NL8800563A - Werkwijze ter bereiding van stijf polyurethan. - Google Patents

Description

* 4·* - S 6704-1 Ned.

p & c

Korte aanduiding: Werkwijze ter bereiding van stijf polyurethan.

De uitvinding heeft betrekking op de bereiding van stijf polyurethan, dat al dan niet gewapend kan zijn, en dat geschikt is ter vervanging van platen en andere stalen delen in huishoudelijke apparaten, zoals koelkas- 5 ten, vrieskisten en -kasten, wasmachines, vaatwasmachines, droogapparaten en microgolfovens.

De tot dusver bekende werkwijzen voor de vervaardiging van huishoudelijke apparaten van de zogenaamde witte lijn bezitten enige nadelen, die verband houden met de toepassing van stalen panelen en andere struc-tuurdelen. Bij de gebruikelijke methoden worden door de toepassing van stalen delen, in het bijzonder platen, de vormvariaties van het samenstel beperkt, terwijl verschillende vervaarüigingsbewerkingen nodig zijn cm het uiteindelijke vormstuk te verkrijgen cm geassembleerd te worden tot het huishoudelijke apparaat, terwijl ook de toepassing nodig is van een 15 inwendige vulling van de panelen met een isolerend materiaal in het geval van koelkasten en vrieskasten en vrieskisten; voorts zijn speciale behandelingen nodig voor het minimaal maken van de effecten van de corrosie, die nooit geheel uitgeschakeld kan worden.

2Q In verband met de bezwaren van de stand der techniek voor de vervaardiging van deze huishoudelijke apparaten werd de ontwikkeling ter hand genomen van een nieuw polyurethaiprodukt voor de vervaardiging van panelen en andere onderdelen van deze apparaten. De vervanging van metalen delen door polyurethandelen is reeds bekend voor autcsmcbielonderdelen, 25 zoals bumpers, en ook op andere industriële gebieden. Vele van de bekende polyuretharprodukten, die metalen delen vervangen, hebben echter de vorm van elastomeren met een rek van meer dan 100%, gemeten volgens de AS1M standaard D-638 van 1977 voor liet meten van de rek. Ook vertonen de polyurethanmaterialen, die verkregen worden met behulp van de basis-che-30mische reactie tussen een hydroxylgrogpen bevattend materiaal (polyolen) en een NOO-resten bevattend materiaal (aromatische polyisocyanaten) bij aanwezigheid van katalysatoren en andere toevoegsels voor het instellen van bepaalde eigenschappen, elastomers eigenschappen, die ze ongeschikt maken voor de vervanging van de stijve metaalelementen van de hierboven 35gedefinieerde huishoudelijke apparaten van de witte lijn.

Voorbeelden van deze elastomers polyurethanen, die toegepast worden bij de zogenaamde KEM (reactie-spuitgieten, "Reaction Injection Molding")processen, kan men vinden in de Amerikaanse octrooischriften 4.243.760, 4.444.910 en 4.540.768, die de reactie beschrijven van een po-40 lyol (polyether, geanimeerde polyester of polymeer) met een hoog mole- « 8 8 G (/ ij 6 £ tl 2 cuulgewicht, een polyisocyanaat (aromatisch of anders) en een ketenver-lengingsmiddel (aromatisch diamine of verbinding met amine-eindgroepen). Andere reeds bekende polyuretharprodukfcen hébben de vorm van stijve, niet-elastcmere polyurethanen, en worden eveneens in principe verkregen 5 door omzetting van een polyol met een polyisocyanaat bij aanwezigheid van katalysatoren, ketenverlengingsmiddelen en andere toevoegsels. Zelfs al zijn dit stijve produkten, zijn deze polyurethanen niet-cellulair, wat leidt tot het verkrijgen van produkten met een grote en ongewenste hardheid ^en een gering thermisch isolatievermogen, wat ze ongeschikt maakt voor de vervaardiging van panelen voor de huishoudelijke apparaten, terwijl zij ook in termen van thermische isolatie-eigenschappen tekort schieten bij de vervaardiging van panelen voor koelkasten en vrieskasten en vrieskisten.

