DE2253943B2 - Verfahren zur Herstellung von offenzelligen, hydrophilen Polyurethanschaumstoffen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von offenzelligen, hydrophilen Polyurethanschaumstoffen

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DE2253943B2 DE2253943A DE2253943A DE2253943B2 DE 2253943 B2 DE2253943 B2 DE 2253943B2 DE 2253943 A DE2253943 A DE 2253943A DE 2253943 A DE2253943 A DE 2253943A DE 2253943 B2 DE2253943 B2 DE 2253943B2
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Description

2. Verwendung der gemäß Anspruch 1 erhaltenen Polyurethanschaumstoffe als Stecksubstrat fur Schnittblumen-Arrangements.
Die Herstellung von hydrophilen Polyurethan-Schaumstoffen ist bereits bekannt (DT-OS 2 004 518). Die nach diesem Verfahren erhaltenen hydrophilen Schaumstoffe weisen zwar eine recht gute Wasseraufnahmefähigkeit auf, ihr Wasserhaltevermögen gemäß weiter unten beschriebener Testmethode liegt jedoch unter 30%. Aus diesem Grunde und wegen ihrer auf ihre geringe Dichte zurückzuführenden vergleichsweise geringen Diruckfestigkeit von etwa 200 p/cm2 sind die gemäß DT-OS 2 004 518 erhaltenen Schaumstoffe als Stecksubstrat für Blumen kaum geeignet.
Die gleiche Feststellung rechtfertigt sich im Hinblick auf die Schaumstoffe, die gemäß DT-OS 1940182 zugänglich sind. Nach der DT-OS 1940182 werden Schaumstoffe mit der Dichte 6 bis 15 kg/m3 erhalten, deren Hydrophilie zwar innerhalb eines gewissen Bereichs durch Verwendung äthoxylierter Polyole und/oder Verwendung von unterschüssigen Mengen an Polyisocyanaten eingestellt werden kann, sie erreicht jedoch in keinem Fall auch nur annähernd die Werte, die Voraussetzung fur eine Eignung der Schaumstoffe als Stecksubstrat fur Schnittblumen sind. So nimmt der nach Beispiel 5 der DT-OS 1940182 hergestellte Schaumstoff bei dreistündiger Lagerung unter Wasser H Volumprozent Wasser auf. Auch die auf die gelinge Dichte der Schaumstoffe zurückzuführende geringe Fesügkeit macht die Schaumstoffe dieser Veröffentlichung als Substrat für Schnittblumen ungeeignet.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von
w offenzelligen Polyurethanscbaumstoffen gefunden, die auf Grund ihres ausgezeichneten Wasseraufnahrae- und -haltevermögens und ihrer sehr guten mecbanischen Festigkeiten ausgezeichnet als Stecksubstrate für Blumen geeignet sind,
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von offenzettigen, hydrophilen Polyurethanschaumstoffen der Dichte 15 bis 40 kg/ms durch Umsetzung von Gemischen von Polyhydroxylverbindungen mit Biuretgruppen auf-
weisenden Polyisocyanaten, gegebenenfalls im Gemisch mit biuretgruppenfreien Polyisocyanaten, in T einer Menge die 35 bis 70% ^r theoretisch zur Umsetzung aller im Reaküonsgernuch vorliegenden, gegenüber Isocyanatgruppen aktiven WasserstoS-
* at°men erforderten Menge entepncht Wasser und/oder anderen Treibimtteln, ^d neutralen und' ^er ionischen Emulgatoren in Ante den von 2 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen au das Gesamtreaktionsgemisch, sowie gegebenenfalls weiteren Hilfs-
*° "nd Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet daß man aIs Gemische von Polyhydroxylverbindungen solche verwendet, die aus
a) 50 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an Polyhydroxylverbindungen, an
Polyhydroxylverbindungen des OH-Zahl-Bereichs 300 bis 1820, deren Hydroxylgruppen mindestens zu 50% aus primären Hydroxylgruppen bestehen und/oder welche in ihrem Molekül tertiäre Aminogruppen aufweisen, und
b) 50 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an Polyhydroxylverbindungen, an aminstickstofffreien Polyhydroxylpolyäthern des OH-Zahl-Bereichs 30 bis 250, welche mindestens 20 Molprozent Äthylenoxideinheiten ent-
halten und deren Hydroxylgruppen zu mindestens 40% sekundäre Hydroxylgruppen dar-
Die gemäß erfindungsgemäßen Verfahren zugängliehen Schaumstoffe weisen eine Dichte im Bereich von 15 bis 40 kg/m3 auf, zeichnen sich durch eine Druckfestigkeit von mindestens 300 p/cm2 aus und besitzen ein gemäß unten beschriebener Testmethode bestimmbares Wasseraufnahmevermögen bei lOminütiger Lagerung auf Wasser von mindestens 80 Volumprozent und ein gemäß unten stehender Testmethode bestimmbares Wasserhaltevermögen bei 24stündiger Lagerung von mindestens 60 Volumprozent. Auf Grund dieser Eigenschaften sind die gemäß erfin-
dungsgemäßen Verfahren zugänglichen Schaumstoffe hervorragend für die Verwendung als Stecksubstrat für Schnittblumen geeignet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch die Verwendung der nach dem erfindungs-
gemäßen Verfahren erhaltenen Polyurethanschaumstoffe als Stecksubstrat für Schnittblumen-Arangements.
