PL68718B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 20.X.1967 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 15.XI.1973 68718 KI. 39H20/10 MKP C08g 20/10 CZYTELNIA Urzedu nitentowego htthj taRWKpcI^j Udowej Wspóltwórcy wynalazku: Heinrich Gilch, Kurt Schneider, Hermann Schnell Wlasciciel patentu: Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen (Niemiecka Republika Federalna) Sposób wytwarzania poliamidów piankowych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania jednorodnych i drobnoporowatych poliamidów piankowych przy dodatku srodków regulujacych porowatosc.Znany jest sposób otrzymywania poliamidów piankowych, polegajacy na wdmuchiwaniu gazu obojetnego w czasie aktywowanej jonowej polime¬ ryzacji laktanów lub dodaniu do mieszaniny reak¬ cyjnej substancji wydzielajacych gazy, np. azydków lub substancji odparowywujacych w temperaturze reakcji. Wada tego sposobu jest jego zla powta¬ rzalnosc oraz gruboporowatosc i niejednorodnosc otrzymywanych pianek.Wiadomo równiez, ze nadmiar izocyjanianu, po¬ nad iloscia stosowana przy wytwarzaniu duzych ksztaltek, dziala jednoczesnie jako srodek poro- twórczy i jako aktywator w obecnosci okreslonych katalizatorów, np. mrówczanu sodu lub borowo¬ dorku sodu. Przy stosowaniu borowodorków metali alkalicznych z uwagi na duza szybkosc reakcji, sto¬ suje sie zwlaszcza sposób „dwuaparatowy". Wada tego sposobu sa duze koszty aparatury. Przy sto¬ sowaniu katalizatorów jak mrówczan sodu i izocy¬ janianu lub zwiazku dajacego izocyjanian jako aktywatorów i srodków porotwórczych skladniki miesza sie razem i spienia przez ogrzanie. Otrzy¬ muje sie jednorodne i drobnoporowate tworzywa piankowe tylko przy stosowaniu mieszania. Mie¬ szadlo wyciaga sie ze stopu na krótko przed jego zestaleniem. 10 15 20 30 Wada tego sposobu jest przede wszystkim trud¬ nosc spieniania skomplikowanych ksztaltek. Ponad¬ to sposób ten jest malo przydatny do ciaglego wy¬ twarzania pianek.Znane jest równiez stosowanie blokowych poli¬ merów organosiloksanoksyalkilenowych jako srod¬ ków regulujacych porowatosc przy wytwarzaniu piankowych poliuretanów. Wiele podanych polime¬ rów nie wykazuje trwalosci na powietrzu, czescio¬ wo hydrolizuja juz przy temperaturze pokojowej pod dzialaniem wilgoci zawartej w powietrzu. Przy wytwarzaniu poliamidów piankowych z laktamów w wyniku jonowo aktywowanej polimeryzacji sto¬ suje sie temperatury powyzej 140°C.Przy calym szeregu ukladów katalizator-akty- wator spieniania przeprowadza sie nawet przy temperaturze okolo 200°C. Dla otrzymania anionu laktamu, wywolujacego polimeryzacje, masa reak¬ cyjna musi byc zasadowa. Nalezy oczekiwac ze polimery blokowe organosiloksanoksyalikilenowe nie sa trwale w warunkach jonowej polimeryzacji.Stwierdzono nadspodziewanie ze dodatek nie¬ znacznych ilosci polimerów blokowych organosilok¬ sanoksyalkilenowych przy polimeryzacji laktamów za pomoca aktywatorów i katalizatorów, polaczonej ze spienieniem, znacznie obniza wielkosc porów, ujednoradnia natomiast rozrzut wielkosci porów.Przy stosowaniu silnych zasad jako katalizatorów, np. laktamu sodowego lub borowodorku sodu, po- 68 71868 7 3 limeryzacja jest zahamowana przy stezeniach po¬ wyzej 0,3% wagowych.Korzystne stezenia dla silnych zasad zawieraja sie w granicach 0,005—0,1% wagowych. Przy sla¬ bych zasadach, jak np. sole metali alkalicznych 5 kwasów karboksylowych mozna stosowac takze wyzsze stezenia, przykladowo w ilosciach do 5% wagowych. Stosuje sie w sposobie wedlug wyna¬ lazku jako srodki regulujace porowatosc organosi- loksany i polimery blokowe oksyalkilenowe przy- 10 kladowo opisane w opisie patentowym W. Brytanii 923403, zwlaszcza zwiazki o wzorze ogólnym 1, w którym R i R' oznaczaja alifatyczne lub cykloali- fatyczne rodniki weglowodorowe o 1—8 atomach wegla, zawierajace ewentualnie. jedna lub kilka 15 grup funkcyjnych lub podstawione chlorowcem, R" oznacza alifatyczny, cykloalifatyczny lub aro¬ matyczny rodnik weglowodorowy o 1—8 atomach wegla, zawierajacy jedna lub kilka grup funkcyj¬ nych lub podstawiony chlorowcem, p, q i r ozna- 2o czaja liczby 2—15, (C4H24nO)22 oznacza blok polio- ksyalkilenowy o 10—50 elementach