Verfahren zur Herstellung von Formkörpern oder Überzügen aus isocyanuratgruppenhaltigen Polymerisaten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung von Formkörpern oder von Überzügen auf nicht textilen Substraten durch Erzeugung von Polymerisa ten, die im Molekül Isocyanuratgruppen aufweisen, aus Verbindungen oder Verbindungsgemischen mit mehr als einer Isocyanatgruppe im Molekül und Herstellung der Formkörper resp. Überzüge aus diesen Polymerisa ten.
Die Polymerisation von Verbindungen mit aliphati schen und aromatischen Isocyanatgruppen ist bekannt und in vielfacher Variation beschrieben. Im allgemei nen verwendet man bei dieser Polymerisation alka lische Katalysatoren. Diese bewirken eine Umwandlung der NCO-Gruppen in Isocyanurat-Ringe, wobei diese Reaktion im allgemeinen in Substanz bzw. in Lösung zu definierte Anteile an Isocyanurat-Ringen enthalten den Polymeren oder auch unter vollständiger Ausreak tion der vorhandenen NCO-Gruppen geführt wird. Bei Verwendung von Verbindungen mit mehr als einer Iso- cyanuratgruppe im Molekül führt diese Trimerisation im allgemeinen unter unkontrollierbaren Bedingungen zu einem völlig vernetzten und spröden Material.
Als weitere Schwierigkeit bei diesen Polymerisationsreak tionen muss die Tatsache angesehen werden, dass im allgemeinen eine Inkubationszeit vorhanden ist, die einen Beginn dieser Reaktion zu einem definierten Zeitpunkt praktisch unmöglich macht. Lediglich bei Verwendung von sehr aktiven Katalysatoren kann die exotherm verlaufende Polymerisation von NCO-Grup- pen bereits bei Raumtemperatur gestartet werden. Jedoch ist es dann praktisch unmöglich, die Reaktion in die Hand zu bekommen.
Deshalb werden derartige Polymerisationsreaktionen im allgemeinen mit schwach wirksamen (basischen) Aktivatoren bei erhöhten Tem peraturen durchgeführt bzw. eine Polymerisation zu sammen mit den üblichen, exotherm ablaufenden und bei Raumtemperatur gestarteten Additionsreaktionen einer NCO-Gruppe an Verbindungen mit aktiven Was- serstoffatomen durch die exotherme Reaktionswärme diese Additionsreaktion gestartet. Ferner wurden be reits früher Polymerisationsreaktionen mit speziellen Isocyanaten wie Toluylendiisocyanaten unter Verwen dung von beispielsweise 2,4,6-Tris-dimethylamino- methylphenol oder N,N',N''-Tris-(3-dimethylamino- propyl)-hexahydrotriazin vorgenommen.
Die hierbei erhaltenen Reaktionsprodukte besitzen jedoch einen derartig starken Geruch nach Amin, dass dieser einer praktischen Verwendung im Wege steht. Zudem führen die verwendeten Amin-Komponenten zu einem wenig gleichmässigen Ablauf der Polymerisationsreaktion und hierdurch zu einem technisch nicht in jeder Hinsicht befriedigenden Verfahrensprodukt.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass man Kunststoffe auf Basis von Polyisocyanaten mit vorteilhaften technologischen Eigenschaften erhält, wenn man eine Verbindung mit mehr als einer Isocya- natgruppe, gegebenenfalls in Gegenwart von Hilfsmit teln wie Verlaufmitteln, Dispergatoren, Stabilisatoren usw. mit solchen basischen Katalysatoren zur Reaktion bringt, die im Molekül mindestens zwei aromatische Kerne und mindestens eine araliphatisch gebundene tertiäre Amin-Funktion enthalten.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass man bei der Erzeugung der Polymerisate basische Katalysatoren verwendet, die im Molekül mindestens zwei aromatische Kerne und mindestens eine araliphatisch gebundene tertiäre Ami- nogruppe aufweisen.
