DE2544567C2 - Polyetherpolyole aus der Umsetzung von Alkylenoxyden mit Destillationsrückständen aus der Polyisocyanataufbereitung - Google Patents
Polyetherpolyole aus der Umsetzung von Alkylenoxyden mit Destillationsrückständen aus der PolyisocyanataufbereitungInfo
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Description
1. Wasser, Alkoholen und/oder Aminen und
2. Hydroxiden und/oder Oxiden von Alkali- oder Erdalkalimetallen und/oder Monoalkanolarr.i-
nen
hergestellt worden ist, anfällt
während der Polyisocyanatherstellung bilden, d.h. im Verlauf der Pnosgenierung von organischen Polyaminen
und im Verlauf der Destillation des Polyisocyanats. Die chemische Struktur der einzelnen Verbindungen ist
allerdings unbekannt.
Gegenstand der Erfindung in ein Verfahren zur effektiven
Nutzung dieser Destillationsrückstände, die als Nebenprodukt bei der Herstellung von Polyisocyanaten
erhalten werden.
Die Erfindung betrifft daher Polyetherpolyole. die durch Umsetzung von aktiven Wasserstoff enthaltenden
Verbindungen mit einem Alkylenoxyd erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß man als aktive ·ι
Wasserstoff enthaltende Verbindungen vollständig oder teilweise ein Reaktionsprodukt einsetzt, das durch Erhitzen
eines Destillationsrückstandes erhalten wird, der bei der Destillation eines rohen, organischen Polyisocyanats
erhalten wird, welches durch Phosgenierung des entsprechenden organischen Polyamins in Gegenwart
Die Erfindung betrifft Polyetherpolyole, die durch Umsetzung von Alkylenoxyden mit Verbindungen erhalten
werden, die aktiven Wasserstoff enthalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird als aktiven
Wasserstoff enthaltender Reaktionspartner ein Reaktionsproduki eingesetzt, das durch Erhitzen eines Destillationsrückstands
erhalten wird, der bei der Destillation von rohen, organischen Polyisocyanaten anfällt.
Diese Polyisocyanate werden durch Phosgenierung des entsprechenden organischen Polyamins in Gegenwart
20 von· ,
1. Wasser, Alkoholen und/oder Aminen und
2. Hydroxyden und/oder Oxyden von Alkali- oder Erdalkalimetallen und/oder Monoalkanolaminen
hergestellt worden ist.
30
35
50
1. Wasser, Alkoholen und/oder Aminen und
2. Hydroxyden und/oder Oxyden von Alkali- oder Erdalkalimetallen und/oder Monoalkanolaminen
hergestellt.
Organische Polyisocyanate, die Rohmaterialien für Schaumstoffe, Elastomere und Beschichtungen aus Polyurethanen
darstellen, werden z. B. kommerziell durch Umsetzung der entsprechenden organischen Polyamine
mit Phosgen hergestellt. Solche Polyisocyanate werden gewöhnlich durch Destillation gereinigt. Bei diesem destillativem
Reinigungsverfahren fällt ein Destillationsrückstand in Mengen von 10 und mehr Prozent an, in
Fällen von bestimmten Typen von Polyisocyanaten in Mengen von mehr als 20%, bezogen auf das Gewicht
des gereinigten Polyisocyanats.
Solche Destillationsrückstände von Polyisocyanaten haben bisher keine Anwendung gefunden. Man hat sich
ihrer durch Ablagerung auf Deponien oder Verbrennung als Industrieabfall entledigt. Mit dem bemerkenswerten
Fortschritt der Polyurethanindustrie, der von einem Anstieg der Produktion an organischen Polyisocyanaten
begleitet war, wurde jedoch die Beseitigung der als Nebenprodukte anfallenden Destillationsrückstände
zu einem ernsthaften Problem. Lagerung und Verbrennung solcher Destillationsrückstände von Polyisocyanaten
kann Umweltverschmutzung und andere soziale Probleme hervorrufen.
Man nimmt an, daß solche Destillationsrückstände organischer Polyisocyanate a einem Gemisch verschiedener
Verbindungen besteh ι, die sich bei der Polykondensation von zwei oder mehreren Molekülen
65 Als Destillationsrückstände von rohen organischen
Polyisocyanaten, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, können die Destillationsrückstände der Destillation
von Polyisocyanaten wie aromatischen Diisocyanaten, z. B.
2,4-ToluoIdiisocyanat,
Toluoldiisocyanat
Toluoldiisocyanat
(2,4- lsomer/2,6-Isomer = 63/35), Toluoldiisocyanat
(2,4-lsomer/2,6-Isomer = 80/20),
2,6-Toluoldiisocyanat,
1,3-Phenylendiisocyanat,
1,4- Pheny lendiisocyanat,
!,S-Dimethylbenzol^-Diisocyanat,
!,S-DimethylbenzoM.ö-Diisocyanat,
lA-Dimethylbenzol^.S-Diisocyanat,
1 -Äthylbenzol^-Diisocyanat, l-Isopropylbenzol^-Diisocyanat,
Diisopropylbenzoldiisocyanat, N aphthalin-1A- Diisocyanat,
Naphthilin-l.S-Diisocyanat,
Naphthalin-2,6-Diisocyanat,
Naphthalin-2,7-Diisocyanat,
l,l'-Dinaphthyl-2,2'-Diisocyanat, Biphenyl-2,4'-Diisocyanat,
Biphenyl-4,4'-Diisocyanat,
3,3'-Dimethylbiphenyl-4,4'-Diisocyanat, 3,3'-Dimethoxydiphenyl-4,4'-Diisocyanat,
2-Nitrobiphenyl-4,4'-Diisocyanat, Diphenylmethan^'-Diisocyanat,
Diphenyldimethylmethan-4,4'-Diisocyanat,
^'-Dimethoxydiphenylmethan^-Diisocyanat,
4,4'-Dimethoxyphenylmethan-3,3'-Diisocyanat, 3,3'-Dichlordiphenyldimethylmethan-4,4'-
Diisocyanat,
aliphatischen Diisocyanaten, z. B.
aliphatischen Diisocyanaten, z. B.
Äthandiisocyanat,
Propandiisocyanat,
Butandiisocyanat,
Hexandiisocyanat,
2,2-Dimethylpentandiisocyanat, Octandiisocyanat,
2.2.4-Ti'imeihylpentandiisocyanat,
Decandiisocyanal,
acyclischen Diisocyanates z. B.
Decandiisocyanal,
acyclischen Diisocyanates z. B.
ω,ω'-DiisocyanatolUw'-Diisoeyanato-
«AftZ-Diisocyanato-
Μ,ω' - Diisocyanato-ω,ω'-Diisocyanato-
«AftZ-Diisocyanato-
Μ,ω' - Diisocyanato-ω,ω'-Diisocyanato-
,3-diinethylbenzol,
,4-Dimethylbenzol,
,2- Dimethy lcyclohexan,
^-Dimethylcyclohexan,
,4-Diäthylbenzol,
,4-Dimethylbenzol,
,2- Dimethy lcyclohexan,
^-Dimethylcyclohexan,
,4-Diäthylbenzol,
i'-Diisocyanato-i^-Dimethyliiaphthalin,
sowie Triisocyanaten, z. B.
sowie Triisocyanaten, z. B.
