NO166650B - Materiale som inneholder aktivt hydrogen og et dialkanol-tert.-amin, samt fremgangsmaate for fremstilling av et stivt polyuretanskum. - Google Patents

Materiale som inneholder aktivt hydrogen og et dialkanol-tert.-amin, samt fremgangsmaate for fremstilling av et stivt polyuretanskum. Download PDF

Info

Publication number
NO166650B
NO166650B NO86861582A NO861582A NO166650B NO 166650 B NO166650 B NO 166650B NO 86861582 A NO86861582 A NO 86861582A NO 861582 A NO861582 A NO 861582A NO 166650 B NO166650 B NO 166650B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
amine
tert
active hydrogen
dialkanol
containing material
Prior art date
Application number
NO86861582A
Other languages
English (en)
Other versions
NO166650C (no
NO861582L (no
Inventor
Jerram B Nichols
Original Assignee
Dow Chemical Co
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 Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of NO861582L publication Critical patent/NO861582L/no
Publication of NO166650B publication Critical patent/NO166650B/no
Publication of NO166650C publication Critical patent/NO166650C/no

Links

Classifications

    • 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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/6505Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen the low-molecular compounds being compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6523Compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6535Compounds of group C08G18/3271
    • 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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3271Hydroxyamines
    • C08G18/3275Hydroxyamines containing two hydroxy 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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3271Hydroxyamines
    • C08G18/3287Hydroxyamines containing cycloaliphatic 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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3271Hydroxyamines
    • C08G18/329Hydroxyamines containing aromatic groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et aktivt hydrogen-holdig materiale som inneholder et dialkanol-tert.-amin, og en fremgangsmåte for fremstilling av polyuretanskum, spesielt stive skum.
Stive polyuretanskum anvendes vanligvis for varme-isolas jon i kjøleskap, frysere, tak, vegger og lignende. Disse polyuretanskum foretrekkes ofte fremfor andre typer isolasjon på grunn av deres evne til å kunne formes in situ ved omsetning og skumming av en polyuretan-reaksjonsblanding på det sted hvor isolasjonen ønskes. Det resulterende stive skum oppviser gode varmeisolasjonsegenskaper (av og til uttrykt som lav K-faktor eller varmeledningsevne) og gir ofte en viss konstruksjons-støtte i. tillegg.
På grunn av den måte som slike skum fremstilles på, er det viktig at skumme-reaksjonsblandingen har evne til fullstendig å fylle det tilgjengelige rom før polymerisasjonsreaksjonen er fullført. Reaksjonsblandingens evne til å fylle en støpeform betegnes generelt som "strømbarhet". Det er generelt ønskelig at reaksjonsblandingen viser god strømbarhet. Imidlertid er det ofte vanskelig å oppnå god strømbarhet ved fremstilling av polyuretan- og/eller polyurinstoff-skum.
For å forbedre strømbarheten til skumme-reaksjonsblandingen er det kjent å innlemme små mengder, vann i polyolen. Vannet forårsaker imidlertid at det resulterende stive skum får generelt dårligere i solasjonsegenskaper. I tillegg blir kompresjonsstyrken til skummet ofte forverret ved at vann bringes inn i polyolen. Derfor er utøveren ofte blitt tvunget til å velge mellom å ha god isolasjonskapasitet og styrke på den ene side og god strømbarhet på den annen side.
Britisk patent 981.135 vedrører anvendelse av N-substi-tuerte dialkanolaminer i tilknytning til polyetere som inneholder minst to hydroksylgrupper og to eterbindinger, for fremstilling av skummede cellulære polyuretanmaterialer. US-patent 4.339.34 3 åpenbarer polyolblandinger som omfatter en amindiol og en primær hydroksylpolyol. Disse blandinger er nyttige for fremstilling av polyisocyanuratskum.
I tillegg til å ha god strømbarhet oppviser skummet som fremstilles av reaksjonsblandingen ønskelig liten krymp etter herding og påfølgende avkjøling. I kommersiell praksis er det ofte nødvendig å anvende en større mengde av reaksjonsblandingen enn hva som teoretisk er nødvendig for å fylle en støpeform i den hensikt å forhindre etterfølgende krymping av skummet ved lave temperaturer. Denne overskytende mengde uttrykkes ofte som "prosent pakking", idet dette forhold av overskuddet som kreves for å forhindre krymp ved lave temperaturer til den minste mengde av reaksjonsblanding som kreves for akkurat å fylle støpeformen. Det er innlysende nyttig å redusere prosent pakking, da dette reduserer mengden av råmaterialer som kreves.
Det ville være ønskelig å tilveiebringe et polyol-materiale som gir god strømbarhet til skummereaksjonsblandingen og som også produserer, etter omsetning med polyisocyanat, et polyuretan- og/eller polyurinstoff-skum med gode varmeisolasjonsegenskaper. Det er videre ønskelig å tilveiebringe et skum som krever en liten prosentdel pakking. I tillegg ville det være ønskelig å tilveiebringe et stivt polyuretanskum som også har god kompresjonsstyrke.
