NL9401907A - Method for processing and preparing microcellular, elastomeric polyurethane, and products fabricated using microcellular, elastomeric polyurethane - Google Patents

Method for processing and preparing microcellular, elastomeric polyurethane, and products fabricated using microcellular, elastomeric polyurethane Download PDF

Info

Publication number
NL9401907A
NL9401907A NL9401907A NL9401907A NL9401907A NL 9401907 A NL9401907 A NL 9401907A NL 9401907 A NL9401907 A NL 9401907A NL 9401907 A NL9401907 A NL 9401907A NL 9401907 A NL9401907 A NL 9401907A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
solvolysis
microcellular
elastomeric polyurethane
methane
aminophenyl
Prior art date
Application number
NL9401907A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Sijmen Jan Willem Schouten
Original Assignee
Hevea B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hevea B V filed Critical Hevea B V
Priority to NL9401907A priority Critical patent/NL9401907A/en
Publication of NL9401907A publication Critical patent/NL9401907A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/18Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
    • C08J11/22Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds
    • C08J11/24Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds containing hydroxyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/83Chemically modified polymers
    • C08G18/831Chemically modified polymers by oxygen-containing compounds inclusive of carbonic acid halogenides, carboxylic acid halogenides and epoxy halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for processing microcellular, elastomeric polyurethane containing ester compounds by solvolysis with an alcohol in the presence of a base, to form a mixture of polyols, the solvolysis being carried out in the absence of oxygen and water in an enclosed apparatus. The invention also relates to a product, wholly or partially fabricated from microcellular, elastomeric polyurethane that has been prepared using a mixture of polyols.

Description

Werkwijze voor het verwerken en bereiden van microcellulair, elastomeer polyurethaan, alsmede produkt, vervaardigd met toepassing van microcellulair, elastomeer polyurethaan.Process for the processing and preparation of microcellular elastomeric polyurethane, as well as product manufactured using microcellular elastomeric polyurethane.

Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwerken van microcellulair, elastomeer polyurethanen, die esterbindingen bevatten, en in het bijzonder op resten en afsnijdsels hiervan, door solvolyse met een alcohol bij aanwezigheid van een base onder vorming van een mengsel van polyolen.This invention relates to a process for processing microcellular elastomeric polyurethanes containing ester bonds, and in particular residues and trimmings thereof, by solvolysis with an alcohol in the presence of a base to form a mixture of polyols.

In de beschrijving van de onderhavige uitvinding wordt onder "resten en afsnijdsels" verstaan resten en afsnijdsels, die bij de vervaardiging van polyurethaan bevattende produkten vrijkomen. Ook worden polyurethaan bevattende produkten, die niet aan de gestelde specificaties voldoen, tot deze resten en afsnijdsels gerekend.In the description of the present invention, "scraps and trimmings" means scraps and trimmings released during the manufacture of polyurethane-containing products. Products containing polyurethane which do not meet the stated specifications are also included in these residues and trimmings.

Een werkwijze voor het verwerken van polyurethanen door solvolyse is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.316.992, waarin de solvolyse met water als solvolyse-reagens tot diaminen, diolen en kooldioxide als een discontinu proces wordt beschreven. Deze solvolyse met water als solvolyse-reagens kan ook continu met behulp van een extrudeerinrichting worden uitgevoerd, zoals bijvoorbeeld is beschreven in het artikel van E. Gigat, Kunststoffe, 68 (1978) 281. Deze werkwijzen hebben echter het nadeel dat de diolen, voordat zij kunnen worden teruggevoerd in het proces, gescheiden moet worden van de diaminen. Bovendien moeten de diaminen eerst worden omgezet in de overeenkomstige di-isocyanaten, voordat zij weer kunnen worden gebruikt voor de bereiding van polyurethanen.A method of processing polyurethanes by solvolysis is known from U.S. Patent 4,316,992, which describes solvolysis with water as a solvolysis reagent to diamines, diols and carbon dioxide as a discontinuous process. This solvolysis with water as a solvolysis reagent can also be carried out continuously by means of an extruder, as described, for example, in the article by E. Gigat, Kunststoffe, 68 (1978) 281. However, these processes have the drawback that the diols they can be returned to the process, separate from the diamines. In addition, the diamines must first be converted into the corresponding diisocyanates before they can be used again for the preparation of polyurethanes.

Een dergelijke werkwijze is eveneens bekend uit het artikel van G. Bauer in Kunststoffe, 81 (1991) 301* waarin als solvolyse-reagens een alcohol wordt gebruikt bij aanwezigheid van een katalysator, die verze-pingsreacties katalyseert. Op deze wijze wordt uit polyurethanen een mengsel van in hoofdzaak diolen en polyurethanen met een laag molecuulge-wicht verkregen. Als in plaats van een alcohol een diol wordt gebruikt, dan ontstaan er polyurethanen, die, naast een laag molecuulgewicht, eind-standige hydroxylgroepen bezitten. Deze chemische omzetting van polyurethaan, dat esterbindingen bevat, is schematisch weergegeven in Figuur 1. Hierbij stellen Rj een polyolrest, R2 een polyesterrest en R3 de rest van het diol, dat als solvolyse-reagens is gebruikt, voor.Such a method is also known from the article by G. Bauer in Kunststoffe, 81 (1991) 301 *, in which an alcohol is used as solvolysis reagent in the presence of a catalyst, which catalyses saponification reactions. In this way, a mixture of mainly diols and low molecular weight polyurethanes is obtained from polyurethanes. If a diol is used instead of an alcohol, polyurethanes are formed which, in addition to a low molecular weight, have terminal hydroxyl groups. This chemical conversion of polyurethane containing ester bonds is shown schematically in Figure 1. Here R 1 represents a polyol residue, R 2 represents a polyester residue and R 3 represents the rest of the diol used as a solvolysis reagent.

