DE2427897A1 - Poroese, praktisch schaumfreie verbundkoerper - Google Patents

Poroese, praktisch schaumfreie verbundkoerper

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DE2427897A1
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Otto Dipl Chem Dr Volkert
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Description

BASF Aktiengesellschaft
Unser Zeichen; O.Z. 30 586 Ls/Ri 6700 Ludwigshafen, 6.6.1974
Poröse, praktisch schaumfreie Verbundkörper
Die Erfindung betrifft poröse, praktisch schaumfreie Verbundkörper aus körnigen Peststoffpartikeln einer bestimmten Korngröße, die mit einer Bindemittelmischung aus isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren, Wasser und gegebenenfalls Hilfsmitteln verfestigt werden, und die Herstellung und Verwendung derartiger Produkte.
Es ist bekannt, daß man harte Schaumstoffgebilde, die eine ausreichende Formbeständigkeit aufweisen, herstellen kann, wenn man diskrete Teilchen eines porösen Styrolpolymerisates und eine schaumfähige, unter Bildung von Polyurethanen reagierende Mischung aus Polyolen, Di- und/oder Polyisocyanaten und Hilfsmitteln in eine Form einbringt und aufschäumen läßt.
Es ist ferner bekannt, kombinierte, weichelastische Schaumstoffe aus schäumform!gen Olefinhomo- und -copolymerisaten und schaumfähigen Polyurethanmischungen so herzustellen, daß man die geschäumten weichelastischen Kunststoffpartikel in loser Schüttung oder in miteinander verschweißten Agglomeraten in eine Form einbringt, in die hierbei entstehenden kommunizierenden Hohlräume die schaumfähige Polyurethanmischung unter Druck einspritzt und die Reaktionsmischung aufschäumen läßt. Derartige Kombinationsschaumstoffe bestehen aus einem Polyurethanschaumstoffgerüst, in das die geschäumten Olefinpolymerisatpartikel in homogener Verteilung eingebettet sind.
Nach Angaben der US-Patentschrift 3 H1J 722 werden aus zerkleiner ten, geschäumten Polymerteilchen, wie geschäumten Teilchen aus Polyurethanen, Butadien-Styrol-Latex, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid und isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren in Gegenwart von Wasser-Katalysator-Mischungen Polyurethanschaumstoffe herge-
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stellt, die Polymerteilchen eingebettet enthalten. Geschäumte Polymerteilchen, die durch Zerreißen von Abfallpolymeren hergestellt werden, besitzen unregelmäßig geformte, meist zackige Oberflächen. Die Teilchen verzahnen deshalb leicht miteinander zu größeren Agglomeraten, die nur schwer mit dem isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren einheitlich mischbar sind. Die aufgeschäumten Formkörper enthalten die geschäumten Polymerteilchen deshalb in einer äußerst unregelmäßigen Verteilung, so daß die Gebrauchseigenschaften derartiger Produkte starken Schwankungen unterliegen.
Zum Stande der Technik gehören ferner zahlreiche Verfahren zum Verkleben der verschiedensten Substrate mit Polyurethanpräpolymeren als Bindemittel. Dabei können dem Präpolymeren bzw. der Bindemittel-Substratmischung noch zahlreiche Hilfsmittel, wie Reaktionsbeschleuniger, Stabilisatoren, Lösungsmittel, Pigmente u. a. zugesetzt werden. Derartige Mischungen verfestigen sich durch Zusatz von niedermolekularen Vernetzungsmitteln, wie Diamine, Glykolen u. a. oder im Laufe der Zeit unter dem Einfluß von Luftfeuchtigkeit. Gegebenenfalls ist es vorteilhaft, die Substrat-Bindemittelmischungen zusammenzupressen und unter Druck aushärten zu lassen. Nachteilig an diesen Verfahren ist, daß die Polyurethanpräpolymeren relativ hochviskos oder sogar fest sind und Mischungen aus körnigen Substraten und Polyurethanpräpolymeren wegen ihrer größeren Zähigkeit und Klebrigkeit kaum zu verarbeiten, nicht ausreichend und gleichmäßig zu glätten und zu verdichten sind. Zur Beseitigung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, die Polyurethanpräpolymeren.mit inerten Lösungsmitteln zu verdünnen. Hierbei ergeben sich, abgesehen von den Kosten für das Lösungsmittel, neue Schwierigkeiten. So müssen flüchtige Lösungsmittel, die vielfach toxisch und häufig auch feuergefährlich sind, durch Verdunsten oder Verdampfen abgetrennt werden, während die nichtflüchtigen Verdünnungsmittel häufig in den abgebundenen Massen verbleiben und deren Festigkeit beeinträchtigen. Eine andere Möglichkeit, die genannten Nachteile zu überwinden, wurde darin gesehen, die Polyurethanpräpolymeren mit reaktiven Lösungsmitteln, beispielsweise mehrwertigen Alko-
