Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania lanych mas poliuretanowych stosowanych w budo¬ wnictwie.Lane masy poliuretanowe znajduja zastosowanie do otrzymywania bezspoinowych wykladzin podlo- 5 gowych, o róznej twardosci i elastycznosci, dla bu¬ downictwa mieszkaniowego, ogólnego oraz przemy¬ slowego. Lane masy poliuretanowe moga byc rów¬ niez stosowane wszedzie tam, gdzie pozadane jest otrzymanie ciaglej, bezspoinowej powloki o wyma- 10 ganej elastycznosci i twardosci, zabezpieczajacej po¬ wierzchnie przed ujemnym dzialaniem czynników mechanicznych lub atmosferycznych. Masy poliure¬ tanowe o okreslonej elastycznosci i twardosci moga byc równiez stosowane do powlekania walów trans- 15 misyjnych celem wyeliminowania poslizgu pasów transmisyjnych na wale napinajacym. Ponadto mo¬ ga byc stosowane jako masy gluszace.Znane sa sposoBy otrzymywania i stosowania mas poliuretanowych do wykladzin podlogowych oraz do 2o roznego rodzaju powlok z tym jednak, ze otrzy¬ muje sie je przede wszystkim z polieterów lub z poliestrów z dodatkiem olejów roslinnych, glów¬ nie oleju rycynowego, jak w opisach patentowych RFN nr, nr 2133686, 2030664, 1815945, w opisie pa- 25 tentowym USA nr 3546148.W wymienionym opisie patentowym RFN nr 1815949 udzial oleju roslinnego w stosunku do poliestru lub polieteru wynosi 20—30% wag. W roz¬ wiazaniu tym ogrzewa sie mieszanine poliestrów 30 z olejem roslinnym w ciagu 1 godz. w temperatu¬ rze 250°C celem ujednorodnienia mieszaniny obu skladników poliolowych. Otrzymuje sie przy tym jed¬ norodna paste, która nastepnie miesza sie z napelnia- czem. Znane sa równiez sposoby otrzymywania mas poliuretanowych na bazie samych polieterów. W opi¬ sie patentowym francuskim nr 1531713 stosuje sie jeden rodzaj polieteru w postaci dwufunkcyjnego polioksypropylenoglikolu o ciezarze czasteczkowym 2000 i o zawartosci grup OH równej 1,7% wago¬ wych. Poliole moga byc równiez stosowane w po¬ staci prepolimerów, zakonczonych wolnymi grupa¬ mi hydroksylowymi, otrzymywanych przez czescio¬ wa poliaddycje z izocyjanianami w temperaturze powyzej 40°C Zgodnie z polskim opisem patentowym nr 75918 prepolimer poliolowy sporzadza sie przez zmieszanie polieterów z niewielka iloscia izocyjanianu i ogrze¬ wanie w ciagu 2 godzin w temperaturze 120—130°C.W charakterze izocyjanianu stosuje sie tolilenodwu- izocyjanian.Celem wynalazku bylo opracowanie prostego spo¬ sobu wytwarzania lanych mas poliuretanowych, latwych w aplikacji, charakteryzujacych sie dobra rozlewnoscia i gwarantujacych otrzymanie powloki o wymaganych wlasnosciach mechanicznych, z po¬ minieciem stosowania dodatków w postaci olejów roslinnych.Istota wynalazku polega na przeprowadzeniu poli- addycji polioli do izocyjanianów z udzialem katali- 947731 9477a 3 4 zamknietym opakowaniu, zabezpieczonym przed do¬ stepem wilgoci. Przez zastosowanie Jproeesu wstep¬ nego sieciowania izocyjanianem na zimno w trakcie operacji ucierania z jednoczesnym dodatkiem na- pelniacza, pigmentu i katalizatora upraszcza sie proces przygotowania przedmieszki poliolowej.Zaleta sporzadzania prepolimeru poliolowego przy równoczesnym ucieraniu na walcach