NO327485B1 - Fremgangsmate for fremstilling av vann-este og fremgangsmate for fremstilling av stive og fleksible polyuretanskum samt blanding - Google Patents
Fremgangsmate for fremstilling av vann-este og fremgangsmate for fremstilling av stive og fleksible polyuretanskum samt blanding Download PDFInfo
- Publication number
- NO327485B1 NO327485B1 NO19992235A NO992235A NO327485B1 NO 327485 B1 NO327485 B1 NO 327485B1 NO 19992235 A NO19992235 A NO 19992235A NO 992235 A NO992235 A NO 992235A NO 327485 B1 NO327485 B1 NO 327485B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- catalyst
- weight
- water
- foam
- isocyanate
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 65
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 title claims description 41
- 230000009975 flexible effect Effects 0.000 title claims description 41
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 title claims description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 12
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 142
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 139
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 113
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 100
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims description 65
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims description 65
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 58
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 47
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 31
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 29
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 29
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 28
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 19
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 19
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 10
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 10
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 8
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 229920005903 polyol mixture Polymers 0.000 claims description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical class [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 159000000009 barium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 50
- -1 stannous octoate Chemical class 0.000 description 38
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 15
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 11
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 11
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 11
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 11
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 8
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 7
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000007046 ethoxylation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 239000012974 tin catalyst Substances 0.000 description 6
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 4
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 4
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N diphenylmethanediamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(N)(N)C1=CC=CC=C1 ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 4
- VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N tolylenediamine group Chemical group CC1=C(C=C(C=C1)N)N VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N urethane group Chemical group NC(=O)OCC JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 3
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000012973 diazabicyclooctane Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 3
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 229920006149 polyester-amide block copolymer Polymers 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 229920006295 polythiol Polymers 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 3
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 3
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetic acid Chemical compound OCCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDDLHHRCDSJVKV-UHFFFAOYSA-N 7028-40-2 Chemical compound CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O BDDLHHRCDSJVKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- HIFVAOIJYDXIJG-UHFFFAOYSA-N benzylbenzene;isocyanic acid Chemical class N=C=O.N=C=O.C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 HIFVAOIJYDXIJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N carbodiimide group Chemical group N=C=N VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N isobutyric acid Chemical compound CC(C)C(O)=O KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical group OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N nonanoic acid Chemical compound CCCCCCCCC(O)=O FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- CYIDZMCFTVVTJO-UHFFFAOYSA-N pyromellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=C(C(O)=O)C=C1C(O)=O CYIDZMCFTVVTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- NBOMNTLFRHMDEZ-UHFFFAOYSA-N thiosalicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1S NBOMNTLFRHMDEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- ZDPHROOEEOARMN-UHFFFAOYSA-N undecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCC(O)=O ZDPHROOEEOARMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N urea-1-carboxylic acid Chemical compound NC(=O)NC(O)=O AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LOOCNDFTHKSTFY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trichloropropyl dihydrogen phosphate Chemical compound CC(Cl)C(Cl)(Cl)OP(O)(O)=O LOOCNDFTHKSTFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYUDERIVRYVSGE-UHFFFAOYSA-N 1,3-diaminoprop-1-en-2-ol Chemical compound NCC(O)=CN FYUDERIVRYVSGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DTLIXPLJFCRLJY-UHFFFAOYSA-N 1-(1-aminocyclooctyl)cyclooctan-1-amine Chemical compound C1CCCCCCC1(N)C1(N)CCCCCCC1 DTLIXPLJFCRLJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2SC(C(=O)N)=CC2=C1 GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYMDDFRYORANCC-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-[bis(carboxymethyl)amino]-2-hydroxypropyl]-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O WYMDDFRYORANCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AWQSAIIDOMEEOD-UHFFFAOYSA-N 5,5-Dimethyl-4-(3-oxobutyl)dihydro-2(3H)-furanone Chemical compound CC(=O)CCC1CC(=O)OC1(C)C AWQSAIIDOMEEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 1
- 239000004380 Cholic acid Substances 0.000 description 1
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N Decanoic acid Natural products CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical compound [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZBVOEVQTNYNNMY-UHFFFAOYSA-N O=P1=CCCC1 Chemical class O=P1=CCCC1 ZBVOEVQTNYNNMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical class [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- STIAPHVBRDNOAJ-UHFFFAOYSA-N carbamimidoylazanium;carbonate Chemical compound NC(N)=N.NC(N)=N.OC(O)=O STIAPHVBRDNOAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229960002471 cholic acid Drugs 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000002526 disodium citrate Substances 0.000 description 1
- 235000019262 disodium citrate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- DEFVIWRASFVYLL-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol bis(2-aminoethyl)tetraacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCOCCOCCN(CC(O)=O)CC(O)=O DEFVIWRASFVYLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000004872 foam stabilizing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- VQPKAMAVKYTPLB-UHFFFAOYSA-N lead;octanoic acid Chemical compound [Pb].CCCCCCCC(O)=O VQPKAMAVKYTPLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001798 poly[2-(acrylamido)-2-methyl-1-propanesulfonic acid] polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FRMWBRPWYBNAFB-UHFFFAOYSA-M potassium salicylate Chemical compound [K+].OC1=CC=CC=C1C([O-])=O FRMWBRPWYBNAFB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960003629 potassium salicylate Drugs 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical group 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004072 triols Chemical group 0.000 description 1
- HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K trisodium citrate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940038773 trisodium citrate Drugs 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0008—Foam properties flexible
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0025—Foam properties rigid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
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)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av vann-este (vann-oppskummede) polyuretanskum under anvendelse av en bestemt katalysator og de således oppnådde skum.
Videre omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av et stivt polyuretanskum med en kjernedensitet på 3 til 27 kg/m<3> samt en blanding som omtalt i foreliggende beskrivelse.
Fremstillingen av vann-este polyuretanskum ved å omsette et polyisocyanat og en polyol og anvende vann som esemiddel er alminnelig kjent. Isocyanatgrup-pene reagerer med hydroksylgruppene i polyolen til å danne uretangrupper og med vannet til å danne ureagrupper under frigivelse av C02 som fører til oppskummingen. Slike prosesser anvendes for fremstilling av f.eks. fleksible skum, stive skum med åpne celler og mikrocellulære elastomerer.
Det er videre alminnelig kjent å anvende en katalysator eller en katalysa-torpakke for å fremme disse reaksjoner. Alminnelig anvendte katalysatorer er tertiære aminer som diaminobicyklooktan og N,N-dimetylaminoetanol, blyforbindel-ser som blyoktoat og tinnforbindelser som dibutyltinndilaurat og stanno-karboksy-later som stanno-oktoat, se f.eks. boken til George Woods "The ICI Polyuretha-nes" - J. Wiley and Sons -1987, s. 27-45.
US-5 426 124 lærer fremstillingen av formlegemer av polyuretanskum med densitet minst 120 kg/m<3> hvor visse syrer, sitronsyre, anvendes som esemidler.
US-4 430 490 og US-4 468 478 lærer bruken av visse hydroksykarboksyl-syrer for å eliminere virkningene av alkaliske katalysatorer i polyeterpolyoler. Polyolene anvendes for å fremstille skum under anvendelse av et amin som katalysator og "FREON™" 11B som esemiddel (US-4 430 490). I US-4 468 478 har polyoler vært anvendt for å fremstille fleksible skum under anvendelse av en aminkatalysator og å fremstille et stivt polyuretan under anvendelse av stanno-oktoat hvor syren var kaliumsalicylat og det ikke ble anvendt noe esemiddel, og et stivt polyuretanskum under anvendelse av en aminkatalysator og "FREON" 11 som esemiddel.
US-5 132 333 lærer bruken av alkalimetallsalt eller jordalkalimetallsalt av en hydroksykarboksylsyre for å minske hårdheten av fleksible polyuretanskum. En forbindelse som dinatrium- eller trinatrium-sitrat anvendes for å fremstille vann-este fleksible skum under anvendelse av aminer og tinnforbindelser som katalysatorer, idet mengden syre er betraktelig større enn mengden av tinnforbindelser.
US-4 764 541 lærer bruken av polyetersyrer ved fremstilling av fleksible polyuretanskum under anvendelse av aminkatalysatorer for å sinke polyuretanre-aksjonen. Systemet blir reaktivt ved høyere temperatur.
US-4 686 240 omhandler bruker av et skum-modifiserende middel som er et alkalimetallsalt eller jordalkalimetallsalt, idet anionet er anionet av en Bronsted-syre med en pKa større enn 1 for å forbedre stabiliteten og den initiale styrke av vann-este fleksible polyuretanskum. Som skum-modifiserende midler er det nevnt metallhydroksider, alkoksider, uorganiske syrer og monokarboksyl- og polykarboksylsyrer. Ved fremstillingen av skummene anvendes aminkatalysatorer eventuelt sammen med tinnkatalysatorer. I tilfellet av anvendelse av en tinnkatalysator var mengden av tinnkatalysator betraktelig lavere enn mengden av skum-modifiserende middel, som var et kaliumsalt av ravsyreanhydrid-halvsyre med en polyol.
US-5 124 369 lærer bruken av polyelektrolytter som polyakrylsyresalter for å nedsette hårdheten av vann-este fleksible skum. De fremstilte skum er basert på toluendiisocyanat og som katalysatorer anvendes aminforbindelser og tinnforbindelser. Det er gjennomført lignende forsøk under anvendelse av MDI som polyisocyanat, men disse forsøk bekreftet ikke hårdhetsnedsettelsen for MDI-ba-serte, fleksible skum.
Selv om tilfredsstillende produkter tidligere er blitt fremstilt, er det plass for forbedring. Det ble spesielt funnet at når tinnforbindelser anvendes, viser det en-delige skum termisk nedbrytning, som resulterer i mindre gunstige fysiske egenskaper av skummet. Det er et behov for å redusere slik nedbrytning eller å unngå dem.
