SK16532000A3 - Plnená polyolová kompozícia

Info

Description

Claims

SK16532000A3

Publication number: SK16532000A3
Application number: SK1653-2000A
Authority: SK
Inventors: David Macfarland
Original assignee: Huntsman Ici Chemicals Llc
Priority date: 1998-05-04
Filing date: 1999-04-29
Publication date: 2001-04-09
Also published as: TR200003204T2; AU3825199A; CA2328960A1; ZA200005713B; AU759060B2; EP1088025A1; US6313207B1; BR9910175A; PL343799A1; JP2002513829A; WO1999057184A1; CN1299390A; CO5050383A1; AR019135A1

Oblasť techniky

Vynález sa týka plnených polyolov, plnených polyuretánov a spôsobu ich výroby.

Doterajší stav techniky

Reakčné vstrekovacie tvárnenie (Reaction Injection Molding, RIM) predstavuje velmi dobre známy spôsob výroby tvarovaných dielov. Pri uskutočňovaní spôsobu RIM sa izokyanátová zložka privedie do reakcie s polyolovou zložkou, ktorá je plnená síranom bárnatým alebo inými plnidlami s cieľom získať plnený polyuretánový elastomér. Takto získané plnené polyuretány sa môžu použiť v rámci mnohých aplikácií, najmä ako akusticky izolačné materiály na motorové vozidlá. V prípade použitia polyuretánov vo funkcii akusticky izolačného materiálu, by mali mať plnené polyuretány hustotu rovnú aspoň asi 1,5.

Trvalým problémom pri získaní plnených polyuretánov, ktoré majú hustotu rovnú aspoň asi 1,5 je, že polyol plnený množstvom plniva, ktoré je dostatočné na dosiahnutie uvedenej hustoty, má viskozitu vyššiu ako 100 Pa.s (100 000 centipoise, „cps). Táto skutočnosť spôsobuje, že plnené polyoly sú na použitie v rámci spôsobu RIM nevhodné a ich použitie v rámci uvedeného spôsobu je prakticky nemožné.

Existuje preto potreba získať plnené polyoly, ktoré by sa mohli použiť pri spôsobe reakčného vstrekovacieho tvárnenia RIM, ktoré by poskytli polyuretány s hustotou aspoň rovnou približne 1,5 a ktoré by mali viskozitu menšiu ako približne 100 Pa.s (100 000 centipoise)pri teplote 25 °C.

Podstata vynálezu

Vynález sa týka plnených polyolov s hustotou rovnou aspoň približne 1,5 a viskozitou pri teplote 25 °C nižšou aspoň ako približne 100 Pa.s (100 000 centipoise). Tieto plnené polyoly môžu zahrnovať aspoň jeden polyol z množiny, zahrnujúcej nízkomolekulárne polyoly, polytetrametylénglykoly, stredne molekulárne trioly a stredne molekulárne dioly a ich zmesi, spoločne s práškovou plnivovou látkou. Plnivová látka je prítomná v množstve, ktoré je dostatočné na dosiahnutie hustoty aspoň približne 1,5 a viskozity pri teplote 25 °C nižšej ako približne 100 Pa.s (100 000 centipoise).

Vynález sa taktiež týka plneného polyuretánu, ktorý je reakčným produktom už zmienenej plnenej polyolovej kompozície s aromatickým izokyanátom s funkčnosťou 2,0 alebo viac alebo s alifatickým izokyanátom s funkčnosťou 2,0 alebo viac.

Vynález výhodne poskytuje plnené polyoly, ktoré majú viskozitu nižšiu ako približne 100 Pa.s (100 000 centipoise) a ktoré sa môžu použiť pri spôsobe RIM na výrobu plnených polyuretánov.

Vynález výhodne umožňuje výrobu plnených polyuretánov, ktoré sa vytvrdia do nelepivého stavu v priebehu približne 15 sekúnd na hliníkovej doske zohriatej na teplotu 44,3 °C (110 F). Hustota plnených polyuretánov vyrobených v rámci vynálezu sa môže meniť od asi 1,5 do asi 10, výhodne od asi 1,6 do asi 3, výhodnejšie od asi 1,7 do asi 2,0, pričom najvýhodnejšie sa táto hustota rovná asi 1,8.

Vynález bude bližšie opísaný v nasledujúcej časti opisu a v príkladoch jeho konkrétneho uskutočnenia. Pri tomto detailnejšou? opise sa používajú skratky, ktoré majú nasledujúce významy:

Acrol LHT-240 je propoxylovaný glycerol, ktorý má strednú číselnú molekulovú hmotnosť 700 dostupný od Lyondell Chemical;

Acrol 168 je glycerolom iniciovaný úplne propylénoxidový triol, ktorý má strednú číselnú molekulovú hmotnosť 1065 dostupný od Lyondell Chemical;

Acrol PPG 425 je polyoxypropyléndiol, ktorý má strednú číselnú molekulovú hmotnosť asi 425 dostupný od Lyondell Chemical;

Acrol PPG 725 je polyoxypropyléndiol, ktorý má strednú číselnú molekulovú hmotnosť asi 760 dostupný od Lyondell Chemical;

Antiblaze 100 je látka spomaľujúca horenie od Albright and Wilson Co.;

Baylith L a Baylith A4 sú molekulárnymi sitami, od Bayer Chemical Molekular Sieves a ktoré sa používajú na zaistenie nulového obsahu vody v reakčnej polyuretánovej zmesi, pričom prípadne prítomná voda by mohla spôsobiť napenenie polyuretánového elastoméru;

