DE19512778C1 - Verfahren zur Herstellung von isocyanatreaktiven Polyoldispersionen und deren Verwendung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von isocyanatreaktiven Polyoldispersionen und deren VerwendungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von isocy
anatreaktiven Polyoldispersionen sowie deren Verwendung zur Herstel
lung neuer Polyurethane.
Es ist bekannt, Polyurethane (PUR) durch chemische Umwandlung mittels
Wasser (Hydrolyse), Aminen (Aminolyse) oder Alkoholen (Alkoholyse) in
isocyanatreaktive, flüssige Produkte zu überführen. Insbesondere die Al
koholyse hat sich zu einer auch technisch realisierbaren Methode für das
rohstoffliche Recycling von Polyurethanen entwickelt.
Die Alkoholyse von PUR beruht auf einer Gleichgewichtsreaktion, bei wel
cher zur Spaltung der Urethangruppen überstöchiometrische Mengen an
Hydroxylgruppen in Form von Diolen erforderlich sind. Eine Zusammen
fassung der bekannten Methoden zur Alkoholyse von PUR findet sich in
Kunststoff 81 (1991), S. 301-305.
Werden die Diole bei der Alkoholyse von PUR nicht im Überschuß einge
setzt, bleibt die Alkoholysereaktion auf der Stufe höhermolekularer
Bruchstücke stehen. Die dabei erhaltenen, hochviskosen und inhomoge
nen Produkte eignen sich nicht zur Herstellung von PUR mittels üblichen
Verarbeitungsvorrichtungen. Die nach dem bekannten Alkoholyseverfah
ren hergestellten Polyole sind insbesondere darin nachteilig, daß sie hohe
Hydroxyläquivalente aufweisen, wodurch deren Anwendung auf die Her
stellung harter PUR-Erzeugnisse beschränkt ist.
Alle bekannten Verfahren sind weiterhin darin nachteilig, daß als Neben
produkte in nicht unerheblichen Mengen aromatische Amine gebildet wer
den, die in der Regel als giftig einzustufen und zu deklarieren sind.
Da derart einzustufende Recyclatrohstoffe nur schwer handhabbar sind,
wurde versucht, durch aminreaktive Zusatzstoffe diese aromatischen
Amine zu binden und auf einen möglichst geringen Gehalt zu reduzieren.
Verfahren zur Deaminierung solcher Recyclatpolyole mit verschiedenen
Additiven während bzw. nach der Alkoholysereaktion sind beispielsweise
in DE-B 41 16 700, DE-A 42 15 014 und DE-A 42 34 335 beschrieben. Um
einen tolerierbaren Minimalgehalt an aromatischen Aminen zu erzielen,
sind jedoch erhebliche Mengen an Deaminierungsreagentien erforderlich,
die sich sowohl kostenerhöhend als auch qualitätsbeeinträchtigend hin
sichtlich der Verwendung der Alkoholysepolyole auswirken. Die Möglich
keiten einer praktischer Anwendung des PUR-Recyclings durch Alkoholy
se sind dadurch erheblich eingeschränkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah
ren zur Herstellung von stabilen isocyanatreaktiven Polyoldispersionen
durch chemischen Abbau von Polyurethanabfällen zur Verfügung zu stel
len, bei dem die vorgenannten Nachteile der Alkoholyse nicht auftreten,
und bei dem insbesondere Recyclatpolyole erhalten werden, die nur eine
sehr geringe Menge an aromatischen Aminen und nichtumgesetzten Gly
kolen enthalten, so daß die Recyclatpolyole sehr viel
niedrigere Hydroxylzahlen aufweisen, als bislang herstellbare Alkoholyse-Polyole.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß An
spruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gegenstand der Erfindung ist zusätzlich die Verwendung der nach dem erfin
dungsgemäßen Verfahren hergestellten Polyoldispersionen zur Herstel
lung von neuen Polyurethanen, insbesondere Polyurethanweichschaum
stoffen.