Det ble overraskende funnet at slik nedbrytning kan reduseres ved å anvende en ny katalysatorblanding.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører følgelig fremgangsmåte for fremstilling av en vann-este polyuretanskum hvor et polyisocyanat og en polyol omsettes i nærvær av vann og et tinnsalt av en karboksylsyre med 2 til 18 karbonatomer (i det følgende benevnt "katalysator 1") sammen med et litium-, natrium-, kalium-, rubidium-, cesium-, magnesium-, kalsium-, strontium- og/eller bariumsalt av en protisk syre hvor syren har minst 2 sure hydrogenatomer og har en pKa i vann på 2 til 10 (i det følgende benevnt "katalysator 2"), i et forhold katalysator 1 : katalysator 2 på fra 30:70 til 95:5 og i en mengde av hver av katalysator 1 og katalysator 2 på 0,1 til 5 vekt% (beregnet på vekten av alle bestanddeler anvendt for fremstilling av skummet) ved fremstilling av vann-este polyuretanskum, med den betingelse at anvendelse av salter av polyelektrolytter ved fremstilling av fleksible skum under anvendelse av toluendiisocyanat som polyisocyanatet og en aminkatalysator ikke er medomfattet, og hvor katalysator 1 er blandet med en del av de isocyanat-relative forbindelsene, og katalysator 2 er blandet med en annen del av de isocyanat-relative forbindelsene før skummingsreaksjonen finner sted.
Videre omfatter oppfinnelsen fremgangsmåte for fremstilling av et stivt polyuretanskum med en kjernedensitet på 3 til 27 kg/m<3>, for å omsette et polyisocyanat (1), en isocyanat-reaktiv forbindelse (2), idet forbindelsen (2) haren gjennomsnittlig ekvivalentvekt på høyst 374 og et gjennomsnittlig antall isocyanat-reaktive hydrogenatomer på fra 2 til 8, en isocyanat-reaktiv forbindelse (3), hvor forbindelsen (3) har en gjennomsnittlig ekvivalentvekt på mer enn 374 og et gjennomsnittlig antall isocyanat-reaktive hydrogenatomer på fra 2 til 6, og vann i nærvær av katalysator 1 og 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2 ifølge ett av kravene 1 til 8 og hvor per 100 vektdeler av polyisocyanat (1), isocyanatrelativ forbindelse (2) og forbindelse (3) og vann, mengaden av forbindelse (2) strekker seg fra 2-20 vektdeler, mengden av forbindelse (3) strekker seg fra 5-35 vektdeler og mengden av vann strekker seg fra 1 til 17 vektdeler, det resterende er polyisocyanat.
Videre vedrører foreliggende oppfinnelse også blanding omfattende 0,1 til 20 vektdeler av en katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2 som beskrevet i det foregående, 10 til 55 vektdeler vann og 35 til 85 vektdeler av en polyol eller polyolblanding med et hydroksyltall på minst 150 mg KOH/g og en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på fra 2 til 8 pr. 100 vektdeler katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2, samt vann og polyol.
Av hensyn til enkelheten er de ovennevnte salter av de protiske syrer benevnt "katalysator 2". Det skal imidlertid bemerkes at disse forbindelser faktisk har en deaktiverende virkning på katalysator 1.
Videre vedrører den foreliggende oppfinnelse fremstilling av polyuretanskum ved å omsette et polyisocyanat og en polyol i nærvær av vann og de ovennevnte katalysatorer 1 og 2.
Uten at man ønsker å være bundet til noen teori antas det at katalysator 2 undertrykker dannelsen av visse mellomprodukt-tinnforbindelser under fremstillingen av skummet, idet slike mellomprodukt-tinnforbindelser ville fremme visse uønskede hydrolytiske prosesser som fører til den nevnte nedbryting.
Vektforholdet mellom katalysatorer 1 og 2 som anvendt ved denne fremgangsmåte, er foretrukket fra 50:50 til 90:10.
Karboksylsyren i katalysator 1 kan velges fra mettede eller umettede alifatiske, cykloalifatiske og aralifatiske hydrokarbonsyrer og fra aromatiske hyd ro kar-bonsyrer med én karboksylsyregruppe. Foretrukket har de 2 til 18 karbonatomer. Mest foretrukne monokarboksylsyrer er de mettede alifatiske karboksylsyrer med 2 til 12 karbonatomer, som eddiksyre, propionsyre, n-smørsyre, isosmørsyre, n-valeriansyre, kapronsyre, heptansyre, oktansyre, nonansyre, dekansyre, unde-kansyre og dodekansyre. Eksempler på tinnkatalysatorer av denne type er dibutyltinndilaurat og stanno-oktoat.
Den protiske syre i katalysator 2 kan velges fra et bredt område av forbindelser. Foretrukket velges disse forbindelser fra forbindelser inneholdende minst to grupper valgt fra -COOH og aromatisk tiol.
Foretrukket er antallet sure hydrogenatomer minst 3. Forskjellige metallsalter kan anvendes i kombinasjon. Ytterligere metallsalter kan anvendes hvor samt-lige eller bare en del av de sure hydrogenatomer er blitt erstattet med metallionet. Foretrukket er 10 til 90% av de sure hydrogenatomer blitt erstattet med metallionet. Når syren anvendes i stedet for sitt salt, kreves mer tinnkatalysator for å oppnå den samme geldannelsestid, og når alle sure hydrogenatomer er blitt erstattet med metallionet, ble det ved fremstilling av større støpeblokker iakttatt "sviing" av skummet, f.eks. fra 1800 g materialmengde. Mest foretrukne salter er K- og Na-salter.
Foretrukket har katalysator 2 en oppløselighet i vann på minst 5 gram katalysator 2 pr. liter vann ved 25°C.
Eksempler på brukbare katalysatorer er Li-, Na-, K-, Rb-, Cs-, Mg-, Ca-, Sr-og/eller Ba-salter av: sitronsyre, 1,2,4,5-benzentetrakarboksylsyre (BCTA), etylen-diamintetraeddiksyre (EDTA), etylenbis-(oksyerylen-nitrilo)tetraeddiksyre (EGTA). N-(2-hydroksyetyl)-etylendiamintrieddiksyre (HEDTA), 1,3-diamino-2-hydroksypro-pan-N.N,N,,N<l->tetraeddiksyre (DHPTA), 2-merkaptobenzosyre (MBA), 2,2'-tiodigly-kolsyre (TDGA), poly(akrylsyre) (PAcA), poly(2-akrylamido-2-metyl-1-propansul-fonsyre) (PAcArhMPSA), kopolymerer av akrylamid og akrylsyre (PAcAm-co-PAcA), av akrylsyre og maleinsyre (PAcA-co-PMA), av vinylpyrrolidon og akrylsyre (PVP-co-PAcA), idet polymerene og kopolymerene har gjennomsnittlige mo-lekylvekter mellom 500 og 1 000 000, foretrukket mellom 1 000 og 500 000.
Mengden av katalysator 1 og katalysator 2 varierer foretrukket mellom 0,2 og 3 vekt%, beregnet på vekten av alle bestanddeler anvendt for å fremstille po-lyuretanskummet.
For fremstilling av vann-este polyuretanskum ifølge den foreliggende oppfinnelse kan det anvendes polyisocyanatene og isocyanat-reaktive forbindelser kjent for formålet. Mengdene av polyisocyanatet, de isocyanat-reaktive forbindelser og vannet kan variere på kjent måte. De fremstilte skum kan være stive, fleksible eller mikrocellulære elastomerer. Tilsetningsstoffer vanlig kjent på området for fremstilling av slike skum kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Eksempler på slike tilsetningsstoffer er brann- og flammehemmende midler, stabiliseringsmidler, antioksidanter, andre katalysatorer, fargestoffer, kjedeforlengere og tverrbindende midler.
Katalysatorer 1 og 2 blandes foretrukket med de isocyanat-reaktive forbindelser før skumdannelsesreaksjonen finner sted. Mer foretrukket blandes katalysator 1 med en del av de isocyanat-reaktive forbindelser og katalysator 2 blandes med en ytterligere del av de isocyanat-reaktive forbindelser. Deretter tilføres disse blandinger til et blandehode på en skuminnretning hvor de blandes med polyisocyanatet.
Egnede organiske polyisocyanater for anvendelse ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse inkluderer hvilke som helst av dem som er kjent på området for fremstilling av stive og fleksible polyuretanskum og mikrocellulære elastomerer, som alifatiske, cykloalifatiske, aralifatiske og foretrukket aromatiske polyisocyanater, som toluendiisocyanat i form av dets 2,4- og 2,6-isomerer og blandinger derav og difenylmetandiisocyanat i form av dets 2,4'-, 2,2'- og 4,4'-isomerer og blandinger derav, blandingene av difenylmetandiisocyanater (MDI) og oligomerer derav med en isocyanatfunksjonalitet større enn 2, kjent på området som "rå" eller polymere MDI (polymetylenpolyfenylenpolyiso-cyanater), idet de kjente varianter av MDI omfatter uretan-, allofanat-, urea-, biuret-, karbodiimid-, uretonimin- og/eller isocyanuratgrupper.
Blandinger av toluendiisocyanat og difenylmetandiisocyanat og/eller poly-metylenpolyfenylenpolyisocyanater kan anvendes.
Foretrukket anvendes MDI, rått eller polymert MDI og/eller flytende varianter derav, idet disse varianter er blitt oppnådd ved å innføre uretonimin- og/eller karbodiimidgrupper i de nevnte polyisocyanater, idet et karbodiimid- og/eller uretonimin-modifisert polyisocyanat har en NCO-verdi på minst 20 vekt%, og/eller å omsette et slikt polyisocyanat med én eller flere polyoler med en hydroksylfunksjonalitet på 2 til 6 og en molekylvekt på 62 til 500 slik at det oppnås et modifisert polyisocyanat med en NCO-verdi på minst 20 vekt%.
I den utstrekning at det fremstilles fleksible skum under anvendelse av salter av polyelektrolytter og en aminkatalysator er bruken av toluendiisocyanat som det eneste polyisocyanat ikke medomfattet.