Dabco 33 LV je katalyzátorom na báze terciárneho amínu, dostupný od Air Products and Chemical Co.;

Dabco T 12 je cínovým katalyzátorom od Air Products and Chemical Co. ;

Dabco 8154 je katalyzátor na báze terciárneho amínu od Air Products and Chemical Co.;

Dabco T je katalyzátor na báze terciárneho amínu od Air Products and Chemical Co.;

Dabco 1027 je katalyzátor na báze terciárneho amínu od Air

Products and Chemical Co.;

Desmodur W je alifatický izokyanát, ktorý bol uvedený na trh spoločnosťou Bayer Chemical;

DETDA je primárny amín od Albemarle Corporation;

Fomrez ULI je cínový katalyzátorom dostupný od Witco Chemical;

Fycol 2 je materiálom spomaľujúcim horenie od AKZO Chemical;

Fycol 6 je materiálom spomaľujúcim horenie od AKZO Chemical;

Fycol CEF je materiálom spomaľujúcim horenie, ktorý bol uvedený na trh spoločnosťou AKZO Chemical;

Great Lakes DE60F je materiálom spomaľujúcim horenie dostupný od Great Lakes Chemical Co.;

Jeffamine T403 je primárnym triamínom ukončený polyéterpolyol dostupný od Huntsman Chemical;

Jeffamine D-230 je primárnym diamínom ukončený polyéterpolyol dostupný od Huntsman Chemical;

Jeffamine D-400 je primárnym amínom ukončený polyéterpolyol dostupný od Hunstman Chemical;

Polar 1065 je síran bárnatý s velkosťou častíc asi 3 až 4,5 pm od Polar Minerals;

Polar 1075 je síran bárnatý so strednou veľkosťou častíc asi 2 až asi 3 pm dostupný od Polar Minerals;

Polycat 8 je amínovým katalyzátorom od Air Products and Chemical Co.;

Polycat 77 je amínovým katalyzátorom od Air Products and Chemical Co.;

Poly G 20-28 je úplne propylénoxidový diol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 4000 dostupný od Árch Chemical;

Poly G-55-173 je úplne etylénoxidom ukončený diol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 650 dostupný od Árch Chemical

Poly G 30-56 je úplne propylénoxidový triol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 3000 dostupný od Árch Chemical;

Rubinol F 428 je propylénoxid-etylénoxidpolyétertriol s ekvivalentnou molekulovou hmotnosťou 2000 a etylénoxidom prítomným v koncovom článku reťazca dostupný od ICI Americas;

Rubinate M je polymérnym difenylmetándiizokyanátom dostupný od ICI Americas;

Rubinate 1209 je prepolymér uretomínom modifikovaného 4,4'-difenylmetándiizokyanátu od ICI Americas;

Rubinate 1680 je uretonimínom modifikovaný čistý 4,4'-difenylmetándiizokyanát s 29 až 30 % NCO dostupný od ICI Americas;

Rubinate 1790 je 4,4'-difenylmetándiizokyanát-izokyanátovým prepolymérom s 23 % NCO dostupný od ICI Americas;

Rubinate 1670 je uretonimínom modifikovaný prepolymér 4,4'-difenylmetándiizokyanátu dostupný od ICI Americas;

Rubinol XF 460 je etylénoxidom ukončený diol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 3740 dostupný od ICI Americas;

Rubinol F 456 je úplne propylénoxidový triol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 2000 dostupný od ICI Americas;

Stepanol 1752 je polyesterdiol na báze ortoftalátu a dietylglykolu, ktorý má strednú číselnú molekulovú hmotnosť 640 a hydroxylové číslo 175 dostupný od Stepan Chemical;

TCPP je materiálom spomaľujúcim horenie a zmäkčovadlom dostupný od Courtaulds Chemical; a

Unirez 2115 je primárny amín dostupný od Union Camp Co..

Výraz molekulová hmotnosť tu vždy znamená strednú číselnú molekulovú hmotnosť.

Nízka molekulová hmotnosť (nízkomolekulárna) tu znamená molekulovú hmotnosť pohybujúcu sa od asi 62 do asi 460.

Stredná molekulová hmotnosť (stredne molekulárna) tu znamená molekulovú hmotnosť od asi 425 do asi 1100.

V súlade s vynálezom sa plnivo a prísady zmiešajú s polyolom, pričom sa získa polyolová kompozícia, ktorá má hustotu asi 1,5 až asi 10,0. Viskozita plneného polyolu je menšia ako asi 100 Pa.s (100 000 cps) pri teplote 25 °C, výhodne nižšia ako 90 Pa.s (90 000 cps) pri teplote 25 °C, výhodnejšie nižšia ako asi 60 Pa.s (60 000) pri teplote 25 °C a najvýhodnejšie nižšia ako asi 20 Pa.s (20 000) pri teplote 25 °C. Tento polyol sa privedie do reakcie s izokyanátom za vzniku plneného polyuretánu.

