CS273342B2

CS273342B2 - Method of hard polyurethan production

Info

Publication number: CS273342B2
Application number: CS160888A
Authority: CS
Inventors: Souto S Olzewski; De Moura W Concalves
Original assignee: Brastemp Sa
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1991-03-12
Also published as: NO881075L; NL8800563A; JPH02138328A; MC1924A1; FR2612192A1; GR880100146A; CS160888A2; DE3808164A1; PT86939B; AR243209A1; YU48888A; PT86939A; IT8819654A0; GB2201961A; NO881075D0; CH677235A5; SE8800820L; DK130288A; GB2201961B; BE1001674A5

Description

(57) Způsob výroby tepelné stabilního, popřípadě vyztuženého tvrdého polyurethanu s pěnovou nebo mikroporézní strukturou, s poměrným prodloužením nižším,než 100 % a s hustotou 0,20 až 1,30 g/our, spočívající v reakci pryskyřice, která obsahuje 5 až 100 hmot, dílů nejméně jednoho polyether-polyolu nebo/a polyester-polyolu, aminovaného nebo neaminovaného a odvozeného od sacharosy a propylenoxidu, s molekulovou hmotností 100 až 5 000, hydroxylovým číslem 30 až 500 a viskositou 100 až 10 000 cP, a polyisokyanátem vybraným ze* skupiny zahrnující toluendiisokyanát a ” difenylmethandiisokyanát, s viskositou ' až 1 000 oP a obsahem isokyanátových skupin 30 aŽ 40 %, který se používá v množství od 90 do 150 dílů hmot. Prysky«řice rgůže dále obsahovat různé přísady r ovlivňující vlastnosti výsledného polyurethanu, jako^- povrchově slftivní činidlo k regulaci velikosti pórů, prodlučovač řetězce, nadouvadlo, katalyzátor, plnidlo nebo/a přísadu zpomalující hoření. Výsledný polyurethan má výborně mechanické vlastnosti, vynikající izolační schopnost a je odolný proti korozi, a lze jej tedy. používat k náhradě.ocelových desek, panelů a jiných konstrukčních částí při výrobě zařízení pro domácnost, jako jsou ledničky, mrazničky, pračky, sušičky prádla, myčky nádobí a mikrovlnné trouby.

Vynález se týká způsobu výroby tvrdého polyurethanu, a? už vyztuženého nebo nevyztuženého, který může nahradit plechy a jiné ocelové části v různých zařízeních pro domácnost, jako jsou chladničky, mrazničky, pračky, myčky nádobí, sušičky prádla a mikrovlnné trouby. _rf.

Známé způsoby výroby zařízení pro domácnost, náležejících do tzv, bílé řady, se potýkají s určitými nedostatky spojenými s používáním ocelových desek a jiných konstrukčních částí. U těchto konvenčních technik používání ocelových ěástí, zejména desek, omezuje možnosti změny tvaru dané skupiny, vyžaduje výrobní operace k finální, úpravě dané skupiny tak, aby byla vhodná do zařízení pro domácnost, v případě chladniček a mrazniček vyžaduje vyplňování vnitřku panelů isolaČním materiálem a dále potom vyžaduje speciální operace k minimalizaci projevů koroze, které stejně nelze nikdy úplně eliminovat.

Vzhledem k těmto nevýhodám zatěžujícím dosavadní stav techniky v oblasti výroby shora zmíněných zařízení pro domácnost-si vynález klade za cíl vyvinutí nového pruduktu ze skupiny polyurethanů, vhodného'pro výrobu, desek, panelů a jinýoh čáetí uvedených zařízení.

