DE4328383A1 - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis unter
Verwendung von unter Verschäumungsbedingungen verdampfbaren Kohlenwasser
stoffen, vorzugsweise solchen mit einem Siedepunkt von 10 bis 80°C/760 mm Hg,
als Treibmittel und speziellen Polyether-Polyol-Mischungen, bei denen der als
Treibmittel verwendete Kohlenwasserstoff teilweise gelöst und teilweise dis
pergiert ist, so daß eine Emulsion entsteht.
Es ist bereits bekannt, daß Schaumstoffe auf Isocyanatbasis unter Verwendung von
derartigen Kohlenwasserstoffen als Treibmittel hergestellt werden (vgl. z. B. US-
PS-3 072 582, EP-A 394 769, DE-OS 25 44 560, EP-A 421 269, US-
PS 4 585 807). In geschlossenzelligen Schaumstoffen sind diese darüberhinaus als
wärmedämmendes Zellgas wirksam. Zu den bisher am weitest verbreiteten Dämm-
und Treibgasen für Schaumstoffe aus Polyurethanen, Polystyrol, Polyvinylchlorid,
Phenol-Formaldehyd u. a. gehören u. a. die Chlorfluorkohlenwasserstoffe Trichlor
fluormethan (R11), Dichlordifluormethan (R12), Trichlorfluorethan (R13).
Diese Treibmittel haben indessen den Nachteil, daß sie infolge ihrer hohen
Stabilität in die Stratosphäre gelangen, wo sie aufgrund ihres Gehaltes an Chlor
zum Abbau des dort vorhandenen Ozons beitragen sollen. Aus diesem Grunde ist
vorgesehen, die Produktion von Chlorfluorchlorkohlenwasserstoffen in naher
Zukunft einzustellen.
Zu den Treibmitteln, die die obengenannten Nachteile nicht aufweisen, gehören
die unter Verschäumungsbedingungen verdampfbaren Kohlenwasserstoffe wie n-
und iso-Pentan oder Cyclopentan. Es hat sich aber gezeigt, daß bei Verwendung
dieser Treibmittel noch nicht alle Anforderungen aus der Verschäumungspraxis
erfüllt werden. Insbesondere wird in der Regel eine für hochwertige Hart
schaumanwendung erforderliche Dämmleistung (niedrige Wärmeleitzahl) nicht
erreicht.
Aufgabe der Erfindung war daher, die Wärmeleitzahl von Polyurethan-Hart
schaumstoffen, die unter Verwendung von derartigen Kohlenwasserstoffen als
Treibmittel hergestellt werden, zu verbessern. Dies gelingt überraschenderweise
dadurch, daß man als Polyolkomponente eine spezielle Polyetherpolyol-Mischung
verwendet. In ihr ist das Kohlenwasserstoff-Treibmittel partiell gelöst, so daß eine
Polyol/Treibmittel-Emulsion vorliegt. Die Verwendung dieser speziellen
Polyol/Treibmittel-Emulsion gemäß Erfindung führt zu einer 10- bis 15%igen
Verringerung der Wärmeleitfähigkeit im Polyurethan-Hartschaumstoff (im
Vergleich zu einem Polyurethan-Hartschaumstoff, in dessen Polyol das Treibmittel
vollständig gelöst ist).
