HU223492B1 - Eljárás merev és flexibilis poliuretánhabok előállítására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás vízzel fúvatott poliuretánhabelőállítására, amelynek során poliizocianátokat izocia- nátreaktívvegyületekkel, ezen belül legalább egy poliollal reagáltatnak víz ésegy olyan katalizátor-rendszer jelenlé- tében, amely egy 2–18szénatomos karbonsav ónsójából (a továbbiakban: 1. katalizátor) ésegy, legalább két savas hidrogénatommal rendelkező, vízben 2 és 10közötti pKa-értékű protonos sav lítium-, nátrium-, kálium-, rubídium-,cézium-, magnézium-, kalcium-, stroncium- és/vagy báriumsójából (atovábbiakban: 2. katalizátor) áll, mind az 1., mind a 2. katalizátorta habképzéshez felhasznált összes komponens tömegére vonatkoztatva0,1–5 tömeg % mennyiségben használják, és az 1. katalizátort és a 2.katalizátort 1. katalizátor:2. katalizátor=30:70 és 95:5 közöttitömegarányban használják, azzal a megkötéssel, hogy a találmány körénkívül esik az az eljárás, amikor po- lielektrolitsókat használnakpoliizocianátként toluol-di-izocianátot és aminkatalizátort alkalmazóflexibilis habgyártásban. A találmány értelmében a habképzési reakcióvégrehajtása előtt az 1. katalizátort az izocianátreaktív vegyületekegyik részébe, míg a 2. katalizátort az izocianátreaktív vegyületekmásik részébe keverik be. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás vízzel fiivatott poliuretánhabok előállítására meghatározott katalizátorok felhasználásával. A találmány tárgyát képezik az így előállított habok is.

Jól ismert, hogy poliizicianátok és poliolok víz jelenlétében végzett reagáltatásával vízzel hivatott poliuretánhabok állíthatók elő. Az izocianátcsoportok a poliol hidroxilcsoportjaival reagálva uretáncsoportokat képeznek, vízzel pedig szén-dioxid felszabadulása közben karbamidcsoportokat alkotnak.

A habképződés a szén-dioxid felszabadulásának tulajdonítható. Ezzel az eljárással például flexibilis habok, nyílt cellás merev habok és mikrocellás elasztomerek állíthatók elő.

Jól ismert az is, hogy a fenti reakciók különböző katalizátorokkal vagy katalizátorkombinációkkal serkenthetők. Katalizátorokként széles körben használnak tercier aminokat (így diamino-biciklooktánt és N,N-dimetil-amino-etanolt), ólomvegyületeket (így ólomoktoátot) és ónvegyületeket (így dibutil-ón-dilaurátot és ón(II)-karboxilátokat, köztük ón(II)-oktoátot). Ilyen katalizátorokat ismertet például a The ICI Polyurethanes Book of George Woods 27-45. oldala (J. Wiley and Sons, 1987).

Az 5426124 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás legalább 120 kg/m³ sűrűségű poliuretánhab öntvények előállítását ismerteti. Az eljárásban fúvatószerekként különböző savakat, például citromsavat használnak.

A 4430490 és 4468478 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás egyes hidroxi-karbonsavak használatát ismerteti a poliéterpoliolokban lévő lúgos katalizátorok nem kívánt hatásainak visszaszorítására. A 4430490 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a poliolokból FreonW 11B fuvatószer és aminkatalizátor felhasználásával képeznek habokat; a 4468478 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a poliolokból aminkatalizátor felhasználásával flexibilis habokat, ón(II)oktoát-katalizátor és savként kálium-szalicilát felhasználásával, fuvatószer alkalmazása nélkül merev poliuretánt, aminkatalizátor és Freon 11 fuvatószer felhasználásával pedig merev poliuretánhabokat alakítanak ki.

Az 5132333 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás hidroxi-karbonsavak alkálifém- vagy alkáliföldfémsóinak használatát ismerteti flexibilis poliuretánhabok keménységének csökkentésére. Vízzel hivatott flexibilis habok amin- és ónvegyület-katalizátorok jelenlétében való előállításához savszármazékként például dinátrium- és trinátrium-citrátot használnak; a savat az ónvegyületeknél lényegesen nagyobb mennyiségben adagolják.

A 4764541 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint az aminkatalizátorokkal végzett flexibilis poliuretánhab-gyártás során a poliuretánképzési reakció poliéter-savakkal lassítható; a rendszer csak magasabb hőmérsékleten válik reakcióképessé.

A 4686240 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás 1-nél nagyobb pKa-értékű Brönstedsavak alkálifém- vagy alkálifoldfémsói mint habmódosítók felhasználásával javítható a vízzel hivatott flexibilis poliuretánhabok stabilitása és nyersszilárdsága. Habmódosítókként fém-hidroxidokat, -alkoxidokat, szervetlen savakat és mono- és polikarbonsavakat említettek meg. A habok előállításához aminkatalizátorokat használtak adott esetben ónkatalizátorokkal együtt. Az ónkatalizátort a habmódosítónál (ami az adott esetben egy poliol borostyánkősavanhidrid szemikarbonsav-káliumsója volt) lényegesen kisebb mennyiségben használták.

A 2028348 számú nagy-britanniai szabadalmi leírás különféle kelátképző szerek, köztük etilén-diamin-tetraecetsav, (hidroxi-etil)-etilén-diamin-tetraecetsav és sóik katalizátorként való felhasználását ismerteti poliuretánok gyártásában. A leírás szerint ezek a vegyületek lelassítják a gélesedéshez vezető kezdeti reakciókat, az ezt követő polimerizációs reakciókat azonban gyorsítják, így a teljes reakcióidő nem változik. Az ott ismertetett kelátképző szerek önmagukban is használhatók, de szokásos amin típusú katalizátorokkal együtt használva nyújtják a legkedvezőbb eredményeket. A leírás megemlíti, hogy egyes kelátképző szerek ónoktoáttal együtt is felhasználhatók; ekkor helyettesíthetik az ón-oktoát mellett szokásosan felhasznált amin típusú katalizátorokat.

Az 5124369 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás polielektrolitok (például poliakrilsavsók) felhasználását ismerteti vízzel hivatott flexibilis habok keménységének csökkentésére. A habok előállításához izocianátkomponensként toluol-diizocianátot, katalizátorokként pedig aminvegyületeket és ónvegyületeket használtak. Az ott leírtakhoz hasonló kísérleteinkben - amikor poliizocianátként MDI-t használtunk - nem észleltünk az MDI-alapú flexibilis habokon keménységcsökkenést.

Noha a korábban ismert eljárásokkal kielégítő minőségű termékeket alakítottak ki, változatlanul szükség van fejlesztésre. Azt tapasztaltuk, hogy ha a habképzéshez ónkatalizátorokat használunk, a végső hab hőbomlásra hajlamos, ami rontja a termék fizikai tulajdonságait. Szükség van tehát a hőbomlás kiküszöbölésére vagy visszaszorítására.

Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy ez a bomlás visszaszorítható úgy, hogy az ónsó-katalizátor mellett további katalizátorként meghatározott protonos savakat vagy azok sóit használjuk úgy, hogy az ónsó-katalizátort az izocianátreaktív vegyületek egyik részébe, a további katalizátort pedig az izocianátreaktív vegyületek másik részébe bekeverve juttatjuk a reakció-rendszerbe.

A találmány tárgya tehát eljárás vízzel fuvatott poliuretánhab előállítására, amelynek során poliizocianátokat izocianátreaktív vegyületekkel, ezen belül legalább egy poliollal reagáltatunk víz és egy olyan katalizátor-rendszer jelenlétében, amely egy 2-18 szénatomos karbonsav ónsójából (a továbbiakban: 1. katalizátor) és egy legalább két, savas hidrogénatommal rendelkező, vízben 2 és 10 közötti pK_a-értékű protonos sav lítium-, nátrium-, kálium-, rubídium-, cézium-, magnézium-, kalcium-, stroncium- és/vagy báriumsójából (a

HU 223 492 Β1 továbbiakban: 2. katalizátor) áll, mind az 1., mind a 2. katalizátort a habképzéshez felhasznált összes komponens tömegére vonatkoztatva 0,1-5 tömeg% mennyiségben használjuk, és az 1. katalizátort és a 2. katalizátort 1. katalizátor: 2. katalizátor=30:70 és 95:5 közötti tömegarányban használjuk, azzal a megkötéssel, hogy a találmány körén kívül esik az az eljárás, amikor polielektrolitsókat használunk poliizocianátként toluol-diizocianátot és aminkatalizátort alkalmazó flexibilis habgyártásban. A találmány értelmében a habképzési reakció végrehajtása előtt az 1. katalizátort az izocianátreaktív vegyületek egyik részébe, míg a 2. katalizátort az izocianátreaktív vegyületek másik részébe keverjük be.

A protonos savak fentiekben felsorolt sóit az egyszerűség érdekében nevezzük „2. katalizátor” -nak, megjegyezzük azonban, hogy ezek a vegyületek az 1. katalizátorra ténylegesen dezaktiváló hatást fejtenek ki.

Anélkül, hogy találmányunkat elméleti megfontolásokhoz kívánnánk kötni, megjegyezzük, hogy a hab gyártása során a 2. katalizátor vélhetően visszaszorítja az olyan átmeneti ónvegyületek képződését, amelyek elősegítenék a korábban említett bomláshoz vezető nem kívánt hidrolitikus folyamatokat.

A találmány szerinti eljárásban az 1. és 2. katalizátort előnyösen egymáshoz viszonyítva 50:50 és 90:10 közötti tömegarányban használjuk.

