BE665045A

BE665045A -

Info

Publication number: BE665045A
Authority: BE
Priority date: 1964-07-08
Filing date: 1965-06-08
Publication date: 1965-10-01

Description

Procédé pour le traitement de déchets très élastiques de polyuréthane en vue de la formation de dispersions forma- trices de films pouvant âtre diluées dans l'eau.

Lors de la fabrication de fibres et feuilles à base de polyuréthane en partant de dialoools à longue ohaine, de diisocyanates et divers extenseurs, on ne peut pas empêcher la production de déchets. La présente invention a pour objet de traiter ces déchets de polyuréthane d'une manière appropriée et de trouver de nouvelles utilisations, de sorte que comme résultat du procédé selon la présente invention là décomposition jusqu'à présent usuelle et coûteuse des déchets de polyuréthane en matières monomères de départ et leur séparation par distillation, puissent être évitées.

Contre toute attente, il a été maintenant trouvé que l'on peut fabriquer des dispersions de polyuréthane formatrices de film, pouvant être diluées dans l'eau, en partant de.déchets de polyuréthane fortement élastiques d'une viscosité dynamique mesurée dans une solution à 15% de diméthylformamide comprise entre 10 et
40 c-Poise, en décomposant les déchets fortement élastiques de polyuréthane avec des solutions aqueuses de substances à réaction basique, par la chaleur, jusqu'à obtenir une viscosité dynamique @ non inférieure à 5 c-Poise,

en effectuant la dispersion du polyuréthane décomposé avec addition d'émulsifiants dans l'eau et en ajoutant à la dispersion ainsi obtenue 1 à 2 fois la quantité calculée par rapport à la teneur en matières solides du polyuréthane décomposé, dispersé, des déchets de polyuréthane fortement élastiques non décomposés sous la forme d'une solution de diméthylformamide.

La décomposition de la macromolécule mouillée de polyuréthane est réalisée avec des solutions aqueuses de substances à réaction alcaline par la chaleur, de préférence à 60-100 C, avec un pH compris entre 8 et 12, et le choix de la température dépendra de l'agent alcalin de saponification utilisé. Par exemple, l'utilisation d'hydroxydes des métaux alcalins à la température d'ébullition des solutions produit facilement une décomposition non contrôlable, ce qui n'est pas le cas par exemple avec utilisation de solutions de phosphate trisodique. On parvient cependant facilement à obtenir avec de forts alcalis une décomposition contrôlée par une réduction de la température de 10-40*C en-dessous du point d'ébullition des solutions de la macromolécule à décomposer, une décomposition.

Il est connu que les propriétés mécaniques d'un film s'amé- liorent avec l'augmentation du poids moléculaire de la matière

macromoléculaire formatrice de film, jusqu'à une valeur limite à partir de laquelle elles deviennent indépendantes du poids molécu- laire. Sous ce rapport, il a été montré que les déchets fortement élastiques de polyuréthane qui dans une solution à 15% de diméthyl- formamide possèdent en général une viscosité dynamique comprise entre 10 et 40 c-Poise, peuvent se décomposer au maximum jusqu'à une valeur de 5 c-Poise. Les produits décomposés nécessitent la possibilité avantageuse de dilution dans l'eau dans la combinaison avec des solutions de déchets non décomposés de polyuréthane.

La poudre de polyuréthane obtenue par une telle décomposition se laisse facilement disperser dans l'eau au moyen d'émulsifiants du groupe des "Emulphore" mis sur le marché par la Badische Anilin- und Sodafabrik, par exemple le "Emulphor El", d'un produit de condensation d'acide gras ricinique avec 40 Mol d'oxyde d'éthylène, et éventuellement d'agents de stabilisation, tels que le vinyl- sulfonate de sodium. Selon la présente invention, les dispersjons sont agitées avec des solutions de diméthylformamide de polyuréthanes fortement élastiques non décomposés, et on choisit les combinaisons dans lesquelles les rapports de concentrations pondérales entre la macromolécule décomposée et celle non décomposée est de 1:1 à 1:2.

Des rapports de concentration pondérale inférieurs à 1:1 produisent une diminution de la résistance à la rupture du film fabriqué en partant des dispersions, ce qui peut constituer un inconvénient pour certaines utilisations; pour des rapports supérieurs à 2:1 il se produit des dépôts du polymère.

Les dispersions de polyuréthane obtenues par le procédé selon la présente invention, qui peuvent trouver utilisation par badigeonnage, immersion ou injection peuvent trouver utilisation comme laques et agents de badigeonnage, et conviennent également pour la coulée de feuilles, se distinguent par une série d'avantages qui apparaissent intéressants pour leur utilisation dans le domaine des agents de badigeonnage.

Comme premier avantage on peut mentionner leur capacité de pouvbir être dilués par l'eau; on sait que les haut-polymères se précipitent hors de solutions de polyuréthane dans la diméthyl- formamide lors de l'addition d'eau. La capacité de dilution par l'eau des dispersions fabriquées selon la présente invention fait notamment que pour une teneur d'eau inférieure à 40% en poids, il n'y a plus aucun point d'inflammation ce qui pour le traitement représente un progrès appréciable.

Quoique appartenant à la classe des polyuréthanes, dont les propriétés utiles connues elles les possèdent entièrement et complètement, les dispersions utilisées comme moyen de badigeon- nage pour la formation de films ne nécessitent aucun catalyseur; de même il n'y a aucune séparation durable d'un composant volatil par suite d'une réaction chimique. La formation de film se fait, comme pour les agents physiques de badigeonnage siccatifs, par évaporation de l'agent solvant utilisé, et la durée du séchage peut varier à volonté par un choix approprié de la température.

