CS342891A3 - Pre-polymer with isocyanate terminal group and a flexible polyurethane foam material prepared therefrom - Google Patents

Description

řředpolymer s isokyanátovou koncovou skupinou, a pd&ajná polyur- e.thanová pěnová hmota z něho připravená I Oblast techniky Λ

Vynález se týká predpolymeru s koncovou isokyanátovcu sku-pinou· a jeho použití pro výrobu polyure.tkáňových výrobků zvláš-tě pč&ajné polyurethanové pěnové hmoty.

Dosavadní stav techniky

Polyurethanové pěnové hma±y se. obecně připravují těsným mí-šením za reakěních podmínek látky obsahující isokyanátové sku-piny s látkou obsahující skupiny mající atomy vodíku, schopnéreakce s isokyanátovými skupinami. Látkou, obsahující atomy vo-díku, reaktivní, s isokyanátovou skupinou, jsou obecně poly-oly a mohou to být polyetherpolyoly, polyesterpolyoly nebozvláště běžné polyetherpolyoly s aminovou nebo s iminovou kon-covou skupinou.. Isokyanátem je obecně organický polyisokyanát,zvláště aromatický polyisokyanát, jako například toluendiiso-kyanát nebo /poly/methylenem přemostěný polyisokyanát, jakomethylendifenyldiisokyanát /MDI/. Při přípravě pčfáajné polyurethanové pěnové hmoty s otev-řenými buňkami je výhodné používat, polyisokyanátů nebo poly-isokyanátových hmot, které obsahují význačné množství diisokya-nátu, čímž se omezuje sesítění v síti polymeru a vytvářejí setak žádoucí fyzikální vlastnosti, jako je tažnost. Pro fyzi- « , kální vlastnosti konečné pěnové hmoty je obvzláště žádoucí po- qjjl* užití 4>4'-methylendifenyldiisokyanátu pro výrobu pěnové hmoty. j Při. použití methylenovou skupinou přemostěného diisokya- nátu, jako například methylendifenyldiisokyanátu /MDX/,zváš-tě jeho 4,4'isomeru, může docházet k výrobním obtížím při pří-pravě pěnové hmoty. 4,4*-Isomer je za teploty místnosti pevnáhmota a proto při jeho použití v poměrně čistém stavu je nut-no výrobu pěny provádět při zvýšených teplotách. Aby nebylo ''nutné používat zvýšených teplot, je ze stavu techniky známo 2 pracovat se směsemi póly s/nebo diisokyanátů obsahujících 4,4'í£DI, jak se uvádí v americkém patentovém spise číslo 4 256S49.Alternativně se těmto nepříjemnostem při výrobě předcházípřípravou předpolymeru s isokyanátovou koncovou skupinouz 4,4*-MDI, přičemž se. snižuje sklon k tuhnutí při teplotěmístnosti nebo při. nízkých teplotách. Fředpolymer/ s isokyanátovou koncovou skupinou je obecněpřipravován;; reakcí velkého molárního nadbytku vhodného iso-kyanátu se sloučeninou, obsahující aktivní vodík. Takovýmisloučeninami, obsahujícími aktivní vodík, jsou zpravidla di-funkční nebo trifunkční sloučeniny o různé molekulové hmotnos-ti. a zvláště polyetherpolyoly. Volba sloučeniny s aktivnímvodíkem s.e. provádí se zřetelem na žádané fyzikální vlastnos-ti pd&ajné polyurethanové pěnové hmoty. Například při přípravěpdéajné polyurethanové pěnové hmoty známé jakožto "cold-cure"pěnová hmota, je žádoucí použití polyetherpolyoiu obsahující-ho oxyethylenové zbytky. Pěnové hmoty se označují jakožto ·"cold-cure”, ptorože při jejich vyjmutí z formy není již nut-né! zahřívat pěnovou hmotu k urychlení jejího vytvrzování.Takové ''cold-cure" pěnové hmoty jsou vhodné k manipulaciv poměrně krátké době bez výraznějšího nebezpečí jejich defor-mace.