lub w mlynie kulowym z dodatkiem wszystkich wymaganych io skladników jest uzyskanie bardzo dobrego stopnia rozdrobnienia i zwilzania napelnlacza i barwnika, co z kolei gwarantuje poprawe rozlewnosci masy oraz struktury i wlasnosci mechanicznych uzyska¬ nych powlok. Dzieki wprowadzeniu do poliestrów dodatku polieterów uzyskuje sie mase o nizszej lep¬ kosci i lepszej rozlewnosci. Ze wzgledu na wlasno¬ sci tworzywa korzystne jest zastosowanie miesza¬ niny polieterów o iróznej funkcyjnosci i ciezarze czasteczkowym.Dalszym udoskonaleniem procesu jest równiez sto¬ sowanie niskoprocentowego prepolimeru zawieraja¬ cego do 15% grup NCO otrzymanego na bazie to- lilenodwuizocyjanianu i mieszaniny polieterów: dwu- i czterofunkcyjnego. Oba prepplimery miesza sie w ilosciach zapewniajacych wartosc stosunku grup NCO: OH rzedu 1^1,5. Zastosowanie nisko¬ procentowego prepolimeru zapewnia bezpieczniejsze warunki zdrowotne oraz lagodniejszy przebieg pro¬ cesu poliaddycji z wydzieleniem mniejszej ilosci pro- duktów gazowych, co sprzyja uzyskaniu bardziej jednorodnej i odporniejszej mechanicznie powloki poliuretanowej.Otrzymane wedlug opisanego sposobu lane masy poliuretanowe nanosi sie .na czysta, sucha posadzke betonowa lub inna do tego celu przygotowana po¬ wierzchnie, gdizie nastepuje samoczynne rozprowa¬ dzenie i wyrównanie masy w czasie od Miku se¬ kund do kilku minut. Utwardzenie masy nastepuje w czasie od 1—72 godzin w zaleznosci od skladu 40 i zawartosci procentowej katalizatora.Przedmiot wynalazku przedstawiono w ponizszych przykladach. zatorów, napelniaczy i pigmentów przy uzyciu *pre- ¥ polimerów poliolowych i prepolimerów izocyjania- nowych, przy czym prepolimer poliolowy sporzadza sie z mieszaniny dwóch lub trzech rodzajów poli¬ eterów propylenowych, zawierajacych 2—4 grupy OH i o ciezarze czasteczkowym 100—4000, o udziale procentowym grup OH odpowiednio 1—3,5, 1,3—25 i 7,5—15% lub z wyzej wymienionych polieterów, zmieszanych z poliestrami, zawierajacymi 2—3 gru¬ py OH i o ciezarze czasteczkowym 500—3000 o udziale procentowym grup OH równym odpowied¬ nio 1—2%i 6—7% i z izocyjanianu, stanowiacego mieszanine izomerów 2,4- i 2,6-tolilenodwuizocyja- nianów o stosunku wagowym pierwszego do dru¬ giego jak 65—80 : 35—20 lub 100 :10, w ilosci 2,5 do % wagowych izocyjanianów liczac na .mase poli¬ oli, z dodatkiem katalizatora poliaddycji i napelnia- cza i w ilosci 20^70% wagowych liczac na mase polioli oraz z dodatkiem pigmentu w ilosci 1—."5% wagowych w odniesieniu do polioli. Skladniki te poddaje sie wstepnemu wymieszaniu i ucieraniu. w temperaturze 10—30°C, na ucieraczce trójwalco- wej, w mlynie kulowym lub przy pomocy innego urzadzenia do homogenizowania, az do momentu uzyskania stopnia rozdrobnienia mieszanki rzedu —50^.W poczatkowym okresie ucierania dodaje sie 0,01—0,1% wagowych katalizatora, a w koncowej fazie ucierania 0,05—3% wagowych katalizatora li¬ czac na mase polioli, najkorzystniej 0,05—0,5% wa¬ gowych. Natomiast prepolimer izocyjanianowy, za¬ wierajacy 2—15, najkorzystniej 5^14% grup NCO, sporzadza sie z tolilenodwuizocyjanianu i z miesza¬ niny polieterów, dwufunkcyjnego, zawierajacego 