DE3234462C1 - Verfahren zur Herstellung hochelastischer kalthaertender Polyurethanschaumstoffe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung hochelastischer kalthaertender PolyurethanschaumstoffeInfo
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Description
a) der Polysiloxanblock linear oder verzweigt ist und im Mittel 4 bis 25 Siliciumatome enthält,
wobei die an den Siliciumatomen gebundenen organischen Reste Polyoxyalkylen- oder Methylreste
sind, jedoch bis zu 30% der Methylreste durch substituierte Alkylreste mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen und/oder Phenylreste ersetzt sein können,
b) die Polyoxyalkylenreste aus mindestens zwei aus Oxyethylen- und Oxypropyleneinheiten
gebildeten Polyoxyalkylenblöcken Ai und A2
bestehen, wobei der Block Ai aus 45 bis 90 Mol-% Oxyethyleneinheiten und 55 bis 10
Mol-% Oxypropyleneinheiten und der Block A2
aus 0 bis 40 Mol-% Oxyethyleneinheiten und 100 bis 60 Mol-% Oxypropyleneinheiten gebildet
ist, das Molekulargewicht der Polyoxyalkylenblöcke Ai und A2 jeweils 150 bis 1200 und das
molare Verhältnis der Blöcke Ai : A2=20:80
bis 80 :20 beträgt, und
c) der Polysiloxanblock mit den Polyoxyalkylenblöcken
über SiOC- oder SiC-Brücken verbunden ist, wobei an dem Polysiloxanblock im
Mittel 1,5 bis 10 Polyoxyalkylenblöcke gebunden sind,
gegebenenfalls unter Mitverwendung von Alkyl-
oder Alkylarylpolysiloxanen mit relativ kurzer Kettenlänge.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
solche verwendet, in denen der Polysiloxanblock linear ist und im Mittel 4 bis 15
Siliciumatome enthält.
3. Verfahren .nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
solche verwendet, in denen das Molekulargewicht der Polyoxyalkylenblöcke Αι und A2 jeweils 300 bis 1000
beträgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
solche verwendet, in denen an dem Polysiloxanblock im Mittel 2 bis 6 Polyoxyalkylenblöcke gebunden sind.
Bei der Herstellung von hochelastischem Polyurethankaltschaum läßt man ein mindestens difunktionelles
Polyisocyanat, z. B. Toluoldiisocyanat oder Diphenylmethandiisocyanat,
mit einem Polyol reagieren, welches mindestens zwei Hydroxylgruppen je Molekül aufweist
und das im Mittel einen hohen Anteil an primären Hydroxylgruppen hat. Derartige Polyole werden in der
Regel dadurch hergestellt, daß man zunächst Propylenoxid an einen Startalkohol anlagert und hieran
Ethylenoxid in solchen Mengen anlagert, daß mindestens 40% der Hydroxylgruppen, vorzugsweise 70 bis
90% der Hydroxylgruppen, in Form primärer Hydroxylgruppen vorliegen.
Bedingt durch den hohen Gehalt an primären OH-Gruppen weisen die Polyole in bezug auf die
Isocyanate eine hohe Reaktivität auf. Im Gegensatz zu konventionellen Polyurethanschäumen, sogenannten
Heißschäumen, wird deshalb bereits beim Aufschäumen eine hohe Vernetzungsdichte erzielt. Dies hat den
Vorteil, daß beim Aushärten auf die Zufuhr von äußerer Energie verzichtet werden kann und daß die Zeit für die
Aushärtung der Schäume insgesamt verkürzt wird. Nachteilig ist aber, daß die Tendenz zur Bildung
geschlossenzelliger Schäume erhöht und der Verarbeitungsspielraum eingeengt wird. Unter Verarbeitungsspielraum sind dabei die Toleranzgrenzen zu verstehen,
innerhalb derer von einer Rezeptur abgewichen werden kann, ohne daß die Ausbildung stabiler und gleichzeitig
offenzelliger Schäume gefährdet wird.
Der durch die hohe Reaktivität der Verschäumungskomponenten bedingte engere Verarbeitungsspielraum
und damit der enge Bereich der Ausbildung eines zwar stabilen, aber doch offenzelligen Schaumes gestattet es
nicht, als Schaumstabilisatoren diejenigen Produkte zu verwenden, die bei der Herstellung von sogenannten
Heißschäumen mit Erfolg eingesetzt werden.
Infolge der hohen Reaktivität der Verschäumungsrohstoffe ist es bei der Herstellung von hochelastischen
kaltgehärteten Polyurethanschäumen durch Anwendung höherfunktioneller Isocyanate oder Polyether und
unter Mitverwendung von niedermolekularen polyfunktionellen Vernetzerverbindungen im Prinzip möglich,
auch ohne Zusatz von Schaumstabilisatoren stabile Schaumkörper zu erhalten. Die auf diesem Wege
erhaltenen Schaumstoffe weisen jedoch eine unregelmäßige Zellstruktur auf und sind zudem im wesentlichen
geschlossenzellig und daher technisch nicht brauchbar.
Zur Regulierung der Zellstruktur dieser Schaumstoffe
können niedermolekulare Methyl- oder Phenylmethylpolysiloxane
eingesetzt werden, wie sie z. B. in der DE-PS 25 33 074 und der DE-OS 22 21 811 beschrieben
sind. ,Es werden dadurch in einem engen Bereich
ausreichend offenzellige Schäume mit regulierter Zellstruktur erhalten, jedoch ist der Verarbeitungsspielraum
eng, und was noch wesentlicher ist, für viele Anwendungen sind die physikalischen Eigenschaften
dieser Schaumstoffe nicht ausreichend. Infolge ihres hohen Vernetzungsgrades haben diese Schaumstoffe
niedrige Werte für die Bruchdehnung und Reißfestigkeit und außerdem eine relativ geringe Härte.
Um diese Nachteile zu beseitigen, sind hochelastische Schaumstoffe entwickelt worden, die neben den
reaktiven Polyolen mit überwiegend difunktionellen Isocyanaten, wie reinem Toluoldiisocyanat oder Mischungen
von Toluoldiisocyanat mit 20% oder weniger Diphenylmethandiisocyanat und geringen Anteilen an
Vernetzerverbindungen als Rohstoffe, hergestellt werden. Um die Härte dieser Schaumstoffe zu verbessern,
können neben den aus Propylen- und Ethylenoxid bestehenden Polyolen weiterhin solche Polyole einge-
setzt werden, die zusätzlich chemisch gebunden oder physikalisch eindispergiert polymere Bestandteile enthalten,
wie z. B. Polymerisate des Acrylnitril und Styrol oder polymere Harnstoffderivate.
