PL175385B1 - Mieszanina poliizocyjanianów do wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności i sposób wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności - Google Patents

Mieszanina poliizocyjanianów do wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności i sposób wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności

Info

Publication number
PL175385B1
PL175385B1 PL93301309A PL30130993A PL175385B1 PL 175385 B1 PL175385 B1 PL 175385B1 PL 93301309 A PL93301309 A PL 93301309A PL 30130993 A PL30130993 A PL 30130993A PL 175385 B1 PL175385 B1 PL 175385B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
tolylene diisocyanate
mixture
foams
diisocyanate
hexamethylene
Prior art date
Application number
PL93301309A
Other languages
English (en)
Other versions
PL301309A1 (en
Inventor
Jean-Claude Parron
Original Assignee
Rhone Poulenc Chimie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhone Poulenc Chimie filed Critical Rhone Poulenc Chimie
Publication of PL301309A1 publication Critical patent/PL301309A1/xx
Publication of PL175385B1 publication Critical patent/PL175385B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C275/00Derivatives of urea, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C275/46Derivatives of urea, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups containing any of the groups, X being a hetero atom, Y being any atom, e.g. acylureas
    • C07C275/58Y being a hetero atom
    • C07C275/62Y being a nitrogen atom, e.g. biuret
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C265/00Derivatives of isocyanic acid
    • C07C265/14Derivatives of isocyanic acid containing at least two isocyanate groups bound to the same carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/721Two or more polyisocyanates not provided for in one single group C08G18/73 - C08G18/80
    • C08G18/725Combination of polyisocyanates of C08G18/78 with other polyisocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0008Foam properties flexible
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0083Foam properties prepared using water as the sole blowing agent

Landscapes

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

Abstract

1. Mieszanina poliizocyjanianów do wytwarzania gietkich pianek poliuretano- wych o duzej elastycznosci, na bazie poliizocyjanianu i poliizocyjanianu modyfikowanego chemicznie, znamienna Sym, ze zawiera chemicznie modyfikowany djizocyjanian tolilenu oraz 1,6-diizocyjanian heksametylenowy, przy czym zawartosc 1,6-diizocyjanianu heksa- metylenowego wynosi 0,5-30% wagowych w przeliczeniu na laczna ilosc izocyjanianów. 9. Sposób wytwarzania gietkich pianek poliuretanowych o duzej elastycznosci przez reakcje poliaddycji polieteropoliolu i mieszaniny poliizocyjanianu z poliizocy- janianem modyfikowanym chemicznie, znamienny tym, ze prowadzi sie reakcje poliaddycji co najmniej jednego polieteropoliolu i mieszaniny chemicznie modyfiko- wanego diizocyjanianu tolilenu i 1,6-diizocyjanianu heksametylenowego, zawieraja- cej 0,5-30% wagowych 1,6-diizocyjanianu heksametylenowego w przeliczeniu na laczna ilosc poliizocyjanianów. P L 175385 B 1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania giętkich pianek o dużej elastyczności na drodze reakcji addycji polieteropoliolu z mieszaniną poliizocyjanianu i poliizocyjanianu modyfikowanego chemicznie.
175 385
Zgodnie z wynalazkiem sposób charakteryzuje się tym, że prowadzi się reakcję addycji co najmniej jednego polieteropoliolu z mieszaniną modyfikowanego chemicznie diizocyjanianu tolilenu i 1,6-diizocyjanian heksametylenowego, przy czym zawartość
1,6-diizocyjanianu heksametylenowego wynosi 0,5-30% wagowych w przeliczeniu na łączną ilość izocyjanianów.
Korzystnie stosuje się polieteropoliol o liczbowo średnim ciężarze cząsteczkowym w zakresie 4800-6500.
Korzystnie reakcję prowadzi się w obecności chemicznego środka porotwórczego, zwłaszcza wody.
Można też oczywiście stosować pomocnicze dodatki, zwłaszcza katalizatory takie jak trzeciorzędowe aminy, środki powierzchniowo czynne takie jak silikony lub inne sililowane związki oraz środki sieciujące takie jak gliceryna.
