BE818664A - Poly-isocyanato-biurets - Google Patents

Poly-isocyanato-biurets

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BE818664A BE147444A BE147444A BE818664A BE 818664 A BE818664 A BE 818664A BE 147444 A BE147444 A BE 147444A BE 147444 A BE147444 A BE 147444A BE 818664 A BE818664 A BE 818664A
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Description


  Poly-isocyanato-biurets, leur préparation

  
et leurs applications, notamment pour la

  
 <EMI ID=1.1>  

  
 <EMI ID=2.1> 

  
On connaît bien la formation de polyuréthanes par réaction de polyols avec des poly-isocyanatos, réaction qui peut conduire à des matières en moussa si

  
elle se fait en présence d'un agent de gonflement, encore appelé agent moussant ou porogène.

  
Les mousses qui ont été obtenues jusqu'à présent de cette manière se sont, d'une manière générale, montrées satisfaisantes mais cependant elles nécessitent toujours des perfectionnements dans certains domaines. Par exemple, les mousses sont souvent expédiées par wagons do chemin fer et par suite de leur nature volumineuse, il faut beaucoup de place et d'espace pour les transporter; il est certain qu'une mousse qui pourrait être comprimée pour son transport, puis une fois arrivée à destination, décomprimée jusqu'à ses dimensions et à sa forme initiales, représenterait un perfectionnement important du fait qu'elle nécessiterait moins d'espace pour son transport et permettrait d'en oxpédier de plus grandes quantités dans le même véhicule.

  
De plus, dans la fabrication de mousses de polyuréthanes, un contrôle de qualité est rendu difficile

  
du fait que les propriétés physiques ultimes sont lentes

  
 <EMI ID=3.1> 

  
quelques jours et il en résulte qu'une reconnaissance rapide de problèmes éventuels -et des remèdes à leur apporter sont impossibles car il faut parfois plusieurs jours pour déterminer s'il existe effectivement un problème à résoudre.

  
On voit ainsi qu'il existe un besoin pour

  
des mousses de polyuréthanes qui puissent être facilement comprimées pour le transport et dont les propriétés finales s'établissent rapidement de manière que l'on puisse aussitôt procéder à des ajustements de la qualité si cela s'avère nécessaire, toutes les autres caractéristiques des mousses

  
ne devant pas cependant en être rendues défectueuses.

  
La présente invention a précisément pour

  
objet des poly-isocyanato-biurets qui, par réaction avec

  
des composés organiques comportant de l'hydrogène actif, forment les mousses de polyuréthanes recherchées dont on vient :le parler et cette invention comprend aussi la fabrication de matières élastomères ainsi que la préparation de produits de revêtement et enduction et d'adhésifs par des réactions avec ces poly-isocyanato-biurets.

  
Le poly-isocyanato-biuret, qui est de préférence un dibiuret, est formé par réaction entre une polyamine

  
à encombrement stérique, par exemple une diamine, et un excès d'un poly-isocyanate tel qu'un di-isocyanate. Les polyamines préférées sont des diamines et toutes les remarques qui sont faites au sujet de diamines dans le présent mémoire descriptif s'appliquent également à des polyamines ayant trois groupes amino ou plus.

  
Les diamines doivent comporter des groupes amino sur un noyau aromatique et l'encombrement stérique est

  
dû à la présence, aux positions ortho par rapport aux groupes amino, d'un atome de fluor, de chlore ou de brome ou

  
 <EMI ID=4.1> 

  
qui peut avoir de 1 à 4 atomes de carbone. L'aminé peut avoir de 6 à 40 atomes de carbone et la diamine la plus simple est constituée par un radical phénylène avec deux groupes amino et un substituant d'empêchement stérique à la position ortho par rapport à chaque groupe amino, la 2,5-dichloro-1,4-phénylènediamine étant un exemple de composés de ce type. Une diamine

  
 <EMI ID=5.1> 

  
chloro-aniline).

  
Le di-isocyanate peut être un di-isocyanate aromatique, aliphatique ou cyclo-aliphatique, avec de préférence de 8 à 25 atomes de carbone pour les polyisocyanates aromatiquer;,. de 2 à 18 pour les polyisocyanates aliphatiques et de 5 à 25 dans le cas des cyclo-aliphatiques.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
l'isomère 2,4 que l'isomère 2,6 ou leurs mélanges.