Isocyanat-reaktive forbindelser inkluderer hvilke som helst av dem som er kjent på området for angjeldende formål som polyaminer, aminoalkoholer og polyoler. Av særlig betydning er polyoler og polyolblandinger med hydroksyltall fra
10 til 500 mg KOH/g og en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på fra 2 til 8. Egnede polyoler er tidligere fullstendig beskrevet som teknikkens stand, og inkluderer reaksjonsprodukter av alkylenoksider, f.eks. etylenoksid og/eller propylenoksid med initiatorer inneholdende fra 2 til 8 aktive hydrogenatomer pr. molekyl. Egnede initiatorer inkluderer polyoler, f.eks. etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, butandiol, glycerol, trimetylolpropan, trietanolamin, pentaerytritol, sorbitol og sukrose; videre polyaminer som f.eks. etylendiamin, tolylendiamin, diaminodifenylmetan og polymetylenpolyfenylenpolyaminer, samt aminoalkoholer som f.eks. etanolamin og dietanolamin, og blandinger av slike initiatorer. Andre egnede polyoler inkluderer polyestere oppnådd ved kondensasjon av passende mengdeforhold av glykoler og polyoler med høyere funksjonalitet med polykarboksylsyrer. Ytterligere egnede polyoler inkluderer hydroksylavsluttede polytioetere, polyamider, polyesteramider, polykarbonater, polyacetaler, polyolefiner og polysiloksaner. Videre kan det anvendes kjedeforlengere og tverrbindende midler som etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, butandiol, glycerol, trimetylolpropan, etylendiamin, etanolamin, dietanolamin, trietanolamin, tolylendiamin, diaminodifenylmetan, polymetylen, polyfenylenpolyami-ner, pentaerytritol, sorbitol og sukrose. Blandinger av slike isocyanat-reaktive forbindelser kan likeledes anvendes.
Mengden av vann som anvendes kan være i området fra 1 til 20 vektdeler pr. 100 vektdeler av andre isocyanat-reaktive bestanddeler.
Isocyanat-indeksen kan variere sterkt, og kan være i området fra 40 til 300.
Skummene kan fremstilles i henhold til den såkalte "one-shot"-metoden, kvasi- eller halv-forpolymermetoden eller forpolymermetoden.
De fremstilte skum kan være stive eller fleksible skum eller mikrocellulære elastomerer. De kan anvendes for isolasjonsformål, ved konstruksjon av bygning-er, som polstring i møbler eller bilseter, ved skosåling og i bildeler som støtfange-re. Skummene har foretrukket en kjernedensitet (ISO/DIS 845) på 3 til 100 kg/m<3 >og mer foretrukket 3 til 80 kg/m<3>.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører særlig skumfremstilling i samsvar med det som er beskrevet i patentansøkning PCT/EP-9 601 594, mens resten av denne beskrivelse vedrører fremstillingen av slike skum under anvendelse av katalysatorer 1 |og 2.
Konvensjonelle fleksible polyuretanskum er alminnelig kjent. Slike skum har en forholdsvis høy elastisitet (kule-støtelastisitet), en forholdsvis lav modul, en forholdsvis høy sigefaktor og et forholdsvis lavt hysteresetap. Slike skum viser videre en vesentlig glass-gummiomvandling under vanlig temperatur, generelt i temperaturområdet -100°C til -10°C. De vanlig anvendte forholdsvis høymoleky-lære polyeter- og polyesterpolyoler i slike skum er grunnen til glassomvandlings-temperaturen (Tg<s>) under omgivelsenes temperatur. Disse polyeter- og polyesterpolyoler blir ofte omtalt som myke segmenter. Over Tg<s> fremviser skummet sine typiske fleksible egenskaper inntil mykning og/eller smelting av de isocyanat-avledede uretan/urea-bunter ("hårde domener") finner sted. Denne myknings-og/eller smeltetemperatur (Tg<h> og/eller Tm<h>) faller ofte sammen med begynnelsen av den termiske nedbrytning av polymersegmentet. Tg<h> og/eller Tm<h> for fleksible polyuretanskum er generelt høyere enn 100°C, endog ofte over 200°C. Ved Tg<s >iakttas en skarp nedsettelse av modul for de fleksible skum. Mellom Tg<s> og Tg<h>/Tm<h> forblir modulen ganske konstant med økende temperatur og ved Tg<h>/Tm<h> kan det på nytt finne sted en vesentlig nedsettelse av modulen. En måte for å uttrykke nærvær av Tg<s> er å bestemme forholdet mellom Youngs lagringsmodul E' ved -100°C og +25°C ved hjelp av "Dynamic Mechanical Thermal Analy-sis" (DMTA), målt i henhold til ISO/DIS 6721-5.
For konvensjonelle fleksible polyuretanskum er det nevnte forhold
minst 25.
Et ytterligere trekk ved Tg<3> ved hjelp av DMTA (ISO/DIS 6721 -5) er at for konvensjonelle fleksible polyuretanskum varierer den maksimale verdi for forholdet
over et temperaturområde -100°C/+25°C generelt fra 0,20 til 0,80. Youngs taps-modul E" måles også ved hjelp av DMTA (ISO/DIS 6721-5).
I patentansøkning PCT/EP96 01594 beskrives en fullstendig ny klasse av fleksible polyuretanskum, idet disse skum ikke har noen vesentlig glass-gummiomvandling mellom -100°C og +25°C. I mer kvantitative betegnelser viser disse skum et forhold E'-i0o°c/ E'+25°c på 1,3 til 15,0, foretrukket fra 1,5 til 10 og mest foretrukket fra 1,5 til 7,5. Tan&naks. over temperaturområdet -100°C til +25°C er under 0,2.
Den tilsynelatende kjernedensitet av slike skum kan være i området fra 4 til 30 kg/m<3>, og er foretrukket i området fra 4 til 20 kg/m<3> (målt i henhold til ISO/DIS845). Slike skum fremstilles ved å sammenpresse ("knuse") et stivt skum.
I den foreliggende oppfinnelses sammenheng er i det følgende et fleksibelt polyuretanskum et sammenpresset skum med en kule-støtelastisitet (målt i henhold til ISO 8307) på minst 40%, foretrukket minst 50% og mest foretrukket 55 til 85% i minst én av de tre dimensjonale retninger og en sigefaktor (CLD 65/25) på minst 2,0 (målt i henhold til ISO 3386/1). Foretrukket har slike fleksible skum en Youngs lagringsmodul ved 25°C på høyst 500 kPa, mer foretrukket høyst 350 kPa og mest foretrukket minst mellom 10 og 200 kPa (Youngs lagringsmodul målt ved DMTA ifølge ISO/DIS 6721-5). Videre har slike fleksible skum foretrukket en sigefaktor (CLD 65/25) på minst 3,5 og mest foretrukket 4,5 til 10 (målt ifølge ISO 3386/1). Videre har slike fleksible skum foretrukket et CLD-hysteresetap (ISO 3386/1) på under 55%, mer foretrukket under 50% og mest foretrukket under 45%.
I den foreliggende oppfinnelses sammenheng er i det følgende et stivt polyuretanskum et ikke-sammenpresset skum med en kule-støtelastisitet målt i retningen for skumstigningen på mindre enn 40% (ISO 8307 med den betingelse at det ikke utøves noen forhånds-bøyningskondisjonering, videre at bare én støt-elastisitetsverdi pr. prøve måles og at teststykkene er kondisjonert ved 23°C ± 2°C og 50 ± 5% relativ fuktighet) og/eller har en CLD 65/25 sigefaktor målt i retningen av skumhevningen på mindre enn 2,0 (ISO 3386/1 med den betingelse at sigefaktoren bestemmes etter den første syklus med belastning/avlastning), idet disse egenskaper begge måles ved en kjernedensitet av skummet på 3 til 27 kg/m<3> (ISO 845). Foretrukket er forholdet E'.i0o°c/ E'+ 25°c for et slikt stivt skum 1,3 til 15. Hvis i den foreliggende beskrivelse ISO 8307 og ISO 3386/1 nevnes i forbindelse med stive skum, refererer de til testene som beskrevet i det foregående inklusive betingelsene.
I den foreliggende oppfinnelses sammenheng har de følgende betegnelser den følgende betydning:
1) isocyanat-indeks eller NCO-indeks eller indeks:
forholdet mellom NCO-grupper og isocyanat-reaktive hydrogenatomer til stede i en sammensetning, gitt som en prosentandel:
Med andre ord uttrykker NCO-indeksen prosentandelen av isocyanat som faktisk brukes i en sammensetning i forhold til den mengde isocyanat som teore-tisk er nødvendig for å reagere med den mengde isoscyanat-reaktivt hydrogen som anvendes i en sammensetning.
Det skal iakttas at isocyanat-indeksen som anvendt heri er betraktet fra synspunktet med den aktuelle skummeprosess som involverer isocyanatbestand-delen og de isocyanat-reaktive bestanddeler. Hvilke som helst isocyanatgrupper som forbrukes i et foregående trinn for å frembringe modifiserte polyisocyanater (inklusive slike isocyanatderivater som på området benevnes kvasi- eller halvfor-polymerer og forpolymerer) eller hvilke som helst aktive hydrogenatomer forbrukt i et forutgående trinn (f.eks. omsatt med isocyanat for å frembringe modifiserte polyoler eller polyaminer) er ikke tatt i betraktning ved beregningen av isocyanat-indeksen. Bare de fri isocyanatgrupper og de fri isocyanat-reaktive hydrogener (inklusive vannets) til stede ved det aktuelle skummetrinn, er tatt i betraktning. 2) Uttrykket "isocyanat-reaktive hydrogenatomer" som anvendt heri for å beregne isocyanat-indeksen, refererer til de totale aktive hydrogenatomer i hydroksyl- og amingrupper til stede i de reaktive blandinger. Dette betyr at for det formål å beregne isocyanat-indeksen ved den aktuelle skummeprosess, betraktes en hydroksylgruppe til å omfatte et reaktivt hydrogen, en primær amingruppe betraktes som omfattende et reaktivt hydrogen, og et
vannmolekyl betraktes som omfattende to aktive hydrogener.
