DE2900031A1 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern und ueberzuegen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von formkoerpern und ueberzuegen

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Formkörpern und Überzügen
  • Beschreibung und Beispiele Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von stark vernetzten, transparenten oder gefüllten Formkörpern und Überzügen hoher Wärmeformbeständigkeit bei gleichzeitig hervorragenden mechanischen und sehr guten elektrischen Kenndaten auf der Basis von Polyol-Gemischen und Polyisocyanat-Gemischen, die sich aufgrund ihner vorzüglichen Wetterbeständigkeit auch für den Einsatz im Freien eignen.
  • So ist bekannt, daß die Freiluftbeständigkeit von Epoxidharz-Systemen dadurch erhöht wird, daß man sie mit einem Überzung aliphatischer und/oder cycloaliphatischer Polyurethanlacke versieht und somit durch Hydrophobierung die Beständigkeit gegen den Angriff der Atmosphärilien bei Verwendung im Preien verbessert.
  • Es ist bekannt, massive PUR-Formkörper bzw. -Überzüge mit einer begrenzten Wärmeformbeständigkeit nach Martens von 115 - 145 °C für die Verwendung im Freien herzustellen.
  • Die Aufgabe bestand nun darin, Verfahren zu entwickeln, nach denen PUR-Formkörper und-Überzüge mit erhöhter Wärmeformbeständigkeit herstellbar sind.
  • Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man die vorgenannte Aufgabe dann lössen kann, wenn man das Verfahren zur Herstellung von Formkörpern und Überzügen mit hoher Wärmeformbeständigkeit auf der Basis von Polyolen und Polyisocyanaten durch Umsetzung in Gegenwart von Katalysatoren bei Temperaturen im Dereich von 20 - 100 °C so durchführt, daß man als Polyole Gemische einer OH-Funktionalität von >3 und als Polyisocyanate Gemische des monomeren und trimeren des 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexylisocyanats (im folgenden Isophorendiisocyanat oder auch IPDI genannt) mit einer NCO-Funktionalität von>2 verwendet und die Polyol-/Polyisocyanat-Gemische in solchen Mengen eingesetzt werden, daß das OH/NCO-Verhältnis 1 : 0.8 - 1,2 beträgt. Zur Verbesserung der mechanischen und physikalischen Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten PUR-Formkörper und -Überzüge ist eine Nachhärtung bei Temperaturen>100 - 180 °C zweckmäßig.
  • Zur Herstellung der Formkörper und Überzüge mit erhöhter Wärmoformbeständigkeit eignen sich Polyol-Gemische mit einer mittloren OH-Funktionalität von>3. Zweckmäßigerzweise sollte die OH-Funktionalität zwischen 3,2 und 3,8 liegen, Besonders bevorzugt werden solche mit einer mittleren OH-Funktionalität von 3,3 - 3,7. Das mittlere Molekulargewicht der Polyol-Gemische sollte dabei zwischen 180 und 400, vorzugsweise zwischen 220 und 300 liegen. Wegen der geforderten Mindest-OH-Funktionalität besitzen die Polyol-Gemische einen hohen Gehalt an Polyolen mit OH-Funktionalität von 4 und höher. Diese Polyol-Gemische können aus aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyolen, Polyätherpolyolen undd Polyesterpolyolen bestehen. Geeignete aliphatische und cycloaliphatische Polyole sind die Diole, die auch zur Herstellung der Polyesterpolyole verwendet und dort beschrieben werden, und auch das 1,4-Bia-hydroxymethyl-cyclohexan, 3 bzw. 4, 8 bzw.
  • 9-Dihydroxymethyl-tricyck 2.1 .0 2.6|decan, Dihydroxymethylnorbonan u.ä., Triole, wie 1,1,1-Trimethyloläthan, 1,1,1-Trimethylolpropan, Glycerin, Butantriol-(1,2,4), Hexantriol-(1,2,6), Triäthanolamin, Tris-hydroxyäthylhexahydrotriazin u.a., sowie höhere Polyole, wie Pentaerythrit, Chinit, Mannit, Sorbit, Methylglykosid u.a.