Evropský patentový spis číslo 22617 popisuje způsob vý-roby podajných polyurethanových hmot typu "cold-cure"; reagujeorganické! . polyisokyanétové hmoty obsahující předpolymerpřipravený reakcí methylendifenyldiisokyanátu s polyoxyalky- v lendiolem nebo polyoxyalkylentriolem, obsahujícím alespoňhmotnostně 50 statisticky rozdělených, oxyethylenovýchzbytků a majících hydroxylovou ekvivalentovou hmotnost 1000až 2000. Oakkoliv takový předpolymer v podstatě předcházívýrobním problémům spojeným s 4,4*-MDI a poskytuje pěně při-jatelné fyzikální vlastnosti, je žádoucí dále zlepšovatvlastnosti pěnové hmoty» at}y splňovala více průmyslových po-žadavků. Obzvláště je žádoucí zlepšit tažnost za udržení 0-becně přijatelných fazikálnich vlastností, jako je míra otev-řpných buněk v.Děnové hmotě. ^a tímto účelem se zkoumá příprava předpolymerů s iso- 3 - kyanétovými koncovými skupinami 2 alternativních polyoxyalky- lenpolyolů a jejich nááledné použití pro výrobu polyurethano- "yý'ďh”pěnbvý‘c'K "hmot; ' ~ - ----- ..... . . --------—-··

I S překvapením se nyní zjistilo, že pro získání pěnové hmo-γtyš.e .zl.e.p.š.ěnými; vlastnostmi, zvláště' se zlepšenou tažností ,,-je; - -důležité volit polyoxyalkylenpolyol-.jak .se zřetelem na jeho.. ......... -hydroxylovou-ekviva-lent-ovou-hmot-nos-t—tak—se—zře-t-l-em-na—jeho---—- obsah oxyethylenu.

Podstata 'vynálezu - · .·- ™x;^^Póď^tůtčAÍ^ýnáležů=jé“ túdí ž^isókyahátovou- koncovou-skupinu^=-^ ^obsahujlc-i předpolymer, připravítelný reakcí polyisokyanátu,obsahu jícího 4,4 '-me-thylendigenyldiisokyanát _v. .množství. ale.s--, . ... .poň hmotnostně .40 % s polyoxylakylenglýkolem, přičemž pčlyolmá střední' funkčnost 2 a.$ 4 a hydroxylovou ekvivalentovouhmotnost 2200 až 3500 a obsahuje oxyethylenové zbytky v množ-ství hmotnostně 40 až'68

Vynález se také týká způsobu přípravy polyurethanové pě-nové hmoty těsným míšením za reakčních podmínek následují-cích složek; /A/ polyisokyanátové hmoty obsahující předpolymer s isokya-nátovou koncovou skupinou, připravitelný reakcí polyisokyanátuobsahujícího 4,4'-methylendifenyldiisokyanát v množství ales-poň hmotnostně 40 % polyoxyalkylenpolyolu, přičemž pčlyol mástřední funkčnost 2 až 4 8' hydroxylovou ekvivalentovou hmot--no.g-t.-??nn_flž_3.5Q0 a obsahuje oxyethylenové zbytky v množství =/zB/ slouč2niny=obsahující-aktivní.=vcdík_ob_s.ahu.jící -/1/ isokyanátový reaktivní materiál s vysokou ekvivalentovou hmot-ností, /2/ nadouvadlo a /37 katalyzátor k promotování vytvá--ření urethanových skupin, . přičemž složka /A/ je obsažena v množství k vytvoření 0,6 až 1,3 isokyanátových skupin ná aktivní- atom'vodí~ku—ve—složc-e—/3/. - 4

Vynález se také týká polyurethancvé pěnové hmoty o střed-ní hustotě 10 až 250 kg/m , připravené shora uvedeným způsobem. Předpolymer s isokyanátovou koncovou skupinou se může cha-rakterizovat obsahem isokyanátu hmotnostně 5 až 31 %, s výho-dou 10 % a zvláště 15 % , výhodněji 25 % a především 28 až 31%* Předpolymer s isokyanátovou koncovou skupinou podle vyná-lezu se připravuje uváděním do styiku za reakčních podmínekpolyisokyanatu s polyoxyalkylenpolyolem. Polyoxyalkylenpolyol,používaný při přípravě předpolymeru, má střední funkčnost 2až 4, s výhodou 2 až 3 a především mé střední funkčnost 3.“Střední funkčností” se rozumí počet reaktivních isokyanáto-vých míst. na molekulu v případě polyolů, hydroxylových skupin,schopných reakce s isokyanátovými skupinami.

PolyoxyalKýlenglykol je dále charakterizován tím, že máhydroxylovou ekviv^ilentovou hmotnost 2200 až 3500 o obsahujeoxyethylenové zbytky v množství hmotnostně 40 až 68 % S výhodou je ekvivalentová hmotnost polyolu. 2300, zvláště2400 až. 3200 a především 2800.

Obsah oxyethylenových zbytků polyolu je hmotnostně 55s výhodou 53% a především 60 až 65 % a nejvýhodněji 64 %.

Obsah oxyethylenu. v polyolu mimo uvedené rozmezí, při případ-ném včlenění do polyurethanové pěnové hmoty nevede k žádou-cím charakteristikám získané pěnové hmoty.

