NO115359B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av polyurethanskum.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved fremstilling av polyurethanskum av den art hvor et polyfunksj onelt isocyanat omsettes i nærvær av klorfluoralkanesemidler med et polyol og hvor blandingen av klorfluoralkanet og polyolet er tilsatt et stabiliseringsmiddel.

Lavtkokende klorfluoralkaner, særlig triklorfluormethan, anvendes i stor utstrekning som esemidler ved fremstilling av polyurethanskum ved reaksjon mellom polyoler og polyf unk-sj onelle isocyanater. En foretrukket fremgangsmåte for fremstilling av polyurethanskum er å innføre klorfluoralkanesemidlet i den prinsipi-elle polyolkomponent sammen med kryss-bin-dende eller fornettende midler som f. eks. hydroksyalkylaminer, glycerol eller 1,3-propylen-glykol, katalysatorer, vanligvis tertiære aminer og eventuelt vann, som virker som et ytterligere esemiddel, og blandingene blandes derpå med isocyanatet. Reaksjonsvarmen ved reaksjonen av polyol (og vann hvis dette er til stede) med isocyanatet fordamper esemidlet og frembrin-ger den ønskede cellestruktur i polyurethanpro-duktet.

Skjønt klorfluoralkaner generelt er kjemisk inerte eller indifferente har det vist seg at de kan reagere langsomt med polyoler og også med aminer, særlig med hydroksyalkylaminer med lav molekylvekt som anvendes som fornettende midler, særlig triethanolamin, hvorunder det frigjøres hydrogenhalogenid, dannelsen av en utfelning og misfarvning av blandingen. Denne reaksjon er særlig mindre tilfredsstillende hvis det er ønskelig å forsende eller å lagre ferdig for bruk ved ett eller annet bestemt tidspunkt klorfluoralkanet i blanding med polyolen og eventuelt de reaktive fornettende midler og det er blitt foreslått, f. eks. i det britiske patent 1 009 041 å hemme reaksjonen mellom klorfluoralkaner og primære og sekundære polyoler ved å tilsette til komposisjoner som inneholder klorfluoralkan og polyol eller ett av disse, visse spe-sifikke olefiniske forbindelser, f. eks. isobutylen og visse terpener, vinylforbindelser og akrylfor-bindelser.

Vi har nu funnet at reaksjonen mellom klorfluoralkanesemidler og polyoler kan hemmes mere effektivt i komposisjoner som omfatter de to komponenter ved å tilsette slike komposisjoner en liten mengde av en aromatisk nitroforbindelse. De på denne måte stabiliserte komposisjoner er også mere motstandsdyktige like overfor reaksjon med aminer.

I henhold til foreliggende oppfinnelse går således fremgangsmåten ut på fremstilling av polyurethanskum av den art hvor et polyfunksjonelt isocyanat omsettes i nærvær av klorfluoralkanesemidler med et polyol og hvor blandingen av klorfluoralkanet og polyolet er tilsatt et stabiliseringsmiddel, og fremgangsmåten erkarakterisert vedat det som stabiliseringsmiddel anvendes 0,05—5 % basert på vekten av klorfluoralkanet av en aromatisk nitroforbindelse av formelen RN02, hvor R er et usubstituert eller et substituert fenyl- eller nafthylradikal.

Innenfor rammen av oppfinnelsen kan triethanolamin tilsettes som fornettende middel til de ovennevnte bestanddeler ved utførelsen av fremgangsmåten. Videre kan det anvendes mere enn ett klorfluoralkan av methan eller ethan-serien.

En stabilisert komposisjon i henhold til oppfinnelsen kan inneholde mere enn ett klorfluoralkan av methan eller ethanrekken. Oppfinnelsen anvendes fortrinnsvis for komposisjoner som inneholder triklorfluormethan.

Eksempler på egnede nitroforbindelser for anvendelse ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er nitrobenzen, dinitrobenzener, nitrotoluener, nitrofenoler, nitroaniliner, nitro-toluidiner, nitroanisidner og nitronafthalener. Det skal imidlertid bemerkes at visse nitroforbindelser, f. eks. o-dinitrobenzen, medfører at det dannes en sterk farve i komposisjonene og disse skal derfor unngåes så fremt ikke farven i polyurethanskummet er uheldig.