  
En ce qui concerne la réaction elle-même, on met au moins deux moles du di-isocyanate par équivalent de groupe amino, la température de réaction doit être comprise entre 80 et 200[deg.]C environ, de préférence entre 130 et 180[deg.]C et

  
 <EMI ID=7.1> 

  
puisse aussi opérer sous pression. La réaction se fait en génère.?. 

  
 <EMI ID=8.1> 

  
matières choisies, leur concentration, la température et l'appareillage utilisé.

  
Si l'on doit en faire une mousse, on fait ensuite réagir le biuret ainsi formé avec un composé organique approprié comportant des groupes à hydrogène actif suivant la méthode de détermination de Zerewitinoff , en présence d'un agent porogène ou agent moussant tel que l'eau ou le

  
 <EMI ID=9.1> 

  
des mousses flexibles ayant les propriétés et caractéristiques recherchées qui ont été indiquées plus haut.

  
Ainsi, la présente invention comprend de nouveaux poly-isooyanato-biurets, la préparation de ces

  
produits et leur utilisation pour la fabrication de mousses

  
de polyuréthanes supérieures, en particulier de mousses flexibles.

  
Les biurets sont formés par réaction d'un diisooyanate avec une diamine comportant un empêchement stérique.  La diamine doit avoir des groupes amino sur un noyau aromatique et l'empêchement stérique est orée par la présence,

  
aux positions ortho par rapport à ces groupes amino, de fluor,

  
 <EMI ID=10.1> 

  
carbone. Les diamines peuvent par ailleurs être très diverses et avoir de 6 à 40 atomes de carbone, typiquement de l'ordre de 6 à 20. Comme on l'a déjà dit, la diamine la plus simple est constituée par un radical phénylène avec deux groupes amino et un substituant d'empêchement stérique à la position ortho

  
 <EMI ID=11.1> 

  
diamine étant un exemple de composés de ce type. Il est en général plus facile d'obtenir des composés à deux radicaux phényle dont chacun porte un groupe amino avec un substituant encombrant en ortho, ces composés pouvant être représentés par la formule générale

  

 <EMI ID=12.1> 


  
dans laquelle X représente le substituant encombrant tel qu'il a  <EMI ID=13.1>  <EMI ID=14.1> 

  
Il

-S-

  
8

  
radical phénylène. Il peut aussi ne pas y avoir de radical Y, les deux radicaux phényliques étant alors liés directement l'un à l'autre en un dérivé du biphényle.

  
Dans la formule ci-dessus les groupes amino sont représentés aux positions para. Les composés ayant cette structure sont en général plus faciles à obtenir mais les groupes amino peuvent cependant occuper aussi les positions ortho ou méta par rapport à la liaison entre les deux radicaux phényliques. Il n'est pas nécessaire que la molécule soit symétrique par rapport aux positions occupées par les groupes amino ou par rapport à la nature des substituants aux positions ortho par rapport à ces groupes. Les composés suivants sont représentatifs de diamines de ce type : 4,4'-méthylène-

  
 <EMI ID=15.1> 

  
dia min o-3 1 3 ' -dichlor o-diphénylique , sulfure de 4,4'-diamino-3,3'-

  
 <EMI ID=16.1> 

  
Parmi les diamines comportant deux radicaux phényliques, les dérivés du diamino-diphényl-méthane constituent une catégorie préférée. Ces diamines peuvent être facilement préparées par condensation de dérivés de l'aniline ayant les substituants voulus avec le formaldéhyde en présence d'acides forts et les produits de condensation bruts que donne cette réaction peuvent être utilisés directement après que l'on a éliminé un excès éventuel du dérivé d'aniline. On peut procéder à la condensation avec environ 1 à 10 moles de l'aniline substituée par mole de formaldéhyde. Si l'on utilise moins de 3 moles environ de l'aniline par mole de formaldéhyde on obtient, en plus de la diamine, des proportions importantes de polyamines ayant des degrés de fonctionnalité de 3 ou plus,de tels produits