Náhrada kovových částí při výrobě.automobilů (nárazníky a podobně) a v jiných průmyslových odvětvích polyurethanovými částmi je již známa. Četné ze známých polyuretanových produktů sloužících k náhradám kovových částí se chovají jako elastomery s poměrným prodloužením větším než 100 % (podle normy ASTM D-638 z roku 1977 pro testování prodloužení). Tyto polyuretany získávané základní chemickou reakcí mezi složkou obsahující hydroxylové skupiny (polyoly) a složkou obsahující skupiny NCO (aromatické polyisokyanáty) v přítomnosti katalyzátorů a jiných přísad k úpravě vlastností produktu, se chovají jako elastomery, což je činí nevhodnými pro náhradu tuhých kovových částí ve shora uvedených zařízeních pro domácnost.

Příklady těchto elastomerů používaných při tzv. RIM (Reaction Injection Molding) postupech lze nalézt v amerických patentových spisech č. 4 243 760, 4 444 910 a 4 540 768, které popisují reakci polyolu (polyetheru, aminovaného polyesteru nebo polymeru) o vysoké molekulové hmotnosti, polyisokyanátu (aromatického nebo nearomatického) a prodlužovače řetězce (aromatický diamin a podobně).

Jiné běžně známé polyurethanové produkty, které nejsou elastomerní, ale tvrdé, se v zásadě získávají reakcí polyolu a polyisokyanátem v přítomnosti katalyzátorů, prodlužovaěů řetězce a jiných přísad. I když v daném případě jde o tvrdé produkty, nejsou tyto polyurethany pěnové (porézní), což má za následek jejich nežádoucí tvrdost a ěpatnou tepelně izolační schopnost. Jde tedy opět o produkty nevhodné pro výrobu desek a panelů pro shora zmíněná zařízení, přičemž při výrobě panelů pro ledničky a mrazničky je také na závadu jejich špatná tepelněί izolační schopnost.

Brazilský dokument Č. 188 162/67 popisuje určitý polyurethanový materiál shora zmíněného typu, který se získá přidáním malého množství nevytvrzené epoxidové pryskyřice ke kompozici obsahující polyurethanovou pryskyřici, což vede ke zvýšení odolnosti tvrdých, neelastomemích a neporéznícb pólyurethanových produktů vůči deformaci teplem a k jejich barevné stálosti.

Další známé polyurethanové produkty se připravují reakcí tří polyolů s polyisokyanáty a polyurethan tohoto typu je popsán v brazilském patentové spisu č. 904 252 jako produkt s poměrem pevností v ohybu, -29 °C/70 °C ne vyšším než -3,4, přiěemŽ jeden ze tří polyolů má vyšší reaktivitu vůči* polyisokyanátu než kterýkoli ze dvou zbývajících polyolů (složky s aktivním vodíkem). Také v tomto případě mají získané polyurethanové produkty nevhodné vlastnosti^, tekže je nelze použít k náhradě kovových desek v zařízeních pro domácnost. ¹

CS

B2 κ=sPři výrobě těchto polyurethanů se- musí používat tři polyoly a jejich poměr pev- ností v ohybu, přestože leží v rozsahu tohoto vynálezu, je odvozen od velmi nízkých naměřených hodnot, které nedovolují použití zmíněných produktů v zařízeních pro domácnost, ^ίί-

Vynález se týká způsobu výroby tvrdého, tepelně stálého, .pěnového nebo mikroporézního, vyztuženého nebo nevyztuženéfeo polyurethanu s poměrným prodloužením nižším než 100 %, s výhodou mezi 2 a 50 %, s-hustotou mezi 0,20 a 1,30 g/cra\ s výhodou okolo 0,60 g/cm·³, který se vyznačuje tím, Že se smísí a nechá reagovat pryskyřice obsahující alespoň jeden polyether-polyol nebo/a polyester-polyol, bučf aminovaný, nebo neaminovený, odvozený od sacharosy a propylenoxidu, s molekulovou hmotností od 100 do 5 000, hydroxylovým číslem mezi 30 a 500 a viskositou od 100 do 10 000 cP, v množství od 5 do 100 dílů hmot, pryskyřice, a aromatický polyisokyanát vybraný ze skupiny obsahující toluendiisokyanát (TDI) a difenylraethandiisokyanát (MDI) o viskozitě od 8 do 1 000 cP, s obsahem isokyanátových skupin 30 až 40 %, v množství od 90 do 150 dílů hmot,, přičemž poměr mezi dvěma ispkyanátovými (NCO) skupinami a hydroxylovým! skupinami (OH) v pryskyřici, vyjádřený zlomkem NCO/OH, se pohybuje od 0,60 do 2,20.