De publikatie BR 188.162/67 beschrijft een bepaald polyurethanmate-15riaal van het bovengenoemde type, waarbij een Kleine hoeveelheid ongetande epoxyhars wordt toegevoegd aan een polyuretharihars bevattend materiaal, ten einde de weerstand tegen vervorming door warmte en de kleurstabiliteit van de stijve, niet-elastcmere en niet-cellulaire polyurethanprodukten te verhogen.

2o Nog andere bekende polyurethanprodukten worden bereid door omzetting van 3 polyolen met poly-isocyanaten en een polyurethan van dit type is beschreven in de octrooipublikatie BR 7904252, welk materiaal een verhouding tussen buigmodulus bij -29°C en 70°C heeft van ten hoogste -3,4, en waarbij één van de drie polyolen een grotere reactiviteit t.o.v. het 25 polyisocyanaat bezit dan die van elk van de twee andere polyolen (materialen met actieve waterstof). Ook in dit geval bezitten de verkregen polyurethanprodukten eigenschappen, die ze ongeschikt maken voor de vervanging van plaatvormige panelen in huishoudelijke apparaten van de witte lijn, aangezien hier noodzakelijkerwijs drie polyolen gébruikt 3omoeten worden en de produkten een verhouding tussen hun buigmodulus bezitten, die hoewel hij binnen het traject van de onderhavige uitvinding ligt, betrekking heeft op te lage testwaarden cm de toepassing daarvan in huishoudelijke apparaten toe te laten.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking (¾) een werkwijze ter 35bereiding van een stijf, thermostabiel, cellulair of microcellulair polyurethan, al dan niet gewapend, met een rék van minder dan 100%, bij voorkeur tussen 2 en 50% en met een dichtheid van 0,20 tot 1,30 g/cm3, bij voorkeur omstreeks 0,60 g/cm3, welk stijf polyurethanprodukt verkregen wordt door mengen en omzetting van: 5-100 gew.delen van een hars, die ten 40minste één polyetherpolyol en/of polyesterpolyol is, gekozen uit geami- „ 8 8 Ö ö t '. · d 4 3 4 s neerde en niefc-geamineerde produkten, afgeleid van saccharose en epoxy-propaan en met een irolecuulgewicht van 1005000, een hydroxylgetal tussen 30 en 500 en een viscositeit van 10010.000 cp, met 90150 gew.delen van een aromatisch polyisocyanaat gekozen uit tolueendiisocyanaat (TDI) en 5 diferiylmethaandiisocyanaat (MDI) met een viscositeit van 8-1000 cp en met een NOO-gehalte van 3040%, waarbij de mengverhouding tussen de isocyanaat (NCO) en harsccmponent (GH), ofwel NOO/OH carponenten, 0,60-2,20 bedraagt.

De uitvinding heeft eveneens betrekking cp het produkt, dat volgens 10 * lOTen3a^ «actie vetioegen w=rdt.

Behalve de bovengenoemde basismaterialen (polyolen en polyisocya-naten) kan het betrokken produkt als reactieccsponenben ook middelen voor het instellen van de cellengrootte, ketenverlengingsmiddelen, expansie-middelen, wapeningsmiddelen en vlamvertragende middelen bevatten.