3) Reaksjonssystem: en kombinasjon av komponenter hvori polyisocyanatene holdes i én eller flere beholdere separat fra de isocyanat-reaktive komponenter. 4) Uttrykket "polyuretanskum" som anvendt heri, refererer til cellulære produkter som oppnådd ved å omsette polyisocyanater med isocyanat-reaktive hydrogenholdige forbindelser, under anvendelse av esemidler, og inkluderer spesielt cellulære produkter oppnådd med vann som reaktivt esemiddel (involverende en reaksjon mellom vann og isocyanatgrupper som gir ureabindinger og karbondioksid og frembringer polyurea-uretanskum) og med polyoler, aminoalkoholer og/eller polyaminer som isocyanat-reaktive forbindelser. 5) Betegnelsen "gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet" anvendes heri for å angi den antallsmidlere funksjonalitet (antall hydroksylgrupper pr. molekyl) i polyolen eller polyolblandingen med den antagelse at dette er den antallsmidlere funksjonalitet (antall aktive hydrogenatomer pr. molekyl) av den initiator eller de initiatorer som anvendes ved deres fremstilling, selv om den ofte i praksis vil være noe mindre på grunn av noe ende-umettethet. 6) Betegnelsen "gjennomsnittlig" refererer til antallsmidlere med mindre annet er angitt. 7) pKa refererer til styrken av en protolytt sammenlignet med vannets (pKa = -logKa hvori Ka er dissosiasjonskonstanten for syren eller saltet).
Den foreliggende oppfinnelse vedrører fremstillingen av slike stive og fleksible skum under anvendelse av katalysatorene 1 og 2 og/eller den protiske syre i katalysatoren 2.
Skummene ifølge den foreliggende oppfinnelse fremstilles ved å omsette
et polyisocyanat (1), en isocyanat-reaktiv forbindelse (2), idet forbindelsen (2) har en gjennomsnittlig ekvivalentvekt på høyst 374 og et gjennomsnittlig antall isocyanat-reaktive hydrogenatomer på fra 2 til 8, videre en isocyanat-reaktiv forbindelse (3), idet forbindelsen (3) har en gjennomsnittlig ekvivalentvekt på mer enn 374 og et gjennomsnittlig antall isocyanat-reaktive hydrogenatomer på fra 2 til 6, samt vann i nærvær av katalysator 1 og katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysatoren 2 for å fremstille et stivt polyuretanskum og ved å sammenpresse dette stive polyuretanskum for å frembringe et fleksibelt polyuretanskum.
Videre vedrører den foreliggende oppfinnelse reaksjonssystemer omfattende de ovennevnte bestanddeler. Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en blanding omfattende isocyanat-reaktiv forbindelse 2, vann og katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2.
Mer spesielt fremstilles skum ifølge den foreliggende oppfinnelse ved å omsette et polyisocyanat (1), en polyol (2) med et hydroksyltall på minst 150 mg
KOH/g og en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på fra 2 til 8, en polyol (3) med et hydroksyltall på fra 10 til under 150 mg KOH/g og en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på fra 2 til 6, samt vann i nærvær av katalysator 1 og katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2 for å fremstille et stivt polyuretanskum og ved å sammenpresse dette stive polyuretanskum for å fremstille et fleksibelt polyuretanskum.
Egnede organiske polyisocyanater for anvendelse ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse inkluderer hvilke som helst slike som er kjent på området for fremstilling av stive polyuretanskum, som alifatiske, cykloalifatiske, aralfatiske og foretrukket aromatiske polyisocyanater, som toluendiisocyanat i form av dets 2,4- og 2,6-isomerer og blandinger derav og difenylmetandiisocyanat i form av dets 2,4'-, 2,2'- og 4,4'-isomerer og blandinger derav, idet blandingene av difenylmetandiisocyanater (MDI) og oligomerer derav har en isocyanatfunksjonalitet på mer enn 2 og er kjent som "rå" eller polymere MDI (polymetylenpolyfe-nylenpolyisocyanater), idet de kjente varianter av MDI omfatter uretan-, allofanat-, urea-, biuret-, karbodiimid-, uretonimin- og/eller isocyanuratgrupper.
Blandinger av toluendiisocyanat og difenylmetandiisocyanat og/eller poly-metylenpolyfenylenpolyisocyanater kan anvendes. Mest foretrukket anvendes polyisocyanater som har en gjennomsnittlig isocyanarfunksjonalitet på 2,1 til 3,0 og foretrukket 2,2 til 2,8.
Foretrukket anvendes MDI, rått eller polymert MDI og/eller flytende varianter derav, idet disse varianter oppnås ved å innføre uretonimin- og/eller karbodiimidgrupper i polyisocyanatene, idet et slikt karbodiimid- og/eller uretonimin-modifisert polyisocyanat har en NCO-verdi på minst 20 vekt%, og/eller ved å omsette et slikt polyisocyanat med én eller flere polyoler med en hydroksylfunksjonalitet på 2 til 6 og en molekylvekt på 62 til 500 slik at det oppnås et modifisert polyisocyanat med en NCO-verdi på minst 20 vekt%.
Isocyanat-reaktive forbindelser (2) inkluderer hvilke som helst av dem som er kjent på området for dette formål som polyaminer, aminoalkoholer og polyoler. Av særlig betydning for fremstillingen av de stive skum er polyoler og polyolblandinger med hydroksyltall på minst 150 mg KOH/g og en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet fra 2 til 6. Egnede polyoler er blitt fullstendig beskrevet i teknikkens stand, og inkluderer reaksjonsprodukter av alkylenoksider, f.eks. etylenoksid og/eller propylenoksid, med initiatorer inneholdende fra 2 til 8 aktive hydrogenatomer pr. molekyl. Egnede initiatorer inkluderer: Polyoler, f.eks. etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, butandiol, glycerol, trimetylolpropan, trietanolamin, pentaerytritol, sorbitol og sukrose; videre polyaminer som f.eks. etylendiamin, tolylendiamin, diaminodifenylmetan og polymetylenpolyfenylenpolyaminer, samt aminoalkoholer som f.eks. etanolamin og dietanolamin, samt blandinger av slike initiatorer. Andre egnede polyoler inkluderer polyestere oppnådd ved kondensasjon av passende mengdeforhold av glykoler og polyoler med høyere funksjonalitet med polykarboksylsyrer. Ytterligere egnede polyoler inkluderer hydroksylavsluttede polytioetere, polyamider, polyesteramider, polykarbonater, polyacetaler, polyolefiner og polysiloksaner. Enda ytterligere egnede isocyanat-reaktive forbindelser inkluderer etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, butandiol, glycerol, trimetylolpropan, etylendiamin, etanolamin, dietanolamin, trietanolamin og de andre initiatorer nevnt i det foregående. Blandinger av slike isocyanat-reaktive forbindelser kan likeledes anvendes. Mest foretrukket anvendes polyoler som ikke omfatter primære, sekundære eller tertiære nitrogenatomer.
Isocyanat-reaktive forbindelser (3) inkluderer hvilke som helst av dem som er kjent på området for dette formål, som polyaminer, aminoalkoholer og polyoler.
Av særlig betydning for fremstillingen av de stive skum er polyoler og polyolblandinger med en hydroksylverdi på 10 til mindre enn 150 og foretrukket fra 15 til 60 mg KOH/g og en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på fra 2 til 6 og foretrukket fra 2 til 4. Disse polyoler med høy molekylvekt er generelt kjent på området, og inkluderer reaksjonsprodukter av alkylensoksider, f.eks. etylenoksid og/eller propylenoksid, med initiatorer inneholdende fra 2 til 6 aktive hydrogenatomer pr. molekyl. Egnede initiatorer inkluderer: Polyoler, f.eks. etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, butandiol, glycerol, trimetylolpropan, trietanolamin, pentaerytritol og sorbitol; polyaminer som f.eks. etylendiamin, tolylendiamin, diaminodifenylmetan og polymetylenpolyfenylenpolyaminer; og aminoalkoholer som f.eks. etanolamin og dietanolamin, og blandinger av slike initiatorer. Andre egnede polyoler inkluderer polyestere oppnådd ved kondensasjon av passende mengdeforhold av glykoler og polyoler med høyere funksjonalitet med polykarboksylsyrer. Enda ytterligere egnede polyoler inkluderer hydroksylavsluttede polytioetere, polyamider, polyesteramider, polykarbonater, polyacetaler, polyolefiner og polysiloksaner. Foretrukne polyoler er polyeterpolyolene omfattende etylenoksid- og/eller propylenoksidenheter og mest foretrukket polyoksyetylenpolyoksypropylenpolyoler med et oksyetyleninnhold på minst 10% og foretrukket 10 till 85 vekt%. Andre polyoler som kan anvendes omfatter dispersjoner eller oppløsninger av addisjons- eller kondensasjonspolymerer i polyoler av de typer som er beskrevet i det foregående. Slike modifiserte polyoler, ofte benevnt "polymere" polyoler, er blitt fullstendig beskrevet under teknikkens stand, og inkluderer produkter oppnådd ved in s/fø-polymerisasjon av én eller flere vinylmo-nomerer, f.eks. styren og akrylonitril, i polymere polyoler, f.eks. polyeterpolyoler, eller ved in s/to-reaksjon mellom et polyisocyanat og en amino- eller hydroksy-funksjonell forbindelse, som trietanolamin, i en polymer polyol.
De polymer-modifiserte polyoler som er særlig av interesse i forbindelse med oppfinnelsen, er produkter oppnådd ved in s/'fi/-polymerisasjon av styren og/eller akrylonitril i polyoksyetylenpolyoksypropylenpolyoler og produkter oppnådd ved in s/ft/-reaksjon mellom et polyisocyanat og en amino- eller hydroksy-funksjonell forbindelse (som trietanolamin) i en polyoksyetylenpolyoksypropylen-polyol. Polyoksyalkylenpolyoler inneholdende fra 5 til 50% dispergert polymer er særlig nyttige. Partikkelstørrelser av den dispergerte polymer mindre enn 50 u.m foretrekkes. Blandinger av slike isocyanat-reaktive forbindelser kan likeledes anvendes. Mest foretrukket anvendes polyoler som ikke omfatter primære, sekundære eller tertiære nitrogenatomer.