Vynález také zahrnuje produkt získaný shora popsanou reakcí.

Kromě shora zmíněných základních.složek (polyoly a polyisokyanáty) mohou být v reakční směsi přítomny další komponenty, jako činidla k úpravě velikosti pórů (dutinek), činidla prodlužující řetězec, nadouvadla) plnidla vyztužující produkt a přísady zpomalující hoření.

Tvrdý polyuretbanový produkt vznikající při shora popsané reakci je zvláší vhodný pro náhradu ocelových plechů v zařízeních pro domácnost, zejména na zařízení náležející k tzv. bílé řadě”, protože má následující výhody:

- polyurethanovou kompozici je možno vstřikovat, přičemž si po vytvrzení zachová tvar formy, což umožňuje větší variabilitu designu;

- příprava a zpracování produktu jsou rychlé, oož zvyšuje produktivitu práce;

- produkt má izolační vlastnosti a je tedy zvlášň vhodný pro zařízení ke konservaci potravin energeticky náročným způsobem, jako jsou chladničky a mrazničky;

- produkt Je odolný vůči korozi, oož řeší problémy spojené a výměnou částí poškozených oxidací nebo korozí způsobenou chemickými látkami;

- produkt lze lakovat a natírat obvyklými postupy, oož má velký význam z estetického hlediska; *· ;l(

-produkt umožňuje různé dekorativní aplikace, jako aplikace zažehlovacích obtisků, sítotiskové dekorace a podobně';

a

- produkt je mechanicky pevný při'nízkých i vysokých teplotách.

-i.'

Složení kompozice pro přípravu tvrdého polyurethanu s takovými fyzikálně-ohemiokými vlastnostmi, které umožňují náhrqdu ocelových částí zařízení pro domácnost tímto polymerem, přímo souvisí s výběrem surovin a s volbou jejich množství.

Mezi suroviny používané k přípravě shora zmíněné pryskyřice v podstatě náležejí následující materiály: ”

a) Směs polyether-polyolů a polyesterů, aí už aminovaných nebo neaminovanýoh, odvozených od sacharosy a propylenoxidu, s molekulovou hmotností od 100 do 3 000, hydroxylovým číslem od 30 do 450 a vlskositoů od 100 do 10 000, přičemž tato směs se používá v množství od 5 do 100 dílů hmot., vztaženo na hmotnost pryskyřice, Polyether-polyoly Be připravují reakcí alkylenoxidů a jejich derivátů s promotory obsahujícími aktivní vodík. Jako alkylenoxidy se nejčastěji používají například ethylenoxid a propylenoxid. Mezi vhodné promotory náležejí ethylenglykol, propylenglykol, hutandiol, glycerin, trimethylolpropan, pentaerytritol, sorbitol, saoharosa a směsi těchto látek. Dalšími

C3 273342 B2 promotory pro aminované polyoly jsou. amoniak, ethylendiamin, diethylentriamin, toluendiamin, diaminodifenylmethan, triethylentetramin, etbanolamin a směsi těchto látek.

Jako příklady způsobů výroby polyether-polyolů je možno uvést poetupy popsaně v amerických patentových spisech č. 2 948 757 a 3 000 963.

Polyester-polyoly vznikají při reakci karboxylových kyselin nebo jejich anhydridů a vícemocnými alkoholy.

Nejběžnějšími kyselinami jsou v danám případě kyselina adipová a kyselina ftalová a nejběžnějším anhydridem ftalanbydrid. Nejobvyklejším alkoholem je ethylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, trimethylolpropan, mannitol, sacharosa a směsi těchto látek.

