SE424001B

SE424001B - Styv, snabbherdad, fast polyuretanprodukt, vilken som modifieringsmedel innehaller klorerade alifatiska foreningar samt forfarande for framstellning av polyuretanprodukten

Info

Publication number: SE424001B
Application number: SE7906907A
Authority: SE
Inventors: F Olstowski
Original assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1979-08-17
Publication date: 1982-06-21
Also published as: SE7906907L; AR195697A1; SE447576B; AU476706B2; BE794607A; DE2303669A1; SE455100B; CA997892A; SE7906906L; JPS4884196A; GB1413761A; FR2169371B1; NL7301001A; ZA73324B; ES411019A1; AU5125173A; SE455101B; SE7906908L; JPS5615416B2; IT977067B

Description

7906907-6 företrädesvis inom 3 minuter från den tidpunkt som reaktanterna blan- das samman. Vid avlägsnande från formen har produkterna tillräcklig hållfasthet för att hanteras och har normalt tillräcklig hållfasthet för att användas för sitt slutliga ändamål; de fysikaliska egen- skaperna kan emellertid, om så önskas, vanligtvis förbättras genom efterhärdning vid förhöjda tenperaturer.

De snabbhärdande, fasta, styva polyuretanprodukterna enligt föreliggande uppfinning erhålles genom: blandning och omsättning av (A) en ammoniak- eller amininitierad polyol med en ekvivalent- vikt av från 50 till mindre än 250, företrädesvis från 50 till 200, med (B) ett organiskt polyisocyanat i närvaro av (C) en flytande modifieringsmedelsförening som har en kokpunkt över l50°C som väljes bland klorerade alifatiska föreningar, vari komponenterna (A) och (B) finnes närvarande i sådana mängder att ett NCO:OH-förhållande av från 0,8 till 1,5 tillhandahållas, företrädesvis från 0,9 till 1,2 ooh lämpligast från 0,95 till 1,05, ooh komponent (c) användes i en mängd av från 5% till 60%, företrädesvis 15-40 viktprocent, räknat på den sammanlagda vikten av (A), (B) och (C).

Lämpliga amininitierade polyoler som användes som komponent (A) i föreliggande uppfinning innefattar exempelvis de som fram- ställes genom omsättning av en alkylenoxid med ammoniak eller en amin med 3-8 aktiva väteatomer.

Lämpliga aminer innefattar exempelvis ammoniak, etylendiamin, 1,3-diaminopropan, 1,4-diaminobutan, 1,5-diaminopropan, l,6-diamino- hexan, dietylentriamin, trietylendiamin, tetraetylenpentamin, penta- etylenhexamin och blandningar därav.

Lämpliga alkylenoxider innefattar exempelvis etylenoxid, 1,2-propylenoxid, 1,2-butylenoxid, 2,3-butylenoxid, styrenoxid, epiklorhydrin, epibromhydrin, epijodhydrin och blandningar därav.

Lämpliga organiska polyisocyanater som användes som kompo- nent (B) i föreliggande uppfinning innefattar exempelvis varje orga- nisk polyisocyanat med tvâ eller flera NCO-grupper per molekyl och icke nâgra andra substituenter med förmåga till omsättning med hydroxi- grupperna i de amininitierade polyoxialkylenföreningar som användes som komponent (C). Isocyanatgrupperna behöver icke vara insubstituera- de i den aromatiska ringen. Lämpliga sådana polyisocyanater innefat- tar exempelvis 2,4-toluendiisocyanat, 2,6-toluendiisocyanat, p,p'-di- fenylmetandiisocyanat, p-fenylendiisocyanat, hydrerat metylendifenyl- diisocyanat, naftalendiisocyanat, dianisidindiisocyanat, polymetylen- polyfenyl-isocyanat och blandningar av två eller flera polyisocyana- ter. 7906907-6 Andra organiska isocyanater som lämpligen användes och som skall innefattas i uttrycket organisk polyisocyanat innefattar iso- cyanatterminerade förpolymerer framställda av de tidigare nämnda polyolerna och de ovan nämnda isocyanaterna.

Lämpliga klorerade alifatiska föreningar som har en kokpunkt över l50°C som användes som modifieringsförening i föreliggande upp- finning innefattar exempelvis sådana klorerade alifatiska föreningar som hexaklorbutadien, tetraklorbutadien, l,2,3,3-tetraklorbutan, l,2,3-triklorpropen, klorerade paraffiner.