  • Geeignete Polyätherpolyole sind Anlagerungsprodukte des Äthylenoxids und/oder Propylenoxids an niedermolekulare Diamine, wie Äthylendiamin, 1,2- bzw. 1,3-Propylendiamin u.a., und tri- und höher höherfunktionelle Polyole, wie die vorgenannten, wobei die Menge des aufzupfropfenden Alkylenoxids jedoch so bemessen wird, daß die mittleren Molekulargewichte der Reaktionsprodukte zwischen 200 und 700, vorzugsweise zwischen 250 und 550 liegen.
  • FUr die Erfindung geeignete trifunktionelle Polyesterpolyole sind die in der PUR-Chemie bekannten Umsetzungsprodukte von niedermolekularen Diolen, beispielsweise Äthylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, Meopentylglykol, Hexandiole, 1,4-Dimethylcyclohexan, Diäthylenglykolt Triäthylenglykol und 2,4,4- bzw. 2,2,4-Trimethylhexandid-1,6 und die oben beispielhaft genannten Triole und unterschüssige Mengen an Dicarbonsäuren, wie Adipinsäure, Sebacinsäure, 2,4,4-Trimethyladipinsäure und Phthalsäure mit Hydroxylzahlen von 150 - 350 mg KOS/g, vorzugsweise von 240 - 310 mg KOH/g.
  • Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Polyisocyanate sind Gemische der monomeren und trimeren Form des 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexylisocyanats; sie enthalten folglich sowohl Isocyanat- als auch Isocyanuratgruppen. Da bei der Trimerisierung von Isocyanaten auch höhere Additionsprodukte des IPDI, wie das Pontamere, entstehen, enthalten diese Gemische in Abhängigkeit vom Trimerisierungsgrad des Gemisches bis zu 5 Gew.-% höhere Additionsprodukte, jeweils bezogen auf den Gehalt an trimerer Form. Der Isocyanuratgruppengehalt der erfindungsgemäß verwendeten Polyisocyanat-Gemische sollte zwischen 2 und 14 Gew.-% liegen.
  • Die Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren können in bekannter Weise durch Trimerisierung in situ hergestellt werden, wie beispielsweise in der GB-PS 1 391 066 und OH-OS 2 325 826 beschrieben. Die Trimerisierung von aliphatischen oder cycloaliphatischen Isocyanaten ist eine katalytische Reaktion. Als Katalysatoren können Metallverbindungen aus der Gruppe Salze und Basen und homöopolare Metallverbindungen wie Metallnaphthenate, Nabenzoat im DMF, Erdalkaliacetate, -formiate und -carbonate, Metallakoxide, AlCl3 und Fe-Acetylacetonat eingesetzt werden.
  • Besonders geeignet für die Trimerisierung von aliphatischen Isocyanaten ist das Katalysatorsystem aus N,N'-Endoäthylonpiperazin und Propylonoxid. Die Trimerisierung kann in Substanz oder in inerten organischen Lösungsmitteln vorgenommen werden. Bei der Durchführung des Trimerisierungsverfahrens wird einfachheithalber die Reaktion bei einem bestimmten Isocyanatgehalt oder gewünschten Isocyanurat-Gruppengehalt des Gemisches abgebrochen und zwer vorzugsweise dann, wenn 30 - 50 ffi der NCO-Gruppen unter Trimerisierung reagiert haben.
  • Die Polyisocyanat-Ge che können aber auch durch erneutes Lösen bereits vorgebildeten Isocyanurats, bei dem das Monomere, d.h. das nicht umgesetzte Isocyanat, durch Dünnschichtdestillation entfernt worden iet, im monomeren IPDI hergestellt werden.
  • Diese scheinbar etwas umständliche Zubereitungsweise gestattet jedoch eine exaktere Einstellung des NCO-Gruppen-Gehaltes und kann für die Reproduzierbarkeit von physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Bedeutung sein.
  • Bei den so erhaltenen Isocyanuratgruppen aufweisenden Polyisocyanaten, bestehend aus Gemischen von Triisocyanaten bzw. Tetraisocyanaten mit ein bzw. zwei Isocyanuratringen und monomeren Polyisocyanaten, handelt es sich um die oben als Zwischenprodukt bezeichnete Vorstufe zu den erfindungegemäßen Verfahrensprodukten.