  
étant utilisables pour l'exécution de cette invention. Des dérivés de substitution appropriés de l'aniline sont par exemple l'o-chloro-aniline, l'o-nitro-aniline, l' o-trifluoro-méthyl- <EMI ID=17.1>  utilisées seules ou en mélanges pour la condensation. On peut aussi prendre, pour l'exécution de cette invention, des produits de condensation dont une partie de l'aniline orthosubstituée est remplacée par l'aniline elle-même ou par un dérivé d'aniline à empêchement stérique comme la méta-toluidine, à la condition qu'au moins 50 % des groupes amino du produit

  
de condensation soient soumis à l'empêchement stérique par

  
 <EMI ID=18.1> 

  
N02 ou COOR, R étant un radical alkyle qui peut avoir de

  
1 à 4 atomes de carbone. Un produit préféré de ce type est préparé par condensation d'un mélange d ' o-chloro-anil 1 n e et

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
2 moles du total des amines par mole de formaldéhyde. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 3 563 906 comprend une description détaillée de la préparation de tels produits de condensation de mélanges d'aminés, ce brevet étant cité ici à titre

  
de simple référence.

  
Le ou les cycles aromatiques peuvent avoir d'autres substituants dans la mesure ou ceux-ci sont inertes

  
à l'égard des groupes isocyanato et amino, des exemples repré.. sentatifs de tels autres substituants étant des radicaux alkyles, aryles, alcoxy, aryloxy et alcényles. Il peut y avoir aussi

  
plus d'un substituant du groupe représenté par X à condition

  
que l'un d'entre eux au moins soit à la position ortho par rapport au groupe amino. On peut encore choisir enfin des diamines comportant des structures carbocycliques condensées

  
dont un cycle au moins est un cycle aromatique, avec deux groupes amino aromatiques présentant l'empêchement stérique.

  
les composés suivants étant représentatifs de ce type de diamines: 

  
 <EMI ID=21.1> 

  
On fait réagir des poly-isocyanatea avec les

  
 <EMI ID=22.1> 

  
sont des di-isocyanates dont il s'agit dans la description qui suit mais il est bien entendu que ce n'est qu'à titre purement illustratif de poly-isocyanates et que l'on peut utiliser aussi des poly-isocyanates ayant trois groupes isocyanato ou davantage. 

  
D'une manière générale, les di-isocyanates organiques à

  
utiliser peuvent être définis comme étant des di-isocyanates aromatiques ayant de 8 à 25 atomes de carbone, des di-isooyanates aliphatiques ayant de 2 à 18 atomes de carbone et des diisocyanates cyclo-aliphatiques ayant de 5 à 25 atomes de carbone. Plus particulièrement, les di-isocyanates aliphatiques et cyclo-aliphatiques préférés comprennent le di-isocyanate de

  
 <EMI ID=23.1> 

  
méthane.

  
On donne cependant la préférence aux diisocyanates aromatiques dont des exemples représentatifs

  
sont le 2,4- et le 2,6-di-isocyanato&#65533;toluène et leurs mélanges, par exemple des mélanges contenant au moins 50 % de l'isomère 2,4. D'autres di-isocyanates aromatiques représentatifs comprennent

  
 <EMI ID=24.1> 

  
phényle ainsi que des polyisocyanates polyaryliques voisina, le 1,5-di-isocyanato-naphtalène et leurs mélanges. Les di-

  
 <EMI ID=25.1> 

  
ou alcoxy, des halogènes ou des groupes nitro ou alcoxy-

  
 <EMI ID=26.1> 

  
méthane.

  
Tous les di-isocyanates ci-dessus peuvent être utilisés à l'état raffiné ou purifié ou bien à l'état brut,

  
 <EMI ID=27.1> 

  
En ce qui concerne les proportions des réactifs,

  
on ajoutera au moins deux moles du poly-isocyanate, de préférence de 3 à 20 moles, par équivalent de groupe amino ayant l'empêchement stérique.

  
La réaction peut se faire à une température

  
de l'ordre de 80 à 200[deg.]C, de préférence comprise entre 130 et
180[deg.]C environ, normalement à la pression ambiante mais on peut opérer sous pression si cela est rendu nécessaire par la présence de produits intermédiaires ou de solvants à bas point d'ébullition. Il est cependant préférable de travailler à la pression normales L'application de températures élevées est toutefois critique car alors la diurée insoluble qui se forme au début est transformée en dibiuret soluble mais cela est théorique

  
et aucune théorie quelconque n'entre ici en ligne de compte.

