DE958774C - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Polyurethanbasis - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Polyurethanbasis

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DE958774C
DE958774C DEF12669D DEF0012669D DE958774C DE 958774 C DE958774 C DE 958774C DE F12669 D DEF12669 D DE F12669D DE F0012669 D DEF0012669 D DE F0012669D DE 958774 C DE958774 C DE 958774C
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basic
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polyurethane
foams
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Dr Franzkarl Brochhagen
Dr Erwin Windemuth
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Bayer AG
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Bayer AG
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
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Description

AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1957
F 12669 IVb139b
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Polyurethanbasis aus Polyoxy- und/oder Polycarboxylverbindungen und Polyisocyanaten. Kennzeichnend ist dabei, daß als Reaktionsbeschleunigungsmittel neben hierfür bekannten basischen Stoffen noch zumindest ein hierin oder in einem der Reaktionskomponenten lösliches Schwermetallsalz oder eine Organometallverbindung, beide nicht basischer Natur, verwendet wird.
Als Schwermetallverbindungen nicht basischer Natur eignen sich insbesondere solche, die als Beschleuniger für Isocyanatreaktionen in Frage kommen und die sich in dem Reaktionsgemisch bzw. in mindestens einer der Reaktionskomponenten lösen. Beispielsweise genannt seien Metallcarbonyle von der Art des Eisenpentacarbonyls oder des Nickeltetracarbonyls, ferner Eisen (III) chlorid, Eisenacetylacetonat oder Eisencyclopentanoncarbonsäureäthylester sowie entsprechende Nickeloder Kobaltverbindungen. Die Schwermetallver-.bindungen nicht basischer Natur werden zweckmäßig den Polyoxy- und/oder Polycarboxylverbindungen zugesetzt; man kann sie aber auch den Polyisocyanaten beimischen oder sie zu einem Gemisch aus den Polyoxy- und/oder Polycarboxylverbindungen und den Polyisocyanaten zugebeni; die basischen Reaktionsbeschkunigeir —: hier kommen
insbesondere tertiäre Amine, wie z. B. Heocahydromethylanilin oder Carbonsäureester von Dialkyläthanolaminen, in Betracht — werden entweder gleichzeitig mit den Schwermetallverbindüngen oder zu einem späteren Zeitpunkt eingesetzt. Die erforderlichen Mengen an den Schwermetallverbindungen nicht basischer Natur lassen sich von Fall zu Fall durch Vorversuche leicht ermitteln; im allgemeinen genügen Mengen an
ίο Bruchteilen von Prozenten — bezogen auf die eingesetzten Polyoxy- und/oder Polycarboxylkomponenten.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet, Schaumstoffe mit niederem Raumgewicht und solchen physikalischen Eigenschaften herzustellen, die bislang nur bei Schaumstoffen mit höherem Raumgewicht erhalten werden konnten. Insbesondere zeichnen sich die Schaumstoffe der vorliegenden Erfindung dadurch aus, daß ihre Poren fast geschlossen sind, ein Umstand, der sich unter anderem in verminderter Wasseraufnahme und in besserem Wärmeisoliervermögen äußert. Außerdem ist die Gefahr einer Rißbildung bei der Her-. stellung größerer Blöcke praktisch beseitigt. Der Zusatz der vorgeschlagenen Schwermetallverbindungen bewährt sich sowohl bei der Herstellung starrer wie auch bei der Herstellung elastischer Schaumstoffe.
Aller Wahrscheinlichkeit nach beruhen die hervorragenden Eigenschaften der Schaumstoffe gemäß vorliegender Erfindung darauf, daß die einzusetzenden Schwermetallverbindungen nicht basischer Natur zusätzlich zu der Urethan- oder Carbonamidbildung und Kohlendioxydentwicklung beschleunigenden Wirkung der basischen Stoffe in besonderem Maße die Ausbildung des aus Urethan- und/oder Carbonamidgruppen aufgebauten Grundgerüstes der Schaumstoffe begünstigen. Nähere Angaben über die Durchführung der Erfindung sind aus den nachfolgenden Beispielen ersichtlich; die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1
Ein Polyester aus 175,2 Teilen Adipinsäure, 128,2 Teilen Diäthylenglykol und 8,1 Teilen Trimethylolpropan wird mit o,i°/oEisenacetylacetonat bei 8o° vermischt. 100 Teile der erhaltenen Mischung werden dann unter Rühren mit 25 Teilen Toluylendiisocyanat und 7 Teilen eines basisch reagierenden Gemisches versetzt, welches aus 3 Teilen des Adipinsäureesters des N-Diäthyläthanolamins, 2 Teilen Emulgator (ölsaures Diäthylamin) und 1,2 Teilen Wasser besteht. Man erhält einen elastischen Schaumstoff vom Raumgewicht 80 kg/m3 mit hervorragenden physikalischen Eigenschaften.