  • Die eich zum Zwecke der Erfindung eignenden Isocyanuratgruppen enthaltenden Polyisocyanat-Gemische sollten eine NCO-Funktionalität von>e,0 bis 2,7, vorzugsweise von 2,1 bis 2,55 und ein Molekulargewicht von 235 bis 480, vorzugsweise von 240 bis 450 haben.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden Polyol-Gemische und die Polyisocyanat-Gemische in einen OH/NCO-Gruppen-Verhältnis von 0,8 - 1,2, vorzugsweise 0,95 - 1,05, entspreohenden Mengen eingesetzt.
  • Außer den genannten Reaktionspartnern können die in der PUR-Chemie bzw. lack- und Gießharztechnologie üblichen Hilfe- und Zusatz stoffe nitverwendet werden.
  • 1. Katalysatoren: Die Reaktion zwischen Polyiaocyanat und Polyolkomponente kann durch Katalysatoren in Gang gesetzt bzw. beschleunigt werden. Geeignet sind beispielsweise metallorganische Ver- bindungen, wie Zinn- oder Zinkoctoat, Di-n-butylsinndilaurat, n-Dibutylzinndiacetat, Phenylquecksilberoleat (-acetat,-propionat etc.), Acetylacetonate, wie PE-III, Ni-II, Mn-II-komplexe, tert. Amine, wie Triäthylamin, Triäthylendiamin UoEe 2.Eigenschaftsverbessernde Füllstoffe: Quarzmehl, Kreide, Schiefermehl, Aluminiumtrioxidhydrat sowie Gewebe, Fasern, Schnitzel aus Glas oder tertilen Materialien.
  • 3. Wasseradsorber, wie Alkali-Alumo-silikat mit Zeolithstruktur.
  • Wenn es nicht gelingt, das Reaktionsgemisch allein durch Vakuumbehandlung zu entgasen und zu entlüften, müssen der Reaktionsmasse Zeolithe zugesetzt werden, um blasonfreie Gießlinge zu erhalten.
  • 4. Flammhemmer, Weichmacher, Pigmente Entlüfter, Notzmittel, Verlaufmittel etc.
  • Die Herstellung der Formkörper und Überzüge nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt durch einfaches Vermischen der Reaktionskomponenten nach den an sich bekannten Gieß-, Spritz- oder Laminiertechniken.
  • Die erfindungsgemäße Herstellung der Gießlinge kann nach den üblichen Verarbeitungsweisen für Gießharze erfolgen.
  • Man bringt dabei die Polyolkomponente auf Temperaturen von 20 - 100 °C und gibt unter Rühren die = je nach Viskosität bis auf 100 °C aufgewärmte - Isocyanatkomponente hinzu und gießt biespielsweise die so erhaltene Mischung in eine Form aus Kunststoff oder Metall. die vorher mit Trennmittel behandelt wurde.
  • Die Härtung erfolgt bei Temperaturen zwischen 30 und 170 0C innerhalb mehrerer Stunden. Das Nachtempern der Formkörper und Überzüge bei 120 °C bis 180 °C, z.B. im Trockenschrank, bringt eine wesentliche Verbesserung der Formstoffeigenschaften. Die Hilfs-und Zusatz stoffe, wie Katalysator, Füllstoff, Zeolithpaste, Weichmacher, Flammhemmer, Pigmente usw. werden im Bedarfsfall der Polyolkomponente im getrockneten und evakuierten Zustand zugegeben.
  • Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin begründet, daß die Herstellung von tranparenten und gefüllten Formkörpern und Überzügen mit sehr guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften in Kombination mit Wärmeformbeständigkeiten nach Martens (DIN 53462) >150 °C möglich geworden ist.
  • Die erfindungsgemäßen Massen sind wegen der guten optischen Eigenschaften als Vergußmatorial zur Herstellung von tragenden Dberflächen, von Schmuck- und Einrichtungsgegenständen oder Komponenten von Einriohtungsgegen.tänden, von Getrieben oder Maschinenteilen geeignet, insbesondere Jedoch aufgrund der hohen Wetterfestigkeit und zur Herstellung von Gegenständen für Anwendungen im Freien, zur Herstellung von Plastiken, Gebäudekuppeln u.ä. und aufgrund der elektrischen Kenndaten zur Herstellung von Isolatoren, Schalterteilen usw.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele illustriert.
  • Herstellung der Genische des monomeren und trimeren des IPDI's.