Rezepturen auf dieser Basis ergeben keine eigenstabilen Schäume, d. h., ohne Zusatz von Stabilisatoren fallen
die Schaumstoffe nach dem Aufsteigen in sich zusammen. Die für diese Schaumstoffe erforderlichen
Schaumstabilisatoren müssen demnach gegen Rückfall stabilisierend und zeilregulierend wirken und in einem
möglichst weiten Bereich die Bildung von offenzelligen Schäumen gewährleisten.
Zur Erzielung dieser Anforderungen sind bereits Verbindungen entwickelt worden. Dabei kann man
unter den Schaumstabilisatoren des Standes der Technik zwei Gruppen unterscheiden:
Die eine Gruppe wird von Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Copolymerisaten
gebildet, wobei der Polysiloxanblock ein Molekulargewicht von 150 bis 2500 und der
Polyoxyalkylenblock ein Molekulargewicht von 150 bis 1500 hat. Die Produkte sind frei von Hydroxylgruppen.
Derartige Produkte und ihre Verwendung bei der Polyurethanverschäumung sind in der US-PS 37 41 917
und der US-PS 40 31 044 beschrieben.
Die andere Gruppe von Stabilisatoren umfaßt Polysiloxane, welche mit organischen Gruppen modifiziert
sind. Derartige Gruppen sind die Cyanoalkylgruppe (US-PS 39 52 038), die Cyanoalkoxyalkylgruppe
(DE-AS 24 02 690), die Sulfolanyloxyalkylgruppe (US-PS 41 10 272), die Morpholinoalkoxyalkylgruppe
(US-PS 40 67 828) und die tert. Hydroxyalkylgruppe (US-PS 40 39 490).
Ein Nachteil der vorgenannten und im Prinzip brauchbaren Schaumstabilisatoren ist in ihrem verhältnismäßig
engen Verarbeitungsspielraum zu sehen. Dies zwingt den Verarbeiter zur Einhaltung sehr enger
Toleranzen bei der Dosierung der Verschäumungskomponenten, die nicht immer mit der erforderlichen
Sicherheit eingehalten werden können. Neben den prinzipiellen Anforderungen an einen Stabilisator, d. h.
Stabilisierung gegen Rückfall, Zellregulierung und Zellöffnung nach dem Austeigen, kommt diesem
hauptsächlich die Aufgabe zu, für die in der Praxis auftretenden Veränderungen eine ausgleichende Funktion
auszuüben. Bei unterschiedlicher Reaktivität und Stabilität einer Schaumrezeptur muß es möglich sein,
durch Konzentrationsänderung des Schaumstabilisators das gewünschte Stabilisierungsniveau einzustellen. Aus
diesem Grunde ist für die Praxis das Verarbeitungsspiel eines Schaumstabilisators in bezug auf Konzentrationsveränderungen besonders wichtig. Ein guter Schaumstabilisator
muß sowohl in niedrigeren wie in höheren Anwendungskonzentrationen neben der Schaumstabilisierung
vergleichbare Offenzelligkeit und Zellstrukturen ergeben.
Aus diesen Anforderungen für einen Schaumstabilisator wird ersichtlich, daß diese Produkte teilweise
widersprüchliche Aufgaben zu erfüllen haben. Insbesondere kommt dies darin zum Ausdruck, daß einerseits der
Schaum gegen Zurücksacken stabilisiert werden muß, andererseits die Öffnung der Zellen nach dem Erreichen
der maximalen Schaumhöhe aber möglichst vollständig erfolgen soll. In Anbetracht der komplexen Vorgänge
bei der Verschäumung von verschiedenen Polyurethanrezepturen ist es kaum möglich, Voraussagen über
Konstitution und Wirksamkeit von Schaumstabilisatoren zu machen und insbesondere Erkenntnisse, die z. B.
auf dem Gebiet der konventionellen Heißschäume gewonnen wurden, auf andere Schaumsysteme zu
übertragen. Auf jedem Gebiet ist es praktisch zwingend, die einzelnen Variationsmöglichkeiten im Aufbau der
Stabilisatormoleküle empirisch zu erproben. Die Auffindung einer speziellen Variation kann daher für die
Praxis einen wesentlichen Fortschritt darstellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Herstellung von hochelastischen
kalthärtenden Polyurethanschäumen neue Schaumstabilisatoren bereitzustellen, welche verbesserte stabiliserende
Eigenschaften haben und bei verhältnismäßig breitem Verarbeitungsspielraum gleichzeitig offenzellige
Schaumstoffe liefern. Diese Eigenschaftskombination war bei Produkten des Standes der Technik nicht zu.
finden.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung hochelastischer kalthärtender Polyurethanschaumstoffe
aus mindestens difunktionellen Polyisocyanaten, Polyolen mit mindestens zwei Hydroxylgruppen
je Molekül, wovon im Mittel mindestens 40% hiervon primäre Hydroxylgruppen sind und deren
Äquivalentgewicht je Hydroxylgruppe 700 bis 3000 beträgt, Katalysatoren, Treibmitteln und Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisaten
als Schaumstabilisatoren sowie gegebenenfalls üblichen Zusatzmitteln. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
man als Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate solche verwendet, in denen
a) der Polysiloxanblock linear oder verzweigt ist und im Mittel 4 bis 25 Siliciumatome enthält, wobei die
an den Siliciumatomen gebundenen organischen Reste Polyoxyalkylen- oder Methylreste sind,
jedoch bis zu 30% der Methylreste durch substituierte Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffato-.