Überraschenderweise geben diese speziellen Kata lysatoren eine bereits bei Raumtemperatur einsetzende und gleichmässig ablaufende Polymerisationsreaktion der eingesetzten Isocyanatgruppen, ohne dass die Reaktion infolge spontaner Reaktion unkontrollierbar wird, bzw. ohne dass die Reaktion durch einen zusätz- lichen mechanisch oder chemisch initiierten Wärmestoss angestossen werden muss.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren her gestellten Formkörper zeichnen sich durch eine- hohe Temperaturbeständigkeit sowie praktische Unbrennbar keit aus, wie im einzelnen aus den Ausführungsbeispie len hervorgeht. Sie sind, bei einer Verarbeitung auf Schaumstoffe, in dieser Hinsicht auch den, offensicht lich aufgrund der definierter ablaufenden Polymerisa tionsreaktionen, mit den bereits oben aufgeführten Katalysatoren, nämlich 2,4,6-Tris-dimethylamino-methylphenol und N,N',N''-Tris-(3-dimethylamino- propyl)-hexahydrotriazin, hergestellten Schaumstoffen überlegen.
Als Polyisocyanate kommen aliphatische und vor zugsweise aromatische mehrwertige Isocyanate in Frage, z. B. Alkylendiisocyanate wie Tetra- und Hexamethylendiisocyanat, Arylendiisocyanate und ihre Alkylierungsprodukte wie die Phenylendiisocyanate, Naphthylendiisocyanate, Diphenylmethandiisocyanate, Toluylendiisocyanate, Di- und Triisopropylbenzoldiisocyanate und Triphenylmethantriisocyanate, p-Isocyanatophenylthiophosphorsäure-triester, p-Isocyanato-phenylphosphorsäure-triester, Aralkyldiisocyanate wie 1-(Isocyanatophenyl)-äthylisocyanat oder die Xylylendiisocyanate sowie auch die durch die verschiedensten Substituenten wie Alkoxy, Nitro, Chlor, Brom substituierten Polyisocyanate, ferner mit unterschüssigen Mengen von Polyhydroxylverbindun- gen wie Trimethylolpropan, Hexantriol,
Glycerin, Butandiol, Polypropylenoxiden, Polyäthylenoxiden oder Addukten von Äthylen-, Propylen- oder Butylen- oxid an polyfunktionelle Starter wie Polyole, Poly amine oder Aminoalkohole, modifizierte Polyisocyanate. Als erfindungsgemäss zu verwendende Polyisocyanate kommen ferner die gemäss der belgischen Patentschrift Nr. 714 850 herstellbaren Polyisocyanate in Frage. Als vorzugsweise in Frage kommendes Polyisocyanat sei das durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und an- schliessende Phosgenierung herstellbare Polyisocyanat genannt. Genannt seien weiter z.
B. mit Phenolen, Oxi- gen oder Bisulfit verkappte Polyisocyanate, acetalmo- difizierte Isocyanate sowie partiell polymerisierte Iso- cyanate mit Isocyanuratringen. Es können natürlich auch Mischungen verschiedener Isocyanate eingesetzt werden, wobei in diesem Falle auch Monoisocyanate wie Phenylisocyanat, Naphthylisocyanat oder Cyclohe- xylisocyanat mit verwendet werden können.
Nach dem Verfahren können Festkörper, Überzüge, Lacke oder Schaum- und Zellkörper hergestellt wer den. Die Herstellung von Schaumstoffen ist bevor zugt. Zur Herstellung von Schaumstoffen wird die Treibreaktion durch Verwendung von zusätzlichen Treibmitteln durchgeführt. Als Treibmittel können neben den sich unter Abspaltung von Gasen wie bei spielsweise Stickstoff zersetzenden Verbindungen, z. B. Azo-Verbindungen, Sulfonylaziden, niedersiedende Kohlenwasserstoffe und ihre Halogenierungsprodukte Verwendung finden, z. B. halogenierte Methane oder Äthane, Äthylendichlorid, Vinylidenchlorid, Trifluor- chlormethan, Methylenchlorid. Als Zusatzmittel zur Erleichterung der Verschäumungsreaktionen können die üblichen Emulgatoren und Schaumstabilisatoren verwendet werden, z.