Az 1. katalizátorban szereplő karbonsavak telített vagy telítetlen alifás, cikloalifás és aralifás szénhidrogénekből és aromás szénhidrogénekből levezethető, egyetlen savas karboxilcsoportot tartalmazó vegyületek lehetnek. A vegyületek előnyösen 2-18 szénatomot tartalmazhatnak. Különösen előnyös monokarbonsavak a 2-12 szénatomos telített alifás karbonsavak, így az ecetsav, propionsav, n-vajsav, izovajsav, n-valeriánsav, kapronsav, heptánkarbonsav, oktánkarbonsav, nonánkarbonsav, dekánkarbonsav, undekánkarbonsav és dodekánkarbonsav. Az ilyen típusba tartozó ónkatalizátorok közül példaként a dibutil-ón-dilaurátot és az ón(II)-oktoátot említjük meg.

A 2. katalizátorban szereplő protonos savak a vegyületek igen széles köréből választhatók. Ezekben a vegyületekben a savas hidrogénatomot szolgáltató csoport előnyösen -COOH és/vagy aromás tiolcsoport lehet, amelyekből a vegyületek legalább kettőt tartalmaznak. A protonos savak előnyösen legalább három, savas hidrogénatommal rendelkeznek. A protonos savak különböző fémsói egymással kombinálva is felhasználhatók. A felhasználható fémsókban a fémion az összes savas hidrogénatomot vagy azoknak egy részét egyaránt helyettesítheti. Előnyösek azok a sók, amelyekben a savas hidrogénatomok 10-90%-át helyettesíti fémion. Ha só helyett magát a szabad savat használjuk, azonos gélesedési idő eléréséhez több ónkatalizátorra van szükség, míg ha olyan sókat használunk, amelyekben az összes savas hidrogénatomot fémion helyettesíti, nagyobb (például 1800 g anyagból kiinduló) habtermékek gyártásakor a hab rücskösödését észleltük. A sók legelőnyösebb képviselői a kálium- és nátriumsók.

Előnyösen olyan 2. katalizátort használunk, amelynek vízben való oldhatósága 25 °C-on legalább 5 g 2. katalizátor/liter víz.

Értékes katalizátoroknak bizonyultak például a következő savak lítium-, nátrium-, kálium-, rubídium-, cézium-, magnézium-, kalcium-, stroncium- és/vagy báriumsói: citromsav, 1,2,4,5-benzoltetrakarbonsav (BCTA), etilén-diamin-tetraecetsav (EDTA), etilén-bisz(oxi-etilén-nitrilo)-tetraecetsav (EGTA), N-(2-hidroxi-etil)-etilén-diamin-triecetsav (HEDTA), l,3-diamino-2-hidroxipropán-N,N,N’,N’-tetraecetsav (DHPTA), 2-merkapto-benzoesav (MBA), 2,2’-tio-diglikolsav (TDGA), továbbá poli(akrilsav) (PAcA), poli(2-akril-amido-2-metil-l-propánszulfonsav) (PAcAmMPSA), akril-amid/akrilsav kopolimerek (PAcAm-co-PAcA), akrilsav/maleinsav kopolimerek (PAcA-co-PMA) és vinil-pirrolidon/akrilsav kopolimerek (PVP-co-PAcA), ahol a felsorolt polimerek és kopolimerek átlagmóltömege 500 és 1 000 000 közötti, előnyösen 1000 és 500 000 közötti érték lehet.

Az 1. katalizátort és a 2. katalizátort előnyösen a poliuretánhab előállításához felhasznált komponensek össztömegére vonatkoztatva 0,2-3 tömeg% mennyiségben használjuk.

A találmány szerinti eljárásban a vízzel fuvatott poliuretánhabok előállításához az ilyen célra szokásosan felhasznált poliizocianátok és izocianátreaktív vegyületek bármelyikét alkalmazhatjuk. A poliizocianát, az izocianátreaktív vegyületek és a víz mennyiségét az ismert megoldások szerint változtathatjuk. A találmány szerint merev és flexibilis habokat és mikrocellás elasztomereket egyaránt előállíthatunk. A találmány szerinti eljárásban az ilyen habok gyártásánál szokásosan felhasznált, ismert adalékokat alkalmazhatjuk. Ezek az adalékok például tűz- és lángmentesítő anyagok, stabilizátorok, antioxidánsok, egyéb katalizátorok, színezékek, lánchosszabbító anyagok és térhálósító szerek lehetnek.

Miként már közöltük, az 1. és 2. katalizátort a habosodási reakció lezajlása előtt keveijük össze az izocianátreaktív vegyületekkel úgy, hogy az 1. katalizátort az izocianátreaktív vegyületek egyik részéhez, a 2. katalizátort pedig az izocianátreaktív vegyületek másik részéhez keveijük. Egy előnyös megoldás szerint ezután a kapott keverékeket habképző berendezés keverőfejébe tápláljuk, és ott összekeveqük a poliizocianáttal.

A találmány szerinti eljárásban a merev és flexibilis poliuretánhabok és mikrocellás elasztomerek előállítására szokásosan felhasznált, ismert szerves poliizocianátok bármelyikét alkalmazhatjuk. Alkalmas szerves poliizocianátok például az alifás, cikloalifás és aralifás poliizocianátok, azonban különösen előnyösen használhatunk aromás poliizocianátokat, például toluol-diizocianátot (így a 2,4- és 2,6-izomert és azok keverékét), difenil-metán-diizocianátot (így a 2,4’-, 2,2’- és 4,4’-izomert és azok keverékeit), difenil-metán-diizocianátok (MDI) és 2-nél nagyobb izocianátfunkcionalitású oligomerjeik (a szakmai gyakorlatban „nyers” vagy polimer MDI-nek nevezett polimetilén-polifenilén-poliizocianátok) keverékeit, valamint az uretán-, allofanát-, karbamid-, biuret-, karbodi3

HU 223 492 Β1 imid-, uretonimid- és/vagy izocianurátcsoportokat tartalmazó ismert MDI-változatokat.

Az eljárásban toluol-diizocianátok és difenil-metán-diizocianátok és/vagy polimetilén-polifenilén-poliizocianátok keverékeit is felhasználhatjuk.

Előnyösen MDI-t, nyers vagy polimer MDI-t és/vagy azok folyékony változatait, így a poliizocianátokba uretonimin és/vagy karbodiimidcsoportok beépítésével kialakított, legalább 20 tömeg% NCO-értékű, karbodiimiddel és/vagy uretoniminnel módosított poliizocianátokat és/vagy a poliizocianátok és egy vagy több 2 és 6 közötti hidroxilfunkcionalitású, 62 és 500 közötti móltömegű poliol reagáltatásával kapott, legalább 20 tömeg% NCO-értékű módosított poliizocianátokat használjuk.

Ha flexibilis habokat állítunk elő polielektrolitsók és aminkatalizátor jelenlétében, poliizocianátként nem használhatunk kizárólag toluol-diizocianátot.

Izocianátreaktiv vegyületekként az ilyen célra alkalmas ismert vegyületek - például poliaminok, amino-alkoholok és poliolok - bármelyikét felhasználhatjuk. Különösen jelentősek azok a poliolok és poliolkeverékek, amelyek hidroxilszáma 10-500 mg KOH/g, és átlagos névleges hidroxilfunkcionalitása 2-8. Ezeket a poliolokat a szakirodalom részletesen ismerteti. Ilyen poliolok például az alkilén-oxidok (így etilén-oxid és/vagy propilén-oxid) molekulánként 2-8 aktív hidrogénatomot tartalmazó iniciátorokkal képezett reakciótermékei. Alkalmas iniciátorok például a következők: poliolok, így etilénglikol, dietilénglikol, propilénglikol, dipropilénglikol, bután-diol, glicerin, trimetilol-propán, trietanol-amin, pentaeritrit, szorbit és szacharóz; poliaminok, így etilén-diamin, tolilén-diamin, diamino-difenil-metán és polimetilénpolifenilén-poliaminok; amino-alkoholok, így etanolamin és dietanol-amin; valamint a felsorolt iniciátorok keverékei. Alkalmas poliaminok továbbá a glikolok és nagyobb funkcionalitású poliolok megfelelő mennyiségű polikarbonsavval képezett kondenzációs termékei. További alkalmas poliolokként említjük meg a terminális hidroxilcsoportokat tartalmazó poli-tio-étereket, poliamidokat, poli-észter-amidokat, polikarbonátokat, poliacetálokat, poliolefineket és polisziloxánokat. A lánchosszabbító és térhálósító szerek további alkalmas képviselői a következők: etilénglikol, dietilénglikol, propilénglikol, dipropilénglikol, bután-diol, glicerin, trimetilol-propán, etilén-diamin, etanol-amin, dietanol-amin, trietanol-amin, tolilén-diamin, diamino-difenil-metán, polimetilén-polifenilén-poliaminok, pentaeritrit, szorbit és szacharóz. A találmány szerinti eljárásban az ilyen izocianátreaktiv vegyületek keverékeit is felhasználhatjuk.

A vizet 100 tömegrész egyéb izocianátreaktiv komponensekre számítva 1-20 tömegrész mennyiségben használjuk.

Az izocianátindex széles határok között változhat, és például 40-300 lehet.

A habokat az úgynevezett egymenetes módszerrel, a kvázi- vagy szemi-előpolimer módszerrel és az előpolimer-módszerrel egyaránt előállíthatjuk.