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen
auf Isocyanatbasis durch Umsetzung von
- 1) Polyisocyanaten mit
- 2) mindestens zwei gegenüber Isocyanaten aktive Wasserstoffatome aufweisenden Verbindungen vom Molekulargewicht 400 bis 10.000 in Gegenwart von
- 3) unter den Verschäumungsbedingungen verdampfbaren Kohlenwasserstoffen als Treibmittel und gegebenenfalls in Gegenwart von
- 4) Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht von 32 bis 399 sowie gegebenenfalls in Gegenwart von
- 5) weiteren Treibmitteln und an sich bekannten Hilfs-und Zusatzstoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente 2) Mischungen von a) mindestens
zwei gegenüber Isocyanaten aktive Wasserstoffatome aufweisenden, stickstofffreien
Polyethern, die Oxyethylenreste enthalten, und b) mindestens zwei gegenüber Iso
cyanaten aktive Wasserstoffatome aufweisenden Polyethern, die von Oxy
ethylengruppen frei sind, verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist bevorzugt, daß
- - als Treibmittel C3-C7-Kohlenwasserstoffe verwendet werden,
- - als Treibmittel n- und/oder i-Pentan und/oder Cyclopentan verwendet wird,
- - als Treibmittel Mischungen aus Cycloalkanen und linearen oder ver zweigten Alkanen verwendet werden,
- - als Co-Treibmittel 0,5 bis 3,5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf Komponente 2), Wasser eingesetzt wird,
- - die Polyetherkomponente 2a) in einer Vorreaktion mit überschüssigem Polyisocyanat zu einem Isocyanatgruppen aufweisenden Präpolymer umgesetzt wird, das dann mit den übrigen Komponenten unter Bildung des Schaumstoffs zur Reaktion gebracht wird,
- - die Polyetherkomponente 2a) eine Funktionalität von höchstens 4 und die Polyetherkomponente 2b) eine Funktionalität von mindestens 4 aufweist,
- - die Polyetherkomponente 2a) ein Trimethylolpropan- und/oder Glycerin- gestarteter Polyether und die Polyetherkomponente 2b) ein Sucrose- und/oder Sorbit-gestarteter Polyether ist,
- - der Polyethermischung 2) 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, eines mindestens zwei gegenüber Isocyanaten aktive Wasser stoffatome aufweisenden Polyesters beigemischt wird, und
- - als Polyester ein Polyester der Phthal- und/oder Terephthalsäure der OH- Zahl 100 bis 500, vorzugsweise 200 bis 400, verwendet wird.
Erfindungsgemäß ergeben sich folgende Vorteile:
- 1) Dadurch, daß in der Regel der überwiegende Anteil des Kohlenwasserstoff- Treibmittels im Polyol gelöst ist, wird die Viskosität der Polyolkom ponenten erniedrigt, wodurch eine gute maschinentechnische Verar beitbarkeit gesichert ist.
- 2) Wie bereits erwähnt, wird eine erniedrigte Wärmeleitfähigkeit, insbesondere mit Cyclopentan als Treibmittel, erreicht.
- 3) Die erfindungsgemäß bevorzugte Kombination des Polyethergemischs mit Polyestern trägt zu einer dauerhaften Verarbeitbarkeit der Polyether- Treibmittelmischung bei.
Bevorzugt ist erfindungsgemäß die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen
und/oder die Herstellung von Polyisocyanuratschaumstoffen.
Die Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis ist an sich bekannt und z. B.
in den deutschen Offenlegungsschriften 16 94 142, 16 94 215 und 17 20 768 so
wie im Kunststoff-Handbuch Band VII, Polyurethane, herausgegeben von Vieweg
und Höchtlen, Carl Hanser Verlag, München 1966, sowie in der Neuauflage dieses
Buches, herausgegeben von G. Oertel, Carl Hanser Verlag München, Wien 1983,
beschrieben.
Es handelt sich dabei vorwiegend um Urethan- und/oder Isocyanurat- und/oder
Allophanat- und/oder Uretdion und/oder Harnstoff- und/oder Carbodiimidgruppen
aufweisende Schaumstoffe.
Für die Herstellung der Schaumstoffe auf Isocyanatbasis werden eingesetzt:
1. Aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische oder hetero
cyclische Polyisocyanate, wie sie z. B. von W. Siefken in Justus Liebigs
Annalen der Chemie, 562 Seiten 75 bis 136, beschrieben werden, bei
spielsweise solche der Formel,
Q(NCO)n,
in der
n 2 bis 4, vorzugsweise 2 und 3, und
Q einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 18, vorzugs weise 6 bis 10 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasser stoffrest mit 4 bis 15, vorzugsweise 5 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 15, vorzugsweise 6 bis 13 C-Atomen oder einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 15, vorzugsweise 8 bis 13 C-Atomen bedeuten, z. B. solche Polyisocyanate, wie sie in der DE-OS 28 32 253, Seiten 10 bis 11, beschrieben werden.