Kromě shora uvedené směsi může pryskyřice také obsahovat následující komponenty:

b) Činidlo k úpravě velikosti vznikajících pórů (dutinek), kterým je povrchově aktivní činidlo (činidlo porušující povrchové napětí), například silikon^odvozený od polydimethylsiloxanu, používané v množství od 0,1 do 5 dílů hmot. pryskyřice, činidla tohoto typu jsou popsána v americkém patentovém spisu č. 3 194 773.

c) Erodlužovač řetězce, kterým může být diol, triol nebo amin, jako glycerin, diethylenglykol, 1,4-butandiol, ethylenglykol, propylenglykol, diethylendiamin, 2,4-diaminotoluen, 1,3-fenylendiamin, 1,4-fenylendiamin a směs těchto látek, používaný v množství od 0 do 30 dílů hmot., vztaženo na hmotnost pryskyřice.

d) Nadouvadlo způsobující růst objemu a nízký koeficient tepelné vodivosti (K-faktor) výsledného polymeru. Tímto nadouvadlem je trichlormonofluormethan používaný v množství od 0 do 50 dílů hmot. pryskyřice.

e) Katalyzátor na bázi terciárních aminů nebo/a cínu, odpovědný za směr a rychlost roakco a za dobu vytvrzování. Tímto katalyzátorem může být 1,3-diaminopropan, ethanolamin, diethylendiamin, tetramethylendiamin, diaminocyklohexan, hexamethylendiamin, triethylentetramin, dimethylcyklohexylamin, tetraethylenpentamin, stannium-oktanoát, stannium-oleát, stannium-dibutyldilaurát, stannium-dibutyldioktanoát a jejich směsi. Katalyzátor se používá v množství od 0,1 do 8 dílů hmot, pryskyřice.

f) Plnidlo vyztužující polymer, ovlivňující strukturu výsledného polymeru, jako skleněná vlákna, jakož i rýžové plevy, kávové slupky, kukuřičné plevy, polypropylenové pásky, minerální látky, jako uhličitan vápenatý, mastek, slída, skleněné mikrokuličky a podobně. Toto plnidlo se používá v množství od 0 do 50 dílů hmot, pryskyřice.

g) Činidla zpomalující hoření (samozhášecí přísada), jako diethyl-N,N-(2-hydroxyethyl)aminoethylfosfát a tri(^-chlorisopropyl)fosfát, používané v množství od 5 do 30 dílů . hmot. pryskyřice.

Pryskyřice připravená z výše uvedených složek se stechioraetricky smísí a aromatickým polyisokyanátem, obsahujícím skupinu NCO, který reakcí a prvně zmíněnou složkou vytvoří polyurethan. Nejčastěji používanými surovinami jsou toluendiisokyanát (TDI), difenylraethandiisokyanát (MDI) a prepolymer TDI nebo MDI, s viskositou od 8 do 1 000 oP a obsahem isokyanátových skupin 30 až 40 %. Tato surovina se používá v množství od 90 do 150 dílů hmot.

Existují různé metody přípravy isokyanátů, průmyslově se však využívá v podstatě fosgenace primárních aminů. Hlavní ces.ta získávání TDI vychází z toluenu, který nitrací poskytuje směs isomerních mononitrotoluenů. Po další nitraci se získá 80 % 2,4-dinitrotoluenu a 20 % 2,6-dinitrotoluenu. Tato směs poskytne po redukci a fosgenací toluendiisokyanát 80/20 (směs isomerů), který se obchodně označuje jako TDI.

Při výrobě MDI se vychází z anilinu a formaldehydu. Po kondenzaci a následující fosgenací ae získá difenylraethan-4,4-diisokyanát, známý pod obchodním označením MDI.

v i tC

3·

Výsledkem chemické reakce mezi pryskyřicí a isokyanátem je tvrdý polyuretanový produkt. Zmíněná reakce se provádí v příslušném vstřikovacím zařízení, ve kterém se obě komponenty smísí.