Poniższe przykłady ilustrują wynalazek. W przykładach stosuje się następujące skrócone oznaczenia:
- TDI oznacza 2,4-diizocyjanian tolilenu,
- HDI oznacza 1,6-diizocyanian heksametylenowy,
- NCO oznaczawiązanie izocyjianianowe -N=C= O, a OH oznaczawiązanie hydroksylowe -OH,
- p oznacza części wagowe,
- wartość I odpowiada następującemu równaniu:
i = liczba wprowadzonych grup NCO “ liczba wprowadzonych grup OH
Pomiar odkształcenia zgodnie z normą francuską NF T56-112 odbywa się w poniższy sposób: Badane próbki mają postać równoległościanów wysokości 50 mm, z podstawą kwadratową o boku 100 mm. Pomiaru początkowej wysokości (D0) dokonuje się pod ciśnieniem 0,1 kPa (obciążenie 1 N) za pomocą tensometru pracującego w warunkach ściskania. Próbki poddaje się ściskaniu w suszarce w następujących warunkach:
- stopień ściskania: 70%
- atmosfera otaczająca: 95% wilgotność względna (EH)
- temperatura: 50°C
- czas trwania: 22 godziny
Badaną próbkę uwalniania się z urządzenia testującego natychmiast po wyjęciu jej z suszarki i pozostawiają w ciągu 30 minut w 23°C w atmosferze 50% EH. Resztkowa grubość (Df) badanej próbki mierzy się w warunkach odpowiadających warunkom przed opisanym wyżej procesem obciążania. Odkształcenie resztkowe (D) po ściskaniu w warunkach stałego odkształcenia, wyrażone w procentach, oblicza się według poniższego wzoru, w którym Dc oznacza grubość podczas ściskania:
Do - Df Do — Dc x 100
Przykłady I-V
Sporządzono mieszaninę polioli o następującym składzie (w częściach wagowych p):
polieteropoliol Arcol Polyol 13721M (firmy ARCO) o średnim ciężarze cząsteczkowym 6000-6500 i liczbie hydroksylowej 26 100 p
woda 3,1 p
gliceryna 0,8 p
silikonowy środek powierzchniowo czynny Tegostab B 4113K (firmy Goldschmidt) 0,5 p
1,4 diazabicyklo[2.2.2]oktan w postaci 33% roztworu (firmy Air Products) 0,5 p
dimetyloaminopropyloamina 0,4 p
polieteropoliol Arcol Polyol 1180^ (firmy ARCO) o średnim ciężarze czą- steczkowym 4000 i liczbie hydroksylowej 42 0,6 p
fosforan trichloroetylowy 2 P
Sporządzono także mieszaniny poliizocyjanianów o składach przedstawionych w tabeli 1.
175 385
Tabela 1
Mieszaniny poliizocyj anianów Biuretowa pochodna TDI o liczbie izocyjanianowej NCO/100 g = 0,96 HDI w postaci monomeru o liczbie izocyjanianowej NCO/ltO g = 1,19 Liczba izocyjanianowa mieszaniny (Nco/1(O g mieszaniny)
Przykład I 97,5% 2,5% 0,966
Przykład II 95% 5% 0,971
Przykład III 92,5% 7,5% 0,977
Przykład IV 90% 10% 0,983
Przykład V (porównawczy) 100% 0% 0,960
Procenty w tabeli 1 stanowią procenty wagowe w przeliczeniu na łączną ilość TDI i HDI zawartych w danej mieszaninie. Każdą z tych mieszanin wprowadza się do opisanej powyżej kompozycji polioli w taki sposób, aby ilość dodanej mieszaniny umożliwiła wytworzenie pianek o wartości I wynoszącej 104,2. Z całkowitej masy substratów wytwarza się 20 litrów pianki w cylindrycznym ekspansometrze termostatowanym w 23°C; w podstawie ekspansometru znajduje się czujnik ciśnieniowy umożliwiający zapis ciśnienia podczas spieniania (pomiar okresu inicjowania, czasu trwania piku ciśnienia i maksymalnego piku ciśnienia). Po trwającym 72 godziny przetrzymywaniu układu pod ciśnieniem atmosferycznym w 23°C w atmosferze 50% wilgotności względnej (EH) blok pianki rozkrawa się na prostopadłościany wysokości 50 mm, z podstawą kwadratową o boku 100 mm. W tabeli 2 jest przedstawiona charakterystyka procesu spieniania, gęstość wytworzonych pianek oraz wyniki pomiarów resztkowego odkształcenia tych pianek, przeprowadzonych w opisanych powyżej warunkach.
Tabela 2
Charakterystyka Przykład I Przykład II Przykład III Przykład IV Przykład V (porównawczy)
Okres inicjowania (s) 16 16,5 17 19 16
Czas trwania piku ciśnienia (s) 91 85 88 91 88
Maksymalny pik ciśnienia (hPa) 6,4 8,2 6,5 7,1 7
Gęstość rdzenia (kg/m3) 34,6 36,9 35,9 38,4 34,5
D (%) 14 11 11 9 29
Taką samą kompozycję polioli stosuje się wraz z opisanymi powyżej mieszaninami poliizocyjanianów, uzyskując wartość I=90. Tabela 3 zawiera charakterystykę procesu spieniania i właściwości pianek.
