SE455101B - Styv, snabbherdad, fast polyuretanprodukt baserad pa en ammoniak- eller amininitierad polyeterpolyol, ett organiskt polyisocyanat och en flytande modifieringsmedelsforening samt forfarande for framstellning derav - Google Patents

Description

455 101 liggande uppfinning erhålles genom: blandning och omsättning av (A) ammoniak eller en amininitierad polyeterpolyol med en ekviva- lentvikt av frán 50 till mindre än 250, företrädesvis från S0 till 200, med (B) ett organiskt polyisocyanat som innehàller en aroma- tisk ring i närvaro av (C) en flytande modifieringsmedelsförening som har en kokpunkt över l50°C som väljes bland estrar av karbon- syror och blandningar därav; vari komponenterna (A) och (B) finnes närvarande i sådana mängder att ett NCO;OH-förhållande av frán 0,8 till l,5 tillhandahàlles, företrädesvis från 0,9 till 1,2 och lämpligast från 0,95 till 1,05, och 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 polyeterpolyoler som användes som kompo- nent (A) i föreliggande uppfinning innefattar exempelvis de som framställes 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-diamin0- hexan, dietylentriamin, trietylendiamin, tetraetylenpentamín, pentaetylenhexamin och blandningar därav.

Lämpliga alkylenoxider innefattar exempelvis etylenoxid,l,2-propy- lenoxid, 1,2-butylenoxid, 2,3-butylenoxid, styrenoxid, epiklorhyd- rín, epibromhydrin, epijodhydrín och blandningar därav.

Lämpliga organiska polyísocyanater som användes som komponent (B) i föreliggande uppfinning innefattar exempelvis varje organisk polyisocyanat med tvâ eller flera NCO-grupper per molekyl och icke nägra andra substituenter med förmåga till omsättning med hydroxi- grupperna i de amininitierade polyoxialkylenföreningar som använ- des som komponent (C). Isocyanatgrupperna behöver icke vara insub- stituerade i den aromatiska ringen. Lämpliga sådana polyisocyana- ter innefattar exempelvis 2,4-toluendiisocyanat, 2,6-toluendiiso- cyanat, p,p'-difenylmetandiisocyanat, p-fenylendiisocyanat, hydre- rat metylendifenyldiisocyanat, naftalendiísocyanat, dianisidíndi- isocyanat, polymetylenpolyfenyl-isocyanat och blandningar av tvà fr ll 455 101 eller flera polyisocyanater.

Andra organiska isocyanater som lämpligen användes och som skall innefattas i uttrycket organisk polyisocyanat innefattar isocya- natterminerade förpolymerer framställda av de tidigare nämnda polyolerna och de ovan nämnda isocyanaterna.

Lämpliga estrar av en karbonsyra som användes såsom komponent (C) i föreliggande uppfinning innefattar de estrar som framställes av mono- och polykarbonsyror med l-20 kolatomer, exempelvis ftal~, adipin-, acetonättik-, myr-, ättik-, abietin-syror, och vari esterdelen innehåller 1-20 kolatomer, såsom metyl, etyl, propyl, butyl, hexyl, cyklohexyl, oktyl, decyl, dodecyl, eikosyl så länge som karbonsyraestern har en kokpunkt över l50°C och utgör en vätska vid rumstemperatur.

Dessa syreaestrar kan framställas genom kondensation av en syra med l-20 kolatomer med en mättad eller omättad alifatisk alkohol med 1-20 kolatomer med det förbehållet att esterprodukten utgör en vätska och har en kokpunkt > l50°C.

Uttrycket "Flytande modifieringsmedel som kokar över l50°C" inne- fattar eutektíska blandningar av de tidigare beskrivna grupperna av föreningar som utgör fasta substanser vid atmosfärstryck men de eutektiska blandningarna utgör en vätska vid rumstemperatur och atmosfärstryck som har kokpunkter över l50°C. I definitionen in- nefattas även de fasta föreningar av de tidigare beskrivna grup- perna som är lösta i en flytande förening av någon av de tidigare beskrivna grupperna av föreningar som har kokpunkter över l50°C vari den resulterande lösningen utgör en vätska vid standardbe~ tingelser beträffande temperatur och tryck och som har kokpunkter vid atmosfärstryck över l50°C.

Andra föreningar innefattande inerta fyllmedel, exempelvis sand, mikroballonger, glasfibrer, asbest, aluminiumgranulat och kiselkarbidpulver, färgande medel, såsom pigment och färgämnen innefattande exempelvis kromoxid, ferríoxid och blandningar därav kan användas i kompositionerna enligt föreliggande uppfinning. 455 101 Lämpliga material av vilka lämpliga formar för gjutning av kompo- sitionerna enligt föreliggande uppfinning kan framställas innefat- tar polymerer, exempelvis polyeten, polypropen, deras sampolymerer och liknande, polyuretaner, polysiloxanelaster, polyetylenterefta- lat, härdade polyepoxider och blandningar därav.

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

Tunga formar framställda av material med relativt hög värmeled- ningsförmåga, såsom aluminium, koppar, järn eller stål kan ge upphov till härdningsproblem, dvs. reaktanterna kanske inte med lätthet kan uttagas ur formen såvida formen icke i förväg upphet- tas till 50-90°C, i synnerhet vid gjutning av relativt tunna sektioner. Material med hög värmeledningsförmàga, såsom koppar eller aluminium, kan emellertid användas som tunnväggiga formar utan föruppvärmning om värmekapaciteter för formen är relativt låg jämfört med den värmemängd som frigöres vid gjutningen.