men und/oder Phenylreste ersetzt sein können,
b) die Polyoxyalkylenreste aus mindestens zwei aus Oxyethylen- und Oxypropyleneinheiten gebildeten
Polyoxyalkylenblöcken Ai und A2 bestehen, wobei
der Block Ai aus 45 bis 90 Mol-% Oxyethyleneinheiten
und 55 bis 10 Mol-% Oxypropyleneinheiten und der Block A2 aus 0 bis 40 Mol-% Oxyethyleneinheiten
und 100 bis 60 Mol-% Oxypropyleneinheiten gebildet ist, das Molekulargewicht der
Polyoxyalkylenblöcke Ai und A2 jeweils 150 bis
1200 und das molare Verhältnis der Blöcke Ai : A2 = 20 :80 bis 80 :20 beträgt, und
c) der Polysiloxanblock mit den Polyoxyalkylenblökken
über SiOC- oder SiC-Brücken verbunden ist, wobei an dem Polysiloxanblock im Mittel 1,5 bis 10
Polyoxyalkylenblöcke gebunden sind,
gegebenenfalls unter Mitverwendung von Alkyl- oder Alkylarylpolysiloxanen mit relativ kurzer Kettenlänge.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymere der allgemeinen Formel
P(CH3)2SiO[Si(CH3)2O];i(SiCH3PO)iSi(CH3)2P (I)
wobei P ein Polyoxyalkylenrest Ai oder A2 oder ein
Methylrest ist, aber mindestens 1,5 Reste P einen Polyoxyalkylenrest darstellen und a=l bis 25, 6=0 bis
10 ist und wobei a und b zusammen mindestens 2 ist. Besonders bevorzugt sind Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymere,
in denen die Polyoxyalkylenreste ausschließlich endständig oder seitenständig gebunden sind. Diese bevorzugten Polysiloxan-Polyoxy-
alkylen-Blockmischpolymerisate lassen sich durch die
allgemeinen Formeln (II) und (III) wiedergegeben:
worin in der Formel (II) a=2 bis 23 und in der Formel
(III) a=0 bis 20, 6=1,5 bis 10 und a und b zusammen
mindestens 2 ist und P die Polyoxyalkylenblöcke Αι und
A2 darstellen. Die Polyoxyalkylenblöcke At und A2
können an die Polysiloxanblöcke über SiC- oder SiOC-Brücken gebunden sein und bestehen aus
Oxyethylen- und Oxypropyleneinheiten. Ihre Zusammensetzung läßt sich durch folgende allgemeine Formel
darstellen:
(R)*-O-(C;nH2mO)yR'
in der R eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und x—Q oder 1 ist. R' ist ein Wasserstoffrest, ein
Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, ein Carboxyrest oder ein Alkylarylrest.
Für den Polyoxyalkylenblock Aj ist
m = 2,10 bis 2,55 und 7= 2 bis 24,
für den Polyoxyalkylenblock A2 ist
für den Polyoxyalkylenblock A2 ist
m=2,60 bis 3,00 und y= 2 bis 20.
Bevorzugt liegt das molare Verhältnis der Polyoxyalkylenblöcke Ai und A2 an einem Polysiloxanblock im
Bereich von Ai : A2 = 30 :70 bis 70 :30.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
kann nach an sich bekannten Verfahren erfolgen. Die über SiOC-Brücken verbundenen Copolymeren können
z. B. durch Umsetzung von endständig funktionell Gruppen, wie Halogen-, Sulfat- oder Alkylsulfonatgruppen
aufweisenden Polysiloxanen mit endständig Hydroxylgruppen aufweisenden Polyoxyalkylenpolymerisaten
in Gegenwart eines Säureakzeptors, wie z. B. NH3 oder tert. Aminen, gebildet werden.
Die über SiC-Brücken verbundenen Copolymerisate werden gebildet durch Umsetzung von Polysiloxanen,
die endständig und/oder in der Polysiloxankette SiH-Gruppen aufweisen, mit Polyoxyalkylenpolymerisaten,
die endständig eine C=C-Doppelbindung enthalten.
Zur Beschleunigung dieser Anlagerungsreaktion sind insbesondere Platinkatalysatoren, wie z. B.
H2PtCl6 · 6 H2O oder cis-[Pt(NH3)2Cl2], geeignet.
Es war für den Fachmann nicht vorherzusehen, daß die beim erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate die gewünschte Eigenschaftskombination aufweisen.
Weder durch Variation des Ethylenoxid-ZPropylenoxid-Verhältnisses
in Blockmischpolymeren, die einen einheitlichen Polyoxyalkylenanteil enthalten noch durch
Mischen von Blockmischpolymerisaten, die jeweils Polyoxyalkylenketten enthalten, die einheitlich sind und
einerseits den Aufbau der Blöcke Ai und andererseits
die Zusammensetzung der Blöcke A2 aufweisen, ließen sich die gewünschten Verbesserungen erzielen. Die
Verknüpfung von zwei unterschiedlich aufgebauten Polyoxyalkylenblöcken mit einem Polysiloxansegment
erbringt dagegen überraschenderweise eine deutliche Verbesserung gegenüber den bekannten Stabilisatoren
des Standes der Technik.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
können gegebenenfalls zur weiteren Verbesserung der Zellregulierung und der Offenzelligkeit
der hochelastischen Schaumstoffe mit Alkyl- oder Alkylarylpolysiloxanen mit relativ kurzer Kettenlänge
kombiniert werden. Bevorzugte Polysiloxane dieses Typs sind solche, die definierte Kettenlängen mit 4 bis
12 Siliciumatomen aufweisen und wie sie z. B. in der
DE-PS 25 33 074 beschrieben sind.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann man die Reaktionskomponenten bzw. Zusätze verwenden, die
für die Herstellung von hochelastischen Polyurethanschäumen bekannt und üblich sind.
Als mindestens difunktionelle Polyisocyanate sind die Isomeren des Toluoldiisocyanates, die Isomeren des
Diisocyanatodiphenylmethans oder oligomere Polyphenylmethylenisocyanate einsetzbar.
Die Polyole weisen mindestens 2, insbesondere 2 bis 8, Hydroxylgruppen je Molekül auf, wovon im Mittel
mindestens 40%, vorzugsweise 70 bis 90%, hiervon primäre Hydroxylgruppen sind. Der auf jede Hydroxylgruppe
entfallende Molekulargewichtsanteil (Äquivalentgewicht) beträgt 700 bis 3000. Die Polyole können
ausschließlich aus Oxyethylen- und Oxypropyleneinheiten aufgebaut sein. Bis zu 30 Gew.-% anderer polymerer
Bestandteile können chemisch in den Polyolen gebunden oder physikalisch in diesen dispergiert sein.
Derartige andere polymere Bestandteile sind z. B.
Polymerisate des Styrols oder Acrylnitril oder Copolymerisate
hiervon sowie z. B. polymere organische Harnstoffderivate.
Als Katalysatoren werden die üblichen Katalysatoren, wie z. B. organische Salze von Zinn und tertiäre
Amine, eingesetzt.
Geeignete Treibmittel sind neben Wasser die an sich für diesen Zweck bekannten Fluorchlorkohlenwasserstoffe.
Weitere Zusatzmittel sind Flammschutzmittel, wie z. B-. Chloralkylphosphorsäureester, sowie inerte
Füllstoffe und Farbpigmente.
In den folgenden Beispielen werden die überlegenen Eigenschaften der beim erfindungsgemäßen Verfahren
verwendeten Schaumstabilisatoren in üblichen Schaumrezepturen des Standes der Technik gezeigt.