Den relative mengde av isocyanat-reaktiv forbindelse (2) og (3) eller polyol (2) og (3) kan variere sterkt, og er foretrukket fra 0,1:1 til 4:1 (vekt/vekt).
De relative mengder av de polyisocyanat- og isocyanat-reaktive forbindelser som skal omsettes kan variere innenfor et bredt område. Generelt vil det anvendes en isocyanat-indeks på fra 25 til 300, foretrukket fra 30 til 200 og mest foretrukket fra 102 til 150.
For å fremstille et skum anvendes vann som et esemiddel. Hvis imidlertid mengden av vann ikke er tilstrekkelig til å oppnå den ønskede densitet av skummet, kan det i tillegg benyttes annen kjent fremstillingsmåte for polyuretanskum, som bruken av redusert eller variabelt trykk, bruk av en gass som luft, N2 og C02, bruk av mer konvensjonelle esemidler som klorfluorokarboner, hydrofluorokarbo-ner, hydrokarboner og fluorokarboner, bruk av andre reaktive esemidler, dvs. midler som reagerer med hvilke som helst av bestanddelene i reaksjonsblandingen og på grunn av denne reaksjon frigir en gass som bevirker at blandingen opp-skummes og bruken av katalysatorer som fremmer en reaksjon som fører til gassdannelse, som bruk av karbodiimid-dannelses-fremmende katalysatorer som fosfolenoksider. Kombinasjoner av disse måter for fremstilling av skum kan også anvendes. Mengden av esemidler kan variere sterkt, og avhenger primært av den ønskede densitet. Vann kan anvendes som væske ved under vanlig temperatur, ved vanlig temperatur eller ved forhøyet temperatur og som damp.
En foretrukken kombinasjon av esemiddel er vann og C02, hvori C02 tilset-tes til bestanddelene for å fremstille skummet i blandehodet i et apparat for fremstilling av skummet, til én av de isocyanat-reaktive bestanddeler og foretrukket til polyisocyanatet før polyisocyanatet bringes i kontakt med de isocyanat-reaktive bestanddeler.
Pr. 100 vektdeler polyisocyanat (1), isocyanat-reaktiv forbindelse (2) og forbindelse (3) eller polyol (2) og polyol (3) og vann, er foretrukket mengden av forbindelse (2) eller polyol (2) fra 2 til 20 vektdeler, mengden av forbindelse (3) eller polyol (3) er fra 5 til 35 vektdeler og mengden av vann er i området fra 1 til 17 vektdeler, idet resten er polyisocyanat. Mest foretrukket er disse mengder 55 til 80, 3 til 20,10 til 30 og 2 til 6 vektdeler for hhv. polyisocyanatet, polyolen (2),
polyolen (3) og vannet. Dette omfatter et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen: Hvis et cyklisk polyisocyanat og mer spesielt et aromatisk polyisocyanat og mest spesielt et MDI eller polymetylenpolyfenylenpolyisocyanat anvendes, er innholdet av cykliske og mer spesielt aromatiske rester i det fleksible skum forholdsvis høy sammenlignet med konvensjonelle fleksible polyuretanskum. Skummene ifølge oppfinnelsen har foretrukket et innhold av benzenringer, avledet fra aromatiske polyisocyanater, som er 30 til 56 og mest foretrukket 35 til 50 vekt%, basert på vekten av skummet. Ettersom polyoler, polymere polyoler, brannhemmende midler, kjedeforlengere og/eller fyllstoffer som inneholder benzenringer kan anvendes, kan det totale benzenring-innhold i det fleksible skum være høyere, og er foretrukket fra 30 til 70 og mest foretrukket fra 35 til 65 vekt% som målt ved hjelp av infrarød Fourier-transformeringsanalyse.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører mer spesielt en fremgangsmåte for fremstilling av stive polyuretanskum ved å omsette et polyisocyanat (1), en polyeterpolyol (2) med et hydroksyltall på minst 150 mg KOH/g og en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på fra 2 til 8, en polyeterpolyol (3) med et hydroksyltall fra 10 til mindre enn 150 mg KOH/g og en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på fra 2 til 6, samt vann, hvori mengden av polyisocyanat (1), polyol (2), polyol (3) og vann er hhv. 55 til 80, 3 til 20,10 til 30 og 2 til 6 vektdeler pr. 100 vektdeler av polyisocyanat (1), polyol (2), polyol (3) og vann, i nærvær av katalysator 1 og katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2 og hvori reaksjonen gjennomføres ved en isocyanat-indeks på 102 til 150, og hvori polyisocyanatet omsettes med én eller flere isocyanat-reaktive blandinger omfattende én eller flere av ovennevnte polyol (2), polyol (3) og vann og ikke omfattende forbindelser som har et primært, sekundært eller tertiært nitrogenatom, med unntagelse av katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2.
Den foretrukne fremgangsmåte fører til skum med redusert termisk nedbrytning, spesielt når slike skum fremstilles som store blokker, f.eks. på et beve-get transportørbelte (såkalt "slab-stock"-skum), idet skummene har forbedret sta-bilitet og en lav mengde ekstraherbare substanser.
En enda mer foretrukken fremgangsmåte er en fremgangsmåte for fremstilling av et stivt skum ved å omsette et polyisocyanat (1), en polyeterpolyol (2) med en gjennomsnittlig ekvivalentvekt på 70 til 300 og foretrukket 70 til 150, med en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på fra 2 til 6 og foretrukket fra 2 til 3, og et oksyetyleninnhold på minst 75 vekt%, en polyeterpolyol (3) med en gjennomsnittlig ekvivalentvekt 1000 til 3000, med en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på 2 til 3 og foretrukket 2, og som har strukturen
hvori EO er et etylenoksidradikal, PO er et propylenoksidradikal, x = 1 til 15 og foretrukket 3 til 10, y = 0 til 6 og foretrukket 1 til 4, z er slik at den ovennevnte ekvivalentvekt oppnås, n = 1 til 2 og X er et hydrokarbonradikal med 2 til 10 og foretrukket 2 til 6 karbonatomer eller et radikal med formel -CH2-CH2-(OCH2-CH2)i-2-, og vann hvori mengden av polyisocyanat (1), polyol (2), polyol (3) og vann er hhv. 55 til 80, 3 til 20,10 til 30 og 2 til 6 vektdeler pr. 100 vektdeler polyisocyanat (1), polyol (2), polyol (3) og vann, og hvori reaksjonen gjennomføres ved en isocyanat-indeks på 102 til 200 og foretrukket på 102 til 150, og hvori polyisocyanatet omsettes med én eller flere isocyanat-reaktive blandinger omfattende én eller flere av ovennevnte polyol (2), polyol (3) og vann og ikke omfattende forbindelser som har et primært, sekundært eller tertiært nitrogenatom, med unntagelse av katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2. Foretrukket er vannmengden 3 til 5 vektdeler beregnet på samme basis som ovenfor. Foretrukket er vektforholdet mellom vann og polyol (3) 0,1 til 0,4:1 og vektforholdet mellom polyol (3) og polyol (2) +vann er 0,9 til 2,5:1.
Mest foretrukne polyeterpolyoler (3) er dem ifølge formel 1, beskrevet i det foregående. De som har en nominell hydroksylfunksjonalitet på 3 kan fremstilles ved etoksylering av en initiator, etterfulgt av propoksylering og fornyet etoksylering, hvori initiatoren er en triol som glycerol og/eller trimetylolpropan. De som har en nominell hydroksylfunksjonalitet på 2 kan fremstilles ved etoksylering av etylenglykol, dietylenglykol og/eller trietylenglykol, etterfulgt av propoksylering og fornyet etoksylering; eller ved propoksylering av etylenglykol, dietylenglykol og/eller trietylenglykol, etterfulgt av etoksylering; eller ved propoksylering av en polyoksye-tylenpolyol med 4 til 15 oksyetylengrupper etterfulgt av etoksylering. Blandinger av slike mest foretrukne polyoler kan likeledes anvendes. Selv om det ikke er nødvendig, kan andre polyoler anvendes sammen med disse mest foretrukne polyoler ifølge formel 1, forutsatt at mengden ikke overstiger 30 vekt% basert på vekten av disse polyoler ifølge formel 1. Slike polyoler ifølge formel 1 kan fås i handelen (f.eks. "Daltocel" F 430 fra Imperial Chemical Industries PLC).
I tillegg til polyisocyanatet, de isocyanat-reaktive forbindelser og esemidlet kan det anvendes ett eller flere hjelpestoffer eller tilsetningsstoffer kjent i og for seg for fremstilling av polyuretanskum. Slike eventuelle hjelpestoffer eller tilsetningsstoffer inkluderer skumstabiliserende midler eller overflateaktive midler, f.eks. siloksan-oksyalkylenkopolymerer og polyoksyetylenpolyoksypropylenblokk-kopolymerer og brannhemmende midler, f.eks. halogenerte alkylfosfater som triskloropropylfosfat, melamin og guanidinkarbonat, antioksidanter, antistatiske midler, UV-stabiliserende midler, anti-mikrobielle og anti-fungale forbindelser og fyllstoffer som lateks, TPU, silikater, barium- og kalsiumsulfater, kritt, glassfibrer eller glasskuler og polyuretan-avfallsmateriale. Foretrukket anvendes tilsetningsstoffer og hjelpestoffer som ikke omfatter primære, sekundære eller tertiære nitrogenatomer.
Ved gjennomføring av fremgangsmåten for fremstilling av stive skum ifølge oppfinnelsen kan de kjente metoder med "one-shof-forpolymer- eller halv-forpolymer-metoden anvendes sammen med konvensjonelle blandemetoder, og det stive skum kan fremstilles i form av store blokker, støpestykker inklusive anvendelser med skum i tekstil og utviklet "på plass", sprøytet skum, belagt skum eller laminater med andre materialer som hårde trefiberplater, gipsplater, plast, papir eller metall eller med andre skumlag.