[ Figuur 1][ Figure 1]

Vooral diolen met een hoog kookpunt, die zijn verkregen uit ethy-leenoxide en propyleenoxide, worden in dergelijke processen als solvoly-se-reagens toegepast. Deze werkwijzen hebben echter als nadeel dat, soms carcinogene, diaminen in aanzienlijke mate als bijprodukten worden gevormd, zoals beschreven is in het artikel van M. Kugler, Urethanes Technology, februari/maart 1994, blz. 49·In particular, high-boiling diols obtained from ethylene oxide and propylene oxide are used as solvolysis reagent in such processes. However, these methods have the drawback that, sometimes carcinogenic, diamines are formed to a considerable extent as by-products, as described in the article by M. Kugler, Urethanes Technology, February / March 1994, p. 49 ·

Als polyurethanen, die zijn afgeleid van bis(4-isocyanatofenyl)-methaan, worden onderworpen aan een solvolyse overeenkomstig een werkwijze van de stand van de techniek, bevat het solvolyseprodukt 1.000 tot 5.000 dpm van het carcinogene bis(4-aminofenyl)methaan, zoals is beschreven in het artikel van G. Bauer, Kunststoffe, 81 (1991) 301. Aangezien de richtwaarde 50 dpm is, kan het solvolyseprodukt slechts in hoeveelheden van 1-5 gew. % worden gemengd met het polyol, dat normaliter voor de vervaardiging van polyurethanen wordt gebruikt.When polyurethanes derived from bis (4-isocyanatophenyl) methane are subjected to solvolysis according to a prior art method, the solvolysis product contains 1,000 to 5,000 ppm of the carcinogenic bis (4-aminophenyl) methane, such as is described in the article by G. Bauer, Kunststoffe, 81 (1991) 301. Since the target value is 50 ppm, the solvolysis product can only be used in amounts of 1-5 wt. % are mixed with the polyol normally used for the production of polyurethanes.

Een ander nadeel van de hierboven genoemde werkwijzen is dat een solvolyseprodukt wordt verkregen, dat alleen kan worden teruggevoerd in de bereiding van harde PUR-schuimen, zoals is beschreven in het Poly-urethane Handbook, G. Oertel (ed.), Carl Hanser Verlag, 1994, blz. 664.Another drawback of the above-mentioned methods is that a solvolysis product is obtained, which can only be recycled in the preparation of hard PUR foams, as described in the Poly-urethane Handbook, G. Oertel (ed.), Carl Hanser Verlag , 1994, p. 664.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het vinden van een oplossing voor de bovengenoemde problemen. Dit doel wordt bereikt met een werkwijze, zoals die in de aanhef genoemd is, die is gekenmerkt doordat de solvolyse wordt uitgevoerd bij afwezigheid van zuurstof en water in een afgesloten inrichting.The object of the present invention is to find a solution to the above-mentioned problems. This object is achieved by a method as mentioned in the preamble, characterized in that the solvolysis is carried out in the absence of oxygen and water in a closed device.

In de beschrijving van de onderhavige uitvinding wordt onder "bij afwezigheid van zuurstof en water" een toestand verstaan, waarbij zuurstof en water elk aanwezig zijn in een hoeveelheid van in het algemeen minder dan 10.000 dpm. Bij voorkeur zijn zuurstof en water elk in een hoeveelheid van minder dan 1000 dpm, bijvoorbeeld in een hoeveelheid van 1 - 400 dpm, aanwezig.In the description of the present invention, "in the absence of oxygen and water" is understood to mean a state where oxygen and water are each present in an amount of generally less than 10,000 ppm. Preferably, oxygen and water are each present in an amount of less than 1000 ppm, for example in an amount of 1 - 400 ppm.

In de beschrijving van de onderhavige uitvinding wordt onder een "afgesloten inrichting" verstaan een inrichting, waarin reactanten kunnen worden toegevoegd, deze kunnen reageren en waaruit de gevormde produkten kunnen worden verwijderd, zonder dat de reactanten, het reactiemengsel of de produkten in aanraking komen met ongewenste verbindingen, zoals zuurstof en water, wat aanleiding kan geven tot ongewenste nevenreacties en/of bijprodukten.In the description of the present invention, a "sealed device" is understood to mean a device in which reactants can be added, reacted, and from which the formed products can be removed, without the reactants, reaction mixture or products coming into contact with undesirable compounds, such as oxygen and water, which can give rise to undesired side reactions and / or by-products.

De uitvinding heeft meer in het bijzonder betrekking op een werkwijze voor het verwerken van resten en afsnijdsels van zacht schuim van polyurethaanrubber (zacht PUR-schuim), dat wordt gebruikt in de vervaar diging van laarzen, zolen, kussens en dergelijke, tot een produkt, dat een mengsel van polyolen omvat. Er is hierbij verrassend gevonden dat dit produkt kan worden toegepast bij de bereiding van polyurethanen, in het bijzonder zacht PUR-schuim.More particularly, the invention relates to a method for processing polyurethane rubber (PUR soft foam) soft foam residues and trimmings used in the manufacture of boots, soles, cushions and the like into a product, comprising a mixture of polyols. It has surprisingly been found that this product can be used in the preparation of polyurethanes, in particular soft PUR foam.