Die Herstellung der beim erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
erfolgt nach im Prinzip bekannten Methoden. Beispielhaft für die Herstellung dieser Produkte sind die in den Herstellungsbeispielen
für die Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
I bis X, insbesondere I und V, beschriebenen Verfahrensweisen, für die kein Schutz begehrt wird.
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisatl
Dieses Herstellungsbeispiel zeigt die Umsetzung eines Polysiloxans mit der durchschnittlichen Formel
(X=Cl und SO4Z2, ca. 75% der Endgruppen sind Cl) mit
einem Polyether A, erhalten durch Anlagerung von 20 Gew.-% Ethylen- und 80 Gew.-% Propylenoxid an
Butylglykol zu einem Molekulargewicht von 515, und einem Polyether B, erhalten durch Anlagerung von 60
Gew.-% Ethylen- und 40 Gew.-% Propylenoxid an Butylglykol zu einem Molekulargewicht von 530, zu
einem über SiOC-Bindungen verknüpften Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat.
In einem Kolben, der mit Rührer, Thermometer,
Gaseinleitung und Destillationsaufsatz versehen war,
wurden 113,3 g Polyether A (=0,22 Mol) und 116,4 g Polyether B ( = 0,22 Mol) in 800 ml Toluol vorgelegt.
Unter Stickstoff atmosphäre wurden 150 ml Toluol zur
azeotropen Entfernung von Wasser abdestilliert. Nun wurde der Destillationsaufsatz gegen einen mit einem
Trockenrohr versehenen Rückflußkühler ausgetauscht. Bei 5O0C gab man 98,3 g Polysiloxan (I) (=0,2 Mol) in
den Kolben, mischte kurz, durch und leitete unter Rühren Ammoniakgas ein, bis der Ansatz ammoniakalisch
reagierte. Man ließ den Ansatz noch eine Stunde
nachreagieren, filtrierte das ausgefallene Salz ab und entfernte das Toluol durch Destillation bei 700C und ca.
20 mbar. Man erhielt ein fast klares, gelbliches Produkt mit einer Viskosität von 39,8 mPas bei 20° C.
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate II bis IV
Die Herstellung der in Tabelle 1 angegebenen Produkte erfolgte nach der für das Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat
I beschriebenen Methode.
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat
Polysiloxan
Typ
Typ
Einwaage g
Mol Polyether
Typ
Typ
Einwaage
g
g
Mol
Viskosität (200C)
mPas
II | (D | 98,3 | 0,2 | A | 226,6 | . 0,44 | 32,9 |
III | (D | 98,3 | 0,2 | B | 232,8 | 0,44 | 42,3 |
IV | (D | 98,3 | 0,2 | C | 228,8 | 0,44 | 36,8 |
Polyether C wurde durch Anlagerung von Ethylen- und Propylenoxid an Butylglykol erhalten und enthält 60
Gew.-% Propylenoxid. Das Molekulargewicht betrug 520. Damit entsprach Polyether C in seiner Zusammensetzung
der durchschnittlichen Zusammensetzung des für das Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat
I eingesetzten Polyethergemisches aus den Polyethern A und B.
Die weiteren Herstellungsbeispiele zeigen die Umsetzungen von SiH-haltigen Polysiloxanen mit allylgruppenhaltigen
Polyethern zu über SiC-Bindungen verknüpften Polysiloxan-Polyoxyalkylen- Blockmischpolymerisaten.
Polysiloxan-Polyoxyalkylen- Blockmischpolymerisat V
141,3g (=0,25 Mol) Allylpolyethermonool D, erhalten durch Anlagerung von Ethylen- und Propylenoxid
an Allylalkohol mit 80 Gew.-% Propylenoxid und 20 Gew.-% Ethylenoxid, JZ = 44,9, 132,5 g (=0,25 Mol)
Allylpolyethermonool E, Herstellung wie D, jedoch mit 40 Gew.-°/o Propylenoxid, JZ=47,9, und 450 ml Toluol
wurden in einem mit Rührer, Thermometer, Gaseinleitung und Destillationsaufsatz versehenen Kolben
vorgelegt und durch Abdestillieren von ca. 150 ml
Toluol azeotrop getrocknet. Die Trocknung und weitere Reaktion wurden unter Durchleitung von Stickstoff
ausgeführt. Nach der Trocknung wurde der Kolben mit einem Rückflußkühler versehen und bei 115° C wurden
10 mg cis-[Pt(NH3)2Cl2] als Katalysator zugesetzt.
Anschließend wurden 70 g ( = 0,1 Mol) eines Polysiloxans mit der durchschnittlichen Formel
(CH3)3SiO[(CH3)HSiO]4[(CH3)2SiO]4Si(CH3)3 (II)
in 30 Minuten zugetropft. Danach ließ man bei 115° C
nachreagieren, bis nur noch geringe Mengen des eingesetzten SiH nachgewiesen werden konnten. Nun
wurden 4 g Bentonit bei 60° C eingerührt. Nach 1 Stunde wurde der Ansatz filtriert und durch Destillation bei
700C und ca. 20 mbar vom Toluol befreit. Man erhielt
ein klares, gelbliches Produkt, das eine Viskosität von 219 mPas bei 200C hatte.
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
VI bis VIII
Die Herstellung der in Tabelle 2 angegebenen Produkte erfolgte nach der für das Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat
V beschriebenen Methode.
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat
Polysiloxan
Typ
Einwaage g
Mol Polyether
Typ
Typ
Einwaage
g
g
Mol
Viskosität (20° C)
mPas
VI | (H) | 70 | 0,1 | D | 282,6 | 0,5 | .191 |
VII | (H) | 70 | - o,i | E | 265 | 0,5 | 225 |
VIII | (II) | 70 | 0,1 | F | 276 | 0,5 | 203 |
Polyether F wurde durch Anlagerung von Ethylen- und Propylenoxid an Allylalkohol erhalten und enthielt
60 Gew.-°/o Propylenoxid. Die Jodzahl betrug 46. Damit entsprach der Polyether F in seiner Zusammensetzung
der durchschnittlichen Zusammensetzung des für das Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat V
eingesetzten Polyethergemisches aus den Polyethern D und E.
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate IX und X
Die Herstellung der in Tabelle 3 angegebenen Produkte erfolgte nach der für das Polysiloxan-Polyoxyalkylen-BlockmischpoIymerisat
V beschriebenen Methode. Die eingesetzten Allylpolyether enthielten
jedoch anstelle der endständigen OH-Gruppen OCH3-
Gruppen. Die Herstellung der Polyether erfolgte durch Anlagerung von Ethylen- und Propylenöxid an Allylalkohol
und anschließender Methylierung der freien OH-Gruppe.
