DE1300693B - Verfahren zur Herstellung von nichtzelligen Polyurethanen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von nichtzelligen PolyurethanenInfo
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- C08G79/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
- C08G79/08—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule a linkage containing boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M139/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing atoms of elements not provided for in groups C10M127/00 - C10M137/00
-
- D—TEXTILES; PAPER
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nichtzelligen festen Polyurethanen, die
durch Umsetzung von Reaktionsgemischen aus aromatischen Polyisocyanaten und säurefreien Polyhydroxyverbindungen
hergestellt worden sind, z. B. durch Umsetzung von flüssigen oder zumindest formbaren. Reaktionsgemischen von Polyisocyanaten
und neutralen Polyhydroxyverbindungen in Gegenwart gewisser löslicher Metallsalze von organischen
Säuren, die diese Gemische befähigen, zu festen Produkten zu erhärten, so daß sie ihre endgültigen
Eigenschaften in verhältnismäßig kurzer Zeit bei gewöhnlicher Raumtemperatur erhalten.
Zähe, feste Elastomere können bekanntlich durch Erhitzen von Umsetzungsgemischen von Polyhydroxyverbindungen
und Polyisocyanaten auf erhöhte Temperaturen hergestellt werden, und die zur Behandlung
der Gemische in einer Atmosphäre erhöhter Temperatur, z. B. um 165° C, erforderliche
Zeit kann erheblich durch Zusatz von Katalysatoren oder Härtungsbeschleunigern verkürzt werden. Es
wurde gefunden, daß eine Anzahl von organometallischen Verbindungen (solche Verbindungen,
die eine Kohlenstoff-Metall-Bindung aufweisen) das Härten gießbarer Umsetzungsgemische von neutralen
Polyhydroxyverbindungen und Polyisocyanaten unter Bildung von festen Elastomeren bei niedriger Temperatur ermöglicht. Solche Verbindungen sind z. B.
Dibutylzinndilaurat und ähnliche Zinnverbindungen, die sowohl eine Kohlenstoff-Zinn-Bindung als auch
eine Zinn-Sauerstoff- bzw. -Schwefel-Bindung haben.
Trotz guter Wirksamkeit dieser Katalysatoren erleidet das erhaltene feste Produkt bei längerer
Einwirkung von Sonnenlicht einen Abbau bis zur Unbrauchbarkeit. Mit der Verringerung der Menge
des Zinnkatalysators in dem reaktionsfähigen System sinkt die Umsetzungsgeschwindigkeit, und die zur
Erzielung der endgültigen Eigenschaften notwendige Härtezeit verlängert sich, wodurch Nebenreaktionen
zunehmen, was zu einem weicheren Endprodukt führt.
Das beanspruchte Verfahren zur Herstellung von nichtzelligen Polyurethanen durch Umsetzen von
Reaktionsgemischen, die durch Umsetzung von aromatischen Diisocyanaten und polymeren PoIyolen,
die vorwiegend sekundäre Hydroxylgruppen enthalten, erhalten worden sind, unter praktisch
wasserfreien Bedingungen sowie in Gegenwart von Metallverbindungen als Härtungskatalysatoren unter
Formgebung ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Raumtemperatur in Gegenwart
einer katalytischen Menge eines löslichen Salzes einer organischen Säure mit Pb(II) oder, weniger
bevorzugt, mit Hg(II), Sn(II), Bi(III) oder Sb(III)
durchführt. Diese kaltgehärteten Produkte sind im • allgemeinen hochmolekular.
Aromatische Diisocyanate, die in hochmolekularen Systemen gewöhnlich verwendet werden, sind die
mäßig gehinderten Arylendiisocyanate, wie z. B. die isomeren Tolylendiisocyanate. Jedoch sind ungehinderte
Diisocyanate, wie 4,4'-Biphenylendiisocyanat, und sterisch stark gehinderte Diisocyanate, wie das
3,3' - Dimethoxy - 4,4' - biphenylendiisocyanat und Duroldiisocyanat
OCN
H3CCH3
H3C CH3 NCO
zur Durchführung des Verfahrens ebenfalls brauchbar. Polyhydroxyverbindungen sind säurefreie organische
Polyole, die Endgruppen mit aktivierenden Resten enthalten, die kovalent an Kohlenstoffatome
gebunden sind, die in o- oder /^-Stellung zu primäre
oder sekundäre Hydroxylgruppen tragenden Kohlenstoffatomen stehen. Solche Endgruppen sind z. B.
j aktivierender 1
\ Rest J
— CH, — CH, — CH, OH
I aktivierender 1
1 Rest J #
— CH, — CH — CH, OH
55
Diese aktivierenden Reste sind OH, S, O oder N.