B. höhere Alkyl- bzw. Arylsul- fonsäuren und ihre Salze, Schwefelsäureester von Rici- nusöl oder Ricinusölsäure und ihre Salze, Öl- oder Stearinsäuresalze, basische Gruppen enthaltende Sili- conöle, Siloxan- und Alkylenoxid-Anteile enthaltende Mischkondensationsprodukte.
Als Katalysatoren werden bei den Polymerisations reaktionen erfindungsgemäss solche basischen tertiären Amine eingesetzt, die neben mindestens einer aralipha- tisch gebundenen tertiären Amin-Gruppe mindestens zwei aromatische Kerne im Molekül enthalten. Die aromatischen Kerne können sowohl direkt miteinander kondensiert als auch über Reste wie Alkylen-, Alkyli- den-Gruppen, die durch Heteroatome unterbrochen sein können, oder auch Heteroatome wie Sauerstoff, Schwefel, Phosphor oder Amino-Gruppen miteinander verbunden sein.
Die Moleküle sollen gegebenenfalls neben aromatisch gebundenen tertiären Amino-Grup- pen mindestens eine araliphatisch gebundene tertiäre Amino-Gruppe enthalten, wobei diese z. B. durch 1-5, vorzugsweise 1-3 C-Atome vom aromatischen System getrennt sein sollen. Die Kette zwischen der aromati schen und der araliphatischen Amino-Gruppe kann zu sätzliche Heteroatome enthalten bzw. durch Hetero- atome, z. B. Sauerstoffatome, unterbrochen sein.
Die Herstellung derartiger Katalysatoren kann auf verschiedene Weise erfolgen. So können entsprechende Aromaten durch Chlormethylierung in mehrkernige Chlormethyl-Verbindungen übergeführt werden, die entweder durch direkte Umsetzung mit sekundären Aminen oder auch durch Behandlung mit Cyaniden, Reduktion und Peralkylierung in Benzylamin- bzw. ss-Phenäthylamin-Gruppierungen umgewandelt werden können. Benzylamin-Gruppierungen können ferner durch Mannich-Reaktion entsprechender aktiver aro matischer Systeme wie Phenole oder tertiärer Amine mit Aldehyden wie Formaldehyd und sekundären oder auch primären Aminen erhalten werden.
In diesem Fall ist es möglich, durch gleichzeitige Verwendung von zusätzlichem Aldehyd, speziell Formaldehyd, den Aufbau des erfindungsgemäss zu verwendenden Kata- lysators zu bewerkstelligen. Zusätzlich zu den aralipha- tischen tertiären Amino-Gruppen können diese Kataly satoren weitere funktionelle Gruppen, insbesondere tertiäre Amino-, Halogen- oder phenolische Hydroxyl- Gruppen, enthalten.
Kondensationsprodukte aus mehr wertigen Phenolen, Formaldehyd und sekundären Ami nen werden erfindungsgemäss; als Katalysatoren bevor zugt eingesetzt. Besonders günstige Ergebnisse werden vor allem auch dann erhalten, wenn man als Katalysa toren Kondensationsprodukte aus einem Mol eines Phenols, n Mol sekundärem Amin und m Mol Formal dehyd verwendet, wobei die Mengenverhältnisse durch die Gleichung z#hm>n bestimmt werden und z die An zahl der gegenüber Formaldehyd reaktionsfähigen aro matischen CH-Bindungen in der Phenolkomponente bedeutet.
Die in diesen Systemen vorliegenden phenoiischen Hydroxylgruppen reagieren unter den Reaktionsbedin gungen aufgrund ihrer Abspalter-Tendenz nicht mit dem als Reaktionskomponente verwendeten Polyiso- cyanat. Die erhaltenen Schaumstoffe sind nach IR- spektroskopischen Untersuchungen praktisch frei von Urethan-Bindungen. Die in den Molekülen vorhan dene, araliphatisch gebundene tertiäre Amino-Gruppe kann auch Bestandteil eines Ringsystems, z.