n 2 bis 4, vorzugsweise 2 und 3, und
Q einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 18, vorzugs weise 6 bis 10 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasser stoffrest mit 4 bis 15, vorzugsweise 5 bis 10 C-Atomen, einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 15, vorzugsweise 6 bis 13 C-Atomen oder einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 15, vorzugsweise 8 bis 13 C-Atomen bedeuten, z. B. solche Polyisocyanate, wie sie in der DE-OS 28 32 253, Seiten 10 bis 11, beschrieben werden.
Besonders bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen
Polyisocyanate, z. B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige
Gemische dieser Isomeren ("TDI"), Polyphenylpolymethylenpolyisocyanate,
wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phos
genierung hergestellt werden ("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen,
Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen
oder Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate ("modifizierte Polyiso
cyanate"), insbesondere solche modifizierten Polyisocyanate, die sich vom
2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat bzw. vom 4,4′- und/oder 2,4′-Diphe
nylmethandiisocyanat ableiten.
2. Ausgangskomponente ist ferner das bereits genannte Gemisch von Poly
ethern mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen
Wasserstoffatomen von einem Molekulargewicht in der Regel von 400 bis
10 000. Hierunter versteht man insbesondere Hydroxylgruppen aufweisende
Polyether, speziell solche vom Molekulargewicht 1000 bis 6000,
vorzugsweise 2000 bis 6000, wie sie für die Herstellung von homogenen
und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt sind und wie sie z. B.
in der DE-OS 28 32 253, Seiten 11 bis 18, beschrieben werden. Die in den
stickstofffreien Polyethern gemäß Komponente 2a) enthaltenen Oxyethylen
reste entstehen durch Addition von Ethylenoxid (EO), gegebenenfalls unter
Mitverwendung von anderen Alkylenoxiden wie Propylenoxid, und können
sich im Polyethermolekül an beliebiger Stelle befinden.
Dem erfindungsgemäßen Polyethergemisch werden oft vorteilhaft 5 bis
40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, eines mindestens zwei gegen
über Isocyanaten aktive Wasserstoffatome aufweisenden Polyesters, vor
zugsweise eines Polyesters auf Basis von Phthal- und/oder Terephthalsäure
einer OH-Zahl von 100 bis 500, bevorzugt 200 bis 400, zugesetzt. Bei
diesen Polyestern handelt es sich in der Regel um Hydroxylgruppen
aufweisende Polyester.
3. Erfindungsgemäß werden unter den Verschäumungsbedingungen verdampf
bare Kohlenwasserstoffe als Treibmittel eingesetzt, z. B. Propan, Butan, n-
und/oder i-Pentan, Hexan, Heptan, Isooctan, Cyclopentan, Cyclopenten.
Bevorzugte Treibmittel sind C3-C7-Kohlenwasserstoffe, insbesondere n-
und/oder i-Pentan und/oder Cyclopentan. Diese Treibmittel werden in der
Regel in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 15 Gew.-%,
(bezogen auf Komponente 2) verwendet.
4. Gegebenenfalls sind weitere Ausgangskomponenten Verbindungen mit min
destens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen
und einem Molekulargewicht von 32 bis 399. Man versteht hierunter
Hydroxylgruppen und/oder Aminogruppen und/oder Thiolgruppen und/oder
Carboxylgruppen aufweisende Verbindungen, vorzugsweise Hydroxylgrup
pen und/oder Aminogruppen aufweisende Verbindungen, die als Kettenver
längerungsmittel oder Vernetzungsmittel dienen. Diese Verbindungen we
isen in der Regel 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4, gegenüber Isocyanaten
reaktionsfähige Wasserstoffatome auf. Beispiele hierfür werden in der DE-
OS 28 32 253, Seiten 19 bis 20, beschrieben.