De hardheid van PUR-schuimen wordt bepaald door de verhouding van polyol, dat een kort diol bevat. Hierin wordt de korte diolcomponent als het harde gedeelte en de polyolcomponent als het zachte gedeelte beschouwd. In de beschrijving van de onderhavige uitvinding wordt onder zachte PUR-schuimen polyurethanen verstaan, waarin de verhouding zacht:hard kleiner of gelijk is aan 1:2. Een ander kenmerk van het zachte PUR-schuim is dat het bereid werd uit bis(4-isocyanatofenyl)methaan, een polyesterpolyol met een molecuulgewicht van meer dan 2000 en 1,4-butaan-diol.The hardness of PUR foams is determined by the ratio of polyol containing a short diol. Herein, the short diol component is considered as the hard part and the polyol component as the soft part. In the description of the present invention, soft PUR foams are understood to be polyurethanes in which the soft: hard ratio is less than or equal to 1: 2. Another feature of the PUR soft foam is that it was prepared from bis (4-isocyanatophenyl) methane, a polyester polyol of molecular weight over 2000, and 1,4-butane diol.

Voorheen werden resten en afsnijdsels afgevoerd als chemisch afval. Omdat de kostprijs van polyurethanen hoog is en, zeker tegenwoordig, de kosten, die gepaard gaan met het afvoeren van chemisch afval, steeds meer toenemen, is er gezocht naar een werkwijze om deze resten en afsnijdsels om te zetten in een produkt, dat kan worden teruggevoerd in de bereiding van polyurethanen.Previously, residues and trimmings were disposed of as chemical waste. Because the cost price of polyurethanes is high and, especially nowadays, the costs associated with the removal of chemical waste are increasing, a method has been sought to convert these residues and trimmings into a product that can be recycled in the preparation of polyurethanes.

De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze, waarmee een solvolyseprodukt wordt bereid, dat minder dan 1000 dpm, bij voorkeur minder dan 400 dpm, bis(4-aminofenyl)-methaan bevat en dat, gemengd met het normaliter gebruikte polyol kan worden gebruikt voor de bereiding van zacht PUR-schuim.The present invention provides a method of preparing a solvolysis product containing less than 1000 ppm, preferably less than 400 ppm, bis (4-aminophenyl) methane and which, mixed with the normally used polyol, can be used for the preparation made of soft PUR foam.

De aanwezigheid van zuurstof en water dient niet te hoog zijn, althans niet hoger dan 10.000 dpm, omdat zuurstof aanleiding geeft tot een niet-bruikbaar produkt, dat, zoals wordt verondersteld, door oxydatie en vervolgens ontleding van de carbamaatgroepen van het polyurethaan wordt veroorzaakt. De aanwezigheid van water geeft aanleiding tot de vorming van ongewenst grote hoeveelheden bis(4-aminofenyl)methaan. Daarom wordt de solvolyse bij voorkeur in aanwezigheid van minder dan. 1000 dpm zuurstof en minder dan 1000 dpm water, en in het bijzonder bij minder dan 400 dpm zuurstof en minder dan 400 dpm water, uitgevoerd.The presence of oxygen and water should not be too high, at least not more than 10,000 ppm, because oxygen gives rise to an unusable product, which is believed to be caused by oxidation and subsequent decomposition of the carbamate groups of the polyurethane. The presence of water gives rise to the formation of undesirably large amounts of bis (4-aminophenyl) methane. Therefore, the solvolysis is preferably in the presence of less than. 1000 ppm oxygen and less than 1000 ppm water, and in particular less than 400 ppm oxygen and less than 400 ppm water.

De solvolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd in een afgesloten inrichting, zoals een extrudeerinrichting, bij afwezigheid van zuurstof en water.The solvolysis is preferably carried out in a closed device, such as an extruder, in the absence of oxygen and water.

De solvolyse wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 100-200'C, bij voorkeur 120-l60°C, omdat hogere temperaturen leiden tot de vorming van te grote hoeveelheden bis(4-aminofenyl)-methaan.The solvolysis is carried out at a temperature of 100-200 ° C, preferably 120-160 ° C, because higher temperatures lead to the formation of excessive amounts of bis (4-aminophenyl) methane.

De solvolyse wordt uitgevoerd onder een druk van 10-300 bar, bij voorkeur 40-80 bar, teneinde de vorming van grote hoeveelheden bis(4-aminofenyl)methaan te voorkomen.The solvolysis is carried out under a pressure of 10-300 bar, preferably 40-80 bar, in order to prevent the formation of large amounts of bis (4-aminophenyl) methane.

De doorlooptijd in de extrudeerinrichting is 1-20 minuten, bij voorkeur $-10 minuten, teneinde de vorming van bis(4-aminofenylmethaan) zoveel mogelijk te voorkomen. Een korte doorlooptijd is hierbij gunstig, hoewel echter voor een volledige conversie de doorlooptijd voldoende groot moet zijn. Het heeft daarom de voorkeur de solvolyse bij een lagere temperatuur en een langere looptijd dan bij een hogere temperatuur en een kortere doorlooptijd uit te voeren.The lead time in the extruder is 1-20 minutes, preferably $ -10 minutes, in order to prevent the formation of bis (4-aminophenylmethane) as much as possible. A short lead time is beneficial here, although for a full conversion the lead time must be sufficiently long. It is therefore preferable to carry out the solvolysis at a lower temperature and a longer run time than at a higher temperature and a shorter run time.

