DE962649C

DE962649C - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen unter Verwendung von Polyurethanschaumabfaellen

Info

Publication number: DE962649C
Application number: DEK25207A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Koenig
Original assignee: Koepp & Co R Chem Fab AG
Current assignee: Koepp & Co R Chem Fab AG
Priority date: 1955-03-17
Filing date: 1955-03-17
Publication date: 1957-04-25
Also published as: GB805561A; FR1142230A; DE1100273B; CH362845A; NL93675C; FR75831E

Description

AUSGEGEBEN AM 25. APRIL 1957

K 25207 IVb / 39b

Die handelsüblichen Polyurethanschaumstoffe werden folgendermaßen hergestellt:

Man läßt Polyester aus mehrwertigen Alkoholen und mehrbasischen Carbonsäuren, beispielsweise Adipinsäure, oder Gemische solcher Polyester mit Diisocyanaten unter Zusatz von Aktivatoren und geringen Mengen Wasser -eagieren. Es entwickelt sich CO₂. Durch eine Polyadditionsreaktion verbinden sich die Komponenten zu dem gewünschten Polyurethan.

Nach dem bekannten Herstellungsverfahren wird Polyurethanschaum im allgemeinen in Blöcken von etwa ι X 2 m oder größer hergestellt. Entsprechend dem gewünschten Verwendungszweck -werden dann aus diesen Blöcken mehr oder weniger große dünne oder dicke Stücke herausgeschnitten. Naturgemäß entstehen bei einer solchen Arbeitsweise Abfallstücke. Auch bei dem nachfolgenden Beschneiden fallen noch beachtliche Abfallmengen an. Für den insgesamt anfallenden Abfall hat man bis heute noch keine befriedigende Verwendungsmöglichkeit gefunden. Eine Verarbeitung des Abfalls wurde zwar bereits verschiedentlich versucht, jedoch in allen Fällen keine befriedigenden Ergebnisse erhalten. Beispielsweise »5 hat man die Abfallstücke zu kleinen Flocken zerkleinert und diese als Kissenfüllung od. dgl. verwendet. Es wurde auch schon versucht, die Polyurethanschaumabfälle bei einem neuen Schaumherstellungsverfahren wieder zu verwenden, indem man den Abfall zu einem sehr feinen Pulver vermählen und dieses dann mit dem verwendeten Polyester vermischt hat. Die derart hergestellten Mischungen werden dann in üblicher Weise mit

der Diisocyanatkomponente und dem Aktivator verschäumt. Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht offensichtlich darin, daß die Polyurethanschaumabfälle zur Wiederverwendung staubförmig zerkleinert werden müssen und für eine solche Zerkleinerung teure Mühlen erforderlich werden, die bei einer verhältnismäßig geringen Stundenleistung einen sehr großen Energieaufwand erfordern. Durch die nach diesem Verfahren hergestellten Mischungen werden außerdem die Düsen der Verschäumungsmas'chine beim Polyurethanschaumherstellungsverfahren leicht verstopft.

Weiterhin ist bekannt, daß man nach Patent 861 926 Abfälle von Polyurethanen mit Wasser unter Druck unter solchen Bedingungen erhitzt, daß diese Polymeren in monomere Diamine und Diole gespalten werden, die anschließend abgetrennt werden. In der deutschen Patentschrift 831 772 wird die Herstellung von Schuhsohlenplatten, Schuhabsätzen, Bodenbelag u. dgl. beschrieben, wobei man Polyurethanabfälle mit Polyester oder mit Vorkondensationsprodukten von Polyurethanen in der Hitze unter Druck verpreßt. Aus der deutschen Patentschrift 868 346 ist es des weiteren bekannt, Polyester als Plastifizierungs- und Weichmachungsmittel für synthetische lineare Superpolymere, insbesondere Polyamide, Polyurethane und Polyharnstöff zu verwenden, um reißfeste Filme herzustellen.

Es wurde nun ein neues Verfahren zur Verwertung von Abfällen, die bei der Herstellung von Polyurethanschaum aus Polyestern und Diisocyanaten in Gegenwart von Aktiyatoren und geringen Wassermengen anfallen, gefunden. Gemäß der Erfindung werden die Abfälle in die als Ausgangsmaterial für die Schaumnerstellung verwendeten Polyester oder Diisocyanate eingetragen, erhitzt und entweder die erhaltenen homogenen Lösungen in bekannter Weise zusammen mit üblichen Aktivatorgemischen zu Polyurethanschaum verschäumt oder jeweils eine der erhaltenen Lösungen mit der zur Polyurethanschaumherstellung erforderlichen, keine Abfälle enthaltenden, anderen Komponente in üblicher Weise verschäumt.

Die Polyurethanschaumabfälle lösen sich im Polyester bzw. Diisocyanat bei höherer Temperatur homogen, und man erhält eine einheitliche Flüssigkeit. Die Albfälle brauchen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht zu Pulver zerkleinert zu werden, da sich auch größere Stücke in den als Ausgangsmaterial verwendeten Polyestern und/ oder Diisocyanaten lösen. Die Lösungstemperatur hängt jeweils von dem verwendeten Ausgangsstoff aib und liegt üblicherweise über 100°. Vorzugsweise arbeitet man bei Temperaturen zwischen 130 und 350⁰.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird geeigneterweise, wie nachstehend beschrieben, durchgeführt: Man erhitzt jeweils in einem geeigneten Gefäß die Ausgangsstoffe und trägt die Abfälle ein. Sobald die geeignete Temperatur erreicht ist, lösen sich die Abfälle verhältnismäßig rasch und j homogen auf. Ein Gewichtsverlust entsteht beim Arbeiten unter Rückfluß während des Lösungsverfahrens nicht. Um die Reaktion zu beschleunigen, kann während des Lösungsvorgangs zusätzlich noch gerührt werden. Es werden Lösungen von Polyurethanschaum in Polyestern oder Diisocyanaten erhalten, deren Polyurethanschaumgehalt verschieden sein kann. Diese Lösungen werden dann unter Verwendung der zur Polyurethanschaumherstellung üblichen Aktivatorgemische verschäumt und ein Polyurethanschaum sehr guter Qualität erhalten^

Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, Lösungen von Polyurethanschaum in Polyestern mit Diisocyanaten zu verschäumen, die keine Polyurethanschaumabfälle gelöst enthalten. In gleicher Weise können auch Lösungen von Polyurethanschaumabfällen in Diisocyanaten mit Polyestern verschäumt wenden, die keine Abfälle gelöst enthalten. Beim Verschäumen werden entsprechend den Ausgangskomponenten jeweils geeignete Aktivatormengen verwendet.

Die erfindungsgemäß hergestellten Produkte sind für die verschiedensten Verwendungszwecke geeignet. Beispielsweise finden sie als Polsterauflagen, Matratzen und Polster-Formkörper Verwendung. Des weiteren kann man aus ihnen unter anderem Schwämme, Dichtungen, Badematten, Schalldämpfungswände u. dgl. herstellen.

Beispiel 1

In einem 4-l-Rundkolben, der mit einem Glasrohrauf satz versehen ist, werden 2700 g Polyester auf etwa 270⁰ erhitzt und 300 g Polyurethanschaumabfälle zugegeben. Nach etwa 2 Stunden erhält man 3000g einer homogenen Lösung.

100 Beispiel 2

In einem mit einem Gliatsrohraufsatz versehenen Rundkolben, der 1800 g Diisocyanat enthält, werden 200 g Polyurethanschaumabfälle eingetragen. Man erhitzt auf etwa 180° und erhält nach ungefähr 1V2 Stunden 2000 g einer homogenen Lösung.

Beispiel 3

Die nach den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Lösungen mit einem Gehalt von 10% Polyurethanschaumabfall werden in einer der gebräuchlichen Anlagen verdüst und die Mischung gegossen. Die Verschäumung erfolgt beispielsweise derart, daß 100 Volum teile Polyester lösung, 37 Volumteile Diisocyanatlösung und 9,3 Volumteile Aktivatormischung verwendet werden. Bei einem solchen Arbeiten wird ein Polyurethanschaum ausgezeichneter Qualität mit einem Raumgewicht von etwa 60 kg/m³ erhalten. Um andere Raumgewichte zu erzielen, werden die Anteile von Diisocyanatlösung und, Aktivatormischung in bekannter Weise variiert.

Beispiel 4

Nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren iss stellt man eine 20°/»ige Lösung von Polyurethan-

schaum in Polyestern her und verschäutnt diese in üblicher Weise mit einer normalen, keine Abfälle enthaltenden Diisocyanatlösung und dem erforderlichen Aktivatorgemisch.

Beispiel 5

Nach dem Verfahren des Beispiels 2 wird eine i5°/oige Lösung von Polyurethansohaum in Diisocyanaten hergestellt und in üblicher Weise mit normaler, keine Abfälle enthaltender Polyesterlösung und dem erforderlichen Aktivatorgemisch verschäumt.

Es

Beispiel 6
werden 18 Teile Polyurethanschaumabfälle

in 100 Teile Polyester eingetragen. Man erwärmt auf etwa 300⁰ und erhält nach etwa 3 Stunden eine homogene Lösung, die in bekannter Weise mit Diisocyanatlösung verschäumt wird»

Beispiel 7

ι ο kg Polyester werden: in einem emaillierten!Topf bei etwa 240 bis 270⁰ erhitzt und 10 kg Polyurethanschaumabfälle zugegeben, die sich allmählich lösen. Die so erhaltene Lösung wird entweder sofort oder nach Erkalten mit weiteren 15 kg Polyester versetzt und in bekannter Weise mit Diisocyanat, welches gegebenenfalls gelöste Polyurethanschaumabfälle enthalten kann, zu Polyurethanschaum verschäumt.

Beispiel 8

In 7,5 kg Diisocyanat werden bei erhöhter Temperatur 2,5 kg Polyurethanschaumabfälle gelöst. Die so erhaltene Lösung wird im Verhältnis 1 : 1 mit Diisocyanat, welches keine Polyurethanschaumabfälle enthält, gemischt und in üblicher Weise zusammen mit Polyestern, welche gegebenenfalls Polyurethanschaumabfälle gelöst enthalten, zu Polyurethanschaum verdüst.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen unter Verwendung von Polyurethanschaumabfällen, die bei der Herstellung ,von Polyurethanschaum aus Polyestern und Diisocyanaten. in Gegenwart von Aktivatoren und geringen Wassermengen anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle zusammen mit einem für die Polyurethanschaumherstellung gebräuchlichen Polyester oder Diisocyanat erhitzt werden und die erhaltene homogene Lösung der Abfälle im Polyester bzw. Diisocyanat zusammen mit üblichen Aktivatorgemischen nach Zugabe der zur Umsetzung des in der Lösung überschüssigen Polyesters bzw. Diisocyanates erforderlichen Komponente, also Diisocyanat bzw. Polyester, in üblicher Weise verschäumt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyurethanschatimabfälle zusammen mit dem Polyester bzw. Diisocyanat auf Temperaturen zwischen 130 und 350° erhitzt werden. 6s
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü eine Lösung von Abfällen in Polyester mit einer Lösung von Abfällen'in Diisocyanat unter Schaumbildung umgesetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 831772, 861926, 346.

© 609 660/459 10.5« (609 865 4. 57)