Tabela 3
Charakterystyka Przykład I Przykład II Przykład III Przykład IV Przykład V (porównawczy)
Okres inicjowania (s) 22 22 22 22 18
Czas trwania piku ciśnienia (s) 82 82 82 82 82
Maksymalny pik ciśnienia (hPa) 6,9 7,9 6,9 8 8,8
Gęstość rdzenia (kg/m3) 38 39,2 40 41,42 36,6
D (%) 14 14 9 9 50
175 385
Z porównania tabel 2 i 3 wynika, że na resztkowe odkształcenie pianek według wynalazku nie wpływa zmiana wartości I; odkształcenie to jest ponad dwukrotnie większe w przypadku pianek tradycyjnych.
Przykłady VI-X
Stosuje się takie same mieszaniny poliizocyjanianów TDI i HDI w postaci monomeru jak w przykładach I-IV i V porównawczym (co odpowiada przykładom VI-IX i X porównawczemu) oraz kompozycję polioli różniącą się od kompozycji polioli użytej w przykładach I-V tylko tym, że zawiera 4,3 części wody; uzyskuje się wartość I = 104,2. Otrzymane wyniki przedstawia tabela 4.
Tabela 4
Charakterystyka Przykład VI Przykład VII Przykład VIII Przykład IX Przykład X (porównawczy)
Okres inicjowania (s) 22 22 25 25 22
Czas trwania piku ciśnienia (s) 100 106 112 109 106
Maksymalny pik ciśnienia (hPa) 7,2 8,6 10,3 9,3 8
Gęstość rdzenia (kg/m3) 27 27,8 27,1 293 25,7
D(%) 67 47 28 14 87
Jak wynika z tabeli 4, pianki wytworzone według wynalazku wykazują polepszone (zmniejszone) odkształcenie resztkowe w porównaniu z piankami tradycyjnymi, nawet w przypadku niekorzystnych warunków, to jest wobec dużej zawartości wody.
Przykłady XI-XV
Stosuje się takie same mieszaniny poliizocyanianów TDI i HDI jak w przykładach
I-IV i V porównawczym oraz kompozycję polioli różniącą się od kompozycji polioli użytej w przykładach I-V tylko tym, że zawiera 4,3 części wody; uzyskuje się wartość I = 90. Otrzymane wyniki przedstawia tabela 5.
Tabela 5
Charakterystyka Przykład XI Przykład XII Przykład XIII Przykład XIV Przykład XV (porównawczy)
Okres inicjowania (s) 22 23 23 24 22
Czas trwania piku ciśnienia (s) 97 97 103 97 100
Maksymalny pik ciśnienia (hPa) 7,8 6,9 7,5 9,2 9,6
Gęstość rdzenia (kg/m3) 28,6 30,6 29,1 32,9 27,1
D(%) 69 50 35 19 94
Nośność pianek otrzymanych w przykładzie XIII i w porównawczym przykładzie XV mierzy się w warunkach różnych wartości stopnia ściskania. Wyniki zawiera tabela 6.
Tabela 6
Przykłady Nośność (9hPa) w warunkach różnych wartości stopnia ściskania (%)
25% 40% 50% 65%
XIII 10,5 13,3 17,3 31,6
XV porównawczy 13,1 16,6 21,4 38,9
175 385
Jak wynika z tabeli 6, pianki według wynalazku mają mniejszą nośność niż pianki tradycyjne.
Przykłady XVI-XX
Otrzymuje się mieszaniny biuretowej pochodnej TDI z surowym HDI (zawierającym 53% wolnego HDI i 47% produktów polimeryzacji HDI) o składach przedstawionych w tabeli 7.
Tabela 7
Mieszaniny poliizocyjanianów Biuretowa pochodna TDI o liczbie izocyjanianowej NCO/100 g = 0,944 Surowy HDI o liczbie izocyjanianowej NCO/1OO g = 0,956 Liczba izocyjanianowa mieszaniny (NCO/100 g mieszaniny)
Przykład XVI 97,5% 2,5% 0,944
Przykład XVII 95% 5% 0,944
Przykład XVIII 92,5% 7,5% 0,945
Przykład XIX 90% 10% 0,945
Przykład XX (porównawczy) 100% 0% 0,944
Przedstawione w tabeli 7 mieszaniny izocyjanianów stosuje się wraz z kompozycją polioli użytą w przykładach VI-IX i X porównawczym (zawierającą 4,3 części wody); uzyskuje się wartość I = 104,3. Tabela 8 zawiera otrzymane wyniki.
Tabela 8
Charakterystyka Przykład XVI Przykład XVII Przykład XVIII Przykład XIX Przykład XX (porównawczy)
Okres inicjowania (s) 19 25 24 25 19
Czas trwania piku ciśnienia (s) 91 97 94 103 91
Maksymalny pik ciśnienia (hPa) 6,3 5,8 5,9 5,1 8,6
Gęstość rdzenia (kg/m3) 29,2 29,9 30,4 30,4 27,2
D (%) 41 19 14 11 76
Stosuje się powyższe mieszaniny poliizocyjanianów i kompozycję polioli (zawierającą
4,3 części wody) jak w przykładach VI-IX, XI-XIV oraz porównawczych X i XV; uzyskuje się wartość I = 90. Otrzymane wyniki zawiera tabela 9.