Det er ved mange anvendelser fordelaktig å tilveiebringe komponentene for polyuretanfremstillingen i forblandede sammensetninger basert på hver av de primære polyisocyanat- og isocyanat-reaktive komponenter. Spesielt kan det anvendes en isocyanat-reaktiv blanding inneholdende hjelpestoffene, tilsetningsstof-fene og esemidlet i tillegg til de isocyanat-reaktive forbindelser (2) og (3) i form av en oppløsning, en emulsjon eller dispersjon.
De isocyanat-reaktive komponenter kan også tilføres uavhengig til polyisocyanatet som to eller flere blandinger inneholdende tilsetningsmidlene og hjelpestoffene: f.eks. én blanding inneholdende katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysatoren 2, vann og polyol (2) og en ytterligere blanding omfattende polyol (3), katalysator 1 og antioksidant kan tilføres fra forskjellige lagertanker inn i blandehodet på et apparat for fremstilling av skum, idet de blandes med polyisocyanatet i blandehodet.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre en blanding omfattende katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2, vann og polyol 2.
De relative mengder av katalysator 2 og/eller protisk syre i katalysator 2, vann og polyol 2 er hhv. 0,1 til 20,10 til 55 og 35 til 85 vektdeler og foretrukket hhv. 0,1 til 10,10 til 55 og 35 til 85 vektdeler pr. 100 vektdeler katalysator 2 og/eller protisk syre i katalysator 2, vann og polyol 2. Slike blandinger fremstilles ved miksing av de tre bestanddeler.
Som tidligere nevnt, har katalysator 2 og/eller protisk syre i katalysator 2 foretrukket en oppløselighet i vann på minst 5 g katalysator 2 pr. liter vann ved 25°C. Når katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2 anvendes i den ovennevnte blanding, har den foretrukket en oppløselighet på minst 2 g katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2 pr. liter polyol (2) og vann uansett dens oppløselighet i vann alene.
Mest foretrukket anvendes katalysator 2 i disse blandinger og fremgangs-måter for fremstilling av stive polyuretanskum ettersom det ble funnet at den nød-vendige mengde tinnkatalysator for å oppnå en lignende geldannelsestid var høyere når den protiske syre i katalysator 2 ble anvendt.
Det stive skum fremstilles ved å la de ovennevnte bestanddeler reagere og oppskumme inntil skummet ikke lenger stiger.
Etter oppskummingen kan herding av skummet fortsettes så lenge som det er ønskelig. Generelt vil det være tilstrekkelig med en herdeperiode på 1 minutt til 24 timer og foretrukket fra 5 minutter til 12 timer. Om ønsket kan herding gjen-nomføres ved forhøyet temperatur. Deretter blir skummet sammenpresset eller "knust". Det foretrekkes imidlertid å la det oppnådde stive skum kjøle seg til under 80°C, foretrukket under 50°C og mest foretrukket til vanlig temperatur før sammenpressingen. Det stive skum (dvs. før sammenpressingen) har foretrukket en kjernedensitet på 3 til 27, mer foretrukket 3 til 18 kg/m3 og mest foretrukket 3 til 15 kg/m<3> (ISO 845).
Det fremstilte stive skum (dvs. før sammenpressing) har en vesentlig mengde åpne celler. Foretrukket er cellene i det stive skum overveiende åpne.
Sammenpressingen kan gjennomføres på hvilken som helst kjent måte og ved hjelp av hvilke som helst kjent midler. Sammenpressingen kan f.eks. gjen-nomføres ved å utøve mekanisk kraft på skummet ved hjelp av en plan eller for-håndsformet overflate eller ved å utøve variasjoner med ytre trykk.
I de fleste tilfeller vil en mekanisk kraft tilstrekkelig til å minske dimensjo-nen av skummet i retningen av sammenpressingen med 1 til 90%, foretrukket 50 til 90%, være passende. Om ønsket kan sammenpressingen gjentas og/eller gjennomføres i forskjellige retninger på skummet. På grunn av sammenpressingen øker kule-støtelastisiteten betraktelig i retning av sammenpressingen. På grunn av sammenpressingen kan densiteten av skummet øke. I de fleste tilfeller vil denne økning ikke overstige 30% av densiteten før sammenpressing.
Skummet kan sammenpresses i retningen for skumhevningen. Et spesielt skum oppnås når sammenpressingen gjennomføres i en retning perpendikulær på retningen for skumhevningen: Det oppnås da et skum med en meget anisotrop cellestruktur.
Selv om det er vanskelig å gi mer presise retningslinjer for sammenpressingen ettersom denne bl.a. vil avhenge av densiteten av skummet, stivheten av skummet, den type av sammenpressingsinnretning som anvendes, antas det at de fagkyndige er tilstrekkelig oppmerksomme på fenomenet med sammenpressingen av polyuretanskum til å være i stand til å bestemme den passende sam-menpressingsmåte og -midler med den ovennevnte rettledning, og sikkert i lys av de følgende eksempler.
Ved sammenpressing økes kule-støtelastisiteten i det minste i retningen for sammenpressingen. Økningen er minst 10%. Kjernedensiteten av det fleksible skum er 3 til 30, foretrukket 3 til 20 og mest foretrukket 3 til 18 kg/m<3>.
Etter sammenpressingen kan skummet underkastes en varmebehandling for å redusere densitetsøkningen som er bevirket av sammenpressingen. Denne varmebehandling gjennomføres ved 70 til 200°C og foretrukket ved 90 til 180°C i fra 0,5 minutt til 8 timer og foretrukket i fra 1 minutt til 4 timer.
Etter sammenpressingen og eventuelt oppvarmingen oppnås et nytt fleksibelt skum med eksepsjonelle egenskaper.
Til tross for det faktum at skummet er fleksibelt, viser det ikke en signifikant endring av Youngs lagringsmodul E' over et temperaturområde fra -100°C til +25°C, som tidligere beskrevet. Oksygen-indeksen av skummet fremstilt fra aromatiske polyisocyanater er foretrukket over 20 (ASTM 2863). Videre viser den en Youngs lagringsmodul ved 25°C på høyst 500 kPa, foretrukket høyst 350 kPa, mest foretrukket mellom 10 og 200 kPa og en sigefaktor (CLD 65/25, ISO 3386/1) på minst 2,0, foretrukket minst 3,5 og mest foretrukket 4,5 til 10. CLD-hysterese-tapverdier for skummene er under 55% og foretrukket under 50% (som beregnet ved hjelp av formelen
hvori A og B står for arealet under spennings-/forlengelseskurven for belastning
(A) og avbelastning (B) som målt ifølge ISO 3386/1). Videre kan disse skum fremstilles med et meget lavt eller endog negativt Poissons forhold, som bestemt ved
hjelp av laterale utvidelsesstudier under sammentrykking av skummene. Endelig er kompresjons-deformasjonsverdier for skummene generelt lave, foretrukket under 40% (ISO 1856 Method A, normal prosedyre).
Hvis Tg<h> ikke er for høy, kan skummet anvendes ved termoformeprosesser for å fremstille formlegemer. Foretrukket er Tg<h> av skummet mellom 80 og 180°C, mest foretrukket mellom 80°C og 160°C for slike termoformingsanvendelser. Videre ble det funnet at skum fremstilt ved å anvende en forholdsvis lav mengde av polyolene med en lav molekylvekt, viser en lav eller ikke-synlig Tg<h> ved hjelp av DMTA (modulendringen ved Tg<h> er liten eller modul endres gradvis inntil skummet nedbrytes termisk). Disse skum kan også anvendes for termoformingsaktiviteter.
Videre viser skummene gode lastbærende egenskaper som kompresjons-hårdhetsverdier uten bruk av eksterne fyllstoffer sammen med en god elastisitet, rivstyrke og holdbarhet (motstand mot utmatning), selv ved meget lave densiteter. I konvensjonelle fleksible skum må ofte store mengder fyllstoffer anvendes for å oppnå tilfredsstillende lastbærende egenskaper. Slike store mengder fyllstoffer bremser behandlinger pga. en viskositetsøkning.
Skummene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes som polst-ringsmateriale i møbler og biler og flyseter og i madrasser, som teppeunderlag, som hydrofilt skum i bleier, som emballasjeskum, som skum for lydisolasjon for bruk i biler og vibrasjonsisolasjon generelt. Skummet ifølge den foreliggende oppfinnelse kan videre anvendes sammen med andre, konvensjonelle fleksible skum for å danne kompositter, som f.eks. i formlegemer; slike kompositter kan også fremstilles ved å la bestanddelene for fremstillingen av det konvensjonelle fleksible skum danne dette skum i en form i nærvær av skummet ifølge den foreliggende oppfinnelse eller alternativt ved å la bestanddelene for fremstilling av det stive skum ifølge den foreliggende oppfinnelse danne det stive skum i en form i nærvær av det konvensjonelle fleksible skum, etterfulgt av sammentrykking av det således oppnådde formlegeme. Videre kan skummene ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes som tekstilovertrekk, som overtrekk for andre typer av plater, som teppeunderlag eller filt-erstatning. Den såkalte flammelamineringsmeto-de kan anvendes for å klebe skummet til tekstilet, teppet eller den andre plate. I dette henseende er det viktig å bemerke at skummet ifølge den foreliggende oppfinnelse er egnet for oppkutting til plater med begrenset tykkelse, f.eks. omtrent 1 cm og mindre. Enda ytterligere kan skummet ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes som isolasjonsmateriale omkring rør og beholdere.
Oppfinnelsen illustreres ved hjelp av de følgende eksempler.
Eksempel 1 (sammenligning)
En polyisocyanatblanding, blanding A, ble fremstilt ved å blande 184,4 g polymert MDI med en NCO-verdi på 30,7 vekt% og en isocyanatfunksjonalitet på 2,7 og 159,6 g av en uretonimin-modifisert MDI med en NCO-verdi på 31 vekt%, en isocyanat-funksjonalitet på 2,09, et uretonimininnhold på 17 vekt% og et 2,4'-MDI-innhold på 20 vekt%. En blanding inneholdende katalysator 1, blanding B, ble fremstilt ved å blande 1,35 g "DABCO" T9 (stanno-oktoat - katalysator 1 - katalysator fra AIR PRODUCTS, "DABCO" er et varemerke) og 90 g av en EO/PO-polyol med en nominell funksjonalitet på 2, dietylenglykol som initiator, et EO-innhold på 20,2 vekt% (alle aktivert) og en hydroksylverdi på 30 mg KOH/g.