A találmány szerint előállított habok merev vagy flexibilis habok, vagy mikrocellás elasztomerek lehetnek. Ezeket például szigetelőanyagokként, építőipari célokra, kárpitozott bútorok és gépkocsiülések bélésanyagaiként, cipőtalpanyagokként és gépkocsialkatrészek, például ütközők gyártására használhatjuk. A habok magsűrűsége (az ISO/DIS 845 számú szabvány szerint mérve) előnyösen 3-100 kg/m³, célszerűen 3-80 kg/m³ lehet.

A találmány szerinti megoldás különösen előnyösen alkalmazható a PCT/EP96/01594 számú nemzetközi szabadalmi bejelentésben ismertetett habok előállítására. A továbbiakban ilyen habok előállítását ismertetjük az 1. és 2. katalizátor felhasználásával.

A flexibilis poliuretánhabok széles választéka ismert. Az ilyen habok jellemzői, hogy rugalmasságuk (golyó-visszapattanásuk) viszonylag nagy, modulusuk csekély, behajlási tényezőjük viszonylag nagy, és hiszterézisveszteségiik viszonylag csekély. Az ilyen habok további jellemzője, hogy fő üveg-gumi átalakulási hőmérsékletük szobahőmérsékletnél kisebb, rendszerint -100 °C és -10 °C közötti érték. A szobahőmérséklet alatti üvegesedési hőmérsékletért (Tg^s) az ilyen habokban általánosan felhasznált viszonylag nagy molekulatömegű poliéter- és poliészterpoliolok felelősek. Ezeket a poliéter- és poliészterpoliolokat gyakran lágy szegmenseknek nevezik. Az ilyen habok tipikus flexibilis sajátságai a Tg^s feletti hőmérsékleteken észlelhetők mindaddig, amíg az izocianáteredetű uretán/karbamid rögök („kemény részek”) lágyulása és/vagy olvadása meg nem kezdődik. Ez a lágyulási és/vagy olvadási hőmérséklet (Tg^h és/vagy Tm^h) gyakran egybeesik a polimerszegmensek termikus bomlásának kezdetével. A flexibilis poliuretánhabok Tg^h- és/vagy Tm^k-értéke rendszerint 100 °C-nál nagyobb, esetenként 200 °C-ot is meghaladó érték. A Tg^s hőmérsékleten a flexibilis hab modulusa hirtelen csökken. A Tg^s és Tg^h/Tm^h közötti hőmérséklet-tartományban a modulus a hőmérséklet emelkedésével viszonylag állandó marad, és a Tg^h/Tm^h hőmérsékleten a modulus ismét jelentősen csökken. Egy lehetséges megoldás szerint a Tg^s-pont létezését a -100 °C-on és 25 °C-on mért Young-féle tárolási modulus (E’) hányadosa alapján mutathatjuk ki [a tárolási moduluszt dinamikus mechanikus termikus analízissel (DMTA) mérjük az ISO/DIS 67215 szabvány előírásai szerint]. A szokásos flexibilis poliuretánhabok esetén az E’(-100 °C)/E’(+25 °C) hányados legalább 25. A Tg^s-pontra jellemző további adat, hogy a DMTA-sel (ISO/DIS 6721-5 szabvány szerint) meghatározott Young-féle veszteségi modulus (E”) és Young-féle tárolási modulus (E’) hányadosának maximuma - azaz tan ö_max - a szokásos flexibilis poliuretánhabok esetén a -100 °C és +25 °C közötti hőmérséklet-tartományban rendszerint 0,20 és 0,80 között változik.

PCT/EP96/01594 számú korábbi nemzetközi szabadalmi bejelentésünkben olyan, teljesen új típusba tartozó flexibilis poliuretánhabokat ismertettünk, amelyeknek a -100 °C és +25 °C közötti hőmérséklet-tartományban nincs fő üveg-gumi átalakulási pontja. Számszerűbben

HU 223 492 Β1 kifejezve, az ott ismertetett habok esetén az F’-100 °c/F’+25 °c hányados 1,3 és 15,0 közötti, előnyösen 1,5 és 10 közötti, különösen előnyösen 1,5 és 7,5 közötti érték. Az ott ismertetett habok tan ö_max értéke a -100 °C és +25 °C közötti hőmérséklet-tartományban 0,2-nél kisebb; látszólagos magsűrűségük pedig 4-30 kg/m³, előnyösen 4-20 kg/m³ lehet (az ISO/DIS 845 számú szabvány előírásai szerint mérve). Ezek a habok merev habok zúzásával állíthatók elő.

A leírásban a továbbiakban a „flexibilis poliuretánhab” megjelölésen olyan zúzott habot értünk, amelynek golyó-visszapattanása (az ISO 8307 számú szabvány szerint mérve) a három dimenzió irányának legalább egyikében legalább 40%, előnyösen legalább 50%, különösen előnyösen 55-85%, behajlási tényezője (CLD 65/25) pedig (az ISO 3386/1 számú szabvány szerint mérve) legalább 2,0. Az ilyen flexibilis habok Young-féle tárolási modulusa (DTMA-sal mérve az ISO/DIS 6721-5 számú szabvány szerint) 25 °C-on előnyösen legföljebb 500 kPa, célszerűen legföljebb 350 kPa, különösen előnyösen 10-200, kPa. Az ilyen flexibilis habok behajlási tényezője (CLD 65/25, az ISO 3386/1 számú szabvány szerint mérve) előnyösen legalább 3,5, célszerűen 4,5-10 lehet, CLD hiszterézisveszteségük pedig (az ISO 3386/1 számú szabvány szerint mérve) előnyösen 55% alatti, célszerűen 50% alatti, különösen előnyösen 45% alatti érték lehet.

A leírásban a továbbiakban a „merev poliuretánhab” megjelölésen olyan nemzúzott habot értünk, amelynek golyó-visszapattanása (amit az ISO 8307 számú szabvány előírásai szerint mérünk, azzal azonban, hogy nem alkalmazunk előhajtogatásos kondicionálást, mintánként csak egy visszapattanási értéket mérünk, és a próbadarabokat 50 ± 5%-os relatív páratartalmú térben 23 ±2 °C-on kondicionáljuk) a habemelkedés irányában 40%-nál kisebb és/vagy CLD 65/25 behajlási tényezője (az ISO 3386/1 számú szabvány szerint mérve, azzal, hogy a behajlási tényezőt az első terhelési/tehereltávolítási ciklus után mérjük) 2,0-nál kisebb [mindkét jellemzőt 3-27 kg/m³ magsűrűségű (ISO 845) habon mértük]. Az ilyen merev habok E’-ioo°c/F’+25 °c aránya előnyösen 1,3-15 lehet. Ahol a továbbiakban merev habokkal kapcsolatban hivatkozunk az ISO 8307 és ISO 3386/1 számú szabvány szerinti mérésekre, ott mindig a fenti módosításokkal végrehajtott méréseket értjük A következőkben a leírásban használt egyes kifejezések értelmezését közöljük.

1. Az „izocianátindex”, „NCO-index” vagy „index” megjelölésen az adott kompozícióban lévő NCO-csoportoknak az izocianátreaktív hidrogénatomokhoz viszonyított százalékát értjük, azaz az izocianátindex az (NCO)xlOO (aktív hidrogén) képlettel számítható ki. Más szavakkal az NCO-index azt fejezi ki, hogy a kompozícióban ténylegesen jelen lévő izocianátcsoportok mennyisége hány %-a a kompozícióban lévő izocianátreaktív hidrogénatomok teljes elreagáltatásához elméletileg szükséges mennyiségű izocianátcsoportokénak.

Megjegyezzük, hogy az izocianátindex fogalmát az izocianátkomponens és az izocianátreaktív komponens részvételével lezajló tényleges habosodási folyamat szempontjából értelmezzük. így tehát az izocianátindex kiszámításához az előzetes lépésekben, módosított poliizocianátok (köztük a szakmai gyakorlatban kvázivagy szemi-előpolimereknek, vagy előpolimereknek nevezett izocianátszármazékok) képzésére elfogyott izocianátcsoportokat és az előzetes lépésekben elfogyott (például módosított poliolok vagy poliaminok képződése közben izocianáttal reagált) aktív hidrogénatomokat figyelmen kívül hagyjuk, és kizárólag a tényleges habosodási lépésben jelen lévő szabad izocianátcsoportokat és szabad izocianátreaktív hidrogénatomokat (a víz hidrogénatomjait is beleértve) vesszük számításba.

2. Az izocianátindex kiszámításához használt „izocianátreaktív hidrogénatomok” megjelölésen a reaktív kompozíciókban hidroxil- és aminocsoportok formájában jelen lévő összes reaktív hidrogénatomot értjük. Ez azt jelenti, hogy egy adott habosítási eljárásra az izocianátindex kiszámításához úgy tekintjük, hogy egy hidroxilcsoport egy reaktív hidrogénatomot, egy primer aminocsoport egy reaktív hidrogénatomot, egy vízmolekula pedig két reaktív hidrogénatomot tartalmaz.

3. A „reakció-rendszer” megjelölésen a reakcióelegy komponenseinek olyan kombinációját értjük, ahol a poliizocianátokat az izocianátreaktív komponensektől elkülönítve tároljuk egy vagy több tartályban.