1—3,5% grup OH, z polieterem czterofunkcyjnym, zawierajacym 7,5—15% grup OH. Proces poliaddy¬ cji prowadzi sie na zimno, w zakresie temperatur 0—30°C, najkorzystniej w temperaturze od +20 do +30°C.Dzieki zastosowaniu odpowiedniej ilosci kataliza¬ tora przyspieszajacego reakcje na zinino oraz ho¬ mogenizowanie przez ucieranie osiaga sie wymagany stopien przereagowariia poliolu z izocyjanianami, bez koniecznosci stosowania wyzszych temperatur, lepszy stopien rozdrobnienia i wzajemnego zwilze¬ nia skladników. Dzialanie katalityczne powoduja do¬ datkowo napelniacz oraz pigment jezeli w ich sklad wchodza tlenki wapnia, zelaza, chromu i inne.Sposób przygotowania przedmieszki poliolowej z dodatkiem napelniaczy, pigmentu i katalizatora . polega na tym, ze miesza sie wstepnie w ciagu kil¬ kunastu minut poliole z izocyjanianem, katalizato¬ rem, napelniaczem i barwnikiem.Po wstepnym wy¬ mieszaniu wyzej wymienionych skladników mase miesza sie na zimno na ucieraczce trójwalcówej lub mlynie kulowym do uzyskania stopnia rozdrobnie¬ nia rzedu 10—50ju. Po uzyskaniu zadanego stponia przetarcia czyli pod koniec operacji ucierania wpro¬ wadza sie do przedmieszki ten sam katalizator w ilosci 0,05—3% wagowych na mase polioli i ucie¬ ra w ciagli dalszych 15—30 minut. Na tym etapie katalizator wprowadza sie po uprzednim rozprowa¬ dzeniu go w niewielkiej ilosci przedmieszki poliolo¬ wej.Przedmieszke poliolowa otrzymana wedlug wy- " ^J opisanego sposobu przechowuje sie w szczelnie Przyklad T. Przez 15 minut miesza sie na zim¬ no 940 g polioksypropylenc^ikolu zawierajacego 1,7% grup OH, 40 g polieteru oskypropyleriowego czterofunkcyjnego, zawierajacego' 13,5% grup OH, 0,7 g octanu fenylorteciowegó, 40 g tolilenodwuizo¬ cyjanianu, 590 g wapna magnezowó-tlenkowego o zawartosci 35% CaO oraz 15 g Cr2Os jako pig¬ mentu. Tak przygotowana mieszanine uciera sie okolo 2 godz. na ucieraczce trójwalcowej, to jest do stopnia rozdrobnienia rzedu 40//, po czym* dodaje sie do niej 3 g octanu fenylorteciowegó rozprowa¬ dzonego wstepnie w 100 g przetartej masy i calosc uciera jeszcze przez 15 minut. Otrzymana przed¬ mieszke przechowuje sie w szczelnie' zamknietym opakowaniu. 200 g wyzej wymienionej mieszaniny i 150 g prepolimeru izocyjanianowego zawierajace¬ go 14% grup NCO miesza sie na zimno 3 minuty, nastepnie wylewa na powierzchnie 20X2^ na^któ¬ rej masa rozlewa sie samoczynnie w czasie 15 se¬ kund. Po uplywie 2 godzin' masa sztywnieje dajac powloke grubosci 3-^5 mm; w przekroju rnikroporo- wata .o nastepujacych wlasnosciach mechanicznych 40 45 50 55 6094 773 oznaczonych po uplywie 7 dni od wylania masy: — wytrzymalosc przy rozciaganiu 49,8 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne 50% — wydluzenie trwale — 5% — twardosc wg °ShA — 70 — elastycznosc ^- 8,3% — rozdziernosc — 15,2 KG/cm.P r z y k l a d II. Przedmieszke przygotowuje sie Wedlug przykladu I, z ta róznica, ze do masy reak¬ cyjnej w trafcie ucierania dodaje sie 80 g tolileno- dwuizocyjanianu. Mase poliuretanowa przygotowuje sie z tej ww. mieszaniny i prepolimeru izocyjania- nowego, zawierajacego 14% NCO jak w przykladzie I. Rozlewnosc masy 