Polyoly

V rámci vynálezu sa môžu použiť rôzne polyoly. Použité polyoly sú vybrané na základe ich molekulovej hmotnosti, funkčnosti a ich chemického zloženia. Polyoly, ktoré sa môžu použiť v rámci vynálezu zahrnujú nízkomolekulárne polyesterpolyoly a nízkomolekulárne polytetrametylénglykoly, z ktorých každé má molekulovú hmotnosť asi 1000 alebo nižšiu, stredne molekulárne trioly alebo dioly Acrol PPG-425, Acrol PPG-725, propylénoxidom a etylénoxidom ukončené stredne molekulárne dioly, výhodne Poly-G-55-173; zmesi stredne molekulárnych dielov, ako Acrol PPG 725 a Acrol PPG 425, zmesi etylénoxidom (EO) ukončených diolov, ako Poly G-55-173, a stredne molekulárnych polyéterdiolov, ako Acrol PPG-425, stredne molekulárnych triolov, ako Acrol LHT-240 a Acrol LG-168, ako aj zmesi týchto diolov a triolov. Príklady stredne molekulárnych triolov, ktoré sa môžu použiť v rámci vynálezu, zahrnujú polyalkyléntrioly a zmesi triolov, ktoré majú molekulovú hmotnosť asi 700 až asi 3000, výhodne asi 500 až asi 900 a výhodnejšie asi 600 až asi 800. Výhodne asi 80 % hmotn. až asi 100 % hmotn. uvedených triolov má molekulovú hmotnosť asi 400 až asi 1000. Najvýhodnejšie sú použitými polyolmi strednemolekulárne dioly, ako Acrol PPG-425, Acrol PPG-725 a Poly G-55-173.

Prísady

V plnenej polyolovej kompozícii môžu byť obsiahnuté rôzne prísady. Tieto prísady môžu zahrnovať katalyzátory, ako Dabco 33LV, molekulárne sitá, ako Baylith L a látky spomaľujúce horenie, ako TCPP, Great Lakes DE60F, Fycol 2, Fycol 6, Fycol CEF alebo Antiblaze, a to samotné alebo vo vzájomných kombináciách.

Plnivá

K uvedeným polyolom sa môžu primiešať rôzne inertné plnivá s cielom získať plnený polyol, ktorý má hustotu väčšiu ako asi 1,5 a viskozitu nižšiu ako asi 100 Pa.s. Tieto plnivá vo forme práškov zahrnujú, bez obmedzenia, síran bárnatý a síran stroncnatý, uhličitany, ako napríklad uhličitan vápenatý, uhličitan cézny, uhličitan stroncnatý a uhličitan horečnatý, oxidy, ako napríklad oxid železa, oxid hlinitý, oxid volfrámu, oxid titánu, wollastnonit a oxid kremičitý, kremičitany, ako napríklad hlinky, kovové plnivá, ako napríklad Bi a Pb, a uhlík. Výhodne je plnivom síran bárnatý.

Velkosť častíc použitého plniva sa môže meniť v širokom rozsahu. Táto velkosť častíc by však nemala byť taká velká, aby nedošlo k vylúčeniu plniva z plneného polyuretánového elastoméru. Vhodné veľkosti častíc plniva tvoreného síranom bárnatým sa pohybujú od asi 2 do asi 4,5 mikrometra, výhodne od asi 3 do asi 4,5 mikrometra. Uhličitan vápenatý sa môže použiť s velkosťou častíc asi 3,5 až asi 4,5 mikrometra a sklenené telieska, napríklad typu K-lite majú veľkosť častíc menšiu ako asi mikrometrov. Veľkosť častíc ostatných plnív, najmä tých ktoré už boli uvedené, odborník v odbore ľahko určí na základe všeobecných poznatkov v danom odbore.

Izokyanáty

Izokyanáty, ktoré sa privedú do reakcie s plnenými polyolmi, zahrnujú aromatické alebo alifatické izokyanáty s funkčnosťou 2,0 alebo viac, výhodne s funkčnosťou asi 2,0 až 3,0, výhodnejšie asi 2,2 až asi 2,7, ako Rubinate 1209, Rubinate M, Rubinate 1790, Rubinate 1670 alebo Desmodur W, výhodne Rubinate 1209. Príklady izokyanátov zahrnujú toluéndiizokyanát, toluéndiizokyanátový prepolymér, 4,4'-difenylmetándiizokyanát (4,4' MDI), polymérny 4,4' MDI, zmesi monomérov 4,4' MDI a oligomérov 4,4' MDI, čistý 4,4' MDI a jeho izoméry, výhodne polymérny 4,4' MDI. Tieto izokyanáty sú pri laboratórnej teplote kvapalné a majú viskozitu nižšiu ako asi 2 Pa.s (2000 centipoise) pri teplote 25 °C, výhodne nižšiu ako asi 1 Pa.s (1000 centipoise) pri teplote 25 °C a najvýhodnejšie nižšiu ako asi 0,5 Pa.s (500 centipoise) pri teplote 25 °C.