4. A „poliuretánhab” megjelölésen a poliizocianátok és izocianátreaktív hidrogéntartalmú vegyűletek habosítószerek felhasználásával végzett reagáltatásakor képződő, sejtes termékeket értjük. Ilyenek különösen azok a sejtes termékek, amelyek előállításához reaktív habosítószerként vizet, izocianátreaktív vegyületekként pedig poliolokat, amino-alkoholokat és/vagy poliaminokat használunk. Minthogy a víz és az izocianátcsoportok reakciójában szén-dioxid fejlődése közben karbamidkötések alakulnak ki, a „poliuretánhab” megjelölés az így kialakult polikarbamid-uretán-habokat is magában foglalja.

5. Az „átlagos névleges hidroxilfunkcionalitás” megjelölésen a poliol vagy a poliolkompozíció funkciós csoportjainak szám szerinti átlagát (az egy molekulára eső hidroxilcsoportok számát) értjük, feltételezve, hogy ez azonos az előállításukhoz felhasznált iniciátor(ok) funkcionalitásának szám szerinti átlagával (azaz az egy molekulára eső aktív hidrogénatomok számával). Megjegyezzük, hogy a gyakorlatban - telítetlen terminális csoportok kialakulása miatt - az átlagos névleges hidroxilfunkcionalitás valamivel kisebb az iniciátorok funkcionalitásának szám szerinti átlagával.

6. Ha a leírásban mást nem közlünk, az „átlag” vagy „átlagos” megjelölésen szám szerinti átlagot értünk.

7. A „pK_a”-érték a sav vagy a só K_a disszociációállandójának negatív logaritmusa, és a protolit-vegyület vízhez viszonyított savi erősségét fejezi ki.

A találmány értelmében a fentiekben meghatározott merev és flexibilis habokat az 1. katalizátor és a 2. katalizátor és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos sav felhasználásával állítjuk elő.

HU 223 492 Β1

A fentiekben meghatározott merev és flexibilis habokat tehát a találmány szerint úgy állítjuk elő, hogy egy (1) poliizocianátot egy (2) izocianátreaktív vegyülettel, amelynek átlagos egyenértéktömege legföljebb 374 és amelyben az izocianátreaktív hidrogénatomok átlagos száma 2-8, egy (3) izocianátreaktív vegyülettel, amelynek átlagos egyenértéktömege 374-nél nagyobb és amelyben az izocianátreaktív hidrogénatomok átlagos száma 2-6, valamint vízzel reagáltatunk az 1. katalizátor és a 2. katalizátor és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos sav jelenlétében, mimellett az 1. katalizátort az izocianátreaktív vegyületek egyik részéhez, a 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savat pedig az izocianátreaktív vegyületek másik részéhez keverjük, és az (1) poliizocianát, (2) izocianátreaktív vegyület, (3) izocianátreaktív vegyület és víz 100 tömegrésznyi összmennyiségére vonatkoztatva 2-20 tömegrész (2) izocianátreaktív vegyületet, 5-35 tömegrész (3) izocianátreaktív vegyületet,

1-17 tömegrész vizet és a 100 tömegrész eléréséhez szükséges mennyiségű poliizocianátot használunk, majd az így képződött merev poliuretánhabokat kívánt esetben zúzással flexibilis poliuretánhabokká alakítjuk.

A találmány tárgyát képezik a felsorolt komponenseket tartalmazó reakció-rendszerek is. A találmány tárgyát képezik továbbá a (2) izocianátreaktív vegyületet, vizet és 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savat tartalmazó kompozíciók.

Egy előnyös megoldás értelmében a találmány szerinti merev és flexibilis poliuretánhabokat úgy állítjuk elő, hogy egy (1) poliizocianátot egy (2) poliollal, amelynek hidroxilszáma legalább 150 mg KOH/g és átlagos névleges hidroxilfünkcionalitása 2-8, egy (3) poliollal, amelynek hidroxilszáma 10 mg KOH/g vagy annál nagyobb, de 150 mg KOH/g-nál kisebb, és átlagos névleges hidroxilfünkcionalitása 2-6, és vízzel reagáltatunk az 1. katalizátor és a 2. katalizátor és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos sav jelenlétében, mimellett az 1. katalizátort az izocianátreaktív vegyületek egyik részéhez, a 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savat pedig az izocianátreaktív vegyületek másik részéhez keverjük, és az (1) poliizocianát, (2) izocianátreaktív vegyület, (3) izocianátreaktív vegyület és víz 100 tömegrésznyi összmennyiségére vonatkoztatva 2-20 tömegrész (2) izocianátreaktív vegyületet, 5-35 tömegrész (3) izocianátreaktív vegyületet,

1-17 tömegrész vizet és a 100 tömegrész eléréséhez szükséges mennyiségű poliizocianátot használunk, majd az így kapott merev poliuretánhabokat kívánt esetben zúzással flexibilis poliuretánhabokká alakítjuk.

A találmány szerinti eljárásban szerves poliizocianátokként a merev poliuretánhabok előállításában szokásosan alkalmazott vegyületek bármelyikét felhasználhatjuk. Alkalmas szerves poliizocianátok például az alifás, cikloalifás és aralifás poliizocianátok, azonban különösen előnyösen használhatunk aromás poliizocianátokat, például toluol-diizocianátot (így a 2,4- és 2,6izomert és azok keverékét), difenil-metán-diizocianátot (így a 2,4’-, 2,2’- és 4,4’-izomert és azok keverékeit), difenil-metán-diizocianátok (MDI) és 2-nél nagyobb izocianátfúnkcionalitású oligomerjeik (a szakmai gyakorlatban „nyers” vagy polimer MDI-nek nevezett polimetilén-polifenilén-poliizocianátok) keverékeit, valamint az uretán-, allofanát-, karbamid-, biuret-, karbodiimid-, uretonimin- és/vagy izocianurátcsoportokat tartalmazó ismert MDI-változatokat.

Az eljárásban toluol-diizocianátok és difenil-metán-diizocianátok és/vagy polimetilén-polifenilén-poliizocianátok keverékeit is felhasználhatjuk. Kiemelkedően előnyösen használhatunk olyan poliizocianátokat, amelyek átlagos izocianátfünkcionalitása 2,1-3,0, célszerűen 2,2-2,8.

Előnyösen MDI-t, nyers vagy polimer MDI-t és/vagy azok folyékony változatait, így a poliizocianátokba karbodiimid és/vagy uretonimin-csoportok beépítésével kialakított, legalább 20 tömeg% NCO-értékű, karbodiimiddel és/vagy uretoniminnel módosított poliizocianátokat és/vagy a poliizocianátok és egy vagy több 2 és 6 közötti hidroxilfünkcionalitású, 62 és 500 közötti móltömegű poliol reagáltatásával kapott, legalább 20 tömeg% NCO-értékű módosított poliizocianátokat használjuk.

Az előzőekben (2)-vei jelölt izocianátreaktív vegyületekként a szakmai gyakorlatban ilyen célra felhasznált vegyületek - például poliaminok, amino-alkoholok és poliolok - bármelyikét felhasználhatjuk. Merev habok előállításához különösen előnyösen használhatunk fel olyan poliolokat és poliolkeverékeket, amelyek hidroxilszáma legalább 150 mg KOH/g, és amelyek átlagos névleges hidroxilfünkcionalitása 2 és 6 közötti érték. Ezeket a poliolokat a szakirodalom részletesen ismerteti. Ilyen poliolok például az alkilén-oxidok (így etilén-oxid és/vagy propilén-oxid) molekulánként

2-8 aktív hidrogénatomot tartalmazó iniciátorokkal képezett reakciótermékei. Alkalmas iniciátorok például a következők: poliolok, így etilénglikol, dietilénglikol, propilénglikol, dipropilénglikol, bután-diol, glicerin, trimetilol-propán, trietanol-amin, pentaeritrit, szorbit és szacharóz; poliaminok, így etilén-diamin, tolilén-diamin, diamino-difenil-metán és polimetilén-polifenilén-poliaminok; amino-alkoholok, így etanol-amin és dietanol-amin; valamint a felsorolt iniciátorok keverékei. Alkalmas poliolok továbbá a glikolok és nagyobb fünkcionalitású poliolok megfelelő mennyiségű polikarbonsavval képezett kondenzációs termékei. További alkalmas poliolokként említjük meg a terminális hidroxilcsoportokat tartalmazó poli-tio-étereket, poliamidokat, poli-észter-amidokat, polikarbonátokat, poliacetálokat, poliolefmeket és polisziloxánokat. Az izocianátreaktív vegyületek további alkalmas képviselői a következők: etilénglikol, dietilénglikol, propilénglikol, dipropilénglikol, bután-diol, glicerin, trimetilol-propán, etilén-diamin, etanol-amin, dietanol-amin, trietanolamin és a fent felsorolt egyéb iniciátorok. A találmány szerint ilyen izocianátreaktív vegyületek keverékeit is felhasználhatjuk. Különösen előnyösen használhatunk olyan poliolokat, amelyek nem tartalmaznak primer, szekunder vagy tercier nitrogénatomokat.