Tabela 9
Charakterystyka Przykład XVI Przykład XVII Przykład XVIII Przykład XIX Przykład XX (porównawczy)
Okres inicjowania (s) 22 22 22 22 22
Czas trwania piku ciśnienia (s) 88 88 91 97 85
Maksymalny pik ciśnienia (hPa) 7,1 6,8 5,8 4 11
Gęstość rdzenia (kg/m3) 29,8 30,8 31,9 32,9 28,9
D (%) 39 17 11 8 78
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 2,00 zł

Claims (11)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Mieszanina poliizocyjanianów do wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności, na bazie poliizocyjanianu i poliizocyjanianu modyfikowanego chemicznie, znamienna tym, że zawiera chemicznie modyfikowany diizocyjanian tolilenu oraz
    1.6- diizocyjanian heksametylenowy, przy czym zawartość 1,6-diizocyjjinianu heksametylenowego wynosi 0,5-30% wagowych w przeliczeniu na łączną ilość izocyjanianów.
  2. 2. Mieszanina według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 1-20% wagowych, 1,6-diizocyjanianu heksametylenowego, korzystnie 2,5-10% wagowych w przeliczeniu na łączną ilość izocyjanianów.
  3. 3. Mieszanina według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że jako chemicznie modyfikowany diizocyjanian tolilenu zawiera pochodną diizocyjanianu tolilenu zawierającą wiązania typu alofanianowego, biuretowego, uretanowego, mocznikowego, karbodiimidowego lub izocyj anuranowego.
  4. 4. Mieszanina według zastrz. 3, znamienna tym, że jako chemicznie modyfikowany diizocyjanian tolilenu zawiera diizocyjanian tolilenu zawierający wiązania typu biuretowego.
  5. 5. Mieszanina według zastrz. 1, znamienna tym, że w chemicznie modyfikowanym diizocyjanie tolilenu zawartość wiązań -N=C=O wynosi 60-94% w stosunku do zawartości tych wiązań w niemodyfikowanym diizocyjanianie tolilenu, korzystnie 80-90%, szczególnie korzystnie 83-85%.
  6. 6. Mieszanina według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 1,6-diizocyjanian heksametylenowy w postaci czystej lub surowej.
  7. 7. Mieszanina według zastrz. 6, znamienna tym, że zawiera 1,6-dii;^x^oc;^jćmian heksametylenowy w postaci czystej o czystości powyżej 99,5%, korzystnie powyżej 99,8%.
  8. 8. Mieszanina według zastrz. 6, znamienna tym, że zawiera 1,6-di^^ocyianian heksametylenowy w postaci surowej o zawartości 17-88% wagowych produktów polimeryzacji w przeliczeniu na surowy 1,6^t^lii^i^oc^^jia^iian heksametylenowy, korzystnie poniżej 50% wagowych produktów polimeryzacji w przeliczeniu na 1,6-diizocyjanian heksametylenowy.
  9. 9. Sposób wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności przez reakcję poliaddycji polieteropoliolu i mieszaniny poliizocyjanianu z poliizocyjanianem modyfikowanym chemicznie, znamienny tym, że prowadzi się reakcję poliaddycji co najmniej jednego polieteropoliolu i mieszaniny chemicznie modyfikowanego diizocyjanianu tolilenu i 1,6-diizocyjanianu heksametylenowego, zawierającej 0,5-30% wagowych
    1.6- diizoc;y!^ni^nu heksametylenowego w przeliczeniu na łączną ilość poliizocyjanianów.
  10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się polieteropoliol o liczbowo średnim ciężarze cząsteczkowym w zakresie 4800-6500.
  11. 11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że reakcję poliaddycji pro wadzi się w obecności chemicznego środka porotwórczego, korzystnie w obecności wody.
    Niniejszy wynalazek dotyczy mieszaniny poliizocyjanianów umożliwiającej uzyskanie giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności. Dotyczy on także sposobu wytwarzania z takiej mieszaniny poliizocyjanianów giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności.
    175 385
    Giętkie pianki poliuretanowe stanowią znane tworzywo o bardzo różnorodnym zakresie zastosowania. Pianki takie wytwarza się z reguły z poliizocyjanianów i polieteropolioli. W zależności od elastyczności, rozróżnia się pianki tak zwane standardowe oraz pianki o dużej elastyczności. Pianki takie mogą też zawierać substancje dodatkowe, zwłaszcza takie jak katalizatory, środki powierzchniowo czynne i środki porotwórcze.