Rozdělení oxyethylenových zbytků v polyolu může být tako-vé, Že jeden nebo několik oxyethylenových bloků jsou. uvnitř ne-bo na konci pólyoxyalkylenového řetězce, nebo jsou statistic-ky uspořádány, po celé délce, polyoxyalkylenového řetězce poly-olu nebo jsou umístěny kombinovaně.

Zbylá část polyoxyalkylenového řetězce, nevytvářejícíoxyalkylenové zbytky, zahrnuje oxypropylencvé zbytky, oxy-butylenové zbytky nebo jejich směsi, zvláště však oxypropyle-nové zbytky. 1akové zbytky se mohou získat reakcí alkylenoxi-dů, propylenoxidu nebo butylenoxidu. běžným a výhodným zdrojem - 5 - oxyethylenových zbytků je ethylenoxid. Mohou být obsaženy rov-něž zbytky jiných oxidů·

Způsoby přípravy shora popsaných polyoxyalkylenpolyoiůjsou ze stavu techniky dobře známy a obecně zahrnují zásaditě Z Ϊkataiyzovou- sd-ic-i a-i-k-ylenexidu nebo- alkylencxidů, zvláště, ethy-'«lenoxidu a“ propylenoxidu,' na*difunkční-, trifunkční nebo tetra--- -- -funkční iniciátor za z výšených-teplot-a^tlgků^ —

Jakožto vhodné inicátory se uvádějí difunkční sloučeniny, ..jako je například voda, ethylanglykol, propylen glykol a jejichvyšší axyalkylenové adukty, bis-/4-hydroxyfenyl/-2,2-propan a glykoioyé;:-adukty--.f3Íalanhydridu^trifunkční^sloučeniny, jaká____________ jsou trimethylolpropan, hexantriol a zvláště glycerin; a tetra- " "funkční. siouč eniny;,, jako; j_e;;ethyiend-iamin a-pentaery-thri-tol·- Výhodnými, iniciátory pro svoji dostupnost a zpracovatel-nost jsou voda, *ethylenglykol, propylenglykol, glycerin a je-jich vyšší oxyalkylenové adukty, přičemž zvláště výhodným jeglycerin· - . Folyisokyanét, používaný pro přípravu polymeru, zahrnujev. podstatě, methylendifenyldiisokyanát a polymethylenpolyfenyl-polyisóJíyanát a jejich směsi, přičemž;-polyisokyanát obsahujeve hmotnostním množství alespoň 40 % isomer 4,4 -methylendi-fenyldiisokyanát /MD1/· S výhodou polyisokyanát obsahuje hmot-nostně. 45, zvláště 52 a především 60 až: 98 a nejvýhodněji až"90' %"4,4'-MDI· , . . ...... ? -

Pokud není obsažen 4,4*-MDI, může zbylá část polyisokyané- -tu_používaného—př-i-r-eakc-i_pro_př.íp.r_ayu_předp_plymeru_obsahoyat_ ~r==274z-MD'IŤ"272'^MDI^=pb'lymethyl-enpolyfenylpol-y-isois/anátyv.nebo=^.-— , jejich.směsi .-Připádně,s výhodou.přítomný 2,4'-MD1 netvoři ví-ce než hmotnostně 50 % isokyanátu, použitého pro přípravu^'předpolymeru a polymethylenpolyfenylpolyisokyanát ne více nežhmotnostně 50

Podle výhodného provedení vynálezu se nechává reagovat—-p-Q]yf>yyaIkylfinpolyol--s—výhodou—tr-iol, - s ~p©lyisokyanái_em.,----,—,-- sestávajícím v podstatě z 4,4>®Iř 2,4*=MDI a z polymethylen- - 6 - pólyfenylpolyisokyanátu, přičemž hmotnostní proc.entový podíl4ř4/-^lDI k 2,4*-ívíDI, vztaženo na celkovou hmotnost obsaženéhopolyisokyanátů, je 40 : 40 až 90 : 2, s výhodou 50 ; 30 až75 : 10a především 50 : 25 až 65 : 12, přičemž zbytek tvořípolymethylenpolyfenylpolyisokyanéto

Jakožto příklady takových výhodných polyisokyanátů, pou-žívaných pro přípravu předpolymeru, se uvádějí směsi 4,4*-MDIa 2,4*-MDI ve hmotnostním poměru 70 : 30 se. surovou methylen-difenyldiisokyanátovou hmotou, jako je'například VORANATEM220 společnosti The Dow Chemical Company a obsahující poly-methylenpolyfenylpolyisokyanát /přibližně hmotnostně 57t5 %/,4,;4*-MDI /40 %/ a 2r4*-MDI /2,51/. Kombinováním 70 ; 30 4,.4*-MDI/2,4/-MDI s VQRANATEM M22Q. ve hmotnostním poměru na-příklad 60 : 40 se získá polyisokyanát vhodný pro použití při.,přípravě předpolymeru obsahujícího v podstatě 4,4*-MDI /hmot-nostně 58 &/, 2,4*-MDI /19%/ a polymethylenpolyfenylpolyiso-kyanát /23 %/·Takový předpolymer, získaný z výhodného polyi-sokyanátu, je také vhodný pro bezprostřední použití při pří-pravě podajné polyurethanové pěnové hmoty bez například ná-sledného míšení s jinými polyisokyanáty.