Het stijve polyuretharprodukt, dat met behulp van de bovengenoemde reactie verkregen wordt, is in het bij zonder geschikt voor de vervanging van staalplaten in huishoudelijke apparaten, in het bijzonder die van de zogenaamde witte lijn, aangezien het de volgende voordelen biedt: het polyurethanmateriaal kan ingespoten worden en neemt de vorm van 20 de vormingsinrichting aan, en geeft zodoende een grotere veelzijdigheid voor het ontwerp? het bezit een snel verlopende verwerkingscyclus, waardoor de pro-duktiviteit verhoogd wordt; het is een isolerend materiaal, en wordt aanbevolen voor systemen, 25 die besparing van energie en voedsel vereisen, zoals koelkasten en vrieskasten en -kisten? het is een corrosièbestendig materiaal, waardoor de problemen worden opgelost van het vervangen van delen, die door oxidatie of door chemische produkten veroorzaakte corrosie versleten zijn? 30 het is geschikt voor verven volgens gebruikelijke werkwijzen, wat de toepassing daarvan voor esthetische doeleinden vergemakkelijkt; het maakt decoratieve toepassingen mogelijk in de meest uiteenlopende vormen en met de meest uiteenlopende werkwijzen, zoals toepassing van kleefmiddelen voor heet stempelen, zeefdruk enz.; 35 het bezit mechanische sterkte bij lage en hoge temperaturen.

De samenstelling voor het verkrijgen van het stijve polyurethanpo-lymeer met fysisch-chemische eigenschappen, die het geschikt maken voor vervanging van staal in huishoudelijke apparaten, houdt direkt verband met de keuze van de uitgangsmaterialen en de daarvan gébruikte hoeveelhe-40 den.

, 8 8 o c:.

* 4

Het bij de bereiding van de hars gébruikte uitgangsmateriaal omvat in hoofdzaak: a) een mengsel van polyetherpolyolen en polyesters, al dan niet geamineerd, 5 afgeleid van saccharose en epoxyprqpaan, met een molecuulgewicht van 100-3000, een hydroxylgetal van 30-450 en een viscositeit van 100-10.000 cp, waarvan de gébruikte hoeveelheid 5-100 gew.delen van de hars vormt.

De polyetherpolyolen worden bereid door cxnzetting van een epoxyalkaan of derivaten daarvan met verbindingen, die actieve waterstof als promotor 10bevatten. De op de meest ruime schaal toegepaste epoxyalkanen zijn bijv. epoxyethaan en epoxypropaan. Als bij voorkeur toegepaste promotors zijn te noemen ethyleenglycol, propyleenglycol, butaandiol, glycerol, trime-. thylolpropaan, pentaerytritol, sorbitol, saccharose en mengsels daarvan.

Andere promotors voor geamineerde polyolen zijn: ammoniak, ethyleendiamine, l5diethyleentriamine, tolueendiamine, diaminodifenylmethaan, triethyleente-tramine, ethanolamine en mengsels daarvan.

Als voorbeeld van werkwijzen ter bereiding van polyetherpolyolen zijn te noemen de Amerikaanse octrooischriften 2.948.757 en 3.000.963.

Polyesterpolyolen worden verkregen door omzetting van een carbonzuur 20of anhydride daarvan met een veelwaardige alkehol. De meest gebruikelijke zuren zijn adipienzuur, ftaalzuur en ftaalzuurarihydride; als alkcholen zijn te noemen ethyleenglycol, propyleenglycol, dipropyleenglycol, trime-thylolprcpaan, mannitol, saccharose en mengsels daarvan. Behalve het bovengenoemde mengsel kan de hars ook bevatten: 25b) een middel cm de grootte van de gevormde cellen in te stellen, ook bekend als een middel dat het breken van de oppervlaktespanning veroorzaakt of welk capillairactief middel; dit is een polsiloxan afgeleid van poly-dimethylsiloxan, toegepast in een hoeveelheid van 0,1-5 gew.delen van de hars. Het Amerikaanse octrooischrift 3.194.773 beschrijft middelen van 30dit type.

c) een ketenverlengingsmiddel, dat een diol, triol of amine kan zijn, bijv. glycerol, diethyleenglycol, 1.4-butaandiol, ethyleenglycol, prcpy-leenglycol, diethyleendiamine, 2.4-diaminotolueen, 1.3-fenyleendiamine, 1.4-fenyleendiamine en mengsels daarvan; dit middel wordt toegepast in 35een hoeveelheid van 0-30 gew.delen van de hars.

d) als expansiemiddelen, die de groei en lage warmtegeleidendheidscoëffi-ciënt (k-factor) van het gevormde polymeer veroorzaken, een trichloormo-nofluormethaan, dat toegepast wordt in een hoeveelheid van 0-50 gew. delen van de hars.