Folgende «-Methoxy-oo-allylpolyether wurden hergestellt:
Polyether G:
Propylenoxidgehalt=80 Gew.-% JZ=44,2
ίο
Polyether H:
Propylenoxidgehalt=40 Gew.-% JZ=46,2
Polyether J:
Polyether J:
Propylenoxidgehalt=55 Gew.-% JZ=46,O
Diese Polyether wurden umgesetzt mit einem Polysiloxan der folgenden mittleren Zusammensetzung:
(CH3J3SiOt(CH3)HSiOM(CH3J2SiO]I1BSi(CH3)J
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat
Polysiloxan
Typ
Typ
Einwaage
g
g
Mol
Polyether
Typ
Typ
Einwaage
g
g
Mol
Viskosität
(20° C)
(20° C)
mPas
IX | Der Poh | (HI) | 64,2 | 0,15 | Ih | 82,7 147,1 |
0,1441 0,268/ |
X | (III) | 64,2 | 0,15 | J | 227,4 | 0,412 | |
tether I weist einen | Ethylenoxic | 1/PrODvlen- 25 | Blockschäume |
oxid-Gehalt auf, der dem Gemisch der für das
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat IX eingesetzten Polyether G und H entspricht.
Die Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
I, V und IX sind erfindungsgemäß verwendete, die übrigen Vergleichssubstanzen.
Die Herstellung und Bewertung der Schaumstoffe unter Anwendung der erfindungsgemäß verwendeten
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate erfolgte mit Rezepturen für Form- und Blockschäume
auf folgende Weise:
Durchführung der Verschäumungsversuche
Formschäume
Formschäume
In einem 2-1-Becher wurden die in den Rezepturen 1 bzw. 2 aufgeführten Komponenten, außer dem Polyisocyanat,
eingewogen und mit einem Propellerrührer 60 Sek. bei 500 U/Min, vermischt. Danach wurden die
entsprechenden Polyisocyanatmengen zugegeben und das Gemisch für weitere 7 Sek. bei 2000 U/Min, gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde dann in eine auf 50° C vorbeheizte und mit einem Trennmittel vorbehandelte
Aluminiumform mit den Maßen 40 χ 40 χ 10 cm gegeben. Die Formenstandzeit für beide Rezepturen betrug
8 Min.
Bewertung der Formschäume
Zur Bestimmung der Aufdrückkraft wurde das Schaumteil behutsam der Form entnommen. Unmittelbar darauf
wurde am nicht angedrückten Schaumteil die Eindruckhärte bei 50% Stauchung gemessen. Der hierzu
verwendete Rundstempel hatte die Fläche von 300 cm2. Nach Entlastung wurden die im Schaumteil vorhandenen
geschlossenen Zellen durch ausgiebiges Walken vollständig geöffnet. Danach wurde nochmals die
Eindruckhärte bei 50% Stauchung gemessen. Die Differenz der beiden Meßwerte in N wurde als Maß für
die Aufdrückkraft genommen.
Außerdem wurde die Zahl der Zellen pro cm sowie die Gleichmäßigkeit der Zellstruktur bewertet.
56,3
61,7
61,7
Versuchsdurchführung
Die Versuche wurden auf einer 2-Komponenten-Admiral-Niederdruckmaschine
durchgeführt. Der Polyolausstoß betrug 10 kg/Min. Der Schäumprozeß erfolgte
in einer oben offenen Box mit den Maßen 100 χ 60 χ 60 cm.
Bewertung der Blockschäume
Zur Bewertung des Einflusses von verschiedenen Schaumstabilisatoren bei unterschiedlichen Konzentrationen
wurde in den Blockschäumen das Abblasen qualitativ beurteilt; die Aufdrückkraft, die Porosität der
Schaumstoffe und ihre Elastizität wurden nach dem Aufdrücken gemessen. Zusätzlich wurden auch bei den
Blockschäumen die Zahl der Zellen pro cm und die Gleichmäßigkeit der Zellstruktur bewertet. Die Messungen
wurden wie folgt durchgeführt.
Beurteilung des Abblasens
Unterschieden wurde zwischen keinem leichtem und gutem Abblasen. Mit einem guten Abblasen wurde eine
gleichmäßig über die gesamte Schaumbreite auftretende öffnung der Kuppenhaut nach Beendigung der
Steigreaktion bezeichnet.
Messung der Elastizität
Zur Anwendung kam der Ball-Rebound-Test nach ASTM D 1564.
Messung der Porosität
Die angegebenen Werte geben den notwendigen Staudruck in mm Wassersäule an, der notwendig ist, um
einen gleichbleibenden Luftstrom von 6 l/Min, durch ein 10 cm dickes Schaumstück mit den Seitenlängen
30 χ 30 cm aufrechtzuerhalten. Niedrigere Meßwerte zeigen demnach eine höhere Offenzelligkeit an.
Messung der Aufdrückkraft
Zur Durchführung dieser Messung wurde in eine oben offene Box mit den Maßen 25 χ 25 χ 25 cm geschäumt.
Nach einer zweitägigen Lagerung "unter normaler Atmosphäre wurde dem Päckchen in einer Höhe von
20 cm die Kuppe abgeschnitten. Gemessen wurde die Eindruckstauchhärte am unberührten sowie am gut
durchgewalkten Schaum. Die Differenz der ermittelten Kräfte in N ist die zum Aufdrücken der Zellen benötigte
Kraft. Zum Messen der Eindruckkräfte wurde ein quadratischer Stempel mit einer Fläche von 100 cm2
verwendet.
Die Werte für Aufdrückkraft, Porosität und Elastizität
stehen in einem engen Zusammenhang und stellen ein Maß für die Offenzelligkeit der Schaumstoffe nach der
Herstellung dar. Da die beim Aufdrücken verbleibenden Reste von Zellfenstern den Luftdurchgang behindern,
zeigen ursprünglich geschlossene Schaumstoffe auch nach dem Aufdrücken schlechtere Porositäts- und
Elastizitätswerte.
Die Überprüfung der erfindungsgemäß zu verwendenden Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
erfolgte mit folgenden Rezepturen für hochelastische Polyurethanformschäume.
Rezeptur 1:
20
Polyol I
Polyol II
Wasser
Triethylendiamin
(33% in Propylenglykol)
Bis-(dimethylaminoethyl)-ether
(70% in Dipropylenglykol)
Dibutylzinndilaurat
Schaumstabilisator
80/20-Gemisch von
2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat
60 Gew.-Teile
40 Gew.-Teile
3,2 Gew.-Teile
40 Gew.-Teile
3,2 Gew.-Teile
0,4 Gew.-Teile
0,3 Gew.-Teile
0,01 Gew.-Teile
variabel
0,01 Gew.-Teile
variabel
39,2 Gew.-Teile
25
30
Polyol I ist ein ausschließlich aus Propylen- und Ethylenoxid aufgebautes Polyol der Firma Bayer AG
(vertrieben unter dem Namen Desmophen 3973, siehe Produktverzeichnis Bayer Polyurethane 1/79) mit mehr
als 70% primären OH-Gruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 6000.