Hängt der aktivierende Rest am α- oder jS-Kohlenstoffatom
durch eine einzige kovalente Bindung, so sollte dieses α- oder jS-Kohlenstoffatom mindestens
ein kovalent gebundenes Wasserstoffatom tragen, damit der aktivierende Rest besser wirken kann.
Polyole, die unter diese Definition fallen, sind niedere Alkylenglykole, wie Äthylenglykol, Propylenglykol,
1,2-, 2,3- und 1,3-Butylenglykol, und
die 'Polyalkylenätherglykole, wie die Polyäthylen- und Polypropylenglykole sowie die höheren Glykole
des genannten Typs, die in den Endgruppen der Polyverbindung in α- oder /S-Stellung zu einer primären oder sekundären Hydroxylgruppe einen aktivierenden
Rest tragen.
Polyester mit endständiger Hydroxylgruppe (wasser- und säurefrei), die durch Kondensation von
Polycarbonsäuren, wie Adipin-, Terephthal-, Sebacin-, Malein- und Bernsteinsäure, mit Ätherglykolen,
wie Äthylenglykol oder höheren Alkylen- und Polyalkylenätherglykolen, erhalten worden sind,
enthalten die erforderlichen Endgruppen mit aktivierendem
Rest. Eine andere Gruppe brauchbarer Polyole umfaßt die Cellulosen. Zwecks Herstellung
von Hochmolekularen mit guter Wasserbeständigkeit und anderen erwünschten Eigenschaften werden
jedoch die Polyalkylenäther, besonders Polypropylenglykol, unter den Polyolen bevorzugt.
Für die Katalyse bevorzugte Metallsalze sind die löslichen carbonsauren Salze, wie die Naphthenate,
Octoate, Oleate und Stearate, z. B. Bleinaphthenat, Bleitallat, Bleioctoat(-2-äthylhexoat), Wismutnaphthenat,
Antimonoctoat, Quecksilbernaphthenat, Zinn(II)-octoat und Zinn(II)-oleat.
Um als Katalysatoren wirksam zu sein, sollten diese Salze von stark chelatisierenden Gruppen, wie
OH, SH, NR2, in Nachbarschaft zum Carboxyl-
kohlenstoffatom, ζ. B. in α- oder /3-Stellung zu
diesem, frei sein. R bedeutet Wasserstoff oder einen einwertigen organischen Rest.
Damit die Umsetzungsgemische bei Raumtemperatur zu festen Elastomeren erhärten, müssen die
Systeme praktisch säure- und wasserfrei und frei von irgendwelchen stark chelatisierenden Verbindungen,
wie Brenzcatechin
OH
OH
und 1,10-Phenanthrolin
/Ν—X x /^N\
Während das molare NCO/OH-Verhältnis in weiten Grenzen variieren kann, erhält man die
brauchbarsten Produkte bei einem NCO/OH-Verhältnis von 1, so daß sämtliche umsetzungsfähigen
Atome verbraucht werden und Nebenreaktionen, die zu einer Verschlechterung der Eigenschaften des
Elastomeren führen könnten, nicht eintreten. Ebenso kann das Verhältnis zwischen etwa 0,5 : 1 bis 1,5 : 1
schwanken. Ein Verhältnis von etwa 0,9 : 1 bis etwa 1,1 : 1 liefert optimale Produkte.