Uttrycket “flytande modifieringsmedel som kokar över l50°C" innefattar eutektiska blandningar av de tidigare beskrivna grupperna av föreningar som utgör fasta substanser vid atmosfärstryck men de eutektiska blandningarna utgör en vätska vid rumstemperatur och at- mosfärstryck som har kokpunkter över l50°C. I definitionen innefat- tas även de fasta föreningar av de tidigare beskrivna grupperna som är lösta i en flytande förening av någon av de tidigare beskrivna grupperna av föreningar som har kokpunkter över l50°C vari den resul- terande lösningen utgör en vätska vid standardbetingelser beträf- fande temperatur och tryck och som har kokpunkter vid atmosfärstryck över 1so°c.

Andra föreningar innefattande inerta fyllmedel, exempelvis sand, mikroballonger, glasfibrer, asbest, aluminiumgranulat och kisel- karbidpulver, färgande medel, såsom pigment och färgämnen innefat- tande exempelvis kromoxid, ferrioxid och blandningar därav kan an- vändas i kompositionerna enligt föreliggande uppfinning.

Lämpliga material av vilka lämpliga formar för gjutning av kompositionerna enligt föreliggande uppfinning kan framställas inne- fattar polymerer, exempelvis polyeten, polypropen, deras sampolyme~ rer och liknande, polyuretaner, polysiloxanelaster, polyetylenter- eftalat, härdade polyepoxider och blandningar därav.

Det är föredraget att använda relativt tunnväggiga formar eller formar som har låg värmekapacitet eller värmeledningsförmåga.

Tunga formar framställda av material med relativt hög värmelednings- förmåga, såsom aluminium, koppar, järn eller stål kan ge upphov till härdningsproblem, dvs. reaktanterna kanske inte med lätthet kan ut- tagas ur formen såvida formen icke i förväg upphettas till 50-90°C, i synnerhet vid gjutning av relativt tunna sektioner. Material med hög värmeledningsförmåga, såsom koppar eller aluminium, kan emeller- tid användas som tunnväggiga formar utan föruppvärmning om värmeka- paciteten för formen är relativt låg jämfört med den värmemängd som frigöres vid gjutningen. 7906907-6 Kompositionerna enligt föreliggande uppfinning är lämpliga som, men icke begränsade till sådana användningar som, ett gjutma- terial för framställning av lagerytor, ringformiga mellanläggs- sprickor, speldelar, dekorativa föremål, möbler eller möbelkomponen- ter, kugghjul eller andra maskindelar, gängade skyddande pluggar och kåpor.

I vissa fall är en blandning av komponenterna (A) och (B) så okombinerbara att reaktionen sker mycket långsamt (dvs. stelning kräver mer än 10 minuter). När detta inträffar kan en modifierings- förening som har en hög dielektrisk konstant bestämd vid 20°C och en frekvens av l x l04 cykler per sekund större än 4 och företrädes- vis större än 8, exempelvis etylacetoacetat, propylenkarbonat, aceto- fenon och dimetylftalat användas för att göra blandningen kombiner- bar. Dessa föreningar bidrar till att göra komponenterna (A) och (B) mera kombinerbara genom att de kan blandas och snabbt kommer att reagera och ge en snabbhärdande fast substans som är uttagbar ur formen inom kortare tid än 5 minuter.

Modifierings-blandbarhetsföreningarna användes i en mängd inom intervallet 2,5-60% av den sammanlagda vikten av komponenterna (A), (B) och (C) och sådana mängder är innefattade såsom en del av den totala mängden av komponent (C) som finnes närvarande i komposi- tionen.

I var och en av exemplen och jämförelseförsöken blandades alla komponenterna med undantag av polyisocyanatet omsorgsfullt samman och därefter blandades polyisocyanatet hastigt in i blandning- en och hälldes omedelbart i en polyetenform eller en skål av poly- etylentereftalat.