B. eines Oxazolidinringes sein, wie sie beispielsweise bei Man- nich-Reaktionen entsprechender Aromaten in Gegen wart von sekundären Aminen erhalten werden. Hierbei können sowohl Phenole mit mehreren Aromaten einge setzt werden als auch die Bildung der Polyaromaten aus einkernigen Phenolen und Formaldehyd zusammen mit der Mannich-Reaktion durchgeführt werden.
Als Phenole können hierbei ein- oder mehrwertige Phenole mit mindestens einer gegenüber einem Alde hyd kondensationsfähigen CH-Bindungen in o- und/ oder p-Stellung zu den OH-Gruppen eingesetzt werden. Als Beispiele seien Phenol, Kresole, Xylenole, Dihy- droxybenzole, Nonylphenol, tert.-Butylphenole, Isooc- tylphenole, Isododecylphenole, Äthylphenole etc. ge nannt. Die eingesetzten Phenole können auch durch Substituenten wie Chlor oder Brom substituiert sein.
Anstelle dieser einkernigen Phenole können auch mehrkernige Phenole wie 4,4'-Dihydroxy-diphenylme- than, Tetrachlor- und Tetrabrom-4,4'-dihydroxy-diphe- nylmethan, 4,4'-Dihydroxydiphenyl oder 2,4'-Dihydro- xydiphenylmethan verwendet werden. Formaldehyd wird im allgemeinen in Form seiner wässrigen Lösung oder als Paraformaldehyd oder Trioxan eingesetzt. Als sek. Amin-Komponenten kommen neben dem beson ders hervorzuhebenden Dimethylamin beliebige sekun däre Amine wie Diäthyl-, Dibutylamin, Piperidin, Pyr- rolidin oder Morpholin in Frage.
Die Herstellung der erfindungsgemäss zu verwendenden Katalysatoren kann nach bekannten Verfahren erfolgen, z. B. durch Zugabe von Formaldehyd zu der vorgelegten Mischung aus phenolischen Komponenten und dem Amin. Hier bei müssen pro Mol an sekundärem Amin mindestens 1 Mol an Formaldehyd verwendet werden, um eine möglichst weitgehende Umsetzung des Amins zu errei chen. Die gleichzeitige Ausbildung des, polyaromati schen Systems setzt natürlich die Verwendung zusätz lichen Formaldehyds über die dem Amin entsprechen den Mengen voraus.
Weitere Einzelheiten über die Herstellung der ver wendeten Katalysatoren sind auch aus den Beispielen ersichtlich.
Neben diesen Katalysatoren können auch die üblichen, in der Isocyanat-Chemie bekannten Katalysa toren, z. B. organische Metallverbindungen, anorgani sche und organische Metallsalze sowie die tertiären Amine wie Dimethylbenzylamin oder Triäthylendiamin mitverwendet werden. Im allgemeinen entstehen in den Schaumstoffen laut IR-spektroskopischen Analysen, je nach Bedingungen, insbesondere in Abhängigkeit von der erreichten Reaktionstemperatur, mehr oder minder hohe Anteile an Carbodiimid-Strukturen, deren Anteil in den Schaumstoffen durch Mitverwendung der zur Herstellung von Carbodiimiden bekannten Katalysato ren, besonders 3-5-wertigen organischen Phosphor- Verbindungen wie Phospholinen, Phospholinoxiden, tertiären Phosphinen, (cyclischen) Estern,
Amiden und Esteramiden der phosphorigen und der Phosphorsäure, erhöht werden kann.