Podle méně výhodného provedení se může nechávat reagovatpolyoxyalkylenpolyol s polyisokyanátem, sestávajícím v pod-statě z 4,4*-ůEDI a 2,4*-MDI za získání předpolymeru, kterýv případě následné' - potřeby se může mísit s jinými jisokya-náty, včetně surového methylendifenyldiisokyanátu» Při přípravě předpolymeru je množství polyoxyalkylenglyko-lu $'e zřetelem na polyisokyanát takové, že se připraví výsled-ný předpolymer mající shora uvedený obsah isokyanátu. Při pří-pravě předpolymeru se shora uvedeného polýoxyalkylenpolyolumůže popřípadě také používat ve směsi s jinými s isokyanátemreaktivními látkami, běžně používanými při přípravě předpoly-merů s isokyanátovou koncovou skupinou.. Při použití v kombina-ci s jinými běžnými s isokyanáty reaktivními látkami je shoě-ra uvedený pólyoxyalkylenglykol obsažen ve množství hmotnost-ní lnaž.,99 í, vztaženo rnp-ktivní směs isokyanátovou jako celek, používanou pro přípravu předpolymeru s isokyanátovou - 7 - koncovou skupinou» S výhodou je polyoxyalkylenpoivol obsaženv. množství hmotnostně alespoň 10%, s výhodou alespoň 20 %. ‘ Jakožto" takové běžné látky - se uvádějí příkladně ethylenglykol, ·.··-·-. : j propylenglykol a adukty s vyšší molekulovou hmotností, které } - se., získají například reakcí alkylenoxidu se 2 až 4 atomy uhlí- ku a nespadají do shora uvedených pólyóxyalkylenpólyólů. JšF'_kožto příklady takových aduktů s vyšší molekulovou hmotností se uvádějí adukty s molekulovou hmotnosti 134 až 20C0, napřík-lad: označované jako VGRANOL P400, VORANOL P1010 a VORANOLP2000,. vždy společnosti The Dow Chemical Compahy. Jakožto dal-ší běžné. s. isokyaná.tem reaktivní látky se uvádějí oxyalkyleno- ,;~vé - adukty-- inic iátorů ,, jak_; shors ^.uve.deno^, pro,polyqxyalkylen- _ _____ glykol. í ' -Předpolymer..· se může..připravovat, za..podmíněk,_známých že . stavu techniky pro takové způsoby přípravy. Zpravidla se pred-polymer může připravovat řízeným dávkováním polyolu do isokya-nátu za stálého míchání. Rychlost přidávání polyolu do isokya-nátu je s výhodou taková, aby se udržela, popřípadě za chla-...zení nebo za zahřívání, reakční teplota! 45 až 90 °C, s výho-dou. 60 až 80 °C. .......... .......... ......

Vynález se také týká způsobu přípravy polyurethanové pě-nové hmoty těsným míšením za reakčních podmínek následujícíchsložek /A/ predpolymeru shora popsaného, popřípadě jakožto části poly- isokyanátové hmoty a ' ' * /B/ sloučeniny obsahující aktivní vodík, zahrnující /1/ s iso--kyanátem-reak-tiv-ní-ma-t.eriál_sjzy_s_o±oiL_ekviysl^ltoyou_hmot-__^_ ' " _ ' '"ňoáQŤ^^Z^ňadouvadlo—a“/^·/—katal y-zá t o r -p r o -p r o mo.-t o vání - vy^=±^.-:. tváření urethanových skupin, _ ~ _ přičemž složka /A/ je obsažena v množství poskytujícím 0,6 až 1,3 isokyanátové skupiny na aktivní vodíkové atomy, obsaženéve složce /B/. S isokyenátem reaktivní materiál o vysoké ekvivalentové* —h^thosti^-otsažený-^ve.-Ťsiožce-/BÁ,—je^-sl-oučenina,jO)Aahu.jíci—------ 2 až 8, s výhodou 2 až 4 atomy vodíku reaktivní s isokyaná-tem, na molekulu a mající střední ekvivalentovou hmotnost - 3 - 500 až 3000 a s výhodou 8QC až 2500. Typické, s isokyanátemreaktivní materiály, s vysokou ekvivalentovou hmotností za-hrnují polyaminy, polyesterpolyoly a zvláště polyetherpolyo-ly> Polyetherpolyolem může být polyoxypropylen nebo poly/oxy-propylen-oxyethylen/polyol nebo jejich směs, ‘^akové polyether-polyoly jsou ze stavu techniky dobře známy a mnohé jsou ob-chodně dostupné* Poly/oxypropylen-oxyethyien/polyol zahrnujeoxysthylenem kloboučkcvané /"capped/ polyoxypropylenové poly-oly- a jiné statistické nebo blokové produkty, získané reakcíethylenoxidu a propyienoxidu s iniciátory, obsahujícími, aktiv-ní' atomy vodíku.