Kompositionerna, härdningstider och formuttagningstider och egenskaper för produkterna redovisas i följande tabell. 7906907-6 .nmmcﬂcvcman ﬂ mmwmwcmﬁn uwumømwoomﬂwﬂom Eow xoﬂﬁncomm umw :mmm wwuvmš cmuﬂa « mßn umnwumnln muonw mH.H om mm om m om 4 mm 4 H .Nm H0MUHHmw m>0Hm mwmﬂ |HHß :oo møwH>Hwm ~Monumm .wwHﬁw>m Hw.0 || mm || nwmnﬂ om 4 mm 4 4 xwmuwm umäﬁëåﬁﬁšmumﬂﬂw mE0\@ cwšuom mcﬂﬂﬂmum Emnw mæa Emuw %>B Emuw mæa un xwmumm uwmmxwcwm mmﬁH>© ßwvwmäwa H5 mﬂﬂﬂ Hmm O uﬂwﬂomšøm m vnwnømëom 4 unmﬂomëom ummawumw :mmubø www .xww ﬂ o? leﬂn nwïw .xww J." ge Émawxm 7906907-6 De amininitierade polyoler som användes som komponent (A) i föregående exempel och jämförelseförsök var följande: É1p_ë utgjorde en aminoetyletanolamin omsatt med propylenoxid i ett molförhållande av ungefär 1:3 med en hydroxiekvivalentvikt av ungefär 72.

De polyisocyanater som användes som komponent (B) i före- gående exempel och jämförelseförsök var följande: E1p¿§ utgjorde en 80/20-blandning av 2,4-/2,6-isomererna av toluen- diisocyanat med en NCO-ekvivalentvikt av ungefär 87.

De modifieringsföreningar som användes som komponent (C) i föregående exempel och jämförelseförsök var följande: 2Xp_§ utgjorde en flytande klorerad paraffin med en specifik vikt av ungefär 1,15, en viskositet vid 25°C av ungefär 25 poise och in- nehållande ungefär 40 viktprocent klor, kommersiellt tillgänglig som Chlorowax nr. 40 från Diamond Alkali Company. u

Claims

1 7986907-6 PATENTKRAV

1. Styv, snabbhärdad, fast polyuretanprodukt med en densitet av minst 1 g/cmí lämplig exempelvis som ett gjutmaterial för framställ- ning av 1agerytor,ringﬁmmiga mellanläggsbrickor, speldelar, deko- rativa föremål, möbler eller möbelkomponenter, kugghjul eller andra maskindelar och gängade skyddande pluggar eller kåpor, k ä n n e t e c k n a d därav, att den erhålles som resultat av blandning av de komponenter som omfattar (A) en ammoniak- eller amininitierad polyol med en OH-ekvivalent- vikt av från 50 till mindre än 250; (B) ett organiskt polyisocyanat som innehåller en aromatisk ring ock (C) en flytande modifieringsmedelsförening med en kokpunkt över 15000 som väljes bland klorerade alifatiska föreningar som icke har några substituentgrupper reaktiva med isocyanatgrupper vari komponenterna (A) och (B) finnes närvarande i sådana mängder att NCO:OH-förhållandet är från 0,8 till 1,5 och komponent (C) användes i en mängd av 5-60% av den sammanlagda vikten av komponenterna (A), (B) och (C).

2. Polyuretanprodukt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att komponenterna (A) och (B) finnes närvarande i sådana mängder att NCO:OH-förhållandet är från ungefär 0,90:l till ungefär l,2:l och komponent (C) finnes närvarande i en mängd av från ungefär 15 viktprocent till ungefär 40 viktprocent av den sammanlagda vikten av komponenterna (A), (B) och (C).

3. Polyuretanprodukt enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att komponenterna (A) och (B) finnes närvarande i sådana mängder att NCO:OH-förhållandet'är från ungefär 0,95:l till ungefär 1,05:l§

4. Produkt enligt något av patentkraven l-3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att komponent (C) utgör en klorerad paraffin.

5. Förfarande för framställning av fasta polyuretanprodukter enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att man blandar (A) en ammoniak- eller amininitierad polyol med en OH-ekvivalentvikt av från 50 till mindre än 250; (B) ett organiskt polyisocyanat som in- nehåller en aromatisk ring och (C) en flytande modifieringsmedels- förening med en kokpunkt över 150°C som väljes bland klorerade ali- fatiska föreningar som icke har några substituentgrupper reaktiva med isocyanatgrupper, varvid reaktionsblandningen snabbt kommer att härda och komponenterna (A) och (B) finnes närvarande i sådana mängder att NCO:OH-förhållandet är från 0,8 till 1,5 och komponent (C) användes i en mängd av från 5 till 60% av den sammanlagda vikten av komponen- terna (A), (B) och (C). ANFURDA PUBLIKATIONER: us 3 os7 149 (zsóïzﬁè)