Príprava plnených polyolov

V ďalej uvedených príkladoch sa plnené polyoly pripravia predbežným zmiešaním polyolov s rôznymi prísadami pri laboratórnej teplote a počas miešania, pri ktorom dochádza v miešanom prostredí k vysokému strižnému namáhaniu (takéto miešanie sa bude ďalej označovať ako vysokostrižné miešanie). Potom sa stále počas vysokostrižného miešania postupne pridáva plnivo. V rámci výhodného uskutočnenia plnené polyoly podľa vynálezu zahrnujú:

Poly G-55-173 asi 90 až asi 100 hmotn. dielov,

Dabco 33LV asi 0,5 až asi 2,0 hmotn. diely,

Fomrez UL-1 asi 0,1 až asi 0,5 hmotn. dielov,

Baylith L	asi	1,0	až	asi	10	hmotn. dielov,
Polar 1065 BaSO₄	asi	160	až	asi	450	hmotn. dielov,
TCPP	asi	2,0	až	asi	10,	0 hmotn. dielov

V predtým uvedenej výhodnej formulácii sa môže produkt Dabco 33LV nahradiť amínovým katalyzátormi, akými sú Dabco 8154, Polycat 8, Dabco T, Dabco 1027 alebo Polycat 77. Produkt Fomrez UL-1 sa môže nahradiť kovovými katalyzátormi, akými sú dibutylcíndilaurát, Fomrez UL-22, oktoát cínatý alebo acetát cínu, a ktoré sa môžu použiť samostatne alebo v kombináciách. Práškový produkt Baylith L sa môže nahradiť riedidlami, napríklad oxidom vápenatým.

V rámci alternatívneho uskutočnenia môže výhodne plnená formulácia zahrnovať ako činidlo predlžujúci reťazec 1,4-butándiol, 1,3-butándiol, dietylénglykol alebo trietylénglykol, pričom sa uvedené zlúčeniny použijú samostatne alebo v kombinácii, a to na výrobu plnenej polyuretánovej peny s vyššou tuhosťou. Výhodne je činidlom predlžujúcim reťazec 1,4-butándiol v množstve dosahujúcom až 10 hmotnostných dielov.

V rámci ďalšieho alternatívneho uskutočnenia môže výhodná plnená polyolová formulácia obsahovať amínom ukončený polyol na dosiahnutie rýchleho želatínovania plnenej polyuretánovej formulácie s cieľom obmedziť na minimum možnosť, že by reakčným vstrekovaním tvárnená plnená polyuretánová pena mohla stekať v prípade nastriekania reakčnej kompozície na vertikálne steny. Môžu sa taktiež použiť i ďalšie amínom ukončené materiály, ako DETDA, Unirez 2115, Jeffamine D-230, Jeffamine D-400, ktoré sa použijú samostatne alebo v kombinácii s produktom Jeffamine T-403. Výhodne sa produkt Jeffamine T-403 použije v množstve až asi 6 hmotn. dielov.

V rámci ešte ďalšieho uskutočnenia môže výhodne plnená polyolová formulácia zahrnovať tak činidlo predlžujúce reťazec, výhodne 1,4-butándiol, ako aj amínom ukončený želatínovací kata10 lyzátor, výhodne Jeffamine T-403.

Najvýhodnejšie plnený polyuretánový reakčný systém zahrnuje izokyanát Rubinate 1209 a plnenú polyolovú formuláciu obsahujúcu:

Poly G-55-173	100, 0	hmotn.	dielov,
Jeffamine T-403	2,0	hmotn.	diely,
Dabco 33LV	0,9	hmotn.	dielu,
Fomrez UL-1	0,3	hmotn.	dielu,
Práškový Baylith L	4,0	hmotn.	diely,
Polar 1065 (síran bárnatý)	350	hmotn.	dielov,
TCPP	2,0	hmotn.	diely.
Produkt Rubinate 1209 sa	privedie	! do	reakcie s výhodne
plnenou polyolovou formuláciou	v množstve asi	14,1 hmotn. die-
lu/100 hmotn. dielov plnenej	polyolovej formulácie, čo je

ekvivalentné indexu 100.

Plnené polyuretány získané použitím predtým opísaného výhodného reakčného systému majú nasledujúce vlastnosti v prípade, že je polyolová formulácia s teplotou 49 °C a pod tlakom 14 MPa (2000 PSI) rázovo zmiešaná s produktom Rubinate 1209 s teplotou 25 °C a pod tlakom 14 MPa (2000 PSI) pri indexe 100:

Vlastnosti	Výsledky testu
Napätie v ťahu (MPa) ASTM D-412	2,54 (363 psi)
Relatívne predĺženie (%) ASTM D-412	225
Pevnosť v roztrhnutí (raznica C) (kN/m) ASTM D-624	12,7
Hustota (g/cm³) ASTM D-792	2,07
Pevnosť podlá Shora A	55

Viskozity plnených polyolov sú uvedené v nasledujúcej tabulke 1. Všetky množstvá sú uvedené v hmotnostných dieloch. Vo všetkých príkladoch s výnimkou príkladov 17 až 19 je síranom bárnatým síran bárnatý Polar 1065. V príkladoch 17 až 19 je ako síran bárnatý použitý síran bárnatý Polar 1075.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Tabulka 1:
Viskozita plnených polyolov
Priklad/Zložka	1	2	3	4	5	6	7
Acrol LHT 240	100	-	-	-	-	-	100
Acrol LG 168	-	100	-	-	-	-	-
Acrol PPG 425	-	-	-	-	-	-	-
Acrol PPG 725	-	-	-	-	-	-	-
Baylith L	4	4	4	4	4	4	4
BaS0₄	160,8	160,8	160,8	160,8	160,8	160,8	160,8
Dabco 33 LV	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
Etylénglykol	-	-	-	-	4,5	4,5	-
DEG¹	-	-	-	-	1,5	1,5	-
Fomrez UL1	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
Jeffamine 403	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 30-56	-	-	100	-	-	-	-
Poly G 20-28	-	-	-	-	-	100	-
PPG-MW 64²	-	-	-	-	-	-	-
DPG-MW 106³	-	-	-	-	-	-	-
DPG-MW 134⁴	-	-	-	-	-	-	-
DPG-MW 192⁵	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol F 456	-	-	-	100	-	-	-
Rubinol F 428	-	-	-	-	50	-	-

