DE2855243C2 - Einbettmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Einbettmaterial und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
- Gegenstand des Hauptpatents 28 13 197 ist ein Einbettmaterial, erhalten durch Umsetzung eines NCO-Gruppen aufweisenden Voraddukts, das durch Umsetzung eines Gemisches aus Rizinusöl und Trimethylolpropan in einem molaren Verhältnis von 0,5 : 1 bis 1,5 : 1 mit einem zwei- bis vierfachen Überschuß an NCO-Gruppen eines aromatischen Diisocyanats pro Äquivalent OH-Gruppen des Gemisches hergestellt worden ist, mit Rizinusöl oder einem Gemisch aus Rizinusöl und Trimethylolpropan.
- Gegenstand des Hauptpatents 28 13 197 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung des Einbettmaterials der vorstehend erwähnten Art durch Umsetzung eines aus einem stöchiometrischen Überschuß eines aromatischen Diisocyanats und einem Polyol auf Basis von Rizinusöl hergestellten NCO-Gruppen aufweisenden Voraddukts mit Rizinusöl oder einem Gemisch aus Rizinusöl und Trimethylolpropan, dadurch gekennzeichnet, daß man als NCO-Gruppen aufweisendes Voraddukt ein solches verwendet, das durch Umsetzung eines Gemisches aus Rizinusöl und Trimethylolpropan in einem molaren Verhältnis von 0,5 : 1 bis 1,5 : 1 mit einem zwei- bis vierfachen Überschuß an NCO- Gruppen eines aromatischen Diisocyanats pro Äquivalent OH-Gruppen des Gemisches hergestellt worden ist.
- Gegenstand des Hauptpatents 28 13 197 ist ferner die Verwendung des Einbettmaterials zum Einbetten von Membran.
- Aufgabe der Erfindung ist es, Einbettmaterialien gemäß Hauptpatent und das Verfahren zu deren Herstellung noch wirtschaftlicher und besser handhabbar zu gestalten. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Einbettmaterial, erhalten durch Umsetzung eines NCO-Gruppen aufweisenden Voraddukts, das durch Umsetzung eines Gemisches aus Rizinusöl und Trimethylolpropan in einem molaren Verhältnis von 0,5 : 1 bis 1,5 : 1 mit einem zwei- bis vierfachen Überschuß an NCO-Gruppen von 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat, das einen Gehalt von 18 bis 28 Mol-% dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat aufweist, pro Äquivalent OH-Gruppen des Gemisches hergestellt worden ist, mit Rizinusöl oder einem Gemisch aus Rizinusöl und Trimethylolpropan.
- Vorzugsweise wird das Einbettmaterial erhalten unter Verwendung von 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat mit einem Gehalt von 22 bis 24 Mol-% dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;- Diphenyl-methandiisocyanat.
- Zur Herstellung dieses Einbettmaterials dient ein Verfahren, bei dem ein NCO-Gruppen aufweisendes Voraddukt, das durch Umsetzung eines Gemisches aus Rizinusöl und Trimethylolpropan in einem molaren Verhältnis von 0,5 : 1 bis 1,5 : 1 mit einem zwei- bis vierfachen Überschuß an NCO- Gruppen eines aromatischen Diisocyanats pro Äquivalent OH- Gruppen des Gemisches hergestellt worden ist, mit Rizinusöl oder einem Gemisch aus Rizinusöl und Trimethylolpropan nach Patent 28 13 197 umgesetzt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet daß man als aromatisches Diisocyanat 4,4&min;- Diphenylmethandiisocyanat verwendet, das einen Gehalt von 18 bis 28 Mol-% dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;- Diphenylmethandiisocyanat aufweist.
- Die erfindungsgemäßen Einbettmaterialien eignen sich insbesondere zum Einbetten von Membranen, vor allem zur Einbettung von Membranen in künstlichen Organen; als Membrane eignen sich insbesondere Hohlfasern, Schlauchfolien und Flachfolien. Die Einbettmaterialien sind besonders geeignet zum Einsatz von selektiv wirkenden Dialysatoren, insbesondere solchen, die bei der Hämodialyse verwendet werden.
- Unter dem Einfluß von Katalysatoren, wie Aminen oder Phosphinen, können sich 2 Moleküle des 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanats unter Mitwirkung jeweils einer Isocyanatgruppe zu einem Dimeren anlagern, wobei ein Vierring mit der allgemeinen Forml (I) entsteht, &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz10&udf54; &udf53;vu10&udf54;wobei R die Bedeutung &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;hat. Dimerisierte Diisocyanate werden auch Uretdione genannt. Die Dimerisation ist eine reversible Reaktion.
- Monomere Diisocyanate lassen sich in Gegenwart von Katalyatoren nicht nur dimerisieren sondern auch trimerisieren. Auf diese Weise werden Triisocyanate mit einem Isocyanurat- Ring erhalten. Diese Verbindungen weisen die allgemeine Strukturformel (II) &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz12&udf54; &udf53;vu10&udf54;auf, in der R die vorstehend angegebene Bedeutung hat.
- Trimere Diisocyanate sind thermisch besonders stabil. 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat ist im Handel erhältlich. Reines 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat, das kein oder praktisch kein dimerisiertes oder trimerisiertes Diisocyanat enthält und auch sonst im wesentlichen frei von Verunreinigungen ist, ist ein weiß bis hellgelbes Produkt, das jedoch nicht die Vorteile der vorliegenden Erfindung bringt. Viele der flüssigen Handelsprodukte sind braun-schwarze, zähflüssige Gemische, die für die Herstellung von Einbettmassen, die insbesondere zur Einbettung von Membranen in Dialysatoren, wie Hämodialysatoren, dienen sollen, völlig ungeeignet. Es war deshalb besonders überraschend, daß flüssige Produkte der in den Einbettmassen enthaltenen Zusammensetzung sich so vorteilhaft verwenden lassen.