La viscosité finale des dispersions de polyuréthane obtenues selon la présente invention pourra être réglée à volonté d'un côté par les moyens usuels d'apaississement, plus particulièrement de ceux du type de sels d'ammonium de l'acide polyacrylique, d'un autre côté par une nouvelle dilution avec l'eau. De même, une addition des pigments usuels pour les agents de badigeonnage au polyuréthans et de matières coloran tes solubles, est, si on le désire, possible.

Le procédé sera maintenant décrit en se reportant à des exemples.

Exemple 1.

50 gr. de déchets fortement élastiques de film de poly- uréthane d'une viscosité de 12 c-Poise (toutes les valeurs men-

tionnées pour la viscosité se rapportent à des solutions à 15% de diméthylformamide du polyuréthane utilisé) sont chauffés pendant
3 heures à 100 C avec 500 gr. d'une solution aqueuse à 10% de phosphate trisodique. Le degré de polymérisation est réglé de telle manière qu'une solution à 15% de diméthylformamide de la poudre obtenue par décomposition, présente une viscosité dynamique de
6 c-Poise, La substance sous forme de poudre est séparée par filtra- tion et lavée jusqu'à réaction neutre.

15 gr. de la poudre décomposée de polyuréthane sont ensuite dispersés dans 85 gr. d'eau avec addition de 1 gr. de "Emulphor EL" et 1 gr. de vinylsulfonate de sodium, On ajoute ensuite goutte-à- goutte à la dispersion, avec forte agitation, 100 gr, de déchets non décomposés de polyuréthane. On obtient une dispersion ayant la composition suivante : 42,5 % en poids d'eau
42,5 % en pcids de diméthylformamide 15,0 % en poids de polyuréthane
0,5 % en poids de "Emulphor EL"
0,5 % er poids de vinylsulfonate de sodium.

On peut diluer davantage cette dispersion aveo de l'eau, qui après 30 heures est encore stable.

La durée du séchage des dispersions utilisées comme laques est à 20 C'de 20 heures, à 80 C de 2 heures, à 130'C de 1/2 heure. tes feuilles fabriquées par coulée à partir de la dispersion possèdent une résistance à la rupture de 110 kg/em2.

' Exemple 2.

Par chauffage pendant 1/2 heure de 50 gr. de fils très élastiques de polyuréthane d'une viscosité de 30 c-Poise avec
500 gr. d'une eau-mère aqueuse de soude à 5% à 90 C, on obtient

une poudre de polyuréthane ayant dans une solution à 15% de diméthylformamide, une viscosité dynamique de 15 c-Poise.

15 gr, de cette poudre sont dispersés comme dans l'exemple 1 dans 85 gr. d'eau avec addition de 1 gr. de "Emulphor EL" et 1 gr, de vinylsulfonate sodique et à la dispersion ainsi obtenue on ajoute goutte -à-goutte avec forte agitation 150 gr. d'une solution à 15% de diméthylformamide de fils très élastiques non décomposés de poly- uréthane, mentionnés ci-dessus.

Les durées de séchage de la dispersion utilisée comme laque sont : à 20 C de 24 heures, à 80 C de 3 heures, à 130 C de 1 heure.

Les feuilles fabriquées par coulée de la dispersion possèdent une résistance à la rupture de 125 kg/cm2.

Contre-exemple.

A 100 gr. d'eau avec 1 gr. de "Emulphor EL" et 1 gr, de vinyl- sulfonate de sodium on ajoute lentement avec agitation rapide comme dans l'exemple 1,100 gr. d'une solution à 15% de diméthylformamide , de polyuréthane très élastique. Déjà après quelques minutes il y a dissociation du mélange par séparation sous forme de flocons du polyuréthane.

REVENDICATIONS.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1. Procédé de travail de déchets très élastiques de poly- uréthane d'une viscosité dynamique mesurée dans une solution à 15% de diméthylformamide comprise entre 10 et 40 c-Poise,en dispersions formatrices de films pouvant être diluées par de l'eau, caractérisé en ce qu'on décompose les déchets fortement élastiques de polyuréthane,, avec des solutions aqueuses de substances à réaction basique, par la chaleur, jusqu'à obtenir une viscosité dynamique non inférieure à 5 c-Poise,

on effectue la dispersion du polyuréthane décomposé avec <Desc/Clms Page number 7> addition d'émulsifiants dans l'eau et on ajoute à la dispersion ainsi obtenue 1 à 2 fois la quantité calculée par rapport à la teneur en matières solides du polyuréthane décomposé, dispersé, des déchets de polyuréthane fortement élastiques non décomposés sous la forme d'une solution de diméthylformamide.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la décomposition des déchets très élastiques de polyuréthane se fait avec des solutions aqueuses à 1-10% de phosphate trisodique ou d'hydroxydes de métaux alcalins ayant un pH compris entre 8 et 12 à une température de 60-100'C, 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la viscosité finale des dispersions formatrices de films est réglée avec des agents d'épaississement ou par dilution avec de 3'eau.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute des pigments ou des matières colorantes solubles aux dis- persions formatrices de films.

5, Procédé de travail de déchets très élastiques de polyuréthane, substantiellement comme décrit, en se reportant aux exemples.

6. Produits obtenus par le procédé décrit et revendiqué.