Polyol II ist ein polymere Harnstoffsegmente enthaltendes Polyol der Firma Bayer AG (vertrieben
unter dem Namen Desmophen 3119, siehe Merkblatt vom 1.11.1977)"mit-70 bis 80% primären OH-Gruppen
und einem mittleren Molekulargewicht von 6000.
Rezeptur 2:
45 Polyol IV ;
Wasser
Diethanolamin
Triethylendiamin
(33% in Propylenglykol)
Bis-(dimethylaminoethyl)-ether
(70% in Dipropylenglykol)
Dibutylzinndilaurat
Schaumstabilisator
80/20-Gemisch von
2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat
40 Gew.-Teile
3,7 Gew.-Teile
0,6 Gew.-Teile
3,7 Gew.-Teile
0,6 Gew.-Teile
0,4 Gew.-Teile
0,12 Gew.-Teile
0,02 Gew.-Teile
variabel
0,02 Gew.-Teile
variabel
42,3 Gew.-Teile
Polyol III
60 Gew.-Teile
Polyol III ist ein ausschließlich aus Propylen- und Ethylenoxid aufgebautes Polyol der Firma Dow
Chemical (vertrieben unter dem Namen Voranol CP 4711, siehe Merkblatt EU 8580-E-176, 01/1977) mit
ungefähr 70% primären OH-Gruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 4800.
Polyol IV ist ein polymere Acrylnitril/Styrol-Anteile enthaltendes Polyol der Firma Union Carbide (vertrieben
unter dem Namen Niax Polyol 34 — 28, siehe Merkblatt 01/1980) mit überwiegend primären OH-Gruppen
und einer OH-Zahl von 28.
Als Schaumstabilisatoren wurden folgende Gemische eingesetzt:
A) 10 Gew.-% Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat,
gelöst in 90 Gew.-% eines Polyethers vom Molekulargewicht 1000 und einem
Gewichtsverhältnis Ethylenoxid/Propylenoxid wie 42:58
B) 10 Gew.-% Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat,
gelöst in 85 Gew.-% des gleichen Polyethers wie bei A) und 5 Gew.-% einer
Polydimethylsiloxanfraktion der Kettenlänge N = 5 bis9
C) 10 Gew.-% Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat,
gelöst in 86 Gew.-% des gleichen Polyethers wie bei A) und 4 Gew.-% einer Polydimethylsiloxanfraktion der Kettenlänge N=8
bis 13.
B e i s ρ i e 1 1 und Vergleichsversuche a) bis c)
Nach der Rezeptur 1 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch A folgende Ergebnisse erhalten:
Beispiel bzw.
Vergleichsversuch
Vergleichsversuch
Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisat
Gew.-Teile Aufdrückkraft Zellen/cm
Zellstruktur
la | I |
Ib | I |
a)a | II |
a)b | II |
b)a | III |
b)b | IU |
c)a | IV |
c)b | TV |
0,8 | 300 | 11 | gleichmäßig |
1,5 | 450 | 12 | gleichmäßig |
0,8 | SOO | 13 | gleichmäßig |
1,5 | 800 | 14 | gleichmäßig |
0,8 | 360 | 8 | gestört |
1,5 | ÖQO | 9 | noch gestört |
0,8 | 480 | 11 | noch gestört |
1,5 | 670 | η | gleichmäßig |
Sämtliche Formschäume hatten ein Raumgewicht von ungefähr 34 kg/m3.
13 14
Beispiel 2 und Vergleichsversuche d) bis f)
Nach der Rezeptur 1 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch B folgende Ergebnisse erhalten:
Beispiel bzw. | Polysiloxan-Polyoxyal- | Gew.-Teile | Aufdrückkraft | Zellen/cm | Zellstruktur |
Vergleichsversuch | kylen-Blockmischp oly- | ||||
merisat | |||||
2a | I | 0,8 | 180 | 12 | gleichmäßig |
2b | I | 1,5 | 200 | 12 | gleichmäßig |
d)a | II | 0,8 | 700 | 14 | gleichmäßig |
d)b | II | 1,5 | 900 | 15 | gleichmäßig |
e)a | III | 0,8 | 400 | 10 | gleichmäßig |
e)b | III | 1,5 | 500 | 10 | gleichmäßig |
Oa | IV | 0,8 | 350 | 13 | gleichmäßig |
Ob | IV | 1,5 | 450 | 14 | gleichmäßig |
Die Schäume hatten ein Raumgewicht von ungefähr 34 kg/m3.
Beispiel 3 und Vergleichsversuche g) bis i)
Nach der Rezeptur 1 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch A folgende Ergebnisse erhalten:
Beispiel bzw. | Polysiloxan-Polyoxyal- | Gew.-Teile | Aufdrückkraft | Zellen/cm | Zellstruktur |
Vergleichsversuch | kylen-Blockmischpoly- | ||||
merisat | |||||
3a | V | 0,8 | 250 | 12 | gleichmäßig |
3b | V | 1,5 | 400 | 12 | gleichmäßig |
g)a | VI | 0,8 | 400 | 14 | gleichmäßig |
g)b | VI | 1,5 | 620 | 14 | gleichmäßig |
h)a | VII | 0,8 | 380 | 8 | gestört |
h)b | VII | 1,5 | 700 | 9 | noch gestört |
i)a | VIII | 0,8 | 390 | 11 | noch gestört |
i)b | VIII | 1,5 | 650 | 12 | noch gestört |
Die Schäume hatten ein Raumgewicht von ungefähr 34 kg/m3.
B ei spiel 4 und Vergleichsversuche j) bis 1)
Nach der Rezeptur 1 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch C folgende Ergebnisse erhalten:
Beispiel bzw. | Polysiloxan-Polyoxyal- | Gew.-Teile | Aufdrückkraft | Zellen/cm | Zellstruktur |
Vergleichsversuch | kylen-Blockmischpoly- | ||||
merisat | |||||
4a | V | 0,8 | 150 | 12 | gleichmäßig |
4b | V | 1,5 | 190 | 12 | gleichmäßig |
j)a | VI | 0,8 | 280 | 13 | gleichmäßig |
j)b | VI | 1,5 | 380 | 13 | gleichmäßig |
k)a | VII | 0,8 | 320 | 10 | noch gestört |
k)b | VII | 1,5 | 400 | 10 | gleichmäßig |
Da | VIII | 0,8 | 220 | 11 | noch gestört |
Db | VIII | 1,5 | 290 | 12 | gleichmäßig |
Die Schäume hatten ein Raumgewicht von ungefähr 34 kg/m3.