    Poliizocyjanianem stosowanym do wytwarzania tak zwanych standardowych lub tradycyjnych pianek jest diizocyjanian tolilenu (TDI). TDI-80 stanowiący izomeryczną mieszaninę złożoną z 80% masowych izomeru 2,4- i 20% masowych izomeru 2,6- jest mieszaniną najczęściej stosowaną do takiego wytwarzania. W niektórych przypadkach stosuje się również mieszaniny wzbogacone w izomeryczny 2,6-diizocyjanian tolilenu, zwłaszcza taką jak mieszanina złożona z izomerów 2,4- i 2,6-diizocyjanianu tolilenu w stosunku masowym odpowiednio 65/35. Jednak w odniesieniu do niektórych dziedzin zastosowania tych pianek, zwłaszcza takich jak opakowania, wyściółki i materiały amortyzacyjne, ich często podkreślaną wadę stanowi brak dostatecznej wygody użytkowania. Polega to na fakcie, iż małej zmianie siły ściskającej oddziaływującej na takie pianki towarzyszy duża zmiana odkształcenia. Zjawisko to wyjaśnia występowanie płaskiego odcinka krzywej obrazującej odkształcenie pianki w funkcji przyłożonego do niej naprężenia ściskającego.
    Obecnie istnieje możliwość wytwarzania pianek, nazywanych giętkimi piankami o dużej elastyczności, stwarzających większą wygodę użytkowania. Charakteryzują się one znacznie mniejszym płaskim odcinkiem krzywej obrazującej odkształcenie w zależności od przyłożonego naprężenia ściskającego. Ponadto mają one mniej regularną budowę komórkową. Stosuje się różne sposoby wytwarzania takich pianek. Znany jest więc z jednej strony sposób modyfikacji polieteropolioli zwykle stosowanych do wytwarzania tradycyjnych pianek. Taka modyfikacja może polegać na szczepieniu na polieteropoliolu co najmniej jednego nienasyconego monomeru, zwłaszcza takiego jak styren i akrylonitryl. Można też zetknąć polieteropoliole z organicznym napełniaczem, na przykład z polimocznikiem. Znany jest też sposób modyfikacji diizocyjanianu tolilenu (modyfikowany TDI) bądź na drodze zmieszania go z surowym diizocyanianem difenylometanu bądź też przez zastąpienie go chemicznie modyfikowanym diizocyanianem tolilenu. Przy użyciu jednak takich rodzajów modyfikowanego TDI uzyskuje się pianki mogące wykazywać resztkowe (trwałe) odkształcenie w warunkach nadmiernie dużej wilgotności, zwłaszcza w przypadku formowania na zimno. Odkształcenie resztkowe mierzy się po przyłożeniu naprężenia ściskającego wywołującego 70% ugięcia w 50°C i w warunkach 95% wilgotności względnej, zgodnie z normą francuską NF T56-112.
    Ponadto, ponieważ stosowanie chlorofluorowęglowodorów jako fizycznych środków porotwórczych jest zakazane przez międzynarodową społeczność, znany jest sposób zastępowania ich przez chemiczne środki porotwórcze, takie jak woda. Zwiększenie ilości wody zgodnie z tym sposobem powoduje jednak większą wrażliwość wytwarzanej pianki na wywoływane przez wilgoć odkształcenie resztkowe. Wadą produktów spienianych wyłącznie za pomocą wody może być też brak giętkości lub nadmiar nośności. Woda przyczynia się bowiem do powstawania w matrycy polimerowej sztywnych bloków typu mocznikowego. Wreszcie pianki wytworzone z mieszaniny diizocyjanianu tolilenu i surowego diizocyanianu difenylometanu dodatkowo charakteryzują się mierną wytrzymałością na rozdzieranie.
    Znany jest również sposób polegający na zastąpieniu diizocyjanianu tolilenu przez pochodne diizocyjanianu difenylometanu. Wadą tego sposobu jest jednak konieczność użycia fizycznych środków porotwórczych w celu uzyskania pianek o małej gęstości.
    Zastosowanie mieszanin diizocyjanianu tolilenu w postaci alofanianu z izocyjanianami pozbawionymi wiązań alofanianowych do wytwarzania elastycznych lub pół-elastycznych pianek ognioodpornych opisano w opisie patentowy USA nr 3 832 311. Takie pianki ognioodporne mają zastosowanie do izolacji termicznej i dźwiękowej. Jakkolwiek pianki te nazwano elastycznymi, to z treści opisu US 3832311 nie wynika, aby mieszaniny takie generalnie lub też którakolwiek szczególna z ujawnionych tam mieszanin, nadawały się do wytwarzania giętkich pianek o wysokiej elastyczności, o korzystnych właściwościach odpowiednich do wytwarzania siedzeń meblowych i samochodowych.