I Methylbenzol-2,4,6-Triisocyanat,
1,3,5-Trimethy !benzol,
2,4,6-Triisocyanat,
Naphthalin-1,3,7-Triisocyanat,
Biphenyl-2,4,4'-Triisocyanat,
Diphenylmethan-2,4,4'-Triisocyanat,
Triphenylmethan-4,4,4'-Triisocyanat,
verwendet werden.
verwendet werden.
Die Destillationsrückstände enthalten gewöhnlich ,nicht mehr als 30 Gew.-% an Polyisocyanatmonomeren.
(Die bei der industriellen Produktion von Polyisocyanaten erhältlichen Destillationsrückstände enthalten gewöhnlich
10 bis 20 Gew.-°/o an Polyisocyanatmonome-. ren. Unter solchen Polyisocyanat-Destillationsrückständen
werden für die Zwecke der Erfindung die Destillationsrückstände von Diisocyanaten wie 2,4-Toluoldiisocyanat,
2,6-Toluoldiisocyanat, Gemische davon, Diphenylmethan-4,4'-Diisocyanat
sowie *y,n/-Dimethylbenzoldiisocyanat
verwendet.
Als Alkohole, die nach 1) vorhanden sein können, sind
beispielsweise aliphatische 1- oder mehrwertige Alkohole mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie einwertige
Alkohole, z. B. Methanol, Äthanol, Isopropanol, n-Butanol, 2-Äthylhexylalkohol, 1-Octanol, Methylcellosolve,
' Äthylcellosolve oder Carbitol, 2wertige Alkohole, z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butanglykol, 1,3-Butanglykol,
1,5-PentangIykol, Neopenthylglykol, l,ö-Hexanglykol,
1,10-Dekanglykol. Diäthylenglykol, Dipropylenglykol,
Triäthylenglykol, Tripropelynglykol, Tetraäthylenglykol, 3wertige Alkohole, z. B. Glycerin, Trimethylolpropan,
1,2,6-Hexantriol und 4wertige Alkohole, z. B. Pentaerythrit und Diglycerin geeignet Diese Alkohole
können allein oder in Mischung verwendet werden. 3evorzugt können diese Alkohole auch in Mischung
mit Wasser verwendet werden.
Unter diesen Alkoholen sind einwertige Alkohole, wie 1-Butanol, Methylcellosolve, Carbitol und zweiwertige
Alkohole wie Äthylenglykol be sonders vorteilhaft.
Als Amine können gerad- oder verzweigtkettige aliphatische
Amine mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen wie Di-n-Butylamin, Äthylendiamin, Tetramethylendiamin,
Hexamethylendiamin, n-HexyJamin, 2-Äthylhexylamin,
Triäthylamin, n-Propylamin, Di-n-Propylamin, Tri-n-Propylamin,
n-Amylamin, Ν,Ν-Dimethyläthanolamin, Isobutylamin, Isoamylamin, Methyldiäthylamin, Alkanolamine
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Isopropanolamin,
alicyclische Amine mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Cyclopentylamin, Cyclohexylamin, aromatische
Amine mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen wie Anilin, Methylanilin, Dimethylanilin, Diäthylanilin, Ortho-, Meta-
und Para-Toluidine, Benzylamin, Dimethylbenzylamin, Diäthylbenzyiamin, Ortho-, Meta- und Para-Anisidine,
Ortho-, Meta- und Para-Chloraniline, Paraphenetidin,
Ortho-Phenylendiamin und Λ-Naphthylamin, heterocyclische
Amine wie Pyridin, dV?-PicoIin, N-Methylmorpholin,
N-Äthylmorpholin, Pyrazol, Morpholin, Piperazin, Piperidin und solche Diamine wie Meta- und Ortho-Toluoldianiine,
jeweils allein oder in Mischung verwendet werden.
Die unter (1) angeführten Komponenten dienen in erster Linie als Verdünnungsmittel für den Destillationsrückstand.
Die Hydroxyde und Oxyde von Alkali- oder Erdalkalimetallen,
die als (2) bezeichnet werden, können u. a. Lithiumhydroxyd, Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd,
Magnesiumhydroxyd, Calciumhydroxyd, Lilhiumoxyd, Magnesiumoxyd, Calciumoxyd oder Bariumoxyd, ebenfalls
jeweils allein oder in Mischung einschließen.
Die ebenfalls als Komponente (2) möglichen Monoalkanolamine
können solche mil 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Monoäthanolamin, Mono-n-Propanolamin,
oder Monoisopropanolamin sein. Bei Verwendung eines Überschusses an Monoalkanolamin dient dieses zugleich
als Komponente (1).
Die mit (2) bezeichneten Komponenten werden hauptsächlich als Agenden für die Zersetzung des Isocyanat-Destillationsrückstandes
verwendet.
'i In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung
werden als Komponente (2) Hydroxyde oder Oxyde von Alkali- oder Erdalkalimetallen verwendet. Die Reaktion
wird bei Normal- oder Überdruck von nicht mehr als 10 atü durchgeführt. Vor der Reaktion wird der Destillationsrückstand
der organischen Polyisocyanate, wenn er fest ist, vorzugsweise auf eine geeignete Größe zerkleinen.
Die Mengen an Komponente (1) und Poiyisocy- ; anat-Desti!latior->rückstand hängen vom Typ der Komponente
(1) und vom Typ des Rückstands ab, gewöhnlich beträgt das Verhältnis jedoch 3/1 bis 1/3, vorzugsweise
etwa 2/1 zu 1/1 (bezogen auf das Gewicht). Die Menge der Komponenten, die vom Typ der Komponenten
(1) und (2) und vom Typ und Menge des Rückstandes abhängt, beträgt gewöhnlich etwa 30 bis 150, vorzugsweise
70 bis 100 Gew.-%.
Die Reaktionstemperatur liegt üblicherweise in einem Bereich von etwa 50 bis 250, vorzugsweise etwa
100 bis 2001C. Die Reaktionsdauer kann von etwa 30
Minuten bis zu 5 Stunden variieren und hängt von Art und Menge der Komponenten (1) und (2) sowie von der
Art des Polyisocvanatrückstandes ab.
Wenn das so erhaltene Abbau-Reaktionsprodukt Alkali- oder Erdalkalicarbonate enthält, werden diese Verunreinigungen
bevorzugt mittels eines geeigneten Verfahrens, wie der Filtration, entfernt.
Es ist auch möglich, das für die Zersetzung verwendete Solvenz (1) aus dem Reaktionsgemisch durch ein Verfahren
wie die Destillation wiederzugewinnen. Wenn die Komponente (1) zwei bis vier Hydroxygruppen enthält
oder ein Alkanolamin ist, braucht sie nicht immer vollständig wiedergewonnen zu werden. In diesen Fällen
bleibt die Komponente (1) mittels eines Zersetzungsmittels entweder ganz oder vollständig im Gemisch,
wobei das Zersetzungsprodukt als Reaktionsinitiator bei der Herstellung von Polyäthern verwendet
werden kann.