  
Il est difficile de préciser la durée nécessaire pour conduire la réaction à son terme car la vitesse de réaction varie avec le type d'appareillage utilisé et la température ainsi qu'avec les matières de départ particulières et leur concentration. Des réactions exécutées d'une manière discontinue nécessitent en général 20 à 24 heures, tandis que dans des réacteurs travaillant en continu, les temps de réaction peuvent être de moins d'une heure. Le progrès de la réaction peut être suivi par les déterminations de la teneur en groupes isocyanato du mélange, deux équivalents de groupes isocyanato réagissant avec un équivalent amino.

  
On peut si l'on veut ajouter des solvants pour procéder à la réaction. Les solvants doivent naturellement

  
être inertes vis-à-vis des groupes isocyanato et amino et

  
de plus, si l'on choisit un solvant à bas point d'ébullition, il peut être nécessaire de travailler dans un réacteur sous pression afin de pouvoir atteindre la température nécessaire pour achever la réaction. Des solvants utilisables sont par exemple le benzène, les xylènes, l'ortho-dichloro-benzène, le

  
 <EMI ID=28.1> 

  
glycol et le phtalate de dibutyle,pour n'en citer que quelques uns.

  
Les poly-isocyanato-biurets sont normalement

  
obtenus sous forme de solutions ou de suspensions dans l'excès du di-isocyanate qui a été ajouté pour leur préparation. Ces produits peuvent être utilisés tels quels ou bien après avoir été isolés par filtration. Ils peuvent être précipités de

  
leurs solutions par addition d'hydrocarbures aliphatiques comme l'hexane puis séparés par filtration. Il est particulièrement commode de former les poly-isocyanato-biurets en présence d'un excès suffisant du di-isocyanate de manière à obtenir une solution du poly-isocyanato-biuret qui soit stable à la température ordinaire, solutions qui sont particulièrement intéressantes pour la fabrication de matières moussées et d'élastomères. Dans le cas de la 4,4'-méthylène-bis(2-chloro-aniline) et du

  
 <EMI ID=29.1>   <EMI ID=30.1> 

  
bas poids moléculaire qui forment des solutions peu visqueuses, sans matière solide visible. Ils sont à peu près incolores

  
ou d'une couleur ambrée pâle lorsqu'ils ont été préparés à partir de diamines et de di-isooyanates raffinés, ce qui est surprenant si l'on considère que les publications antérieures indiquent que les diamines en général, par réaction avec des di-isocyanates, donnent des produits qui ne sont pas satisfaisants.

  
Les poly-isocyanato-biurets obtenus peuvent servir à former des polyuréthanes ou autres produits de réaction d'isocyanates par réaction avec des composés organiques comprenant de l'hydrogène actif suivant la méthode de détermination de Zerewitinoff. On peut utiliser à cette fin tout composé organique approprié avec au moins deux groupes comportant de l'hydrogène actif mais d'une manière générale, des composés à groupes alcooliques sont de beaucoup préférables car on peut se les procurer facilement et ils donnent des liaisons d'uréthanes plus solides que dans le cas de groupes hydroxyliques du type phénolique. On peut aussi faire réagir

  
 <EMI ID=31.1> 

  
de former les divers types connus de produits de réaction d'isocyanates. Des exemples de types appropriés de composés organiques ayant au moins deux groupes à hydrogène actif qui réagissent avec les groupes isocyanato sont des polyesters polyols, des polyoxyalkylène polyols, des poly-thio-éthers polyols, des polyacétals, des polyols aliphatiques comprenant

  
 <EMI ID=32.1> 

  
tétrols etc., des thiols aliphatiques comprenant alcane-,

  
alcène- et alcyne-thiols avec deux groupes SH ou plus, des polyamines, diamines, triamines, tétramines etc., aussi bien aromatiques, aliphatiques qu'hétérocycliques, ainsi que des mélanges de plusieurs de ces substances. On peut trouver des listes de composés de ces diverses catégories dans le brevet

  
des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 3 201 372, cité ici à titre de simple référence.

  
Une réaction particulièrement intéressante des polyisocyanato-biurets, en particulier sous forme de leurs solutions dans un excès de l'isooyanate, est la réaction avec des polyéthers polyols ou des polyesters polyols ayant de 2 à 8 groupes hydroxyliques et des poids équivalents de l'ordre de 100 à
3004,en présence d'un agent d'expansion (agent moussant) en vue de former des mousses rigides, semi-rigides ou flexibles. On peut appliquer à cette fin, c'est-à-dire pour la formation de la mousse, les techniques dites du prépolymère, du semiprépolymère ou la technique en un seul stade (technique à un temps), cette dernière étant en général préférable.