Erfindungsgemäß hat sich überraschenderweise gezeigt, daß Polyuretha
ne mit den in Anspruch 1 genannten cyclischen Dicarbonsäureanhydriden und/oder cyclische Dicar
bonsäureanhydride bildenden Dicarbonsäuren und/oder deren Derivaten
dann stabile, feindisperse, flüssige Polyolprodukte bilden, wenn die Um
setzung in Gegenwart von Polyetherolen durchgeführt wird, die vor oder während
der Abbaureaktion mit kohlenstoffungesättigten, carbo
nylgruppenhaltigen Monomeren einer radikalischen Pfropfungsreaktion
unterzogen werden. Es werden dabei Produkte erhalten, deren Hydroxylä
quivalente im Bereich der für die Abbaureaktion eingesetzten Polyetherole
liegen. Damit ist es erfindungsgemäß erstmalig gelungen, durch chemi
schen Abbau von Polyurethanen Rohstoffe zu erzeugen, die nicht nur zur
Herstellung harter, sondern auch weicher und nur weitmaschig vernetzter
Polyurethane eingesetzt werden können. Nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren lassen sich beispielsweise PUR-Weichschaumstoffe in flüssige
Polyole umwandeln, deren Hydroxylzahlen deutlich unter 50 mg KOH/g
liegen. Dahingegen werden durch die bisher üblichen Alkoholyseverfah
ren aus den gleichen Weichschaumstoffen Polyole gewonnen, deren Hy
droxylzahlen regelmäßig über 200 mg KOH/g liegen.
Ferner enthalten die erfindungsgemäß erhaltenen Polyoldispersionen
überraschenderweise nur geringe Mengen an aromatischen Aminen, wie
Methylendiphenyldiamin bzw. Toluylendiamin. Bei den gemäß Stand der
Technik erhaltenen Alkoholysepolyolen lassen sich dagegen in der Regel 1
bis 2 Gew.-% solcher aromatischen Amine nachweisen, wodurch zusätzli
che Maßnahmen für eine Deaminierung erforderlich werden.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es erstmalig, auf direk
tem Wege die Eigenschaften der Recyclatpolyole den Polyolen anzupassen,
die für die Herstellung der eingesetzten Polyurethane verwendet wurden.
Zumindest bei weichen Polyurethanen war dies mit den bisher bekannten
Alkoholyseverfahren nicht möglich.
Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich alle Abfälle von Polyure
thanen auf der Basis von weichen bis halbharten, gegebenenfalls mit an
deren Polymeren und/oder Füllstoffen vermischten Polyurethanen, bei
spielweise auf Polyether- oder Polyesterbasis, sowie Polyharnstoffe und
deren Copolymere. Die verfahrens- und anwendungstechnischen Ge
sichtspunkte der Polyurethane, ob füllstoff- und additivhaltig, massig
oder geschäumt, sind dabei ohne Bedeutung für das erfindungsgemäße
Verfahren. Aus verfahrenstechnischen Gründen ist es jedoch sinnvoll, die
Polyurethanabfälle in zerkleinerter Form einzusetzen. Der Zerkleine
rungsgrad ist beliebig wählbar und beeinflußt lediglich die Geschwindig
keit der Abbaureaktion. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich ins
besondere auch für Polyurethane, die mit thermoplastischen Kunststof
fen, wie Polyolefinen, ABS oder PVC vergesellschaftet und von diesen nur
schwer abtrennbar sind. Bei geeigneter Wahl der Reaktionsbedingungen
können solche Thermoplaste in feinteiliger Form in das Recyclat eingear
beitet werden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden für die Abbaureaktion cycli
sche Dicarbonsäureanhydride und/oder Dicarbonsäuren und/oder deren
Derivate, welche, üblicherweise bei erhöhter Temperatur, unter Wasser
abschaltung cyclische Dicarbonsäureanhydride bilden, eingesetzt, ausgewählt
aus der Gruppe Bernsteinsäureanhydrid,
Glutarsäureanhydrid, Äpfelsäureanhydrid,
Phthalsäureanhydrid, dihalogenierte und tetrahalogenierte Phthalsäure
anhydride, beispielsweise Di- und Tetrachlorphthalsäureanhydrid oder
Di- und Tetrabromphthalsäureanhydrid oder Diels-Alder-Addukte von
Maleinsäureanhydrid. Ebenfalls können die diesen Anhydriden zugrunde
liegenden Dicarbonsäuren und/oder deren Derivate eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß können ebenfalls Gemische dieser Verbindung zum
Einsatz kommen. Geeignete Dicarbonsäurederivate, welche cyclische Di
carbonsäureanhydride bilden können, sind beispielsweise Ester der Di
carbonsäuren. Das Gewichtsverhältnis der cyclischen Dicarbonsäurean
hydride und/oder Dicarbonsäuren und/oder Derivate zu den Polyur
ethanabfällen beträgt vorzugsweise 0,05-1 : 1, weiter vorzugsweise
0,1-0,5 : 1.