Vhodný, s isokyanátem reaktivní materiál, s vysokou ekvi-valentovou hmotností, pro přípravu polyurethanových pěnovýchhmot, zahrnuje polyetherpolyoly obecně dioly a trioly se střední hydroxylovou ekvivalentní hmotností 500 až 3000 a s výho-dou 800 až 2500, Jakožto příklady takových polyetherpolyolů seuvádějí produkty společnosti The Dow Chemical Company obchod- -----------ního označení -VGRANOL, například-VOSANOL 4711, VCRANOL 600T" VGRANOL 3322 a VORAHOL 1421. Jakožto jiné vhodné polyoly se u-vádě jí kopolymerníl polyoly t^pu PHD, PÍPA a SAK, například V0-RANOL CP-8020,

Nadouvadlo, obsažené ve složce /B/, je přítomno ve množ-ství, potřebném pro vytvoření polyurethanové pěnové hmoty ocelkové hustotě 10 až 250 kg/rn^, s výhodou 15, především 25 azvláště 30 a především až 100 a nejvýhodněji 80 kg/,\

Podle výhodného provedení vynálezu· zahrnuje nadouvadlo voďu, Voda reaguje 3 isokyanátovými podíly, což vede k vývinuoxidu uhličitého, přičemž nascentní oxid uhličitý funguje nekonadouvací činidlo za vytváření buničité struktury polyurethanu

Zpravidla množství obsažené vody vytváří dostatečnou na-douvací kapacitu k vytvoření pěnové hmoty žádané hustoty;toto množství je 1,0 až 7 hmotnostních dílů na 100 hmotnost-ních dílů složky /8/, vztaženo na celkovou hmotnost všech slo-žek obsažených ve složce /E/· S výhodou je toto množství vody2,5, zvláště 3,5 a až & "a především až 5,5 dílů hmotnostních. - 9 -

Nadouvaní, potřebné pro vytvoření pěnové hmoty žádané hus- toty se může provádět plně použitím vody* Pro dosahování zá- dané hustoty však. kromě vody'může být obsaženo také malé . množství fyzikálních nadouvacích činidel. Jakožto příklady ta- - kových fyzikálních-nadouvacích. činidel.,. která.mohou být obsa-.žena., se uvádějí methylenchlorid, trichloř~fluormě"tháh, di-—chloutrif luor.athan, chlordifluore than; uhlovodíky jako pentari.a hexenj a zavedené plyny, jako vzduch, dusík a oxid uhli-čitý.

Vhodné katalyzátory, kterých se může používat při způsobu ..podle vynálezu k promotováni vytváření urethanových skupin, "zahrnu jí ""terciární"aminy "8-organokovové ^sloučeniny, zvláš tě.— , sloučeniny cínu. Jakožto příklady vhodných katalyzátorů se u- ’ vádě jí- terciárn-í-aminové^ slouč eniny.-. ^jeko4 Λ, N£ďiměthýlcyklo-.; ... hexy lamin, N,N-dimethylbenzylamin, Ν,Ν-dimethanolamin, bis/di-methylaminoethyl/ether a 1,4-diazobicyklb/"2,2,2_/oktan; a -sloučeniny cínu zanrhující oktanoát cínatý a dibutylcíndilau-rát. Při způsobu se s výhodou může používat směsí aminovýchsloučenin a/nebo sloučenin cínu jakožto katalyzátorů. Při způsobu podle vynálezu je složka /A/ obsažena v dos-tětečném množwtví k vytvoření 0,6 až 1,3 isokyanátových skupinna s isokyanátem reaktivní atom vodíku ve složce /B/. A výhodou je množství složky /A/ takové, že vytváří 0,8až. í,15...e zvláště 0^ )1,05 isokyanátových skupin na aktivní a-tom vodíku. Množství obsaženého isokyanátu se také může vyjád-"řit jakožto "isokyanátový reekční index". V tomto případě iso- ^kya rfátn vý-r eakčn-i—i-nde-x—1-00-odp.O-VÍdá_p-Oměru 1 isokyanátov á__ skupina na atom ybdlku~reaktuvní-s^isoky anát em-.-^=.- ^==- ' jlhými^běžnými^5ložk5mÍÍ-které^mohou.=byt^.př.ÍDadně_ayšakvýhodně přítomny při procesu, jsou povrchově aktivní látky,jako například siloxanoxyalkylenové kopolymery, například pro*dukty obchodního označení Tegostab společnosti Th,. Golď-schmidt: včetně B-4113 a B-4690; činidla k prodlužování řetěz- íce 7 ha^ÍkXád~e'thyl'englykol7 ^^f4-butsnd-iol'^_dieJ^h8nolamin,_^qí-___ isopropanolamin a polyamin; pinidlaj zpomalovač hoření, na-příklad melamin; pigmenty a barvivs.