oksyalkileno- wych, np. blok polioksypropylenowy lub polioksy- butylenowy.Korzystnie blok (C4H2nO)z stanowi mieszanine 25 elementów oksyetylenowych i oksypropylenowych o okolo 17—19 elementach oksyetylenowych i 11— 15 elementach oksypropylenowych. Korzystnie p, q i r kazdorazowo oznaczaja liczbe 6. Zwlaszcza korzystnym srodkiem do regulowania porowatosci 30 jest zwiazek o wzorze 2, w którym (C4H2nO)z ozna¬ cza 17 elementów oksyetylenowych i 15 elementów oksypropylenowych. Przy tak zwanym jednoapa- ratowym spienianiu, polegajacym na lacznym ogrzewaniu skladników do temperatury reakcji, 35 polimery blokowe organosiloksanoksyalkilenowe mozna wprowadzic krótko przed polimeryzacja.Mozna je równiez wprowadzic do mieszanin spie- nialnych, stosowanych dopiero po dluzszym maga¬ zynowaniu. Przy spienianiu dwuoperacyjnym sród- 40 ki do regulowania porowatosci dodaje sie korzyst¬ nie do stopu aktywator-laktem lub stopu kataliza- tor-laktam.Jako aktywatory jonowej polimeryzacji mozna stosowac nastepujace zwiazki: N-acylolaktamy, 45 np. N-acetylokaprolaktam i N-karbalkoksykapro- laktam, izocyjaniany jak dwuizocyjanian szescio- metylenu i izocyjanian fenylu i addukty izocyja¬ nianów z laktamami jak szesciometyleno-6-bis-kar- bamidokaprolaktam, korzystnie izocyjanian lub 50 zwiazki wydzielajace izocyjanian. Jako srodek po- rotwórczy mozna stosowac nadmiar izocyjanianu lub substancje porujace przy temperaturze reakcji lub produkty wydzielajace gazy jak azydki.Przyklad I. Mieszanine skladajaca sie z 70 g 55 kaprolaktamu, 4 g dwuizocyjanianu szesciomety- lenu, 0,03 g polimeru blokowego organosiloksano- 4 ksyalkilenowego etylo-tris-(polidwumetylosiloksa- no-polioksyetyleno-oksypropyleno)-silanu o wzorze 2, w którym (C12H2nO)z oznacza 17 elementów oksyalkilenowych i 15 elementów oksypropyleno¬ wych ogrzano do 200°C i do tej mieszaniny wpro¬ wadzono przy szybkim mieszaniu stop 30 g kapro¬ laktamu i 0,5 g borowodorku sodu ogrzany do 80—100°C. Mieszadlo natychmiast usunieto. Otrzy¬ mano drobnoporowaty poliamid piankowy.Przyklad II. Postepowano wedlug przykladu I wprowadzajac 0,15 g polimeru blokowego orga- nosiloksanoksyalkilenowego. Polimeryzacja nie za¬ poczatkowala sie.Przyklad III. Mieszanine skladajaca sie z 100 g kaprolaktamu, 4 g dwuizocyjanianu szescio- metylenu, 0,75 g mrówczanu sodu i 0,03 g polimeru blokowego organosiloksanoksyalkilenowego z przy¬ kladu I ogrzano przy mieszaniu do temperatury 200°C. Po dwóch minutach powstala drobnoporo- wata pianka o ciezarze wlasciwym 0,25.Przyklad IV. Postepowano wedlug przykladu III stosujac natomiast 0,15 g polimeru z przykladu I. Po 21/2 minutach powstal drobnoporowaty po¬ liamid piankowy o ciezarze wlasciwym 0,24. Pianka pod wzgledem wielkosci porów i jednorodnosci nie rózni sie od pianki wytworzonej wedlug przy¬ kladu III.Przyklad V. Postepowano wedlug przykladu I bez dodatku polimeru blokowego organosiloksano¬ ksyalkilenowego. Otrzymano gruboporowaty polia¬ mid piankowy o ciezarze wlasciwym 0,14. Prze¬ cietna srednica porów pianki jest dziesieciokrotnie wieksza od srednicy porów pianki otrzymanej we¬ dlug przykladu I i jest znacznie mniej równo¬ mierna.Przyklad VI. Postepowano wedlug przykla¬ du III bez dodatku polimeru blokowego organosi¬ loksanoksyalkilenowego. Otrzymano pianke o cie¬ zarze wlasciwym 0,30. Przecietna srednica porów poliamidu piankowego jest okolo 15-krotnie wiek¬ sza od przecietnej srednicy porów poliamidu pian¬ kowego otrzymanego wedlug przykladu III. Po¬ nadto pianka jest mniej jednorodna. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania poliamidów piankowych przez polimeryzacje laktamów i spienianie, zna¬ mienny tym, ze polimeryzacje i spienianie prowa¬ dzi sie w obecnosci polimerów blokowych organo- siloksanoksyalkilenowych.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do mieszaniny skladajacej sie z laktamu, aktywa¬ tora i katalizatora wprowadza sie 0,005—5% wa¬ gowych polimeru blokowego organosiloksanoksyal¬ kilenowego w stosunku do mieszaniny.KI. 39b5,20/10 68 718 MKP C08g 20/10 .°fe8L0)p (CnH2n°)zR" R'S^0(P2SL0)q(CnH2n0)zR" orslo) (c h o)r" \ 2 / r \ n 2n /z wztfr 7 C H-Su 2 5 0(-SL-0+{C H 0)-C H n 2n z < 91 wztfr 2 PL PL