Andere Säuren wie die genannten Dicarbonsäureanhydride und Dicarbon
säuren können beim erfindungsgemäßen Verfahren als Additive, bei
spielsweise zur Beschleunigung der Abbaureaktion oder zur Erzielung
spezieller Eigenschaften, wie der Erhöhung der Flammwidrigkeit, zuge
setzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird geeigneterweise bei Temperaturen
von 140 bis 250°C, vorzugsweise 180 bis 220°C durchgeführt, wobei
üblicherweise Reaktionszeiten von 1 bis 10 Stunden erforderlich sind. Es
hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Abbaureaktion durch basische
Katalysatoren, wie Alkalihydroxide und -alkoxide sowie tertiäre Amine be
schleunigt werden kann. Falls erwünscht, können solche Katalysatoren in
Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das gesamte
Reaktionssystem, zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Abbaureaktion erfolgt in Gegenwart von Polyethe
rolen mit einer Molmasse von 500 bis 6000 g/Mol und einer Hydroxyl
funktionalität von 2 bis 5. Solche Polyetherole werden üblicherweise bei
der Herstellung von Polyurethanen eingesetzt. Besonders geeignet sind
Polyetherole auf Propylenoxidbasis mit Molmassen von über 1000 g/Mol
und Hydroxylfunktionalitäten von 2 bis 3. Das Gewichtsverhältnis der Po
lyetherole zu den Polyurethanabfällen beträgt vorzugsweise 0,2-2 : 1, wei
ter vorzugsweise 0,5-1 : 1.
Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, daß die Polyetherole vor oder während der Abbaureaktion mit
kohlenstoffungesättigten, carbonylgruppenhaltigen Monomeren einer ra
dikalischen Pfropfungsreaktion unterzogen werden. Durch diese Maßnah
me gelingt es, die entstandenen heterogenen Produkte in dispersem Zu
stand zu stabilisieren. Wird das Umsetzen dagegen ohne eine solche Pfrop
fungsreaktion durchgeführt, erhält man zwar weitgehend abgebaute Poly
urethane, jedoch findet die Reaktion je nach den Gewichtsverhältnissen
der Reaktanten im hochviskosen bis halbfesten Zustand statt. Die erhalte
nen Reaktionsprodukte sind dann in der Regel ebenfalls fest bis hochvi
skos und meist heterogen bis grobdispers.
Bei dem Versuch, die Reaktion lediglich in Gegenwart von Diolen oder Po
lyetherolen durchzuführen oder mit diesen die Abbauprodukte in eine nie
derviskose, anwendungstechnisch brauchbare Form zu bringen, erhält
man in der Regel inhomogene Produkte. Wird dahingegen die Abbaureak
tion gemäß der Erfindung in Gegenwart von gepfropften Polyetherolen
durchgeführt, entstehen feindisperse flüssige Produkte mit ausgezeichne
ten anwendungstechnischen Eigenschaften. Insbesondere entstehen
beim erfindungsgemäßen Verfahren keine hohe Hydroxylfunktionalität,
sondern dazu gegensätzlich niederfunktionelle Produkte, die sich wiede
rum zur Herstellung weicher Polyurethane eignen.