  
Une réaction particulièrement préférée avec les poly-isocyanato-biurets selon cette invention est la réaction de ces composés avec un polyéther polyol à haut poids moléculaire en présence d'un agent de gonflement pour former une mousse de polyuréthane flexible. Les polyols auront de préférence des masses moléculaires moyennes en nombre de-l'ordre de
3000 à 8000, de préférence d'environ 4000 à 6500 et les polyols

  
 <EMI ID=33.1> 

  
ainsi que leurs mélanges. Des polyéthers polyols de ce type peuvent se former par réaction d'un oxyde d'alkylène comme par exemple l'oxyde d'éthylène, de propylène etc. avec un polyalcool tel que l'éthylène-glycol, le propylène-glycol, le dipropylèneglycol, le glycérol, le triméthylol-propane ou des mélanges

  
de ces alcools et l'on peut aussi utiliser des polyols activés ou équilibrés. Les polyols activés sont obtenus à partir d'un mélange d'oxydes d'alkylènes comme les oxydes d'éthylène et

  
de propylène, tandis que les polyols équilibrés sont préparés par des réactions séparées de différents oxydes d'alkylènes

  
en vue d'obtenir un copolymère séquence comportant deux séquences de poly(oxyalkylènes) différents ou davantage. Les polyols équilibrés dont les séquences terminales proviennent de l'oxyde d'éthylène sont particulièrement préférables, de même que les

  
 <EMI ID=34.1> 

  
tées d'oxyde d'éthylène. De tels polyols comportent au moins un certain nombre de groupes hydroxyliques primaires qui augmentent leur réactivité.

  
L'agent de gonflement ou agent porogène que l'on doit ajouter pour faire gonfler en mousses ces compositions préférées conformes à l'invention au cours de la réaction du polyol avec le poly-isocyanato-biuret est utilisé suivant des techniques bien connues. Des agents appropriés sont l'eau

  
 <EMI ID=35.1>  

  
méthane et le chlorure de méthylène et en modifiant la proportion de l'agent moussant on peut modifier la densité de

  
la mousse formée. L'agent préféré est l'eau en raison de sa disponibilité et de sa commodité d'emploi. En général on ajoutera 2 à 5 parties en poids d'eau environ pour 100 parties du

  
polyol mais suivant la densité voulue pour la mousse on peut

  
en ajouter plus ou moins.

  
On ajoute aussi normalement un catalyseur pour favoriser et accélérer la réaction entre l'isocyanate et le polyol ainsi que la réaction entre l'eau et l'isocyanate

  
lorsque l'eau constitue l'agent de moussage, des catalyseurs du type traditionnel pouvant être choisis, par exemple des

  
amines tertiaires et les catalyseurs habituels à base de composés organiques de l'étain comme le dilaurate de dibutylétain et l'octoate stanneux. Le catalyseur est généralement ajouté à raison d'environ 0,01 à 2 parties pour 100 parties

  
du polyol polymère.

  
D'autres matières pouvant être utilisées dans la production des mousses conformément à la présente invention,

  
à la discrétion du spécialiste, sont par exemple des stabilisants, des pigments, des charges, des agents d'ignifugeage et des diluants.

  
Des stabilisants typiques seront par exemple l'huile de ricin sulfonéeainsi que des silicones comme les poly-diméthylsiloxanes et il peut être parfois souhaitable d'ajouter en moindres proportions des silicones du type des copolymères séquences.

  
A partir des polyols coiffés à masse moléculaire comprise entre 3000 et 8000 qui ont été décrits ci-dessus,

  
on peut obtenir des mousses à haute résilience (HR) remarquable avec une solution, dans un excès de di-isocyanato-toluène,

  
du poly-isocyanato-biuret provenant de la 4,4'-méthylène-bis(2chloro-aniline) et du di-isocyanato-toluène et avec de l'eau comme agent d'expansion et avec un tel choix de matières, il n'est pas nécessaire d'ajouter un agent réticulant, tel qu'un polyol ou une polyamine à bas poids moléculaire, pour obtenir la dureté voulue et un démoulage rapide.