Die Herstellung von Schaumstoffen kann in der üblichen und allgemein bekannten Weise erfolgen, vor zugsweise auf maschinellem Wege, durch Vermischen der Reaktionskomponenten und Ausgiessen in einer entsprechende Formvorrichtung. Die Menge an Treib mitteln wird hierbei durch das gewünschte Raumge- wicht bestimmt. Man wird im allgemeinen zwischen 1 und 100, vorzugsweise zwischen 5 und 50 Gewichtstei len eines Fluorchlormethans oder eine entsprechende Menge eines anderen Treibmittels, bezogen auf die Iso- cyanat-Komponente, zum Einsatz bringen. Im allge meinen werden Raumgewichte zwischen 15 und 200 oder auch höher, vorzugsweise zwischen 20 und 200 kg/m3 angestrebt.
Die Menge an Katalysator wird wesentlich durch den Stickstoffanteil und die Basizität des Katalysators bestimmt, man kann zwischen 0,5 und 100 Gew. %, vorzugsweise zwischen 1 und 25 Gew. %, an Katalysa torkomponente, bezogen auf die Isocyanat-Kompo- nente, einsetzen.
Zusätzlich zu den bei der Schaumstoff-Herstellung eingesetzten Komponenten können die üblichen Hilfs mittel wie Pigmente, Flammschutzmittel wie Antimon-, Phosphor- oder Halogen-Verbindungen, sofern sie nicht infolge funktioneller Gruppen mit dem Isocyanat reagieren, zugemischt werden.
In gleicher Weise kann die Herstellung von Lacken und Feststoffen nach prinzipiell bekannten Methoden erfolgen. Lacke werden unter Mitverwendung von Lösungsmitteln aufgebracht und, gegebenenfalls nach Zusatz der üblichen Lackhilfsmittel, Pigmente usw. auf den verschiedensten Substraten wie Holz, Glas, Metall oder Papier appliziert. Die Kondensation kann auch bei erhöhter Temperatur zu Ende geführt werden.
Feststoffe werden durch Eingiessen der mit dem Katalysator versetzten Polyisocyanate bzw. Polyisocya- natgemische in Formen, gegebenenfalls unter Kühlen oder Nachheizen, hergestellt.
Eine IR-spektroskopische Untersuchung der erhal tenen Kunststoffe, Lacke, Überzüge und Schaumstoffe zeigt hohe Anteile an Isocyanuratringen neben gerin gen Mengen von Carbodiimidgruppierungen. <I>A) Herstellung der erfindungsgemäss</I> <I>zu verwendenden Katalysatoren</I> A1 282 Gewichtsteile (3 Mol) Phenol werden mit 900 Gewichtsteilen einer 25%igen wässrigen Dimethyl- amin-Lösung (5 Mol) versetzt, und dann werden im Verlauf von 30 Minuten noch 570 Gewichtsteile For malin (7 Mol) zugesetzt. Man erhitzt noch 1 Stunde auf etwa 30 und dann im Verlauf von weiteren 2 Stunden auf 80 .
Nach 2 Stunden bei 80 trennt man durch Zugabe von Kochsalz die organische Phase von der wässrigen Lösung ab und engt die organische Phase bei 80 bis 90 /10-20 Torr ein. Man erhält ca. 500 Gewichtsteile eines Kondensationsproduktes, das bei einem Stickstoffgehalt von 12,10/0 eine Viskosität von ca. 1000 cP" aufweist. Durch Einengen des Pro duktes bei 100 erhält man 491 Gewichtsteile Reak tionsprodukte mit einem Amin-Äquivalent-Gewicht von 119,2 und einer Viskosität von 12650 cP".
A2 Analog A1 werden gleiche Gewichtsmengen an Phenol, Dimethylamin und Formalin umgesetzt. An stelle der dort beschriebenen Abtrennung über eine Zugabe von Kochsalz wird das. Produkt jedoch durch eine sofortige Vakuum-Behandlung bei 100 /12 Torr isoliert. Man erhält hierbei ca. 580 Gewichtsteile eines Kondensationsproduktes mit einem Äquivalentgewicht um 125 und einer Viskosität um 50 000 cP". As Als In der in Al bzw.