Die Menge des zu verwendenden Katalysators, bezogen auf das Gewicht der NCO- und Hydroxyl-Umsetzungspartner,
kann in sehr weiten Grenzen variieren. 1ZsO0Zo Metallsalzkatalysator hat sich in
einigen Systemen schon zur Beschleunigung der Härtung bei Raumtemperatur als ausreichend erwiesen.
Etwa I0Zo Katalysator stellt die obere Grenze
bei einer merklichen Verkürzung der bei Raumtemperatur nötigen Härtezeit dar. Größere Mengen ergeben
keine merkliche Abkürzung dieser Zeit. In einigen Fällen kann die Wärmebeständigkeit des
Produktes ungünstig beeinflußt werden. Deshalb erscheint eine größere Menge nur angezeigt, wenn bestimmte
plastizierende oder andere Effekte bei dem ^Produkt erreicht werden sollen.
Die Härte und die Menge des kautschukartigen Anteils in den elastomeren Endprodukten können
innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen durch Einbeziehung von trifunktionellen Komponenten in
vorbestimmten Mengen in das System oder durch Einbauen einer solchen Trifunktion in das Isocyanat
oder Polyol geregelt werden, wodurch man vernetzende Stellen erhält, die eine vernetzte hochmolekulare
Struktur entstehen lassen. So kann eine geringe Menge eines Triols, wie 1,2,6-Hexantriol,
verwendet werden, um die Bildung eines Polyalkylenäthertriols zu initiieren. In den Polyisocyanatanteil
des Systems kann eine geringe Menge eines Triisocyanats, z. B. eines aus Tolylendiisocyanat und Trimethylolpropan,
einbezogen werden. Die berechenbare Menge dieser Zusätze bestimmt die Anzahl der
Vernetzungen, die auf der Grundlage des Molekulargewichtes des endgültigen Polyadduktes vorherbestimmt
werden kann.
Die Elastomeren können wie üblich Antischaummittel, Antioxydantien, Stabilisatoren sowie Verstärker,
Füller und Pigmente enthalten. Diese Zusätze sollen möglichst wasserfrei, säurefrei und frei
von stark chelatisierenden Gruppen sein.
Wie erwartet, sind die Katalysatoren innerhalb der Gruppe nicht bei jedem Polyol-Polyisocyanat-System
gleich wirksam. Die Bleisalzkatalysatoren werden meist bevorzugt, da sie aus sämtlichen Isocyanat-Polyol-Kombinationen
bei Raumtemperatur in verhältnismäßig kurzer Zeit feste Elastomere erzeugen. Die Bleisalzkatalysatoren scheinen bei der Urethanbildung
spezifisch die NCO-Hydroxyl-Reaktion stärker zu katalysieren als mögliche Nebenreaktionen,
ebenso die Bildung von festen Hochmolekularen sogar aus sterisch stark gehinderten Diisocyanaten,
wie Duroldiisocyanat.
Aromatische Diisocyanat-Diol-Systeme der genannten
Art gelieren bei Umsetzung in Gegenwart von katalischen Mengen der löslichen Metallsalze
nach der Erfindung bei Raumtemperatur iewöhnlich innerhalb eines Zeitraumes von 10 JViauten und
können nach dem Gießen schon nach weniger als einer, meist nach einer halben Stunde, von der
Form befreit werden. Die erhaltenen festen Produkte erreichen ihre endgültigen Eigenschaften bei Raumtemperatur
innerhalb eines Zeitraumes von 72 Stunden und gewöhnlich innerhalb eines Zeitraumes von
weniger als etwa 12 Stunden.
Es zeigt die Bedeutung der Gegenwart der aktivierenden Reste in den Hydroxylgruppen tragenden
Endgruppen, wenn diese Gruppen mit Isocyanaten in Gegenwart der erfindungsgemäßen löslichen Metallsalze
umgesetzt werden.
Umsetzungsgemische werden in Form von Dioxanlösungen unterschiedlicher einwertiger Alkohole mit
einem Toluoldiisocyanat-Trimethylolpropan-Addukt (Toluoldiisocyanat zu Trimethylolporpan = 10 : 1)
hergestellt, wobei in der Lösung eine Viomolare Hydroxyl- und eine Viomolare NCO-Konzentration
vorliegt. Zu je 100 Gewichtsteilen der Lösung wird 1 Teil Katalysator gegeben.