17 sekund, zestalenie po uplywie doby.Wlasnosci masy po calkowitym usieciowaniu, to jest po uplywie 7 dni: — wytrzymalosc na rozciaganie — 42,7 KG/cm2 —^ wydluzenie wzgledne — 90% — wydluzenie trwale — 2,5% — twardosc — 61 °ShA — elastycznosc — 9,0% — rozdziernosc — 13,6 KG/cm.Przyklad III. Brzedimieszka otrzymana wg przykladu I z ta róznica, ze pod koniec usieciowa- nia dodano 12 g octanu fenylorteciowego. Stopien przetarcia przedimieszki po 3 godzinach 20/li. Masa poliuretanowa otrzymana z przedmieszki i prepoli- meru wg przykladu I przez zmieszanie obu sklad¬ ników w czasie 1 minuty rozlewala sie w czasie sekund i po uplywie 1 godziny^ byla prawie, cal¬ kowicie utwardzona.Wlasnosci mechaniczne masy: — wytrzymalosc przy rozciaganiu — 55 KG/cm2 — wydluzenia wzgledne — 45% -r- wydluzenie trwale — 3% — twardosc w °ShA — 76 — elastycznosc wg Schoba — 4,8% — rozdziernosc — 19,7 KG/cm.Przyklad IV. Przednneszka otrzymana we¬ dlug przykladu I. 200 g przedmieszki zmieszano na zimno w czasie 3 fRinut, z 400 g prepolimeru zawie¬ rajacego 5% NCO. Otrzymana masa rozlewala sie w czasie 19 sekund, wiazala przez 72 godziny.W przekroju byla jednorodna, bez porów.Wlasnosci mechaniczne masy: — wytrzymalosc na rozciaganie — 5,8 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne przy zerwaniu — 325% • — wydluzenie trwale po zerwaniu — <*% — twardosc °ShA — ponizej 30 — elastycznosc wg Schoba — 16,0% — rozdziernosc — 8,7 KG/cm.' Przyklad V. Przedmieszka otrzymana wg przykladu III, to znaczy z wieksza iloscia kataliza¬ tora w stosunku do przykladu I. Z 200 g ww. przed¬ mieszki otrzymano mase poliuretanowa jak w przy¬ kladzie IV. Masa utwardzala sie w przeciagu 48 go¬ dzin i miala nastepujace wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc przy rozciaganiu — 15,8 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne — 250% — wydluzenie trwale — 2,5 % 45 50 55 — twardosc °ShA — 31 — elastycznosc — 21% — rozdziernosc — 11,5 KG/cm..Przyklad VI. Przedmieszka otrzymana we¬ dlug przykladu I z ta róznica, ze uzyto do masy 200 g napelniacza. 100 g przedmieszki zmieszano w przeciagu trzech minut z 200 g prepolimeru 14- procentowego. Masa miala bardzo dobra rozlewnosc — 5 sekund. Wiazala w czasie do 48 godzin.Wlasnosci mechaniczne: < — wytrzymalosc przy rozciaganiu — 31,5 KG/cm* — wydluzenie wzgledne — 75% — wydluzenie trwale — 0% — twardosc °ShA —56 l — elastycznosc — 11,2% — rozdziernosc — 11,8 KG/cm.Przyklad VII. Przedmieszke sporzadzono we-" dlug przykladu I, ale ze zwiekszona iloscia napel¬ niacza to jest w ilosci 1000 g. Czas przecierania 3 godziny, stopien przetarcia 30^. Na 200 g przed¬ mieszki uzyto 100 g prepolimeru jak w przykla¬ dzie I. Otrzymana masa poliuretanowa rozlewala sie w czasie 20 sekund, wiazala po uplywie kilku¬ nastu godzin, w przekroju mikroporowata.Wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc przy rozciaganiu — 26,4 KG/cmz — wydluzenie wzgledne — 35% — wydluzenie trwale — 0% — twardosc °ShA — 74 — elastycznosc — 5,4% — rozdziernosc — 11,2 KG/cm.Przyklad VIII. Przedmieszka otrzymana we¬ dlug przykladu I z ta róznica, ze wzieto 1100 g polieteru dwufunkcyjnego