Kompositionerna enligt föreliggande uppfinning är lämpliga som, men icke begränsade till sådana användningar som, ett gjutmaterial för framställning av lagerytor, ringformiga mellanläggsbrickor, speldelar, dekorativa föremål, möbler eller möbelkomponenter 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 l0 minuter). När detta inträffar är en modifierings- förening som har en hög dielektrisk konstant bestämd vid 20°C och en frekvens av lxl04 cykler per sekund större än 4 och företrädes- vis större än 8, exempelvis etylacetoacetat och dimetylftalat särskilt lämplig genom att den gör blandningen kombinerbar. Dessa föreningar bidrar till att göra komponenterna (A) och (B) mera kombinerbara genom att de kan blandas och snabbt kommer att reage- ra och ge en snabbhärdande fast substans som är uttagbar ur formen inom kortare tid än 5 minuter.

Modifierings-blandbarhetsföreningarna användes i en mängd inom 455 101 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 kompo- sitionen.

I var och en av exemplen och jämförelseförsöken blandades alla komponenterna med undantag av polyisocyanatet omsorgsfullt samman och därefter blandades polyísocyanatet hastigt in i blandningen och hälldes omedelbart i en polyetenform eller en skål av polyety- lentereftalat.

Kompositionerna, härdningstider och formuttagningstider och egen- skaper för produkterna redovisas i följande tabell. 455 191 .CUUCHEÜCNHD H WÜUÜUCNHQ UmUMCN%UOwH>HO@ ECM MUHHQCOOÛ UÜÜ CWHM WÜU#mÉ CÜUHE ¥ _ w m >m vsmufimu cm wfl> ~eo\mg mmm" uwnummmfiflwsmmnn wmu uwswuwsua muonw wH.H oq om ow U om 4 Nm 4 N .xm wcmumnøm ummw Ummumw fwwmmm .xmmo o.m A om om mm o om m mm < m .xm xumumm zoo @@mmm>m mm.ø || || 11 cwmam om 4 om m m xwwflwm Hoxoflumm m>0um mflmfl IHHQ SUO mU®H>M©W iufimw .mwïmäw 3.0 11 mm I cwmfi om < mm 4 4 Mmwäë Hmïåcåfiëëmuwflmw mEu\@ cwëuom mcflcfiwuw Emuw mms Emuw mha Emma mwfi nu xwmumw uwmmxmcwmw mm«u>ß »wuflmcwn us mama www u ucwcomšom m ucwcomëox 4 ucmcomsoz nwwmwuww Lwmfiš m3 .xwm H EB -Emm 330 .xwm .m vä. mmmswxm 455 101 De amíninítierade polyoler som användes som komponent (A) i föregående exempel och jämförelseförsök var följande: Typ A utgjorde en aminoeryletanolamín omsatt med propylenoxid i ett molförhàllande av ungefär l;3 med en hydroxiekvívalentvikr av ungefär 72.

Typ B utgjorde reaktionsprodukten av díetylentriamin med propylenoxid i ett molförhállande av ungefär l;5 och med en OH-ekvivalentvikt av ungefär 76.

De polyisocyanater som användes som komponent (B) i föregående exempel och jämförelseförsök var följande: Typ A utgjorde en 80/20-blandning av 2,4-/2,6-isomererna av toluendiisocyanat med en NCO-ekvivalentvikt av ungefär 87.

Typ B utgjorde ett dimeriserat difenylmetandiísocyanat med en medelfunktíonalitet av ungefär 2,25 och en NCO-ekvivalentvikr av ungefär 144.

De modifieringsföreningar som användes som komponent (C) i föregående exempel och jämförelseförsök var följande: Typ C utgjorde dioktylftalat.

Claims (6)

455 101 8 PATENTKRAV f

1. l. Styv, snabbhärdad, fast polyuretanprodukt med en densitet av minst l g/cm3, som framställes utan användning av en katalysator eller utifrån anbringat värme,lämplig exempelvis som ett gjutmateri- al för framställning av lagerytor, ringformiga mellanläggsbrickor, speldelar, dekorativa föremål, möbler eller möbelkomponenter, kugg- hjul 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, förutom eventuella ínerta tillsatser, de komponenter som består av (A) en ammoniak- eller amininitierad polyeterpolyol med en OH-ekvi- a= at av från 50 till mindre än 250; F: EÉÉV <2 . (lr .I (s) ett organiskt polyisocyanat som innehåller en aromatisk '1 p; ng och fx (_) ) en flytande modifieringsmedelsförening med en kokpunkt över 'OOC som väljes bland estrar av karbonsyror, J |a \ *a arí mmmonenüflna (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 (ä), (B) och (C).

2. Polyuretanprodukt enligt patentkravet l, 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 O,90:l till ungefär l,2:l och komponent (C) finnes närvarande i en mängd av från ungefär 15 vikt- procent till ungefär HO viktprocent av den sammanlagda vikten av komponenterna (A), (B) och (C).

3. 5. Polyuretannrodukt 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 O,95:l till ungefär l,O5:l.

4. Produkt enligt något av patentkraven l - 3, k ä n n e t e c k - n a d av att komponent (C) utgöres av dioktylftalat.

5. Produkt enligt något av patentkraven l - 3, k ä n n e t e c k - n a d'av att komponent (C) utgöres av etylacetoacetat.

6. Förfarande för framställning av fasta polyuretanprodukter enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att man blandar (A) en ammoniak- eller amininitierad polyeterpolyol med en OH- ekvivalentvikt av från So till mindre än 250; (E) ett organiskt poly- isocyanat som innehåller en aromatisk ring och (C) en flytande modi- fieringsmedelsförening med en kokpunkt över l5o°C som väljes bland estrar av karbonsyror, varvid reaktionsblandningen snabbt kommer att 455 101 9 härda och komponenterna (A) och (B) finnes närvarande E 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 komponenterna (A), (B) och (C).