- 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanate der geforderten Zusammensetzung sind im Handel erhältlich oder lassen sich durch Isomerisierung des monomeren Diisocyanat mittels geeigneter Katalysatoren, z. B. Pyridin, Dimethylanilin und Tri-n-butylphosphin, und entsprechendes Abmischen gewinnen.
- Die quantitative Bestimmung des Anteils an dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;-Diphenyldiisocyanat kann z. B. durch ultrarotspektroskopische Methoden durchgeführt werden. Nähere Hinweise auf Verfahren dieser Art finden sich in Einführung in die Ultrarotspektroskopie von Werner Brügel Dr. Dietrisch Steinkopff Verlag Darmstadt (1964), 4. Auflage, insbesondere Seite 283 ff. Die für die Erfassung der Uretdiongruppe des Dimeren und der Isocyanuratgruppe Trimeren maßgeblichen Banden liegen im Bereich Wellenzahl von 1700 bis 1800 cm-1. Dabei entspricht die erste Bande bei einer Wellenzahl von etwa 1775 cm-1 der Uretdiongruppe und die zweite Bande bei einer Wellenzahl von etwa 1720 cm-1 der Isocyanuratgruppe.
- Von besonders großem Vorteil ist, daß das NCO-Endgruppen aufweisende Voraddukt, das unter der Verwendung von 4,4&min;- Diphenylmethandiisocyanat mit einem Gehalt von 18 bis 28 Mol-% dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat gewonnen worden ist, eine erheblich bessere Lagerstabilität, vor allem bei niedrigeren Temperaturen, aufweist.
- So kann das Voraddukt längere Zeit bei tieferen Temperaturen, beispielsweise bei -18°C aufbewahrt werden, ohne daß es zu einer Ausfällung kommt. Auch weist das Voraddukt gute Viskositätseigenschaften auf und läßt sich auf einfache Weise vernetzen. Auch lassen sich solche Einbettmaterialien gut für eine automatische Einbettung einsetzen.
- Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert:
- 4196 g eines flüssigen 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanats mit einem Gehalt von 23,05 Mol-% dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat (vertrieben unter dem Warenzeichen Isonate 143 L von der Fa. Upjohn Polymer B. V. s'-Hertogenbosch, Niederlande) werden in einen 6 l Glaskolben gefüllt und unter Stickstoffeinleitung und Rühren auf 80°C erhitzt. Zwischenzeitlich werden in einem anderen Glaskolben 159 g Trimethylolpropan in 845 g Rizinusöl unter Rühren und Stickstoffeinleitung bei 90°C gelöst.
- Dann wird innerhalb einer halben Stunde diese Lösung in noch warmem Zustand dem 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat mit dem Gehalt von 23,05 Mol-% dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat unter Rühren zugetropft; dabei steigt die Temperatur auf etwa 100°C an.
- Die Mischung wird bis zum Erreichen des dem Voraddukt entsprechenden NCO-Wert (Theorie 18,85 Gew.-% NCO) bei 100°C unter Rühren reagieren gelassen, was 2 bis 2,5 Stunden dauert.
- In einem zweiten 6 l Glaskolben werden inzwischen ein Vernetzungsgemisch durch Lösen von 43,97 g Trimethylolpropan in 4956 g Rizinusöl bei 90°C unter Rühren und Stickstoffeinleitung hergestellt.
- Sodann werden 43 Teile des Voraddukts und 57 Teile des Vernetzungsgemisches in einem Rundkolben zusammen gegeben und während 15 Minuten bei Raumtemperatur alternierend unter normalem Druck gerührt und zwecks Entlüftung einem Vakuum von weniger als 1 Millibar ausgesetzt.
- Sodann wird das Gemisch, wie im Hauptpatent 28 13 197 beschrieben, zum Einbetten von Hohlfäden nach dem Schleudergußverfahren verwendet.
Claims (3)
1. Einbettmaterial, erhalten durch Umsetzung eines NCO- Gruppen aufweisenden Voraddukts, das durch Umsetzung eines Gemisches aus Rizinusöl und Trimethylolpropan in einem molaren Verhältnis von 0,5 : 1 bis 1,5 : 1 mit einem zwei- bis vierfachen Überschuß an NCO- Gruppen von 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat, das einen Gehalt von 18 bis 28 Mol-% dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat aufweist, pro Äquivalent OH-Gruppen des Gemisches hergestellt worden ist, mit Rizinusöl oder einem Gemisch aus Rizinusöl und Trimethylolpropan.
2. Einbettmaterial nach Anspruch 1, erhalten unter Verwendung von 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat mit einem Gehalt von 22 bis 24 Mol-% dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat.
3. Verfahren zur Herstellung des Einbettmaterials nach Anspruch 1, durch Umsetzung eines NCO-Gruppen aufweisenden Voraddukts, das durch Umsetzung eines Gemisches aus Rizinusöl und Trimethylolpropan in einem molaren Verhältnis von 0,5 : 1 bis 1,5 : 1 mit einem zwei- bis vierfachen Überschuß an NCO-Gruppen eines aromatischen Diisocyanats pro Äquivalent OH-Gruppen des Gemisches hergestellt worden ist, mit Rizinusöl oder einem Gemisch aus Rizinusöl und Trimethylolpropan nach Patent 28 13 197, dadurch gekennzeichnet, daß man als aromatisches Diisocyanat 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat verwendet, da einen Gehalt von 18 bis 28 Mol-% dimerisiertem und trimerisiertem 4,4&min;-Diphenylmethandiisocyanat aufweist.
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