zawierajacego 1,7% grup OH, a 28Q g polieteru czterofunkcyjnego zawieraja¬ cego 10% grup OH. 200 g przedmieszki zmieszano na zimno w czasie 5 minut ze 135 g prepolimeru (14% NCO). Próba rozlala sie w czasie 15 sekund, wiazala 24—48 godzin, w przekroju jednorodna z pojedynczymi mikroporami.Wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc przy rozciaganiu — 18,3 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne — 53 % — wydluzenie trwale — 2,5% — twardosc °ShA — 52 — elastycznosc — 8,0% — rozdziernosc — 7,2 KG/cm.Przyklad IX. Przedmieszka otrzymana wg przykladu I z ta róznica, ze polieter dwulunkcyjny i czterofunkcyjny uzyto w równowagowej ilosci to znaczy po 660 g kazdego. W charakterze katalizato¬ ra zastosowano propionian fenylorteciowy. 200 g przedmieszki zmieszano z 220 g prepolimeru -pro¬ centowego, co daje stosunek grup NCO : OH = 1,15.Masa poliuretanowa miala dobra rozlewnosc, utwar¬ dzala sie w przeciagu 24 godzin, w przekroju drob¬ iloporowata.Wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc na rozciaganie — 38,9 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne — 27,1% 65 — wydluzenie trwale — 2,594 773 6 to : OH = 1,15^^.Bozle^osc 1. minuta, czas utwardza¬ nia 24—48 godzin, w przekroju mikroporowata.Wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc przy rozciaganiu — 22,3 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne — 110% — wydluzenie trwale — 2% — twardosc °$hA — 48 . — elastycznosc —9,8% * — rozdziernosc — 8,5 KG/cm.Przyklad XVII. Przedmieszka wedlug przy¬ kladu XVI z ta róznica, ze zmieniono stosunek wa¬ gowy poliestru do polieteru uzywajac ich w rów¬ nowagowych ilosciach, to jest po 690 g kazdego.W charakterze katalizatora zastosowano protpionian fenylorteciowy w ilosci 14 g.Sklad masy: 200 g przedmieszki, 160 g prepoli- meru 14^procentowego o stosunku grup NCO do grup OH NCO: OH = 1,15. Masa rozlewala sie w ciagu 1 minuty, utwardzala w czasie 24 godzin, w przekroju mikroporowata.Wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc przy rozciaganiu — 59 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne — 65% — wydluzenie trwale — 5% — twardosc °ShA —. 79 — elastycznosc — 11,2% — rozdziernosc — 18,5 KG/cm.Przyklad XVIII. Przedmieszka sporzadzona wedlug przekladu XVI z ta róznica, ze uzyto mie¬ szanine poliestru zawierajacego 1,2% OH, otrzyma¬ nego przez polikondensacje [kwasu adypinowego, glikolu dwuetylenowego i trójmetylolopropanu oraz polieteru 4-:fiunkcyjnego, to jest polioksypropyleno- pentaerytrytolu zawierajacego 13% grup OH odpo¬ wiednio w ilosciach 940 i 440 g.Sklad masy poliuretanowej: 200 g przedmieszki, 120 g prepolimeru o zawartosci 14% NCO. Rozlew- nosc masy 2 minuty, czas utwardzania na zimno do 24 godzin, struktura mikroporowata.Wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc przy rozciaganiu — 29,1 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne — 75% — wydluzenie trwale — 2,5% — twardosc °ShA — 58 — elastycznosc — 5,2% — rozdziernosc — 8,8 KG/cm.Przyklad XIX. Przedmieszka otrzymana we¬ dlug przykladu XVIII z ta róznica, ze mieszanina polioli byla w trakcie ucierania z napelniaczem