Als kohlenstoffungesättigte, carbonylgruppenhaltige Monomere eignen
sich besonders acylgruppenhaltige Monomere, wie (Meth)Acrylsäure, Ma
leinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Crotonsäure sowie Allyl- und Vinyl
carbonsäureester. Bevorzugt werden dabei solche Substanzen eingesetzt,
die leicht zugänglich, leicht zu handhaben, kostengünstig und gegebenen
falls mit anderen Monomeren gut polymerisierbar sind. Insbesondere be
vorzugt werden (Meth)Acrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder
deren Derivate, wie etwa deren Anhydride und Ester, eingesetzt. Eine
Pfropfung mit einem anderen kohlenstoffungesättigten Comonomeren,
wie beispielsweise Styrol, kann erwünscht sein, um beispielsweise die Di
spersionsstabilität zu erhöhen oder die Teilchengröße der Abbauprodukte
zu steuern.
Das Gewichtsverhältnis der kohlenstoffungesättigten, carbonylgruppen
haltigen Monomeren zu den Polyetherolen beträgt vorzugsweise
0,01-0,2 : 1, weiter vorzugsweise 0,05-0,1 : 1.
Die Pfropfungsreaktion erfolgt geeigneterweise thermisch oder in Gegen
wart von für die radikalische Polymerisation üblichen Radikalbildnern,
wie Peroxiden oder Azoverbindungen. Solche Radikalbildner werden ge
eigneterweise in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise
0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Pfropfmasse, eingesetzt. Beispiele ge
eigneter Radikalbildner sind Azodiisobutyronitril, Dibenzoylperoxid, Di
tert-butylperoxid und Cumolhydroperoxid. Die Auswahl der Radikalbild
ner hängt von der Temperatur ab, bei der die Pfropfungsreaktion durchge
führt wird. Geeignete Temperaturen für die Pfropfungsreaktion betragen
20 bis 200°C. Um im Falle niedriger Temperaturen die Pfropfungsre
aktion zu beschleunigen, können übliche Beschleuniger, wie Amine oder
Metallverbindungen, zugesetzt werden. Die Pfropfungsreaktion kann zu
Beginn des Verfahrens extern oder in dem für die Abbaureaktion einge
setzten Reaktionsbehälter erfolgen. Ebenso ist es möglich, die Pfropfungs
reaktion gleichzeitig mit der Abbaureaktion ablaufen zu lassen.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Abbaureaktion in Gegenwart von
Wasser und/oder flüchtigen Carbonsäuren, wie Ameisensäure und Essig
säure, durchzuführen. Bei dieser Verfahrensweise werden alle Reagent
ien, einschließlich den gepfropften Polyetherolen, vorgelegt und mit Poly
urethanabfällen überschichtet. Bei Temperaturen ab etwa 140°C wird
dann das Polyurethan unter Druck durch Wasser- und Säuredampf ver
flüssigt und zusammen in eine disperse flüssige Masse umgewandelt.
Nach dem Entfernen der flüchtigen Komponenten bei erhöhter Tempera
tur, gegebenenfalls unter verringertem Druck, werden Reaktionsprodukte
mit den vorgenannten Eigenschaften erhalten. Vorteilhaft ist hierbei die
Durchführung der Reaktion in einer Schneckenmaschine bei Temperatu
ren über 150°C und entsprechend kurzen Reaktionszeiten, wobei die
flüchtigen Bestandteile in einer Entgasungszone des Extruders leicht ent
fernbar sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Satzbetrieb oder kontinuierlich
mit in der Reaktionstechnik üblichen Apparaturen durchgeführt werden.
Die einfachste Art der Umsetzung ist die diskontinuierliche Arbeitsweise
in einem beheizbaren Rührkessel. Hierbei wird entweder das gepfropfte
Polyetherol, zusammen mit den cyclischen Dicarbonsäureanhydriden
und/oder Dicarbonsäuren und/oder deren Derivaten, vorgelegt oder die
Pfropfungsreaktion im Rührkessel, beispielsweise während der Aufheiz
phase oder während der Abbaureaktion durchgeführt.