A beschriebenen Weise werden die in der Tabelle aufgeführten Komponenten mitein ander umgesetzt und die dort aufgeführten Reaktions produkte erhalten.
EMI0004.0003
<I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> As-Als
<tb> Nr. <SEP> Zusammensetzung <SEP> in <SEP> Gewichtsteilen <SEP> Verfahrens- <SEP> Ausbeute <SEP> Amin- <SEP> Viskosität <SEP> sonst.
<tb> weise <SEP> gemäss <SEP> Äquivalent <SEP> cP25
<tb> As <SEP> 188 <SEP> Phenol, <SEP> 180 <SEP> Dimethylamin1) <SEP> Al <SEP> 395 <SEP> 109,5 <SEP> 333 <SEP> 13,7 <SEP> 0/o <SEP> N
<tb> 150 <SEP> Formaldehyd-)
<tb> A4 <SEP> 228 <SEP> 4,4'-Dihydroxy-diphenyl- <SEP> Al <SEP> 372 <SEP> 126,5 <SEP> erstarrt <SEP> 3 <SEP> h <SEP> bei
<tb> dimethylmethan, <SEP> 225 <SEP> Dimethyl- <SEP> 80 <SEP> rühren
<tb> amin1), <SEP> 150 <SEP> Formaldehyd-)
<tb> A5 <SEP> 188 <SEP> Phenol,
<SEP> 180 <SEP> Dimethylamin1) <SEP> A2 <SEP> 428 <SEP> 108,6 <SEP> 11990 <SEP> 150 <SEP> Formaldehyd-)
<tb> A6 <SEP> 282 <SEP> Phenol, <SEP> 225 <SEP> Dimethylamin1) <SEP> Al <SEP> 491 <SEP> 119 <SEP> 12650 <SEP> 210 <SEP> Formaldehyd-)
<tb> A, <SEP> 282 <SEP> Phenol, <SEP> 225 <SEP> Dimethylamin1) <SEP> A2 <SEP> 581 <SEP> 8110 <SEP> 120 <SEP> 210 <SEP> Formaldehyd-)
<tb> As <SEP> 212 <SEP> p-Kresol, <SEP> 90 <SEP> Dimethylamin1) <SEP> Al <SEP> 325 <SEP> 142 <SEP> 18 <SEP> 90 <SEP> Formaldehyd-)
<tb> As <SEP> 282 <SEP> Phenol, <SEP> 135 <SEP> Dimethylamin1) <SEP> Al <SEP> 449 <SEP> 126 <SEP> 42730 <SEP> 150 <SEP> Formaldehyd-)
<tb> A10 <SEP> 750 <SEP> Isododecylphenol <SEP> A, <SEP> 881 <SEP> 307 <SEP> 388 <SEP> 135 <SEP> Dimethylamin1), <SEP> 150 <SEP> Form aldehyd-)
<tb> All <SEP> 188 <SEP> Phenol,
<SEP> 256 <SEP> p-Chlorphenol <SEP> Al <SEP> 642 <SEP> 1.94 <SEP> 84000 <SEP> 180 <SEP> Dimethylamin1), <SEP> 180 <SEP> Form aldehyd-)
<tb> Ale <SEP> 256 <SEP> p-Chlorphenol, <SEP> 90 <SEP> Dimethyl- <SEP> Al <SEP> 354 <SEP> 190 <SEP> 36 <SEP> amin1), <SEP> 90 <SEP> Formaldehyd-)
<tb> Als <SEP> 282 <SEP> Phenol, <SEP> 645 <SEP> Dibutylamin, <SEP> Al <SEP> 473 <SEP> 198 <SEP> 34 <SEP> 210 <SEP> Formaldehyd-)
<tb> l) <SEP> als <SEP> 25 <SEP> 0%ige <SEP> Lösung <SEP> in <SEP> H20
<tb> 2)
<SEP> als <SEP> 40%ige <SEP> Formalin <SEP> Lösung <I>Beispiel 1</I> 6 Gewichtsteile eines in der Tabelle I aufgeführten Katalysators werden mit 2 Gewichtsteilen eines Polysi loxan-Polyäther-Copolymerisates und 15 Gewichtstei len Monofluortrichlormethan vermischt und anschlies- send mit 100 Gewichtsteilen rohem Diphenylmethan- 4,4'-diisocyanat versetzt. Das Gemisch wird einige Sekunden intensiv verrührt und in vorgefertigte Papier formen gegossen.