Konstrukční díly a desky z tvrdého polyerethanu, aí už vyztuženého nebo nevyztuženého, s hustotou od 0,20 do 1,30 g/cm^, se vyrobí vstřikováním této směsi do vhodné formy. Směs se v několika sekundách podle formy vytvaruje a za 1 až 10 minut je příslušný díl hotov a lze jej z formy vyjmout. Stejně jako u jiných polymerních materiálů se na vlastnostech polyurathanových polymerů podílejí molekulová hmotnost, mezimolekulární síly, tuhost segmentů polymerniho řetězce, krystalinita a stupeň zesítění. Testy pevnosti ukázaly, že při zvyšování shora uvedených parametrů nedochází k přímému proporcionálnímu zlepšování charakteristických vlastností polyurethanů.

V případě polyurethanů podle vynálezu platí, že výběr vhodných, surovin má zásadní význam pro získání produktu, který tepelně izoluje, je odolný vůči nárazu, je mechanicky pevný a odolný vůči korozi, takže jím lze nahrazovat ocel při výrobě zařízení pro domácnost.

Vynález ilustrují následující příklady provedení, kterými se však rozsah vynálezu v žádném směru neomezuje.

Příklad 1

K přípravě pryskyřice se smísí následující suroviny:

dílů hmot. polyether-polyolu o molekulové hmotnosti 450 a hydroxylóvóm čísle 410, dílů hmot. polyether-polyolu o molekúlové hmotnosti 1 000 a hydroxylovém čísle 110, 30 dílů hmot. polyether-polyolu o molekulové hmotnosti 4 700 a hydroxylovém čísle 34, 60 dílů hmot. polyester-polyolu o molekulové hmotnosti 280 a hydroxylovém čísle 430, díly hmot. povrchově aktivního činidla odvozeného od dimethylpolysiloxanu o molekulové hmotnosti 5 000 a hydroxylovém čísle 115, 2,5 dílu hmot, dimethyloyklohexylaminu jako katalyzátoru a 20 dílů hmot. trichlormonofluormethanu.

Tato směs se ve vhodném zařízení ”s regulací otáček míchadla smísí s 98,8 dílu hmot. toluendiisokyanátu a vzniklá směs se vstřikne do pravoúhlé formy. Po vytvrzení se vzorek z formy vyjme a podrobí se festům shrnutým do tabulky 2,

Příklad 2

K přípravě pryskyřice se smíaí 50 dílů hmot. polyether-polyolu o molekulově hmotnosti 450 a hydroxylovém čísle 410, 50 dílů hmot, aminovaného polyether-polyolu o molekulové hmotnosti 4'80 a hydroxylovém čísle 470, 2,5 dílu hmot. dimethylpolysiloxanového povrchově aktivního činidla o molekulové hmotnosti 5 000, 2 díly hmot. tetramethylendiaminu jako katalyzátoru a 10 dílů hmot. trichlormonofluormethanu. Tato pryskyřice se ve vhodném mísícím zařízení s regulací otáček smísí se 110 díly hmot. difenylmethandiisokyanátu a vzniklá směs se vstřikne do pravoúhlé formy. Po vytvrzení se vzorek z formy vyjme a podrobí se testům shrnutým do tabulky 2,

Příklad 3

K přípravě pryskyřice se smísí 80 dílů hmot. polyether-polyolu o molekulové hmotnosti 450 a hydroxylovém čísle 410, 20 dílů hmot. polyester-polyolu o molekulové hmotnosti 280 a hydroxylovém čísle 430, 2,5 dílu hmot. dimethylsiloxanu o molekulové hmotnosti 5 000, rozpuštěného v dipropylenglykolu o hydroxylovom čísle 115, 3,0 dílu hmot. tetrametbylethylandiaminu a 10 dílů hmot. triohlormonofluormethanu, Tato pryskyřice se ve vhodném mísícím zařízení s regulací otáček smísí se 120 díly hmot. difenylmethandiisokyanátu a vzniklá směs se vstřikne do pravoúhlé formy. Po vytvrzení se vzorek z formy vyjme a podrobí se testům shrnutým do tabulky 2.