4®e) Een katalysator cp basis van tertiaire aminen en/of tin, die het « 8 ε p o { i'.? 5 richten en de snelheid van de reactie en de hardingstijd regelt? als zodanig zijn te noemen: 1.3-diamincprcpaan, ethanolamine, diethyleendi-amine, tetranethyleendiamine, diaittinocyclohexaan, hexamethyleendiaroine, _ triethyleentetramine, dimethylcyclchexylamine, tetraethyleerpentamine, tinoctoaat, tinoleaat, tindibutyldilauraat, tindibutyldioctoaat en mengsels daarvan, toegepast in een hoeveelheid van 0,1-8 gew. delen van de hars.

f) Een wapeningsmiddel, dat de structurele sterkte van het gevormde polymeer bevordert; als zodanig gebruikt men gemalen of gehamerde glasve- 10zels, benevens rijstekaf, doppen van koffiebonen, maiszemelen en polypro-peenstrengen, minerale vulmiddelen, zoals calciumcarbanaat, talk, mica, microbolletjes van glas enz.; dit middel wordt toegepast in een hoeveelheid van 0-50 gew.delen van de hars.

g) Een vlamvertragend middel, nl. diethyl N.N-(2-hydroxyethyl) aminoethyl-15 fosfaat en/of tri- (β-chloorisqorcpyl) fosfaat, toegepast in een hoeveelheid van 5-30 gew.delen van de hars.

De uit de hierboven gedefinieerde materialen gevormde hars wordt gemengd met een stoechianetrische hoeveelheid van een aromatisch polyiso-cyanaat, dat bestemd is cm de NOO-groepen te leveren, die door reactie 2 o met de andere cxxnponenten het polyurethan vormt. De meest algemeen toegepaste uitgangsmaterialen zijn tolueendiisocyanaat (TDI) difenylmethaandi-isocyanaat (MDI) en een voorpolymeer van TDI of MDI met een viscositeit van 8-1000 cp en een NOO-gehalte van 30-40%, dat wordt toegepast in een hoeveelheid van 90-150 gew.delen.

25 Er zijn verschillende methoden voor de bereiding van isocyanaten, maar de ccmnercieel toegepaste methode is f osgenering van primaire aminen. De belangrijkste route ter verkrijging van TDI gaat uit van tolueen, waaruit men door nitrering een mengsel van mononitrotolueeniscmeren verkrijgt; na een nieuwe nitrering worden 2.4-dinitrotilueen (80%) en

302.6-dinitrotolueen (20%) verkregen? na reductie en fosgenering verkrijgt men het tolueend iisocyanaat 80/20, een mengsel van iscmeren, dat in de handel wordt aangegeven als TDI

De route ter bereiding van MDI gaatuit van aniline en formaldehyde; na condensatie en daaropvolgende fosgenering verkrijgt men het difenyl-35methaan 4.4-diisocyanaat, in de handel bekend als MDI.

Het mengsel van ruwe materialen, genoemd aider "a" t/m "g" in de gedefinieerde hoeveelheden worden aangeduid met "hars". Het stijve poly-urethanmateriaal wordt verkregen door de chemische reactie tussen de liars en het isocyanaat, welke reactie wordt uitgevoerd met behulp van een 40geschikte spuitmachine, die het mengsel van de twee componenten vormt.