15
Beispiel 5 und Vergleichsversuche m) bis o)
Nach der Rezeptur 2 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch A folgende Ergebnisse erhalten:
Nach der Rezeptur 2 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch A folgende Ergebnisse erhalten:
Beispiel bzw.
Vergleichsversuch
Vergleichsversuch
Polysjloxan-Polyoxyal- Gew.-Teile
kylen-Blockmischpoly-
merisat
Aufdrückkraft
Zellstruktur
1,0 1,8 1,0 1,8 1,0 1,8 1,0 1,8
Die Schäume hatten ein Raumgewicht von ungefähr 29 kg/m3.
Beispiel 6 und Vergleichsversuche p) bis r)
Nach der Rezeptur 2 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch B folgende Ergebnisse erhalten:
Nach der Rezeptur 2 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch B folgende Ergebnisse erhalten:
5a | I |
5b | I |
m)a | II |
m)b | II |
n)a | III |
n)b | III |
o)a | IV |
o)b | IV |
200 | gleichmäßig |
280 | gleichmäßig |
280 | gleichmäßig |
370 | gleichmäßig |
310 | gestört |
430 | noch gestört |
240 | noch gestört |
360 | gleichmäßig |
Beispiel bzw.
Vergleichsversuch
Vergleichsversuch
Polysiloxan-Polyoxyal- Gew.-Teile
kylen-Blockmischpoly-
merisat
Aufdrückkraft
Zellstruktur
6a | I |
6b | I |
p)a | II |
p)b | II |
q)a | III |
q)b | III |
r)a | IV |
r)b | IV |
0,8 | 120 | gleichmäßig |
1,5 | 190 | gleichmäßig |
0,8. | 200 | gleichmäßig |
1,5 | 340 | gleichmäßig |
0,8 | 260 | noch gestört |
1,5 | 400 | gleichmäßig |
0,8 | 200 | gleichmäßig |
1,5 | 290 | gleichmäßig |
Die Schäume hatten ein Raumgewicht von ungefähr 29 kg/m3.
B ei spiel 7 und Vergleichsversuche s) bis u)
Nach der Rezeptur 2 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch A folgende Ergebnisse erhalten:
Nach der Rezeptur 2 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch A folgende Ergebnisse erhalten:
Beispiel bzw. | Polysiloxan-Polyoxyal- | Gew.-Teile | Aufdrückkraft | Zellstruktur |
Vergleichsversuch | kylen-Blockmischpoly- | |||
merisat | ||||
7a | V | 1,0 | 240 | gleichmäßig |
7b | V | 1,8 | 300 | gleichmäßig |
s)a | VI | 1,0 | 320 | noch gestört |
s)b | VI | 1,8 | 480 | gleichmäßig |
t)a | VII | 1,0 | 300 | gestört |
t)b | VII | 1,8 | 450 | noch gestört |
u)a | VIII | 1,0 | 300 | noch gestört |
u)b | vra | 1,8 | 460 | gleichmäßig |
Die Schäume hatten ein Raumgewicht von ungefähr 29 kg/m3.
17 18
Beispiel 8 und Vergleichsversuche v) bis x)
Nach der Rezeptur 2 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch C folgende Ergebnisse erhalten:
Beispiel bzw.
Vergleichsverjuch
Vergleichsverjuch
Polysiloxan-Polyoxyal- Gew.-Teile
kylen-Blockmischpoly-
merisat
Aufdrückkraft *
Zellstruktur
8a) | V | 0,8 |
8b) | V | 1,5 |
v)a | VI | 0,8 |
v)b | VI | 1,5 |
w)a | VII | 0,8 |
w)b | vn | 1,5 |
x)a | VIII | 0,8 |
x)b | VIII | 1,5 |
110 | gleichmäßig |
150 | gleichmäßig |
180 | gleichmäßig |
280 | gleichmäßig |
220 | noch gestört |
400 | gleichmäßig |
160 | gleichmäßig |
270 | gleichmäßig |
Die Schäume hatten ein Raumgewicht von ungefähr 29 kg/m3.
Beispiel 9 und Vergleichsversuch y) Nach der Rezeptur 2 wurden unter Verwendung von Schaumstabilisatorgemisch A folgende Ergebnisse erhalten:
Beispiel bzw. Vergleichsversuch |
Polysiloxan-Polyoxyal- kylen-Blockmischpoly- merisat |
Gew.-Teile |
9a | IX | 1,0 |
9b | IX | 1,8 |
y)a | X | 1,0 |
y)b | X | 1,8 |
Aufdrückkraft
Zellstruktur
260 | gleichmäßig |
300 | gleichmäßig |
330 | noch gestört |
450 | gleichmäßig |
Die Schäume hatten ein Raumgewicht von ungefähr 29 kg/m3.
Die Verschäumungsergebnisse der Rezepturen für hochelastische Polyurethanformschäume machen deutlich,
daß die erfindungsgemäß zu verwendenden Schaumstabilisatoren sowohl in reiner Form als auch in
Abmischung mit Polydimethylsiloxanen hinsichtlich der Zellregulierung eine höhere Aktivität und, wie in den
Werten für die Aufdrückkraft verdeutlicht, auch ein merklich breiteres Verarbeitungsspiel in bezug auf
Veränderungen der Stabilisatorkonzentration aufweisen.
Weiterhin wurden die erfindungsgemäß zu verwendenden Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
in den folgenden Rezepturen 3 und 4 für hochelastische Polyurethanblockschäume untersucht.
Rezeptur 3:
Polyol V 75 Gew.-Teile
Polyol II 25 Gew.-Teile
Wasser 3,5 Gew.-Teile
Diethanolamin 0,9 Gew.-Teile
Triethylendiamin
(33% in Propylenglykol) 0,4 Gew.-Teile
Dimethylethanolamin 0,3 Gew.-Teile
Trichlorethylphosphat 2,0 Gew.-Teile
80/20-Gemisch von
2,4- und 2,6-ToIuoldiisocyanat 41,3 Gew.-Teile
(vertrieben unter dem Namen Desmophen 3900, siehe Merkblatt D 7-7107/68 880 vom 1.8.1977) mit ungefähr
70% primären OH-Gruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 4800.