In allen Fällen werden Addukte aus einem Gemisch der isomeren 2,4- und 2,6-Tolylendiisocyanate
(80 : 20) und Trimethylolpropan im Verhältnis 10.: 1 zusammen mit den bestimmten einwertigen
Alkoholen und löslichen Metallsalzen aus der folgenden Tabelle verwendet.
Bei sämtlichen Gemischen beträgt der maximale Temperaturanstieg gegenüber Raumtemperatur bei
vollständiger Umsetzung bei Raumtemperatur etwa 34°C, wie durch schnelle Umsetzungen innerhalb
etwa 10 Sekunden oder darunter und mittels der Temperaturanstiege bestimmt wurde. Die schnellen
Umsetzungen wurden durch schneller wirksame Katalysatoren, gewöhnlich Bleioctoat, mit einer
aktiven, Hydroxylgruppen tragenden Verbindung, wie (CH3)2NCH2CH2OH, erreicht, wobei nur geringe
oder keine Wärmeverluste auftraten. Vergleicht man diesen Wert von 34° C mit den folgenden Temperaturanstiegen,
so erhält man gute Anhaltspunkte für die relative Aktivität verschiedener Kombinationen
von Metallsalzen und aktivierenden Resten. In den folgenden Fällen wurde der Temperaturanstieg
über 2 Minuten verfolgt.
Katalysator
Temperaturanstieg nach 2 Minuten (°C)
Einwertiger Alkohol
Einwertiger Alkohol
C2H5OCH2CH2OH
H-C4H9OH
C2H5SCH2CH2OH
Kein Katalysator
Bleioctoat (Pb-di-2-äthylhexoat)
Antimonoctoat
Zinnoctoat....
Quecksilbernaphthenat.
Wismutnaphthenat............
Kobaltoctoat....
Manganoctoat
Eisen(III)-octoat
28
31
28
25
21
10
0
4
4
4
4
4
4
4
4
13
4
4
12
6
6
30
29
29
30
22
12
Es ergibt sich, daß bei diesem einfachen Wertevergleich
der aktivierende Einfluß der einwertigen Alkoholreste auf die Blei-, Antimon-, Zinn-, Quecksilber-
und Wismutkatalysatoren offensichtlich ist, im Gegensatz zu den nicht katalysierten Systemen
oder solchen, in denen die üblichen trocknenden Salze, wie Kobaltoctoat, Manganoctoat und
Eisen(III)-octoat, verwendet werden. Die Gruppenbeziehung der Blei-, Zinn-, Antimon-, Quecksilberund
Wismutsake tritt bei der Umsetzung in n-Butanol nicht hervor, sondern nur in solchen Alkoholen,
die einen aktivierenden Rest enthalten. Die in diesem Beispiel mit n-Butanol verglichenen zwei Alkohole
enthalten Schwefel- bzw. Sauerstoffatome, in beiden Fällen an Kohlenstoffatome gebunden, die in a-Stellung
zu dem die Hydroxylgruppe tragenden Kohlenstoffatom stehen.
Das Fehlen dieser Gruppenbeziehung der erfindungsgemäßen
Metallsalze untereinander bei einfachen Alkoholen ohne aktivierende Reste wurde durch Verwendung von Umsetzungssystemen nachgewiesen,
die solche einfachen Alkohole, wie Butanol, und ungehinderte Isocyanate, wie Phenylisocyanat,
sowie gehinderte Isocyanataddukte, wie das in diesem Beispiel genannte Tolylendiisocyanatisomere,
das durch Umsetzung mit Trimethylolpropan etwas trifunktionelles Isocyanat enthält (100 Teile
Tolylendiisocyanat auf je 10 Teile Trimethylolpropan), enthalten.
Beisρiel 2
50
Es wird die Wirkung verschiedener aktivierender Reste, d. h. O, OH, N und S, in Verbindung mit den
löslichen carbonsauren Salzen des Sb(III), Pb(II), Sn(II), Bi(III) und Hg(II) von Beispiel 1 erläutert.