    175 385
    Celem niniejszego wynalazku jest więc dostarczenie nowej mieszaniny poliizocyjanianów, pozwalającej na uzyskanie giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności i o znacznie polepszonym (zmniejszonym) odkształceniu resztkowym. Stwierdzono nieoczekiwanie, że cel ten pozwala osiągnąć szczególnie dobrana mieszanina poliizocyjanianu z poliizocyjanianem modyfikowanym, przy szczególnych proporcjach obu rodzajów poliizocyjanianów.
    Zgodnie z wynalazkiem mieszanina poliizocyjanianów zawiera chemicznie modyfikowany diizocyjanian tolilenu oraz 1,6-diizocyjanian heksametylenowy, przy czym zawartość
    1,6-diizocyjanianu heksametylenowego wynosi 0,5-30% wagowych w przeliczeniu na łączną ilość izocyjanianów.
    Stwierdzono, że z mieszaniny według wynalazku można wytworzyć giętkie pianki poliuretanowe o dużej elastyczności, charakteryzujące się wyżej wspomnianymi zaletami. Pianki te nadają się, zwłaszcza dobrze na siedzenia wykorzystywane w pojazdach mechanicznych i w przemyśle meblowym. Dodatkowo, stosowanie mieszaniny według wynalazku umożliwia utrzymanie korzystnego kinetycznego przebiegu spieniania i nie zwiększanie maksymalnego ciśnienia powstającego podczas wytwarzania pianek. Ta ostatnia zaleta jest korzystna z punktu widzenia otrzymywania wyrobów formowanych, ponieważ umożliwia korzystanie z lżejszych form i ograniczenie strat surowców na łączących powierzchniach formy. Ponadto, pianki wytworzone z mieszaniny według wynalazku korzystnie odznaczają się małą gęstością bez konieczności stosowania fizycznych środków porotwórczych.
    Chemicznie modyfikowany diizocyjanian tolilenu (lub modyfikowany diizocyjanian tolilenu) oznacza korzystnie pochodne diizocyjanianu tolilenu zawierające wiązania typu wiązań: alofanianowego, biuretowego, uretanowego, mocznikowego, karbodiimidowego lub izocyjanuranowego. Takie chemiczne modyfikacje są znane specjalistom. Tak więc wiadomo, że w celu utworzenia wiązań izocyjanuranowych ogrzewa się izocyjanian, w razie potrzeby w obecności katalizatorów. Spośród tych ostatnich wymienia się, zwłaszcza fosfiny, aminy takie jak pirydyna lub zasady Mannicha. Wiązania typu karbodiimidowego można utworzyć poddając izocyjanian działaniu katalizatora takiego jak tlenek fosfoliny. Można też izocyjanian poddać reakcji z co najmniej jedną aminą lub z wodą, uzyskując wiązania typu mocznikowego, które w wyniku ogrzewania mogą ulec przemianie na wiązania typu biuretowego. Inny możliwy sposób modyfikacji izocyjanianu polega na poddaniu go reakcji z glikolem lub z poliolem o małym ciężarze cząsteczkowym, z utworzeniem wiązania uretanowego; to ostatnie pod wpływem ogrzewania może utworzyć wiązanie typu alofanianowego. Oczywiście, wszystkie te przykłady mają charakter wyłącznie ilustrujący i w żadnym przypadku nie tworzą wyczerpującej listy znanych sposobów, które mogą tu znaleźć zastosowanie.
    Każdy diizocyjanian tolilenu, stosowany zazwyczaj w spienianych kompozycjach, może zostać zmodyfikowany chemicznie i być następnie użyty w mieszaninie według niniejszego wynalazku. Wyjściowy diizocyjanian tolilenu korzystnie stanowi mieszaninę izomerów 2,4- i 2,6-diizocyjanianu tolilenu. Bardziej korzystnie stosuje się mieszaninę złożoną z 80% masowych izomeru 2,4- i z 20% masowych izomeru 2,6-.
    Modyfikowany diizocyjanian tolilenu stosowany według niniejszego wynalazku korzystnie stanowi biuretową pochodną diizocyjanianu tolilenu, zawierającą więc wiązania typu biuretowego. Można ją wytworzyć według dowolnego ze znanych sposobów, zwłaszcza zaś na drodze reakcji diizocy:^^:ianu tolilenu z wodą lub z dowolnym związkiem, takim jak uwodniona sól, który uwalnia wodę w temperaturze niższej od temperatury powodującej rozkład biuretowej pochodnej izocyjanianu. Na przykład można ją również wytworzyć na drodze reakcji z alkoholem łatwo ulegającym odwodnieniu, a korzystnie z alkoholem trzeciorzędowym, z aminą albo z łatwo ulegającym laktonizacji hydroksykwasem.