Oppfinnelsen vedrører et aktiv hydrogen-holdig materiale som omfatter
(a) minst én polyahl som ikke er et dialkanol-tert.-amin,
(b) en liten vannmengde og
(c) et dialkanol-tert.-amin som er tilstede i en mengde som
er tilstrekkelig til å forbedre strømbarheten til en skumreaksjonsblanding fremstilt av det aktivt hydrogen-holdige materiale og et polyisocyanat,
og dette materiale er karakterisert ved at minst 50% av (a) omfatter en polyahl med lav ekvivalentvekt som har minst tre aktive hydrogenatomer pr. molekyl og en hydroksyl-ekvivalentvekt på 50-300, idet dialkanol-tert.-aminet er tilstede i en mengde av 3-40 vektdeler, av (a) og hvor nevnte (a) har en gjennomsnittlig funksjonalitet på minst 3,0.
Oppfinnelsen) vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av et stivt polyuretanskum ved omsetning av et polyisocyanat og et aktivt hydrogen-holdig materiale som omfatter (a) minst én polyahl som ikke er et dialkanol-tert.-amin,
(b) en liten vannmengde og
(c) et dialkanol-tert.-amin som er tilstede i en mengde som
er tilstrekkelig til å forbedre strømbarheten til en skumreaksjonsblanding fremstilt av det aktivt hydrogen-holdige materiale og et polyisocyanat,
og fremgangsmåten er karakterisert ved at det anvendes slike mengder at minst 50% av (a) omfatter en polyahl med lav ekvivalentvekt som har minst tre aktive hydrogenatomer pr. molekyl og en hydroksyl-ekvivalentvekt på 50-300, idet dialkanol-tert.-aminet er tilstede i en mengde av 3-40 vektdeler av (a) og hvor nevnte (a) har en gjennomsnittlig funksjonalitet på minst 3,0.
Det aktivt hydrogen-holdige materiale i henhold til oppfinnelsen tilveiebringer, når det omsettes med et polyisocyanat for å danne et stivt polyuretanskum, et skum som har en K-faktor som kan sammenlignes med eller er lavere enn den som oppnås med tidligere kjente skumblandi.nger som ikke inneholder dialkanol-ami.net. I tillegg er kompresjonsstyrken til stive skum fremstilt i henhold til oppfinnelsen lik eller overlegne overfor dem som fremstilles i henhold til tidligere kjente blandinger. Således er utøveren ved hjelp av denne oppfinnelse ikke tvunget ti l å gi. avkall på styrke eller i solas jonskapasitet for å oppnå flytbarhet. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre en lav prosentdel pakking.
Ved foreliggende oppfinnelse anvendes et dialkanol-tert.-amin i et aktivt hydrogen-holdig materiale som omfatter en polyahl og vann. Dialkanol-tert.-aminet som anvendes i forbindelse med oppfinnelsen inneholder et tertiært nitrogenatom til hvilket to alifatiske hydroksylgrupper er knyttet. Dette dialkanol-tert.-amin er representert ved følgende strukturformel:
hvor R er et inert substituert organisk radikal og hver R' uavhengig er et inert substituert alkylen-, alkyleter- eller poly(alkyleter)radikal. Med "inert substituert" menes at den andel det refereres til ikke inneholder noen substituentgruppe som reagerer med, eller interfererer ufordelaktig med, reaksjonen mellom det aktivt hydrogen-holdige materiale og polyisocyanatet for dannelse av et polyuretanskum.
Gruppen R er fordelaktig en alkyl, cykloalkyl, aryl, aralkyl, alkyleter eller alkyl-avsluttet poly (oksyalkylen)-gruppe . Egnede alkylgrupper inkluderer slike som har 1-22 karbonatomer, inklusive både lineære og forgrenede typer. En slik alkylgruppe kan inneholde cykloalkyl- eller aryl-substituentgrupper, så vel som punkter med umettethet og inerte substituentgrupper som f.eks. halogen, eter eller tertiært amin. Fortrinnsvis inneholder alkylgruppen fra 1 til 8, mer å foretrekke 1-4 karbonatomer.
Egnede cykloalkylgrupper inkluderer slike som har fra 4 til 8 karbonatomer i ringen, inklusive f.eks. cyklobutyl, cyklopentyl, cykloheksyl, cykloheptyl og cyklooktylgrupper. Ringen kan inneholde inerte substituenter som f.eks. alkyl-, halogen- eller alkoksy-grupper så vel som punkter med umettethet.
Egnede arylgrupper inkluderer f.eks. fenyl, naftyl, tolyl, xylyl og metylnaftyl, så vel som slike som inneholder diverse inerte substituenter som f.eks. halogen, alkyl og alkoksyl.
Egnede aralkylgrupper inkluderer f.eks. benzyl, naftyl-metylen og tolylmetylen så vel som slike som inneholder inerte substituenter, f.eks. halogen, alkyl og alkoksyl.
Egnede alkyleter- og organisk-avsluttede poly (oksy-alkylen) grupper inkluderer f.eks. metoksyetylen, etoksyetylen, metoksy-2-metyletylen, etoksy-2-metyletylen, CH.j (CX^H^) sj og
R'-gruppen er fordelaktig alkylen, inert substituert alkylen, alkyleter eller polyoksyalkylen som har fra 2 til 12, fortrinnsvis 2-4 karbonatomer. Gruppen R' kan være rettkjedet eller forgrenet. Det foretrekkes at gruppen R<1> er alkylen-radikaler, spesielt: etylen, 2-metyletylen og 2-etyletylen, med 1 karbonatomet knyttet til nitrogenatomet.