Bei den beim erfindungsgemäßen Verfahren ein-
(tzenden Polyhydroxyverbindungen la) handelt um gegenüber Isocyanatgruppen hochreaktive " axylverbindungen des OH-Zahl-Bereicbs 1820. Die hohe Reaktivität dieser PoIyrbinöungen ist durch den Umstand bew mindestens 5O«/o ihrer Hydroxylgruppen Hydroxylgruppen darstellen und/oder daß NCO/OH-Reaktion katalysierende tertiäre ppen aufweisen. Beim erfindungsgemäßen werden die Polyhydroxyverbindungen 1 a) «> von 50 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen !, eingesetzt gegenüber Isocyanatgruppen aktiven Wasserstoff atomen erforderlichen Menge entspricht.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden femer neutrale und/oder ionische Eraulaatoren im Anteil von 2 bis 20 Gewichtsprozent,
10 Gewichtsprozent, "
aktionsmiscbung, ~
kommen z.B.
oder Fettsäuren
Aminen, ^.P
Diäthanolamin, in
stöarusaures "S
S an Ammoniak oder
primäre Amine, we Athanolamm Arnim und Ethylendiamin. Auch Gemische üeser Verbindungen
5S
Mengen von 4 bis 8 Gewichtsteüen Me glih und/oder kicht.
Ä S anÄt&S
ien aufweisen, ^e ^PolyhydroKylverbindun gen Ib) werden beim erfindungsgcnaßen Verfahren I Mengen von 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an einzusetzenden Polyhydroxylverbindungen, eingesetzt
Beispiele für derartige Polyhydroxylverbinduagen Ib) sind Äthoxylierungsprodukte geeigneter Itirtermoleküle, wie z.B. Wasser Äthylenglykol Trimethylolpropan oder Glycerin, welche endstand.g aufgepfropfte Propylenoxideinheiten aufweisen, odei Anlagerungsprodukte von Äthylenoxid-Propylenoxjd-Gemischen an die genannten Startermolekule wobei das Molverhältnis Äthylenoxid zu Propylenoxid zwischen 1: 3 und 1:1 hegen sollte.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, TrWamin und T.^endi-
££^^Snscfaumstoffherstel-Glichen Verbindungen auf Polysiloxanbas.s. ^ic^n^fZSendeten Polyhydroxylver-J^ den gleichzeitigen Unterschuß an wird erreicht, daß eine schnelle RePolyolkoraponente mit dem und der größte Teil des PoIy-
«Ornates unte ^ ^
"^J^ikit iht mit
phüe
jein
wenig bzw. gar nicht mit in Reaktion treten kann. DahiUe des entstehenden
7urch Y die Anwesenheit freier Hy- und der größtenteils ungebundenen, ^Lrnponente im Schaumstoffgerüst ogo B P enetzu eit wird durch die der obe.ächenaktiven Zusatzstoffe
bzw. dessen teilweise
gebracht.
253
dos Sftttigungsgleichgewicht eingestellt, der Prüfung wird aus dem Wasser entfernt Das In den angeschnittenen Poren und groben Zellen vorhandene Wasser läßt man bei diagonaler Wüxfelstellung ablaufen. Der Zeitraum zwischen der Entnahme und der Beendigung des Wasserausflusses (abtropfend) wird eis Wasserauslaufzeit bezeichnet
3. Wasseraufnahmevermögen:
Nach erfolgter Bestimmung der Wasserauslauf- %o zeit wird der Prüfling gewogen. Die Wasseraufnahme ergibt sich aus der Gewichtsdifferenz zwischen dem bei dieser Wägung festgestellten Gewicht und dem Gewicht des trockenen Prüflings.