. 8 f l i L C 5 6

De werkwijze ter verkrijging van stijve polyurethandelen en panelen, al dan niet gewapend, en met een dichtheid van 0,20 tot 1,30 g/cm3 wordt uitgevoerd door dit mengsel in een geschikte vorm te spuiten, die in _ staat is cm de groeidruk te weerstaan. In enkele seconden neemt het mengsel de vorm van de vorminrichting aan en in 1-10 minuten is het deel gereed en kan het uit de vorm verwijderd worden. Evenals bij andere polymere materialen houden de eigenschappen van polyurethanpolymeren verband met het molecuulgewicht, de intermoleculaire krachten, de stijfheid, segmenten van de polymeerketen, kristalliniteit en de mate van verknoping. Sterkteproeven hebben aangetoond, dat door verhoging van de bovengenoemde factoren er een niet direkt evenredige toename van de eigenschappen van de polyurethanpolymeren optreedt. In het geval van de onderhavige uitvinding is dit exact wat wel gebeurd. De keuze van het 15uitgangsmateriaal, verantwoordelijk voor deze eigenschappen is fundamenteel ter verkrijging van een produkt met de eigenschappen van thermische isolatie, slagvastheid, mechanische sterkte en corrosiébestandheid, zodat het staal in huishoudelijke apparaten kan vervangen.

Hieronder worden enkele voorbeelden van de samenstellingen van het 2 o uitgangsmateriaal en de eigenschappen daarvan beschreven, die echter niet beschouwd moeten worden als de uitvinding te beperken.

Voorbeeld I

Voor de bereiding van de hars werden de volgende uitgangsmaterialen gemengd: 40 gew. delen van een polyetherpolyol met molecuulgewicht 450 en 25 een hydroxylgetal van 410, 5 gew. delen van een polyetherpolyol met molecuulgewicht 1000 en hydroxylgetal 110, 30 gew. delen van een polyetherpolyol met molecuulgewicht 4700 en hydroxylgetal 34, 60 gew. delen van een poly-esterpolyol met molecuulgewicht 280 en een hydroxylgetal 430, 2 gew.delen van een capillairactief middel afgeleid van dimethylpolysiloxan met 3Omolecuulgewicht 5000 en hydroxylgetal 115, 2,5 gew.delen van dimethylcy-clohexylamine als aminekatalysator en 20 gew.delen trichloormonofluorme-thaan. Dit mengsel werd in een geschikte menginrichting en met geregelde snelheid gemengd met 98,8 gew.delen tolueendiisocyanaat en het mengsel werd ingespoten in een rechthoekige vorm. Na harding werden monsters Ogenomen cm de proeven uit te voeren, waarvan de resultaten in tabel B zijn opgegeven.

Voorbeeld II

Voor de bereiding van de hars mengde men 50 gew. delen van een polyetherpolyol met molecuulgewicht (MW) 450 en hydroxylgetal 410, 50 gew.-40delen van een geamineerde polyetherpolyol met MW 480 en hydroxylgetal r 8 B C o S C > 7 470; 2,5 gew. delen diraethylpolysiloxan als capillairactief middel met MW 5000, 2 gew.delen tetramethyleendiamine als katalysator en 10 gew.delen trichloonnorof luormethaan. Deze hars werd in een geschikte menginrichting _met geregelde snelheid gemengd met 110 gew. delen diferylmethaandiisocyanaat en het mengsel werd daarna ingespoten in een rechthoekige vorm. Na harding werden proefinonsters gencmen cm de proeven uit te voeren, waarvan de resultaten in tabel B zijn opgegeven.

Voorbeeld III

10 Voor de bereiding van de hars mengde men 80 gew. delen van een polyetherpolyol met MW 450 en hydroxylgetal 410, 20 gew. delen van een polyesterpolyol met MW 280 en hydroxylgetal 430, 2,5 gew.delen dimethyl-silaxan met MW 5000 cpgelost in diprcpyleenglycol met hydroxylgetal 115, 3,0 gew.delen tetramethylethyleendiamine en 10 gew.delen trichloormono-2 ^luormethaan. Deze hars werd in een geschikte menginrichting en met geregelde snelheid gemengd met 120 gew. delen difenylmethaandiisocyanaat en het mengsel werd in een rechthoekige vorm geïnjecteerd. Na harding werden monsters gencmen cm de proeven uit te voeren, waarvan de resultaten in tabel B zijn opgegeven.