  • I. Beispiel a: 100 Gew.-T. Isophorondiisocyanat (IPDI3 wurden mit 0,5 Gew.% des Katalysatorsystems aus 1,4-Diazabicyclo[2.2.2] octan *) und Propylenoxid (Gew.-Verhältnis Dabco R/ Propylenoxid 1:2) ca. 0,3 h bei 1120 bis 140 0C erhitzt. In dieser Zeit fiel der ursprüngliche NCO-Gehalt des Einsatzproduktes von 37,8 % auf ca. 35,8 %. Zur Desaktivierung des Katalysators wurde nun das Reaktionsprodukt ca, 15 Minuten bei 120 0C und 2666,4 Pa erhitzt. Während dieser Zeit fiel der NCO-Gehalt des Reaktionsgemisches noch auf 33 .
  • Kennziffern des erhaltenen Gemisches Mittleres Molekulargewicht: 246 NCO-Äquivalentgewicht: 120 NCO-Gehalt: 35 % Brechungsindex (nD25) : 1,4870 Visckosität (bei 20 °C) : 0,037 Pa.s (bei 40 C) s 0,015 Pa.s (bei 60 °C) : 0,008 Pa.s Beispiel b: 100 Gew.-T. IPDI wurden mit 0,5 Gew.-%des unter a) beschriebenen Katalysatorgemisches ca. 0,75 h bei 120 °C erhitzt.
  • Der NCO-Gehalt betrug nach dieser Zeit 33,6 *. Die Desaktivierung des Katalysatorgemisches erfolgte analog a. Der NCO-Gehalt des desaktivierten Reaktionsgemisches betrug 33 %.
  • *) (die Verbindung wird auchmit N,N'-EndoäthylenpiperazinR bezeichnet und im Handel unter der Bezeichnung DABCO verkauft.) Kennziffern des erhaltenen Gemisches: Mittleres Molekulargewicht: 265 NCO-Äquivalentgswicht: 127,3 NCO-Gehalt: 33 % Brechungsindex (nn) : 1.4909 Viskosität (bei 20°C): 0,099 Pa.s (bei 40°C): 0,032 Pa.s (bei 6000): 0,015 Pa's Beispiel c: 100 Gew.-Teile IPDI wurden mit 0,5 Gew.-% des unter a) beschriebenen Katalysators ca. 1 h bei 120 bis 1400C erhitzt.
  • Der NCO-Gehalt betrug nach dieser Zeit 31,7 %. Die Desaktivierung des Katalysators erfolgte entsprechend a. Der NC0-Gehalt des desaktivierten Reaktionsgemisches betrug 31 *.
  • Kennziffern des erhaltenen Gemisches: Mittleres Molekulargewicht: 293 NCO-Äquivalentgewicht: 133,5 NCO-Gehalt: 31 % Brechungsindex (nD25): 1.4944 Viskosität (bei 20 °C): 0,383 Pa . e (bei 40 °C): 0,096 Pa s (bei 60 °C): 0,037 Pa.s Beispiel d: 100 Gew.-T. IPDI wurden mit 0,5 Gew.-% des unter 4 beschriebenen Katalysators ca. 1 h bei 120 bis 140 °C erhitzt. Der NC0-Gehalt betrug nach dieser Zeit 30,5 %. Die Desaktivierung erfolgte analog Beispiel a. Der NCO-Gehalt des desaktivierten Reaktionsgemisches betrug 30 *.
  • Kennziffern des erhaltenen Gemisches: Mittleres Molekulargewicht: 308 NCO-Äquivalentgewicht: 140 NCO-Gehalt: 30 % Brechungsindex (nD25) s 1.4977 Viskosität (bei 20 °C): 0,888 Pa s (bei 30 °C): 0,370 Pa 5 (bei 40 °C): 0,180 Pa . s (bei 50 °C): 09090 Pa . 5 (bei 60 °C): 0,050 Pa.s Beispiel e: 100 Gew.-T. IPDI werden mit 0,5 Gew.-%des unter a) beschriebenen Katalysators 1,5 h bei 120 bis 140 °C erhitzt. Der NCO-Gehalt betrug nach dieser Zeit 29,6 %. Die Desaktivierung erfolgte analog a. Der NCO-Gehalt des desaktivierten Reaktionsgemisches betrug 29 %.