Tabulka 1:
Viskozita plnených	oolyolov
Príklad/Zložka	1	2	3	4	5	6	7
Rubinol XF 460	-	-	-	-	50	-	-
TCPP	-	-	-	-	-	-	-
Viskozita⁶(Pa.s)	5,2	19	90	⁺100	63	⁺100	1,9

Tabuľka 1 (pokr.):
Viskozita plnených polyolov
Zložka/Príklad	8	9	10	11	12	13	14	15
Acrol LHT 240	-	-	-	-	-	-	-	-
Acrol LG 168	-	-	-	-	-	-	-	-
Acrol PPG 425	-	100	-	-	-	-	-	100
Acrol PPG 725	100	-	-	-	-	-	-	-
Baylith L	4	4	4	4	4	4	4	4
BaSO₄	160,8	160,8	160,8	160,8	241,2	241,2	241,2	241,2
Dabco 33 LV	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
Etylénglykol	-	-	-	-	-	-	-	-
Fomrez UL1	0,3	0,3	0, 3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
DEG¹	-	-	-	-	-	-	-	-
Jeffamine 403	-	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 30-56	-	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 20-28	-	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 55-173	-	-	100	100	-	-	-	-
PPG-MW 64²	-	-	-	-	100	-	-	-
DPG-MW 106³	-	-	-	-	-	100	100	-
DPG-MW 134⁴	-	-	-	-	-	-	-	-
DPG-MW 192⁵	-	-	-	-	-	-	-	-

Tabuľka 1 (pokr.):
Viskozita plnených	polyolov
Zložka/Priklad	8	9	10	11	12	13	14	15
Rubinol F 456	-	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol F 428	-	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol XF 460	-	-	-	-	-	-	-	-
TCPP	-	-	-	-	-	-	-	-
Viskozita⁶(Pa.s)	1,2	0,95	1,2	31	8	2	2,9	8

Tabuľka 1 (pokr.):
Viskozity plnených	polyolov
Zložka/Priklad	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Acrol LHT 240	-	100	-	-	-	-	-	-	-
Acrol LG 168	-	-	-	100	-	-	-	-	-
Acrol PPG 425	-	-	-	-	-	-	-	100	-
Acrol PPG 725	-	-	100	-	-	-	-	-	-
Baylith L	4	4	4	4	4	4	4	4	4
BaSO₄	241,2	241,2	241,2	241,2	350	350	350	350	350
Dabco 33 LV	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
Etylénglykol	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Fomrez UL1	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
DEG¹	-	-	-	-	-	-	100	-	-
Jeffamine 403	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 30-56	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 20-28	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 55-173	-	-	-	-	-	-	-	-	-
PPG-MW 64²	-	-	-	-	100	-	-	-	-
DPG-MW 106³	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Tabuľka 1 (pokr.):
Viskozity plnených	polyolov
Zložka/Priklad	16	17	18	19	20	21	22	23	24
DPG-MW 134⁴	-	-	-	-	-	134	-	-	-
DPG-MW 192⁵	100	-	-	-	-	-	-	-	100
Rutinol F 456	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol F 428	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol XF 460	-	-	-	-	-	-	-	-	-
TCFP	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Viskozita⁶(Pa.s)	4	58	56	63	9,5	5	8,5	64	18,5

Tabuľka 1 (pokr.):
Viskozita plnených	polyolov
Zlôžka/Priklad	25	26	27	28	29	30	31	32
Acrol LHT 240	-	-	-	-	-	-	100	50
Acrol LG 168	-	-	-	-	-	-	-	-
Acrol PPG 425	25	25	50	-	25	-	-	-
Acrol PPG 725	75	75	50	100	-	-	-	50
Baylith L	4	4	4	4	4	4	4	4
BaSO₄	350	350	350	350	350	350	350	350
Dabco 33 LV	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
Etylénglykol	-	-	-	-	-	-	-	-
Fomrez UL1	0,3	0, 3	0,3	0,3	0,3	0, 3	0, 3	0,3
DEG¹	-	-	-	-	-	-	-	-
Jeffamine 403	2	-	-	-	2	-	-	-
Poly G 30-56	-	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 20-28	-	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 55-173	-	-	-	-	75	100	-	-
PPG-MW 64²	-	-	-	-	-	-	-	-

Tabuľka 1 (pokr.):
Viskozita plnených	polyolov
Zložka/Príklad	25	26	27	28	29	30	31	32
DPG-MW 106³	-	-	-	-	-	-	-	-
DPG-MW 134“	-	-	-	-	-	-	-	-
DPG-MW 192⁵	-	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol F 456	-	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol F 428	-	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol XF 460	-	-	-	-	-	-	-	-
TCPP	-	2	-	-	2	-	-	-
Viskozita⁶(Pa.s)	80	40	51	89	22,5	27	100	72,5