  
Les mousses de polyuréthanes flexibles qui sont obtenues conformément à la présente invention peuvent être produites en plaques ou sous d'autres formes moulées particu- <EMI ID=36.1> 

  
lières. Elles peuvent être utilisées comme garnitures de

  
sièges d'automobiles et dans l'ameublement, tandis que

  
d'autres utilisations dans l'automobile, par exemple pour

  
des repose-tête, des garnitures de tableaux de bord et comme pare-chocs en matières élastomères, constituent pour ces

  
mousses d'autres débouchés importants.

  
Si l'on veut fabriquer des mousses rigides avec

  
les poly-isocyanato-biurets selon cette invention, il faut utiliser des polyéthers polyols ayant un degré de fonctionnalité supérieur, qui sont formés par oxypropylation de

  
polyols tels que par exemple le saccharose, le sorbitol, le glycérol, le triméthylol-propane, le 1,2,6-hexane-triol, le penta-érythritol ou leurs mélanges, polyols qui ont en général des poids équivalents de l'ordre de 100 à 140. Pour la fabrication de mousses rigides l'agent d'expansion préféré est

  
un Freon mais on peut éventuellement utiliser le gaz carbonique formé au sein même du mélange par réaction de l'eau

  
avec l'isocyanate. On pourra trouver une description détaillée des matières et des techniques pouvant être utilisées pour

  
la fabrication de mousses de polyuréthanes rigides au moyen

  
des isocyanates selon la présente invention dans l'ouvrage

  
"High Polymers" de Saunders et Frisch, volume XVI, Polyurethanes:
Chemistry and Technology, Interscience Publishers, New York, Chapter VIII intitulé "Rigid Foams".

  
D'importantes applications des mousses rigides selon cette invention sont par exemple l'isolement thermique dans la réfrigération et le flottement dans les utilisations nautiques.

  
Les présents poly-isocyanato-biurets sont intéressants aussi pour fabriquer des élastomères de polyuréthanes.

  
Des prépolymères à terminaisons isocyanato peuvent être facilement ment préparés avec des polyéthers-ou des polyesters-glycols

  
ayant des masses moléculaires de l'ordre de 300 à 3000 et des solutions des poly-isocyanato-biurets dans des di-isocyanates, prépolymères qui peuvent être durcis (par réticulation ou allongement des chaînes) en matières élastomères intéressantes avec des durcisseurs tels que des polyamines ou des polyols à

  
bas poids moléculaire, des exemples d'agents de ce type étant le

  
 <EMI ID=37.1> 

  
des indications détaillées sur les matières et les techniques  <EMI ID=38.1> 

  
dans l'ouvrage "High Polymers" de Saunders et Frisch, Vol. XVI, Polyurethanes, Chemistry and Technology, Part II, Interscience

  
 <EMI ID=39.1> 

  
On peut encore préparer des produits de revêtement

  
et enduction avec les poly-isocyanato-biurets, en solution

  
dans un excès de l'isocyanate ou bien dans un solvant organique ou encore à l'état solide isolé, dans le dernier cas naturellement sans di-isocyanate libre. On peut ainsi

  
suivant les techniques habituelles, aussi bien des produits pour enduction à. un seul composant qui durcissent à l'humidité que des produits en deux parties séparées à mélanger pour l'emploi, la manipulation du biuret pur. pouvant être facilitée par dissolution de celui-ci dans un solvant inerte. Le chapitre X

  
de l'ouvrage de Saunders et Frisch ci-dessus comporte des méthodes détaillées pour la préparation de tels produits de revêtement.

  
La présente invention est décrite plus en détail

  
dans les exemples suivants dans lesquels, à moins d'indication contraire, les parties et les pourcentages de matières indiqués sont exprimés en poids.

  
EXEMPLE 1 : 

  
 <EMI ID=40.1> 

  
A. A 2940 g de 2,4-di-isocyanato-toluène à la température de 110[deg.]C on ajoute en 30 secondes, tout en agitant,

  
 <EMI ID=41.1> 

  
environ après le début de l'addition de la diamines on observe la formation d'un précipité de la diurée, qui disparait à mesure que la chaleur dégagée porte le milieu de réaction à

  
 <EMI ID=42.1> 

  
Après que la totalité de la matière solide a disparu, ce qui demande environ 3 minutes, on refroidit la masse réactionnelle à la température ambiante. Ce produit a une teneur en groupes isocyanato de 40,05 % et une viscosité de 29 ops à la

  
 <EMI ID=43.1> 

  
B. On obtient des résultats pratiquement identiques

  
 <EMI ID=44.1>  

  
 <EMI ID=45.1> 

  
On prépare une mousse à haute résilience en mélangeant en continu les courants séparés ci-dessous dans une machine à mousse vendue dans le commerce.