Eksempler på dialkanol-tert.-aminer som er egnet i forbindelse med oppfinnelsen inkluderer metyIdietanolamin, etyldietanolamin, isopropyldietanolamin, n-propyldietanolamin, n-, iso- eller t-butyldiietanol-amin, metyIdi(2-isopropanol)amin, etyl-di(2-isopropanol)amin, isopropyl-2-di(2-isopropanol)amin, cykloheksyldietanolamin, cykloheksyldi(2-isopropanol)amin, fenyIdietanolamin, fenyl-di(2-isopropanol)amin, benzyldietanol-amin og benzyl-di(2-isopropanol)amin. Foretrukket er di(etanol)-tert.-aminene, spesielt alkyldietanolaminene, og mest foretrukket metyIdietanolamin.
Også egnet som dialkanol-tert.-aminet er reaksjons-produktene av et primært amin og fra 2 til 20, fortrinnsvis 2-6, mol av et alkylenoksyd.
Dialkanol-tert.-aminet er til stede i en mengde som er tilstrekkelig til å forbedre strømbarheten til en skummende reaksjonsblanding fremstilt med det aktivt hydrogen-holdige materiale og et polyisocyanat. I tillegg er mengden av dialkanol-tert. -aminet slik at et aktivt hydrogen-holdig materiale som inneholder det samme har en gjennomsnittlig funksjonalitet (basert på de isocyanat-reaktive materialer deri) på minst 3,0. Generelt er dialkanol-tert.-aminet en mindre komponent i det aktivt hydrogen-holdige materiale. Fordelaktig anvendes dialkanol-tert.-aminet i en mengde av fra 3 til 40, fortrinnsvis 3-20, mer å foretrekke 3-15, vektdeler pr. 100 vektdeler av den eller de polyahlforbindelser som inneholdes i det aktivt hydrogen-holdige materiale.
"Strømbarhet" er en betegnelse som anvendes for å uttrykke evnen hos en reagerende polyahl/polyi.socyanat-blandi ng ti 1 å ekspandere og fylle en støpeform. Denne egenskap er svært viktig for "skummet-på-stedet"-skum, hvor evnen hos en skummende blanding til fullstendig å fylle sin beholder, som kan være av kompleks form, er kritisk. Evnen hos den reagerende blanding til å fylle en støpeform avhenger av flere faktorer, inklusive de relative polymerisasjonshastigheter og utviklingen av gasser i blandingen, viskositeten og densiteten til reaktantene, mengden av tverrbindinger som dannes ved reaksjonen og lignende. Strømbarheten måles ved å injisere en forhånds-blandet polyahlblanding og polyisocyanat inn i en 6'6" x 8" x 2"
(2,0 m x 0,2 m x 51 mm) støpeform ved 125 - 5°C. En mengde av reaktantene velges slik at den etter ekspandering akkurat fyller støpeformen (d.v.s. ca. 0 prosent pakking). Støpeformen holdes i. vertikal posisjon (d.v.s. 6'6" (2,0 m) heveretni.ng) ,
og den skummende polymer tillates å ekspandere mot sin egen vekt i støpeformen. Etter at skummet har hevet seg og reagert, måles skumdensiteten for bestemmelse av strømbarheten. Lavere
densitet indikerer bedre strømbarhet. I foreliggende oppfinnelse forbedres strømbarheten generelt med fra 2 til 40%, fortrinnsvis 5-20%, sammenlignet med et lignende skum fremstilt i fravær av dialkanol-tert.-aminet.
Det aktivt hydrogen-holdige materiale ifølge oppfinnelsen i nneholder minst én forbindelse som ikke er et dialkanol-tert.-amin som har 3 eller flere aktive hydrogenatomer. For formålet med foreliggende oppfinnelse refererer betegnelsen "polyahl"
til en andel som inneholder minst 2 hydrogenatomer som, på grunn av sin posisjon i molekylet, viser signifikant aktivitet i. henhold til Zerewitnoff-testen som er beskrevet av Woller i Journal of American Chemical Society, vol. 49, s. 3181 (1927). Illustrerende for slike aktive hydrogenandeler er -COOH, -OH, -NH2, -NH-, -C0NH2, -SH og -CONH-. Typiske polyahlforbindelser inkluderer polyoler, polyaminer, polyamider, polymerkaptaner og polysyrer. Generelt foretrekkes polyoler og polyaminer. Polyoler er mest foretrukket. Det bemerkes at hvis et polyamin anvendes heri, resulterer omsetningen av det med et polyisocyanat i dannelse av en urinstoffbinding. Betegnelsene"uretan" og "polyuretan",, slik de her anvendes, inkluderer slike reak-sjonsprodukter mellom et polyisocyanat og hvilke som helst av de polyahler som her er beskrevet.
Dannelsen av stive polyuretanskum begunstiges ved anvendelse av en relativt lav-ekvivalentvekts polyahl som har minst 3 aktive hydrogenatomer. For å fremstille stive skum har minst 50% av den polyahl som anvendes en hydroksyl-ekvivalentvekt på 50-300, fortrinnsvis 70-200, helst 70-150. Denne lav-ekvivalentvekts-polyahl inneholder fortrinnsvis også minst 3 aktive hydrogenatomer og mer å foretrekke 4-8 aktive hydrogenatomer. Generelt, hvis en slik lav-ekvivalentvekts-polyahl, eller en polyahl som har minst 3 aktive hydrogenatomer anvendes,
omfatter den minst 50%, fortrinnsvis 60-95%, i vekt av de polyahler som anvendes i det aktivt hydrogenholdige materiale.