Die Zeichnungen I bis VIII zeigen, wie verschiedene, einen aktivierenden Rest aufweisende Alkohole mit
einem gehinderten Diisocyanat, das etwas trifunktionelle
Substanz aufweist (wie es zur Bildung brauchbarer fester Polyaddukte notwendig ist), in Gegenwart
verschiedener löslicher carbonsaurer Metallsalze umgesetzt werden, wobei es sich bei den Salzen
um die im Beispiel 1 genannten handelt. Die Umsetzungsgemische
wurden aus äquimolaren Mengen von Hydroxyl- und Isocyanatgruppen hergestellt f>5
(ausgenommen im Falle der Zeichnungen I und II," wo zwei Hydroxylgruppen je Isocyanatgruppe vorliegen),
wobei 0, !molare Lösungen in Dioxan bereitet
wurden. Die Katalysatoren wurden in gleicher Weise und Menge wie im Beispiel 1 zugesetzt. Der
Temperaturanstieg bezieht sich in allen Beispielen, wenn nicht anders angegeben, etwa auf Raumtemperatur
(250C). "
Wie sich aus den Zeichnungen I bis VIII ergibt, sind die Gemische, die katalysierende Pb-, Sn-,
Bi-, Sb- und Hg-Salze enthalten, umsetzungsfähiger als die Gemische, die Kobalt-, Mangan- und" Eisensalze
enthalten, obwohl die Reihenfolge dieser katalysierenden Salze mit der Art der endständigen Alkoholgruppe
variiert.
Es werden Äthylenglykol und Duroldiisocyanat, ein sterisch stark gehindertes Diisocyanat, miteinander
umgesetzt, und zwar unter Verwendung von 0,2 Mol Äthylenglykol und 0,1 Mol Diisocyanat in
Dioxan, das etwa 1 Teil löslichen Metallsalzkatalysator je 100 Gewichtsteile Dioxan enthält, um so die
katalytische Wirksamkeit zu erläutern. Ähnliche Umsetzungsgemische werden unter Verwendung von
0,1MoI (CHskN — CH2 — CH2OH und 0,1 Mol
NCO
OCH3
einer sehr inerten Isocyanatverbindung, hergestellt. Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle.
Die Duroldiisocyanatproben werden mit (a) und die o-Methoxyphenylisocyanatproben mit (b) bezeichnet.
Der maximale theoretische Temperaturanstieg bei der Umsetzung sollte etwa 34CC betragen;
praktisch zeigt jedoch ein Temperaturanstieg von etwa 30 C die vollständige Umsetzung an.
Gemessener Temperaturanstieg | (a) | (b) | |
Metallsalz | nach 6 Minuten (0C) | 33 | 32 |
31 | 32 | ||
Pb | 24 | 18 | |
Bi | 19 | 32 | |
Sb | |||
Sn |
Fortsetzung
Gemessener Temperaturanstieg | (a) | (b) | |
Metallsalz | nach 6 Minuten (0C) | 12 | 28 |
14 | Π | ||
Hg | — | 5 | |
Co | 14 | — | |
Mn | — | 2 | |
Fe | |||
Mit diesen zunehmend sterisch gehinderten Isocyanatgruppen
zeigen die Bleisalze innerhalb der Metallsalzgruppe übereinstimmend ihre gute katalytische
Wirkung.
Feste Polyaddukte aus der folgenden, unterschiedliche
Metallsalzkatalysatoren enthaltenden Umsetzungsmischung werden in kleine, flache, oben offene
Gießpfannen gegossen, zu festen Tafeln gehärtet und aus den Formen herausgenommen.
3,3'-Dimethyldiphenylmethan-4.4'-diisocvanat 375 Teile
CH2
J \
NCO
CH,
/2
Polypropylenglykol vom MG = 1025
(1 Teil Trimethylolpropan auf je
40 Teile enthaltend) 1100 Teile
(1 Teil Trimethylolpropan auf je
40 Teile enthaltend) 1100 Teile
Die bei der Messung mit dem Durometer auftretende Differenz zwischen den Ablesungen an der
Oberseite und der Unterseite der Tafeln der festen Elastomeren zeigen bis zu einem gewissen Grade
das Auftreten von Nebenreaktionen an der der Luft ausgesetzten Oberfläche in den Schmelzpfannen an.