  

 <EMI ID=46.1> 


  
La matière quittant la machine est introduite dans un moule en aluminium de 38 x 38 x 11,5 cm et le moule est fermé de manière que le moussage se fasse sous la pression qu'il engendre. La mousse est retirée du moule au bout de

  
8 à 10 minutes et on la fait passer entre des cylindres pour rompre les cellules fermées éventuelles qu'elle peut comporter

  
 <EMI ID=47.1> 

  
et conditionnée pendant 3 jours aux environs de 25[deg.]C avant d'être soumise aux essais.

  
Les caractéristiques typiques de cette mousse,

  
 <EMI ID=48.1> 

  

 <EMI ID=49.1> 


  
Ces résultats n'indiquent pas l'excellente aptitude des mousses à la compression pour l'emballage, qui est obtenue
30 minutes après que la mousse a été retirée après le durcissement complémentaire en étuve. Cet essai consiste à placer la  <EMI ID=50.1> 

  
mousse moulée, de 38 x 38 x 11,5 cm, dans une presse en forme de V qui n'agit pas sur un bord de la mousse (compression 0 %) et qui comprime celle-ci à. 70 % sur l'autre bord. La presse contenant la mousse comprimée est maintenue pendant 22 heures à 70[deg.]C puis la mousse est libérée. Après 30 minutes de repos à. température ambiante, le bord comprimé a repris plus de 85 % de sa hauteur initiale.

  
EXEMPLE 3 :

  
EXEMPLE A 262 g du poly-isocyanato-biuret préparé dans l'emple 1A on ajoute 600 g d'un polyoxy-tétraméthylène-glycol de poids moléculaire 1000, tout en agitant, on laisse se faire la réaction exothermique pendant environ 30 minutes puis on

  
 <EMI ID=51.1> 

  
et on refroidit ensuite à la température ambiante. La teneur en groupes NCO du prépolymère ainsi formé est d'environ 6,2 % et sa viscosité à 250[deg.]C de l'ordre de 26000 cps. 

  
 <EMI ID=52.1> 

  
on ajoute un mélange de 5,06 parties de 1,4-butane-diol, 1,26 partie de triméthylol-propane et 0,015 partie d'octoate stanneux, on mélange énergiquement et on verse le mélange dans

  
des moules de compression pour former des plaques de 1,9 mm d'épaisseur que l'on durcit pendant 20 heures à 100[deg.]C puis que l'on vieillit pendant 1 semaine à 25[deg.]C dans une atmosphère à.

  
50 % d'humidité relative (HR) avant de les soumettre aux essais.

  
Les caractéristiques suivantes ont été déterminées sur ces plaques : 

  

 <EMI ID=53.1> 


  
Les caractéristiques forces-déformations ont été déterminées suivant la méthode D 412 de l'ASTM. EXEMPLE 4 : 

  
On prépare une polyamine en ajoutant 186,5 parties

  
 <EMI ID=54.1> 

  
445 parties d'acide sulfurique à 97 % et 650 parties d'eau, à la température de 50[deg.]C. En 30 minutes, la température est portée

  
à 85[deg.]C où elle est maintenue pendant 1 heure puis le mélange

  
 <EMI ID=55.1>   <EMI ID=56.1> 

  
 <EMI ID=57.1> 

  
et la polyamine formée est séchée par distillation sous pression réduite.

  
 <EMI ID=58.1> 

  
avec 238 g de la polyamine ci-dessus à la place des 218 g de

  
 <EMI ID=59.1> 

  
80/20 des isomères 2,4 et 2,6. Le produit ainsi obtenu donne

  
 <EMI ID=60.1> 

  
l'utilise pour préparer une mousse à haute résilience par la méthode suivante.

  
Les courants suivants sont mélangés en continu dans une machine à mousse vendue dans le commerce.