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holen, zu verdünnen und das Lösungsmittel in das Polyadditionsprodukt einzubauen. Nachteilig ist hierbei, daß derartige Zweikomponentensysteme unmittelbar vor der Verarbeitung abgemischt werden müssen, da die Mischungsverhältnisse genau eingehalten werden müssen, ein erhöhtes Verarbeitungsrisiko aufweisen und ein geringeres Pot-life besitzen. Außerdem können die freien Isocyanatgruppen unter feuchten Reaktionsbedingungen in einem Ausmaß mit Wasser reagieren, daß für die vollständige Umsetzung der reaktiven Gruppen des Verdünnungsmittels nicht mehr genügend Isocyanatgruppen im Präpolymeren zur Verfügung stehen. Dies kann zu unzulänglichen Festigkeitseigenschaften oder einer unerwünschten Oberflächenklebrigkeit der Verbundkörper führen. An den genannten Verfahren ist ferner nachteilig, daß die Bindemittel bzw. die Substrat-Bindemittelmischungen klebrige Massen sind, die dazu neigen, an den Formteilen zu kleben und dadurch den Materialfluß und die Verarbeitung erschweren.
Eine dritte mitunter praktizierte Alternative besteht darin, daß man ein Präpolymeres verwendet, das einen mehr oder minder großen Überschuß an flüssigem, niedrigviskosem Polyisocyanat, wie z.B. Toluylendiisocyanat, enthält. Ein Nachteil solcher Systeme ergibt sich jedoch bei merklicher Flüchtigkeit der niedrigmolekularen Isocyanatkomponente, deren Dämpfe in hohem Maße gesundheitsschädlich sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die geschilderten Nachteile bei der Verklebung von Substraten mit Bindemitteln auf Isocyanatbasis zu vermeiden und auf einfache Art aus körnigen Feststoffpartikeln, insbesondere aus zerkleinerten Gummiabfallen oder Gummigranulaten, Verbundkörper herzustellen.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit poröse, praktisch schaumfreie Verbundkörper, die dadurch gekennzeichnet sind, daß zu ihrer Herstellung körnige Feststoffpartikel mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,1 bis 20 mm mit
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a) 3 bis 50 Gew.?, bezogen auf das Gewicht der Peststoffpartikel, eines isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren,
b) mindestens 20 Gew.? Wasser, bezogen auf das Gewicht des isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren und
c) gegebenenfalls Hilfsmitteln,
gemischt und gebunden werden.
Andere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind ein Verfahren zur Herstellung der porösen, praktisch schaumfreien Verbundkörper, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man körnige Peststoffpartikel mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,1 bis 20 mm mit
a) 3 bis 50 Gew.?, bezogen auf das Gewicht der Peststoffpartikel, eines isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren,
b) mindestens 20 Gew.?, bezogen auf das isocyanatgruppenhaltige Präpolymere, Wasser und
c) gegebenenfalls Hilfsmitteln,
mischt und auf einer temporären oder bleibenden Unterlage oder in einer Form aushärten läßt, ohne daß wesentliche Schaumbildung auftritt und die Verwendung der porösen, praktisch schaumfreien Verbundkörper als Beläge oder Beschichtungen für Sport- oder Spielflächen.
Die erfindungsgemäßen Verbundkörper sind porös. Die Porosität wird durch ein nicht vollständiges Ausfüllen der Hohlräume zwischen den Peststoffpartikeln mit Bindemittel erhalten, so daß die Verbundkörper von einem im wesentlichen zusammenhängenden Hohlraumsystem durchzogen werden, das mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
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Dieses Hohlraumsystem, das gebildet wird, wenn die zur Herstellung der porösen, praktisch schaumfreien Verbundkörper geeignete Feststoffpartikel eine bestimmte Korngröße aufweisen und in den genannten Mengenverhältnissen mit dem das Bindemittel bildenden Gemisch aus Präpolymer und Wasser verarbeitet werden, ist erforderlich, damit das bei der Reaktion des Polyurethan-Präpolymeren mit Wasser entstehende Kohlendioxid in die Atmosphäre entweichen kann und so ein Aufschäumen der Substrat-Bindemittelmischung praktisch vollständig verhindert wird.
Bis zu welchem, gewichtsmäßig ausgedrückten, maximalen Bindemittelanteil diese Bedingungen erfüllt sind, hängt im konkreten Einzelfall in sehr komplexer Weise von der Granulometrie der Peststoffpartikel, den Reindichten der Einsatzmaterialien und dem bei der Verarbeitung der Mischung erzielten Verdichtungsgrad ab. Aus diesem Grunde kann eine globale zahlenmäßige obere Begrenzung des Bindemittelanteils auf 50 bzw. 30 Gew.Si, bezogen auf das Gewicht der Feststoffpartikel, nur eine verhältnismäßig grobe Angabe sein.
Die Bildung einzelner Gasbläschen in den die Peststoffpartikel verbindenden Polyurethan-Bestandteilen der erfindungsgemäß entstehenden Verbundkörper ist zwar nicht auszuschließen; sie beeinträchtigt jedoch die Qualität der hergestellten Verbundkörper kaum. Wesentlich ist dagegen, daß die Entwicklung von Gasbläschen, falls eine solche überhaupt eintritt, überraschenderweise auf ein so geringes Maß beschränkt bleibt, daß die abbindende Masse, auch wenn sie sich frei ausdehnen könnte, ihr Volumen nicht oder nicht merklich vergrößert. In diesem Sinne ist auch das hier wiederholt gebrauchte Attribut "praktisch schaumfrei" zu verstehen.
Die erfindungsgemäßen porösen, praktisch schaumfreien Verbundkörper werden - wie bereits ausgeführt wurde - aus körnigen Peststoffpartikeln und einer Bindemittelmischung aus isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren, Wasser und gegebenenfalls Hilfsmitteln hergestellt.
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Als körnige Feststoffpartikel kommen anorganische oder organische Partikel in Betracht, die eine Korngröße von 0,1 bis 20 mm aufweisen. Vorzugsweise verwendet werden jedoch Peststoffpartikel, bei denen 80 Gew.i, bezogen auf das Gesamtgewicht der Partikel, eine Korngröße von 0,5 bis 10 mm besitzen.
Die Feststoffpartikel können beispielsweise bestehen aus keramischen Materialien, wie Tonscherben, Glasscherben, Sand, Kies, Metall- oder Kunststoffgranulaten. Vorzugsweise verwendet werden jedoch zerkleinerte Gummiabfälle und/oder Gummigranulate.
Die isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren für die Bindemittelmischung werden aus Di- und/oder Polyisocyanaten und Polyölen hergestellt. Zweckmäßig verwendet man aliphatische und/oder vorzugsweise aromatische Di- und/oder Polyisocyanate, wie Isophorondiisocyanat, 4,4'-, 2,4'- und 2,2'-Diisocyanato-diphenylmethane oder die entsprechenden Isomerengemische, 1,5-Diisocyanatonaphthalin, Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, 2,4,6-Triisocyanato-toluol und vorzugsweise 2,4- bzw. 2,6-Diisocyanatotoluol und die entsprechenden käuflichen Isomerengemische„
Als Polyole werden vorteilhaft Polyätherole verwendet, die teilverzweigt, verzweigtkettig oder vorzugsweise linear sind. Beispielsweise kommen Polyätherole in Betracht, die durch Polyalkoxylierung von Wasser und/oder mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen Alkoholen, wie Trismethylolpropan, Glyzerin und vorzugsweise Propylenglykol, Dipropylenglykol und Äthylenglykol mit Äthylenoxid und/oder Propylenoxid hergestellt werden. Auch Mischungen aus verschiedenen Polyätherolen, beispielsweise solche hergestellt aus Alkoholmischungen durch Anlagerung von Äthylenoxid und/oder Propylenoxid können verwendet werden.
Geeignete Polyätherole besitzen Molekulargewichte von 134 bis 9000, vorzugsweise von 400 bis 2000 und Hydroxylzahlen von 12 bis 830, vorzugsweise 55 bis 280.
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Zur Herstellung der Präpolymeren werden die Polyole und Polyisocyanate nach bekannten Methoden, gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, bei Reaktionstemperaturen von kO bis 900C, vorzugsweise von 60 bis 800C in 30 Minuten bis 5 Stunden, vorzugsweise in 1 bis 2 Stunden, in solchen Mengenverhältnissen zur Reaktion gebracht, daß pro Äquivalent Hydroxylgruppe der Polyole 1,5 bis 15, vorzugsweise 2,5 bis 8 Äquivalente Isocyanatgruppen der Di- und/oder Polyisocyanate vorliegen. Auf diese Weise werden Präpolymere erhalten, die gegebenenfalls überschüssiges monomeres Polyisocyanat enthalten, die Viskositäten von 100 bis 15000 cp, vorzugsweise von 400 bis 5000 cp, aufweisen und NCO-Gehalte von 3 bis 30 Gew.56, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.Si, besitzen. Für manche Anwendungsgebiete kann es zur Erniedrigung der Viskosität und zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit zweckmäßig sein, die isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren mit weiteren monomeren Di- und/oder Polyisocyanaten zu verdünnen. Dies kann insbesondere im Falle der Verwendung isocyanatgruppenarmer Präpolymerer vorteilhaft sein.
Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ferner, daß die Bindemittelmischung einen Wassergehalt von mindestens 20 Gew.SS, bezogen auf das Gewicht des isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren, aufweisen muß, damit die Mischungen gut verarbeitbar sind. Der Höhe des Wasserzusatzes sind nach oben hin im Prinzip keine Grenzen gesetzt. So können Reaktionsmischungen aus körnigen Feststoffpartikeln und Bindemittelmischungen unmittelbar nach Abschluß des Mischvorganges unter Wasser zu Verbundkörpern hoher mechanischer Festigkeit verfestigt werden. Im allgemeinen bringt ein Wasserüberschuß, der über das Hohlraumvolumen zwischen den mit der Bindemittelmischung ummantelten Feststoffpartikel hinausgeht, keine zusätzlichen Vorteile mit sich, so daß üblicherweise ein Wasserzusatz von 20 bis 150 Gew.SC, vorzugsweise von 50 bis 100 Gew. SS, bezogen auf das Gewicht des isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren, ausreichend ist.
Enthält das Präpolymere neben dem Präpolymeren noch überschüssiges, flüchtiges Polyisocyanat wie etwa das gebräuchliche Toluylendiisocyanat, so bringt der erfindungsgemäße Wasserzusatz den weite-
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ren Vorteil, daß ein Verdunsten von Polyisocyanat aus der fertigen Mischung in die Atmosphäre praktisch nicht stattfindet, was man aus dem fast gänzlichen Fehlen des spezifischen Geruchs des Polyisocyanate leicht erkennen kann. Damit entfällt ein erhebliches Gesundheitsrisiko für das beschäftigte Personal, insbesondere etwa bei der großflächigen Verlegung der Mischungen in geschlossenen Räumen,wie Sporthallen.
überraschenderweise wurde festgestellt, daß die Reaktionsmischung aus Substrat und isocyanatgruppjsnhaltigen Präpolymeren durch den Wasserzusatz erheblich leichter verarbeitet werden kann und während des Mischens und Abbindens praktisch überhaupt nicht aufschäumt. Die Verarbeitbarkeit kann durch den Zusatz von wasserlöslichen, oberflächenaktiven Substanzen in Mengen von ca. 0,05 bis 5 Gew.i, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gew.^, bezogen auf das Gewicht des Wassers, weiter verbessert werden.
Als oberflächenaktive Substanzen kommen alle wasserlöslichen Stoffe in Betracht, die gemeinhin als Emulgiermittel, Netzmittel oder kolloidal lösliche Polymere bekannt sind, unabhängig davon, ob sie anionischer, kationischer oder nichtionischer Natur sind. Genannt seien beispielsweise Alkalisalze längerkettiger aliphatischer Carbon- und Sulfonsäuren, Polyalkylenoxide vorzugsweise Polyäthylenoxid-Addukte aliphatischer oder aromatischer Alkohole oder Amine, die Alkali- oder Erdalkalisalze der Monoschwefelsäureester solcher Polyalkylenoxidaddukte, Polyvinylalkohol, Polyacrylamid, Polyvinylpyrrolidon, lösliche Stärke, Eiweißstoffe wie Kasein oder Tierleim, Cellulosederivate, wie Methylcellulose u. a.
Durch den Zusatz von Wasser werden zwischen den mit isocyanatgruppenhaltigem Präpolymeren ummantelten Substratkörnern dünne Wasserfilme ausgebildet, die als Gleitschichten wirken und so die Verformbarkeit der Mischung verbessern. Die Ausbildung solcher Wasserfilme wird durch den Zusatz der oberflächenaktiven Substanzen gefördert und gleichzeitig ihre Stabilität erhöht. In ähnlicher Weise erlauben die Wasserschichten an der Grenzfläche Bindemittel-Luft eine leichtere Bearbeitung der frischen
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Mischung aus Substrat und Bindemittel an deren Oberfläche etwa beim Glätten, und verhindern ein zu leichtes Festkleben der Mischung an den Verarbeitungsvorrichtungen. Eine Schwächung des bei der Aushärtung des Bindemittels entstehenden Verbundkörpers durch die genannten Wasserfilme tritt nicht ein, sondern man erzielt im Gegenteil meist eine Erhöhung der Festigkeit, die durch die leichtere und daher vollständigere Verdichtung der Masse erklärt werden kann.
Neben den bereits genannten oberflächenaktiven Substanzen können der Bindemittelmischung noch andere Hilfsmittel einverleibt werden. Genannt seien beispielsweise Katalysatoren bzw. Katalysatorsysteme, die die Isocyanatpolyaddition, insbesondere die Addition von Wasser an die Polyisocyanate beschleunigen, wie tertiäre Amine oder Organozinnverbindungen oder Mischungen aus tertiären Aminen und Organometallverbindungen, und/oder die Isocyanattr.i-» und/oder -polymerisation begünstigen, wie Tris-(1,3,5-Dialky!aminoalkyl)-hexahydro-triazine und 2,4,6-Tris-(Dialky1-aminoalkyl)-phenole; Stabilisatoren, Hydrolyseschutzmittel, fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen, flammhemmende Stoffe, Pigmente und Farbstoffe.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen porösen, praktisch schaumfreien Verbundkörper erfolgt im einzelnen auf folgende Weise: Die körnigen Feststoffpartikel werden mit der Bindemittelmischung, die 3 bis 50 Qev.%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew„55 eines isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren, bezogen auf das Gewicht der Feststoff partikel, mindestens 20 Gew. Si Wasser, bezogen auf das Gewicht des isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren, und gegebenenfalls Hilfsmitteln enthält, bei Temperaturen von 0 bis 800C, vorzugsweise von 0 bis 40°C, intensiv gemischt und anschließend verformt. Um Verbundkörper mit möglichst großer mechanischer Festigkeit zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zunächst die körnigen Feststoffpartikel mit dem isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren durch Vormischen oberflächlich zu ummanteln und erst danach das Wasser, vorzugsweise gemeinsam mit den oberflächenaktiven Substanzen zuzumischen. Die anderen Hilfsmittel können hierbei mit dem Wasser oder vorzugsweise gemeinsam mit dem
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isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren der Reaktionsmischung einverleibt werden. Bevorzugt angewandt wird das zuletzt beschriebene Verfahren.
Wie bereits erwähnt, läßt man die Reaktionsmischungen aus körnigen Peststoffpartikeln und der Bindemittelmischung zur Herstellung der porösen, praktisch schaumfreien Verbundkörper auf einer temporären oder bleibenden Unterlage oder in einer Form aushärten. Man verwendet als temporäre Unterlage beispielsweise ein feinmaschiges Sieb oder einen Lochboden und als Formen zweckmäßig solche, deren Wände fest mit einem Loch- oder Siebboden verbunden sind, so daß überschüssiges Wasser ablaufen oder auf einfache Weise von der Bindemittelmischung abgetrennt werden kann. Als bleibende Unterlagen kommen beispielsweise Metall-, Holz-, Asphalt- und Betonplatten oder Kunststoffolien in Betracht. Es ist jedoch auch möglich, größere Flächen, beispielsweise Unterlagen aus Asphalt, Estrich, Beton, Holz u. a. an Ort und Stelle mit den genannten Reaktionsmischungen zu beschichten.
Die porösen, praktisch schaumfreien Verbundkörper besitzen je nach der Dichte der Feststoffpartikel, Rohwichten von 0,2 bis 2,0 und eignen sich beispielsweise als Baustoffe, Zwischenschichten für Verbundelemente, Beschichtungen und Bodenbeläge.
Die erfindungsgemäßen Verbundkörper aus zerkleinerten Gummiabfällen und/oder Gummigranulaten sind elastisch und besitzen eine gute Rückverformbarkeit. Diese Produkte werden als Beläge für Sport- und Spielflächen, als Federelemente bei der Herstellung von Schwingböden, als Auskleidungen und Isoliermaterialien verwendet .
Die in den Beispielen genannten Teile beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1
Herstellung des isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren:
Zu 522 Teilen einer Mischung aus 2,4- und 2,6-Toluylen-diisocyanat im Gewichtsverhältnis 80 : 20 fügt man unter Rühren bei
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80°c in einer Stickstoffatmosphäre innerhalb von 30 Minuten 1500 Teile Polypropylenoxid mit einer OH-Zahl von 112 und einem Molekulargewicht von 1000, das eine Stunde vorher mit 0,15 Teilen Benzoylchlorid versetzt wurde. Zur Vervollständigung der Umsetzung wird die Reaktionsmischung danach noch 2,5 Stunden bei 80°C gerührt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Das erhaltene xsocyanatgruppenhaltige Präpolymere besitzt einen Gehalt an freien NCO-Gruppen von 5,8 % und eine Viskosität von 12 Pa.s.
Zu 120 g des obengenannten isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren fügt man unter Rühren 600 g einer Mischung aus Gummigranulaten mit Kornfraktionen von 1 bis 3 mm und 3 bis 5 mm im Gewichts- . verhältnis 1 : 1 und 0,6 g Zinn(II)-octoat. Nach 2 Minuten fügt man zu den mit dem Präpolymeren ummantelten Gummigranulaten eine Lösung aus 120 g Wasser und 2 g einer 20 gew.SSigen wäßrigen Lösung eines Polyadditionsproduktes von 25 Molen Äthylenoxid an 1 Mol Isooctylphenol und rührt noch eine Minute bis zur vollständigen Durchmischung. Anschließend läßt man die gut verarbeitbare Reaktionsmischung, die in eine flache Metallform mit Siebboden in den Außenmaßen 30 χ 20 χ 1,5 cm gefüllt, dort gut verdichtet und geglättet wurde, 12 Stunden bei Raumtemperatur aushärten. Nach dem Entformen wird der poröse, praktisch schaumfreie Verbundkörper 6 Tage an der Luft getrocknet und zur Prüfung der Zerreißfestigkeit in 5 cm breite Streifen geschnitten. Die Zerreißfestigkeit betrug bei einer freien Einspannlänge von 5 cm und einer Reißgeschwindigkeit von 15 cm/min 38 N/cm .
Vergleichsbeispiel
Verfährt man analog den Angaben von Beispiel 1, fügt jedoch zu den mit dem Präpolymeren ummantelten Gummigranulaten keine Lösung aus Wasser und einer oberflächenaktiven Substanz, so erhält man eine Reaktionsmischung, die wegen ihrer hohen Zähigkeit und Klebrigkeit kaum zu verarbeiten und insbesondere nicht ausreichend und gleichmäßig zu verdichten und zu glätten ist.
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Beispiel 2
Herstellung des isoeyanatgruppenhaltigen Präpolymeren:
Zu 790 Teilen einer Mischung aus 2,4- und 2,6-Toluylen-diisocyanat im Gewichtsverhältnis 80 : 20 fügt man unter Rühren bei 800C in einer Stickstoffatmosphäre innerhalb von 40 Minuten 1500 Teile Polypropylenoxid mit einer OH-Zahl von 112 und einem Molekulargewicht von 1000, das eine Stunde vorher mit 0,15 Teilen Benzoylehlorid versetzt wurde. Zur Vervollständigung der Umsetzung wird noch 2 Stunden bei 8O0C gerührt und das gebildete Präpolymere anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Das erhaltene Produkt besitzt einen Gehalt an freien NCO-Gruppen von 11,0 % und eine Viskosität von 2,8 Pa.s.
Zu 120 g des obengenannten isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren fügt man unter Rühren bei Raumtemperatur 600 g einer Mischung aus Gummigranulaten mit Kornfraktionen von 1 bis 3 mm und 3 bis 5 mm im GewichtsVerhältnis 1 : 1 und 0,6 g Zinn(II)-octoat. Nach 2 Minuten fügt man zu den mit Präpolymeren ummantelten Gummigranulaten eine Lösung aus 85 g Wasser und 5 g einer 30 gew.£igen wäßrigen Lösung eines Copolymeren aus 66 Gew.% N-Vinylpyrrolidon und 34 Gew.? Vinylpropionat und rührt noch 1 Minute bis zur vollständigen Durchmischung. Die erhaltene Reaktionsmischung, die sehr gut zu verarbeiten ist, wird analog den Angaben des Beispiels 1 ausgeformt und geprüft. Der hergestellte, poröse,praktisch schaumfreie Verbundkörper besitzt eine Zerreißfestigkeit von 71 N/cm2.
Beispiel 3
Herstellung des isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren: Zu 1305 Teilen einer auf 6O0C erwärmten Mischung aus 2,4- und 2,6-Toluylen-diisocyanat im Gewichtsverhältnis 80 : 20 fügt man unter Rühren bei Temperaturen unter 900C in einer Stickstoffatmosphäre innerhalb von 45 Minuten 1000 Teile Polypropylenoxid mit einer OH-Zahl von 280 und einem Molekulargewicht von 400,
509882/0821 -13-
- 13 - O.Z. 30 586
das zuvor mit 0,1 Teilen Benzoylchlorid versetzt wurde. Zur Vervollständigung der Umsetzung wird die Reaktionsmischung noch 2 Stunden bei 850C gerührt und das gebildete Präpolymere anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Das erhaltene Produkt besitzt einen Gehalt an freien NCO-Gruppen von 18,8 % und eine Viskosität von ca. 5 Pa.s.
Die Verbundkörper werden analog den Angaben des Beispiels 1 aus 120 g des obengenannten Präpolymeren und 600 g Gummigranulaten hergestellt. Die mit dem Präpolymeren ummantelten Gummigranulate werden mit einer Lösung aus 90 g Wasser und 2 g einer 20 gew.ίigen wäßrigen Lösung eines Polyadditionsproduktes aus 25 Molen Äthylenoxid an 1 Mol Isooctylphenol versetzt. Die erhaltene Reaktionsmischung, die sich sehr gut verarbeiten läßt, liefert Verbund-
2 körper mit einer Zerreißfestigkeit von 35 N/cm .
509882/0821

Claims (1)

  1. O.Z. 30
    Patentansprüche
    1. Poröse, praktisch schaumfreie Verbundkörper, dadurch gekennzeichnet, daß zu ihrer Herstellung körnige Peststoffpartikel mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,1 bis 20 ram mit
    a) 3 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Peststoffpartikel, eines isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren,
    b) mindestens 20 Gew.% Wasser, bezogen auf das Gewicht des isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren, und
    c) gegebenenfalls Hilfsmitteln,
    gemischt und gebunden werden.
    \g) Verfahren zur Herstellung von porösen, praktisch schaumfreien Verbundkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß man körnige Peststoffpartikel mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,1 bis 20 mm mit
    a) 3 bis 50 Gew.^, bezogen auf das Gewicht der Feststoffpartikel, eines isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren,
    b) mindestens 20 Gew.% Wasser, bezogen auf das Gewicht des isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren, und
    c) gegebenenfalls Hilfsmitteln
    mischt und auf einer temporären oder bleibenden Unterlage oder in einer Form aushärten läßt, ohne daß wesentliche Schaumbildung auftritt.
    3. Poröse, praktisch schaumfreie Verbundkörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die körnigen Peststoffpartikel aus zerkleinerten Gummiabfällen oder.Gummigranulaten bestehen.
    509882/0821 - 15 -
    - 15 - O.Z. 30 586
    4. Poröse, praktisch schaumfreie Verbundkörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser oberflächenaktive Substanzen gelöst enthält.
    5. Verfahren zur Herstellung von porösen, praktisch schaumfreien Verbundkörpern gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die körnigen Peststoffpartikel mit dem isocyanatgruppenhaltigen Präpolymeren ummantelt, danach das Wasser hinzufügt und die Reaktionsmischung aushärten läßt.
    6. Poröse, praktisch schaumfreie Verbundkörper gemäß Anspruch 1 als Belag oder Beschichtung für Sport- oder Spielflächen.
    BASF Aktiengesellschaft
    509882/0821
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