Im folgenden Beschreibungsteil wird ein Monoalkanolamin als Komponente (2) verwendet. Da die Monoalkanolamine
auch als Komponente (1) verwendet werden können, ist es im allgemeinen nicht notwendig,
eine Komponente (1) einzusetzen. Die Mengen an Monoalkanolaminen als Komponenten (1) und (2) betragen
0,2 bis 5,0, vorzugsweise 0,5 bis 2 Teile, bezogen auf Destillationsrückstand. Mit einer geringeren Menge
an Monoalkanolaminen wird der Destillationsrückstand nicht vollständig zersetzt und das Abbauprodukt ist in
vielen Fällen fest. Mit einem Überschuß an Monoalk-
anolamin erhält man ein Abbauprodukt niedriger Viskosität, jedoch zeigen die Polyurethanschäume, die aus
einem Polyäther erhalten werden, d^r unter Verwendung
eines solchen Produkts als Reaktionsinitiator hergestellt worden ist, schlechte physikalische Eigenschaften
und sind daher in vielen Fällen ohnt praktischen Wert.
Die Reaktionstemperatur liegt im Bereich voi>
10 bis 250°, vorzugsweise von 120 bis 200°C. Die zum Abbau notwendige Zeit beträgt 30 Minuten bis 5 Stunden in
Abhängigkeit vom Typ des Polyisocyanatrückstandes und des Typs und der Menge des eingesetzten Monoalkanolamins.
Das so erhaltene Abbauprodukt enthält das bei der Zersetzung des organischen Polyisocyanatrückstandes
gebildete Polyamin, die Amino-haltigen Polymeren, die
bei der teilweisen Zersetzung des Rückstandes mit Monoalkanolamin gebildet werden, das Monoalkanolamin,
die aus dem Monoalkanolamin erzeugten Oxazolidone % und die !midazolidonverbindungen, die durch Konden-
^ sation dieser Oxolidone mit den Monoalkanolaminen
„' oder den Polyaminen entstanden sind. - Mit oder ohne Zugabe von einer oder mehreren Ver-
', bmdungen mit aktivem Wasserstoff kann das so c-haitene
Reaktionsprodukt der Polymerisation mit einem AI-kylenoxyd unterworfen werden, wobei Polyätherpoly-
_'ole mit endständigen Hydroxygruppen erhalten werden. , Als weitere Verbindungen mit aktivem Wasserstoff
können Polyole mit zwei bis acht Hydroxygruppen und zwei bis zwölf Kohlenstoffatomen, Amine mit 2 oder
mehr aktiven Wasserstoffatomen, Alkanolamine mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und Polyätherpolyole mit Hydroxyzahlen
von 800 bis 300 mg · KOH/g verwendet werden, die durch Additionspolymerisation der genannten
Komponenten mit Alkylenoxyden erhalten werden. Als spezielle Beispiele solcher Verbindungen mit aktivem
Wassers'off seien zweiwertige Alkohole mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen wie Äthylenglykol, Propylenglykol,
1,4-ButangIykol, 1,3-Butanglykol, Neopentylglykol,
1,6-HexangIykoI, Diäthylenglykol, Dipropylenglykol.
Triäthylenglykol, Tripropylenglykol, dreiwertige Alkohole mit 3 bis 6 C-Atomen, wie Glycerin, Trimethylolpropan,
1,2,6-Hexantriol, vierwertige Alkohole, wie
Pentaerythrit, Diglycerin, A-Methylglucosid, fünfwertige
Alkohole, wie Xylit, sechswertige Alkohole, wie Sorbit,
achtwertige Alkohole, wie Sucrose, aliphatische Diamine mit 2 bis 6 C-Atomen wie Attiyi^siamin, Butandiamin,
Hexandiamin. aromatische Diamine, wie Metaiund Ortho-Toluoldiamine, Naphthylendiamine. Xylylendiamine,
4,4'-Methylen-bis-Ani!in, Triamine wie Diälhylentriamin, bei der Kondensation von Anilin mit Formal
dehyd erhältliche Polyamine, s-Triazin-Verbindungen wie Acetoguanamine, Benzoguanamin, Melamin, Alkanolamine
wie Diäthanolamin, Triäthanolamin, Diisopropanolamin
oder Tripropanolamin als Beispiele ge-•nannt werden. Ebenso können auch Polyätherpolyole
mit Hydroxyzahlen von 800 bis 300 mg · KOH/g und Molekulargewichten von 120 bis 3000 verwendet werden,
die durch Addition von Alkylenoxyden, z. B. Äthylencxyd oder Propylenoxyd an eine oder mehrere der
vorstehend genannten Verbindungen mit aktivem Wasserstoff hergestellt werden können. Die Menge der weiteren
Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, bezogen auf das Abbauprodukt aus organischem Isocyanat kann
im Bereich von 0 bis 200 Gew.-°/o, bezogen auf das Abbauprodukt, liegen. Die Vt bindungen mit aktivem
Wasserstoff können bereits vor, j;en, wenn der Destillationsrückstand
aus organischem Polyisocyanat zersetzt wird. Als Alkylenoxyde können verwendet werden
Äthylenoxyd, Propylenoxyd, Butyienoxyd, Styroloxyd, Allylglycidylälher oder Phenylglycidyläther. Unter diesen
Verbindungen sind Äthylen- und Propylenoxyd besonders vorteilhaft. Selbstverständlich können zwei
oder mehrere verschiedene Alkyhnoxyde in Kombination
verwendet werden. Die Addition solcher Alkylenoxyde erfolgt mittels an sich bekannter Reaktionsbedingungen,
wie sie beschrieben sind in »High Polymers Vol. XIlI Polyethers Part I« (1963), Inierscience Publishers.
Die Addition wird z. B. bei Temperaturen von 70 bis 150°, vorzugsweise 90 bis 1300C bei Atmosphärendruck
oder erhöhtem Druck durchgeführt.
In der Additionsreaktion der Alkylenoxide können Alkalihydroxide, ζ. B. Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid
oder tertiäre Amine, wie Triäthylamin. als Katalysatoren
verwendet werden. Ein solcher Katalysator braucht nicht zu Beginn der Reaktion, sondern kann in
ihrem Verlauf zugegeben werden. Die Menge eines solchen Alkalihydroxidkatalysators beträgt 0,01 bis 10, vorzugsweise
0,1 bis 5%, bezogen auf das Gewicht des Reaktionsinitiators. Nach der Reaktion kann der Alkalihydroxidkatalysator
auf geeignete Weise, beispielsweise durch Neutralisption mit Säure entfernt werden. Tertiäre
Amine als Katalysatoren werden in Mengen von etwa 0,1 bis 3 Gew.-% angewandt.
Das erfindungsgemäße Polyätherpolyol kann entweder allein oder in Kombination mit anderen Polyälherpolyolen
und/oder Polyätherpoiyolen als Ausgangsmaterial für steife Urethanschäume verwendet werden.