  
Courant 1 (température environ 27[deg.]C)

  

 <EMI ID=61.1> 


  
Le mélange quittant la machine est placé dans un moule en aluminium de 38 x 38 x 11,5 cm et le moule est fermé de manière que le moussage se fasse sous la pression engendrée. Au bout de 8 à 10 minutes on retire la mousse du moule et on la fait passer entre des cylindres pour rompre les cellules fermées qu'elle peut comporter puis on la durcit pendant 30 minutes à 120[deg.]C et on la conditionne ensuite pendant 3 jours aux environs de 25[deg.]C avant de la soumettre aux essais. 

  
 <EMI ID=62.1> 

  
téristiques typiques suivantes ont été déterminées sur cette mousse 
 <EMI ID=63.1> 
  <EMI ID=64.1> 

REVENDICATIONS

  
1.- Procède de préparation d'un poly-isocyanato-biuret, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir une polyamine empêchée avec un excès d'un polyisocyanate à une température d'environ 80 à 200[deg.]C jusqu'à ce que le biuret se forme.

  
2.- Procédé de préparation d'un poly-isocyanato-biuret, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir une diamine empêchée avec un di-isocyanate en proportions telles qu'au moins deux moles de poly-isocyanate soient présentes par équivalent de groupe amine empêchée, cette réaction se déroulant à une température d'environ 80 à 200[deg.]C.

Claims (1)

  1. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la réaction se fait en une durée de 1 à 24 h.
    4.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la réaction se fait à une température d'environ 130 à 180[deg.]C.
    5.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le di-isocyanate est un di-isocyanate aromatique.
    6.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ce di-isocyanate est choisi parmi des di-isocyanates <EMI ID=65.1>
    <EMI ID=66.1>
    7.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ce di-isocyanate est un mélange de 2,4-di-isocyanatotoluène avec un maximum de 50% de 2,6-di-isocyanato-toluène.
    8.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que cette diamine empêchée est de la formule générale :
    <EMI ID=67.1>
    dans laquelle X est un groupe empêchant choisi parmi des radicaux fluor, chlore, brome, CF3, N02 ou COOR, où R est un
    <EMI ID=68.1>
    <EMI ID=69.1>
    <EMI ID=70.1>
    phénylène. 0
    9.- Procédé suivant la revendication 2, caracté-
    <EMI ID=71.1>
    chloraniline). 10.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ce di-isocyanate est un di-isocyanato-toluène.
    11.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la diamine est la 4,4'-méthylènebis(2-chloraniline) et le di-isocyanate est un di-isocyanato-toluène.
    12.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que cette polyamine est un produit de condensation d'aniline et d'une aniline substituée avec du formaldéhyde et en ce
    <EMI ID=72.1>
    sont empêchés par des radicaux substituants fixés en ortho et
    <EMI ID=73.1>
    -COOR, où R est un groupe alkyle en C1-C4.
    13.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que cette polyamine est un produit de condensation d'aniline et d'o-chloraniline avec du formaldéhyde, en faisant les réserves que le rapport molaire de l'o-chloraniline à l'aniline soit de 2 à 4 et que le total des moles d'amines aux moles de formaldéhyde soit de 1,3 à 2,0.
    14.- Produit suivant la revendication 1.
    15.- Produit suivant la revendication 2.
    16.- Produit suivant la revendication 8.
    17.- Produit suivant la revendication 11.
    18.- Produit suivant la revendication 12.
    19.- Produit suivant la revendication 13.
    20.- Composition de polyuréthanne préparée en faisant réagir le produit suivant la revendication 1 avec un composé organique comportant au moins deux atomes d'hydrogène actif, comme déterminé par le procédé de Zerewitinoff.
    21.- Composition suivant la revendication 20, caractérisée en ce que le composé organique est un alcool comportant au moins deux groupes OH.
    22.- Housse de polyuréthanne, produite en faisant réagir le produit suivant la revendication 1 avec un polyéther ou un polyester polyol comportant de 2 à 8 groupes hydroxyle,et ayant un poids équivalent de 100 à 3000,en présence d'un agent porogène.
    23.- Mousse suivant la revendication 22, caractérisé en ce qu'elle est préparée en faisant réagir le produit suivant
    <EMI ID=74.1>
BE147444A 1973-08-09 1974-08-09 Poly-isocyanato-biurets BE818664A (fr)

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RE Patent lapsed

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Effective date: 19890831