IQ

Složky pěnovou hmotu vytvářející směsi se mohou navzájem mísit jakýmkoliv běžným způsobem, například za použití míchacího za- řízení, známého ze stavu techniky pro takové ÚČ.ely. Popřípa- dě se mohou předmísit navzájem nereagující složky, takže se sníží počet proudů složek, potřebných pro těsné promíšení.

Je obecně výhodné používat dvouproudových systémů, přičemž je-den proud pravidla zahrnuje předpolymer a popřípadě jakýkolivpřídavný isokyanát, zatímco druhý proud zpravidla zahrnuje os-tatní složky reakční směsi, nevykazující v podstatě vzájemnou'reakci před smíšením s proudem, obsahujícím isokyanát„

Způsob podle vynálezu a předpolymer s isokyanátovou kon-covou skupinou jsou obzvláště vhodné pro přípravu polyurethano·vých pěnových hmot, zvláště pěnových hmot vytvrzovaných za studěna /"cold-cure V. Aakové pěnové hmoty jsou vhodné pro mnohéobory použití včetně čalounění, tlumení zvuku a vibrací a vý-roby podušek.

Použití předpolymeru jpodle vynálezu při přípravě polyur-ethanových pěnových hmot vede k pěnovým hmotám, které mají zvýsenou tažnost ve srovnání s pěnovými hmotami, získanými za použití předpolymerů, známých ze stavu techniky.

Vynález objasňují, nijak však neomezují následující přík-lady praktického provedení. Všechny díly a procenta jsou míně-ny hmotnostně, pokud, není jinak uvedeno. Příklady provedení vynálezu z » . FFedpóiymeřý fftí připravují dále popsaným způsobem a hodnotí se na základě přípravy podajné polyurethanové pěnovéhmoty/· za použití dále uvedených polyolových formulací. Poly-urethsnová hmota se připravuje těsným míšením isokyanátu, před· v polymeru:, s; polyolem za použití vysokotlakého zpěnovacíhostroje za získání pěnové hmoty.

Formulace polyolu 100,00 dílů. glycerinem iniciovaného polyoxypropylenoxyethy-lenového /15 Polyethylenu/ polyolu; molekulo-vá hmotnost 6000 J y [ 7’ uxj_.Lt v 0,80 dílů triethylendiaminu /33 % v dipropylenglykolu/ 1 1 0,15 dílů katalyzátoru NIAX-A1 společnosti Union Carbide Co. „ 0,80 dílů povrchově aktivního činidla Tegostab B41T3 společ- nosti Th Goldschidt Ag

Fyzikální vlastnosti produkované pěnové hmoty, získané míšen-í-m.-rea-kčn-ích-složek za--poďmí-nek- -vysokého t-l-aku-a zaveďení-mreakční hmoty do formy, udržované na teplotě“ *5'0"°G, jsou dáleuvedeny. Používané procedury pro měřěňe^fý^ikálníčir^vlaštnosti'jsou popsány v následujících normách: pevnost a tažnost DIN53571;j/průhyb ipři zatížení /CLD/ DIN 53577; průhyb přivtlačovacím | /indentation loď”/ zatížení /ILD/'DIN 535767 —-Předpolymer ____, _____... ^ _______..

Fredpolymer s isokyanátovou koncovou skupinou, mající iso-; ·.. --.ky.anátový; obsah-.hmo.tno.s.tně, 29LŠ>.j.\.s.e__přlprayuje reagováním,. I-1-.,.1.-. dílů polyoxyethylenoxypropylentriolu /hydroxylová ekvivalento-vá hmotnost 2463; oxyethylenový obsah 61 %, statistické rozdě-lení/ se .100 díly isokyanátové směsi obsahující 4,4*-MDI /58 %/,2,4*-MDI /19 &/ a polymethylenpolyfenylpolyisokyanát.. /23 %/.