Bei der Herstellung eines steifen Polyurethanschaums aus dem so erhaltenen Polyätherpolyol erfolgt eine Umsetzung
mit organischem Polyisocyanat in Gegenwart eines Katalysators, eines Treibmittels eines oberflächenaktiven
Silikons als Schaumregulator sowie weiterer Zusätze nach an sich bekannten Methoden, die beispielsweise
in »High Polymers Vol. XVI, Polyurethanes, Chemistry and Technology Part I Chemistry (1962) and
Part II Technology (1964) lnterscience Publishers«, beschrieben sind.
Als organische Polyisocyanate können solche mit einem
Aminäquivalent von 75 bis 250 wie 2,4-, 2,6-Toluoldiisocyanat,
Diphenylmethandiisocyanat, Naphthylendiisocyanat, m-.p-Xyloldüsocyanat, Hex-jmethylendiisocyanat
und die weiter oben erwähnten Produkte und Rohprodukte verwendet werden. Diese Polyisocyanate
können allein oder im Gemisch verwendet werden. Ebenfalls können Prepolymere mit Isocyanat-Endgruppen
verwendet werden, die durch Reaktion von Polyisocyanaten mit einer aktiven Wasserstoff enthaltenden
Verbindung hergestellt werden, sowie Polyisocyanate, die durch Bildung einer Allophanatgruppe oder durch
Trimerisierung des Polyisocyanats modifiziert worden sind.
A.Is Katalysatoren sind Amine, wie Triäthylamin, Triisopropylamin,
N-Äthylmorpholin, Dimethyläthanolamin,
Triäthylendiamin, Tetramethylpropandiamin, Tetramethylhexandiamin
oder organische Zinnverbindungen, wie Zinn-II-Octoat oder Dibutylzinndilaurai geeignet.
Als oberflächenaktive Mittel auf Silikonbasis können Silikon-Polyalkylen-Oxyd-Biock Copolymere wie
Süikon-L-5320 (Hersteller Union Carbide Corp.), SiIicon-F-305,306,317
(Hersteller Shinetsu Kagaku Kogyo in Japan) verwendet werden.
Als Treibmittel sind Trichlormonofluormethan, Dichlordifluormethan
oder Wasser geeignet.
Zusätzlich können flammhemmende Mittel wie Trischloräthylphosphat,
Tris(2,3-Dibrompropyl)phosphat
sowie Füllstoffe wie Calciumcarbonat oder Aluminiumhydroxid abwesend sein.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die wirksame Verwendung von Destillationsrückständen
organischer Polyisocyanate, die bisher keine Anwendung gefunden haben und Probleme wie Umweltverschmutzungen
hervorrufen, die aber den Polyätherpolyolen die für die Herstellung von Steifurethanschäumen
erwünschten Eigenschaften verleihen.
Die gemäß der Erfindung erhaltenen PolyätherpolyoIp sind basisch und ermöglichen daher eine beträchtliche
Verringerung der Menge an als Katalysator für die Herstellung des Polyurethanschaums verwendeten
Amins, und die aus solchen Polyätherpolyolen hergestellten steifen Polyurethanschäume weisen ausgezeichnete
Dimensionsstabilität. Nichteotflammbarkeit und andere Eigenschaften auf.
In den folgenden Beispielen entspricht die Beziehung
zwischen Gewichtsteilen und Volurnenteilen der Beziehung
zwischen Gramm und Millimetern.
Beispiel 1
A) Zersetzung von TDI-Destillationsrückstand
A) Zersetzung von TDI-Destillationsrückstand
20
25
Ein Vierhalskolben mit einem Fassungsvermögen von 5000 Volumenteilen, der mit einem Thermometer, Rückflußkühler.
Tropftrichter und Rührer ausgerüstet ist, wird mit 1000 Gew.-Teilen gemahlenem Destillationsrückstand
von Toiuoldiisocyanat (80/20), der 13 Gew.-°/o
Toluoldiisocyanat enthält, sowie 1000 Gew.-Teile Methylcellosolve
beschickt, worauf von außen unter Rühren erwärmt wird. Nachdem die fnnentemperatur 90'C
erreich! hat, werden 1930 Gew.-Teile einer 50°/oigen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd tropfenweise
über einen Zeitraum von 40 Minuten durch den Tropftrichter zugegeben. Während dieser Zeit steigt die Innentemperatur
auf 110°C. Das Gemisch wird bei dieser
Temperatur 3 Stunden gerührt und gasförmiges Kohlendioxyd zur Neutralisierung des nicht umgesetzten
Natriumhydroxid durch das Gemisch geleitet. Das erhaltene Natriumcarbonat, ein weißes Pulver, wird abfiltriert
und von der erhaltenen Lösung werden Wasser und ein Teil von Methylceliusolve durch Destillation bei
Atmosphärendruck wiedergewonnen. Dann wird unter vermindertem Druck (120 mmHg, 51 —65°C) die restliche
Methylcell'jsoive abdestilliert, wobei 795 Gew.-Teile
einer schwarzen viskosen Flüssigkeit erhalten werden, die aktive Wasserstoffe entsprechend einer OH-Zahl
von 1245 enthalten.
B) Herstellung des Polyätherpolyols
50
Ein Vierhalskolben mit einem Fassungsvermögen von 5000 Raumteilen, der mit Thermometer, Rückflußkühler,
Äthylenoxid-Propylenoxid-Einlaßrohr und Rührer ausgerüstet ist, wird mit 687 Gew.-Teilen des nach A)
erhaltene alkalischen Abbauprodukts eines Destiliationsrückstandes
von Toluoldiisocyanat beschickt und dann von außen erhitzt. Bei 110°C wird mit der Äthylenoxidzufuhr
unter Rühren begonnen. Die Zufuhr wird bei einer Temperatur von 110° ±5°C für 4 Stunden fortgesetzt.
Am Ende dieser Zeit beträgt das Gewicht des Inhalts 1090 Gew.-Teile. in diesem Reaktionsgemisch
werden 10 Gew.-Teile flockenförmiges 91%iges Kaliumhydroxid
gelöst. Dann wird bei 1100C über einen
Zeitraum von 11 Stunden Propylenoxid zugegeben. Der
Inhalt wiegt durch Abstreifen mit gasförmigem Stickstoff entfernt, worauf das Kaliumhydroxid mit 8,6
Gew.-Teilen Oxalsäure neutralisiert wird. Die erhaltenen Kristalle werden abfiltriert und Stickstoff bei 120° C
für 2 Stunden zur Entfernung der Feuchtigkeit zugegeben. Auf diese Weise werden 2200 Gew.-Teile eines
schwarz-braunen viskosen Polyätherpolyols erhalten. Die Analyse dieses Produkts ergibt eine Hydroxylzahl
von 389 mg · KOH/g, eine Viskosität von 67,000 Centipoises
(25°C) bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,03%.
a) Abbau von
Toluoldiisocyanat-Destillationsrückstand
Toluoldiisocyanat-Destillationsrückstand
Eine Apparatur, ähnlich der von Beispiel 1 A), wird mit 1000 Gew.-Teilen eines gemahlenen Destillationsrückstandes
von Toluoldiisocyanat, der 13 Gew.-% Toluoldiisocyanatmonomeres
enthält, und 1030 Gew.-Teilen Diäthylenglykol beschickt. Dann wird durch den Tropfrichter
unter Rühren eine 50%ige wäßrige Lösung von Natriumhydroxid während 30 Minuten tropfenweise zugegeben.