A korábbiakban (3)-mal jelölt izocianátreaktív vegyületekként a szakmai gyakorlatban ilyen célra felhasznált

HU 223 492 Β1 vegyületek - például poliaminok, amino-alkoholok és poliolok - bármelyikét alkalmazhatjuk. Merev habok előállításához különösen előnyösen használhatunk fel olyan poliolokat és poliolkeverékeket, amelyek hidroxilszáma legalább 10 mg KOH/g, de kisebb 150 mg KOH/g-nál (a hidroxilszám előnyösen 15-60 mg KOH/g lehet), és amelyek átlagos névleges hidroxilfunkcionalitása 2 és 6 közötti, előnyösen 2 és 4 közötti érték. Ezek a nagy molekulatömegű poliolok a szakmai gyakorlatban jól ismertek. Ilyenek például az alkilén-oxidok (így etilén-oxid és/vagy propilén-oxid) molekulánként 2-6 aktív hidrogénatomot tartalmazó iniciátorokkal képezett reakciótermékei. Alkalmas iniciátorok például a következők: poliolok, így etilénglikol, dietilénglikol, propilénglikol, dipropilénglikol, bután-diol, glicerin, trimetilol-propán, trietanol-amin, pentaeritrit és szorbit; poliaminok, így etilén-diamin, tolilén-diamin, diamino-difenil-metán és polimetilén-polifenilén-poliaminok; amino-alkoholok, így etanol-amin és dietanolamin; és a felsorolt iniciátorok keverékei. Alkalmas poliolok továbbá a glikolok és nagyobb funkcionalitású poliolok megfelelő mennyiségű polikarbonsavval képezett kondenzációs termékei. További alkalmas poliolokként említjük meg a terminális hidroxilcsoportokat tartalmazó poli-tio-étereket, poliamidokat, poli-észter-amidokat, polikarbonátokat, poliacetálokat, poliolefineket és polisziloxánokat. A poliolok előnyös képviselői az etilén-oxidés/vagy propilén-oxid-egységeket tartalmazó poliéteipoliolok, közülük is elsősorban a legalább 10 tömeg% (előnyösen 10-85 tömeg%) oxi-etilén-tartalmú poli(oxi-etilén)-poli(oxi-propilén)-poliolok. Poliolokként a fenti típusú poliolok addíciós vagy kondenzációs polimeijeinek diszperzióit vagy oldatait is felhasználhatjuk. Ezeket a módosított poliolokat (amelyeket sok esetében „polimer” polioloknak neveznek) a szakirodalom részletesen ismerteti. Ilyenek például az egy vagy több vinilmonomer (például sztirol és/vagy akril-nitril) polimer poliolokban (például poliéter poliolokban) való in situ polimerizációjában képződő termékek, valamint a poliizocianátok és amino vagy hidroxil funkciós csoportot tartalmazó vegyületek (így trietanol-amin) polimer poliolban való in situ reagáltatásával képződő termékek.

A polimerrel módosított poliolok közül a találmány szempontjából különösen értékesek a sztirol és/vagy akril-nitril poli(oxi-etilén/oxi-propilén) poliolokban való in situ polimerizációjával kapott termékek, és a poliizocianát és egy amino vagy hidroxil funkciós csoportot tartalmazó vegyület (így trietanol-amin) poli(oxi-etilén/oxi-propilén) poliolokban való in situ reagáltatásával képződő termékek. Különösen előnyösek az 5-50% diszpergált polimert tartalmazó poli(oxi-alkilén)-poliolok. Előnyös, ha a diszpergált polimer részecskemérete 50 mikronnál kisebb. A találmány értelmében a felsorolt izocianátreaktív vegyületek keverékeit is felhasználhatjuk. A legcélszerűbb olyan poliolokat használnunk, amelyek nem tartalmaznak primer, szekunder vagy tercier nitrogénatomokat.

A (2) és (3) izocianátreaktív vegyület - vagy a (2) és (3) poliol - egymáshoz viszonyított aránya a korábban megadott határokon belül széles határok között változhat. Ezeknek a vegyületeknek a tömegaránya előnyösen 0,1:1 és 4:1 közötti érték lehet.

Az egymással reagáltatandó poliizocianátok és izocianátreaktív vegyületek aránya a korábban megadott határokon belül szintén széles határok között változhat. A kompozíciót rendszerint úgy állítjuk össze, hogy az izocianátindex 25-300, előnyösen 30-200, különösen előnyösen 102-150 legyen.

Hab kialakításához fúvatószerként vizet használunk. Abban az esetben azonban, ha a víz mennyisége nem elegendő a kívánt habsűrűség eléréshez, kiegészítőleg a poliuretánhabok kialakítására alkalmas bármilyen más megoldást is igénybe vehetünk, például csökkenthetjük vagy változtathatjuk a nyomást, gázt (így levegőt, nitrogént és szén-dioxidot) alkalmazhatunk, egy vagy több hagyományos hajtógázt (például klór-fluor-szénvegyületeket, hidro-fluor-szénvegyületeket, szénhidrogéneket vagy fluorszénvegyületeket) használhatunk, más fúvatószereket (azaz a reakcióelegy bármelyik komponensével a reakcióelegyet habosító gáz felszabadulása közben reagáló anyagokat) használhatunk, és/vagy a reakcióelegyhez gázképződéshez vezető reakciót elősegítő katalizátorokat (például karbodiimidképződést elősegítő katalizátorokat, így foszfolén-oxidokat) adhatunk. A felsorolt kiegészítő habképző megoldásokat egymással kombinálva is alkalmazhatjuk. A fuvatószer mennyisége széles határok között változhat, és azt elsősorban az elérendő habsűrűség szabja meg. A vizet szobahőmérsékletnél alacsonyabb, szoba-hőmérsékletű vagy szobahőmérsékletnél magasabb hőmérsékletű folyadék vagy gőz formájában egyaránt felhasználhatjuk.

Előnyös fúvatószemek bizonyult a víz és széndioxid kombinációja. A szén-dioxidot a habképző berendezés elegyítőfejében lévő habképző komponenseknek, az izocianátreaktív komponensek egyikéhez, vagy - előnyösen - a poliizocianáthoz adhatjuk, mielőtt a poliizocianátot érintkezésbe hozzuk az izocianátreaktív komponensekkel.

Miként már közöltük, 100 tömegrész (1) poliizocianát, (2) izocianátreaktív vegyület, (3) izocianátreaktív vegyület [vagy (2) poliol és (3) poliol] és víz együttes mennyiségében a (2) vegyület [vagy (2) poliol] mennyisége 2-20 tömegrész, a (3) vegyület avagy (3) poliol] mennyisége 5-35 tömegrész és a víz mennyisége 1-17 tömegrész lehet; a fennmaradó hányadot a poliizocianát alkotja. 100 tömegrész fenti keverék előnyösen 55-80 tömegrész poliizocianátot, 3-20 tömegrész (2) poliolt, 10-30 tömegrész (3) poliolt és 2-6 tömegrész vizet tartalmazhat. Ennek megfelelően, ha gyűrűs poliizocianátot (előnyösen aromás poliizocianátot, különösen előnyösen egy MDI-t vagy egy polimetilén-polifenilén-poliizocianátot) használunk, olyan flexibilis habokhoz juthatunk, amelyek a hagyományos flexibilis poliuretánhabokhoz viszonyítva nagy mennyiségben tartalmaznak gyűrűs (előnyösen aromás) maradékokat. Az ilyen habok kialakítása a találmány egy további szempontját képezi. Ezekben a habokban az aromás poliizocianátokból származó benzolgyűrűk mennyisége a hab tömegének előnyösen 30-56%-át, különösen előnyösen 35-50%-át teheti ki. Minthogy a habok előállításá7

HU 223 492 Bl hoz felhasznált más komponensek (például poliolok, polimer poliolok, lángmentesítő szerek, lánchosszabbító szerek és/vagy töltőanyagok) is tartalmazhatnak benzolgyűrűket, a flexibilis habok teljes benzolgyűrű-tartalma a fentinél nagyobb érték is lehet. A flexibilis habok 5 teljes benzolgyűrű-tartalma (Fourier-transzformációs infravörös spektrumelemzéssel meghatározva) előnyösen 30-70 tömeg%, különösen előnyösen 35-65 tömeg% lehet.

Egy előnyös megoldás szerint a találmány tárgya el- 10 járás merev poliuretánhabok előállítására oly módon, hogy egy (1) poliizocianátot egy (2) poliéterpoliollal, amelynek hidroxilszáma legalább 150 mg KOH/g és átlagos névleges hidroxilfunkcionalitása 2-8, egy (3) poliéterpoliollal, amelynek hidroxilszáma legalább 15 10 mg KOH/g, de 150 mg KOH/g-nál kevesebb, és átlagos névleges hidroxilfunkcionalitása 2-6, és vízzel reagáltatunk, mimellett az (1) poliizocianát, a (2) poliol, a (3) poliol és a víz 100 tömegrész össztömegére vonatkoztatva 55-80 tömegrész (1) poliizocianátot, 20 3-20 tömegrész (2) poliolt, 10-30 tömegrész (3) poliolt és 2-6 tömegrész vizet használunk, a reakciót 1. katalizátor és 2. katalizátor és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos sav jelenlétében végezzük, mimellett az 1. katalizátort az izocianátreaktív vegyületek 25 egyik részéhez, a 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizáHO-(EO)_x-(PO)_z-(EO)_y-X[-(

- a képletben EO etilén-oxid-csoportot jelent, PO propilén-oxid-csoportot jelent, x értéke 1-15, előnyösen 3 -10, y értéke 0-6, előnyösen 1 -4, z értéke a fent közölt ekvivalens móltömeg eléréséhez szükséges szám, n értéke 1-2, és X egy 2-10, előnyösen 2-6 szénatomos szénhidrogéncsoportot vagy egy -CH₂-CH₂- 35 (OCH₂-CH₂)!_₂ képletű csoportot jelent - és vízzel reagáltatunk, mimellett az (1) poliizocianát, a (2) poliol, a (3) poliol és a víz 100 tömegrész összmennyiségére vonatkoztatva 55-80 tömegrész (1) poliizocianátot, 3-20 tömegrész (2) poliolt, 10-30 tömegrész (3) 40 poliolt és 2-6, előnyösen 3-5 tömegrész vizet használunk, a reakcióban az izocianátindexet 102 és 200 közötti, előnyösen 102 és 150 közötti értékre állítjuk be, és a poliizocianátot egy vagy több olyan izocianátreaktív kompozícióval reagáltatjuk, amely a fenti 45 (2) poliolt, (3) poliolt és/vagy vizet tartalmaz, de - a 2. katalizátortól és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savtól eltekintve - nem tartalmaz primer, szekunder vagy tercier nitrogénatomot tartalmazó vegyületeket. A víz és a (3) poliol tömegaránya előnyösen 50 (0,1-0,4): 1, míg a (3) poliol és a (2) poliol+víz tömegaránya előnyösen (0,9-2,5): 1 lehet.