De solvolyse wordt uitgevoerd bij aanwezigheid van een diol, dat een molecuulgewicht van kleiner dan *100 heeft. Hiervoor kunnen C2-C10 alkaandiolen, bijvoorbeeld 1,4-butaandiol, maar ook polyolen, bijvoorbeeld oligomeren en polymeren van ethyleenoxide en propyleenoxide zoals diethyleenglycol, triethyleenglycol, dipropyleenglycol, polypropyleengly-col en dergelijke, worden gebruikt. Het is eveneens mogelijk triolen, zoals glycerol, of verbindingen, die vier hydroxylgroepen bevatten zoals pentaeritritol, te gebruiken. Vooral als verknoopte polyurethanen gewenst zijn, zijn deze triolen en verbindingen, die vier hydroxylgroepen bevatten, zeer geschikt.Solvolysis is performed in the presence of a diol, which has a molecular weight of less than * 100. For this, C2-C10 alkane diols, for example 1,4-butanediol, but also polyols, for example oligomers and polymers of ethylene oxide and propylene oxide such as diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol and the like, can be used. It is also possible to use triols, such as glycerol, or compounds containing four hydroxyl groups, such as pentaeritritol. Especially when cross-linked polyurethanes are desired, these triols and compounds containing four hydroxyl groups are very suitable.

Voor het versnellen van de solvolyse kan een katalysator die verze-pingsreacties katalyseert, worden toegevoegd. Dit is echter niet noodzakelijk, omdat polyurethanen reeds een kleine hoeveelheid hiervan bevatten. Als katalysator kunnen in principe alle, zowel anorganische als organische, basen worden gebruikt. Het heeft echter de voorkeur basen te gebruiken, die homogeen mengbaar of oplosbaar zijn in het reactiemengsel, zoals aminen. De aminen kunnen 1 - 3 alkyl-, alkaryl-, arylalkyl- of arylgroepen, bevatten. Tertiaire amines hebben de voorkeur. Voorbeelden zijn trialkylaminen zoals trimethylamine en triethylamine, trialkarylami-nen zoals tri(4-tolyl)amine, triarylalkylaminen zoals tribenzylamine, triarylaminen zoals trifenylaminen, maar ook tertiaire aminen zoals di-fenylmethylamine, dimethylfenylamine, dibenzylmethylamine en benzyldi-fenylamine. De tertiaire aminen kunnen ook mono- en dicyclische verbindingen, die een of meer tertiaire stikstofatomen bevatten, zijn. Voorbeelden van dergelijke verbindingen zijn monocyclische verbindingen zoals N-alkylpiperidinen zoals N-methylpiperidine, N-alkylpyrollidinen zoals N-methylpyrollidine, N-alkylindolinen zoals N-methylindoline, N,N-dialkyl-piperazinen zoals N,N-dimethylpiperazine, Ν,Ν,Ν-triazacycloalkanen zoals 1,4,7"triazacyclononaan, en dergelijke. Voorbeelden van bicyclische ver bindingen zijn l,8-diazabicyclo[5*^-0]undec-7-een, 1,4-diazabi-cyclo[2.2.2]octaan en l,5-diazabicyclo[4.3*0]non-5-een. In het bijzonder wordt l,4-diazabicyclo[2.2.2]octaan gebruikt, omdat polyurethanen dit tertiaire amine reeds in een kleine hoeveelheid bevatten. Het is derhalve niet noodzakelijk een aanvullende hoeveelheid van dit amine toe te voegen, al is het gunstig dit wel te doen, omdat dan de reactie sneller verloopt.A catalyst catalyzing saponification reactions can be added to accelerate solvolysis. However, this is not necessary because polyurethanes already contain a small amount of this. In principle, all bases, both inorganic and organic, can be used as catalyst. However, it is preferred to use bases that are homogeneously miscible or soluble in the reaction mixture, such as amines. The amines can contain 1-3 alkyl, alkaryl, arylalkyl or aryl groups. Tertiary amines are preferred. Examples are trialkylamines such as trimethylamine and triethylamine, trialkarylamines such as tri (4-tolyl) amine, triarylalkylamines such as tribenzylamine, triarylamines such as triphenylamines, but also tertiary amines such as diphenylmethylamine, dimethylphenylamine, dibenzylmethyl. The tertiary amines can also be mono- and dicyclic compounds containing one or more tertiary nitrogen atoms. Examples of such compounds are monocyclic compounds such as N-alkylpiperidines such as N-methylpiperidine, N-alkylpyrollidines such as N-methylpyrollidine, N-alkylindolines such as N-methylindoline, N, N-dialkylpiperazines such as N, N-dimethylpiperazine, Ν, Ν, Ν-triazacycloalkanes such as 1,4,7 "triazacyclononane, and the like. Examples of bicyclic compounds are 1,8-diazabicyclo [5 * - 0] undec-7-ene, 1,4-diazabi-cyclo [2.2.2 ] octane and 1,5-diazabicyclo [4.3 * 0] non-5-one In particular, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane is used because polyurethanes already contain this tertiary amine in a small amount. therefore, it is not necessary to add an additional amount of this amine, although it is advantageous to do so, because then the reaction proceeds faster.