  • Mittleres Molekulargewicht: 323 NCO-Äquivalentgewicht: 144,8 NCO-Gehalt: 29 % Brechungsindex (nD25): 1,4997 Visckosität (bei 20 °C): 2,010 Pa . s (bei 30 °C): 0,785 Pa . s (bei 40 °C)s 09340 Pa o 5 (bei 50 °C)s 0,165 Pa , s (bei 60 °C): 0,090 Pa . s Beispiel f: 100 Gew.-T. IPDI wurden mit 0,5 Gew.-% des unter e)be schriebenen Katalysatorgemisches 1,5 h bei 120 bis 140 °C erhitzt. Der NC0-Gehalt betrug nach dieser Zeit 28,7 %. Die Desaktivierung erfolgte analog Beispiel a. Der NC0-Gehalt des desaktivierten Reaktionsgemisoes betrug 28 %.
  • Kennziffern des erhaltenen Gemisches: Mittleres Molekulargewicht: 341 NCO-Äquivalentgewicht: 150 NCO-Gehalt: 28 % Brechungsindex (nD25) : 1.5023 Viskosität (bei 20 °C): 7,380 Pa e A (bei 30 °C): 2,220 Pa . s (bei 40 °C): 0,885 Pa s (bei 50 °C) 0,375 Pa s (bei 60 °C): 0,180 Pa s s Beispiel g: 100 Gew.-T. IPDI wurden mit 0,5 Gew.-% des unter a) beschriebenen Katalysators 2 h bei 120 bis 140 °C erhitzt. Der NC0-Gehalt betrug nach dieser Zeit 27,7 %. Die Desaktivierung erfolgte analog Beispiel a. Der NC0-Gehalt des desaktivierten Reaktiongemisches betrug 27 %.
  • Kennziffern des erhaltenen Gemisches: Mittleres Molekulargewicht: 360 NCO-Äquivalentgewicht: 155,6 NC0-Gehaltt ' 27 ffi Brechungsindex (n25)t 1.5032 Viskosität (bei 20 °C): 29,425 Pa . s (bei 30 °C): 7.350 Pa . s (bei 40 °C)t 2,400 Pa (bei 50 °C): 0,870 Pa . s (bei 60 °C) 0,410 Pa . s Beispiel h: 100 Gew.-T. IPDI wurden mit 0,5 Gew.% des unter a) beschriebenen Katalysatorgemisches 2 h bei 120 bis 140 °C erhitzt.
  • Der NCO-Gehalt betrug nach dieser Zeit 26,7 *. Die Desaktivierung erfolgte analog Beispiel a. Der NC0-Gehalt des desaktivierten Reaktionsgemisches betrug 26 %.
  • Kennziffern des erhaltenen Gemisches: Mittleres Molekulargewicht: 381 NCO-Äquivalentgewicht: 161,6 NC0-Gehalts 25 26 ffi Brechungsindex (nD ) s 1.5051 Viskosität (bei 20 °C): 99,000 Pa . 5 (bei 30 °C): 23,700 Pa . s (bei 40 °C): 7,250 Pa 8 s (bei 50 °C): 2,400 Pa . s (bei 60 °C): 1,040 Pa 5 Beispiel i: 100 Gew.-T. IPDI wurden mit 0,5 Gew.% des unter a) beschriebenen Katalysatorgemisches 2,5 h bei 120 bis 140 °C erhitzt.
  • Der NCO-Gehalt betrug nach dieser Zeit 25,6 %. Die Desaktivierung des Katalysators erfolgte wie unter a) beschrieben.
  • Der NCO-Gehalt des desaktivierten Reaktionsgemisches betrug 25 %.
  • Kennziffern des erhaltenen Gemisches Mittleres Molekulargewicht: 406 NCO-Äquivalentgewicht: 168 NC0-Gehalts 25 ffi Brechungsindex (nD25): 1.5072 Viskosität (bei 20 °C): 700,000 Pa (bei 30 °C): 166,000 Pa 5 (bei 40 °C): 32,550 Pa . s (bei 50 °C): 8,500 Pa . s (bei 60 °C)s 2,700 Pa s Beispiel j: 100 Gew.-T. IPDI wurden mit 0,5 Gew.% des unter 4 beschriebenen Katalysatorgemisches 3 h bei 120 bis 140 °C erhitzt. Der NC0-Gehalt betrug nach dieser Zeit 24,5 %.
  • Die Desaktivierung des Katalysators erfolgte analog Beispiel a. Der NC0-Gehalt des desaktivierten Reaktionagemisches betrug 24 k.