I tillegg, eller alternativt, kan difunksjonelle og/eller høy-ekvivalentvekts-polyahler bli anvendt ved fremstilling av stive skum. Imidlertid utgjør slike difunksjonelle og/eller høyere-ekvivalentvekts-polyahler en liten del, nemlig 50% eller mindre, mer å foretrekke 5-40%, helst 5-15%, av den samlede vekt av polyahlene, og den gjennomsnittlige funksjonalitet hos de isocyanat-reaktive materialer i reaksjonsblandingen må være minst 3,0.
Egnede polyahler inkluderer polyeterpolyoler,. polyester-polyoler, polyhydroksyl-holdige fosforforbindelser, hydroksyl-avsluttede acetal-harpikser, hydroksyl-avsluttede aminer og polyaminer, de tilsvarende amin-avsluttede polyeter- og/eller polyeterpolyoler, de såkalte polymer- eller kopolymer-
polyoler som omfatter en dispersjon av en addi.sjonspolymer som kopolymer i en kontinuerlig polyahlfase, så vel som andre aktivt hydrogen-holdige forbindelser som er kjent å være nyttige ved fremstilling av uretanpolymerer. Eksempler på
disse og andre egnede polyahler er beskrevet mer fullstendig i US-patentskrift 4.394.491, spesielt i dets spalter 3-5.
Egnede kopolymerpolyoler inkluderer dem som er beskrevet i US-patentskrifter Re 29.118 og Re 28.715 og 4.394.491.
Mest foretrukket for fremstilling av stive skum, hva
ytelse angår, samt tilgjengelighet og pris, er en polyeter-polyol fremstilt ved å addere et alkylenoksyd til en initiator som har fra 3 til 8, fortrinnsvis 4-8 hydroksylgrupper. Eksempler på egnede slike polyeterpolyoler inkluderer slike kommersielt tilgjengelige under handelsbetegnelsene
"Voranol" 202, "Voranol" 360, "Voranol"370, "Voranol"446, "Voranol"490, "Voranol" 575, "Voranol" 800 og "Pluracol" 824.
Vann er en annen kritisk komponent i det aktivt hydrogen-holdige materiale. Vannet er nødvendig for å forbedre strøm-barheten til den skummende reaksjonsblanding og reagerer også med isocyanatgrupper for å utvikle karbondioksyd. Tidligere har anvendelse av vann forårsaket at det resulterende polyuretanskum får mindre enn ønskelig kompresjonsstyrke og/eller høyere K-faktor (varmeledningsevne). På grunn av anvendelsen av di.alkanol-tert.-ami.net i denne forbindelse reduseres slike problemer eller overvinnes.
Vann er vanligvis en liten komponent i det aktivt hydrogen-holdige materiale og anvendes i en mengde som er tilstrekkelig til å forbedre strømbarheten til en skummende reaksjonsblanding fremstilt av det aktivt hydrogen-holdige materiale og et polyisocyanat. Fordelaktig anvendes fra 0,1 til 5, fortrinnsvis 1-4, helst 1-3, vektdeler vann pr. 100 vektdeler polyahl.
Valgfritt, men det er å foretrekke, er også et hjelpe-esemiddel i tillegg til vann til stede i det aktivt hydrogen-holdige materiale i henhold til oppfinnelsen. Egnede esemidler inkluderer inerte gasser, lavt-kokende organiske forbindelser og andre forbindelser som utvikler en gass under reaksjons-betingelsene mellom polyahlen og et polyisocyanat. Fortrinnsvis er esemidlet en lavt-kokende organisk forbindelse, spesielt et halogenert hydrokarbon, f.eks. et fluorkarbon. Mest foretrukket for fremstilling av stive skum, på grunn av deres egnede koketemperaturer, er fluorkarboner, f.eks. tetrafluor-metan, tri fluorklormetan og diklordifluormetan. Slike fluorkarboner forblir også i cellene til stivt polyuretanskum og bidrar til dets i solasjonsegenskaper. Metylenklorid foretrekkes ved fremstilling av fleksible skum. Esemidlet, sammen med vannet, anvendes for å tilveiebringe en cellestruktur til skummet og anvendes i en mengde som er tilstrekkelig for dette formål. Fordelaktig er fra 5 ti 1 100, fortrinnsvis 20-60, vektdeler esemiddel til stede pr. 100 vektdeler polyahl.
I ti Ilegg ti 1 de forannevnte komponenter kan det akti vt hydrogen-holdige materiale eventuelt inneholde slike konvensjonelle additiver som f.eks. overflateaktive midler, katalysatorer for polymerisasjonen, (kjedeforlengelse) og ese (skumme)-reaksjoner som beskrevet i det følgende, pigmenter, fyllstoffer, flamme-retarderende midler eller stabilisatorer.