Desgewenst kan de solvolyse worden uitgevoerd bij aanwezigheid van additieven, oplosmiddelen, middelen die de rheologie van het polyurethaan verbeteren, en dergelijke, zoals die in de techniek bekend zijn.If desired, the solvolysis can be carried out in the presence of additives, solvents, agents that improve the rheology of the polyurethane, and the like, as are known in the art.

Het produkt dat met de werkwijze van de onderhavige uitvinding is een mengsel, dat polyolen, die estergroepen bevatten, en polyolen, die carbamaatgroepen bevatten, omvat. Dit mtengsel kan daarom zonder verdere zuivering, chemische behandeling en of omzetting worden toegepast voor de bereiding van polyurethanen (Figuur 1).The product obtained by the process of the present invention is a mixture comprising polyols containing ester groups and polyols containing carbamate groups. This mixture can therefore be used without further purification, chemical treatment and or conversion for the preparation of polyurethanes (Figure 1).

De uitvinding zal aan de hand van de volgende voorbeelden worden geïllustreerd.The invention will be illustrated by the following examples.

Voorbeeld IExample I

Resten en afsnijdsels, die verontreinigingen als staal kunnen bevatten, van laarzen, vervaardigd uit polyurethaan, dat uit bis(4-isocy-anatofenyl)methaan en een polyesterpolyol met een molecuulgewicht van ongeveer 2500 was bereid, werden met behulp van een granuleerinrichting gemalen tot deeltjes met een diameter kleiner dan 5 mm. Wanneer aanwezig werden de niet-organische verontreinigingen, zoals staal, verwijderd. Hierna werd het materiaal met behulp van een snellopende menginrichting (Papenmeyer) gemengd met 0,5 gew. % 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octaan en 5 gew. % 1,4-butaandiol, waardoor een produkt met een molecuulgewicht van ongeveer 2000 wordt verkregen, tot een fysische oplossing, dat een droog vrijvloeiend granulaat is, bij een temperatuur van 50®C gedurende 150 seconden. Vervolgens werd de vloeistof in een extrudeerinrichting van het type Boy, dat een vulvolume van 25 cm3 heeft, bij een temperauur van 160®C en een druk van 60 bar geëxtrudeerd gedurende 5 minuten. De druk werd op de gewenste waarde gehandhaafd door de grootte van de uitstroom-opening en het toerental van de schroef te variëren. Het solvolyseprodukt werd, zoals hierna wordt beschreven, geanalyseerd op het gehalte bis(4-aminofenyl)methaan en 2-aminofenyl-4-aminofenylmethaan. Het bleek 362 dpm bis(4-aminofenyl)methaan en 20 dpm 2-aminofenyl-4-aminofenylmethaan te bevatten.Residues and trimmings, which may contain impurities such as steel, from boots made of polyurethane, which had been prepared from bis (4-isocyanatophenyl) methane and a polyester polyol of about 2500 molecular weight, were milled into particles using a granulator with a diameter of less than 5 mm. When present, the inorganic impurities, such as steel, were removed. After this, the material was mixed with 0.5 wt. Using a high-speed mixer (Papenmeyer). % 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane and 5 wt. % 1,4-butanediol, whereby a product with a molecular weight of about 2000 is obtained, to a physical solution, which is a dry free-flowing granulate, at a temperature of 50 ° C for 150 seconds. Then, the liquid was extruded at a temperature of 160 ° C and a pressure of 60 bar in a Boy type extruder having a fill volume of 25 cm 3 for 5 minutes. The pressure was maintained at the desired value by varying the size of the outflow opening and the speed of the screw. The solvolysis product was analyzed for the content of bis (4-aminophenyl) methane and 2-aminophenyl-4-aminophenyl methane as described below. It was found to contain 362 ppm of bis (4-aminophenyl) methane and 20 ppm of 2-aminophenyl-4-aminophenyl methane.

Bepaling van het gehalte bis(4-aminofenyl)methaan en 2-aminofenvl-4-ami- nofenvlmethaanDetermination of the content of bis (4-aminophenyl) methane and 2-aminophenyl-4-aminophenylmethane

Het gehalte bis(4-aminofenyl)methaan en 2-aminofenyl-4-aminofenyl-methaan werd bepaald met behulp van een vloeistofchromatograaf van het type Hewlett Packard HP 1090, die is uitgerust met een UV spectrofotome-trische detector, een injector van het type Rheodyne 7l6l en een integrator van het type Hewlett Packard 3392, of met een vloeistofchromatograaf van het type Hewlett Packard HP 1050, die is uitgerust met een quaternair pompsysteem, een automatisch systeem, dat monsters wisselt en injecteert, een UV-detector, die meerdere golflengten kan detecteren, en een HP 1 Chemstation. De analyse werd uitgevoerd met een Nucleosil Cl8 kolom (250 x 2 mm), die een deeltjesgrootte van 5 pm bezit bij of kamertemperatuur (HP 1090) of bij 25°C (HP 1050). De kolom werd beschermd door een filter van 2 pm. Het werd aangenomen dat de responsfactor van 2-aminofenyl-4-aminofenylmethaan gelijk is aan die van bis(4-aminofenyl)methaan.The bis (4-aminophenyl) methane and 2-aminophenyl-4-aminophenyl methane content was determined using a Hewlett Packard HP 1090 liquid chromatograph equipped with a UV spectrophotometric detector, an injector of the type Rheodyne 7l6l and an integrator of the type Hewlett Packard 3392, or with a liquid chromatograph of the type Hewlett Packard HP 1050, which is equipped with a quaternary pumping system, an automatic system that exchanges and injects samples, a UV detector, which is a multiple wavelength can detect, and an HP 1 Chemstation. The analysis was performed with a Nucleosil Cl8 column (250 x 2 mm), which has a 5 µm particle size at either room temperature (HP 1090) or at 25 ° C (HP 1050). The column was protected by a 2 µm filter. The response factor of 2-aminophenyl-4-aminophenylmethane was believed to be that of bis (4-aminophenyl) methane.