-Voorbeeld IV

Voor de bereiding van de hars mengde men 80 gew. delen van een polyetherpolyol met MW 450 en hydroxylgetal 410; 20 gew.delen van een polyesterpolyol met MW 280 en hydroxylgetal 430, 3,0 gew.delen dimethyl-polysiloxan, 3,0 gew.delen tetramethylethyleendiamine, 10 gew.delen 2 5trichloormonofluormethaan en 5 gew. delen gemalen glasvezels met een lengte van 3,1 urn.

Deze hars werd in een geschikte menginrichting met geregelde snelheid gemengd met 120 gew. delen tolueendiisocyanaat en het mengsel werd in een rechthoekige vorm geïnjecteerd. Na harding werden monsters gencmen om de 3(proeven uit te voeren, waarvan de resultaten in tabel B gegeven zijn.

35 o (: ; 40 ώ

C ^ i'H«>coh'i I I I I I -HXvotnior-'Comi I I

0)¾ » » * k » >> I I I I I

^^HHHHHHI I I I I

a I

a

8 Per ocowo^noo C

flgicooHHninr^in inn © _> zuöoooHnor^co η cm © C

•r-{ Vj ^ Qj (y dPQoJHHHHHHOO HH g © 10 £ g4 ®

If I

g ® <S

_οοοοοονοι^Γ^ηη „ c o)

C SinoococooHiNineo'tf m® Q

Φ 5'4lOC''^,CM©HHHHCM 5Q, Φ

iH · · · p 0) -P

© H ktf W W 05 rH

15 ! f|1

<3 -H 1—I *H C

j3 )3 ilS J

20 I# 8 U P

&g I III! Ǥ A

6 L· 8 I

8 SSip © >1 Φ © Ό £} Η >< -rt __ a *j 8,3-9,3 25 g '5j s ft σ P -n 0) +> <« •H -rl Q Ο ·Η 'Π Μ © co W ¢0010000^^0100 n 9 <Ö .

p ot^ooon i h co 0) P 9 Q Ο Η Ο Ο O I I HQ)©

05 · ··· OHCC-P

•HcoHino ηΗ’ΗΦΚ > H H c § ® 8,

Sflïjj 11s i - i‘! •H iH J3 >1 Φ . ·Η ·Η 3 lit if IhIh| ° Ή 3 δ -p ÖPHpff 35 1¾¾.¾.¾¾¾ 1¾¾S & f (SSSSfifibSQÖê’Ö σ' 40 e 8 8 0 0 ^-¾ 9 TAERT. η Eigenschappen

Eigenschap Voorbeelden

I II III IV

3 -

Dichtheid, g/anJ 0,40 0,60 0,60 0,60

Oproantijd, sec. 13 18 16 19

Geleertijd, sec. 36 40 33 33 KLeefvrij, sec. 60 55 49 65

Roertijd, sec. 4 6 6 10

Vormtetrperatuur, "C 25 25 25 25

Verwijderen uit de vorm, min 20 10 10 20

Doorzakken bij 50"C, mm 19 2 3 1,5

Doorzakken bij 70 eC, ran 30 10 5 2 __ Treksterkte, MPa 12 20 15 21

Rek, % 3 3 10 4

Buigsterkt, MRa 0,7 36,5 32,8 37,5 K factor - (W(M.K.) 0,048 0,038 0,041 0,042

Waterabsorptie, % 4 0,7 1,4 3 2o Shore A hardheid 80 100 100 100

Rockwell R hardheid 110 100 63 53

Corrosieweerstand * * * *

Slagvastheid, Izod j/m 0,3 13,7 20,8 21,4 25 * niet-oorroderend.

HET FOLYOIEFFECT

De omzetting van de hydroxylgroepen van polyolen met isocyanaat is een typerend voorbeeld van de vorming van polyurethan; de verschillende 30 hydrooylgetallen en molecuulgewichten geven verschillende eigenschappen aan de gevormde groep.