A (3) poliolok legelőnyösebb képviselői a fenti (I) általános képletű vegyületek. Azokat az (I) általános képletű vegyületeket, amelyek névleges hid- 55 roxilfunkcionalitása 3, úgy állíthatjuk elő, hogy egy trioliniciátort (például glicerint és/vagy trimetilol-propánt) etoxilezünk, ezután propoxilezünk, majd ismét etoxilezünk. Azokat az (I) általános képletű vegyületeket, amelyek névleges hidroxilfunkcionalitása 2, úgy áltornak megfelelő protonos savat pedig az izocianátreaktív vegyületek másik részéhez keverjük, a reakcióban az izocianátindexet 102 és 150 közötti értékre állítjuk be, és a poliizocianátot egy vagy több olyan izocianátreaktív kompozícióval reagáltatjuk, amely a fenti (2) poliolt, (3) poliolt és/vagy vizet tartalmaz, de - a

2. katalizátortól és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savtól eltekintve - nem tartalmaz primer, szekunder vagy tercier nitrogénatomot tartalmazó vegyületeket.

Ezzel az előnyös eljárással olyan habokat kapunk, amelyek hőbomlásra kevésbé hajlamosak. Különösen érvényes ez a nagyméretű termékekre, így a mozgó szállítószalagon kialakított hablapokra. A habok fokozott stabilitással rendelkeznek, és az azokból extrahálható anyag mennyisége csekély.

Az utóbbi eljárás egy még előnyösebb változata szerint a merev habokat úgy állítjuk elő, hogy egy (1) poliizocianátot egy (2) poliéterpoliollal, amelynek átlagos ekvivalens móltömege 70-300, előnyösen 70-150, átlagos névleges hidroxilfunkcionalitása 2-6, előnyösen

2-3, oxi-etilén-tartalma pedig legalább 75 tömeg%, egy (3) poliéterpoliollal, amelynek átlagos ekvivalens móltömege 1000-3000, átlagos névleges hidroxilfúnkcionalitása 2-3, előnyösen 2, és szerkezete az (I) általános képletnek felel meg

-(ΕΟ),-(ΡΟ)_ζ-(ΕΟ)_χΗ]_η(Ι) líthatjuk elő, hogy etilénglikolt, dietilénglikolt és/vagy trietilénglikolt etoxilezünk, ezután propoxilezünk, majd ismét etoxilezünk; vagy etilénglikolt, dietilénglikolt és/vagy trietilénglikolt propoxilezünk, majd etoxilezünk; vagy egy 4-15 oxi-etilén-csoportot tartalmazó poli(oxi-etilén)-poliolt propoxilezünk, majd etoxilezünk. Az eljárásban a fenti, kiemelkedően előnyös poliolok keverékeit is felhasználhatjuk. A kiemelkedően előnyös, (I) általános képletű poliolok mellett adott esetben más poliolokat is használhatunk, ezek mennyisége azonban nem haladhatja meg az (I) általános képletű poliolok tömegére vonatkoztatott 30 tömeg%-ot. Az (I) általános képletű poliolok kereskedelmi forgalomban beszerezhető anyagok (ilyen például az Imperial Chemical Industries PLC Daltocel F 430 nevű terméke).

A találmány szerinti eljárásban a poliizocianát, az izocianátreaktív vegyületek és a füvatószer mellett egy vagy több egyéb, a poliuretánhabok előállításához szokásosan felhasznált adalék és/vagy segédanyagokat is alkalmazhatunk. Ilyen adalék és/vagy segédanyagok például a következők: habstabilizáló anyagok vagy felületaktív anyagok [így sziloxán-(oxi-alkilén)-kopolimerek és poli(oxi-etilén)-poli(oxi-propilén)-tömb-kopolimerek], lángmentesítő anyagok [így halogénezett alkil-foszfátok, például trisz(klór-propil)-foszfát, melamin és guanidinkarbonát], antioxidánsok, UV-stabilizátorok, mikrobaés gombaellenes anyagok, továbbá töltőanyagok (így latex, TPU, szilikátok, bárium- és kalcium-szulfát, kréta, üvegrost, üveggyöngy és poliuretánhulladék). Előnyösen olyan adalék és segédanyagokat használunk, amelyek

HU 223 492 Β1 nem tartalmaznak primer, szekunder vagy tercier nitrogénatomokat.

A találmány szerint a merev poliuretánhabok előállítására ismert technikákat (egymenetes, előpolimervagy szemi-előpolimer-technikát) és szokásos elegyítési módszereket alkalmazhatunk. A merev habot tábla, formába öntött hab (a szerkezeti anyagként felhasználandó és adott helyre öntendő habokat is beleértve), porlasztón hab, felfújt hab és más anyaggal (így keménylemezzel, gipszkartonnal, műanyagokkal, papírral, fémmel vagy egyéb habhordozó réteggel) képezett laminált termék formájában egyaránt előállíthatjuk.

Sok felhasználási területen előnyös, ha a poliuretángyártáshoz szükséges komponenseket a poliizocianátot tartalmazó előkeverék és az izocianátreaktív komponenseket tartalmazó előkeverék formájában szolgáltatjuk. Az izocianátreaktív komponenseket tartalmazó előkeverék a (2) és (3) izocianátreaktív komponensek mellett rendszerint az adalék anyagokat, a segédanyagokat és a fúvatószert is tartalmazza oldat, emulzió vagy diszperzió formájában.

Az izocianátreaktív komponenseket a poliizocianáttól függetlenül is szolgáltathatjuk az adalékokat és segédanyagokat is tartalmazó két vagy több kompozíció formájában. így például az egyik kompozíció a 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savat, a vizet és a (2) poliolt, a másik kompozíció pedig a (3) poliolt, az 1. katalizátort és az antioxidánst tartalmazhatja; ezt a két kompozíciót két különböző tárolótartályból juttathatjuk a habgyártó berendezés keverőfejébe, ahol azokat a poliizocianáttal is összekeverjük.

A találmány továbbá a 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savat, vizet és (2) poliolt tartalmazó kompozíciókra vonatkozik. Ezek a kompozíciók - a 2. katalizátor és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos sav, a víz és a (2) poliol 100 tömegrész összmennyiségére vonatkoztatva 0,1-20 (előnyösen 0,1-10) tömegrész 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savat, 10-55 tömegrész vizet és 35-85 tömegrész (2) poliolt tartalmazhatnak. Ezeket a kompozíciókat a három komponens összekeverésével állítjuk elő.

Korábban közöltük, hogy a 2. katalizátor és/vagy a

2. katalizátornak megfelelő protonos sav előnyös képviselői azok, amelyek vízben való oldhatósága 25 °C-on legalább 5 g 2. katalizátor/liter víz. Ha a 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savat a fenti kompozíciókban használjuk, előnyösen olyan vegyületeket alkalmazunk, amelyekből a (2) poliol és a víz 1 liter össztérfogatú mennyisége legalább 2 g-ot képes feloldani, tekintet nélkül a vegyületek kizárólag vízben való oldhatóságára.

A fenti kompozíciókban és a merev poliuretánhabok gyártásában előnyösebb a 2. katalizátort használnunk, azt tapasztaltuk ugyanis, hogy ha a 2. katalizátor helyett az annak megfelelő protonos savat alkalmazzuk, azonos gélesedési idő eléréséhez több ónkatalizátorra van szükség.

A merev habot úgy állítjuk elő, hogy a fentiekben felsorolt komponenseket a hab emelkedésének leállásáig reagálni és habosodni hagyjuk. A habemelkedés befejeződése után a habot a kívánt ideig kikeményedni hagyjuk. A kikeményedéshez rendszerint 1 perc-24 óra (előnyösen 5 perc-12 óra) elegendő. Kívánt esetben a kikeményítést megnövelt hőmérsékleten végezhetjük. Ezután a habot zúzhatjuk. Előnyös azonban, ha a kapott merev habot zúzás előtt 80 °C-nál alacsonyabb hőmérsékletre, célszerűen 50 °C-nál alacsonyabb hőmérsékletre, különösen előnyösen szobahőmérsékletre hagyjuk hűlni. A merev (azaz még nem zúzott) hab magsűrűsége előnyösen 3-27 kg/m³, célszerűen 3-18 kg/m³, különösen előnyösen 3-15 kg/m³ lehet (az ISO 845 számú szabvány szerint mérve).

A fentiek szerint előállított merev (azaz még nem zúzott) hab jelentős mennyiségben tartalmaz nyílt cellákat. Előnyösen a merev hab celláinak túlnyomó többsége nyílt.

A zúzást bármilyen ismert módszerrel, bármely alkalmas eszközzel elvégezhetjük. A zúzást például úgy végezhetjük, hogy a habra sík vagy előformázott felület útján mechanikai erőt gyakorolunk, vagy a habot változó külső nyomás hatásának tesszük ki.