Beispiel 2
Einem Polyester aus 175,2 Teilen Adipinsäure, 128,2 Teilen Diäthylenglykol und 8,1 Teilen Trimethylolpropan setzt man unter Rühren bei 8o° zunächst 1 % Eisencyclopentanoncarbonsäureäthylester zu. 100 Teile der erhaltenen Mischung werden dann mit 31 Teilen Toluylendiisocyanat innig vermischt und 5 Minuten bei 8o° belassen. Hierauf gibt man noch 10 Teile des im Beispiel 1 erwähnten basisch reagierenden Gemisches hinzu. Bei der üblichen Weiterverarbeitung erhält man dann einen elastischen Schaumstoff vom Raumgewicht 50 kg/m3, der eine bemerkenswerte Einreißfestigkeit besitzt und keine Rißbildung zeigt; ein unter gleichen Verhältnissen ohne Eisenverbindungen hergestellter Schaumstoff weist dagegen Risse auf.
Beispiel 3
Ein Polyester aus Adipinsäure und Diäthylenglykol (OH-Zahl 50) wird bei 700 mit oJsVo des Kupfersalzes des Phthalsäuremonobutylesters vermischt. Zu 100 Teilen dieser Mischung gibt man unter Rühren 37 Teile Toluylendiisocyanat und
9 Teile eines basisch reagierenden Gemisches zu, welches aus 3 Teilen des Adipinsäureesters des N-Diäthyl-äthanolamins, -1 Teil ölsaurem Diäthylamin, 1,5 Teilen Ricinusölsulfonat (Wassergehalt 54%) und 0,2 Teilen Paraffinöl besteht.
Es wird ein weicher Schaumstoff mit dem Raumgewicht 50 kg/m3 erhalten, der eine gleichmäßige Porenstruktur, aufweist und im Blockschäumverfahren rißfrei herzustellen ist.
Beispiel 4
Ein Polyester gemäß Beispiel 1 wird bei 8o° mit o,i°/o Titandiäthyldichlorid vermischt. Zu 100 Teilen dieser Mischung werden 47 Teile Toluylendiisocyanat unter Rühren zugefügt sowie
10 Teile einer basisch reagierenden Mischung, bestehend aus 3 Teilen Adipinsäureester des N-Diäthyl-äthanolamins, ι Teil ölsaurem Diäthylamin, 2 Teilen Ricinusölsulfonat (Wassergehalt 54%), 2 Teilen Ricinolsäuresulfonat (Wassergehalt 54%), ι Teil Wasser und 0,4 Teilen Paraffinöl.
Es wird auf diese Weise ein weicher Schaumstoff mit dem Raumgewicht 35 kg/m3 erhalten, der eine gleichmäßig feine Porenstruktur aufweist. Bei der Blockverschäumung ist eine rißfreie Fabrikation möglich, während ohne Zusatz der Titanverbindung hierbei starke Rißbildungen entstehen.
Beispiel 5
Ein Polyester aus 3 Mol Adipinsäure, 2 Mol Trimethylolpropan und 2 Mol 1, 3-Butylenglykol (Hydroxylgehalt 6%) werden mit 0,2% Osmiumtetroxyd bei 6o° vermischt. Zu 100 Teilen dieser Mischung gibt man 0,5 Teile Hexahydrodimethylanilin, 2 Teile ölsaures Diäthylamin, 1,5 Teile Wasser unter Rühren zu sowie 50 Teile Toluylendiisocyanat. Auf diese Weise wird ein halbharter iao Schaumstoff mit dem Raumgewicht 50 kg/m8 erhalten, der eine gleichmäßige Porenstruktur aufweist und bei der Blockverschäumung störungsfrei zu verarbeiten ist.
Schaumstoffe mit besonders guten Eigenschaften is,·; werden erhalten, wenn man sie gemäß vorliegender
Erfindung unter Benutzung der im Patent 901 471 beschriebenen Arbeitsweise bzw. Vorrichtung herstellt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH:
    Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Polyurethanbasis aus Polyoxy- und/ oder Polycarboxylverbindungen und Polyisocyanaten, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktionsbeschleunigungsmittel neben hierfür bekannten basischen Stoffen noch zumindest ein hierin oder in einem der Reaktionskomponenten lösliches Schwermetallsalz oder eine Organometallverbindung, beide nicht basischer Natur, verwendet wird.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschriften Nr. 860 109, 901 471.
    © 609 580/504 8.56 (609 802 2.57)
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