Die Zudosierung der normalerweise zerkleinerten Polyurethanabfälle er
folgt bei erhöhter Temperatur, so daß der Reaktorinhalt rührfähig bleibt
und bei erhöhter Temperatur gehalten wird. Das Verfahren wird unter
Rühren solange fortgesetzt, bis der Reaktorinhalt in einen niederviskosen,
feindispersen Zustand übergegangen ist. Danach wird das Reaktionspro
dukt abgekühlt und gegebenenfalls über ein Filter abgepumpt.
Bei der Wahl der Reaktionsvorrichtung und Arbeitsgerätschaften ist zu
berücksichtigen, daß sich das Reaktionsgemisch in der Hauptphase der
Abbaureaktion in einem hochviskosen bis pastösen Zustand befindet.
Durch entsprechend ausgelegte Rühr- bzw. Dispergiervorrichtungen und
Knetorgane können Misch-, Dispergier- und Wärmeübertragungsvorgän
ge in einer dem Fachmann bekannten Weise optimiert werden.
Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die kontinuierliche
Arbeitsweise in mehrstufigen Rührreaktoren, Schneckenmaschinen oder
Knetern. Diese Arbeitsweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn bei
leicht abbaubaren Polyurethantypen und entsprechend hohen Reaktions
temperaturen, gegebenenfalls unter Mitwirkung von Katalysatoren, hohe
Reaktionsgeschwindigkeiten erzielt werden können. Durch Anwendung
hoher Scherkräfte sowie Auswahl entsprechender Dispergier-,
Schnecken- oder Knetwerkzeuge läßt sich die Abbaureaktion beschleuni
gen und der Dispersionsgrad der Reaktionsprodukte verbessern. Bei der
kontinuierlichen Arbeitsweise werden geeigneterweise die zerkleinerten
Polyurethanabfälle zusammen mit den Dicarbonsäureanhydriden
und/oder Dicarbonsäuren und/oder deren Derivaten unter Zusatz ge
pfropfter Polyetherole in die beheizte Reaktionszone eindosiert. Die Ver
weilzeit in der ersten und der weiteren Reaktionszone wird so reguliert,
daß nach Austritt aus der Reaktionszone das Polyurethan weitgehend ab
gebaut ist und in einem flüssig-dispersen Zustand vorliegt. Gegebenen
falls kann der Zusatz der gepfropften Polyetherole bei verschiedenen Re
aktionszonen erfolgen, um beispielsweise eine geeignete Viskositätsein
stellung des Reaktionsgemisches in den verschiedenen Zonen zu errei
chen. Ebenfalls ist es möglich, die Pfropfungsreaktion in den entsprechen
den Reaktionszonen simultan zur Abbaureaktion durchzuführen.
Das erfindungsgemaße Verfahren wird anhand der nachfolgenden Bei
spiele näher erläutert.
In einem mit Rührer ausgestatteten, elektrisch beheizten und temperier
baren Dreihalskolben werden 180 g eines langkettigen Polyethertriols mit
einer Molmasse von ca. 4000 g/Mol zusammen mit 12 g Acrylsäurebutyl
ester und 4 g Methylethylketonperoxid und 45 g Bernsteinsäureanhydrid
innerhalb einer Stunden auf 200°C aufgeheizt. Bei dieser Temperatur wer
den 300 g wassergetriebene, auf Toluylendiisocyanat (TDI)-Basis herge
stellte Polyurethanweichschaumstoffabfälle so zugegeben, daß die Tem
peratur auf 200°C gehalten wird. Danach werden weitere 2 Stunden bei
200°C gerührt und unter Rühren abgekühlt. Das feindisperse Produkt hat
folgendes typische Eigenschaftsbild:
Viskosität: 16 Pa·s bei 25°C
Hydroxylzahl: 30 mg KOH/g
Partikelgröße: < 30 µm
Toluylendiamin: 0,5 Gew.-%
Hydroxylzahl: 30 mg KOH/g
Partikelgröße: < 30 µm
Toluylendiamin: 0,5 Gew.-%
Das Reaktionsprodukt ist in beliebigen Verhältnissen mit Polyetherolen
auf der Basis von Propylenoxid mischbar und läßt sich in derartigen Gemi
schen problemlos zu neuen Polyurethanweichschaumstoffen verarbeiten.