    Powyższe reakcje można prowadzić w rozpuszczalniku lub bez użycia rozpuszczalnika. Jako rozpuszczalniki nadające się do wytworzenia biuretowej pochodnej diizocyjanianu tolilenu można wymienić takie związki jak ketony, na przykład aceton lub keton metylowoetylowy. Wytworzona w ten sposób biuretową pochodna diizocyianianu tolilenu i w razie potrzeby uwolniona od rozpuszczalnika, jest zwykle cieczą.
    175 385
    Zgodnie z innym aspektem wynalazku chemicznie modyfikowany diizocyjanian tolilenu jest tylko częściowo modyfikowany. Jeżeli w szczególnym przypadku wywarzania giętkich pianek poliuretanowych użyty diizocyjanian tolilenu ma zbyt niski stopień modyfikacji, wytrzymałość żelu podczas spieniania będzie niewystarczająca. Ponadto elastyczność wytworzonej pianki może okazać się zbyt mała do jej zastosowania. Odwrotnie, gdy stopień modyfikacji jest zbyt wysoki, istnieje ryzyko, że wytworzona pianka będzie pękać ze względu na zbyt gwałtowne żelowanie w porównaniu z wydzielaniem dwutlenku węgla. Tak więc stopień modyfikacji diizocyjanianu tolilenu musi być dobrany w zależności od przewidywanego zastosowania pianki. Należy w związku z tym zaznaczyć, że specjalista może dokonać takiego doboru, na przykład poprzez bezpośrednie i typowe regulowanie lepkości produktu. Tak więc w przypadku reakcji katalizowanych, stopień przemiany można regulować wprowadzając do mieszaniny reakcyjnej środek dezaktywujący katalizator.
    Zgodnie ze szczegółowym sposobem wykonania, mieszanina według wynalazku składa się z chemicznie modyfikowanego diizocyjanianu tolilenu zawierającego 60-94% wiązań -N=C=O w przeliczeniu na zawartość tych wiązań w wyjściowym diizocyjanianie tolilenu (jest to zawartość o 6-40% mniejsza niż w wyjściowym diizocyjanianie tolilenu). Korzystna zawartość wiązań -N=C=O wynosi 80-90% w przeliczeniu na zawartość tych wiązań w wyjściowym diizocyjanianie tolilenu (jest to zawartość o 10-20% mniejsza niż w wyjściowym diizocyjanianie tolilenu), a najkorzystniej wynosi ona 83-85% w przeliczeniu na zawartość tych wiązań w wyjściowym diizocyjanianie tolilenu (jest to zawartość o 15-17% mniejsza niż w wyjściowym diizocyjanianie tolilenu).
    W skład mieszaniny według wynalazku wchodzi też 1,6-diizocyjanian heksametylenowy, który można zastosować bądź w postaci oczyszczonego monomeru bądź też w postaci surowego produktu. Przez surowy 1,6-diizocy'anian heksametylenowy rozumie się mieszaninę 1,6-diizocyjanianu heksametylenowego z produktami jego polimeryzacji; te ostatnie mają wyższy lub niższy stopień polimeryzacji. Dokładniej, określenie 'produkty polimeryzacji oznacza dimer lub trimer 1,6-diizocyyianianu heksametylenowego, biuret i iminouretydynon.
    Zgodnie ze szczegółowym sposobem wykonania wynalazku, surowy 1,6-diizocyjanian heksametylenowy zawiera 17-88% wagowych produktu polimeryzacji w przeliczeniu na surowy 1,6-diizocyjanian heksametylenowy. Korzystnie, zawartość ta jest mniejsza niż 50% wagowych w przeliczeniu na 1,6-diizocyjanian heksametylenowy.
    W przypadku stosowania 1,6-diizocyjanianu heksametylenowego w postaci oczyszczonego monomeru, czystość tego ostatniego przekracza 99,5%. Zgodnie z korzystnym sposobem wykonania wynalazku czystość monomeru jest większa niż 99,8%.
    Zaletą stosowania 1,6-diizocyjanianu heksametylenowego w postaci monomeru jest większa łatwość tego sposobu. Odpada bowiem konieczność sączenia monomeru przed jego użyciem, ponieważ nie zawiera on jakichkolwiek nierozpuszczalnych związków, które mogą występować w przypadku zastosowania mieszaniny według wynalazku zawierającej surowy
    1,6-diizocyjanian heksametylenowy. Ponadto mała kwasowość 1,6^ι.ίζοοχμιηί3Γηι heksametylenowego w postaci monomeru nie narusza sumarycznej kwasowości mieszaniny, zatem nie zmienia kinetyki procesu spieniania.
    Jak to stwierdzono powyżej, mieszanina według wynalazku zawiera chemicznie modyfikowany diizocyjanian tolilenu i 1,6-diizocyjanian heksametylenowy; ilość tego ostatniego wynosi 0,5 - 30% wagowych w przeliczeniu na mieszaninę izocyjanianów. Ilość 1,6-diizocyjanianu heksametylenowego korzystnie jest równa 1-20% wagowych w przeliczeniu na wyżej wspomnianą mieszaninę, a bardziej korzystnie wynosi ona 2,5-10% wagowych w przeliczeniu na tę mieszaninę.