Nach weniger als zwei Minuten er hält man einen feinzelligen Hartschaumstoff. Die physikalischen Eigenschaften der mit verschiede nen Aktivatoren vorstehender Tabelle I erhaltenen Schaumstoffe sind in Tabelle II zusammengefasst.
<I>Beispiel 2</I> Analog Beispiel 1 werden 6 Gewichtsteile As und statt rohem Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat 100 Ge wichtsteile rohes Carbodiimid-haltiges Diphenylme- than-4,4'-diisocyanat (hergestellt gemäss der deutschen Patentschrift<B>1092</B> 007) eingesetzt.
Schaumstoffeigenschaften:
EMI0005.0000
Raumgewicht: <SEP> 25 <SEP> kg/m3
<tb> Durchbrennzeit
<tb> im <SEP> Torch-Test: <SEP> 52 <SEP> Minuten <I>Beispiel 3</I> Analog Beispiel 2 werden statt Carbodiimid-halti- gem Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat 100 Gewichts teile eines Semiprepolymeren aus 78 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis des 2,4- und 2,6-Isomeren wie 80:20 %) und 22 Gewichtsteile eines Sorbitpolypropylenglykols der Hydroxyzahl 490 einge setzt.
Schaumstoffeigenschaften:
EMI0005.0003
Raumgewicht: <SEP> 22 <SEP> kg/m3
<tb> Durchbrennzeit
<tb> im <SEP> Torch-Test: <SEP> 57 <SEP> Sekunden
EMI0005.0004
<I>Tabelle <SEP> 11</I>
<tb> Kataly- <SEP> Raum- <SEP> Druck- <SEP> Wärmebie- <SEP> Dimensions- <SEP> Dimensions- <SEP> ASTM-D <SEP> Torch-Test
<tb> sator <SEP> gewicht <SEP> festigkeit <SEP> gefestigkeit <SEP> stabilität <SEP> stabilität <SEP> 1962 <SEP> sec. <SEP> (Durch (kg/m3) <SEP> (kp/cm2) <SEP> ( <SEP> C) <SEP> +100 <SEP> -30 <SEP> (Brenn- <SEP> brennzeit)
<tb> barkeit)
<tb> A3 <SEP> 34 <SEP> 2,1 <SEP> >250 <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> nicht <SEP> 2140
<tb> Quellung <SEP> Schrumpfung <SEP> brennbar
<tb> A5 <SEP> 41 <SEP> 2,3 <SEP> >250 <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> prakt.
<SEP> keine <SEP> nicht <SEP> 1842
<tb> Quellung <SEP> Schrumpfung <SEP> brennbar
<tb> AB <SEP> 39 <SEP> 2,1 <SEP> >250 <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> nicht <SEP> 2406
<tb> Quellung <SEP> Schrumpfung <SEP> brennbar
<tb> A, <SEP> 32 <SEP> 1,5 <SEP> - <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> nicht <SEP> 2196
<tb> Quellung <SEP> Schrumpfung <SEP> brennbar
<tb> As <SEP> 36 <SEP> 1.8 <SEP> 1.80 <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> nicht <SEP> 2050
<tb> 190 <SEP> Quellung <SEP> Schrumpfung <SEP> brennbar
<tb> A9 <SEP> 37 <SEP> 2,0 <SEP> 250 <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> nicht <SEP> 2820
<tb> Quellung <SEP> Schrumpfung <SEP> brennbar
<tb> A10 <SEP> 39 <SEP> 1.,1 <SEP> >250 <SEP> prakt. <SEP> keine <SEP> prakt.