5. Gegebenenfalls werden weitere Treibmittel und an sich bekannte Hilfs- und
Zusatzmittel mitverwendet wie
- a) Wasser und/oder andere leicht flüchtige organische Substanzen als Treibmittel,
- b) Katalysatoren der an sich bekannten Art in Mengen von bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf Komponente 2,
- c) oberflächenaktive Zusatzstoffe, wie Emulgatoren und Schaumstabili satoren,
- d) Reaktionsverzögerer, z. B. sauer reagierende Stoffe wie Salzsäure oder organische Säurehalogenide, ferner Zellregler der an sich be kannten Art wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpoly siloxanbekannten Art, z. B. Trikresylphosphat, ferner Stabilisatoren gegen Alterungs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher und fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen sowie Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Ruß-oder Schlämmkreide.
Diese gegebenenfalls mitzuverwendenden Hilfs- und Zusatzstoffe werden bei
spielsweise in der DE-OS 27 32 292, Seiten 21 bis 24, beschrieben.
Weitere Beispiele von gegebenenfalls erfindungsgemäß mitzuverwendenden ober
flächenaktiven Zusatzstoffen und Schaumstabilisatoren sowie Zellreglern, Reak
tionsverzögerern, Stabilisatoren, flammhemmenden Substanzen, Weichmachern,
Farbstoffen und Füllstoffen sowie fungistatisch und bakteriostatisch wirksamen
Substanzen sowie Einzelheiten über Verwendungs- und Wirkungsweise dieser
Zusatzmittel sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, Polyurethane herausgegeben
von Vieweg und Höchtlen, Carl Hanser Verlag, München 1966, z. B. auf den
Seiten 103 bis 113, beschrieben.
Die Schaumstoffe auf Isocyanatbasis werden in an sich bekannter Weise herge
stellt.
Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen:
Die Reaktionskomponenten werden nach dem an sich bekannten Einstufenver
fahren, dem Prepolymerverfahren oder dem Semiprepolymerverfahren zur
Umsetzung gebracht, wobei man sich oft maschineller Einrichtungen bedient, z. B.
solcher, die in der US-PS 27 64 565 beschrieben werden. Einzelheiten über
Verarbeitungseinrichtungen, die auch erfindungsgemäß in Frage kommen, werden
im Kunststoff-Handbuch, Band VII, Polyurethane, herausgegeben von Vieweg und
Höchtlen, Carl Hanser Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 121 bis 205,
beschrieben.
Erfindungsgemäß lassen sich auch kalthärtende Schaumstoffe herstellen (vgl. GB-
PS 11 62 517, DE-OS 21 53 086).
Harte Schaumstoffe werden in der Regel durch Blockverschäumung oder nach
dem an sich bekannten Doppeltransportbandverfahren hergestellt.
Die nach der Erfindung erhältlichen Produkte finden z. B. als Dämmplatten für die
Dachisolierung sowie als Dämmschicht in Hausgeräten Anwendung.
Polyol-Komponente:
Mischung aus
70 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sucrose,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von Ethylenoxid an Glyzerin,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8411),
2 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Mischung aus
70 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sucrose,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von Ethylenoxid an Glyzerin,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8411),
2 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Isocyanat-Komponente:
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew.-%.
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew.-%.
100 GT der Polyol-Komponente und 15 GT Cyclopentan werden mittels eines
hochtourigen Rührers (4000 UpM) bei 20°C intensiv gemischt. Es entsteht eine
Emulsion von fein verteiltem Cyclopentan im Polyol. 115 GT dieser Mischung
werden anschließend mit 131 GT der Isocyanat-Komponente verrührt. Die Reak
tionsmischung wird in einen offenen Karton gegossen und schäumt auf.
Man erhält einen PUR-Hartschaumstoff mit einem mittleren Zelldurchmesser von
120 µm bei einer frei geschäumten Rohdichte von 24 kg/m3. Die Wärmeleit
fähigkeit, gemessen nach Anacon bei 24°C, beträgt 0,020 W/Km.