Tabuľka 1 (pokr.):
Viskozita plnených	oolyolov
Zložka/Príklad	33	34	35	36	37	38	39
Acrol LHT 240	-	-	100	-	-	-	-
Acrol LG 168	-	-	-	-	-	-	-
Acrol PPG 425	25	-	-	-	100	-	-
Acrol PPG 725	75	100	-	100	-	-	-
Baylith L	4	4	4	4	4	4	4
B3SO4	350	350	160,8	160,8	160,8	160,8	160,8
Dabco 33 LV	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
Etylénglykol	-	-	-	-	-	-	-
Fomrez UL1	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
DEG¹	-	-	-	-	-	-	-
Jeffamine 403	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 30-56	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 20-28	-	-	-	-	-	-	-
Poly G 55-173	-	-	-	-	-	100	100

Tabulka 1 (pokr.):
Viskozita plnených	□olyolov
Zložka/Príklad	33	34	35	36	37	38	39
PPG-MW 64²	-	-	-	-	-	-	-
DPG-MW 106³	-	-	-	-	-	-	-
DPC—MW 134⁴	-	-	-	-	-	-	-
DPG-MW 192⁵	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol F 456	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol F 428	-	-	-	-	-	-	-
Rubinol XF 460	-	-	-	-	-	-	-
TCPP	-	-	-	-	-	-	-
Viskozita⁶(Pa.s)	40	89	1,9	1,2	0,95	1,2	31

1) dietylénglykol;

2) polypropylénglykol (m. hm. 64,3);

3)	dipropylénglykol	(m. hm. 106) ;
4)	dipropylénglykol	(m. hm. 134,5);
5)	tripropylénglykol	(m. hm. 192,6);

6) Brookfieldova viskozita pri 25 °C.

Výroba plnených polyuretánov

Plnené polyoly vyrobené v rámci vynálezu sa podrobia procesu reakčného vstrekovacieho tvárnenia spoločne s polyizokyanátmi na výrobu tvárneného plneného polyuretánu. V priebehu reakčného injekčného vstrekovania sa tioizokyanát, ktorý má typicky teplotu asi 25 °C, rázovo zmieša s plneným polyolom, ktorý má typicky teplotu asi 49 °C. Tak izokyanát, ako aj plnený polyol sú pri miešaní a reakcii vystavené tlaku 14 MPa (2000 PSI).

Vlastnosti vyrobených plnených polyuretánov sú uvedené v nasledujúcej tabuľke 2. Pomer molekulová hmotnosť/miera zosieťovania (M) plnených polyuretánov sa vypočíta nasledujúcim spôsobom: M = (finálna čistá hmotnosť polyméru)/(celkový počet mólov polyolov v prebytku vzhľadom na funkčnosť 2,0 + počet mólov izokyanátu v prebytku vzhľadom na stechiometriu + celkový počet mólov izokyanátu v prebytku vzhľadom na funkčnosť 2,0).

Tabulka 2:
Plnené polyuretány
Zložka/Príklad	40	41	42	43	44	45
Acrol LHT-240	-	-	-	-	-	100
Acrol PPG-425	-	-	-	100	-	-
Acrol PPG-725	-	-	-	-
BaSO^	350	350	350	350	350	350
Baylith L	4	4	4	4	4	4
Dabco 33LV	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
DEG-106 MW¹	-	-	100	-		-
DPG-134 MW²	-	100	-	-		—
Fomrez UL-1	0,3	0,3	0,3	0,3	0, 3	0,3
Jeffamine T-403	-	-	-	-	-	—
Poly G-55-173	-	-	-	-	-	-
PPG-64 MW³	100	-	-	-	-	-
TCPP	-	-	-	-	-	-
TPG-192 MW⁴		-	-	-	100	-
Viskozita plneného polyolu (Pa.s)	9,5	5	8,5	64	18,5	100
Teplota, pri ktorej sa viskozita merala (°C)	24,3	24,5	25,2	24,6	25, 6	25
Izokyanát	Rubinate	Rubinate	Rubinate	Rubinate	Rubinate	Rubinate
	1209	1209	1209	1209	1209	1209
Index	105	105	105	105	105	105
g izokyanátu/lOOg plnenej polyolovej zmesi						20,2
Shore A	-	93	98	87	98	-
Shore D	80	76	48	38	71	—
M_c, čistý polymér	-	-	-	-	-	1024

Tabuľka 2 (pokr.):
Plnené polyuretány
Zložka/Priklad	46	47	48	49	50	51
Acrol LHT-240	50	-	-	-	-	-
Acrol PPG-425		25	25	25	25	25
Acrol PPG-725	50	75	75	75	75	75
B3SO4	350	350	350	350	350	350
Baylith L	4	4	4	4	4	4
Dabco 33LV	0,9	0,9	0,9	0,9	0, 9	0,9
DEG-106 MW¹	0,3	0,3	0,3	0,3	0, 3	0,3
DPG-134 MW“	-	-	-	-	-	-
Fomrez UL-1	-	-	-	-	-	-
Jeffamine T-403	2	2	2	2	2	2
Poly G-55-173	-	-	-		—
PPG-64 MW³	-	-	-	-		-
TCPP	-	-	-	-	-	2
TPG-192 MW⁴	-	-	-	-
viskozita plneného polyolu (Pa.s)	72,5	80	80	80	80	40
Teplota, pri ktorej sa viskozita merala (°C)	25	25	25	25	25	25
Izokyanát	Rubinate 1209	Rubinate M	Rubinate 1670	Rubinate 1209	Rubinate 1209	Rubinate 1209
Index	105	105	105		100	100
g izokyanátu/lOOg plnenej polyolovej zmesi	16,5	10,3	12,4	15,1	14,4	14,3
Shore A	-	-	-	-	-	-