En vannholdig blanding, blanding C, ble fremstilt ved å blande 34,0 g poly-etylenglykol med molekylvekt 200,10,6 g trietylenglykol og 20,5 g vann.
Blandinger A til C ble stabilisert i vannbad ved 25°C før miksingen.
240,8 g blanding A, 63,95 g blanding B og 45,47 g blanding C ble anbrakt i et 750 ml papirbeger og blandet i 13 sekunder ved hjelp av en "HEIDOLPH" me-
kanisk mikser ("HEIDOLPH" er et varemerke) med hastighet 5000 omdr./min. (indeks 90). Etter miksing ble reaksjonsblandingen helt ut i en åpen 10-liters bøtte og fikk reagere. Geldannelsestiden var 52 sekunder og hevningstiden varte i 90 sekunder. Etter minst 15 minutter ble skummet tatt ut av bøtten og fikk avkjøle seg til vanlig temperatur. Det ble oppnådd et stivt polyuretanskum. Kjer-neskumprøver ble så kuttet ut av midten av skummet for en bestemmelse av kjernedensitet og innhold av ekstraherbare substanser. Ekstraherbare substanser utgjorde 13,9 vekt% og kjernedensiteten var 12 kg/m<3>.
Bestemmelse av ekstraherbare substanser i et skum
Mengden av ekstraherbare substanser bestemmes ved hjelp av en konti-nuerlig ekstraksjon under anvendelse av et Soxhlet-apparat og metanol som et løsningsmiddel. Utstyret bestod av en 500 ml, pæreformet kolbe, Soxhlet-appa-ratet og en "Dimrotr<T->kjøler. En skumprøve på 3 til 4 g kuttes til stykker på omtrent 0,3 cm<3>, bringes inn i en ekstraksjonsbeholder og monteres i Soxhlet-appa-ratet. Ekstraksjonen utføres med 300 ml metanol. Innholdet i kolben oppvarmes ved hjelp av et oljebad innstilt på en temperatur på 140°C. Etter tilbakeløpskoking i 3 timer, fjernes metanolen fra filtratet ved anvendelse av en rotasjonsfordamper. Deretter bestemmes vekten av resten i kolben. Mengden ekstraherbare substanser uttrykkes som vektprosent, beregnet fra mengden av ekstrahert materiale og vekten av den ekstraherte skumprøve. Denne mengde gir en indikasjon med hensyn til mengden av uønskede restforbindelser. Jo høyere tallet er, desto høy-ere er mengden av slike forbindelser.
Eksempel 2
I de foreliggende eksempler anvendes flere katalysatorer 2. Den anvendte mengde er angitt i tabell 1.
Mengden av "DABCO" T9 ble innstilt slik at man oppnådde den samme geldannelsestid som i eksempel 1, dvs. omtrent 52 sekunder. Denne mengde er også anført i tabell 1. Alle katalysatorer 2 ble tilsatt som oppløsninger i vann, til blanding C anvendt i eksempel 1. Mengden av vann i blanding C var innstilt slik at man oppnådde samme mengde som i eksempel 1 ved å ta tilsetningen av den vandige katalysator 2-oppløsning i betraktning. For resten ble eksempel 1 gjentatt og mengden av ekstraherbare substanser ble bestemt. Salter av syrene ble oppnådd ved titrering av en vandig oppløsning av syren med 1 M NaOH- eller KOH-oppløsning.
Den anvendte mengde av hydroksidoppløsning var beregnet basert på mo-lekylvekten av syren, dens funksjonalitet og det ønskede nøytralisasjonsnivå.
I tabell 1 er anført saltene av syrene ved angivelse av et nummer som av-speiler prosentandelen av sure hydrogenatomer som er blitt erstattet - og det anvendte metall, f.eks. er sitronsyre 0,33 Na natriumsaltet av sitronsyre hvori 1/3 av de sure hydrogenatomer er blitt erstattet.
Eksempel 3
I det foreliggende eksempel tas PAcA, 0,25 Na, som katalysator 2 og vanninnholdet ble redusert slik at det ble oppnådd en isocyanat-indeks på 104. Ved å gjøre dette, ble vanninnholdet på 4,09 vekt% av den totale blanding som anvendt i eksempel 1, redusert til 3,43 vekt%. Med et katalysatornivå på 0,211 vekt% regnet på den totale blanding ble katalysator 1-innholdet redusert fra 0,69 til 0,67 vekt% regnet på den totale blanding for å oppnå en geldannelsestid på omtrent 52 sekunder. Kjerneskumprøver ble så kuttet ut av midten av skummet. Kjernedensiteten utgjorde 14,5 kg/m<3> og mengden av ekstraherbare substanser var 2,3 vekt%. Skumprøvene ble sammenpresset ved hjelp av én sammentrykking (70% CLD) ved 100 mm/min. i hevningsretningen, etterfulgt av sammentryk-kinger (70% CLD av høyden etter den første sammentrykking) med en takt på 500 mm/min. i hevningsretningen av skummet under anvendelse av et "INSTRON" ("INSTRON" er et varemerke) mekanisk prøveapparat montert med plane plater. Etter sammenpressingen ble det oppnådd en kjernedensitet på 17,5 kg/m<3>. Det oppnådde fleksible skum hadde ingen hoved-glass-gummiomvanding mellom -100°C og +25°C, og hadde de følgende egenskaper:
Claims (11)
1. Fremgangsmåte for fremstilling av en vann-este polyuretanskum karakterisert ved at et polyisocyanat og en polyol omsettes i nærvær av vann og et tinnsalt av en karboksylsyre med 2 til 18 karbonatomer (i det føl-gende benevnt "katalysator 1") sammen med et litium-, natrium-, kalium-, rubidium-, cesium-, magnesium-, kalsium-, strontium- og/eller bariumsalt av en protisk syre hvor syren har minst 2 sure hydrogenatomer og har en pKa i vann på 2 til 10 (i det følgende benevnt "katalysator 2"), i et forhold katalysator 1 : katalysator 2 på fra 30:70 til 95:5 og i en mengde av hver av katalysator 1 og katalysator 2 på 0,1 til 5 vekt% (beregnet på vekten av alle bestanddeler anvendt for fremstilling av skummet) ved fremstilling av vann-este polyuretanskum, med den betingelse at anvendelse av salter av polyelektrolytter ved fremstilling av fleksible skum under anvendelse av toluendiisocyanat som polyisocyanatet og en aminkatalysator ikke er medomfattet, og hvor katalysator 1 er blandet med en del av de isocyanat-relative forbindelsene, og katalysator 2 er blandet med en annen del av de isocyanat-relative forbindelsene før skummingsreaksjonen finner sted.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at mengden av katalysator 1 og katalysator 2 er 0,2 til 3 vekt%.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert ved at forholdet er fra 50:50 til 90:10.
4. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 3,
karakterisert ved at katalysatoren 1 er et tinnsalt av en monokarboksy-lisk, mettet, alifatisk syre med 2 til 12 karbonatomer.
5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 4,
karakterisert ved at 10 til 90% av de sure hydrogenatomer i katalysator (2) er blitt erstattet med metallionet.
6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 5,
karakterisert ved at den protiske syre er valgt fra slike syrer hvori antallet av sure hydrogenatomer er minst 3.
7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 6,
karakterisert ved at saltet av katalysator 2 er valgt fra natrium- og/eller kaliumsaltene.
8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 7,
karakterisert ved at oppløseligheten av katalysator 2 i vann er minst 5 g katalysator 2 pr. liter vann ved 25°C.
9. Fremgangsmåte for fremstilling av et stivt polyuretanskum med en kjernedensitet på 3 til 27 kg/m<3>,
karakterisert ved å omsette et polyisocyanat (1), en isocyanat-reaktiv forbindelse (2), idet forbindelsen (2) har en gjennomsnittlig ekvivalentvekt på høyst 374 og et gjennomsnittlig antall isocyanat-reaktive hydrogenatomer på fra 2 til 8, en isocyanat-reaktiv forbindelse (3), hvor forbindelsen (3) har en gjennomsnittlig ekvivalentvekt på mer enn 374 og et gjennomsnittlig antall isocyanat-reaktive hydrogenatomer på fra 2 til 6, og vann i nærvær av katalysator 1 og 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2 ifølge ett av kravene 1 til 8 og hvor per 100 vektdeler av polyisocyanat (1), isocyanatrelativ forbindelse (2) og forbindelse (3) og vann, mengaden av forbindelse (2) strekker seg fra 2-20 vektdeler, mengden av forbindelse (3) strekker seg fra 5-35 vektdeler og mengden av vann strekker seg fra 1 til 17 vektdeler, det resterende er polyisocyanat.
10. Fremgangsmåte for fremstilling av et fleksibelt skum uten noen hoved-glass-gummiomvandling mellom -100°C og +25°C,
karakterisert ved sammentrykking (knusing) av et skum oppnådd iføl-ge krav 9.