Voor de analyse werden een oplossing van het verkregen polyol (oplossing A) en een referentie-oplossing (oplossing B), dat bis (4-amino-fenyl)methaan bevat, bereid. Oplossing A werd als volgt verkregen: 1 g van het verkregen solvolyseprodukt werd in een maatkolf van 20 ml gebracht en deze werd tot de maatstreep aangevuld met een bufferoplossing, 1 die was samengesteld uit 55 volume delen methanol en 45 volume delen 0,002 M ammoniumcarbamaat. Vervolgens werd de oplossing gefiltreerd met behulp van een injectiespuit, die was uitgerust met een PTFE filter met een poriediameter van 0,45 um. Oplossing B werd als volgt verkregen: 0,1 g bis(4-aminofenyl)methaan werd in een maatkolf van 100 ml gebracht en deze werd tot de maatstreep aangevuld met een bufferoplossing, die was samengesteld uit 55 volume delen methanol en 45 volume delen 0,002 M ammoniumcarbamaat. Vervolgens werd 1 ml van deze oplossing in een maatkolf van 100 ml gebracht en tot de maatstreep aangevuld met de hiervoor genoemde bufferoplossing. Oplossing B werd gebruikt om de responsfactor 1 van bis(4-aminofenyl)methaan te bepalen.For the analysis, a solution of the obtained polyol (solution A) and a reference solution (solution B) containing bis (4-amino-phenyl) methane were prepared. Solution A was obtained as follows: 1 g of the resulting solvolysis product was placed in a 20 ml volumetric flask and this was made up to the mark with a buffer solution, 1 composed of 55 parts by volume of methanol and 45 parts by volume of 0.002 M ammonium carbamate. The solution was then filtered using a syringe equipped with a PTFE filter with a pore diameter of 0.45 µm. Solution B was obtained as follows: 0.1 g of bis (4-aminophenyl) methane was placed in a 100 ml volumetric flask and made up to the mark with a buffer solution composed of 55 parts by volume of methanol and 45 parts by volume of 0.002 M ammonium carbamate. Then 1 ml of this solution was placed in a 100 ml volumetric flask and made up to the mark with the aforementioned buffer solution. Solution B was used to determine the response factor 1 of bis (4-aminophenyl) methane.

Het elueermiddel bestond uit twee oplossingen C en D. Oplossing C is samengesteld uit 55 volume delen 0,002 M ammoniumcarbamaat, 45 volume delen methanol en drie druppels triethylamine. Oplossing B is methanol en werd overeenkomstig het volgend gradientprofiel aan de vloeistofchromato-1 graaf toegevoerd:The eluent consisted of two solutions C and D. Solution C is composed of 55 parts by volume of 0.002 M ammonium carbamate, 45 parts by volume of methanol and three drops of triethylamine. Solution B is methanol and was fed to the liquid chromatograph according to the following gradient profile:

Figure NL9401907AD00081

Monsters van de oplossingen A en B werden of handmatig met een HPLC microinjectiespuit van 5 μΐ (HP 1090) of automatisch (HP 1050) ingébracht.Samples of solutions A and B were inserted either manually with a 5 μΐ HPLC microinjection syringe (HP 1090) or automatically (HP 1050).

De absorptie van UV-licht werd bij een golflengte van 230 nm met behulp van de UV-detector gemeten.The absorption of UV light was measured at a wavelength of 230 nm using the UV detector.

De HP 3392 integrator was als volgt ingesteld:The HP 3392 integrator was set as follows:

Figure NL9401907AD00082

Het HP Chemstation was als volgt ingesteld:The HP Chemstation was set up as follows:

Figure NL9401907AD00091

Voorbeeld IIExample II

Het experiment van voorbeeld I werd herhaald, met dien verstande dat 10 gew. % 1,4-butaandiol werd gebruikt om een produkt met een mole-cuulgewicht van ongeveer 1000 te bereiden. Het solvolyseprodukt bevatte 308 dpm bis(4-aminofenyl)methaan en 13 dpm 2-aminofenyl-il-aminofenyl-methaan.The experiment of Example I was repeated, except that 10 wt. % 1,4-butanediol was used to prepare a product with a molecular weight of about 1000. The solvolysis product contained 308 ppm of bis (4-aminophenyl) methane and 13 ppm of 2-aminophenyl-il-aminophenyl methane.