Polyol se přidává do isokyanátové směsi za kontinuálníhomíchání takovou rychlostí, aby se udržela reakční teplota! 65až 70 QC. Kdys se přidá veškeré množství polyolu, míchá se re-akční směs při téže teplotě po dobu další jedné hodiny k zajiš-tění dokonalého proběhnutí reakce.

Vlastnosti, pěnové hmoty, získané reakcí připraveného před-polymeru s uvedeným polyolem jsou následující. isokyanátový reakční index — i—** -* 4- m . λ _η 4 =_ 3 nX mj_n o Λ ίΛΙ Ί17 ά 1*1 ~ΙΤ,ΙΛΟ VV VO ~ UX X ~ “ w* » ’-***«! hustota při lisování /kgm /tažnost /%/ mez pevnosti v tahu /kPa/CLD /kPa/ nová -1— hmota2-3 '10(1 ΊΪ0'

tfi. Ί6. /_ 44,4 44,9 45,2 143 133 . 119 117 13.8 . 181 3,56 4,44 6,43 _150 - —195_ 26jL - 12 - Předpolymer 2 Předpolymer s isokyanátovou koncovou skupinou., mající ob-sah isokyanétu hmotnostně 29 %, se připravuje stejným způsobem, " jako je popsáno v odstwci "Předpolymer I", reakcí 11,0 dílů'polyoxyethylenoxypropylentriolu /hydroxylová ekvivalentová hmotnost 2270; obsah oxyethylenu 59 statistické, rozdělení/se 100 díly isokyanátové směsi sestávající z 4,4Z-MDI /58 %/, 2,4 -MDI /19%/ a polymethylenpolyfenylpolyisokyanátu /23 %/·

Vlastnoti pěnové hmoty, získané reakcí takto připravenéhopředpolymeru s identifikovaným polyolem, jsou následující: Pěnová h m o ta6 5 isokyanátový reakcní index 90 Í00 110 hustota při lisování /kg/nrV 44,7 4.4,4 54,5 tažhost../%/ 130 125 118' Mez pevnosti v tahu /k. Pa/ 134 152 180 DUJ./kPa/ 4,34 5,41 6,44

Srovnávací predpolymer A

Srovnávací předpolymer, mající isokyanátový· obsah hmot-nostně 29 se připravuje stejným způsobem jako předpolymeri·,, reakcí 10,8 dílů pclyoxyethylencxypropylen4riolu /hydroxy-lová ekvivalentová hmotnost 1670; oxyethylenový obsah 72 %,statisticky rozdělený/ se 100 díly isokyanátové směsi, sestá-vající z 4,4'-Ol /58 %/, 2,4*-MDI /19 %/ a polymethylenpoly-fenylpolyisokyanótu /23 · P ěnová h.mo. ta A+ B+ c+ isokyanátový reakční index 90 100 110 hustota při volném nadouvání /kg/mJ/ 38 / / . hustota při lisování /kg/nP/ 45,7 45,6 . 45,5 tašnost /%/ 120 115 99 mez pevnosti v tahu /kPa/ 122 140 159 rt“ Τι /1-Ti— / Ί 0 4- Λ 11 C ĎO J J * l -r , . , ILD /K/ 150 190 240 + nejde o hmoty podle vynálezu - 13 -

Srovnávací předpolymer B

Srovnávací předpolymer B má obsah isokyanátu hmotnostně29% a připraví se stejným způsobem jako předpolymer 1 reakcí1 l',1 dílů pplyoxyethylano^propylentriclu /hydroxylová ekvi- ♦·Valentová hmotnost 2670.,.obdah oxyethylenu. 70_.%, statistické-rozdá -1-e ní-/—se—1-0 G-d-í-l-y—i-s okyaná-t o v é -smě si-s e s-t áva-j í c.i -z_4-,-4—=—MDI /58 %/, 2,4*-MDI /19 V a polymethylenpolyfeny lpolyis okyaná·tu /23 %/. " u ' Pěnou r á hmota D+ - . s 7 is okyanát o vý -r e a kč ní-index =- -= == ==-90-= ^100--= hustota při lisování /kg/m^/ 47,8 46,8 -tažnost'/%/./ ...... .. ,117_ .. . mez, pevnosti v tahu /kPa/ 118 143 C1D’ /kPa 4,12 “ 5,08 + nejde o hmoty podle vynálezu .....Pěnové hmoty 1 až 6 vykazují zlepšenou tažnost, čehož lze dosáhnout s. predpoiymery podle vynálezu ve srovnání s hmotamina základě srovnávacích předpolymeru* Předpolymer 3 Předpolymer s isokyanátovou koncovou skupinou, "ma jící ob-sah isokyanátu hmotnostně 29 %, se připravuje způsobem jakopředpolymer 1,, používá se však 11,1 dílů polyoxyethyienoxy--a-l-ky-len-t-r-i-o 1-u—/-hydr-oxy 1 o vá ~e kv.i v al.e nt oyáhmo_tnpst._ .26 3.5., _ QSLth—ethylenový obsah 61 % rovnoměrně rozdělený jakožto vnitrní^xye.thylánovýblok^a^jakožto^koncový^oxyethyiendvý^biok/, " "který se nechává reagovat se stejnou polyisokyanátovou smě-sí »

Srovnávací předpolymer C.