Im Verlauf dieser Zeit steigt die Innentemperatur auf 112°C. Das Reaktionssystem wird weiter erhitzt
und bei 115 bis 1200C 3 Stunden gerührt, worauf
Kohlendioxid durch das Gemisch geleitet wird, um nicht umgesetztes Natriumhydroxid zu neutralisieren. Das
Wasser wird bei Atmosphärendruck abdestilliert und der Rückstand mit 1000 Gew.-Teilen Methanol verdünnt.
Die erhaltenen Kristalle werden abfiltriert und das Methanol aus dem Filtrat wiedergewonnen. Es werden
1758 Gew.-Teile einer schwarzen Flüssigkeit erhalfen,
die aktive Wasserstoffatome entsprechend einer OH-Zahl von 1205 enthält.
B) Herstellung des Polyälherpolyols
Eine Apparatur, ähnlich der von Beispiel 1 B), wird mit
1600 Gew.-Teilen des nach A) erhaltenen Abbauprodukts und 32 Gew.-Teilen fiockenförmigem Kaliumhydroxid
beschickt. Das Kaliumhydroxid wird durch Erhitzen gelöst. Bei 110 bis 1200C werden 870 Gew.-Teile
Äthylenoxid und dann 2650 Gew.-Teile Propylenoxid über einen Zeilraum von 18 Stunden additionspolymerisiert.
Nach Vollendung der Reaktion wird zur Entfernung des nicht umgesetzten Propylenoxids 30 Minuten
mit Stickstoffgas bei 1100C gespült. Darauf wird das Kaliumhydroxid mit 35 Gew.-Teilen Oxalsäure neutralisiert
und die erhaltenen Kristalle werden abfiltriert. Anschließend wird Stickstoff zur Entfernung von Wasser
durchgeleitet, worauf 4680 Gew.-Teile eines schwarzbraunen Polyätherpolyols erhalten werden. Die Analyse
des Produkts gibt eine Hydroxylzahl von 388 mm - KOH/g und eine Viskosität von 485 Centipoises(25°C).
Vergfeichsbeispiel 1
(n eine Mischung von Sucrose und Diäthylenglykol wird Propylenoxid in einem Verhältnis von 65 zu 35
Gew.-Teilen bis zu einer OH-Zahl von 4000 eingeleitet. Das so erhaltene Pnlyätherpolyol wird als Kontrollpolyather
1 bezeichnet.
Steife Polyurethanschäume werden unter Verwendung der Polyätherpolyole der Beispiele 1 und 2 und des
Kontrollpolyäthers 1 hergestellt. Die Bildung des
Schaumstoffs und dessen physikalische Eigenschaften sind in Tabelle 1 angegeben. Die Aufschäumbedingun-
gen sind wie folgt:
Aufschäumbereich:
Aufschäumbereich:
Temperatur des
Rohmaterials:
Rührer:
Rührzeit:
10
5 Sekunden
l,5faches (203 cm3-Kuchenform-Aufschäumen)
200C
(8-schaufelig) 800, Turbine,
1200 U/m
Die Polyäther der Beispiele 1 und 2 liefern nach Kombination
mit rohem MDI steife Urethanschäume mit 5 hervorragenden physikalischen Eigenschaften und hervorragender
Dimensionsstabilität, die selbst ohne Zusatz von flammhemmenden Mitteln selbstauslöschende
Eigenschaften zeigten.
Versuchs-Nr, C-I C-2
Formulierung (Gew.-Teile) | 100 | 100 | 100 | 0 | 100 | 5 | 100 | 0 | 100 | 50 |
Kontrollpolyäther 1 | -0,5 | -0,2 | ||||||||
Polyäther nach | -0,1 | 1,5 | 50 | -0,2 | 50 | |||||
Beispiel 1 | +0,5 | + 0,2 | ||||||||
Polyäther nach | 1,5 | selbst | 1,5 | selbst | 14 | |||||
Beispiel 2 | 1,5 | verlö | verlö | |||||||
Oberflächenaktives Mittel | schend | 1,5 | schend | 13 | 1,5 | |||||
Silikon F-305 *1 | 1,5 | 24 Sek. | 1,0 | 21 Sek. | 0,8 | |||||
Oberflächenaktives Mittel | 41 mm | 1,5 | 40 mm | 1,5 | ||||||
Silikon F-317 *2 | 1,5 | 1,0 | 28 | 1,0 | 0,9 | 24 | 0,8 | |||
Wasser | 2,5 | 2,3 | 103 | 127 | ||||||
Katalysator bestehend aus | 28 | 36 | 28 | 25 | ||||||
einem Amingemisch *3 | 36 | 28 | 103 | 103 | 127 | 127 | ||||
Freon R-11 *4 | 105 | 129 | 10" | 9" | ||||||
Rohes MDl | ||||||||||
Reaktivität | 14" | 55" | 10" | 11" | 71" | 7" | ||||
(Sekunden) | 15" | 11" | ||||||||
Aufrahmzeit | 68" | 90" | <3" | 70" | 110" | 72" | ||||
(Cream time) | 70" | 68" | ||||||||
Gelierungszeit | 95" | gut | 95" | 113" | gut | 150" | ||||
(Gel time) | 105" | 110" | ||||||||
Anstiegszeit | gut | 35,8 | gut | gut | 30,1 | gut | ||||
(Rise time) | gut | gut | ||||||||
Aussehen des Schaums | 29,1 | 2,4 | 29,3 | 28,0 | 1,9 | 28,3 | ||||
Physikalische Eigenschaften | 30,1 | 28,5 | ||||||||
Dichte des Schaums | 2,6 | 1,2 | 23 | 2,1 | 0,8 | 2,0 | ||||
kg/mJ | 2,3 | 2,0 | ||||||||
Druckfestigkeit (//) | 0,9 | 120 | 0,8 | 0,95 | 110 | 0,8 | ||||
kg/cm2 | 0,8 | 0,7 | ||||||||
Druckfestigkeit (_L) | 85 | -0,1 | 100 | 75 | +0,2 | 115 | ||||
kg/cm2 | 100 | 90 | -0,7 | -0,9 | ||||||
Brüchigkeit | +0,2 | +0,1 | +0,1 | 0 | ||||||
Dimensionsstabilität (%) | +0,5 | + 0,3 | +0,6 | -0,6 | + 0,3 | -0,2 | ||||
30" C χ 48 Stunden (//) | -2,5 | -1,6 | brennt | -0,2 | brennt | -0,2 | ||||
3O0C χ 48Stunden (X) | -0,7 | -0,4 | +0,7 | +0,2 | ||||||
700C χ 48 Stunden (//) | +4,8 | + 2,3 | brennt | brennt | ||||||
700C χ 48Stunden (±) | brennt | brennt | 18 cm/ | 19 cm/ | ||||||
Entflammbarkeit | Min. | Min. | ||||||||
(ASTMD1692-59T) | 14 cm/ | 16 cm/ | ||||||||
25 cm/ | 25 cm/ | Min. | Min. | |||||||
Min. | Min. | |||||||||
*1: Oberftächenaktives Silikon (HerstellerShin-etsu Kagaku Kogyo, K.K.Japan).