In einer wie in Beispiel 1 beschriebenen Versuchsanordnung werden 30 g
Bernsteinsäureanhydrid, 20 g Phthalsäureanhydrid, 5 g Maleinsäurean
hydrid sowie 3 g Cumolhydroperoxid in 150 g eines Polyetherdiols mit ei
ner Molmasse von 2000 g/Mol unter Rühren auf 210°C aufgeheizt. Bei die
ser Temperatur werden 350 g eines auf Basis von Methylendi-p-phenyldi
isocyanat (MDI) und einem polymermodifizierten Polyetherol hergestellten
Polyurethanweichschaumstoffes innerhalb einer Stunde zugesetzt und
anschließend eine weitere Stunde bei 210°C intensiv gerührt. Nach Ab
kühlung hat das Produkt folgende Eigenschaften:
Viskosität: 13 Pa·s
Hydroxylzahl: 35 mg KOH/g
Säurezahl: 5 mg KOH/g
Partikelgröße: < 50 µm
Methylendiphenyldiamin: 0,2 Gew.-%
Hydroxylzahl: 35 mg KOH/g
Säurezahl: 5 mg KOH/g
Partikelgröße: < 50 µm
Methylendiphenyldiamin: 0,2 Gew.-%
Das Produkt ist in beliebigen Verhältnissen mit Polyetherolen mischbar
und läßt sich in derartigen Gemischen problemlos zu neuen Polyurethan
weichschaumstoffen verarbeiten.
In einer zweistufigen, kontinuierlich arbeitenden Rührkesselanordnung
mit einem Gesamtreaktionsvolumen von 8 Liter werden in den ersten
Rührreaktor folgende Stoffmengen pro Stunden eindosiert:
2800 g RRIM (reinforced reaction injection moulded)-
Polyharnstoffurethan
400 g Bernsteinsäureanhydrid
1400 g Polyethertriol (Molmasse 4000 g/Mol)
80 g Hydroxyethylacrylat
60 g Di-tert.-Butylperoxid
400 g Bernsteinsäureanhydrid
1400 g Polyethertriol (Molmasse 4000 g/Mol)
80 g Hydroxyethylacrylat
60 g Di-tert.-Butylperoxid
Das Gemisch fließt bei 200°C kontinuierlich durch die Anlage und verläßt
den zweiten Reaktor als viskose disperse Masse. Das Reaktionsprodukt
hat folgende Eigenschaften:
Viskosität: ca. 25 Pa·s, strukturviskos
Hydroxylzahl: 120 mg KOH/g
Säurezahl: 6 mg KOH/g
Methylendiphenyldiamin: 0,2 Gew.-%
Hydroxylzahl: 120 mg KOH/g
Säurezahl: 6 mg KOH/g
Methylendiphenyldiamin: 0,2 Gew.-%
(Bei der Alkoholyse von RRIM-Polyharn
stoffurethanen werden sehr viel höhere
Hydroxylzahlen erhalten.)
Das kurzglasfaserhaltige, lagerstabile Produkt, das mit unterschiedlich
sten Diolen und Polyolen mischbar ist, kann mit Hilfe üblicher Katalysato
ren mit MDI zu hartelastischen bis harten Polyurethanen umgesetzt wer
den.