<SEP> keine <SEP> nicht <SEP> 2100
<tb> Quellung <SEP> Schrumpfung <SEP> brennbar <I>Beispiel 4</I> a) 25 Gewichtsteile eines aus 1 Mol Trimethylol- propan und 3 Mol Toluylen-2,4-diisocyanat erhaltenen Voradduktes werden in 25 Gewichtsteilen einer Lösungsmittelkombination aus gleichen Teilen Essig ester, Butylacetat und Glycolmonomethylätheracetat gelöst und dann 0,5 Gewichtsteile eines nach A 6 er haltenen Katalysators zugesetzt. Die Lösung wird auf Metall appliziert und härtet bereits nach 2 Stunden bei Raumtemperatur zu einem harten Überzug aus, der im IR-Spektrum im wesentlichen Isocyanurat-Ringe ent hält.
b) Ein dem Beispiel 4 a) entsprechender Überzug entsteht durch Verwendung von 25 Gewichtsteilen eines aus 3 Mol Hexamethylendiisocyanat und 1 Mol Wasser enthaltenen Voradduktes und 1,5 Gewichtstei len eines Katalysators A 9.
c) Ein dem Beispiel 4 a) entsprechender Überzug wird aus 25 Gewichtsteilen einest durch Cotrimerisation von 2 Mol Toluylen-2,4-diisocyanat und 1 Mol Hexa- methylendiisocyanat (auf 50 % des theoretischen NCO- Wertes) erhaltenen Polyisocyanurates und 2 Gewichts- teilen des Katalysators A 3 auf einer Glasoberfläche erzeugt:
d) Ein 4 a) entsprechender, jedoch elastischerer Überzug wird aus 25 Gewichtsteilen eines aus Toluylen- 2,4-diisocyanat und einem Propylenoxid-Addukt an Trimethylolpropan (OH-Zahl 510) erhaltenen Polyiso- cyanurates mit 17,3 % NCO und 1,5 Gewichtsteilen eines Katalysators A 6 auf Papier und Gewebe herge stellt.
<I>Beispiel 5</I> Aus einem Toluylendiisocyanatgemisch (80 Ge wichtsteile 2,4- und 20 Gewichtsteile 2,6-Isomeres) und einem Addukt aus, Propylenoxid an Trimethylol- propan (OH-Zahl 132) wird zunächst bei 80 ein Vor- addukt mit 9,2 % NCO hergestellt. Dieses wird mit 4 Gew. % des Katalysators A 3 versetzt, dann in eine flache, ca. 1,5 cm dicke Form ausgegossen. Die Reak tion wird nach Anspringen durch äussere Kühlung ge bremst.
Man erhält einen flachen Formkörper, der beim Einbringen in eine Flamme nach wenigen Sekun den eine nicht brennbare Kruste ausbildet und ver löscht. <I>Beispiel 6</I> 6 Gewichtsteile des in der Tabelle 1 aufgeführten Katalysators A 3 werden mit 2 Gewichtsteilen eines Polysiloxan-Polypropylenglykol-Copolymerisats, 15 Ge wichtsteilen Monofluortrichlormethan, 10 Gewichts teilen Rizinusöl und 0,
015 Gewichtsteilen 1-Methyl- 3-phospholen-1-oxid vermischt und anschliessend mit 100 Gewichtsteilen eines durch Anilin-Formaldehyd- Kondensation und nachfolgende Phosgenierung des so erhaltenen Kondensates hergestellten rohen Diphenyl- methan-4,4'-diisocyanats versetzt. Die Verschäumung des Gemisches erfolgt analog Beispiel 1. Man erhält einen Schaumstoff, der ein Raumgewicht von 24 kg/ m3, eine Druckfestigkeit von 1,2 kp/cm, eine Wärme biegefestigkeit von 180 C und eine Durchbrennzeit von 1020 Sekunden im Torch-Test zeigt. Der Schaum stoff ist gemäss ASTM-D-1692-Test nicht brennbar.
Er ist bei -30 C sowie bei -f-9.00 C dimensionsstabil.