*2: Oberflächenaktives Silikon (H 'steller Shfn-etsu Kagaku Kogyo, K.K.Japan).
*3: Tetramethylhexandiamin-Penti. Mhyldiäthylentriamin 7 :3.
*4: Trichlormonofluormethan.
11
Beispiel 3
Beispiel 3
Ein Vierhalskolben eines Fassungsvermögens von 1000 Raumteilen, versehen mit Rührer, Thermometer
und Rückflußkühler wird mit 200 Gew.-Teilen Monoäthanolamin beschickt und auf 7O0C erhitzt. Dann werden
insgesamt 250 Gew.-Teile eines gemahlenen Destillationsrückstandes von Dipheny!methan-4,4'-Diisocyanat
mit einem Monomergehalt von 12% in drei Portionen
über einen Zeitraum von 30 Minuten zugegeben. Während dieser Zeit steigt die Temperatur auf 145°C.
Das Gemisch wird 3 Stunden auf 150 bis 160° C erhitzt,
wobei ein Produkt erhalten wird, das aktive Wasserstoffatome entsprechend einer OH-Zahl von 1070 enthält.
Bei 100 bis 1100C wird während 6 Stunden Äthylenoxid
in dieses Abbauprodukt eingeleitet. Während dieser Zeit reagieren 180 Gew.-Teile des Äthylenoxids.
Danach wird bei 110 bis 1200C während 14 Stunden
Propylenoxid eingeleitet, worauf das Gemisch bei der gleichen Temperatur 30 Minuten gealtert wird. Zur Entfernung
von nicht umgesetzten Propylenoxid und flüchtigen Substanzen wird Stickstoffgas durch das Gemisch
geleitet. Es werden 1065 Gew.-Teile Polyätherpolyol erhalten.
Die Analyse gibt eine Hydroxidzahl von 435 mg ■ KOH/g, einen pH-Wert von 10,9 und eine Viskosität
von 8800 Centipoises (25° C).
Ein Vierhalskolben von 5000 Volumteilen Fassungsvermögen,
ausgestattet mit Rührer, Rückflußkühler und Thermometer, wird mit 1000 Gew.-Teilen Monoäthanolamin
beschickt und dann unter Rühren auf 900C erhitzt. Hierzu werden in fünf Portionen über einen Zeitraum
von 30 Minuten insgesamt 1000 Gew.-Teile eines gemahlenen Destillationsrückstandes von Toluoldiisocyanat
zugesetzt. Während dieser Zeit steigt die Innentemperatur auf 1500C auf Grund der Reaktionswärme
und der Außenheizung. Nach vollendeter Zugabe des Destillationsrückstandes wird das Gemisch weitere 2
Stunden bei 150 b\° 1600C gerührt, wobei tine homogene
Lösung erhalten wird, die aktive Wasserstoffatome entsprechend einer OH-Zahl von 1380 enthält. Die Apparatur
wird mit einer Alkylenoxidzufuhr verbunden, aus der 10 Stunden lang Äthyienoxid bei 100 bis IiO0C
zugeführt wjrd. Während dieser Zeit reagieren 1300 Gew.-Teile Äthylenoxid. Dann wird über einen Zeitraum
von 13 Stunden bei 110 bis 12O0C Propylenoxid
zugeführt. Nach der Vervollständigung der Propylenoxidzufuhr wird das Gemisch weiter 1 Stunde bei 12O0C
gerührt, worauf 30 Minuten lang bei 1200C mit gasförmigem
Stickstoff zur Entfernung von nicht umgesetztem Propylenoxid und flüchtigen Substanzen gespült
wird. Auf diese Weise werden 4970 Gew.-Teile eines schwarz-braunen flüssigen Polyätherpolyols erhalten.
Analyse:
Hydroxylzahl 528 mg · KOH/g, Viskosität
8700cps(25°C).
Unter Verwendung der Apparatur von Beispiel 3 werden 200 Gew.-Teile Monoisopropanolamin und 200
Gew.-Teile ejnes Destillationsrückstandes von DiphenyImethan-4,4'-Diisocyanat
mit einem Monomeren-Gehalt von 13% während^ Stunden auf 150 bis 160°C
unter Rühren erhitzt, wober ein flüssiges Abbauprodukt mit aktiven Wasserstoffen entsprechend einer OH-Zahl
von 1128 erhalten wird. Wie in Beispiel 3 wird während
15 Stunden Propylenoxid bei 120 bis 1300C zugeführt, worauf nicht umgesetztes Propylenoxid mit gasförmigem
Stickstoff abgestreift wird. Es werden 860 Gew.-Teile Polyäther erhalten. Die Hydroxylzahl dieses
Polyäthers ist 503 mg · KOH/g.
Eine Apparatur ähnlich der von Beispiel 4 wird mit 600 Gew.-Teilen Monoäthanolamin und 600 Gew.-Teilen
Trimethylolpropan beschickt, worauf auf 900C aufgeheizt
wird. Danach v/erden 800 Gew.-Teile eines gemahlenen Destillationsrückstandes von Toluoldiisocyanat
mit einem Gehalt von 13% Toluoldiisocyanatmonomeren in vier Portionen über einen Zeitraum von 30
Minuten zugegeben. Während dieser Zeit steigt die Innentemperatur auf 145° C. Das Gemisch wird weiter unter
Erhitzen auf 150 bis 1600C für weitere 2 Stunden gerührt, worauf eine homogene Lösung mit aktiven
Wasserstoffen entsprechend einer OH-Zahl von 1284 erhalten wird. Darauf werden wie in Beispiel 4 1200
Gew.-Teile Äthylenoxid und 1750 Gew.-Teile Propylenoxid
zugegeben und zu 4920 Gew.-Teile eines schwarzbraunen flüssigen Polyäthers umgesetzt. Die Analyse
dieses Polyäthers ergibt eine Hydroxylzahl von 510 mg · KOH/g und eine Viskosität von 5200 cps.
Mit der Apparatur und mittels des Verfahrens von Beispiel 4 werden 700 Gew.-Teile Monoäthanolamin
und 700 Gew.-Teile eines Destillationsrückstandes von Toluoldiisocyanat mit einem Gehalt an monomerem
Diisocyanat von 13% behandelt, wobei 1360 Gew.-Teile
eines Abbauprodukts mit aktiven Wasserstoffatomen entsprechend einer OH-Zahl von 1330 erhalten werden.
