DE2238242A1

DE2238242A1 - Verfahren zur herstellung von polyurethanschaeumen

Info

Publication number: DE2238242A1
Application number: DE2238242A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Chem Darmochwal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-08-03
Filing date: 1972-08-03
Publication date: 1974-02-14

Description

Verfahren zur Herstellung von polyurethanschäumen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diroktvorfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen auf Basis der Diisocyanat-Polyadditionsreaktiono Es ist bekannt, Polyurethanschaumstoffe auf Grundlage der Polyadditionsreaktion im Direkt- bs Einstufen-Verfahren herzustellen, wobei stets Polyole, Isocyanate und Wasser in Gegenwart von Stabilisateren, Katalysatoren und gegebenenfalls unter Zusatz von weiteren Treibmitteln und die physikalischen Eigenschaften der Schaumstoffe beeinflussenden Produkten miteinander umgesetzt werden. Als Polyole dienen dabei in der Hauptsache Polypropylenglykolather mit Molekulargewichten von 2000 - 6000.
Die technisch fast ausschließlich verwondeton Isocyanate sind die Torische von 2,4- und 2,6-Diisocyanato-tuluol und das rohe 4,4'-Diisocyanato-diphenylmethan, das vom Herstellungsprozess noch eine größere Menge von Polyisocyanaten und anderen Nebenprodukten enthält.
Bei den wegen ihrer hohen Elastizität in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung zunehmenden selbsthärtenden Polyurethanschäumen (in der Fachsprache auch als "Kaltschäume" bezeichnet) verwendet man als Polyole durch Einbau von primären Hydroxylgruppen aktivierte Polypropylenglykoläther und auf der Isocyanatseite Gemische aus Diisocyanato-toluol mit rohem 4,4'-Diisocyanato-diphenylmethan, rohes Diisocyanat-toluol oder auch Gemische des reinen Diisocyanato-toluols mit Isocyanuraten oder Allophanaten. Eine Herstellungsweise dieser hochelastischen, selbsthärtenden Schäume mit reinem Diisocyanato-toluol als Isocyanat-Komponente ist bisher nicht bekannt geworden.
Es wurde nun gefunden, daß man aus den handelsüblichen, durch Äthoxylierung aktivierten Polyäther-Polyolen mit Hydrozylzahlen von 30 - 80 und reinem Diisocyanatotoluol-Gemischen (Isomeren-Verhältnis 2,4 : 2,6 = 80 : 20 oder 65 : 35) in Gegenwart von Wasser, Aminkatalysatoren und Schaumstabilisatoren hochelastische, selbsthärtende Schäume herstellen kann, wenn man dem zu verschäumenden Gemisch Formaldehyd als Gas oder wässrige Lösung oder Fermaldohyd-abspaltends Stoffe wie Dimethylol-Harnstoff oder wasserlösliche Vorkonsentate aus Melamin, Phenol oder Resorcin mit Formaldehyd zusetzt, bevor mit d.m Isocyanat gemischt wird. Überraschenderweise genügt schon eine Menge von 0,1 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyols, um den Schaumzerfall völlig zu verhindern, der beobachtet wird, wenn die gleiche Rezeptur ohne Formaldehydzusatz verwendet wird.
Auch. mit größeren Mengen Formaldehyd lassen sich stabile Schäume erzeugen. Dabei werden dann die weiteren Effekte des Formaldehyds deutlich: die Reaktion wird sehr viel schneller, so daß der Aminkatalysator teilweise, in extremen Fällen sogar ganz zurückgenommen werden muß; die Schäume werden immer leichter, weil der Formaldehyd als Treibmittel wirkt.
Mit steigendem Gehalt von Formaldehyd wird auch die Abbindezeit geringer.
Die folgenden Beispiele erläutçrn das erfindungsgemäße Verfahren: Beispiel i 1000 Gewichtsteile Polyäther (Handelsname Voranol 4711) 18 11 Wasser 10 "- 30 %ige Lösung von Formaldehyd in Wasser 10 " wasserlösliches Silicon 4 " Triäthylamin 1 " Triäthylendiamin 300" Toluylendiisocyanat 80/20 werden in der obengenannten Reihenfolge schnell und intensiv miteinander vermischt und frei verschäumt.
Man erhält einen Schaum, der nach dem Aufbrechen der Zellen sehr elastisch ist und ein Raumgewicht von 37 kg/m3 hat.
Beispiel 2: Das in Beispiel 1 beschriebene Gemisch wird in eine mit Trennmittel versehene Form, deren Temperatur ca.
350C beträgt, gegossen und die Form geschlossen. Nach 10 min entnimmt man das fertige Schaum-Formteil der Form, öffnet durch leichtes Drücken die geschlossenen Zellen. Je nach Füllungsgrad erhält man ein elastisches Schaumteil im Raumgewicht 42 - 48 kg/m3.
Beispiel 3 1000 Gewicht steile Polyol (Handelsname Desmophen 3900) 26,5 " Wasser 5 I1 30 %ige wässrige Formaldehyd-Lösung i " Dimethylol-harnstoff 0,5 n Hexamethylentetramin 10 " wasserlösliches Silicon Triäthylamin 1 " Triäthylendiamin 360 " Toluylendiisocyanat 65/35 werden intensiv miteinander vermischt und frei verschäumt. Nach dem Aufbrechen der Zellen erhält man einen weich-elastischen Schaum mit einem Raumgewicht von 3i kg/m3.
Beispiel 4: Das in Beispiel 3 beschriebene Gemisch wird in eine mit Trennmittel versehene Form, deren Temperatur ca.
35°C beträgt, gegossen und die Form geschlossen. Nach 10 min entnimmt man das fertige Schaum-Formteil der Form, öffnet durch leichtes Drücken die geschlessenen Zellen. Je nach Füllungsgrad erhält man ein elastisches Schaumteil im Raumgewicht 36 - 40 kg/m3.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung von elastischen Polyurethanschäumen aus Polyäther-Polyolen, Diisocyanato-toluol, Wasser, Aktivatoren, Vernetzungsmitteln und Schaumstabilisatoren, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polyol vor der Verschäumung Formaldehyd oder Formaldehyd ab spaltende Verbindungen zugesetzt werden 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyäther-Polyole solche verwendet werden, die Hydroxylzahlen zwischen 30 und 80 besitzen und bei denen der Gehalt an primären Hydroxylgruppen mindestens 10 % der gesamten Hydroxylmenge beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Isocyanat handelsübliche Gemische aus 24 und 2,6-Diisocyanato-toluol verwendet werden, wobei der Anteil der 2,4-Verbindung zwischen 65 und 80 X liegen kann.
4. Verfahren nach Anspruch 1- 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Formaldehyd mindestens 0,03 Qewichtsprozent, bezogen auf das Polyol, beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formaldehyd als Gas zugegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formaldehyd in wassriger Lösung zugefügt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekeen° zeichnet, daß Formaldehyd abspaltende Substanzen zugefügt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 - 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Formaldehyd abspaltende Mittel Verbindungen des Formaldehyds mit Harnstoff, Melanin, Phenol, Resorcin oder Ammoniak verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch i - 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polyol mehrere der in den An sprüchen 4 - 8 genannten Stoffe zugesetzt werden.