Polyol-Komponente:
Mischung aus
70 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sucrose,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Glyzerin,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8411),
2,8 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Mischung aus
70 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sucrose,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Glyzerin,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8411),
2,8 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Isocyanat-Komponente:
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew. -%.
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew. -%.
100 GT der Polyol-Komponente und 15 GT Cyclopentan werden mittels eines
hochtourigen Rührers (4000 UpM) bei 20°C intensiv gemischt. Es entsteht eine
homogene, klare Lösung von Cyclopentan in Polyol. 115 GT dieser Mischung
werden anschließend mit 131 GT der Isocyanat-Komponente verrührt. Die Reak
tionsmischung wird in einen offenen Karton gegossen und schäumt auf.
Man erhält einen PUR-Hartschaumstoff mit einem mittleren Zelldurchmesser von
250 µm bei einer frei geschäumten Rohdichte von 24 kg/m3. Die Wärmeleit
fähigkeit, gemessen nach Anacon bei 24°C, beträgt 0,023 W/Km.
Polyol-Komponente:
Mischung aus
60 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sorbit,
10 GT eines Phthalsäure-Diethylenglykolesters der Hydroxylzahl 300,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 500, hergestellt durch Polyaddition von Ethylenoxid an Pentaerythrit,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8426),
1,8 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Mischung aus
60 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sorbit,
10 GT eines Phthalsäure-Diethylenglykolesters der Hydroxylzahl 300,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 500, hergestellt durch Polyaddition von Ethylenoxid an Pentaerythrit,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8426),
1,8 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Isocyanat-Komponente:
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew.-%.
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew.-%.
100 GT der Polyol-Komponente und 12 GT Cyclopentan werden mittels eines
hochtourigen Rührers (4000 UpM) bei 20°C intensiv gemischt. Es entsteht eine
Emulsion von fein verteiltem Cyclopentan in Polyol. 112 GT dieser Mischung
werden anschließend mit 132 GT der Isocyanat-Komponente verrührt. Die Reak
tionsmischung wird in einen offenen Karton gegossen und schäumt auf.
Man erhält einen PUR-Hartschaumstoff mit einem mittleren Zelldurchmesser von
120 µm bei einer frei geschäumten Rohdichte von 25 kg/m3. Die Wärmeleit
fähigkeit, gemessen nach Anacon bei 24°C, beträgt 0,020 W/Km.
Polyol-Komponente:
Mischung aus
60 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sorbit,
10 GT eines Phthalsäure-Diethylenglykolesters der Hydroxylzahl 300,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 500, hergestellt durch Polyaddition von Ethylenoxid an Pentaerythrit,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8426),
1,8 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Mischung aus
60 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sorbit,
10 GT eines Phthalsäure-Diethylenglykolesters der Hydroxylzahl 300,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 500, hergestellt durch Polyaddition von Ethylenoxid an Pentaerythrit,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8426),
1,8 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Isocyanat-Komponente:
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew.-%.
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew.-%.
100 GT der Polyol-Komponente und 12 GT n-Pentan werden mittels eines
hochtourigen Rührers (4000 UpM) bei 20°C intensiv gemischt. Es entsteht eine
Emulsion von fein verteiltem n-Pentan im Polyol. 112 GT dieser Mischung
werden anschließend mit 132 GT der Isocyanat-Komponente verrührt. Die
Reaktionsmischung wird in einen offenen Karton gegossen und schäumt auf.
Man erhält einen PUR-Hartschaumstoff mit einem mittleren Zelldurchmesser von
120 µm bei einer frei geschäumten Rohdichte von 25 kg/m3. Die Wärmeleit
fähigkeit, gemessen nach Anacon bei 24°C, beträgt 0,022 W/Km.