Zu diesem Abbauprodukt werden 1200 Raumteile eines Polyäthers mit einer Hydroxylzahl von 530 und 30
Gew.-Teile Triäthylamin zugegeben. Danach werden wie in Beispiel 4 810 Raumteile Äthylenoxid und 1510
Raumteile Propylenoxid eingeleitet und zur Umsetzung gebracht, wobei ein schwarz-brauner flüssiger PoIyäther
erhalten wird. Die Analyse dieses Produkts ergibt eine Hydroxylzahl von 497 mg · KOH/g, einen pH-Wert
von 11,2 und eine Viskosität von 6200 cps (25° C).
Vergleichsbeispiel 2
Durch Einleitung von Propylenoxid in ein Gemisch von Sucrose und Dääthylenglykol (Gew.-Verhältnis
65 :35) wird ein Kontrollpolyäther 2 mit einer OH-Zahl
von 530 und ein Kontrollpolyäther mit einer OH-Zahl von 490 erhalten. Die Polyäther der Beispiele 3 bis 7 und
die Kontrollpolyäther 2 und 3 werden in Verbindung mit rohem MDI (C-MDI) und rohem TDI zu steifen Polyurethanschäumen
kombiniert Die Aufschäum-Formulierungen, Reaktivitäten und die Eigenschaften der
Schäume sind in Tabelle 2 dargestellt. Die Versuchsbedingungen, die nicht in der Tabelle erwähnt sind, sind
wie folgt:
Temperatur des
Rohmaterials:
Rührung:
20±l°C.
8 Blatt (900) Turbinenrüh-
rer, 1200 UpM, 5 Sek.
Aufschäumbereich:
13
Basierend auf 15Og PoIyäther gegossen in einen Kasten
von 200 mm χ 200 mm χ 200 mm unter spontaner Aufschäumung.
14
Die Ergebnisse des Versuchs zeigen, daß befriedigende Schäume mit einer geringen Menge an Katalysator
erhalten werden und daß die Schäume hervorragende physikalische Eigenschaften aufweisen.
Versuch Nr. C-3 C-4
C-5
C-6 10
11
13
1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1.5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1.5 |
1,5 | 1.5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1.5 |
2,5 | 2,8 | 2,5 | 2,7 | 0,5 | 0,3 | 0,5 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0.4 |
36 | 41 | 35 | 39 | 32 | 36 | 35 | 35 | 40 | 35 | 39 |
158 | 148 | 134 | 158 | 151 | 153 | 149 |
Formulierung (Gew.-Teile) ■ Kontroll-Polyäther2 100
Kontroll-Polyäther3 100
Polyäther nach .100
Polyäther nach !Beispiel 4
Polyäther nach 100
Polyäther nach 100 100
Polyäther nach 100 100
' Beispiel 7 Silikon F-317 Wasser TMHDA *1
FreonR-11 Millionate *2
Takenate *3 144
Reaktivität (Sekunden)
Aufrahmzeit 17" 13" 18" 12" 18" 13"
(Cream time)
Gelierungszeit 73" 76" 70" 75" 70" 55"
(Gel time)
Anstiegszeit 98" 128" 95" 130" 93" 77"
(Rise time)
Aussehen des Schaums gut gut gut gut gut gut
Physikalische Eigenschaften
Dichtendes Schaums 27,5 24,8 26,8 24,6 27,3 25,8
kg/cm2 10% Druckfestigkeil (//) 1,85 1,95 1,75 1,90 1,90 1,85
(kg/cm2) 10% Druckfestigkeit (X) 0,67 0,73 0,66 0,70 073 (kg/cm2)
Dimensionswechsel (%)
30"C χ 48Stunden (//) +0,1 +0,15 +0,25 +0,15 +0,05 +0,01 +0.05 0.1
30°C χ 48 Stunden (X)—0,85 -0,65 - 1,65 -0,9 —0,35-0,6 -0.2 -0,45
70°C χ 48Stunden (//) —0,3 —0,3 —0,2 —0,3 —0,15 -0,2 —0,1 —0,15
70°C χ 48Stunden (J.) +1,15 +0,9 +1,35 +1,05 +0,4 +0,55 +0,4 +0,6
50° C, (//) +0,5 +0,8 +0,5 +0,6 +0,1 +0,35 +0,1 +0,6 98% RH χ 48 Stunden
5O0C, (X) +2,6 +2,4 +3,5 +2,8 +0,25 -0,3 +0,3 -0,2
98% RH χ 48 Stunden
20"
75"
105"
75"
105"
gut
26,8
1,74
0,76
1,74
0,76
17"
57"
73"
57"
73"
gut
26,4
1,75
0,73
1,75
0,73
140
13"
75"
125"
75"
125"
gut
24,2
2,10
0,78
2,10
0,78
-0,3
-0,1
+ 0,1
+ 0,35
-0,1
+ 0,1
+ 0,35
137
22" 20"
75" 98"
106" 137"
gut gut
27,7 23,8
1,90 1,90
0,85 0,70
0 +0,1
- 0,2 - 0,5
-0,2 -0,15
+ 0,45 +0,35
+ 0,7 +0,80
-0,45 -0,3 -0,4
Entflammbarkeit (ASTMD1692-59T)
brennt brennt brennt brennt selbst- selbst- selbst- selbst- brennt brennt brennt
verlö- verlö- verlö- verlöschend sehend sehend sehend
29 cm/ 28 cm/ 29 cm/ 27 cm/ 14 cm/ 12 cm/ 16 cm/
Min. Min. Min. Min. Min. Min. Min.
*1: Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylhexadh. ":n (Aufschäumkatalysator).
#2: Rohes MDI (Amin äquivalent 13-, Hersteller Nippon Polyurethan Co. LTD., Japan.
*3: RohesToluoldiisocyanat (Amin äquivalent 125) HerstellerTakeda Chemikal Industries Ltd.
Ein Vierhalskolben eines Fassungsvermögens von 5000 Raumteiler), der mit Thermometer. Rückflußkühler
und Rahrer ausgerüstet ist, <ird mit 700 Gew.-Teilen
Monoathanolamin beschickt und auf 1000C erhitzt. 1000
Gew.-Teile gemahlener Destillationsrückstand von Toluoldiisoyanat
(80/20) mit einem monomeren Gehalt an 13% wird in einem Zeitraum von 30 Minuten zugesetzt.
Nachdem die Zugabe des Destillationsrückstandes beendet ist, wird das Gemisch weitere zwei Stunden bei
160°C gerührt. Die Analyse der Abbaulösung zeigt, daß sie aktive Wasserstoffatome entsprechend einer OH-Zahl
von 1300 mg · KOH/g enthält. Zu dieser Reaktionsmisdiung
werden 60 Gew.-Teile Kaliumhydroxyd zugesetzt, worauf bei 110— 12O0C über einen Zeitraum
von 4 Stunden Äthylenoxyd zugesetzt wird, von den 450 Gew.-Teile reagieren. Propylenoxyd wird bei der
gleichen Temperatur über einen Zeitraum von 15 Stunden zugesetzt, wobei 2400 Gew.-Teile Propylenoxyd
reagieren. Das Gemisch wird bei 110—120°C eine Stunde
weiter gerührt und dann mit 21,3 Gew.-Teilen Oxalsäure neutralisiert Nach zweistündiger Alterung des
Reaktionsgemisches bei der gleichen Temperatur werden die ausgefallenen Kristalle durch Filtration abgetrennt.