Som nevnt tidligere har det aktivt hydrogen-holdige materiale en gjennomsnittlig funksjonalitet på minst 3,0. Den gjennomsnittlige- funksjonalitet er basert på de isocyanat-reaktive komponenter i materialet inklusive polyahlen, vannet og dialkanol-tert.-aminet. Betegnelsen "funksjonalitet" refererer til antall aktive hydrogenatomer pr. molekyl i isocyanat-reaktivt materiale. Når den gjennomsnittlige funksjonalitet er under 3,0, har det herdede skum som fremstilles derav tendens til å krympe ved lave temperaturer. Denne krymping overvinnes konvensjonelt ved å fylle støpeformen med et overskudd av reaktanter over det som er det minste som er nødvendig for å fylle støpeformen. Overskuddet som er nødvendig for å forhindre denne krymping betegnes ofte som "prosent pakking". Det har vist seg at hvis den gjennomsnittlige funksjonalitet for det aktivt hydrogen-holdige materiale er mindre enn 3,0, så er prosent pakking uakseptabelt høy. Med andre ord har en lavere funksjonalitet tendens ti 1 å øke krympingen i. skummet ved lavere temperaturer. Derfor tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en ønskelig lav prosent pakking, så vel som utmerket strømbarhet og K-faktor (varmeledningsevne).
Ved den forbedrede fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen fremstilles et stivt polyuretanskum ved å omsette en polyahl som beskrevet tidligere med et polyisocyanat i nærvær av vann og et dialkanol-tert.-amin i de mengder som er beskrevet tidligere. Betingelsene og metodene som anvendes er slike som konvensjonelt anvendes ved fremstilling av stive polyuretanskum. Egnede betingelser og metoder er åpenbart i US-patent RE 24.514.
Selv om hver av de forannevnte komponenter kan tilsettes separat til reaksjonsblandingen, foretrekkes det normalt å tilsette dem i så få strømmer som mulig. Det er normal praksis å kombinere alle komponenter med unntagelse av polyisocyanatet og tilsette dem i en enkelt strøm.
Organiske polyisocyanater som kan anvendes inkluderer aromatiske, alifatiske og cykloalifati ske polyisocyanater og kombinasjoner derav. Representative for disse typer er slike di isocyanater som m-fenylen-diisocyanat, tolylen-2,4-diisocyanat, tolylen-2,6-diisocyanat, heksametylen-1,6-diisocyanat, tetrametylen-1,4-diisocyanat, cykloheksan-1,4-diisocyanat, heksahydrotolylen-diisocyanat (og isomerer), naftylen-1, 5-di i socyanat, 1-metoksyfenyl-2 , 4-di i socyanat, di.fenylmetan-4,4' -dii.socyanat, 4,4' -bi.fenylen-dii socyanat, 3,3' -dimetoksy-4,4'-bifenyl-di i socyanat, 3,3'-dimetyl-4,4'-difenyl-dii socyanat og 3 , 3'-dimetyldi fenylpropan-4 , 4 ' 4 ' -dii.socyanat; trii.socyanat-polymetylen-polyfenyli.socyanatet og tolylen-2, 4, 6-tri.i socyanatet; og tetraisocyanatene såsom 4 , 4 '-dimetyl-difenylmetan-2,2',5,5'-tetrai socyanat.
Et rått polyisocyanat kan også anvendes ved utførelse av foreliggende oppfinnelse, f.eks. det rå toluen-diisocyanat som er oppnådd ved fosgenering av en blanding av toluendiaminer eller det rå difenylmetylen-diisocyanat som oppnås ved fosgenering av rått difenylmetylendiamin. De foretrukne udestillerte rå isocyanater er åpenbart i US-patent 3.215.652.
Spesielt foretrukket er metylen-brodannede polyfenyl-polyisocyanater på grunn av deres evne til å tverrbinde poly-uretanet. Isocyanatindeksen (forhold mellom ekvivalenter av isocyanater og ekvivalenter av aktive hydrogenatomer) er fordelaktig fra 0,90 til 10, fortrinnsvis 1,0-4,0 og helst 1,0-1,25.
Uretanreaksjonen mellom et polyisocyanat og det aktivt hydrogen-holdige materiale utføres fordelaktig i nærvær av en mengde av katalysator av uretan-type som er effektiv til å katalysere reaksjonen mellom polyahlen og polyisocyanatet. Fortrinnsvis er mengden av uretankatalysator den mengde som konvensjonelt anvendes i konvensjonelle reaksjoner av uretan-type. Det bemerkes at dialkanol-tert.-aminet selv oppviser katalytisk aktivi tet og kan effektuere den mengde av annen katalysator som trenges.
Enhver egnet uretankatalysator kan anvendes inklusive tertiære aminer, f.eks. trietylendiamin, N-metylmorfolin, N-etylmorfolin, dietyletanolamin, N-kokosmorfolin, l-metyl-4-dimetylaminoetylpiperazi n, 3-metoksy-N-dimetylpropylamin, N,N-dimetyl-N',N'-metyli sopropy1-propylendiamin, N,N-dietyl-3-dietylaminopropylamin og dimetylbenzylamin. Andre egnede katalysatorer er f.eks. tinnforbindelser som f.eks. stannoklorid, tinnsalter av karboksylsyrer, f.eks. dibutyltinn-di-2-etyl-heksoat, så vel som andre organometalliske forbindelser slik som åpenbart i US-patent 2.846.408. En katalysator for trimeri-sering av polyisocyanater, f.eks. et alkalimetallalkoksyd, kan også anvendes etter valg heri.