wstepnie sieciowana tolilenodwuizocyjanianem w ilo¬ sci 50 g.Sklad masy: 200 g przedmieszki, 130 g prepoli¬ meru (14% NCO). Masa rozlewala sie samoczynnie w czasie 2 minut, po 24 godzinach utwardzona, w przekroju mikroporowata.Wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc przy rozciaganiu — 60,7 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne — 50% — wydluzenie trwale — 2,5% — twardosc °ShA — 85 — elastycznosc — 6,3% — rozdziernosc — 19,4 KG/cm.Przyklad XX. Przedmieszka otrzymana we¬ dlug przykladu XVIII z ta róznica, ze dodatek po¬ liestru i polieteru wynosil po 690 g kazdego z nich przy czym poliester byl produktem kondensacji kwa. su adypinowego 'glikolu dwuetylenowego i trójme¬ tylolopropanu i zawieral 1,8% OH. Do przedmieszki wprowadzono 14 g propionianu fenylorteciowegb.W sklad masy poliuretanowej weszlo: 200 g przed¬ mieszki, 150 g prepolimeru o zawartosci 14% NOO.Rozlewnosc masy w czasie 1 minuty, czas utwar¬ dzania 24 godziny, struktura droibnoporowata.Wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc pzry rozciaganiu — 41,5 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne — 25% — wydluzenie trwale — 2,5% — twardosc °ShA — 78 — elastycznosc — 14,0% — rozdziernosc — 17,2 KG/cm.Przyklad XXI. Przedmieszka otrzymana we¬ dlug przykladu XVIII z ta róznica, ze uzyte ilosci poliestru i polieteru wynosily odpowiednio 1100 g i 280 g.W sklad masy weszlo: 200 g przedmieszki, 110 g prepolimeru o zawartosci 14% NOO. Rozlewnosc ma¬ sy — 2 minuty, czas wiazania 24—48 godzin.Wlasnosci mechaniczne: — wytrzymalosc na rozciaganie — 17,5 KG/cm2 — wydluzenie wzgledne — 60% — wydluzenie trwale — 0% — twardosc °ShA — 44 — elastycznosc — 5,5% — rozdziernosc — 3,7 KG/cm. — wydluzenie wzgledne — 50% — wydluzenie trwale — 2,5% 45 — twardosc °ShA —'¦ 64 — elastycznosc — 15% — rozdziernosc — 11,1 KG/cm.94 773 li 12 cyjanianu, stanowiacego mieszanine izomerów 2,4 i 2,6-tolilenodwuizocyjamianów o stosunku wago¬ wym pierwszego do drugiego jak 65—80 : 35—20 lub 100 :10, w ilosci 2,5 do 5% wagowych izocyja¬ nianów liczac na mase polioli, z dodatkiem katali¬ zatora poliaddycji i napelniacza i w ilosci 20—70u/o wagowych liczac na mase polioli oraz z dodatkiem pigmentu w ilosci 1—5% wagowych w odniesieniu do polioli, przez wstepne wymieszanie i ucieranie, w temperaturze 10—30°C, na ucieraczce trójwalco- wej, w mlynie kulowym lub przy pomocy innego urzadzenia do' homogenizowania, az do momentu uzyskania stopnia rozdrobnienia mieszanki rzedu —50u, przy czym w poczatkowym okresie uciera¬ nia dodaje sie 0,01—0,1% wagowych katalizatora, a w koncowej fazie ucierania 0,05—3% wagowych katalizatora liczac na mase polioli, najkorzystniej 0,05—0,5% wagowych, natomiast prepolimer izocy- janianowy, zawierajacy 2—15 najkorzystniej 5—14% grup NCO, sporzadza sie z talilenodwuizocyjanianu i z mieszalny polieterów, dwufunkcyjnego, zawiera¬ jacego 1—3,5% grup OH, z polieterem czterofunk- cyjnym, zawierajacym 7,5—15% grup OH, a proces poliaddycji prowadzi sie na zimno, w zakresie tem¬ peratur od 0—30°C, najkorzystniej w temperaturze od +20 do +30°C.PZG Bydg., zam. 2333/77, nakl. 120+20 Cena 10 z! PL