4. Wassergehalt nach 24 Stunden (Wasserbaltevermögen):
Nach erfolgter Wägung gemäß 3. wird der Prüfling während 24 Stunden über einer Längskante bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70 % und einer Temperatur von 20° C gelagert. Der Wassergehalt wird anschliefi.nd durch Wägung bestimmt.
Die ermittelten Eigenschaften der erfindungsgemäß ^5 hergestellten Polyurethanschaumstoffe sind den folgenden Beispielen zu entnehmen. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
590) 20 Teile eines Polyethers aus 1,U-Tdmetbylolpropan und Äthylenoxid-Propylenoxid-Gemisch (1:1) end anschließend 30 Mol Propylen-Sd. bezogen auf 1 Mol PoiyStber (PH-Zahf 42), 1 5 Teile Wasser, 20 Teile Mononuortnchlormethan, 3* Teile eines Riztousöisulfonates und 2 Teile eines Polysiloxan-Stabilisators, werden miteinander verrührt Anschließend erfolgt die Verraifohung mit 40 Teilen biuretisiertem Toluylendüsocyanat
Eigenschaften der erhaltenen Schaumstoffe
Beispiel 1
30
20 Teile eines Polyäthers aus Äthylendiamin und Propylenoxid (OH-Zahl: 630), 10 Teile eines PoIyäthers aus 1,1,1-Trimethylolpropan und Propylenoxid (OH-Zahl: 930), 15 Teile Glycerin, 10 Teile Diäthylenglykol, 5,5 Teile Wasser, 30 Teile eines Polyäthers aus Glycerin, Äthylenoxid/Propylenoxid (1 : 1) (OH-Zahl: 56), 10 Teile eines Emulgatorgemfcchcs aus 5O°/o Arylalkylpolyäther aus einem Mol 4-Hydroxydiphenylmethan und 17 Mol Äthylenoxid und 50°/o dodecylbenzolsulfonsaures Monoäthanolamin und 1,5 Teile Polysiloxan Stabilisator werden miteinander verrührt. Anschließend erfolgt die Vermischung mit 95 Teilen biuretisiertem Toluylendiisocyanat (33,3% NCO), das vorher mit 10 Teilen Mononuortrichlormethan verrührt worden war.
Beispiel 2
15 Teile ein?s Polyäthers aus Äthylendiamin und Propylenoxid (OH-Zahl: 630), 10 Teile Glycerin, S Teile Diäthylenglykol, 10 Teile eines Polyäthers lus 1,1,1-Trimethylolpropan und Propylenoxid (OH-Zahl: 550), 5 Teile Wasser, 10 Teile eines Poiyäthers aus Glycerin und Äthylenoxid-Propylenoxid-Gemisch (Verhältnis 1:1) der OH-Zahl 56, 10 Teile eines Emulgatorgemisch.es aus 50 0Zo Arylalkylpolyäther aus einem Mol 4-Hydroxydiphenylmethan und 17MoI Äthylenoxid und 50 % dodecylbenzolsulfonsaures Monoäthanolamin und 2 Teile eines Polysiloxan-Stabilisators werden miteinander verrührt. Anschließend erfolgt die Vermischung mit 100 Teilen biuretisiertem Toluylendüsocyanat (33,3% NCO), dem zuvor 10 Teile Monofluortrichlormethan zugesetzt wurde.
Beispiel 3
20 Teile eines Polyäthers aus Äthylendiamin und Propylenoxid (OH-Zahl: 650), 20 Teile eines Polyäthers aus Ammoniak und Propylenoxid (OH-Zahl:
Raumgewicht
(kg/m»)
Druckfestigkeit
(kp/cm2), wassergesättigt
Benetzungszeit
(Minuten)*)
Aufgenommene
Wassermenge
(Volumprozent)*)
Wassergehalt nach
24 Stunden
(Volumprozent) ♦)
400
4 bis 10
2; 80%)
>70%
Beispiel 2
19
420
2 bis 8
>70%
24
386
10 bis 12
>75°
*) Die hydrophilen Eigenschaften wurden wie vorher beschrieben an einem Probekörper der Abmessungen 240-110-75 mm ermittelt.
Beispiel 4
15 Teile eines Polyäthers aus Äthylendiamin und Propylenoxid-Äthylenoxid-Gemiscn (Verhältnis 1:1) der OH-Zahl föO, 10 Teile Glycerin, 5 Teile Diäthylenglykol, 10 Teile eines Polyäthers aus 1,1,1 -Trimethylo !propan und Äthylenoxid-Propylenoxid-Gemisch (1:1), 10 Teile eines Eaiulgatorgemisches aus 50% arylalkylbenzolsulfcasaurem Monoäthanolamin und 50% Arylalkylpolyäther aus einem Mol 4-Hydroxy-dipheny!i.;ethan und 17 Mol Äthylenoxid, 5 Teile Wasser, 10 Teile eines Polyäthers aus Glycerin und Äthylenoxid-Propylenoxid-Gemisch (Molverhältnis 2:1) und anschließend 10 Mol Propylenoxid bezogen auf 1 Mol Polyäther (OH-Zahl 37), 1,5 Teile eines Polysiloxan-Stabilisators werden miteinander verrührt. Anschließend erfolgt die Vermischung mit 70 Teilen biuretisiertem Toluylendüsocyanat (33,3 % NCO).
Eigenschaften des erhaltenen Schaumstoffs
Beispiel 4
Raumgewicht (kg/m3) 20
Druckfestigkeit (kp/cm2), wassergesättigt 410
Benetzungszeit (Minuten) ♦) 2 bis 10
Aufgenommene Wassermenge
(Volumprozent)*) ^80%
Wassergehalt nach 24 Stunden
(Volumprozent)*) ;>6O°/o
*) Die hydrophilen Eigenschaften wurden wie vorher beschrieben an einem Probekörp8r der Abmessungen 240 · HO · 75 mm ermittelt.
deren Boden mit einer 1 cm tiefen Wasserschichl
Beispiel 5 bedeckt war. In den derart bewässerten Prüilkörpei
wurden auf eine Länge von etwa 25 cm abgeschnit·
Aus dem gemäß Beispiel 4 erhaltenen Polyurethan- tene Chrysanthemen dergestalt eingesteckt, daß die Schaumstoff wurde ein Prüfkörper der Abmessung 5 unteren 7,5 cm des Blumenstiels in dem Schaumstoff 240· 110 · 75 mm zugeschnitten. Der Prüfling wurde steckten. Die Blumen verblühten bei Raumlempe mit der Breitseite nach unten in eine Wanne gelegt, ratur erst nach 22 Tagen.

Claims (1)

  1. 253 943
    Patentansprüche:
    1, Verfahren zur Herstellung von offenzelligen, hydrophüenPoIjwethanschaurastoffen der Dichte 15 bis 40 kg/m* durch Umsetzung von Gemischen von PolyhydroxylverWndungen mit Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanaten, gegebenenfalls im Gemisch mit bluretgruppenfreien Polyisocyanaten, in einer Menge, die 35 bis 70% der theoretisch zur Umsetzung aller im Reaktionsgemisch vorliegenden, gegenüber Isocyanatgruppen aktiven Wasserstoffatomen erforderlichen Menge entspricht, Wasser und/oder anderen
    pen mindestens zu 50% aus primären Emulgatoren in Anteilen von 2 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtreaktionsgemisch, sowie gegebenenfalls weiteren HHfs- und Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Gemische von Polyhydroxylverbindungen solche verwendet, die aus
    a) 50 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an Polyhydroxyverbindungen, an Polyhydroxylverbindungen des OH-zthl-Bereichs 300 bis 1820, deren Hydroxylgruppen mindestens zu 50·/. aus primären Hydroxylgruppen bestehen und/oder welche in ihrem Molekül tertiäre Aminogruppen aufweisen und
    b) 50 bis ^Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an Polyhydroxylverbindungen, an aminstickstofffreien Polyhydroxylpolyäthern des OH-Zahl-Bereichs 30 bis 250, welche mindestens 20 Molprozent Äthylenoxideinheiten enthalten und deren Hydroxylgruppen zu mindestens 40 «/0 sekundäre Hydroxylgruppen darstellen, bestehen.
DE2253943A 1972-11-03 1972-11-03 Verfahren zur Herstellung von offenzelligen, hydrophilen Polyurethanschaumstoffen Granted DE2253943B2 (de)

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