Et eller flere fuktemidler eller et eller flere overflateaktive midler er generelt nødvendig for produksjon av polyuretanskum av høy kvalitet i henhold til foreliggende oppfinnelse, siden i fravær av samme skummene klapper sammen eller inneholder svært store celler av ujevn størrelse. Tallrike fuktemidler har: vist seg å være tilfredsstillende. Ikke-ioniske overflateaktive midler og fuktemidler foretrekkes.
Av disse er de ikke-ioniske overf lateaktive midler fremstilt ved den sekvensielle addisjon av propylenoksyd og deretter etylenoksyd til propylenglykol og de faste eller flytende organosilikoner blitt vist spesielt ønskelige. Andre overflateaktive midler som kan anvendes, selv om de ikke foretrekkes, inkluderer polyetylenglykoletere av langkjedede alkoholer, tert.-amin- eller alkylolaminsalter av langkjedede alkylsyresulfatestere, alkylsulfonsyreestere og alkylaryl-sulfonsyrer.
De følgende eksempler gis for å illustrere foreliggende oppfinnelse. Alle deler og prosenter er i vekt med mindre annet er angitt.
Eksempel 1 og sammenligningsforsøk A
Et aktivt hydrogen-holdig materiale i henhold til foreliggende oppfinnelse (prøve nr. 1) fremstilles ved å blande sammen følgende ingredienser:
Dette materiale omsettes med et metylen-brodannet polyfenyl-polyisocyanat (kommersielt tilgjengelig under handelsbetegnelsen "Rubinate" M) ved en 1,05 isocyanatindeks. Reaktantene blandes og leveres på en Martin-Sweet Flex 30 skummemaskin. Temperaturen for hver reaktant er 21"C. Gjennomgangen av skum er 0,22 kg/s.
Strømbarheten måles ved den metode som man har beskrevet ovenfor. En del av polymeren injiseres ien0,6mx0,6mx51 mm panel-støpeform som er forhåndsoppvarmet til 60"C. Polymeren tillates å heve seg og fyller støpeformen. Det resulterende skum vurderes med hensyn på densitet, kompresjonsstyrke (parallelt og perpendikulært med hevningsretningene) slitasjetap og K-faktor (varmeledningsevne). Resultatene er angitt i følgende tabell I.
For sammenligningens skyld fremstilles et aktivt hydrogen-holdig materiale lik det som ble anvendt i eksempel 1, med unntagelse av at det ikke inneholder noe dialkanol-tert.-amin, og det anvendes for fremstilling av et polyuretanskum på samme måte som eksempel 1. Egenskapene til dette skum, betegnet sammenligningsforsøk A, er gjengitt i tabell I som følger.
Som man kan se av resultatene i tabell I, gir tilsetning av et dialkanol-tert.-amin vesentlig forbedring i komtrepsjons-styrke, slitasjeresistens, strømbarhet og K-faktor (varmeledningsevne) ved ekvivalent skumdensitet.
Eksempel 2 og sammenligningsforsøk B
Et aktivt hydrogen-holdig materiale fremstilles ved å blande følgende komponenter:
Et polyuretanskum fremstilles av dette materiale under anvendelse av polyisocyanatet og prosessen fra eksempel 1. Det resulterende skum testes som beskrevet i eksempel 1. De oppnådde resultater er angitt som eksempel 2 i. følgende tabell II.
For sammenligningens skyld fremstilles et aktivt hydrogen-holdig materiale, sammenligningsforsøk B, som er det samme i alle henseender med unntagelse av at det ikke anvendes noe dialkanol-tert.-amin. Materialet skummes som i eksempel 2. Egenskapene til et skum fremstilt av sammenligningsforsøk B er angitt i tabell II.
Igjen sees forbedring i K-faktor (varmeledningsevne), strømbarhet, kompresjonsstyrke og sli tasje-vekttap når et dialkanol-tert.-amin er til stede i reaksjonsblandingen.
Eksempler 3 til 6
Aktivt hydrogen-holdig materiale, eksempler 3 til 6, fremstilles av følgende basisblanding:
Mengden og typen av dialkanolamin som er anvendt i hvert av eksemplene 3 til 6 er angitt i tabell III. Hvert av eksemplene 3 til 6 omsettes med det polyisocyanat som er beskrevet i eksempel 1, ved en indeks på 1,05. Strømbarheten, densiteten, kompresjonsstyrken, slitasjetapet og K-faktoren (varmeledningsevne) måles for hvert av de resulterende skum, og resultatene er angitt i tabell III.
Eksempel 7 og sammenligningsforsøk C og D
Dette eksempel illustrerer effekten av funksjonalitet
på krymping.
Sammenligningsforsøk C og D og eksempel 7 fremstilles i henhold til den generelle metode som er beskrevet i eksempel 1, med anvendelse av de komponenter som er angitt i følgende tabell IV.
Egenskaper ved de resulterende skum er vurdert som beskrevet i eksempel 1 og rapportert i tabell V. Prosent pakking beregnes i hvert tilfelle ved å finne skumret med den minste densitet som ikke krymper ved 0°C, trekke fra strømbarheten og dividere differansen med strømbarheten. Lavere prosent pakking foretrekkes.
Ved å sammenligne eksempel 7 med sammenligningsforsøkene
ser man at den høyere gjennomsnittlige funksjonalitet for de isocyanat-aktive materialer gir en lavere K-faktor (varme-
ledningsevne) og betydelig mindre krymping, hvilket er indikert ved lavere prosent pakking.