  • Kennziffern des erhaltenen Gemisches: Mittleres Molekulargewicht: 435 NCO-Äquivalentgewicht: 175 NC0-Gehalt: 24 % Brechungsindex (nD25): 1.5094 Viskosität (bei 20 °C): 1100,000 Pa . s (bei 30 °C)s 850,000 Pa ß s (bei 40 °C): 210.000 Pa s (bei 50 °C): 35,800 Pa 5 (bei 60 °C): 9,100 Pa . s II. Herstellung und Kennziffern der Polyolkomponenten für die Polyol-Gemische: Beispiel a (Polyesterpolyol): 292 g Adipinsäure, 104 g Neopentylglykol, 118 g Hexandiol-1,6 und 134 g 1,1,1-Trimethylolpropan wurden zur Veresterung ge- bracht. Nach Abspaltung von 4 Mol Wasser wurde unter Zusatz von 0,1 Gew.% Di-n-butylzinnoxid (DBTO) die Veresterung bis zu einer Säurezahl<2 mg KOH/g fortgesetzt. Durch Anlegen von Vakuum 13,33 Pa bei 180 °C für ca. 20-30 Minuten wurde ein Produkt mit einem Wassergehalt von<0,5 Gew.-%, einer Hydroxylzahl von 270 - 285 mg KOH/g einer Viskosität bei 25 °C von ca. 5,000 Pa . s erhalten.
  • Beispiel b (Polyätherpolyol): Ein flüssiges Polyätherpolycl auf Basis eines Adduktes aus Äthylendiamin und Propylenoxid, welches nach Angabe des Herstellers eine Hydroxyltahl von 768 mg KOH/g, ein Molekulargewicht von 290 und eine Viskosität bei 25 °C von 40,000 Pa . g besitzt.
  • III. Herstellung der verwendeten Polyol-Gemische: t 70 g Polyätherpolyol gemäß IIb) 5 6 Polyesterpolyol gemäß IIa) 15 g Trimethylolpropan 10 g 1,4-Dimethanolcyclohexan Hydroxylzahl: 817,2 mg KOH/g Funktionalität: 3,4 Mittleres Molekulargewicht: 233 Viskosität (bei 25 °C): 20,340 Pa . 5 (bei 30 °C): 11,040 Pa 5 (bei 40 °C)s 3,514 Pa 5 (bei 50 CC): 1,254 Pa ' s (bei 60 °C): 0,525 Pa . s (bei 80 °C): 0,121 Pa . s (bei 100°C): 0,048 Pa . s Beispiel b: 70 g Polyätherpolyol gemäß IIb) 5 g Polyesterpolyol gemäß IIa) 15 g Trimethylolpropan 10 g 3(4), 8(9)-Dihydroxymethyl-tricyclo[5.2.1.0².6]decan Hydroxylzahl: 796,6 mg KOH/g Funktionalität: 3,46 Mittleres Molekulargewicht: 244 Viskosität (bei 25 °C) 31.560 Pa . s (bei 30 °C): 18,650 Pa . 5 (bei 40 °C): 5,947 Pa . 5 (bei 50 °C): 2,080 Pa . s (bei 60 °C): 0,808 Pa 5 Beispiel c: 70 g Polyätherpolyol gemäß IIb) 5 g Polyesterpolyol gemäß IIa) 15 g Trimethylolpropan 10 g Trishydroxyäthylhexahydrotriazin Hydroxylzahl: 803,8 mg KOH/g Funktionalität: 3,6 Mittleres Molekulargewicht: 251 Viskosität (bei 25 °C): 56,700 Pa 6 5 (bei 30 °C): 25,650 Pa . s (bei 40 °C): 7,850 Pa . s (bei 50 °C): 2,560 Pa . s (bei 60 °C): 1.030 Pa . s V.Herstellung der Probekörper zur Bestimmung der Eigenschaften Zur Herstellung der Normprüfkörper zur Ermittlung der mechanischen und elektrischen Kenndaten sowie für Stabilitätsprüfungen wurde zunächst die Komponente A, bestehend aus den einzelnen Polyolen und gegebenenfalls Füllstoff, Zeolithpaste (50 Gew.% Natrium-aluminiumsilkat + 50 Gew.%. Rizinusöl), Katalysator (Di-n-butylzinndilaurat. Alternativ kann auch Phenylquecksilbereleat verwendet werden.) und Entschäumer bei 20 bis 80 °C homogenisiert und anschließend bis zur Blasenfreiheit entgast. Danach wurde die Komponente B (Isocyanatkomponente), die gegebenenfalls auf 40 bis 100 °C aufgewärmt wurde, zur Komponente A zugegeben, ebenfalls homogeniseiert und bis zur Blasenfreiheit entgast. Die Reaktionsmasse wird in 100 bis 120 °C heiße Stahlformen gegosen und bei 140 bis 160 OC innerhalb 20 bis 12 Stunden ausgehärtet. Das OH-/NCO-Gruppenverhältnis war in allen Rezepturen äquimolar.