In het geval van stijve polymeren, zoals volgens de onderhavige uitvinding, tonen de grafieken van de bij gevoegde figuren 1, 2, 4 en 5 van de bijgevoegde tekening een verbetering aan van de sterkte van het 35 produkt door vermindering van de hoeveelheid polyolen met hoog molecuul-gewicht en verhoging van de hoeveelheid polyolen met laag molecuulgewicht. In het algemeen worden de polyolen met laag molecuulgewicht en hoog hydroxylgetal gebruikt voor stijve polymeren met cellen of microcellen, terwijl polyolen met hoog molecuulgewicht en lage hydroxylgetal toegepast 40 worden voor buigzame polymeren en elastomeren enz.. De combinatie van t δ S 0 i. t c; deze polymeren geeft het gevormde polymeer eigenschappen daar tussen in.

10 HET EFFECT VAN HET CAPTT ,T ATRACTIEVE ΜΤΠΠΕΤ,

Het capillairactieve middel of stabiliseermiddel voor de cellen is 5 een bevochtigingsmiddel, dat verantwoordelijk is voor de uniforme grootte van de gevormde cellen. Een laag gehalte aan capillairactief middel verschaft grote, niet-uniforme cellen, terwijl een geschikt gehalte kleine en uniforme cellen geeft. Voor wat betreft de eigenschappen wordt 1(^et effect "verdund" ten gevolge van de invloed van de andere materialen, maar microscopisch kan dit effect waargenomen en gemeten worden, d.w.z. dat de cellengrootte uiteen kan Iepen van 2 tot 200 Mm.

HET EFFECT VAN DE KATALYSATOR

15 Zoals weergegeven in figuur 7, geeft een verhoging van het kataly-satorgéhalte een vermindering van de tijd voor epremen, geleren en kleef-vrije hechting. Wanneer men overeenkomstige systemen beschouwt, zoals systemen met verschillende polyolen, geschiedt dit wel, maar niet op evenredige wijze. De katalysatoren op amine- en tin-basis dienen cm de 2Reactie tussen het isocyanaat en de hydroxylverbindingen op snelle wijze te laten plaats hébben, ten einde inklappen van de cellen te voorkomen en zodanig, dat het polymeer op een vooraf bepaalde wijze gehard kan worden.

EFFECT VAN HET OPHLAASMIDDEL

25 Het meest gébruikte middel voor stijve polymeren is trichloormono-fluormethaan (R-ll), dat dankzij zijn eigenschappen en inkapselen daarvan in de cellen sterk verbeterde isolerende eigenschappen (lage K-factor) aan het polymeer verleent, terwijl het bovendien een fysisch middel is, dat de viscositeit van de hars verlaagt, waardoor de verwerking vergemak-3Ckelijkt wordt. Vermindering van de R-ll concentratie geeft een verhoging van de dichtheid van het polymeer en verbetert de mechanische eigenschappen (zie figuur 1, 2, 4).

De thermische isolatie is niet alleen een functie van de hoeveelheid R-ll, maar ook van de andere uitgangsmaterialen en het effect daarvan is 35iiet recht evenredig aan R-ll (zie figuur 5).

HET EFFECT VAN ISOCYANAAT

De reactie van isocyanaatverbindingen met hydroxylgroepen bevattende verbindingen geeft het urethanpolymeer. In het geval van stijve polyure-4(thanen dient de keuze van de uitgangsmaterialen gericht te zijn op de . 88 0 11 v 11 vorming van verknopingen, die mechanische sterkte aan het gevormde polymeer verlenen. In de boven gegeven voorbeelden valt waar te nemen, dat de beste eigenschappen verkregen worden in die, waarbij MDI wordt gebruikt; dit wordt verklaard door het feit, dat het een molecuul heeft, dat meer 5 geschikt is voor de vorming van verknopingen dan TDI.

HET EFFECT VAN HF! νΓΤΤΜΤΠΠΕΤΚΚΤ

De functie van de vulmiddelen is het verhogen van de vulling en het verschaffen van een betere mechanische sterkte aan het polymeer (zie figuur 1, 2, 3 en 4); te noemen valt voorbeeld IV, waar de mechanische eigenschappen aanzienlijk verbeterd zijn door toevoeging van glasvezel.

Op basis van het effect van ieder uitgangsmateriaal cp het uiteindelijke polymeer en van de betrokken eigenschappen kan ieder voorbeeld in 15 relatie worden gebracht tot de betrokken toepassing; de produkten van de voorbeelden I-III worden toegepast bij de vervaardiging van panelen en onderdelen voor koelkasten en vrieskasten en -kisten, dankzij hun isolerende eigenschappen en corrosiébestandheid; het produkt van voorbeeld IV wordt toegepast bij de vervaardiging van panelen en onderdelen van was-2o machines, vaatwasmachines, wasdrogers en microgolfovens, dankzij de treksterkte, het structurele effect, de slagvastheid en de totale afwezigheid van corrosie.

25 30 35 40 , I 8 l' Ö 5 t, ï

Claims (12)

1. Werkwijze ter bereiding van een stijf, thermisch stabiel, cellulair of micro-cellulair en al dan niet gewapend polyurethan met een rek van minder van 100%, bij voorkeur 2-50%, en met een dichtheid van 0,20 tot 1,30 g/cm3, bij voorkeur omstreeks 0,60 g/cm3, met het kenmerk, dat men een hars, die gedefinieerd wordt als ten minste één al dan niet geamineerd polyetherpolyol en/of polyesterpolyol, afgeleid van saccharose en epoxypropaan, met een molecuulgewicht van 100-5000, een hydroxylgetal van 30-500 en een viscositeit van 100-10.000 cp in een hoeveelheid van 10 5-100 gew. delen hars laat reageren met een aromatisch polyisocyanaat, gekozen uit tolueendiisocyanaat (TDI) en difenylmethaandiisocyonaat (MDI) met een viscositeit van 8-1000 cp en een NCO-gehalte van 30-40% in een hoeveelheid van 90-150 gew.delen van de hars.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hars 15 5-100 gew.delen geamineerd polyetherpolyol bevat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hars 5-50 gew. delen van een polyesterpolyol afgeleid van de resten van dime-thyltereftalaat en dipropyleenglycol, bevat. 2o

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de hars 0,1-5 gew.delen van een polysiloxan, afgeleid van een polydimethylsiloxan, als capillairactief middel voor het regelen van de celgrootte bevat.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de hars 0-30 gew.delen van een diol en/of triol als ketenverlengingsmiddel bevat.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat men als verleidingsmiddel glycerol, diethyleenglycol of 1.4-butaandiol kiest.

7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de hars 0-30 gew.delen trichloormonofluormethaan als expansiemiddel bevat.

8. Werkwijze volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de hars 30 0,1-8 gew.delen van een katalysator cp basis van tertiaire aminen en/of tin bevat, in het bijzonder gekozen uit tetramethylethyleendiamine, dimethylcyclohexylamine, tindihutyldilauraat en tinoctoaat.

9. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de hars 0-50 gew.delen van een wapeningsmiddel bevat, gekozen uit gemalen of 35géhamerde glasvezellonten; rijstzemelen, maiszemelen, deppen van koffiebonen, polypropeen- en polyetheenstrengen en minerale vulmiddelen.

10. Werkwijze volgens conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de hars 5-30 gew.delen van een vlamvertragend middel bevat, gekozen uit diethyl N.N-bis- (2-hydroxyethyl) aminoethylfosfonaat en tri (β-chloorisapropyl) - 40 fosfaat. , i 6 α i·' > t >·· ·.>

11. Folyurethan verkregen met behulp van de werkwijze volgens één of meer van de voorafgaande conclusies.

12. Voorwerpen vervaardigd onder toepassing van een polyurethan verkregen volgens de werkwijze van één of meer van de conclusies 1-10. 0 10 15 20 25 30 35 40 . Ê É C' <· ; t; Λ