Claims (9)

1. Aktivt hydrogen-holdig materiale som omfatter (a) minst én polyahl som ikke er et dialkanol-tert.-amin, (b) en liten vannmengde og (c) et dialkanol-tert.-amin som er tilstede i en mengde som er tilstrekkelig til å forbedre strømbarheten til en skumreaksjonsblanding fremstilt av det aktivt hydrogen- holdige materiale og et polyisocyanat, karakterisert ved at minst 50% av komponent (a) omfatter en polyahl med lav ekvivalentvekt som har minst tre aktive hydrogenatomer pr. molekyl og en hydroksyl-ekvivalentvekt på 50-300, idet dialkanol-tert.-aminet er tilstede i en mengde av 3-40 vektdeler av komponent (a) og hvor nevnte komponent (a) har en gjennomsnittlig funksjonalitet på minst 3,0.
2. Aktivt hydrogen-holdig materiale som angitt i krav 1, karakterisert ved at det dialkanol-tertiære amin er anvendt i en mengde av fra 3 til 15 vektdeler pr. 100 vektdeler polyahl.
3. Aktivt hydrogen-holdig materiale som angitt i krav 1, karakterisert ved at dialkanol-tert.-aminet er et alkyldialkanolamin.
4. Aktivt hydrogen-holdig materiale som angitt i krav 3, karakterisert ved at dialkanol-tert.-aminet er metyldietanolamin eller etyldietanolamin.
5. Fremgangsmåte for fremstilling av et stivt polyuretanskum ved omsetning av et polyisocyanat og et aktivt hydrogen-holdig materiale som omfatter (a) minst én polyahl som ikke er et dialkanol-tert.-amin, (b) en liten vannmengde og (c) et dialkanol-tert.-amin som er tilstede i en mengde som er tilstrekkelig til å forbedre strømbarheten til en skumreaksjonsblanding fremstilt av det aktivt hydrogen-holdige materiale og et polyisocyanat, karakterisert ved at det anvendes slike mengder at minst 50% av komponent (a) omfatter en polyahl med lav ekvivalentvekt som har minst tre aktive hydrogenatomer pr. molekyl og en hydroksyl-ekvivalentvekt på 50-300, idet dialkanol-tert. -aminet er tilstede i en mengde av 3-40 vektdeler av komponent (a) og hvor nevnte komponent (a) har en gjennomsnittlig funksjonalitet på minst 3,0.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at reaksjonen utføres i nærvær av et hjelpe-esemiddel.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at dialkanol-tert.-aminet anvendes i en mengde av fra 3 til 40 vektdeler pr. 100 vektdeler polyahl.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at det som dialkanol-tert.-amin anvendes et alkyldialkanolamin.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at det som alkyldialkanolamin anvendes metyldietanolamin eller etyldietanolamin.
NO86861582A 1984-08-23 1986-04-22 Materiale som inneholder aktivt hydrogen og et dialkanol-tert.-amin, samt fremgangsmaate for fremstilling av et stivt polyuretanskum. NO166650C (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64359484A 1984-08-23 1984-08-23
US06/725,608 US4632943A (en) 1984-08-23 1985-04-22 Polyurethane foams prepared from alkyl dialkanol amine-containing polyols
PCT/US1985/001599 WO1986001522A1 (en) 1984-08-23 1985-08-23 An active hydrogen-containing composition containing a dialkanol tertiary amine and a process for preparing a polyurethane foam

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO861582L NO861582L (no) 1986-04-22
NO166650B true NO166650B (no) 1991-05-13
NO166650C NO166650C (no) 1991-08-21

Family

ID=27094304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO86861582A NO166650C (no) 1984-08-23 1986-04-22 Materiale som inneholder aktivt hydrogen og et dialkanol-tert.-amin, samt fremgangsmaate for fremstilling av et stivt polyuretanskum.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4632943A (no)
EP (1) EP0190333A4 (no)
BR (1) BR8506911A (no)
CA (1) CA1250999A (no)
DK (1) DK186986D0 (no)
ES (1) ES8700281A1 (no)
FI (1) FI861623A0 (no)
NO (1) NO166650C (no)
WO (1) WO1986001522A1 (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR8701098A (pt) * 1987-03-11 1988-09-13 Brastemp Sa Processo de preparacao de poliuretano rigido
USRE33609E (en) * 1987-07-23 1991-06-11 Mobay Corporation Production of polyurethane moldings by the reaction injection molding process
US4792576A (en) * 1987-07-23 1988-12-20 Mobay Corporation Production of polyurethane moldings by the reaction injection molding process
US4866102A (en) * 1987-11-20 1989-09-12 Pray Edward R Moldable energy absorbing rigid polyurethane foams
US5227409A (en) * 1988-12-20 1993-07-13 The Dow Chemical Company Removable polyurethane adhesive
ATE95545T1 (de) 1988-12-20 1993-10-15 Dow Chemical Co Entfernbarer polyurethanklebstoff und verfahren zu seiner herstellung.