Dann wird Stickstoff bei 100 bis 1200C während zwei Stunden durch das Filtrat geleitet Es werden 4400
Gew.-Teile eines schwarz-braunen, flüssigen Polyätherpolyols mit einer OH-Zahl von 490 mg · KOH/g eines
pH-Werts von 9,8 und einer Viskosität von 13 600 cps
bei 25° C erhalten.
Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 8 werden 8Ü0 Gew.-Teile eines gemahlenen Toluoldiisoyanat-Destillationsrückstandes
mit einem Gehalt an monomeren Diisoyanat von 13% zu einem Gemisch von 240
Gew.-Teilen Methanoloylendiamin und 560 Gew.-Teilen Monoathanolamin gegeben und drei Stunden bei
1600C gerührt Die Analyse der so erhaltenen viskosen
Flüssigkeit weist einen Gehalt an aktiven Wasserstoffen entsprechend einer OH-Zahl von 1380 mg · KOH/g auf.
In dieser Flüssigkeit werden 48 Gew.-Teile Kaliumhydroxyd gelöst und danach 500 Gew.-Teile Äthylenoxyd
und 2600 Gew.-Teile Propylenoxyd zur Umsetzung gebracht. Nach der Neutralisation mit 18,5 Gew.-Teilen
Oxalsäure wird das Reaktionsgemisch auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 behandelt, wobei 4580 Gew.-Teile
Polyätherpolyol als schwärzliches, öliges Produkt erhalten werden. Die Analyse des Produkts zeigt eine OH-Zahl
von 430 mg · KOH/g, einen pH-Wert von 9,6 und eine Viskosität von 6300 cps bei 25° C.
Vergleichsbeispiel 3
Durch die Einleitung von Propylenoxyd in ein Gemisch aus Sucrose und Diäthylenglykol (Gew.-Verhältnis
65 :35) 4 einer OH-Zahl von 430 erhalten. Die nach den Beispielen 8 und 9 erhaltenen Polyäther und der
Kontrollpolyäther 4 werden zusammen mit rohem TDI" (Takenate 4040) oder rohem MDJ (Millionate MR) zur
Herstellung von steifen Polyurethanschäumen verwendet. Die Bedingungen dieser Versuche und das Aussehen
und die physikalischen Eigenschaften der Polyurethanschaumstoffe sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
Versuchs-Nr. | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | |
C-7 | |||||||
Formulierung (Gew.-Teile) | |||||||
Kontrollpolyäther 4 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
Polyäther nach | |||||||
Beispiel 8 | 100 | 100 | |||||
Polyäther nach | |||||||
Beispiel 9 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
Oberflächenaktives Mittel | 1,5 | ||||||
Silikon F-317 | 1,0 | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 1,5 | 2,5 | |
Wasser | 1,5 | 1,0 | 1,0 | 0,8 | 0,8 | 1,0 | 1,0 |
TMHDA | 2,5 | 36 | 33 | 30 | 22 | 32 | 25 |
Freon R-11 | 30 | 140 | 148 | 130 | 145 | ||
Rohes MDI | 135 | 120 | 130 | ||||
Rohes TDI | |||||||
Reaktivität | |||||||
(Sekunden) | 17" | 15" | 15" | 15" | 16" | 15" | |
Aufrahmzeit | 16" | ||||||
(Cream time) | 65" | 63" | 65" | 68" | 88" | 90" | |
Gelierungszeit | 74" | ||||||
(Gel time) | 100" | 92" | 110" | 107" | 133" | 101" | |
Anstiegszeit | 105" | ||||||
(Rise time) | |||||||
Aussehen des Schaums
gut
gut
gut
gut
gut
gut
gut
17
18
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Versuclis-Nr. C-7 14
15
16
18
Physikalische Eigenschaften | 25,6 | 25,0 | 25,0 | 24,3 | 22,8 | 25,6 | i |
Dichte des Schaums | 24,7 I | ||||||
kg/m3 | (//) 1,95 | 2,13 | 2,06 | 2,10 | 1,84 | 2,02 | |
10% Druckfestigkeit | (X) 0.55 | 0,67 | 0.63 | 0,69 | 0,58 | 0,55 | 2,08 I |
kg/cm2 | 0.53 1 | ||||||
Dimensionsänderung (%) | (//) +0.41 | + 0,01 | -0,13 | + 0,26 | + 0,14 | -0,10 | j |
3O0C χ 48 H | U) -2.35 | -0,58 | -0,98 | -1.24 | -0,65 | -0.56 | -0,04 I -0,50 1 |
(//) - 0,6 | -0.26 | -0.42 | -0,13 | -0,24 | -0,39 | -0,33 I | |
70°C χ 48 H | (X) +3,7 | + 0.58 | + 0,36 | + 0,24 | -0,11 | + 0.35 | + 0,08 f |
(//) +1,0 , | + 0,08 | + 0,45 | + 0,18 | + 0,17, | + 0,66 | + 0,74 % | |
500C, | '(X) +4,3 j-cr- | + 0>0 , | ■ +0,07 | • +0,34 | -0,23' | -0,21 | -0,73 '■'[{ |
98% RH χ 48 H . | % brennt' ■· | selbst- | selbst- | brennt | brennt | selbst- | 7 brennt l| |
Entflammbarkeit „- | verlo- | verlo- | verlo- | I | |||
(ASTMD1692-59T) - | schend | schend | schend | 1 | |||
28 cm/ | 15 cm/ | 16 cm/ | 14 cm/ 'q | ||||
• Minute & | Minute | Minute . | Minute I | ||||
Claims (1)
- Patentanspruch:Polyetherpolyol, erhältlich durch Umsetzung von aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen mit einem Alkylenoxid, dadurch gekennzeichnet, daß man als aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindungen vollständig oder teilweise ein Reaktionsprodukt einsetzt, daß durch Erhitzen eines Destillationsrückstands erhalten wird, der bei der Destillation eines rohen organischen Polyisocyanats, welches durch Phosgenierung des entsprechenden organischen Polyamins in Gegenwart von
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP49115799A JPS5212238B2 (de) | 1974-10-07 | 1974-10-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2544567A1 DE2544567A1 (de) | 1976-04-15 |
DE2544567C2 true DE2544567C2 (de) | 1984-03-01 |
Family
ID=14671355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2544567A Expired DE2544567C2 (de) | 1974-10-07 | 1975-10-04 | Polyetherpolyole aus der Umsetzung von Alkylenoxyden mit Destillationsrückständen aus der Polyisocyanataufbereitung |
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---|---|
US (1) | US4032574A (de) |
JP (1) | JPS5212238B2 (de) |
CA (1) | CA1061364A (de) |
DE (1) | DE2544567C2 (de) |
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