Voorbeeld IIIExample III

Het solvolyseprodukt werd in hoeveelheden, zoals die staan weergegeven in Tabellen 1 en 2, met het normaliter gebruikte polyol gemengd, waarna er laarzen van polyurethaan van werden vervaardigd. Hiervan werden de uithardingstijd en een aantal fysische eigenschappen bepaald; alle waarden werden gecorrigeerd voor dichtheid en zijn als relatieve waarden in Tabellen 1 en 2 weergegeven.The solvolysis product was mixed with the polyol normally used in amounts such as those shown in Tables 1 and 2, after which polyurethane boots were made. The curing time and a number of physical properties were determined thereof; all values were corrected for density and are shown as relative values in Tables 1 and 2.

Tabel 1. UithardingstijdTable 1. Curing time

Figure NL9401907AD00092

Tabel 2. Verbetering van een aantal fysische eigenschappenTable 2. Improvement of a number of physical properties

Figure NL9401907AD00101

a Voldoen aan specificaties volgens NEN-EN nr. 3^4 (NL-norm 1993).a Comply with specifications in accordance with NEN-EN No. 3 ^ 4 (NL standard 1993).

Met betrekking tot de uithardingstijd (Tabel 1) wordt het beste resultaat verkregen als 10 gev.% van het mengsel van polyolen, dat is verkregen door de werkwijze van de uitvinding, wordt verwerkt in het polyurethaan.Regarding the curing time (Table 1), the best result is obtained when 10% by weight of the mixture of polyols obtained by the process of the invention is incorporated in the polyurethane.

Met betrekking tot de fysische eigenschappen kan, zonder dat deze slechter worden, zelfs tot 15 gew. % van het polyol, dat is verkregen door de werkwijze van de uitvinding, worden verwerkt in het polyurethaan.With regard to the physical properties, without deterioration, even up to 15 wt. % of the polyol obtained by the process of the invention are incorporated in the polyurethane.

Claims (8)

1. Werkwijze voor het verwerken van microcellulair, elastomeer polyurethaan, dat esterbindingen bevat, door solvolyse met een alcohol bij aanwezigheid van een base, onder vorming van een mengsel van polyolen, met het kenmerk dat de solvolyse wordt uitgevoerd bij afwezigheid van zuurstof en water in een afgesloten inrichting.A method of processing microcellular elastomeric polyurethane containing ester bonds by solvolysis with an alcohol in the presence of a base to form a mixture of polyols, characterized in that the solvolysis is carried out in the absence of oxygen and water in a closed establishment. 2. Werkwijze volgens conclusie 1 voor het verwerken van polyuretha-nen, dat bis(4-aminofenyl)methaan bevat, met het kenmerk dat een produkt wordt bereid, dat niet meer dan 1000 dpm, bij voorkeur niet meèr dan 400 dpm bis(4-aminofenyl)methaan bevat.Process according to claim 1 for the processing of polyurethanes containing bis (4-aminophenyl) methane, characterized in that a product is prepared which does not exceed 1000 ppm, preferably not more than 400 ppm bis (4 -aminophenyl) methane. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de solvolyse in een extrudeerinrichting wordt uitgevoerd onder omstandigheden, waarbij (a) de temperatuur 100-200°C is, (b) de druk 10-300 bar is en (c) de doorlooptijd 1-20 minuten is.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the solvolysis in an extruder is carried out under conditions, wherein (a) the temperature is 100-200 ° C, (b) the pressure is 10-300 bar and (c) the lead time is 1-20 minutes. 4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3. met het kenmerk dat (a) de temperatuur 120-160®C is, (b) de druk 40-80 bar is en (c) de doorlooptijd 5-10 minuten is.Method according to any one of claims 1-3. characterized in that (a) the temperature is 120-160®C, (b) the pressure is 40-80 bar and (c) the lead time is 5-10 minutes. 5· Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk dat de base een tertiair amine is en de alcohol een ^2_^10 alkaandiol of -polyol met een molecuulgewicht kleiner dan 400 is.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the base is a tertiary amine and the alcohol is a 2-26 alkanediol or polyol with a molecular weight of less than 400. 6. Werkwijze volgens conclusie 5. met het kenmerk dat het tertiaire amine 1,4-diaminobicyclo[2.2.2]octaan en de alcohol 1,4-butaandiol is.Process according to claim 5, characterized in that the tertiary amine is 1,4-diaminobicyclo [2.2.2] octane and the alcohol is 1,4-butanediol. 7· Werkwijze voor de bereiding van microcellulair, elastomeer polyurethaan uit bis(4-isocyanatofenyl)methaan en een mengsel van polyolen, met het kenmerk dat het mengsel van polyolen het produkt, verkregen volgens de werkwijze van een der conclusies 1-6, in hoeveelheden tot 25 gew.%, bij voorkeur tot 15 gew.fl!, bevat.A process for the preparation of microcellular, elastomeric polyurethane from bis (4-isocyanatophenyl) methane and a mixture of polyols, characterized in that the mixture of polyols is the product obtained according to the process of any one of claims 1-6 in quantities up to 25% by weight, preferably up to 15% by weight! 8. Produkt, geheel of gedeeltelijk vervaardigd uit microcellulair, elastomeer polyurethaan, dat is bereid met toepassing van een mengsel van polyolen, verkregen volgens de werkwijze van een der conclusies 1-6.8. Product wholly or partly manufactured from microcellular elastomeric polyurethane, prepared using a mixture of polyols obtained by the process of any one of claims 1-6.
NL9401907A 1994-11-15 1994-11-15 Method for processing and preparing microcellular, elastomeric polyurethane, and products fabricated using microcellular, elastomeric polyurethane NL9401907A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9401907A NL9401907A (en) 1994-11-15 1994-11-15 Method for processing and preparing microcellular, elastomeric polyurethane, and products fabricated using microcellular, elastomeric polyurethane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9401907A NL9401907A (en) 1994-11-15 1994-11-15 Method for processing and preparing microcellular, elastomeric polyurethane, and products fabricated using microcellular, elastomeric polyurethane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9401907A true NL9401907A (en) 1996-06-03