Příklad 4

K přípravě pryskyřice se 80 dílů hmot. polyether-polyolu o molekulové hmotnosti 450 a hydroxylovém čísle 410 smísí s 20 díly hmot. polyester-polyolu o molekulové hmotnosti 280 a hydroxylovém čísle 430, 3,0 dílu hmot. dimethylpolysiloxanu, 3,0 dílu hmot. tetramathyletbylendiaminu, 10 díly trichlormonofluormetbanu a 5 díly hmot. mletých skleněných vláken o délce 3,1 mm. Tato pryskyřice se ve vhodném mísícím zařízení s regulací otáček smísí se 120 díly hmot. toluendiisokyanátu a vzniklá směs se vstřikne do pravoúhlé formy. Po vytvrzení se vzorek z formy vyjme a podrobí se testům shrnutým do tabulky 2.

Vlastnosti surovin

látka	viskosita (oP)	hydroxylové číslo	mol. hmotnost
polyol I	8 000	410	450
polyol II	175	110	1 000
polyol III	1 000	34	4 700
polyol IV	5 OOO	470	480
polyol V	10 000	430	280
dimethylpolysiloxan	434	115	5 000
tetramethylothylend iamin	4	-	116
dimetbyldichlorhexylamin	3	-	127
tricblormonofluormethan	-	-	137,4
toluendiisokyanátí	10	-	182,2
d if enylmethand iis okyanát	120 až 800		242

látka	hustota (g/cm³)	index lomu
polyol I	1,080	1,467
polyol II	1,008	1,451
polyol III	1,018	1,456
polyol IV	1,110	1,478
polyol V	1,236	1,587
dimethylpolysiloxan	1,052	1,454

látka	hustota (g/om³)	index lomu
tetramethyletbylendiamin	0,770
dlmethyloyklohexylumln	0,030	-
ťoluondiiaokyandt	1,25.	-
dif enyltnethondiieokyonát	1,23	-
tricblormonofluormothan	-	-
Legenda:	·-

polyoly I, II a III jsou polyethery odvozené od saoharosy a propylenoxidu polyol IV je aminovaný polyether odvozený od saoharosy a propylenoxidu a polymerovaný s terciárním aminem
polyol V je polyester odvozený od	dimethyltereftalátu a dipropylenglykolu,
Tabulka	2
(vlastnosti produktů)
parametr	produkt z příkladu ě.
	1	2	3	4
hustota (g/cm³)	0,40	0,60	0,60	0,60
doba krémování (s)	13	18	16	19
želatinaění doba (s)	36	40	33	33
doba uvolnění (s)	60	55	49	65
doba míchání (s)	4	6	6	10
teplota formy (°C)	25	25	25	25
odformování (min)	20	10	10	20
průhyb teplem při 50 °C (mm)	19	' 2	3	1,5
průhyb teplem při 70 °C (mm)	30	10	5	2
pevnost v tahu (MPa)	12	20	15	21
poměrné prodloužení (%)	3	3	10	4
pevnost v ohybu (MPa)	0,7	36,5	32,8	37,5
K-faktor	0,048	0,038 0,041	0,042
absorpce vody (%)	4	'0,7	1,4	3
tvrdost (Shore A)	80	100	100 100

parametr produkt,z příkladu č.

	1	2	3	4
tvrdost (Rockwell R)	110	100	63 ·	53
odolnost vůči korozi	X	X	X	X
rázuvzdornost (IZOD j/m)	0,3	13,7	20,8	21,4

x - produkt nekoroduje

Vliv polyolů

Reakce hydroxylových skupin polyolů s isokyanátem je typickým příkladem vzniku polyurethanu. Odchylky v hydroxylových číslech a v molekulových hmotnostech výchozích polyolů ovlivňují vlastnosti produktů.