Diese Nebenreaktionen sind mit Blei-, Zinn- und Quecksilbersalzen von geringer Bedeutung, ebenso
bei den Antimon- und Wismutsalzen, dagegen fallen
ίο die Abweichungen bei Verwendung der Kobalt-,
Mangan- und Eisensalze auf.
Sämtliche mit den erfindungsgemäßen Metallsalzkatalysatoren gehärteten Umsetzungsgemische erhärten
bei Raumtemperatur innerhalb von 20 Stunden unter Bildung von zähen, festen Elastomeren,
was bei anderen Gemischen nicht der Fall ist.
Ähnliche Ergebnisse erhält man mit Umsetzungsgemischen aus Tolylendiisocyanat und Trimethylolpropan
(10 : 1) mit Polypropylenglykol. Die katalysatorgehärteten Produkte der Erfindung liefern
Elastomere mit einem Ablesewert von etwa 45 im Durometer und einem Unterschied von ± 3 Punkten
zwischen den Ablesungen an Ober- und Unterseite der geformten Artikel, nachdem diese nach 20 Stunden
aus den Formen herausgenommen worden sind, während die mit den Kobalt-, Mangan- und Eisensalzen
gehärteten Produkte Differenzen von 20 bis 35 Punkten zeigen, während nur ein Polyaddukt, das
das Kobaltsalz enthält, eine solche von 20 liefert, und zwar nach 6stündigem Erhitzen im Ofen bei
65 C. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 4.
In diesem Gemisch trifft auf jede NCO-Gruppe eine OH-Gruppe. Zu je 55Og dieser Umsetzungsmischung wird 1 g Metallsalzkatalysator gegeben.
Diese katalysatorhaltigen Gemische werden von Hand vermischt und einfach in die Gießpfannen gegössen;
die Proben werden bei Raumtemperatur an der Luft gehärtet; danach werden die Proben in
einen Ofen gestellt, um die Gewähr zu haben, daß die Polyaddukte ihre endgültigen Festigkeitseigenschaften
erreicht hatten.
45
Härte (»Shore-A2-Durometer«) | unten | Gehärtet | unten | |
32 | 20 Stunden bei | 32 | ||
Gehärtet | 30 | Raumtemperatur und | 30 | |
IVICloIlSoliC | 20 Stunden bei | 2C | 6 Stunden bei | 20 |
Raumtemperatur | 34 | 65= C im Ofen | 37 | |
30 | oben | 30 | ||
oben | 7 | 30 | 20 | |
Pb-octoat | 30 | 15 | 27 | 24 |
Sn-octoat | 27 | geliert, doch zu | 20 | 12 |
Sb-octoat | 18 | weich für eine | 35 | |
Hg-naphthenat | 32 | Messung mit | 26 | |
Bi-naphthenat | 26 | dem Härte | 15 | |
Co-octoat | 3 | prüfgerät | 10 | |
Mn-oct oat | 0 | 8 | ||
Fe(I ID-oct oat | ||||
Härte (»Shore-Aj-Durometer«) | unten | Gehärtet | unten | |
40 |
20 Stunden bei
Raumtemperatur und |
45 | ||
Katalysator |
Gehärtet
20 Stunden bei |
44 | 6 Stunden im Ofen | 46 |
Raumtemperatur | 32 | bei 65°C | 46 | |
33 | oben | 45 | ||
oben | 32 | 45 | 35 | |
Pb-octoat | 35 | 7 | 44 | 35 |
Sn-octoat | 40 | 36 | 44 | 30 |
Bi-naphthenat | 27 | geliert, doch | 43 | 36 |
Hg-naphthenat | 17 | nicht genügend | 25 | |
Sb-octoat | 20 | hart zur Mes | 20 | |
Co-octoat | 3 | sung mit dem | 8 | |
Mn-octoat | 2 | »Shore-Ao- | 0 + | |
Fe-octoat | Penetrometer« | |||
Feste, geformte, kautschukartige Tafeln wurden unter Verwendung einer Anzahl von Metallsalzen
zur Beschleunigung der Härtung' bei Raumtemperatur aus der folgenden Umsetzungsmischung hergestellt
:
6s Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat ... 340 Teile
CH,
NCO
909 532/346
ίο
40 Teile Polypropylenglykol,)
MG = 1025 \...