Family

ID=19864900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9401907A NL9401907A (en) 1994-11-15 1994-11-15 Method for processing and preparing microcellular, elastomeric polyurethane, and products fabricated using microcellular, elastomeric polyurethane

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL9401907A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0837093A2 (en) * 1996-10-18 1998-04-22 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of viscoplastic polyurethane integral foams showing improved tear strength, elongation at breack and tensile strength

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2937151A (en) * 1955-06-27 1960-05-17 Goodyear Tire & Rubber Method for reclaiming cured cellular polyurethanes
US3632530A (en) * 1967-03-04 1972-01-04 Yokohama Rubber Co Ltd Process for decomposition of a polyurethane resin
EP0000948A1 (en) * 1977-08-26 1979-03-07 Gunter Dr. Bauer Process for the preparation of polyol containing liquids from polyurethane wastes
EP0105167A1 (en) * 1982-09-01 1984-04-11 Bayer Ag Process for the glycolytic decomposition at high temperature of polyurethane wastes in screwing machines
WO1992002576A1 (en) * 1990-08-02 1992-02-20 Pebra Gmbh Paul Braun Process for producing polyol-containing dispersions and their use
DE4215014A1 (en) * 1991-05-10 1992-11-12 Braun Pebra Gmbh Working up poly:ol obtd. by alcoholysis of polyurethane scrap - by mixing with liq. reagent, esp. contg. epoxide cpds., which reacts with amino gps. in the by=products to form isocyanate reactive cpds.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2937151A (en) * 1955-06-27 1960-05-17 Goodyear Tire & Rubber Method for reclaiming cured cellular polyurethanes
US3632530A (en) * 1967-03-04 1972-01-04 Yokohama Rubber Co Ltd Process for decomposition of a polyurethane resin
EP0000948A1 (en) * 1977-08-26 1979-03-07 Gunter Dr. Bauer Process for the preparation of polyol containing liquids from polyurethane wastes
EP0105167A1 (en) * 1982-09-01 1984-04-11 Bayer Ag Process for the glycolytic decomposition at high temperature of polyurethane wastes in screwing machines
WO1992002576A1 (en) * 1990-08-02 1992-02-20 Pebra Gmbh Paul Braun Process for producing polyol-containing dispersions and their use
DE4215014A1 (en) * 1991-05-10 1992-11-12 Braun Pebra Gmbh Working up poly:ol obtd. by alcoholysis of polyurethane scrap - by mixing with liq. reagent, esp. contg. epoxide cpds., which reacts with amino gps. in the by=products to form isocyanate reactive cpds.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0837093A2 (en) * 1996-10-18 1998-04-22 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of viscoplastic polyurethane integral foams showing improved tear strength, elongation at breack and tensile strength
EP0837093A3 (en) * 1996-10-18 1998-08-05 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of viscoplastic polyurethane integral foams showing improved tear strength, elongation at breack and tensile strength

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HUT77801A (en) A process for preparing polyurethane foam in the presence of a hydrocarbon blowing agent and a blend suitable as a polyurethane precursor
US4892585A (en) Process for producing articles made from polyurethane foam and additive for performing this process
Beneš et al. Glycolysis of flexible polyurethane foam in recycling of car seats
CA3188070A1 (en) New depolymerization method for polyurethanes
NL9401907A (en) Method for processing and preparing microcellular, elastomeric polyurethane, and products fabricated using microcellular, elastomeric polyurethane
JP2540014B2 (en) A catalyst for stabilizing hydrohalocarbon blowing agents in polyisocyanurate foam formulations during polymerization.
JPH051014A (en) Method for decreasing hydrolyzable chloride in toluene diisocyanate
US5968992A (en) Reduction of the amine content of recycled polyols
JP2001172349A (en) Process for preparing polyurethane foam
JPS6366848B2 (en)
Shinko Introduction to Mechanical Recycling and Chemical Depolymerization
JPH06206968A (en) Production of water-expanded mdi-based polyurethane foam of lowered density
EP1685180B1 (en) Process for the preparation of a polyether polyol
EP1904562A1 (en) Method of preparing polyurethane-moulded articles
JP3311846B2 (en) Method for producing polyurethane / polyurea molded products
EP1580208A1 (en) A composition for the preparation of a foam and a method for manufacturing a foam material
JPS6155129A (en) Production of solution for reclaiming polyurethane foam
JPS6131421A (en) Production of polyurethane resin
EP0546897A1 (en) Blowing agents for polymers and their use in the preparation of synthetic foams
JPH0116426B2 (en)
JPS60190437A (en) Production of reclaimed solution of polyurethane foam
CN114026143A (en) Semi-rigid polyurethane foam formulation and method for making foamed parts
JPH0420925B2 (en)
JPS6155130A (en) Production of solution for reclaiming polyurethane foam
JPH0816143B2 (en) Internal release agent composition

Legal Events

Date Code Title Description
A1C A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed