DE19512778C1 - Verfahren zur Herstellung von isocyanatreaktiven Polyoldispersionen und deren Verwendung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von isocyanatreaktiven Polyoldispersionen und deren Verwendung

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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.
Beispiel 1
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.-%
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.
Beispiel 2
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.-%
Das Produkt ist in beliebigen Verhältnissen mit Polyetherolen mischbar und läßt sich in derartigen Gemischen problemlos zu neuen Polyurethan­ weichschaumstoffen verarbeiten.
Beispiel 3
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
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.-%
(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.
Beispiel 4
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.-%
Beispiel 5
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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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1229071A1 (de) * 1999-09-16 2002-08-07 Mitsui Takeda Chemicals, Inc. Verfahren zur behandlung von aus der dekompostierung gewonnenem polyol und aus dekompostierung gewonnener polyol
DE102013106364A1 (de) 2013-06-18 2014-12-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Blockschaumstoffes
WO2018091575A1 (de) 2016-11-18 2018-05-24 H & S Anlagentechnik Gmbh Recyclingpolyol
WO2018091568A1 (de) 2016-11-18 2018-05-24 H & S Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur herstellung von polyoldispersionen aus polyurethanabfällen und deren verwendung
DE102020126425A1 (de) 2020-10-08 2022-04-14 H & S Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Polyolkomposition enthaltend aus Polyurethan-Abfällen freigesetzte Polyole
WO2023203182A1 (en) 2022-04-22 2023-10-26 Repsol, S.A. Dispersant for producing polyol dispersions from polyurethane waste
WO2023203183A1 (en) 2022-04-22 2023-10-26 Repsol, S.A. Dispersant for producing polyol dispersions from polyurethane waste and uses thereof
WO2023249580A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-28 Safaş Saf Plasti̇k Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ Chemical method for producing a polyol

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3042804A1 (de) * 1980-11-13 1982-05-13 Bronislaw Prof. Dr. 5100 Aachen Prajsnar Verfahren zur aufbereitung von polyurethanen, polyurethanabfaellen
DE3409402A1 (de) * 1983-03-15 1984-09-27 Toyoda Gosei Co., Ltd., Haruhimura, Aichi Nicht vergilbender, halbstarrer polyurethanschaum
DE3435014A1 (de) * 1984-09-24 1986-03-27 Gunter Dr. 7080 Aalen Bauer Verfahren zur herstellung von polyolhaltigen fluessigkeiten aus polymerabfaellen
DE3702495A1 (de) * 1987-01-28 1988-08-11 Gunter Dr Bauer Verfahren zur herstellung polyolhaltiger fluessigkeiten und deren verwendung
DE4116700C1 (en) * 1991-05-22 1993-01-14 Gunter Prof. Dr. 7080 Aalen De Bauer Redn of content of aromatic amine(s), in prodn. of polyurethane(s) - by reacting with either carbonyl or glucose, fructose, maleic or fumaric acids or derivs.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3042804A1 (de) * 1980-11-13 1982-05-13 Bronislaw Prof. Dr. 5100 Aachen Prajsnar Verfahren zur aufbereitung von polyurethanen, polyurethanabfaellen
DE3409402A1 (de) * 1983-03-15 1984-09-27 Toyoda Gosei Co., Ltd., Haruhimura, Aichi Nicht vergilbender, halbstarrer polyurethanschaum
DE3435014A1 (de) * 1984-09-24 1986-03-27 Gunter Dr. 7080 Aalen Bauer Verfahren zur herstellung von polyolhaltigen fluessigkeiten aus polymerabfaellen
DE3702495A1 (de) * 1987-01-28 1988-08-11 Gunter Dr Bauer Verfahren zur herstellung polyolhaltiger fluessigkeiten und deren verwendung
DE4116700C1 (en) * 1991-05-22 1993-01-14 Gunter Prof. Dr. 7080 Aalen De Bauer Redn of content of aromatic amine(s), in prodn. of polyurethane(s) - by reacting with either carbonyl or glucose, fructose, maleic or fumaric acids or derivs.

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1229071A1 (de) * 1999-09-16 2002-08-07 Mitsui Takeda Chemicals, Inc. Verfahren zur behandlung von aus der dekompostierung gewonnenem polyol und aus dekompostierung gewonnener polyol
EP1229071A4 (de) * 1999-09-16 2004-05-26 Mitsui Takeda Chemicals Inc Verfahren zur behandlung von aus der dekompostierung gewonnenem polyol und aus dekompostierung gewonnener polyol
DE102013106364A1 (de) 2013-06-18 2014-12-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Blockschaumstoffes
DE102013106364B4 (de) * 2013-06-18 2015-04-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Blockschaumstoffes
KR20190082931A (ko) * 2016-11-18 2019-07-10 에이치 앤드 에스 안라겐테크니크 게엠베하 폴리우레탄 폐기물로부터 폴리올 분산물을 생산하는 방법 및 그 용도
WO2018091568A1 (de) 2016-11-18 2018-05-24 H & S Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur herstellung von polyoldispersionen aus polyurethanabfällen und deren verwendung
DE102016122276A1 (de) 2016-11-18 2018-05-24 H & S Anlagentechnik Gmbh Recyclingpolyol
DE102016122275A1 (de) 2016-11-18 2018-05-24 H & S Anlagentechnik Gmbh Polyoldispersionen aus Polyurethanabfällen
WO2018091575A1 (de) 2016-11-18 2018-05-24 H & S Anlagentechnik Gmbh Recyclingpolyol
RU2745870C2 (ru) * 2016-11-18 2021-04-02 Ха УНД Эс АНЛАГЕНТЕХНИК ГМБХ Способ получения дисперсий полиолов из отходов полиуретанов и их применение
US11124623B2 (en) * 2016-11-18 2021-09-21 H & S Anlagentechnik Gmbh Method for producing polyol dispersions from polyurethane waste and use thereof
KR102433229B1 (ko) * 2016-11-18 2022-08-17 에이치 앤드 에스 안라겐테크니크 게엠베하 폴리우레탄 폐기물로부터 폴리올 분산물을 생산하는 방법 및 그 용도
DE102020126425A1 (de) 2020-10-08 2022-04-14 H & S Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Polyolkomposition enthaltend aus Polyurethan-Abfällen freigesetzte Polyole
WO2022074184A1 (de) 2020-10-08 2022-04-14 H & S Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur herstellung einer polyolkomposition enthaltend aus polyurethan-abfällen freigesetzte polyole
WO2023203182A1 (en) 2022-04-22 2023-10-26 Repsol, S.A. Dispersant for producing polyol dispersions from polyurethane waste
WO2023203183A1 (en) 2022-04-22 2023-10-26 Repsol, S.A. Dispersant for producing polyol dispersions from polyurethane waste and uses thereof
WO2023249580A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-28 Safaş Saf Plasti̇k Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ Chemical method for producing a polyol

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