11. Blanding,
karakterisert ved at den omfatter 0,1 til 20 vektdeler av en katalysator
2 og/eller den protiske syre i katalysator 2 ifølge ett av kravene 1 til 8,10 til 55 vektdeler vann og 35 til 85 vektdeler av en polyol eller polyolblanding med et hydroksyltall på minst 150 mg KOH/g og en gjennomsnittlig nominell hydroksylfunksjonalitet på fra 2 til 8 pr. 100 vektdeler katalysator 2 og/eller den protiske syre i katalysator 2, samt vann og polyol.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP96203133 | 1996-11-08 | ||
| PCT/EP1997/005507 WO1998021254A1 (en) | 1996-11-08 | 1997-10-07 | Process for preparing rigid and flexible polyurethane foams |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO992235L NO992235L (no) | 1999-05-07 |
| NO992235D0 NO992235D0 (no) | 1999-05-07 |
| NO327485B1 true NO327485B1 (no) | 2009-07-13 |
Family
ID=8224567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19992235A NO327485B1 (no) | 1996-11-08 | 1999-05-07 | Fremgangsmate for fremstilling av vann-este og fremgangsmate for fremstilling av stive og fleksible polyuretanskum samt blanding |
Country Status (27)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6100311A (no) |
| EP (1) | EP0937109B1 (no) |
| JP (2) | JP4021939B2 (no) |
| KR (1) | KR100544935B1 (no) |
| AR (3) | AR010278A1 (no) |
| AT (1) | ATE234334T1 (no) |
| AU (1) | AU731094B2 (no) |
| BG (1) | BG64217B1 (no) |
| BR (1) | BR9712924A (no) |
| CA (1) | CA2268178C (no) |
| CO (1) | CO4870781A1 (no) |
| CZ (1) | CZ298818B6 (no) |
| DE (1) | DE69719779T2 (no) |
| ES (1) | ES2194189T3 (no) |
| HU (1) | HU223492B1 (no) |
| MY (1) | MY123094A (no) |
| NO (1) | NO327485B1 (no) |
| NZ (1) | NZ335217A (no) |
| PL (1) | PL192479B1 (no) |
| PT (1) | PT937109E (no) |
| RU (1) | RU2201941C2 (no) |
| SI (1) | SI0937109T1 (no) |
| TR (1) | TR199900994T2 (no) |
| TW (1) | TW448194B (no) |
| UA (1) | UA61089C2 (no) |
| WO (1) | WO1998021254A1 (no) |
| ZA (1) | ZA979380B (no) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA61089C2 (uk) * | 1996-11-08 | 2003-11-17 | Хантсмен Ай Сі Ай Кемікалз, Ллс | Спосіб одержання жорстких та еластичних пінополіуретанових матеріалів |
| GB0120200D0 (en) * | 2001-08-18 | 2001-10-10 | Beatty Simon P M | An acoustically absorbant foam with elastic properties |
| GB0307330D0 (en) | 2003-03-29 | 2003-05-07 | Dow Corning Ltd | Improvements in and relating to composite materials and structures |
| ATE432304T1 (de) * | 2006-01-27 | 2009-06-15 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von offenzelligen viskoelastischen polyurethan-weichschaumstoffen |
| KR100774634B1 (ko) * | 2006-03-23 | 2007-11-08 | 현대자동차주식회사 | 장섬유 사출성형 공법용 발포 폼 조성물 |
| MX2010005069A (es) * | 2009-05-27 | 2010-11-26 | Bayer Materialscience Ag | Procedimiento para la fabricacion de espumas blandas de poliuretano con emision reducida. |
| DE102009033710A1 (de) | 2009-07-18 | 2011-01-20 | Evonik Goldschmidt Gmbh | Verwendung von Metallsalzen einer Carbonsäure bei der Herstellung von Polyurethansystemen |
| EP2461022A1 (de) * | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Basf Se | Kernschäume aus Polyurethan für die Herstellung von Flügeln, insbesondere für Windkraftanlagen |
| CN103328522B (zh) * | 2011-01-13 | 2015-04-22 | 亨茨曼国际有限公司 | 制造聚脲颗粒的方法 |
| EP2503040A1 (en) | 2011-03-23 | 2012-09-26 | Autoneum Management AG | Moulded multilayer lining |
| PL2502788T3 (pl) | 2011-03-23 | 2014-08-29 | Autoneum Man Ag | Sposób wytwarzania formowanej wielowarstwowej wykładziny |
| JP6617269B2 (ja) * | 2015-06-02 | 2019-12-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 超音波振動子およびそれを用いた超音波流量計 |
| EP3196007A1 (en) | 2016-01-21 | 2017-07-26 | Autoneum Management AG | Moulded trim part for a vehicle |
| MX2019000604A (es) * | 2016-07-27 | 2019-07-04 | Firmenich & Cie | Proceso para la preparacion de micriocapsulas. |
| US10233278B1 (en) | 2017-09-14 | 2019-03-19 | Fxi, Inc. | Cesium and rubidium derivatives as catalysts for polyurethane foams |
| JP2021534270A (ja) * | 2018-08-21 | 2021-12-09 | ハンツマン・インターナショナル・エルエルシー | Ｐｉｒ／ｐｕｒフォーム製造用触媒 |
| EP3805285A1 (de) * | 2019-10-08 | 2021-04-14 | Evonik Operations GmbH | Herstellung von polyurethanhartschaum |
| KR102270004B1 (ko) * | 2020-02-13 | 2021-06-29 | 서울시립대학교 산학협력단 | 연질 폴리우레탄 조성물, 쿠션재용 연질 폴리우레탄 폼 및 이를 포함하는 차량용 시트 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4107069A (en) * | 1975-07-02 | 1978-08-15 | M&T Chemicals Inc. | Storage-stable precursors for rigid polyurethane foams |
| DE2825569A1 (de) * | 1978-06-10 | 1979-12-20 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von lichtbestaendigen polyurethan-integralschaumstoffen |
| GB2028348A (en) * | 1978-08-21 | 1980-03-05 | Incas Srl | Improved urethanic polymerisation by use of chelating agent is used as catalyst or cocatalysts |
| US4237235A (en) * | 1978-08-21 | 1980-12-02 | Rosalba Mazzucco | Urethanic polymerization by chelating agents acting as catalysts or cocatalysts |
| ES2014208T3 (es) * | 1989-11-08 | 1994-11-16 | Shell Int Research | Espumas de poliuretano flexibles y blandas, un procedimiento para prepararlas, y una composicion de poliol util en dicho procedimiento. |
| JP2517426B2 (ja) * | 1990-02-14 | 1996-07-24 | 大日精化工業株式会社 | ウレタンフォ―ムの製造方法 |
| DE4029081C1 (no) * | 1990-09-13 | 1991-06-06 | Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen, De | |
| US5084486A (en) * | 1990-12-20 | 1992-01-28 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Reactive feed stream to replace inert blowing agent feed stream in a polyurethane foam process |
| DE4111098A1 (de) * | 1991-04-05 | 1992-10-08 | Beiersdorf Ag | Hydrophile schaeume und verfahren zu deren herstellung |
| US5324754A (en) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Basf Corporation | Lithium-based salts in flexible foams |
| DE69404729T3 (de) * | 1993-04-26 | 2001-11-15 | Takeda Chemical Industries Ltd | Verfahren zur Herstellung offenzelliger Polyurethanhartschaüme |
| DE4318962A1 (de) * | 1993-06-08 | 1994-12-15 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen |
| US5489618A (en) * | 1993-11-29 | 1996-02-06 | Osi Specialties, Inc. | Process for preparing polyurethane foam |
| DE19502969A1 (de) * | 1995-01-31 | 1996-08-01 | Elastogran Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen |
| JP3060095B2 (ja) * | 1995-05-31 | 2000-07-04 | 三洋化成工業株式会社 | ウレタン樹脂組成物、吸水材および吸放湿材 |
| UA61089C2 (uk) * | 1996-11-08 | 2003-11-17 | Хантсмен Ай Сі Ай Кемікалз, Ллс | Спосіб одержання жорстких та еластичних пінополіуретанових матеріалів |
-
1997
- 1997-07-10 UA UA99063117A patent/UA61089C2/uk unknown
- 1997-10-07 DE DE69719779T patent/DE69719779T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-07 ES ES97912131T patent/ES2194189T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-07 HU HU9904117A patent/HU223492B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1997-10-07 AU AU49445/97A patent/AU731094B2/en not_active Ceased
- 1997-10-07 RU RU99112130/04A patent/RU2201941C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-10-07 JP JP52207898A patent/JP4021939B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-07 CZ CZ0163199A patent/CZ298818B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-10-07 BR BR9712924-0A patent/BR9712924A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-10-07 AT AT97912131T patent/ATE234334T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-10-07 NZ NZ335217A patent/NZ335217A/xx unknown
- 1997-10-07 WO PCT/EP1997/005507 patent/WO1998021254A1/en active IP Right Grant
- 1997-10-07 TR TR1999/00994T patent/TR199900994T2/xx unknown
- 1997-10-07 PL PL333135A patent/PL192479B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1997-10-07 SI SI9730531T patent/SI0937109T1/xx unknown
- 1997-10-07 PT PT97912131T patent/PT937109E/pt unknown
- 1997-10-07 CA CA002268178A patent/CA2268178C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-07 KR KR1019997004044A patent/KR100544935B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-10-07 EP EP97912131A patent/EP0937109B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-15 TW TW086115161A patent/TW448194B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-10-20 ZA ZA979380A patent/ZA979380B/xx unknown
- 1997-11-04 AR ARP970105131A patent/AR010278A1/es active IP Right Grant
- 1997-11-04 US US08/963,753 patent/US6100311A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-06 MY MYPI97005261A patent/MY123094A/en unknown
- 1997-11-06 CO CO97065176A patent/CO4870781A1/es unknown
-
1999
- 1999-05-07 NO NO19992235A patent/NO327485B1/no not_active IP Right Cessation
- 1999-05-20 BG BG103422A patent/BG64217B1/bg unknown
-
2000
- 2000-02-25 US US09/513,823 patent/US6211258B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-09-26 AR ARP050103989A patent/AR051298A2/es active IP Right Grant
- 2005-09-26 AR ARP050103990A patent/AR051299A2/es active IP Right Grant
-
2007
- 2007-02-05 JP JP2007025133A patent/JP4699398B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4699398B2 (ja) | 硬質及び軟質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| EP1230297B1 (en) | Process for making rigid and flexible polyurethane foams containing a fire-retardant | |
| US6147134A (en) | Process for preparing rigid and flexible polyurethane foams | |
| US5900442A (en) | Flexible polyurethane foams | |
| AU716966B2 (en) | New flexible polyurethane foams | |
| AU717636B2 (en) | Process for preparing a flexible polyurethane foam | |
| US5314928A (en) | Method for preparing polyurea - polyurethane flexible foams | |
| EP1037942A1 (en) | Process for making rigid and flexible polyurethane foams | |
| AU741302B2 (en) | New flexible polyurethane foams |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |