DE2503148A1 - Verfahren zur herstellung von polyurethanschaumstoff - Google Patents

Verfahren zur herstellung von polyurethanschaumstoff

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DE2503148A1 DE19752503148 DE2503148A DE2503148A1 DE 2503148 A1 DE2503148 A1 DE 2503148A1 DE 19752503148 DE19752503148 DE 19752503148 DE 2503148 A DE2503148 A DE 2503148A DE 2503148 A1 DE2503148 A1 DE 2503148A1
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Description

Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoff
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Polyurethanschaumstoff und auf dessen Verwendung zum Auskleiden von Behältern.
Es ist "bekannt, Polyurethanschaumstoff dadurch herzustellen, daß man unter schaum"bildenden Bedingungen ein organisches Polyisocyanat mit einer hydroxylgruppenhaltigen Verbindung umsetzt; die Umsetzung erfolgt gewöhnlichin Anwesenheit von Katalysatoren, Schaumstabilisatoren, Weichmachern usw.
Bei dem erfindunsgemäßen Verfahren zur Herstellung von' Polyurethanschaumstoff setzt man unter Bedingungen, die das Verschäumen bewirken eine gewisse, Hydroxylgruppen enthaltende Komponente (im folgenden einfach " Hydroxylkomponente " genannt) mit einer ein organisches Polyisocyanat darstellenden Komponentederart um, daß man einen Polyurethanschaumstoff erhält, bei
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welchem die Eigenschaften vor^silhafxsrwsise ausgeglichen sind.
Im Folgenden werden einige Abkürzungen gebraucht, die wie folgt definiert sind:
NAF1 ("number average functionality of the reaction, mixture") ist definiert als Summe aller Äquivalente der bzw. jeder anwesenden, ein Wasserstoffatom enthaltenden Verbindung, die f.ähig ist, mit einem organischen Isocyanat zu reagieren, ,pLus den Äquivalenten der bzw. jeder Isocyanatgruppen enthaltenden Verbindung von allen Komponenten, die zur Bildung des Reaktionsgemisches verwendet werden, dividiert durch die Summe der Mol dieser aktiven Wasserstoff oder Isocyanatgruppen enthaltenden Verbindungen.
RGC1 ("reactive group content of the reaction mixture"), ausgedrückt in Milliäqüivalent je Gramm" , ist definiert als die Summe aller Äquivalente der bzw. jeder aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung plus den Äquivalenten der bzw. jeder Isocyanatgruppen enthaltenden Verbindung von allen Komponenten, die zur Bildung des Reaktionsgemisches verwendet werden, multipliziert mit 1000 und dividiert durch die Gesamtmenge (in Gramm) sämtlicher Komponenten (mit Ausnahme des Gewichtes eines etwa anwesenden flüssigen?niedrig siedenden Treibmittels), welche das Reaktionsgemisch bilden.
NAFp ("number average functionality of the reaction mixture excluding organic polyisocyanates") ist definiert als Summe aller Äquivalente der bzw. jeder aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung bei allen Komponenten, welche zur Bildung des Reaktionsgemisches verwendet werden, geteilt - durch die. Summe der Mol dieser aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen. RGCp ("reactive group content of the-reaction mixture excluding organic polyisocyanates") wird ausgedrückt in Milliäqüivalent je Gramm und ist definiert als Summe aller Äquivalente des oder jeder aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung bei allen Komponenten, die zur Bildung des Reaktionsgemisches verwendet
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multipliziert mit 1000 und geteilt durch die Gesamtmenge ( in Gramm) aller Komponenten ( mit Ausnahme des Gewichtes eines etwa anwesenden flüssigen, niedrigsiedenden Treibmittels und von organischem Polyisocyanat ), welche das Reaktionsgemisch "bilden.
Die hydroxylgruppenhaltige Komponente umfaßt "vorzugsweise zwei "bis fünf Hydroxyverbindungen.
Der Polyurethanschaumstoff wird vorzugsweise gebildet mit Hilfe des "One-Shot "-Verfahrens, obgleich man selbstverständlich auch ein Yorpolymerisierverfahren anwenden kann. Zum. letzteren . ; !"all müssen dann sowohl die zur Herstellung der Vorpolymerisate verwendeten Komponenten wie diejenigen, die mit den Yorpolymerisaten weiter zur Herstellung des. Schaumes umgesetzt werden, in Betracht gezogen werden, wenn man die Werte für ITAi1., IAi2 » RGC1 und RGCp berechnet. In der vorliegenden Beschreibung wird von dem " One-Shot"-Verfahren ausgegangen, falls nicht anders angegeben.
Das erfindungsgeraäße Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoff ist dadurch gekannzeichnet, daß man unter schaumbildenden Bedingungen eine Hydroxylkomponente, die mindestens eine hydroxylgruppenhaltige organische Verbindung umfaßt, mit einer organischen Polyisocyanatkomponente, bei der der EAF.,-Wert im Bereich von 1,8 bis 2,7 und der RGC^-Wert im Bereich von 6 bis 11 liegt, umsetzt. Vorzugsweise werden der HAF1-Wert und der RGO.*-Wert derart gewählt, daß der iTAP2-Wert im Bereich von 1,8 bis 2,7 und der RGC2-Wert im Bereich 6 bis 11 liegt, und insbesondere derart, daß KAP2 = 2,0 bis 2,6 und RGC2=6,5 bis 10 sind.
Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäß hergestellten Polyurethanschaumstoffe sich von den auf übliche Weise hergestellten durch ein unterschiedliches Gleichgewicht ihrer Eigenschaften unterscheiden. Die erfindungsgemäßen Polyurethanschaumstoffe
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können auf den verschiedensten Gebieten angewendet werden, sind jedoch "besonders wertvoll zur Wärmeisolation, zum Beispiel zur Innenisolation von Behältern, die zur Aufbewahrung und bzw. oder zum Transport von kalten Flüssigkeiten, zum Beispiel von verflüssigten Gasen, bei cryogenen Temperaturen verwendet werden.
Bekanntlich können Behälter dadurch isoliert werden, daß man die Innenseite der starren Umhüllung mit Polyurethanschaumstoff auskleidet. Verflüssigte Gase, die in solchen Behältern bei sehr niedrigen Temperaturen gelagert oder transportiert werden sollen ( z.B. flüssiges Methan oder Erdgas) befinden sich bei Ätraosphärendruck bei einer Temperatur von etwa minus 16O0C (1130E) und es besteht daher die Gefahr, daß sich in der Auskleidung aus Polyurethanschaum Risse bilden, durch welche verflüssigtes Gas hindurch dringt und so die starre Umhüllung erreicht. Da diese normalerweise aus Stahl besteht, der bei den niederen Temperaturen der flüssigen Gase seine Duktilität verliert, muß die Unterkühlung der starren Außenhaut mit allen Mitteln verhindert werden.
Die Erfindung umfaßt daher auch die Verwendung der erfindungsgeraäß hergestellten Polyurethanschaumstoffe zur Auskleidung von Behältern^in denen flüssige Gase, insbesondere Methan oder Erdgas, aufbewahrt oder transportiert werden sollen; solche Behälter sind z.B. auch Schiffstanks.
Sollen die Polyurethanschaumstoffe für diesen Zweck verwendet werden, so vermeidet man am besten eine Kombination eines niedrigen HAFo-Wertes mit einem niedrigen RGC9-Wert, z.B. eines MAF9~Wertes von weniger als 2 in Kombination mit einem RGC2-Wert von weniger als 8. Wenn demnach der UAFp-Wert im Bereich von 1,8 bis 2,0 liegt, so wählt man vorzugsweise einen RGCp-Wert im Bereich von' 8 bis 11 und umgekehrt liegt, falls der RGCg-Wert im Bereich von 6 bis 8 liegt, der MFp-Wert vorzugsweise im Bereich von 2 bis 2,7.
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Es hat sich gezeigt, daß das Gleichgewicht zwischen Diraensionsstabilität in Kombination mit mechanischen, "besonders statischen und dynamischen Eigenschaften, insbesondere bei niedriger Temperatur bei.den erfindungsgemäßen Polyurethanschaumstoffen wesentlicher besser ist als bei den üblichen Polyurethanschaumstoffen mit vergleichbarer Dichte, die auf bekannte Weise-*, hergestellt sind.
Umfaßt die Hydroxylkomponente mehr als nur eine Hydroxyl- . verbindung, so können diese dem Reaktionsgemisch getrennt oder vorzugsweise nach vorherigem Vermischen zugefügt werden,- Die für das Reaktionsgemisch verwendeten Hydroxylverbindungen können Monoalkohole, Polyole ohne Ätherbindungen, Polyole mit nur einer ' Ätherbindung, Polyole mit mindestens zwei Ätherbindungen (Polyäther), Polyesterpolyole oder Aminoalkohole sein. Die Funktionalität dieser Verbindung kann 1,2,3 oder 4 oder auch mehr betragen, vorausgesetzt daß die ¥erte für NAI^ (bzw. NAP2 ) un(i RGC-i ("bzw. RGO2) iß die oben definierten Bereiohe fallen. Vorzugsweise wirddas Reaktionsgemisch aus Gemischen von Hydroxylverbindungen mit den Funktionalitäten 2 und 3 oder nur 2 gebildet.
So kann z.B. das Reaktionsgemisch angesetzt werden aus einer Kombination von Diolen mit niedrigem Molekulargewicht von z.B. weniger als 500 und Diolen von mittlerem oder höherem Molekulargewicht, das dann 500 oder mehr beträgt.
Besonders geeignet als Hydroxylverb indungen sind Diole · .". (außer Polyätherdiolen und Aminodiolen ) mit Molekulargewichten von höchstens 250; Polyätherdiole mit Molekulargewichten von mindestens 150; Polyäthertriole mit Molekulargewichten von mindesten? 200 und'Verbindungen, die zusätzlich zu einer oder mehreren, Hydroxylgruppen mindestens ein primäres oder sekundäres Stickstoffatom aufweisen. Geeignete Polyäther können hergestellt werden,
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durch Umsetzung eines in difunktionellen Initiators mit Prqpylenoxid und/oder Äthylenoxid. Bevorzugte Hydroxylverbindungen sind Diole (außer Polyätherdiole und Aminodiole ) mit einem Molekulargewicht Ton höchstens 150, z.B. Dipropylenglykol; Polyätherdiole mit einem Molekulargewicht von 750 bis 1250, z.B. Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1050; Polyäthertriole mit einem Molekulargewicht von 200 "bis 400, z.B· ein Glyzerin/ Propylenoxid-Addukt mit einem Molekulargewicht von etwa 300; und Aminoalkohole mit 3 aktiven Wasserstoffatomen, z.B. Diisopropanolamin und Diäthanolarain.
Das Reaktionsgemisch kann auch kleine Anteile an Wasser enthalten. Da man Wasser als zwei Atome aktiven Wasserstoff enthaltend ansehen kann, muß es in Betracht gezogen werden, wenn man den Mf^- "bzw. FAP2- un<i äen RGCj- bzw. RGCg-Wert berechnet. Das Reaktionsgemisch kann auch eine oder mehrere Katalysatoren enthalten, die die Reaktion zwischen den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff und der Polyisοcyanatkomponente beschleunigen. Die Katalysatoren können selbst reaktionsfähig sein, d.h. sie können ein oder mehrere Atome aktiven Wasserstoff enthalten oder sie können nicht in die Reaktion eintreten. Ist ein Katalysator reaktionsfähig, so muß er berücksichtigt werden, wenn man die oben erwähnten HAF- und RGC-Werte bestimmt. Ist er nicht reaktions • fähig, so muß er nur berücksichtigt werden bei der Bestimmung des RGCj- oder RGC2 Wertes. Geeignete Katalysatoren sind u.a. Triäthyl amin, Dimethyleyclohexylamin, Tetramethylguanidin, Dibutylzinndilaurat, H-Dimethylaminoäthanol, Triäthylendiamin,und Pentamethyl diäthylentriamin sowie Gemische aus diesen. Besonders bevorzugt ist ein Gemisch aus Pentamethyldiäthylentriamin und Dibutylzinndiläurat.
Das Reaktionsgemisch kann außerdem einen Zellenstabilisator, wie ein ofcerflächen-aktives Silikonöl enthalten. Gegebenenfalls haben solche Silikonöle aktive Viasserstoff atome, haben jedoch,
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selbst wenn dies der Pail ist, nur einen geringen Einfluß auf den ITiU?..- oder NAIVrWert. Beispiele für Siliconöle sind unter den geschützten Handels De zeichnungen DC 193 ("von Dow Corning), SE 1066 und SE 1165 ("beide von General Electric) im Handel. Der Anteil an Silikonöl liegt gewöhnlich im Bereich von 0,05 bis 2,0 Gew.-$, berechnet auf das Gewicht der zur Bildung des Reaktionsgemisches verwendeten Hydroxylverbindungen.
Außerdem kann das Reaktionsgemisch noch Weichmacher und/oder Entflammungsverzögerer, wie Trichloräthylphosphat enthalten und zwar in Mengen von 10 bis 30 Gew.-^, berechnet auf das Gewicht an anwesenden Hydroxyverbindungen, sowie Stabilisatoren, wie Allo-Ocimen, die von den für das Reaktionsgemisch verwendeten Hydroxylverbindungen freie Radikale abhalten · Diejenigen unter den obigen Verbindungen, die keine aktiven Wasserstoffatome aufweisen können entweder mit den Hydroxylverbindungen oder mit der Polyisocyanatkoraponente vermischt werden, können aber auch getrennt dem Reaktionsgemisch zugefügt werden. Im allgemeinen werden alle Komponente, die aktive Wasserstoffatome enthalten mit der bzw. den Hydroxyverbindungen vorgemischt, obwohl man sie, falls notwendig, auch getrennt dem Reaktionsgemisch zufügen könnte. ' .
Die zur Verwendung bei der Herstellung der erwähnten Auskleidungen bevorzugte Hydroxylkomponente umfaßt in einer ersten Ausführungsform das folgende Gemisch von Hydroxylverbindungen: . "
(a) Ein Diol (außer einem Polyätlrerdiol oder einem Aminodiol) mit einem Molekulargewicht von höchstens 250, vorzugsweise von weniger als 150,z.B. Dipropylenglykol;
(b) ein Polyätherdiol mit einem Molekulargewicht von mindestens 500, vorzugsweise von 750 bis 1350, z.B. ein Polypropylenglykol mit einem Molekularge-
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wicht von etwa 1050 und
(c) einen Aminoalkohol mit drei aktiven Wasserstoff atomen, z.B. Diisopropanolamin oder Diäthanolamin,
worin der Anteil von (a) 20 bis 70 Gew.-%, der Anteil
(b) 30 bis 80 Gew.-% und der Anteil (c) 0 bis 12 Gew.-%, insbesondere 1,0 bis 12 Gew.-% beträgt. Wasser kann ebenfalls anwesend sein, vorzugsweise in einer Menge von 0 bis 2 Gew.-% und insbesondere von 0,01 bis 1,5 Gew.-%. (Sämtliche Prozentsätze sind berechnet auf das Gesamtgewicht von (a) und (b) ). In erster Ausführungsform kann die bevorzugte Hydroxylkomponente außer den Katalysatoren, Stabilisatoren, Weichmacher und bzw.oder Mittel zur Verzögerung des Entflammens enthalten.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Hydroxylkomponente außer den-oben unter (a), (b) und
(c) beschriebenen Hydroxylverbindungen als weiteren Bestandteil
(d) ein Polyäthertriol mit einem Molekulargewicht von mindestens 200, vorzugsweise 2Ö0 bis 400,z.B. ein Addukt aus Glycerin und Propylenoxid mit einem Molekulargewicht von etwa 300,
worin der Anteil (a) 3 bis 35 Gew.-%, der Anteil (b) 2 bis 75 Gew.-%, der Anteil (c) 0 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 12 Gew.-%, und der Anteil (d) 20 bis 70 Gew.-% beträgt. Das Gemisch kann ebenfalls Wasser in einer Menge von 0 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01 bis 1,5 Gew.-% enthalten (sämtliche Prozentsätze berechnet auf das Gesamtgewicht von (a), (b)und (d). Auch in ihrer zweiten bevorzugten Ausführungsform kann die
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Hydroxylkomponente Katalysatoren, Stabilisatoren, Weichmacher und bzw. oder Mittel zur Verzögerung des Bntflammens enthalten.
Die zur Herstellung der oben erwähnten Auskleidungen vor- . zugsweise zu verwendende organische Polyisocyanatkompoiiente ist rohes Diphenylmethandiisocyanat, z.B. "Caradate" 3Q5 "Desmodur" 44 V2O oder "PAPI", jedoch können auch andere Polyaryl- und Monoarylpolyisocyanateverwendet werden. Beispiele für Monoarylpolyisocyanate sind Toluol-2,4-diisocyanat und Toluol-2,6-diisocyanat und Gemische daraus, z.B. im Verhältnis 80:20 oder 65:35 Gew.-Teilen. Das bevorzugte rohe Diphenylmethandiisocyanat wird hergestellt durch Phosgenierung von rohem Diphenylmethandiamin. Rohes Diphenylmethandiisocyanat stellt gewöhnlich
Λ 1
ein Gemisch aus Diphenyl-4,4 -diisocyanat, Diphenyl-2,4 — diisocyanat und verwandten Polyisocyanaten von höherem Molekulargewicht und höherer Funktionalität, wie Tri- und Tetraisocyanaten dar. Verwendet man rohes Diphenylmethandiisocyanat als organische Polyisocyanatkomponente, so erhält man die besten Resultate mit NAP2-Werten im Bereich von 1,8 bis 2,7 und RGCo-Werten im Bereich von 6 bis 11.
Die Menge an organischem Polyisocyanat kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Vorzugsweise verwendet man solche Mengen, daß der Isocyanatindex 95 bis 130 und , insbesondere 100 bis 125 beträgt.
Die Bedingungen zur Schaumbildung, die zur Erzeugung der oben erwähnten Auskleidungen bevorzugt sind, werden dadurch erreicht, daß man in die Hydroxylkomponente und bzw. oder in die organische Polyisocyanatkomponente ein flüssiges, niedrig siedendes Treibmittel einarbeitet oder dieses getrennt dem Reaktionsgemisch zusetzt.
Λ Λ Ο Λ 4 / Λ Λ
Es soll den Komponenten gegenüber praktisch inert sein und durch die bei der Polyurethanbildung auftretende Wärme . verdampft werden. Geeignete inerte Treibmittel sind Dichlordifluormethan, Trichlorfluormethan, Methylenchlorid, Pentane und Hexane, worunter Irichlorfluormethan bevorzugt ist. Wasser kann ebenfalls verwendet werden. Vorzugsweise stellt man die Anteilsmengen an Treibmittel und anderen Komponenten derart ein, daß die Auskleidung eine Dichte im Bereich von 30 bis 140 kg/nr. bei 20°Caufweist. Ist die Auskleidung jedoch hohen statischen und bzw. oder dynamischen Drucken unterworfen, so beträgt ihre Dichte vorzugsweise mindestens
•z.
60 kg m , wobei die obere Grenze für die Dichte bestimmt ist durch den gewünschten Wärmeübertragungskoeffiz.ienten des Polyurethanschaumstoffes und die Wirtschaftlichkeit des verwendeten Systems.
Die oben erwähnte Auskleidung, die gewöhnlich "starr" ist, kann hergestellt werden durch Aufsprühen des Reaktionsgemisch.es auf die Innenfläche der starren Außenhülle (die z.B. aus Stahl besteht), wobei dann die Hydroxylkomponente vorzugsweise einen Aminoalkohol, wie Diisopropanolamin oder Diäthanolamin enthält. Die Auskleidung kann in einzelnen Schichten, z.B. 20 bis ■40 Schichten, -aufgebaut werden, so daß man eine Gesamtdicke von 20 bis 30 cm erhält. Wenn die Auskleidung richtig erzeugt wird, so haften die Schichten fest aneinander und die Zugfestigkeit der Region zwischen den Schichten entspricht der inneren Zugfähigkeit des Schaumstoffes. Eine geeignete Vorrichtung zum Aufsprühen des Reaktionsgemisches ist beschrieben in der GB-PS Λ 300 352.
Die Auskleidung kann zwei Schichten aus Polyurethanschaum mit verschiedener Dichte umfassen. Eine derartige Struktur
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- ΛΛ - ■-"■;.■;
ist beschrieben in der GB-PS Λ 173 424.
Die Auskleidung kann, z.B. im Innern, mit einer Ver- '; Stärkung aus Glasfaser und einem Epoxyharz versehen sein. Eine derartige Struktur ist beschrieben in der britischen Patentanmeldung 53 723/73·
Unter gewissen Umständen kann es zweckmäßig sein, für die verschiedenen Schichten verschiedene Ansätze zu ' verwenden, z.B. einen Ansatz zum Aufsprühen von Schaum auf Schaum und einen anderen zum Aufsprühen des Schaumes auf die Stahlfläche oder auf die Verstärkung. ■
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1 /
Durch Aufsprühen eines Reaktionsgemisches aus den in Tabelle I beschriebenen Bestandteilen wurde ein Substrat mit einem starren Polyurethanschaum beschichtet. Es wurden neun verschiedene Versuche durchgeführt, bei denen der Schaumstoff jeweils eine etwas abweichende Zusammensetzung hatte.
Die Auskleidung wurde aus einzelnen Schichten aufgebaut, bis eine Mindestdicke von 20 cm (etwa 20 Schichten) erreicht war. Die Eigenschaften der Schaumstoffe 1 bis 9 sind in Tabelle. II wiedergegeben.
Beispiel 2
Die Innenfläche der starren Außenhülle eines Behälters zur Aufbewahrung und zum Transport von verflüssigten
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Gaser, wurde mit starrem Polyurethanschaumstoff ausgekleidet, indem man sie mit einem der Reaktionsgemische .1 bis 9 besprühte, deren Bestandteile in Tabelle I aufgeführt sind.
TABELLEIT I und II:
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t Reactionsgeinisch Gewicht TABLE 1 3 1+ "bei Schaumstoff Hr. 6 7 8 9 a
Bestandteile 1 5
Hydroxyl komponente 51Λ 18.U 29.9 9.1+ 1+0.9 13.7
Dipropylen^glyicol (MW 137) 22.6 1+8.6 32.9 !+9.9 1+.6 55.0 59.1 1+1+.5
Polypropylen^glycol (MW I050) 22.8 d. Bestandteile in ^ - I+8.7 • 50.1 65.1+ 35.6 - 1+1.8
Glycerin/PO Addufct (MW 29k) 51+.7 2 - · - - 2Λ 8.1+ 2.0 2.U
Dr^JLsopropanolamin - 7.9 6.7 2.1 - - - - cn
— t~~\
Di Ethanolamin 1.6 1+2.0 1.39
7.0		 0.01
k.l 		- 0.02
5.2		 0.01
5.2		 o.oi+
7.0		 1.31
l+.O		 K-J
CO
Was.sex (zugeben)
Katalysator (A) 		6.0 58.0 20 - 1.12
l+.O		 20 - - 20
Trichloroäthylphosphat τ - 0.18 1.1+6 - 0.17 1.17 0.12 1Λ5
Siliconöl (SF IO66) 1.39 8.5 0.2 0.2 1.1+2 0.2 0.2 0.2 0.2
AlIo-Oc imen 0.2 - 21.3 20.1+ 0.2 23.2 23.2 I6.5 I6.O
TrichlorHflWrmethan (TCFM-Hi) 27-9 1.18
1+.0		 H.I
Organ »Polyisocyana-tlcomponent'e - 217 181 ' 206 120 135 162 .
rohesjlphenylmethan^di^isocyanat. (2) 172 1.35· 175
0.2
7.1
156
!Tabelle I · Fortsetzung ,.
CO CD LO CNJ
Reactionsgemisch KAF1 Gewicht der Bestandteile in g 3. h bei Schaumstoff ETr. 6 ■ 7 8 9
' Kennwerte RGC1 1. 2 2.33 2.53 5 2.51 2.55 2.28 2.U7
NAF2 2.51 2.3.1 8.O6 8.09 2.27 8.13 7.22 7.26 7.30
RGC2 8.06 8.18 2.13 2.58 8.1U • 2.52 2.60 2.0U 2Λ3
Isocyanate Index . 2.52 . 2.13 8.95 9.03 2.03 9.I1+ 6.92 6.9h ' 7 .Ok
8.9^ 9.08 125 125 9.15 125 105 125
125 105 125 00
. ■ · ο
(1) Bei den Schaumstoffen 1,2,6 und 7 war der Katalysator ein Gemisch aus Pentamethyldiäthylen« triarain· (DPT) und Dibutylzinndilaurat itn Gew.-Verhältnis 5 : 1 j bei den Schaumstoffen 3,4,5,8 und 9 war der Katalysator ein Gemisch aus den obigen Komponenten im Gew.-Verhältnis 25:1.
(2) »öarate « 30*
Tabelle II
r— CO O
Eigenschaften des Schaumstoffs ' '■ ' 2O0C Expansions- ,-
-Koeffizient · · - 10
(20°ClDis-196OC)		 811 ' 2 ■ : 525 lt.- ■..·■, 5/. U83 603 Q
Zujistigkeit -1960c Dichte (kg/m3)bei 200C 290 IOU5 863 825 608 1212 15Ö3· 502·
Compression sf estig-
keit (kN/m')		 200C 819 1897 252 „1 ^97 774 366 371 933
-1960C 52 638 63k 615 222 835 . 1^75 355
55 2010 1+9 1702 557 U8 50 989
h9 70 h9 66 80 66 • 63
85 87 77 130

Claims (33)

PATENTANSPRÜCHE
1)' Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, dadurch gekennzeichnet , daß man unter schaumbildenden Bedingungen eine Hydroxylkomponente aus mindestens einer hydroxylgruppenhaltigen organischen Verbindung umsetzt mit einer organischen Polyisocyanatkomponente, in welcher der NAF^-Wert (durchschnittliche Funktionalität des Reaktionsgemisches, wie oben definiert) im Bereich von 1,8 bis 2,7 und der RGC^-Wert (Gehalt des Reaktionsgemisches an reaktiven Gruppen, wie oben definiert) im Bereich von 6 bis 11 liegt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im Reaktionsgemisch der NAFp-Wert (durchschnittliche Funktionalität des Reaktionsgemisches außer Polyisocyanaten, wie oben definiert)
im Bereich von 1,8 bis 2,7 und der RGCp-Wert (Gehalt
des Reaktionsgemisches außer Polyisocyanaten an
.reaktiven Gruppen, wie oben definiert) im Bereich von 6 bis 11 liegt.
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Hydroxylkomponente 2 bis 5 hydroxylgruppenhaltige organische Verbindungen umfaßt.
4) Verfahren nach Anspruch 2 oder 3j dadurch
S09831/G821
gekennzeich.net , daß der MAJV-We rt im .Bereich, von 2,0 bis 2,6 liegt.
5) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 "bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der RGC^-Wert
im Bereich von 6,5 "bis 10 liegt.
6) Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e kennzeichnet , daß, falls der NAF^-Wert im Bereich von 1,8 bis 2,0 liegt,der RGC^-Wert 8 bis 11 beträgt.
7) Verfahren nach Anspruch 2 oder 35 dadurch gekennzeichnet , daß, falls der RGGp-Wert im Bereich von 6 bis 8 liegt, der HAFp-Wert 2 bis 2,7 beträgt.
8) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Hydroxylkomponente ein Gemisch aus hydroxylgruppenhaltigen organischen Verbindungen mit Funktionalitäten von 2 und 3 oder Funktionalitäten von nur 2 darstellt.
9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Hydroxylkomponente ein Diol, jedoch kein Pplyätherdiol oder Aminodiol, ■ .
mit einem Molekulargewicht von höchstens 250 umfaßt. ; .
10) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Hydroxylkomponente ein Polyätherdiol mit einem Molekulargewicht von mindestens 150 umfaßt.
509831/0821
11) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Hydroxylkomponente ein Polyäthertriol mit einem Molekulargewicht von mindestens 200 umfaßt.
12) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Hydr oxylkomp onent e eine organische Verbindung umfaßt, die außer mindestens einer Hydroxylgruppe mindestens ein trimeres oder sekundäres Stickstoffatom aufweist.
13) Verfahren nach Anspruch 9» dadurch g e k .e η η zeichnet , daß das Diol Dipropylenglykol
ist. - ■
14·) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Diol ein Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von 750 bis 1250 ist.
15) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Polyäthertriol ein
Glyc erin/Pr opyl enoxid-Addukt mit einem Molekulargewicht von 200 bis 400 ist.
16) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e ke η η zeichnet , daß die organische Verbindung Diisopropanolamin oder Diäthanolamin ist.
17) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Reaktionsgemisch zusätzlich einen kleinen Anteil an Wasser enthält.
18) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e -
509831/0821
kennzeichnet , daß die Hydroxylkomponente folgende Bestandteile umfaßt: .
(a) 20 Ms ?0 Gew.-% eines Diols mit einem
Molekulargewicht von höchstens 250, das jedoch weder ein Polyätherdiol noch ein Aminodiol ist;
Cb) 30 Ms 80 Gew.-% eines Polyätherdiols mit einem Molekulargewicht von 500 bis 1350 und :■■--■.