/

Níže uvedené obrázky δ. 1, 2, 4 a 5 svědčí o tom, že v případě tvrdých polymerů podle vynálezu se zlepšuje pevnost produktu se snižováním vysoké molekulové hmotnosti polyolů a se zvyšováním nízké molekulové hmotnosti polyolů. Obecně se polyoly s nízkou molekulovou hmotností a s vysokým hydroxylovým číslem používají k výrobě tvrdých pěnových nebo mikroporézních polymerů, zatímco polyoly s vysokou molekulovou hmotností a nižším hydroxylovým číslem se používají k výrobě pružných polymerů, elastomerů a podobně. Kombinováním těchto polyolů se potom dosahuje žádaných vlastností výsledného polymeru.

Vliv povrchově aktivního činidla

Povrchově aktivním činidlem nebo stabilizátorem pórů je smáčedlo odpovědné za jednotnou velikost vznikajících pórů (dutinek). Při použití nižšího množství povrchově aktivního činidla vznikají velké nejednotné póry, zatímco při použití správného množství povrchově aktivního činidla vznikají póry malé a s jednotnou velikostí.

Pokud jde o vlastnosti je tento vliv zastřen působením dalších složek směsi, mikroskopicky však jej lze pozorovat a měřit. Velikost pórů se může pohybovat od 2 do 200 μτη.

Vliv katalyzátoru

Jak je patrné z obr. 7, vede zvýšení hladiny katalyzátoru k snížení doby krémování, želatinace a uvolnění. Toto platí přesně u analogických systémů. V systémech obsahujících různé polyoly se tato závialost také vyskytuje, ne však proporcionálně. Aminové katalyzátory a katalyzátory na bázi cínu zajišlují rychlý průběh reakce mezi isokyanátem a hydroxyderiváty, čímž se předejde zborcení pórů a polymer se může vytvrdit žádaným a předem stanoveným způsobem.

Vliv nadouvadla

Nejpoužívanějším činidlem tohoto druhu pro tvrdé polymery je triohlormonofluormethan (R-ll), který zůstává uzavřen v pórech (dutinkách) a v důsledku svých vlastností značně zlepšuje izolační schopnost polymeru (nízký K-faktor) a kromě toho toto činidlo snižuje viskositu pryskyřice a usnadňuje zpracování. Bři snižování koncentrace R-ll se zvyšuje hustota polymeru a zlepšují se jeho mechanické vlastnosti.

Tepelná isolační schopnost je fupkcí nejen množstvím R-ll, ale i výběru a charakteru ostatních surovin a tento efekt tedy není přímo proporcionálně úměrný obsahu R-ll.

Vliv isokyanátu

Reakci isokyanátů se sloučeninami obsahujícími hydroxylové skupiny vznikají poíyurethany. V případě tvrdých polyurethanů je třeba výběr surovin provádět tak, aby se tvořily příčné vazby, která propůjčují výslednému polymeru mechanickou pevnost. Ve shora uvedených příkladech bylo zjištěno, že nejlepšíoh vlastností se dosahuje u produktů vyrobených za použití MDI, což se vysvětluje tím, že tento materiál má vhodnější molekulu pro vznik příčných vazeb tiež TDI.

Vliv plnldla =>

Funkcí plnidla je v daném případě jednak vlastní plnění a jednak zlepšování mechanických vlastností polymerů, V tomto ohledu je možno poukázat na příklad 4, ve kterém byly použitím skleněných vláken výrazně zlepšeny mechanické vlastnosti produktu.

Vzhledem k vlastnostem finálních'polymerů, ve kterých se projevují shora zmíněné účinky jednotlivých výchozích materiálů, se produkty z výše uvedených příkladů hodí pro různé aplikace.