Polyolene som anvendes kan være ett eller flere av de vanligvis anvendte for fremstilling av polyurethanskum ved reaksjon med et polyfunksjonelt isocyanat i nærvær av et klorfluoralkan-esemiddel. De kan være av den art som oppviser ether-, ester-, amid- eller aminbindinger slik som beskrevet f. eks. i det nevnte britiske patent 1 009 041 og i britisk patent 980 292. Som eksempler på disse fire typer av polyol skal nevnes etherkondenseringsproduktet av alkylenoksyder med flerverdige alkoholer, som f. eks. sukker-alkoholer, trimethylolpropan og glycerol, estere av dikarboksylsyrer og polyalkylenglykoler, amidkondenseringsprodukter av flerverdige alkoholer og polyfunksjonelle isocyanater som f. eks. tolylen-di-isocanat og kondenseringspro-dukter av alkylenoksyder med diaminer og tri-aminer. Polyoler av den sistnevnte type, f. eks. N,N,N',N'-tetrakis-(2-hydroksypropyl)-ethylen-diamin, kan særlig innføres i komposisjonene sammen med andre polyoler for å medvirke til en viskositetsøkning ved de tidligere trinn av skumningsprosessen som følge av deres fornettende egenskaper.

Oppfinnelsen skal klargjøres nærmere ved de følgende eksempler. Eldningsforsøk ble ut-ført ved 40° C i glasskolber under anvendelse av tilbakeløpskondensatorer, og også ved 40° C og ved temperaturer opp til 80° C for å på-skynne forsøkene i fortinnede stålbeholdere og lukket med fortinnede lokk, med triklorfluormethan i blanding med polyoler, med og uten stabiliseringsmiddel. Aromatiske nitroforbindelser som anvendes i henhold til oppfinnelsen ble undersøkt og sammenlignet med stabiliseringsmidler av kjent art, nemlig olefiniske forbindelser som er foreslått som stabiliseringsmidler i det britiske patent 1 009 041 og forbindelser som oppviser ketoenoltautomerismer slik som er foreslått som stabiliseringsmidler i det tyske patent 1 188 277. Reaksjonen i blandingene ble vurdert visuelt og ved iakttagelse av kloridionet som ble frigjort.

I de følgende tabeller er polyol A kondense-ringsproduktet av 1 mol sorbitol med 10 mol pro-pylenoksyd, som selges av firmaet Atlas Powder Co. under navnet 'Atlas-G2410' ('Atlas' er et re-gistrert varemerke). Polyol B er et kondense-ringsprodukt av triethanolamin med propylen-oksyd, med en hydroksylverdi av ca. 450 mg KOH/g og en viskositet av ca. 350 centipoiser. Ved enkelte av forsøkene inneholdt komposisjonene foruten hovedpolyolen A eller B en liten mengde av triethanolamin eller N,N,N',N'-tetra-kis(2-hydroksypropyl) -ethylendiamin (tilgjen-gelig i handelen under det registrerte varemer-ket 'Quadrol') som fornettende midler som vist i tabellene 1, 3, 6, 7 og 8. Som vist i tabell 4, inneholdt enkelte av komposisjonene en liten mengde vann såvel som triethanolamin. Prosentan-givelser er basert på vekt. Utseendet ved starten av komposisjonene som inneholdt polyol A var meget blekt gult og slike som inneholdt polyol B var blekgule, bortsett fra komposisjonen i tabell 1 som inneholdt o-dinitrobenzen, som var farget rød av stabilisatoren.

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av polyurethanskum ifølge hvilken et polyfunksjonelt isocyanat omsettes i nærvær av klorfluoralkanesemidler med et polyol og hvor blandingen av klorfluoralkanet og polyolet er tilsatt et stabiliseringsmiddel,karakterisert vedat det som stabiliseringsmiddel anvendes 0,05—5 % basert på vekten av klorfluoralkanet av en aromatisk nitroforbindelse av formelen RN02, hvor R er et usubstituert eller et substituert fenyl-eller nafthylradikal. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat mengden av den aromatiske nitroforbindelsesstabilisator som anvendes, er 0,1—2 % basert på vekten av klorfluoralkanet.