1 Teil Trimethylolpropan J
Sämtliche Teile sind Gewichtsteile.
Zu je 150 g des Umsetzungsgemisches werden 1 g eines Metallsalzes (s. folgende Tabelle) gegeben. Die
salzhaltigen Reaktionsmischungen werden dann bei Raumtemperatur in offene Formen gegossen, wo sie
bei Raumtemperatur über Nacht verbleiben. Die geformten Produkte werden mit einem »Shore-A2-Penetrometer«
auf ihre Härte geprüft. Danach wurden einige Produkte weiter 6 Stunden auf 65°C erhitzt
und auf ihre Durometerhärte geprüft. Da von jeder ein Salz enthaltenden Umsetzungsmischung mehrere
geformte Produkte vorlagen, sind die in der folgenden Tabelle angegebenen Durometerwerte Durchschnittswerte.
Härte (»Shore-A2-Durometer«) | unten | Gehärtet | unten | |
42 | 20 Stunden bei | 44 | ||
Gehärtet | 42 | Raumtemperatur und | t | |
Katalysator | 20 Stunden bei | 40 | 6 Stunden im Ofen | 43 |
Raumtemperatur | 37 | bei65°C | 35 | |
35' | oben | 38 | ||
oben | 35 | 42 | 33 | |
Pb-octoat | 42 | 15 | 39 | 33 |
Sn-octoat | 39 | 31 | 38 | |
Bi-naphthenat | 37 | 39 | ||
Hg-naphthenat | 37 | 30 | ||
Sb-octoat | 30 | 28 | ||
Co-octoat | 28 | geliert | ||
Mn-octoat | geliert | 28 | ||
Fe-octoat | 27 |
Wie Tabelle 5 zeigt, ist die katalytisch^ Uberlegen-1100
Teile heit der Blei-, Zinn-, Wismut-, Quecksilber- und Antimonsalze bei ungehinderten Diisocyanaten auf
Grund einfacher Durometermessungen nicht so augenfällig wie bei Polyadduktsystemen, die gehinderte
Diisocyanate als Umsetzungspartner enthalten. Die Kobalt-, Mangan- und Eisensalze enthaltenden
Polyaddukte blieben an ihren der Luft ausgesetzten Oberflächen klebrig, was Nebenreaktionen
an der Oberfläche anzeigt, die bei den anderen Polyaddukten nicht auftreten. Die Zeitdauer der
Aushärtung bis zur Herausnahme der Produkte aus der Form läßt sich bei den mit Kobalt, Mangan und
Eisen gehärteten Polyaddukten hinsichtlich ihrer Kürze nicht mit derjenigen bei anderen Polyadduktsystemen
vergleichen, in denen mit anderen in der Tabelle angegebenen Metallsalzen gehärtet worden
ist.
Unter »wasserfrei« wird hier ein Wassergehalt von weniger als etwa 0,3 Gewichtsprozent des Polyols
verstanden. »Säurefrei« heißt, daß das betreffende Produkt praktisch säurefrei ist.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von nichtzelligen Polyurethanen durch Umsetzen von Reaktionsgemischen, die durch Umsetzung von aromatischen Diisocyanaten und polymeren Polyolen, die vorwiegend sekundäre Hydroxylgruppen enthalten, erhalten worden sind, unter praktisch "wasserfreien Bedingungen sowie in Gegenwart von Metallverbindungen als Härtungskatalysatoren unter Formgebung, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Raumtemperatur in Gegenwart einer katalytischen Menge eines löslichen Salzes einer organischen Säure mit Pb(II) oder, weniger bevorzugt, mit Hg(II), Sn(II), Bi(III) oder Sb(III) durchfuhrt.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|
GB997369A (en) | 1965-07-07 |
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