Produkty z příkladů 1 až 3 lze používat pro výrobu desek a panelů, jakož i jiných konstrukčních částí pro stavbu ledniček a mrazniček, a to pro jejich izolační vlastnosti a odolnost proti korozi. Produkt z příkladu 4 se používá k výrobě desek,, panelů a jiných konstrukčních částí pro výrobu praček, myček nádobí, sušiček prádla a mikrovlnných trub, a to v důsledku jeho pevnosti v tahu, struktury, rázuvzdornosti a úplné absenci koroze.

Na přiložených obrázcích 1 až 7 jsou na ose x uvedena vždy čísla příkladů (1 až

4) a na ose £ následujíoí hodnoty;

Obr, 1 průhyb teplem v mm

Obr. 2 pevnost v tahu v MPa

Obr. 3 poměrné prodloužení v %

Obr. 4 pevnost v ohybu v MPa

Obr. 5 K-faktor (K/m.K)

Obr. 6 absorpce vody v %

Obr. 7 sekundy, v nichž se vyjadřují doba uvolnění (O), doba želatinace (O) a doba krémování (O).

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob výroby tvrdého polyurethanu, který je tepelně stabilní, má pěnovou nebo mikroporézní strukturu, je popřípadě vyztužený, má poměrné prodloužení nižší než 100 %, s výhodou 2 až 50 % a hustotu od 0,20 do 1,30 g/cm⁵, s výhodou okolo 0,60 g/cm⁵vyznačující se tím, že se pryskyřice obsahující nejméně jeden polyether-polyol nebo/a polyester-polyol, který je buí aminovaný, nebo neaminovaný a je odvozen od sacharosy a propylenoxidu, s molekulovou hmotností 100 až 5 000, hydroxylovým číslem 30 až 500 a viskositou 100 až 10 000 cP, v množství od 5 do 100 hmot. dílů, vztaženo na hmotnost pryskyřice, nechá reagovat s aromatickým polyisokyanátem vybraným ze skupiny zahrnující toluendiisokyanát a difenylmethandiisokyanát, s viskositou 8 až 1 000 cP a obsahem isokyanátových skupin 30 sž^l40 %, v množství od 90 do 150 dílů hmot., vztaženo na hmotnost pryskyřice. , , -ϊ F

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se\ tím, že se použije pryskyřice obsahující 5 až 100 dílů hmot. aminovanóho polyether-polyolu.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije pryskyřice obsahující 5 až 50 dílů hmot. polyester-polyolu odvozeného od dimethyltereftalátu a dipropylenglykolu,

4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije pryskyřice obsahující 0,1 až 5 dílů hmot. povrchově aktivního činidla regulujícího velikost pórů, tvořeného silikonem odvozeným od polydimathylsiloxanu.

5. Způsob podle bodu 1, vyznačující sě tím, že se použije pryskyřice obsahující O až 30 dílů hmot. činidla prodlužujícího řetězec, vybraného ze skupiny zahrnující dioly a trioly.

6. Způsob podle bodu 5, vyznačující se tím, že se použije činidlo prodlužující řetězec, vybrané ze skupiny zahrnující glycerin, diethyleriglykol a 1,4-butandiol.

7. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije pryskyřice obsahující O až 30 dílů hmot, nadouvadla tvořeného triohlormonofluormethanem.

8. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije pryskyřice obsahující 0,1 až 8 dílů hmot. katalyzátoru na bázi terciárního aminu nebo/a cínu, vybraného ze skupiny zahrnující tetramethylethylendiamin, dimethylcyklohexylamin, stannium-dibutyldilaurát a stannium-oktanoát,

9. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije pryskyřice obsahující O až 50 dílů hmot, plnidla k vyztužení polymeru, vybraného ze skupiny zahrnující mletá skleněná vlákna, rýžové plevy, kukuřičné plevy, kávové slupky, polypropylenové a polyethylenové pásky a minerální plnidla.

10. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije pryskyřice obsahující 5 až 30 dílů hmot, látky zpomalující hoření, vybrané ze skupiny zahrnující diethyl-N,N-bis(2-hydroxyethyl)aminoethylfosfonát a tri(^-chlorisopropyl)fosfát.