Halbharter granulierter, mit ABS-PVC -Folien kaschierter Polyurethanin
tegralschaumstoff wird im Gewichtsverhältnis 10 zu 1,8 mit Bernstein
säureanhydrid in einen gegenläufigen Zweischneckenextruder eindosiert
und bei 220°C geschert. In die zweite und dritte Zone des Extruders wer
den jeweils im Gewichtsverhältnis 3 zu 10, bezogen auf das Polyurethan,
ein Gemisch aus 10 Teilen des zur Herstellung des Polyurethans verwen
deten Basispolyethertriols (Molmasse 4000 g/Mol) und 0,3 Teilen Acryl
säure sowie 0,2 Teilen Cumolhydroperoxid zudosiert. Das den Extruder
verlassende Produkt wird weitere 30 Minuten bei 200°C gerührt. Nach Ab
kühlen hat das Produkt folgende Eigenschaften:
Viskosität: 19 Pa·s
Hydroxylzahl: 45 mg KOH/g
Säurezahl: 5 mg KOH/g
Methylendiphenyldiamin: 0,1 Gew.-%
Hydroxylzahl: 45 mg KOH/g
Säurezahl: 5 mg KOH/g
Methylendiphenyldiamin: 0,1 Gew.-%
In einem Drucktopf werden 200 ml Wasser, 40 ml Ameisensäure, 20 g
Bernsteinsäure sowie 100 g eines mit Acrylsäure gepfropften Polyether
triols (Molmasse 4500 g/Mol) mit einer Hydroxylzahl von 35 g/Mol vorge
legt und mit 150 g eines mit TDI hergestellten, wassergetriebenen Polyure
thanschaumstoffes überschichtet. Das Reaktionsgefäß wird verschlossen
und eine Stunde bei 150°C gehalten, wobei sich ein Druck von ca. 4 bar
aufbaut. Danach werden bei 150°C flüchtige Bestandteile entfernt und
unter Rühren mit 100 g eines Polyethertriols (Molmasse 4500 g/Mol) ver
dünnt. Man erhält eine feindisperse viskose Flüssigkeit, aus der mit MDI
ein weicher Schaumstoff herstellbar ist.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung von isocyanatreaktiven Polyoldispersio
nen, bei dem Polyurethanabfälle mit cyclischen Dicarbonsäureanhydri
den aus der Gruppe Bernsteinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Äp
felsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, dihalogenierte Phthalsäurean
hydride, tetrahalogenierte Phthalsäureanhydride und Diels-Alder-Addukte von
Maleinsäureanhydrid und/oder den die
sen Anhydriden zugrundeliegenden Dicarbonsäuren und/oder deren De
rivaten in Gegenwart von Polyetherolen mit einer Molmasse von
500 bis 6000 g/Mol und einer Hydroxylfunktionalität von 2 bis 5 bei einer Tem
peratur von 140 bis 250°C einer Abbaureaktion unterzogen werden,
wobei die Polyetherole vor oder während der Abbaureaktion mit kohlen
stoffungesättigten, carbonylgruppenhaltigen Monomeren einer radikali
schen Pfropfungsreaktion unterzogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Polyurethanabfälle auf der Basis
von weichen bis halbharten, gegebenenfalls mit anderen Polymeren
und/oder Füllstoffen vermischten Polyurethanen eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gewichtsverhältnis der
cyclischen Dicarbonsäurenanhydride und/oder Dicarbonsäuren
und/oder deren Derivate zu den Polyurethanabfällen 0,05-1 : 1 beträgt.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei das Gewichtsverhältnis der Polyetherole zu den Polyurethanabfäl
len 0,2-2 : 1 beträgt.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei als kohlenstoffungesättigte, carbonylgruppenhaltige Monomere
(Meth)Acrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder deren Derivate,
gegebenenfalls zusammen mit anderen kohlenstoffungesättigten Como
nomeren verwendet werden.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei das Gewichtsverhältnis der kohlenstoffungesättigten, carbonyl
gruppenhaltigen Monomeren zu den Polyetherolen 0,01-0,2 : 1 beträgt.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Pfropfungsreaktion in Gegenwart von Radikalbildnern durchge
führt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei als Radikalbildner Peroxide oder
Azoverbindungen verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Radikalbildner in einer
Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Pfropfungsmasse, eingesetzt
werden.
10. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Abbaureaktion in Gegenwart von Wasser unter Druck durchge
führt wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei dieses kontinuierlich in mehrstufigen Rührreaktoren, Schnecken
maschinen oder Knetern durchgeführt wird.
12. Verwendung der nach dem Verfahren gemäß mindestens einem der
vorangehenden Ansprüche hergestellten Polyoldispersionen zur Herstel
lung von Polyurethanen.
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