DE926880C

DE926880C - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen mit sehr niedrigem spezifischem Gewicht

Info

Publication number: DE926880C
Application number: DEF8233A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl-Ing Hoppe; Erwin Dr Mueller
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1952-01-30
Filing date: 1952-01-31
Publication date: 1955-04-25

Description

Die Schaumstoffherstellung aus Umsetzungsprodukten von linearen oder verzweigten Polyestern mit Diisocyanate^ die mit Wasser oder COOH-Gruppen enthaltenden Verbindungen zur Reaktion gebracht werden, ist bekannt. Es entstehen hierbei je nach den Versuchsbedingungen fein- oder grobporige Schaumstoffe von verschiedenem spezifischem Gewicht. Um eine Verminderung des spezifischen Gewichts zu erreichen, kann man die Umsetzung des mit Diiisoeyanat zur Reaktion gebrachten Polyesters mit Wasser in Gegenwart von tertiären Basen, wie Hexahydrodimethylanilin, Dimethylpiperazin, Dimethyl-/?-alaninnitril u. a., durchführen. Die Wirkung der tertiären Basen besteht darin, daß die Reaktionsgeschwindigkeit der Isocyanatgruppen sowohll mit den Hydroxylgruppen des Polyesters wie auch mit dem Wasser bedeutend erhöht wird. Hierdurch wird gleichzeitig der Schaumprozeß erheblich beschleunigt, was zu einer beachtlichen Verminderung des spezifischen Gewichts führt.

Es wurde nun gefunden, daß die beschleunigende Wirkung der Reaktion zwischen den N C O-Gruppen und dem Polyester einerseits sowie mit dem Wasser andererseits nicht nur durch Zugabe tertiärer Basen erfolgen, sondern auch durch Einkondensation basischer Verbindungen mit tertiärem Stickstoffatom in den Polyester erreicht werden kann. Hierbei entstehen zunächst mehr oder weniger basische Polyester, die nach der Umsetzung mit überschüssigem Diisocyanat die noch freien NCO-Gruppen derartig aktivieren, daß sie spontan mit Wasser reagieren unter Bildung von Schaumstoffen mit sehr niedrigem spezifischem Gewicht.

Eine weitere Steigerung der Reaktionsgeschwindigkeit und eine damit verbundene Verminderung des spezifischen Gewichts läßt sich dadurch

erreichen, daß man, wie oben angegeben, dem zur Reaktion verwandten Wasser außerdem noch tertiäre Basen hinzufügt. Nach diesem Prinzip wurden erstmalig Schaumstoffe auf Polyester-Diisocyanat-Basis erhalten, die ein spezifisches Gewicht unterhalb ο,οί aufweisen. Derartige Schaumstoffe besitzen trotz ihres geringen Raumgewichts noch eine beachtliche mechanische und dynamische Festigkeit. Sie können deshalb auch als Isolierstoff ίο für Bauelemente, die hohen dynamischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, Verwendung finden. Die Eigenschaften der Produkte gestatten z. B. auch den Einsatz dieser sehr leichten Schaumstoffe für alle Isolierungsarbeiten des Hausbaues, z. B. bei dem Aufbau von sogenannten schwimmenden Decken.

Ferner kann durch Kombination dieser sehr leichten Schaumstoffe als Kernlage für Bauteilte aus den üblichen Schaumstoffen aus Polyester-Isocyanaten mit höherem spezifischem Gewicht eine ausgezeichnete Stabilität der Bauelemente bei geringstem spezifischem Gewicht des Gesaimtbauteite erzielt werden. Auch eine Kombination dieser spezifisch sehr leichten Schaumstofftypen mit hochfesten Deckschichten aus Metall, Holz und Kunststoffen, vorzugsweise auf Polyesterhairzbasis, bietet große Vorteilte.