US5306735A (en) * 1990-11-27 1994-04-26 Kao Corporation Polyurethane, process for producing the same, and process for producing polyurethane foam
US5223547A (en) * 1990-11-27 1993-06-29 Kao Corporation Polyurethane, process for producing the same, and process for producing polyurethane foam
JPH06157701A (ja) * 1992-11-27 1994-06-07 Sanyo Electric Co Ltd 硬質ポリウレタンフォームを使用した断熱箱体
WO1994015983A1 (en) * 1992-12-30 1994-07-21 The Dow Chemical Company Polyurethanes having improved adhesion and mold release properties
US7977529B2 (en) 2004-11-03 2011-07-12 Fred Bergman Healthcare Pty Ltd. Incontinence management system and diaper
EP2404960A1 (en) 2010-07-08 2012-01-11 Reagens S.p.A. Stabilizing composition for halogen-containing polymers
US20140005288A1 (en) 2011-03-11 2014-01-02 Arkema Inc. Stability of polyurethane polyol blends containing halogenated olefin blowing agents
AU2013329491A1 (en) 2012-10-10 2015-04-30 Basf Se Viscoelastic polyurethane foam

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB981135A (en) * 1962-10-31 1965-01-20 Ici Ltd Improvements in the manufacture of cellular polyurethanes
US3437608A (en) * 1965-06-01 1969-04-08 Allied Chem Gel-rise retardation in polyurethane foams
US3476933A (en) * 1966-10-21 1969-11-04 Westinghouse Electric Corp Large-celled polyurethane foam
US3655588A (en) * 1970-01-02 1972-04-11 Ppg Industries Inc Urethane-containing aminic polyols and foams derived therefrom
BE790176A (nl) * 1971-10-25 1973-04-17 Shell Int Research Eentrapswerkwijze ter bereiding van stijve geschuimde polyurethanen
US3888803A (en) * 1972-11-30 1975-06-10 Ppg Industries Inc High temperature polyurethane foams
US3890255A (en) * 1973-05-31 1975-06-17 Olin Corp Cure catalyzed polyurethane composition
US4067833A (en) * 1976-03-08 1978-01-10 Texaco Development Corporation Urethane-modified polyisocyanurate foams from oxyalkylated aniline and aromatic polyisocyanates
JPS5316097A (en) * 1976-07-30 1978-02-14 Bridgestone Corp Manufacture of highly elastic polyurethane foams having improved flame retardancy and low smoking property
DE2705751C2 (de) * 1977-02-11 1979-03-08 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Patrone zum Befestigen von Ankerstangen in Bohrlöchern
US4220732A (en) * 1978-12-22 1980-09-02 Basf Wyandotte Corporation Microcellular polyurethane foams
US4339343A (en) * 1980-03-05 1982-07-13 The Upjohn Company Novel process and product
US4388420A (en) * 1980-05-05 1983-06-14 Basf Wyandotte Corporation Process for preparing a microcellular polyurethane foam with improved green strength

Also Published As

Publication number Publication date
NO166650C (no) 1991-08-21
FI861623A (fi) 1986-04-17
ES546337A0 (es) 1986-10-01
FI861623A0 (fi) 1986-04-17
EP0190333A1 (en) 1986-08-13
BR8506911A (pt) 1986-12-09
DK186986A (da) 1986-04-23
US4632943A (en) 1986-12-30
ES8700281A1 (es) 1986-10-01
EP0190333A4 (en) 1987-01-10
NO861582L (no) 1986-04-22
CA1250999A (en) 1989-03-07
WO1986001522A1 (en) 1986-03-13
DK186986D0 (da) 1986-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4520042A (en) High-modulus, flexible urethane coating and method of preparation
CA1263799A (en) Method for the preparation of semi-rigid polyurethane modified polyurea foam compositions
US3903018A (en) Novel cocatalyst system for trimerizing polyisocyanates
KR100245236B1 (ko) 폴리우레탄 발포체
US4067833A (en) Urethane-modified polyisocyanurate foams from oxyalkylated aniline and aromatic polyisocyanates
FI68407C (fi) Foerfarande foer framstaellning av polyuretan genom anvaendning av polymermodifierade polyoler samt framstaellning av polymermodifierade polyoler
US6130267A (en) Fire retardant compositions
NO166650B (no) Materiale som inneholder aktivt hydrogen og et dialkanol-tert.-amin, samt fremgangsmaate for fremstilling av et stivt polyuretanskum.
US11161931B2 (en) Polyol blends and their use in producing PUR-PIR foam-forming compositions
WO1995018175A1 (en) Process for preparing a polyurethane foam in the presence of a hydrocarbon blowing agent
US4699931A (en) Oxazolidone-modified isocyanurate foams and a composition and method for their production
EP0496081B1 (en) Rigid polyurethane and polyisocyanurate foams
US5374666A (en) Amine catalyst for producing polyurethane and process for producing polyurethane
EP0320134B1 (en) Polyisocyanate compositions
US3986991A (en) Novel polyisocyanate trimerization catalyst
US4369258A (en) Polyurethane foam compositions and a process for making same using a melamine polyol
EP0294110B1 (en) Process for the preparation of rigid foams.
EP1216264B1 (en) Polyol formulation
JPH0770270A (ja) 硬質ポリウレタンもしくはウレタン改質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法
US3933701A (en) High resilience polyurethane foam
US4623673A (en) Urethane-modified polyisocyanurate rigid foam
US4970018A (en) Novel polyol composition and the use thereof in the preparation of rigid polyurethane foams
US4904707A (en) Novel polyol composition and the use thereof in the preparation of rigid polyurethane foams
US4927864A (en) Use of a polyamine as cell opener in polyurethane foam
US4072623A (en) Polyurethane foam system