  • Die zu den folgenden Rezepturen an PUR-Gießharzen ermittelten Wärneformbesta'ndigLciten nach Nartens wurden gemäß DIN 55 458 durchgeführt.
  • Außerdem wurden Probekörper dem Tropentest (70°C/100 % rel.LF) und dem Xenotest 450 LF ausgesetzt.
  • Tabelle In nachstehender Tabelle sind die Formbeständigkeiten in der Wärme (nach Martene) verschiedener sowohl transparenter als auch gefüllter PUR-Gießharze zusammengefaßt.
    Rezepturen A* B C D E F G H I K L M N O
    Komponente A
    Polyolgemisch gemäß IIIa 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 - - 17,67 16,77
    Polyolgemisch gemäß IIIb - - - - - - - - - - 100 - - -
    Polyolgemisch gemäß IIIc - - - - - - - - - - - 100 - - -
    Quarzmehl - - - - - - - - - - - - 40 40
    Zeolithpaste - - - - - - - - - - - - 3 3
    Katalysator (s. vorstehende 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
    Beschreibung)
    Komponente B
    Isophorondiisocyanat 161,84
    Isocyanatkomponente gem.
    der Beispiele: Ia 174,8
    Ib 185,44
    Ic 197,38
    Id 203,94
    Ie 210,93
    If 218,51
    Ig 226,66
    Ih 235,26
    Ii 254,92
    If 219,99
    If 214,91
    If 39,23
    Ih 40,13
    Wärmeformbeständigkeit (°C) 134 147 150 155 159 162 164 169 171 173 163 165 171 176
    (nach Martens)
    *Vergleichsbeispiel Die vorstehende Tabelle zeigt die unerwartete Erhbhung der Wärmeformbeständigkeit in Abhängigkeit ansteigender Gehalte an Isocyanuratgruppen in dem Polyisocyanat-Gemisch. Überraschend ist weiter, daß die guten mechanischen und elektischen Eigenschaften der Formkörper und Überzüge durch die Änderung der Zusammensetzung der zu vernetzenden Gemische praktisch unverändert erhalten bleiben.
  • Nach dreimonatiger Lagerung der Probekörper im Tropenklima (70 °C/100 % rel. LF) wurde eine Wasseraufnahme von lediglich 2,5 bis 3,5 % festgestellt. Die Shore-D-Härte der Prüflinge blieb dabei nahezu unverändert.
  • Auch nach einer Lagerung von 4000 Stunden im Xenotest 450 LF zeigten die Probekörper keine sichtbare Veränderung. Die Shore-D-Härte blieb auch bei dieser Prüfmethode nahezu unverändert. (Die Prüfung im Xenotest erfolgte in Anlehnung an die DIN-Vorschrift 53231).

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern und Überzügen Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern und Überzügen mit hoher Wörmeformbeständigkeit auf der Basis von Polyolen und Polyisocyanaten durch Umsetzung in Gegenwert von Katalysatoren bei Temperaturen in Bereich von 20 - 100°C, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man als Polyele Gemische einer ON-Funktionalität von > 3 und als Polyisocyanate Gemische des monomeren und trimoron des 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexylisocyanats mit einer NCO-Funktionalität von > 2 vorwendet und die Polyol-/Polyisocyanat-Gemische in solohen Mengen eingesetzt werden, daß das ON/NGG-Vorhältnis 1 : 0,8 - 1,2 beträgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Polyol-Gemische mit einer ON-Funktionalität von > 3 ein mittleres Molokulargowicht in Bereich von 180 - 400 haben.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß man die Formkörper einer Nachhärtung bei Temperaturen > 100 = 180 °C unterwirft.
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