Tabuľka 2 (pokr.) :
Plnené polyuretány
Zložka/Priklad	46	47	48	49	50	51
Shore D	-	-	-	-	-	—
M_c, čistý polymér	1667	1329	5421	4608	8216	8216
Skúška total hard segment čistý polymér	6, 39	4,8	10,72	6,18	4,87	4,87

Tabuľka 2 (pokr.):
Plnené polyuretány
Priklad/Zložka	52	53	54	55	56	57
Acrol LHT-240	-	-	-	-	-	—
Acrol PPG-425	50	-	25	25	-	100
Acrol PPG-725	50	100	-	-	-	-
BaSOí	350	350	350	350	350	350
Baylith L	4	4	4	4	4	4
Dabco 33LV	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
DEG-106 MW¹	-	-	-	-	-
DPG-134 MW²	-	-	-	-	-	-
Fomrez UL-1	0, 3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
Jeffamine T-403	-	-	2	2	-	-
Poly G-55-173	-	-	75	75	100
PPG-64 MW³		-	-	-	-
TCPP	-	-	-	-	-	-
TPG-192 MW⁴	-	-	-
Viskozita plneného polyolu (Pa.s)	51	89	22,5	22,5	27,5	64
Teplota, pri ktorej sa viskozita merala (°C)	25	25	25	25	-	-
Izokyanát	Rubinate	Rubinate	Rubinate	Rubinate	Rubinate	Rubinate
	1209	1670	1209	1670	1670	1209
Index	105	105	100	100	100	100
g izokyanátu/lOOg plnenej polyolovej zmesi	16, 9	10,1	15, 8	13,1	11,3	13, 6

Tabulka 2 (pokr.):
Plnené polyuretány
Priklad/Zložka	52	53	54	55	56	57
Shore A	-	-	-	-	-
Shcre D	-	-	-	-	-	-
M_c, čistý polymér	4309	21937	10050	9339	10091	8552
Skúška total hard segment čistý polymér	6,52	8,35	5,03	9,58	9,04	5, 51

1) dietylénglykol (m. hm. 106,2);

2) dipropylénglykol (m. hm. 134);

3) propylénglykol (m. hm. 644);

4) tripropylénglykol (m. hm. 192).

Plnené polyuretány sa výhodne vyrobia spôsobom reakčného vstrekovacieho tvárnenia RIM. Ďalšie spôsoby výroby plnených polyuretánov podlá vynálezu zahrnujú natieranie použitím protibežného valca a natieranie použitím škrabákového noža. Plnené polyuretány podlá vynálezu sa môžu použiť v rámci akustickej izolácie motorových vozidiel, napríklad vo forme izolačnej vrstvy prístrojovej dosky, vo forme akustickej izolácie podlaží, napríklad vo forme zadnej strany kobercov, vo forme izolačných dosiek kormidelné lodí, alebo pri akejkolvek inej aplikácii vyžadujúcej vysokú hustotu elastoméru. Ďalšie aplikačné odbory plnených polyuretánov zahrnujú zvukovú izoláciu strojov, medzi ktoré patria najmä kompresory, priemyselné generátory a iné ťažké zariadenia, najmä nákladné automobily a ťahače. V rámci nemotorových aplikácii sa môžu polyuretány vyrobené v rámci vynálezu použiť samostatne alebo v kombinácii s dištančnými prvkami pri aplikácii na kovové štruktúry s cielom obmedziť hluk alebo ako zvuková izolácia stien kancelárií. Ďalšie použitie nachádzajú uvedené plnené polyuretány v skriniach reproduktorov.

Tabulka 2:

Plnené polyuretány

Zložka/Priklad

Skúška total hard segment čistý polymér

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Plnená polyolová kompozícia s hustotou aspoň asi 1,5 a viskozitou pri teplote 25 °C nižšou ako 100 Pa.s, vyznačujúca sa tým, že obsahuje aspoň jeden polyol zvolený z množiny, zahrnujúcej stredne molekulárne trioly, stredne molekulárne dioly, a ich zmesi, a práškové plnivo, pričom práškové plnivo je prítomné v množstve dostatočnom na dosiahnutie tejto kompozície s hustotou aspoň asi 1,5 a viskozitou pri teplote 25 °C nižšou ako asi 100 Pa.s.
2. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že stredne molekulárne trioly sú zvolené z množiny, zahrnujúcej propoxylovaný glycerol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou asi 700 a glycerolom iniciovaný úplne propylénoxidový triol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou asi 1065, a stredne molekulárne dioly sú zvolené z množiny, zahrnujúcej polyoxypropyléndioly so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou asi 425, polyoxypropyléndioly so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou asi 760 a etylénoxidom ukončené dioly so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 650.
3. Plnená polyolová kompozícia podlá nároku 2, vyznačujúca sa tým, že sa práškové plnivo zvolí z množiny zahrnujúcej sírany, uhličitany, oxidy, kremičitany, sklo, kovy a uhlík.
4. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 3, vyznačujúca sa tým, že častice plniva majú veľkosť v rozsahu asi 2 až asi 44 mikrometrov.
5. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 4, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje terciárny amínový katalyzátor, pričom plnivom je síran bárnatý a polyolom je etylénoxidom ukončený diol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 650.
6. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že etylénoxidom ukončený diol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou asi 650 je prítomný v množstve asi 90 až asi 100 hmotn. dielov, pričom síran bárnatý je v kompozícii obsiahnutý v množstve asi 160 až asi 450 hmotn. dielov.
7. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že terciárny amínový katalyzátor je prítomný v množstve asi 0,5 až asi 2,0 hmotn. diely.
8. Plnená polyolová kompozícia podlá nároku 1, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje činidlo predlžujúce reťazec zvolené z množiny, zahrnujúcej 1,4-butándiol, 1,3-butándiol, dietylénglykol, trietylénglykol a ich zmesi.
9. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje primárnym triamínom ukončený katalyzátor.
10. Plnená polyolová kompozícia podlá nároku 1, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje činidlo predlžujúce reťazec a primárnym triamínom ukončený katalyzátor.
11. Plnená polyolová kompozícia s hustotou aspoň asi 1,5 a viskozitou pri teplote 25 °C nižšou ako asi 100 Pa.s, vyznačujúca sa tým, že obsahuje asi 100 dielov etylénoxidom ukončeného diolu so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou

650, asi 0,9 dielu amínového katalyzátora, asi 0,3 dielu cínového katalyzátora a asi 350 dielov síranu bárnatého s velkosťou častíc asi 3 až asi 4,5 mikrometrov.
12. Plnená polyolová kompozícia podlá nároku 11, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje asi 2,0 diely primárneho polyéterpolyolu.
13. Plnený polyuretán, vyznačujúci sa tým, že je tvorený reakčným produktom plnenej polyolovej kompozície s hustotou aspoň asi 1,5 a viskozitou pri teplote 25 °C nižšou ako asi 100 Pa.s, pričom táto polyolová kompozícia obsahuje aspoň jeden polyol zvolený z množiny zahrnujúcej stredne molekulárne trioly a stredne molekulárne dioly, a ich zmesi, a práškové plnivo, pričom uvedené plnivo je prítomné v množstve dostatočnom na dosiahnutie uvedenej kompozície s hustotou aspoň asi 1,5 a viskozitou pri teplote 25 °C nižšou ako asi 100 Pa.s, a aromatického izokyanátu s funkčnosťou 2,0 alebo viac alebo alifatického izokyanátu s funkčnosťou 2,0 alebo viac.
14. Plnená polyolová kompozícia podlá nároku 13, vyznačujúca sa tým, že stredne molekulárne trioly sú zvolené z množiny, zahrnujúcej .propoxylované glyceroly so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou asi 700 a glycerolom iniciované úplne propylénoxidové trioly so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou asi 1065, a stredne molekulárne dioly sú zvolené z množiny, zahrnujúcej polyoxypropyléndioly so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou asi 725 a etylénoxidom ukončené dioly so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 650, a izokyanát má funkčnosť asi 2,0 až asi 3,0.
15. Plnená polyolová kompozícia podlá nároku 14, vyznaču24 júca sa tým, že práškové plnivo je zvolené z množiny zahrnujúcej sírany, uhličitany, oxidy, kremičitany, sklo, kovy a uhlík, a izokyanát má funkčnosť asi 2,2 až asi 2,7.
16. Plnená polyolová kompozícia podlá nároku 15, vyznačujúca sa tým, že častice plniva majú veľkosť asi 2 až asi 44 mikrometrov, a izokyanát je zvolený z množiny, zahrnujúcej alifatický izokyanát, izokyanátový prepolymér obsahujúci asi 75 % uretonimínom modifikovaného 4,4'-difenylmetándiizokyanátového prepolyméru a asi 25 % propylénoxid, etylénoxidpolyétertriolu s etylénoxidom prítomným na konci reťazca a ekvivalentnou hmotnosťou 2000, polymérneho 4,4'-difenylmetándiizokyanátu, 4,4'-difenylmetándiizokyanátového prepolyméru, ktorý má asi 23 % voľných skupín NCO, a uretonimínom modifikovaného prepolyméru 4,4'-metyléndifenyldiizokyanátu.
17. Plnená polyolová kompozícia podlá nároku 16, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje amínový katalyzátor, pričom plnivom je síran bárnatý, a polyolom je etylénoxidom ukončený diol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 650 a izokyanátom je izokyanátový prepolymér obsahujúci asi 75 % uretonimínom modifikovaného 4,4'-difenylmetándiizokyanátového prepolyméru a asi 25 % propylénoxid, etylénoxidpolyétertriolu s etylénoxidom prítomným na konci reťazca a ekvivalentnou hmotnosťou 2000.
18. Plnená polyolová kompozícia podlá nároku 17, vyznačujúca sa tým, že etylénoxidom ukončený diol so strednou číselnou molekulovou hmotnosťou 650 je prítomný v kompozícii v množstve asi 90 až asi 100 hmotn. dielov a síran bárnatý je prítomný v kompozícii v množstve asi 160 až asi 450 hmotn. dielov.

I
19. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 18, vyznačujúca sa tým, že amínový katalyzátor je prítomný v množstve asi 0,5 až asi 2,0 hmotn. diely.
20. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 14, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje činidlo predlžujúce reťazec zvolené z množiny, zahrnujúcej 1,4-butándiol, 1,3-butándiol, dietylénglykol, trietylénglykol a ich zmesi.
21. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 14, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje primárnym amínom ukončený polyéterpolyol.
22. Plnená polyolová kompozícia podľa nároku 14, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje činidlo predlžujúce reťazec a primárnym amínom ukončený polyéterpolyol.