Rezeptur 4:
Polyol V 75 Gew.-Teile
Polyol II 25 Gew.-Teile
Wasser 2,0 Gew.-Teile
Diethanolamin 0,6 Gew.-Teile
Triethylendiamin
(33% in Propylenglykol) 0,2 Gew.-Teile Bis-(dimethylaminoethyl)-ether
(70% in Dipropylenglykol) 0,12 Gew.-Teile
Dibutylzinndilaurat 0,15 Gew.-Teile
80/20-Gemisch von
2,4- und 2,6-ToluoIdiisocyanat 28,6 Gew.-Teile
55 Die Schäume nach Rezeptur 3 hatten Raumgewichte zwischen 26 und 28 kg/m3; mit der Rezeptur 4 ergaben
sich Raumgewichte im Bereich von 42 bis 45 kg/m3.
Die Überprüfung der erfindungsgemäß zu verwendenden Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
in den Rezepturen 3 und 4 erfolgte unter Anwendung des Schaumstabilisatorgemisches C.
65
Polyol V ist ein ausschließlich aus Propylen- und Ethylenoxid aufgebautes Polyol der Firma Bayer AG
Beispiele 10 bis 12 und Vergleichs versuche aa) bis gg)
Nach der Rezeptur 3 wurden folgende Ergebnisse erhalten:
19 | 32 | 34 462 | Porosität ~ | 20 | Abblasen | f | gut | |
Polysiloxan-Poly- | Elastizität | gut | ||||||
Beispiel bzw. | oxyalkylen-Block- | Gew.-Teile | Aufdrückkraft | leicht | ||||
Vergleichsversuch | mischpolymerisat | 8 | leicht | |||||
I | 12 | 64 | leicht | |||||
10a | I | 0,8 | 45 | 20 | 66 | kein | ||
10b | II | 1,5 | 70 | 33 | 62 | leicht | ||
aa)a | π - | 0,8 | 65 | 45 | 64 | gut | ||
aa)b | III | 1,5 | 94 | 70 | 61 | gut | ||
bb)a | III | 0,8 | 80 | 19 | 63 | gut | ||
bb)b | IV | 1,5 | 120 | 34 | 64 | leicht | ||
cc)a | IV | 0,8 | 58 | 12 | 64 | leicht | ||
cc)b | V | 1,5 | 90 | 17 | 65 | leicht | ||
11a | V | 0,8 | 42 | 18 | 66 | kein | ||
11b | VI | 1,5 | 68 | 29 | 64 | leicht | ||
dd)a | VI | 0,8 | 63 | 32 | 63 | leicht · | ||
dd)b | VII | 1,5 | 89 | 48 | 62 | leicht | ||
ee)a | VII | 0,8 | 78 | 20 | 62 | gut | ||
ee)b | VIII | 1,5 | 123 | 29 | 63 | leicht | ||
ff)a | VIII | 0,8 | 56 | 17 | 64 | leicht | ||
ff)b | IX | 1,5 | 84 | 32 | 65 | |||
12a | IX | 0,8 | 51 | 31 | 65 | |||
12b | X | 1,5 | 72 | 43 | 64 | |||
gg)a | X | 0,8 | 69 | 63 | ||||
gg)b | 1,5 | 92 | ||||||
Beispiele 13 bis 15 und Vergleichsversuche hh) bis nn)
Nach der Rezeptur 4 wurden folgenden Ergebnisse erhalten
Beispiel bzw. | Polysiloxan-Poly- | Gew.-Teile | Aufdrückkraft | Porosität | Elastizität | Abblasen |
Vergleichsversuch | oxyalkylen-Block- | |||||
mischp oly merisat | ||||||
13a | I | 0,6 | 22 | 6 | 65 | gut |
13b | I | 1,2 | 34 | 8 | 66 | gut |
hh)a | II | 0,6 | 42 | 14 | 64 | leicht |
hh)b | II | 1,2 | 68 | 18 | 64 | gut |
ii)a | III | 0,6 | 55 | 24 | 63 | leicht |
ii)b | in | 1,2 | 90 | 37 | 61 | leicht |
jj)a | IV | 0,6 | 37 | 12 | 64 | leicht |
jj)b | IV | 1,2 | 59 | 22 | 63 | gut |
14a | V | 0,6 | 27 | 7 | 66 | gut |
14b | V | 1,2 | 38 | 9 | 66 | gut |
kk)a | VI | 0,6 | 44 | 14 | 64 | leicht |
kk)b | VI | 1,2 | 70 | 21 | 63 | leicht |
ll)a | VII | 0,6 | 54 | 27 | 62 | leicht |
ll)b | VII | 1,2 | 84 | 45 | 62 | kein |
mm)a | VIII | 0,6 | 39 | 14 | 64 | leicht |
mm)b | VIII | 1,2 | 66 | 24 | 64 | leicht |
15a | IX | 0,6 | 42 | 12 | 64 | gut |
15b | IX | 1,2 | 63 | 14 | 65 | leicht |
nn)a | X | 0,6 | 58 | 27 | 62 | leicht |
nn)b | X | 1,2 | 82 | 42 | 63 | kein |
Die erfindungsgemäß verwendeten Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
ergeben gegenüber Produkten des Standes der Technik deutlich geringere Aufdrückkräfte und bessere Porositäten.
Außerdem führen sie zu einem besseren Abblasen nach dem Aufsteigen, was' ein zusätzliches Maß für die
Vollständigkeit der Zellöffnung darstellt. Die Zellstruktur war mit allen Produkten ausreichend gleichmäßig.
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung hochelastischer kalthärtender Polyurethanschaumstoffe aus mindestens
difunktionellen Polyisocyanaten, Polyolen mit mindestens zwei Hydroxylgruppen je Molekül,
wovon im Mittel mindestens 40% hiervon primäre Hydroxylgruppen sind und deren Äquivalentgewicht
je Hydroxylgruppe 700 bis 3000 beträgt, Katalysatoren, Treibmitteln und Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisaten
als Schaumstabilisatoren sowie gegebenenfalls üblichen Zusatzmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Blockmischpolymerisate
solche verwendet, in denen
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3234462A DE3234462C1 (de) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | Verfahren zur Herstellung hochelastischer kalthaertender Polyurethanschaumstoffe |
DE8383108693T DE3372488D1 (en) | 1982-09-17 | 1983-09-03 | Process for preparing highly elastic cold curing polyurethane foams |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3234462A DE3234462C1 (de) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | Verfahren zur Herstellung hochelastischer kalthaertender Polyurethanschaumstoffe |
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---|---|
DE3234462C1 true DE3234462C1 (de) | 1984-01-05 |
Family
ID=6173448
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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