A legtöbb esetben elegendő a zúzás során olyan mértékű mechanikai erőt gyakorolnunk a habra, amely a hab méretét a zúzás irányában 1-90%-kal, előnyösen 50-90%-kal csökkenti. Kívánt esetben a zúzást megismételhetjük és/vagy egynél több dimenzióban is végrehajthatjuk. A zúzás hatására a zúzás irányában jelentősen megnő a hab golyó-visszapattanása. A zúzás hatására a hab sűrűsége is nőhet, ennek mértéke azonban rendszerint nem haladja meg a zúzás előtti sűrűség 30%-át.

A habot a habemelkedés irányában zúzhatjuk. Speciális habot kapunk akkor, ha a zúzást a habemelkedésre merőleges irányban végezzük: ekkor nagymértékben anizotrop sejtszerkezetű hab képződik.

A zúzás körülményeire nehéz a fentieknél pontosabb útmutatást adni, mert azok többek között a hab sűrűségétől, a hab merevségétől és a felhasznált zúzóberendezés típusától függően változnak. Úgy véljük azonban, hogy a poliuretánhabok zúzására rendelkezésre álló általános szakismeretek alapján szakember a fenti útmutatást és a példákban adott kitanítást figyelembe véve egyszerűen megválaszthatja az adott célra legalkalmasabb zúzási módszert és eszközöket.

Zúzás hatására legalább a zúzás irányában megnövekszik a hab golyó-visszapattanása. A flexibilis hab magsűrűsége rendszerint 3-30 kg/m³, előnyösen

3-20 kg/m³, célszerűen 3-18 kg/m³ lehet.

Zúzás után a habot hőkezelésnek vethetjük alá annak érdekében, hogy csökkentsük a zúzás okozta sűrűségnövekedést. A hőkezelést 70-200 °C-on, előnyösen 90-180 °C-on végezzük 0,5 perc és 8 óra közötti, előnyösen 1 perc és 4 óra közötti ideig.

A zúzás és az azt követő esetleges hőkezelés hatására egyedülálló jellemzőkkel rendelkező, új flexibilis habok képződnek. Noha a habok flexibilisek, Young-féle tárolási modulusuk (E’) a -100 °C és +25 °C közötti hőmérséklet-tartományban nem változik jelentős mértékben. Az aromás poliizocianátokból előállított habok oxigénindexe (az ASTM 2863 számú szabvány szerint

HU 223 492 Β1 mérve) előnyösen 20-nál nagyobb. A habok Youngféle tárolási modulusa 25 °C-on legföljebb 500 kPa, előnyösen legföljebb 350 kPa, különösen előnyösen 10-200 kPa, behajlási tényezőjük (CLD 65/25, az ISO 3386/1 számú szabvány szerint mérve) pedig legalább 2,0, előnyösen legalább 3,5, különösen előnyösen 4,5-10. A habok CLD hiszterézisvesztesége - az (A-B)xlOO

A képlet alapján számítva (ahol A a terhelés alatt, B pedig a terhelés megszüntetése után felvett nyomás/feszültség görbe alatti területet jelenti az ISO 3386/1 számú szabvány szerint mérve) - 55%-nál kisebb, előnyösen 50%nál kisebb érték. Továbbá az így kapott habok Poissonszáma (a hab nyomás alatt való hosszanti megnyúlása alapján mérve) igen kis, sőt esetenként negatív érték is lehet. A habok kompressziószáma rendszerint kis, előnyösen 40% alatti érték (az ISO 1856 számú szabvány „A” módszere szerinti normáleljárással mérve).

Azokat a habokat, amelyek Tg^h-értéke nem túl nagy, hőformázással idomtestekké alakíthatjuk. A hőformázható habok Tg^h-értéke előnyösen 80-180 °C, különösen előnyösen 80-160 °C lehet. Azt tapasztaltuk továbbá, hogy a viszonylag csekély mennyiségű kis móltömegű poliol felhasználásával készített habok esetén a Tg^h-pontban DMTA-sel csak csekély mértékű moduluszváltozás észlelhető, vagy nincs modulusváltozás (az utóbbi esetben a modulus a hab termikus bomlása során fokozatosan változik); ezek a habok is alkalmasak hőformázásra.

A fenti habok további előnyös tulajdonsága, hogy teherbíró képességük (például nyomásállóságuk) még töltőanyagmentes állapotban is jó, és ugyanakkor még igen kis sűrűségnél is megfelelő rugalmassággal, tépőszilárdsággal és tartóssággal (fáradásállósággal) rendelkeznek. A hagyományos flexibilis habokhoz gyakran nagy mennyiségű töltőanyagot kell adni annak érdekében, hogy megfelelően teherbíró termék képződjön. A nagy mennyiségű töltőanyag felhasználása viszkozitásnövekedéshez vezet, ami megnehezíti a hab feldolgozását.

A találmány szerinti habokat például kárpitozott bútorok, autóülések és matracok bélésanyagaiként, szőnyeghátlapokként, nedvszívó pelenkabetétekként, csomagolóanyagokként, autókban hangszigetelő habokként és általános rázkódásgátló anyagokként használhatjuk. A találmány szerinti új flexibilis habokat más, hagyományos flexibilis habokkal együtt is felhasználhatjuk kompozitok kialakítására például öntvényekben. Ilyen kompozitokat úgy is kialakíthatunk, hogy az öntőformában a találmány szerinti hab jelenlétében képezzük ki a komponensek reagáltatásával a hagyományos flexibilis habot. Más megoldás szerint a kompozitok kialakítása során az öntőformában egy hagyományos flexibilis hab jelenlétében a komponensek reagáltatásával egy találmány szerinti merev habot képezünk, majd az így kapott terméket zúzzuk. A találmány szerinti habokat textilfedő anyagokként, más lapanyagok fedésére, szőnyegalátétekként és nemezpótló anyagokként is felhasználhatjuk; a habot például lánglaminálásos technikával tapaszthatjuk textíliákhoz, szőnyegekhez vagy más lapanyagokhoz. Ebből a szempontból fontos megjegyeznünk, hogy a találmány szerinti habokból vékony (például kb. 1 cm vagy kisebb vastagságú) lapok vághatok. A találmány szerinti habok csővezetékek és tartályok külső szigetelésére is felhasználhatók.

A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül a következő példákkal szemléltetjük.

7. (összehasonlító) példa

184,4 g polimer MDI (NCO-értéke 30,7 tömeg%, izocianátfunkcionalitása 2,7) és 159,6 g uretoniminnel módosított MDI (NCO-értéke 31 tömeg%, izocianátfunkcionalitása 2,09, uretonimin-tartalma 17 tömeg%, 2,4’-MDI-tartalma 20 tömeg%) összekeverésével poliizocianátkeveréket („A” keverék) készítettünk.

1,35 g Dabco<^R> T9 [ón (Il)-oktoát-katalizátor (1. katalizátor), az Air Products gyártmánya] és 90 g EO/PO poliol (dietilénglikol-iniciátorral készített termék, névleges funkcionalitása 2, etilén-oxid-tartalma 20,2 tömeg%, hidroxilszáma 30 mg KOH/g) összekeverésével 1. katalizátort tartalmazó keveréket (,3” keverék) készítettünk.

34,0 g 200-as móltömegű polietilénglikol, 10,6 g trietilénglikol és 20,5 g víz összekeverésével víztartalmú keveréket („C” keverék) készítettünk.

Az „A”-„C” keveréket összekeverés előtt 25 °C-os vízfürdőn stabilizáltuk.

750 ml-es papírpohárba 240,8 g „A” keveréket, 63,95 g „B” keveréket és 45,47 g „C” keveréket mértünk be (az izocianátindex 90 volt), és HeidolphW típusú mechanikus keverővei 13 másodpercig 5000 fordulat/perc sebességgel kevertük. Összekeverés után a reakcióelegyet 10 literes nyitott vödörbe töltöttük, és reagálni hagytuk. A gélesedési idő 52 másodperc, a habemelkedési idő 90 másodperc volt. Legalább 15 perc elteltével a képződött habot kiemeltük a vödörből, és szobahőmérsékletre hagytuk hűlni. Merev poliuretánhabot kaptunk. Ezután a hab közepéből a magsűrűség és az extrahálható anyagtartalom meghatározására mintákat vettünk ki. A kapott hab magsűrűsége 12 kg/m³, extrahálható anyagtartalma 13,9 tömeg% volt.

Az extrahálható anyagtartalmat a következőképpen mértük:

A méréshez 500 ml-es körte alakú lombikból, folyamatos extrahálásra alkalmas Soxhlet készülékből és Dimroth hűtőből összeállított berendezést használtunk.

3-4 g össztömegű habmintát kb. 0,3 cm³-es darabokra vágtunk, a habdarabokat extrakciós tartályba töltöttük, és a tartályt a Soxhlet készülékbe helyeztük. A folyamatos extrahálást 300 ml metanollal végeztük. A lombik tartalmát 140 °C-ra felfűtött olaj fürdővel melegítettük. 3 órás forralás után a metanolt forgó bepárlókészüléken lepároltuk a szűrletről, és mértük a lombikban lévő maradék tömegét. Az extrahálható anyagok mennyiségét (ami a nem kívánt vegyületmaradékok mennyiségére jellemző) a habminta tömegére vonatkoztatott tömeg%-ban fejeztük ki. Minél nagyobb ez az érték, annál több nem kívánt vegyületmaradékot tartalmaz a hab.