Das Fabrükationsverfahren zur Erzeugung derartig leichter Polycirethanschaumstofftypen kann ■30 mit Miischapparaturen durchgeführt werden, bei denen iin den Polyester das Diisocyanat, vorzugsweise Toluylendiisocyanat, eingespritzt wird! und nach einer kurzen Nachmischung der Kombination eine gießbare, treib- und reaktionsfähige Masse in Formen eingebracht wird. Es ist ferner möglich, daß das in den oben beschriebenen Mischapparaturen erzeugte treib- und reaktionsfähige Gemisch über geeignete Spritzapparaturen auf senkrechte Wände und im Überkopfverfahren aufgetragen werden kann, wobei durch Wahli geeigneter Rezepturen, z. B. Wahl· geeigneter Beschleuniger und Wasser, der Schaumprozeß so stark beschleunigt wird, daß das treibfähige Gemisch z. B. an senkrechten Wänden nicht mehr abläuft, sondern sofort auftreibt. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Polyester kann das spezifische Gewicht des Schaumstoffs durch bestimmte Wasser- und Beschleunigermengen stark variiert werden.

Beispiel!

100 Teile eines aus 365 g Adipinsäure, 74 g Phthalsäureanhydrid, 502 g Trimethylölpropan und 37,5 g Triäthanolamin aufgebauten Polyesters mit einer OH-Zahl von 250 und einer Säurezahl von· 1 wurden, mit-4 Gewichtsfeilen Wasser und 4 Gewichtsteilen Emulgator sowie 5 Gewichtsiteilen Füllstoff, z. B. Tonerdegel, sorgfältig gemischt und unter Zusatz von 80 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat zum· Schäumen gebracht. Das hierbei erreichte spezifische Gewicht liegt bei etwa 0,02 g/cm³.

Beispiel 2

Bei Zusatz von 1 Gewichtsteil) Aktivator, z. B. Hexahydrodimethylaniilin, zu obigem Ansatz können Schaumstoffe mit einem spezifischen Gewicht von 0,01 g/cm³ und weniger erzielt werden, wobei beim Mischen in den oben beschriebenen Mischapparaturen ein spezifisches Gewicht < 0,01 g/cm³ erreicht werden kann.

B eis ρ iel 3

Claims

Patentanspruch:

Statit der Anwendung von verzweigten basischen Polyestern wie in Beispiel 1 lassen sich auch lineare basische Polyester, die beispielsweise aus Diätihylenglykol· oder Glykol·, Adipinsäure und¹ Methyldiethanolamin aufgebaut sind, der Reaktion zugängig machen, wobei im Gegensatz zu den bisher erhaltenen Produkten hochelastische Materialien mit spezifischen Gewichten unter 0,03 g/cm³ erzeugt werden können.

In 100 Teile eines aus 438 g Adipinsäure, 318 g Diäthylenglykol· und 29,7 g Methyldiiäthanolamin aufgebauten linearen, Polyesters mit einer O H-Zahl von 50 und einer Säusrezahl von 2 werden etwa 3 bis 5% eines Wasser-Beschleuniger-Gemisches kurzfristig eingearbeitet und anschließend 22 bis 25 Teilte Toluylenditisocyanat über Boschpumpen eingespritzt und dieses ganze Gemisch einer sehr kurzfristigen, hochtourigen Nachmischung unterworfen, so daß ein leicht vergießbares, treib- und reaktionsfähiges Gemisch entsteht, das zu Platten, Blöcken, Folien oder Formteilen aller Art verarbeitet werden kann.

Verfahren zur HersteM/ung von Schaumstoffen mit sehr niedrigem spezifischem Gewicht, dadurch gekennzeichnet, daß man verzweigte oder lineare Polyester, die Verbindungen mit tertiärem Stickstoffatom einkondensiert enthalten, mit einem Überschuß über die auf die Endgruppen des Polyesters berechnete Menge eines Polyisocyanats, insbesondere Diisocyanate, umsetzt und die so erhaltenen Produkte in Anoder Abwesenheit von tertiären Basen mit Wasser oder Verbindungen, die mit NCO-Gruppen unter· Gasentwicklung reagieren, zur Reaktion bringt.

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