis 1 :1,6, bei pH 3,0 bis 6, d.h. im
Gebiet schwachsaurer Reaktion in ca. 30- bis 70%iger wäßriger Lösung erhältlichen Produkte. Auch die
Herstellung derartiger Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensatlösungen ist in Patentschriften und Literatur
eingehend beschrieben. Harnstoff kann dabei ganz oder teilweise durch andere übliche Aminoplastbildner
ersetzt sein.
Umsetzungsprodukte aus Borsäure und mehrwertigen Alkoholen oder Polyäthylenglykoläthern solcher
Alkohole werden mit Vorteil den Lösungen der Aminoplastkondensate zugesetzt. Es ist auch möglich,
die Borsäureester schon während der Kondensation zuzusetzen. Die Herstellung der Borsäureester erfolgt
z. B. gemäß Houben. — Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Bd. 6/2, S. 206 ff. durch
Verestern der Borsäure mit Glykolen u. ä. nach der Azeotrop-Methode. Entsprechende Verbindungen sind
aber auch aus Borsäure und Alkylenoxiden zu erhalten.
Die Menge der Borsäureester, bezogen auf den Feststoffgehalt der Kondensatlösungen, kann zwischen
1 und 10% betragen. Die schwundmindernde Wirkung ist aus der nachstehenden Tabelle zu ersehen; als
Borsäureester wurde dabei ein Umsetzungsprodukt von Polyäthylenglykol (mittleres Molgewicht 300) und
Borsäure (Molverhältnis 2:1) verwendet. Der Schwund wurde nach 21tägiger Lagerung bei 200C und 60%
relativer Luftfeuchte durch Längenmessung bestimmt.
Linearer
Schwund
in %
Schwund
in %
Ohne Zusatz 6
Mit 1 Gewichtsprozent Borsäureester 3,4
Mit 2 Gewichtsprozent Borsäureester 3,1
Mit 4 Gewichtsprozent Borsäureester 2,6
Mit 8 Gewichtsprozent Borsäureester 2,1
Höhere Zusätze als 10% an Borsäureester bewirken zwar noch eine weitere Verminderung des Schwundes,
wirken sich aber nachteilig auf die mechanische Festigkeit der fertigen Schaumstoffe aus.
Die mit Borsäureestern versehenen Aminoplastkondensate lassen sich in bekannter und üblicher Weise zu
Aminoplast-Schaumstoffen verarbeiten. Es ist üblich, eine wäßrige Lösung eines Schaummittels (z. B. eines
Alkylarylsulfonats), die eine Säure als Härtungskatalysa-
tor enthält, in einer geeigneten Einrichtung aufzuschäumen, dem wäßrigen Schaum die Aminoplast-Kondensatlösung
zuzusetzen und zu mischen. Der dabei erhaltene Harzschaum härtet innerhalb von kurzer Zeit
aus.
Die Weiterverarbeitung der hergestellten Aminoplast-Schaumstoffe ist an sich bekannt und bedarf daher
keiner näheren Beschreibung.
So ist es zum Beispiel möglich, Harnstoff-Formaldehyd-Schaumstoffe
in einer kontinuierlichen Mischvorrichtung aus einer Harzlösung und einer säurehaltigen
Schaummittellösung herzustellen und in noch schlagsahneartig weicher Form in Rohrleitungsschächte, Zwischenräume
in Wänden, Verkleidungen und andere Hohlräume einzufüllen, wo die Schaumstoffe nach dem
Erhärten und Austrocknen als Isoliermittel gegen Wärme, Kälte und Schall wirken.
In einem Verschäumungsgerät wird eine Lösung, bestehend aus 1740 Gewichtsteilen Wasser, 32,5
Gewichtsteilen einer schaumerzeugenden Substanz, 8,95 Gewichtsteilen Resorcin und 37,8 Gewichtsteilen
Phosphorsäure mit einem Gehalt von 44,2% P2O5 mittels Luft zu einem feinen Schaum aufgeschäumt.
Zu diesem Schaum gibt man eine Lösung, die folgendermaßen zusammengesetzt ist: 3030 Gewichtsteile einer 38%igen wäßrigen Harzlösung, hergestellt in
bekannter Weise durch saure Kondensation von Harnstoff und Formaldehyd im Molverhältnis 1 :1,9,197
Gewichtsteile Harnstoff, 446 GewichtsteiJe Wasser und 92 Gewichtsteile eines Umsetzungsproduktes aus 2 Mol
Polyäthylenglykol mit einem mittleren Molgewicht von 300 und 1 Mol Borsäure. Den Borsäureester erhält man
durch azeotrope Entwässerung der Komponenten in Toluol.
Das Gemisch wird durch intensives Rühren homogenisiert. Anschließend wird der erhaltene Schaum in eine
Form gegossen und bei Raumtemperatur bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Das so erzeugte Material,
dessen Raumgewicht ca. 15 kg/cbm beträgt, zeigt nach dem Trocknen einen linearen Schwund von 2,1%.
Ein Schaumstoff gleichen Raumgewichts, der ohne den Zusatz des Umsetzungsproduktes aus Polyäthylenglykol
und Borsäure hergestellt wurde, zeigte nach dem Trocknen bis zur Gewichtssubstanz einen Schwund von
5,8%.
Es wird in gleicher Weise verfahren wie in Beispiel 1, jedoch wurden anstelle der 92 Gewichtsteile Borsäureester
98 Gewichtsteile eines Umsetzungsproduktes aus 2,6 Mol Propylenglykol und 1 Mol Borsäure zugegeben.
Der erzeugte Schaumstoff zeigte nach dem Trocknen bis zur Gewichtskonstanz bei Raumtemperatur einen
linearen Schwund von 1,4%.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung schwundarmer Schaumstoffe aus Amincplastkondensaten durch
Vermischung und Homogenisierung von Lösungen von hartbaren Aminoplastkondensaten, Schaummitteln
und Härtungskatalysatoren sowie schwund- und brennbarkeitsmindernden Mitteln und anschließender
Formgebung und Trocknung, dadurch gekennzeichnet, daß als schwund- und brennbarkeitsmindernde
Mittel Umsetzungsprodukte aus ortho-Borsäure und mehrwertigen Alkoholen oder
Polyalkylenglykoläthem mehrwertiger Alkohole eingesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß als Aminoplastkondensat ein Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat verwendet wird.
to
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752542471 DE2542471C3 (de) | 1975-09-24 | 1975-09-24 | Verfahren zur Herstellung schwundarmer Schaumstoffe aus härtbaren Aminoplastkondensaten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752542471 DE2542471C3 (de) | 1975-09-24 | 1975-09-24 | Verfahren zur Herstellung schwundarmer Schaumstoffe aus härtbaren Aminoplastkondensaten |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE3108279A1 (de) * | 1981-03-05 | 1982-09-16 | Schaum-Chemie Wilhelm Bauer GmbH & Co KG, 4300 Essen | Verfahren zur herstellung von modifizierten aminoplast-harzprodukten |
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-
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- 1975-09-24 DE DE19752542471 patent/DE2542471C3/de not_active Expired
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