HU 223 492 Β1

2. példa

1. katalizátorként Dabco^(R> T9-et, 2. katalizátorként az 1. táblázatban felsorolt vegyületeket használtuk. Az 1. katalizátor mennyiségét úgy állítottuk be, hogy a gélesedési idő az 1. példában megadottal azonos (azaz kb. 52 másodperc) legyen. A katalizátorok mennyiségét az 1. táblázatban közöljük. A 2. katalizátort minden esetben vizes oldat formájában adtuk az 1. példában ismertetett „C” keverékhez; a „C” keverék víztartalmát úgy állítottuk be, hogy a katalizátoroldattal bevitt vizet is figyelembe véve azonos legyen az 1. példában megadottal. Egyebekben az 1. példában leírtak szerint jártunk el. Mértük a kapott habok magsűrűségét és extrahálható anyagtartalmát; a kapott eredményeket az 1. táblázatban közöljük.

A savak sóit úgy állítottuk elő, hogy az adott sav vizes oldatát 1 mólos nátrium-hidroxid- vagy kálium-hid5 roxid-oldattal titráltuk. A felhasználandó hidroxidoldat mennyiségét a sav móltömegének/funkcionalitásának és a kívánt semlegesítési foknak a figyelembevételével számítottuk ki. Az 1. táblázatban a 2. katalizátorokat a kiindulási sav, a sóképző fémion és a szám10 szerű semlegesítési hányad megadásával jellemeztük; a „citromsav 0,33 Na” tehát olyan citromsav-nátriumsót jelent, ahol a savas hidrogénatomok 1/3-át helyettesíti nátriumion.

1. táblázat

A 2. katalizátor típusa	Az 1. és 2. katalizátor mennyisége (a komponensek össztömegére vonatkoztatott tömeg%)	Extrahálható anyagok, tömeg%	Magsűrűség (ISO 845) kg/m3
2. katal.	1. katal.
Nincs	0	0,27	13,9	12
Citromsav 0,33 Na	0,193	0,92	7,5	11
BTCA 1 Na	0,308	0,18	8,4	11
MBA 0,5 Na	0,159	0,23	11,0	11
TDGA 1 Na	0,175	0,23	12,3	12
EDTA 0,75 Na	0,322	0,57	10,0	12
EDTA 1 Na	0,342	0,49	6,3	12
1 EDTA 0,5 K	0,411	0,75	10,8	12
| DHPTA0,75Na	0,349	0,87	5,5	12
HEDTA	0,250	1,00	8,6	12
HEDTA 0,25 Na	0,270	0,65	10,6	11
PAcA	0,194	1,10	12,0	14
PAcA 0,25 Na	0,211	0,69	6,1	13
PAcA 0,5 Na	0,224	0,51	10,1	12
PAcA 0,75 Na	0,238	0,36	8,3	11
PAcA 1 Na	0,248	0,27	8,6	12

PAcA=2000-es móltömegű poliakrilsav

3. példa

Az előző példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy 2. katalizátorként PAcA 0,25 Na-t használtunk, és a „C” keverék víztartalmának csökkentésével a reakcióelegy izocianátindexét 104-re állítottuk be. A most felhasznált reakcióelegy víztartalma tehát - az 1. példa szerinti elegy 4,09 tömeg%-os víztartalmával szemben - 3,43 tömeg% volt. A 2. katalizátort a komponensek össztömegére vonatkoztatva 0,211 tömeg% mennyiségben használtuk, és a körülbelül 52 másodperces gélesedési idő eléréséhez az 1. kata50 lizátor mennyiségét az 1. példa szerinti 0,69 tömeg%ról 0,67 tömeg%-ra csökkentettük.

A kapott hab középső részéből mintákat vágtunk, és mértük az előző példákban megadott jellemzőket. A hab magsűrűsége 14,5 kg/m³, az extrahálható anyag55 tartalom 2,3 tömeg% volt.

A kivágott habmintákat sík lemezekkel felszerelt InstronW típusú mérőberendezésbe helyeztük, és a hab emelkedésének irányában egy préseléssel (70% CLD) 100 mm/perc sebességgel zúztuk, majd a zúzást a hab emelkedésének irányában 500 mm/perc sebességgel to11

HU 223 492 BI vább folytattuk (70% CLD az első zúzás utáni magassághoz viszonyítva). Zúzás után a magsűrűség 17,5 kg/m³-re nőtt. Flexibilis habot kaptunk, aminek a -100 °C és +25 °C hőmérséklet-tartományban nem volt fő üveg-gumi átalakulási pontja.

A hab mechanikai és egyéb fizikokémiai jellemzői a következők voltak (az egyes jellemzőknél a mérésükre használt módszert ismertető szabvány számát is megadtuk):

Young-féle tárolási modulusarány (E’_₁₀₀o_C/E’₊25»c) (ISO/DIS 6721-5) 2,8

Young-féle tárolási modulus 25 °C-on, kPa (ISO/DIS 6721-5) 233

Benzoltartalom, tömeg% (számított) 42, 6

Golyó-visszapattanás, % (ISO 8307) 53

CLD-40% (behajlás présterhelés alatt), kPa (ISO 3386/1) 6,3

Behajlási tényező (CLD 65/25) (ISO 3386/1) 4,5

Claims (11)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás vízzel fuvatott poliuretánhab előállítására, amelynek során poliizocianátokat izocianátvegyületekkel, ezen belül legalább egy poliollal reagáltatunk víz és egy olyan katalizátor-rendszer jelenlétében, amely egy 2-18 szénatomos karbonsav ónsójából (a továbbiakban: 1. katalizátor) és egy, legalább két, savas hidrogénatommal rendelkező, vízben 2 és 10 közötti pK_a-értékű protonos sav lítium-, nátrium-, kálium-, rubídium-, cézium-, magnézium-, kalcium-, stronciumés/vagy báriumsójából (a továbbiakban: 2. katalizátor) áll, mind az 1., mind a 2. katalizátort a habképzéshez felhasznált összes komponens tömegére vonatkoztatva 0,1-5 tömeg% mennyiségben használjuk, és az 1. katalizátort és a 2. katalizátort 1. katalizátort, katalizátor 30:70 és 95:5 közötti tömegarányban használjuk, azzal a megkötéssel, hogy a találmány körén kívül esik az az eljárás, amikor polielektrolitsókat használunk poliizocianátként toluol-di-izocianátot és aminkatalizátort alkalmazó flexibilis habgyártásban, azzal jellemezve, hogy a habképzési reakció végrehajtása előtt az 1. katalizátort az izocianátreaktív vegyületek egyik részébe, míg a 2. katalizátort az izocianátreaktív vegyületek másik részébe keveijük be.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az 1. katalizátort és a 2. katalizátort 0,2-3 tömeg% mennyiségben használjuk.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az 1. és 2. katalizátort 50:50 és 90:10 közötti tömegarányban használjuk.
4. 4. Az 1 -3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 1. katalizátorként egy telített, alifás, 2-12 szénatomos monokarbonsav ónsóját használjuk.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan 2. katalizátort használunk, amelyben a savas hidrogénatomok 10-90%-át helyettesíti fémion.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább 3 savas hidrogénatomot tartalmazó protonos savból levezetett 2. katalizátort használunk.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 2. katalizátorként nátriumés/vagy káliumsókat használunk.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan 2. katalizátort alkalmazunk, amelynek vízben való oldhatósága 25 °C-on legalább 5 g 2. katalizátor/1 liter víz.
9. 9. Eljárás 3-27 kg/m³ magsűrűségű merev poliuretánhab előállítására, azzal jellemezve, hogy egy (1) poliizocianátot egy (2) izocianátreaktív vegyülettel, amelynek átlagos egyenértéktömege legföljebb 374, és amelyben az izocianátreaktív hidrogénatomok átlagos száma 2-8, egy (3) izocianátreaktív vegyülettel, amelynek átlagos egyenértéktömege 374-nél nagyobb, és amelyben az izocianátreaktív hidrogénatomok átlagos száma 2-6, valamint vízzel reagáltatunk az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti 1. katalizátor és a 2. katalizátor és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos sav jelenlétében, mimellett az 1. katalizátort az izocianátreaktív vegyületek egyik részéhez, a 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savat pedig az izocianátreaktív vegyületek másik részéhez keveijük, és az (1) poliizocianát, (2) izocianátreaktív vegyület, (3) izocianátreaktív vegyület és víz 100 tömegrésznyi összmennyiségére vonatkoztatva 2-20 tömegrész (2) izocianátreaktív vegyületet, 5-35 tömegrész (3) izocianátreaktív vegyületet, 1-17 tömegrész vizet és a 100 tömegrész eléréséhez szükséges mennyiségű poliizocianátot használunk.
10. 10. Eljárás a -100 °C és +25 °C közötti hőmérséklet-tartományban fő üveg-gumi átalakulási ponttal nem rendelkező flexibilis hab előállítására, azzal jellemezve, hogy egy, a 9. igénypont szerinti eljárással kapott habot zúzunk.
11. 11. Kompozíció, azzal jellemezve, hogy a 2. katalizátor és/vagy az annak megfelelő protonos sav, a víz és a poliol 100 tömegrésznyi mennyiségére vonatkoztatva 0,1-20 tömegrész, az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti 2. katalizátort és/vagy a 2. katalizátornak megfelelő protonos savat, 10-44 tömegrész vizet, és 35-85 tömegrész legalább 150 mg KOH/g hidroxilszámú és 2 és 8 közötti átlagos névleges hidroxilfunkcionalitású poliolt vagy poliolkeveréket tartalmaz.