Polyol-Komponente:
Mischung aus
60 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sorbit,
10 GT eines Phthalsäure-Diethylenglykolesters der Hydroxylzahl 300,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 500, hergestellt durch Polyaddition von Ethylenoxid an Pentaerythrit,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8426),
1,8 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Mischung aus
60 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 450, hergestellt durch Polyaddition von 1,2 Propylenoxid an Sorbit,
10 GT eines Phthalsäure-Diethylenglykolesters der Hydroxylzahl 300,
30 GT eines Polyether-Polyols der Hydroxylzahl 500, hergestellt durch Polyaddition von Ethylenoxid an Pentaerythrit,
2 GT Wasser,
2 GT eines Schaumstabilisators auf Silicon-Basis (Tegostab® B 8426),
1,8 GT N,N-Dimethylcyclohexylamin
Isocyanat-Komponente:
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew.-%.
Polymeres MDI, NCO-Gehalt 31,5 Gew.-%.
100 GT der Polyol-Komponente und 12 GT Cyclopentan werden mittels eines
hochtourigen Rührers (4000 UpM) bei 20°C intensiv gemischt. Es entsteht eine
Emulsion von fein verteiltem Cyclopentan im Polyol. 112 GT dieser Mischung
werden anschließend mit 132 GT der Isocyanat-Komponente verrührt. Die
Reaktionsmischung wird in einen offenen Karton gegossen und schäumt auf.
Man erhält einen PUR-Hartschaumstoff mit einem mittleren Zelldurchmesser von
220 µm bei einer frei geschäumten Rohdichte von 25 kg/m3. Die Wärmeleit
fähigkeit, gemessen nach Anacon bei 24°C, beträgt 0,020 W/Km.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis durch
Umsetzung von
- 1) Polyisocyanaten mit
- 2) mindestens zwei gegenüber Isocyanaten aktive Wasserstoffatome aufweisenden Verbindungen vom Molekulargewicht 400 bis 10 000 in Gegenwart von
- 3) unter den Verschäumungsbedingungen verdampfbaren Kohlenwas serstoffen als Treibmittel und gegebenenfalls in Gegenwart von
- 4) Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reak tionsfähigen Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht von 32 bis 399 sowie gegebenenfalls in Gegenwart von
- 5) weiteren Treibmitteln und an sich bekannten Hilfs-und Zusatz stoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente 2) Mischungen von a)
mindestens zwei gegenüber Isocyanaten aktive Wasserstoffatome aufwei
senden, stickstofffreien Polyethern, die Oxyethylenreste enthalten, und b)
mindestens zwei gegenüber Isocyanaten aktive Wasserstoffatome aufwei
senden Polyethern, die von Oxyethylengruppen frei sind, verwendet
werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibmittel
C3-C7-Kohlenwasserstoffe verwendet werden.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
Treibmittel n- und/oder i-Pentan und/oder Cyclopentan verwendet wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
Treibmittel Mischungen aus Cycloalkanen und linearen oder verzweigten
Alkanen verwendet werden.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Co-
Treibmittel 0,5 bis 3,5 Gew.-% vorzugsweise 1 bis 2,5 Gew.-%, bezogen
auf Komponente 2), Wasser eingesetzt wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polyetherkomponente 2a) in einer Vorreaktion mit überschüssigem Poly
isocyanat zu einem Isocyanatgruppen aufweisenden Präpolymer umgesetzt
wird, das dann mit den übrigen Komponenten unter Bildung des Schaum
stoffs zur Reaktion gebracht wird.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polyetherkomponente 2a) eine Funktionalität von höchstens 4 und die
Polyetherkomponente 2b) eine Funktionalität von mindestens 4 aufweist.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polyetherkomponente 2a) ein Trimethylpropan- und/oder Glycerin-ge
starteter Polyether und die Polyetherkomponente 2b) ein Sucrose- und/oder
Sorbit-gestarteter Polyether ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Polyethermischung 2) 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%,
eines mindestens zwei gegenüber Isocyanaten aktive Wasserstoffatome
aufweisenden Polyesters beigemischt wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Poly
ester ein Polyester der Phthal- und/ oder Terephthalsäure der OH-Zahl 100
bis 500, vorzugsweise 200 bis 400, verwendet wird.
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