(c) 0 Ms Ί2 Gew.-% eines Aminoalkohole mit drei aktiven Wasserstoffatomen,
wobei sämtliche Prozentsätze "bezogen sind auf das Gesamtgewicht von (a) und (b).
19) Verfahren nach Anspruch 18, dadurch g e k e n η zeichnet , daß das Diol (a) Dipropylenglykol, das Diol (b) ein Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa Λ 050 und der Aminoalkohol (c) Diisopropanolamin oder Diäthanolamin ist.
20) Verfahren nach Anspruch 18 oder 19 j dadurch gekennzeichnet , daß der Bestandteil (c) in einer Menge von 1,0 bis 12 Gew.-%, berechnet auf das Gesamtgewicht von (a) und (b) vorhanden ist.
21) Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis .20, dadurch gekennzeichnet , daß im Eeaktionsgemisch außer-dem Wasser anwesend ist, dessen Anteilsmenge 0,01 bis 2 Gew.-%, berechnet auf das Gesamtgewicht von (a) und (b) beträgt. .
509831/0821
2503U8
22) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Hydroxylkomponente folgende Bestandteile umfaßt:
(a) 3 his 35 Gew.-% eines Diols mit einem Molekulargewicht von höchstens 250, das jedoch weder ein Polyätherdiol noch ein Aminodi öl ist;
Cb) "2 "bis 75 Gew.-% eines Polyätherdiols mit einem Molekulargewicht von 500 bis 1350;
(c) 0 Ms 12 Gew.-% eines Aminoalkohols mit drei aktiven Wasserstoffatomen und
(d) 20 "bis 70 Gew.-% eines Polyäthertriols mit einem Molekulargewicht von mindestens 200,
wobei sämtliche Prozentsätze berechnet sind auf das Gesamtgewicht von (a), (b) und (d).
23) Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß das Diol (a) Dipropylenglykol, das Diol (b).ein Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1050, der Aminoalkohol (c) Diisopropanolamin oder Diäthanolamin und das Polyäthertriol
(d) ein Glycerin/Propylenoxid-Addukt mit einem Molekulargewicht von etwa 300 ist.
24) Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Anteilsmenge von (c) 1,0 bis 12 Gew.-%, berechnet auf das Gesamtgewicht von (a), (b) und (d); beträgt.
25) Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24,
509831/0821
dadurch gekennzeichnet , daß im
Eeaktionsgemisch Wasser anwesend ist, dessen Menge 0,01 bis 2 Gew.-%, "berechnet auf das Gesamtgewicht von (a), (b) und (d),beträgt
26) Verfahren nach einem der .Ansprüche 2 bis 25, dadurch gekennzeichnet , daß das Eeaktionsgemisch einen Katalysator enthält, der die Reaktion zwischen der bzw. den hydroxylgruppenhaltigen organischen "Verbindung(en) und der organischen PoIyisocyanatkomponente katalysiert.
27) Verfahren nach Anspruch 26, dadurch g e kennzeich ne t , daß der Katalysator ein Gemisch aus Pent amethyldiä thyl entriamxn und Dibutyl- · zinndilaurat ist.
28) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 27 j dadurch gekennzeichnet- , daß das Eeaktionsgemisch als Oberflächenaktives Mittel ein Siliconöl enthält.
29) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 28, dadurch gekennzeichnet , daß das Eeaktionsgemisch einen Weichmacher, ein das Entflammen verzögerndes Mittel und bzw. oder einen Stabilisator enthält.
30) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 29, dadurch gekennzeichnet , daß die organische Polyisocyanatkomponente rohes Diphenylmethandiisocyanat ist.
31) Verfahren nach einem der Ansprüche 2.bis 30» dadurch gekennzeichnet , daß das
2503H8
organische Polyisoeyanat in einer solchen Henge "verwendet wird, daß sich ein Isocyanatindex von 95 "bis 130 ergibt.
32) Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 31> dadurch gekennzeichnet , daß das Reaktionsgemisch einjflüssiges niedrig siedendes Treibmittel enthält.
33) Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 32 hergestellten Polyurethanschaumstoffe als Wärmeisolation für Behälter zur Aufbewahrung oder zum Transport von verflüssigten Gasen, insbesondere Methan oder Erdgas, wobei die Isolierschicht auf der Innenseite einer starren Außenhülle, gegebenenfalls aus mehreren untereinander verbundenen Einzelschichten, aufgebaut wird.
86XXIV
509831/0821
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