    Dwa wyżej wspomniane produkty korzystnie kontaktuje się ze sobą po prostu na drodze zmieszania w obecności rozpuszczalnika lub bez użycia rozpuszczalnika.
PL93301309A 1992-12-04 1993-12-03 Mieszanina poliizocyjanianów do wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności i sposób wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności PL175385B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9214622A FR2698868B1 (fr) 1992-12-04 1992-12-04 Mélange de polyisocyanates pour la préparation de mousses souples de polyuréthanne de haute élasticité.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL301309A1 PL301309A1 (en) 1994-06-13
PL175385B1 true PL175385B1 (pl) 1998-12-31

Family

ID=9436234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL93301309A PL175385B1 (pl) 1992-12-04 1993-12-03 Mieszanina poliizocyjanianów do wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności i sposób wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0600774B1 (pl)
AT (1) ATE156479T1 (pl)
CZ (1) CZ287540B6 (pl)
DE (1) DE69312877T2 (pl)
DK (1) DK0600774T3 (pl)
ES (1) ES2106303T3 (pl)
FR (1) FR2698868B1 (pl)
HU (1) HU213323B (pl)
PL (1) PL175385B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230048176A1 (en) 2020-03-27 2023-02-16 Covestro Deutschland Ag Flexible polyurethane foam

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1924302C3 (de) * 1969-05-13 1980-06-19 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Biuretgruppen und Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen
DE2002064C2 (de) * 1970-01-17 1983-09-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen elastischen oder halbelastischen Schaumstoffen
US3790508A (en) * 1972-03-20 1974-02-05 Scott Paper Co Light-stable polyurethane foam formed by reaction of a polyol and a mixture or aromatic and aliphatic polyisocyanates

Also Published As

Publication number Publication date
DK0600774T3 (da) 1997-09-22
CZ287540B6 (en) 2000-12-13
HU213323B (en) 1997-05-28
ATE156479T1 (de) 1997-08-15
HUT70059A (en) 1995-09-28
FR2698868B1 (fr) 1995-02-24
PL301309A1 (en) 1994-06-13
DE69312877T2 (de) 1998-03-05
HU9303441D0 (en) 1994-04-28
ES2106303T3 (es) 1997-11-01
DE69312877D1 (de) 1997-09-11
FR2698868A1 (fr) 1994-06-10
EP0600774B1 (fr) 1997-08-06
CZ261393A3 (en) 1994-06-15
EP0600774A1 (fr) 1994-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2587290B2 (ja) 優秀な減衰性を有する常温硬化可撓性ポリウレタン発泡体の製造方法
US4833176A (en) Process for the preparation of cold setting flexible polyurethane molded foams
EP0707607B1 (en) Process for making flexible foams
US6068790A (en) Polyol formulation for producing latex-like flexible polyurethane foam
US3267047A (en) Preparation of a polyurethane foam using a mixture of a divalent lead salt and a stannous salt as catalysts
EP2313446B1 (en) Natural resource based viscoelastic foams
US4067832A (en) Flexible polyurethane foam
KR20060054066A (ko) 저 벌크 밀도 및 압축 강도를 갖는 가요성 발포체
US4923904A (en) Process for producing polyurethane foam
EP0646154B1 (en) Flexible water-blown polyurethane foams
US5457139A (en) Flexible water-blown polyurethane foams
US4022718A (en) High resilience fire retardant urethane foam
JPH11502257A (ja) 通気性開口セルウレタンポリマー
CN103906801A (zh) 用可水解的硅烷化合物制备软质聚氨酯泡沫的方法
EP0480090B1 (en) Polyisocyanate compositions and their use in the preparation of flexible polyurethane foams
EP0297687A2 (en) Isocyanurate foam and method for producing the same
CA2011374C (en) Method for preparing hard polyurethans and polyisocyanurate foams
PL175385B1 (pl) Mieszanina poliizocyjanianów do wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności i sposób wytwarzania giętkich pianek poliuretanowych o dużej elastyczności
JP4060612B2 (ja) フレームラミネーション用ポリウレタンフォーム
EP0665864B1 (en) Flame retardant urethane foams
US3137661A (en) Polyurethane foam prepared from an adduct of chloral and a polyhydric compound
JPH0753658A (ja) ポリウレタンフオームの製造方法
JP3358846B2 (ja) 低密度超軟質ウレタンフォームの製造方法
JP4806553B2 (ja) 熱プレス成形用ポリウレタン発泡体の製造方法
US3674716A (en) Manufacture of polyurethanes using organic vanadium compounds as catalysts