Srovnávací předpolymer, mající isokyanátový obsah 29 lyse připravuje stejně jako předpolymer 1, reakcí 10,9 dílů 14 - '•Jí

polyoxyethylenoxypropylentriolu /hydroxylová ekvivalento^-hmotnost 1954, oxyethylenový obsah 64 %, statistické rozdě-lení/ se 100 díly isokyanátové směsi, sestávající z 4,4*-MDI „/58 %/, 2,4 -MDI. /19 %/ a z polymethylenpolyfenylpolyisokya-né tu. /23 %/ ► V následující tabulce jsou uvedeny fazikální vlastnostipěnových hmot, získaných reakcí předpolymerů 1, 3 a C se sho-ra uvedenými polyolovými formulacemi. Pěnové hmoty se v tom-to případě připravují za použiti nízkotlaké mísicé a dávkova-či jednotky, Z hodnot, je jasně zřejmé, že se za použití přepolyme-rů podle vynálezu dosahuje výhodných charakteristik tažnosti.Předpolymer ΐ 3 C+ isokyanátový reakční index 90 100 110 90 100 110 90 100 110 hustota přivolném naďqu-vání /kg/mJ/ 36 37 36 36 37 36 37 37 39 hustota při lisováni. /kg/iiH 48 48 48 47 49 48 49 49 49 mez pevnostiv tahu/kPa/ 130 178 200 150 188 206 146 174 227 tažnoat /%/ 138 145 118 147 142 132 126 119 108 + nejde o hmotu podle vynálezu Předpolymer 4

Předpolymer s koncovou isokyanátovou skupinou's obsahemisokyanátu. 27,5 % se připravuje způsobem jako předpolymer ířPodle tohoto příkladu se 11,1 dílů polyolové směsi, obsahují-cí 24 % polyoxyethylenoxyelkylentriolu /hydroxylová ekvivalen-tová hmotnost 2463, oxyethylenový obsah 61 %, statistickérozděleni/ a 76 poíýoxypropyitiiígi^koiu o moiskulcvá hmot-nosti 1000 nechává reagovat s 89 díly polyisokyanátové smě-si, Poiyisokyanátová směs je tvořena 4,4 -MD1 /61 %/, 2,4 -MDI /9 %/ a polymethylenpolyfenylpolyisokyanátem /30 %/,

Průmyslová využitelnost ..Slo.ž.e.ní. .a způsob přípravy .předpolymeru s isokyanátovoukoncovou skupinou,- který je- vhodný-pro -přípravu polyurethanový c h-ρ ěno vý ch-hmo t~s-vy sokou-po ds"j nos tí"í-'—

Claims (6)

1. «dvnfcát

   NÁROKY PATENTOVÉ 1· Předpolymer s isokyanátovou koncovou skupinou, připra-vitelný reakcí polyisokyanétu zahrnujícího 4,4'-methylendi-fenyldiisokyanát v množství hmotnostně alespoň 40 % s poly-óxyalkylenpolyolem, přičemž polyol má' střední ‘funkčnost 2 až4 a hydroxylovou ekvivalentovou hmotnost 2200 až 3500 a obsa-huje oxyethylenové zbytky v množství hmotnostně 40 až 68
2. 2. Předpolymer podle nároku 1, připravitelný reakcí poly-isokyanátu obsahujícího 4,4'-methylendifenyldiisokyanát vehmotnostním množství 52 až 90 %·
3. 3. Předpolymer podle nároku 2, připravítelný reakcí polyisokyenátn, ktlerý přídavně obsahuje 2,4'-methylendifenyl-diisokyanát a popřípadě polymethylenpolyfenylpolyisokyanát,
4. 4. Předpolymer podle nároku 1 až 3, připravitelný za pou-žití polyoxyalkylenpolyolu. s hydroxylovou ekvivalentovouhmotností 2300 až 32Ό0 a obsahujícího oxyethylenové. zbytkyve- hmotnostním množství 58 až 65 %·
5. 5.. Předpolymer podle nároku 4, připravitelný reakcí poly-isokyanátu obsahujícího 4,4'-methylendifenyldiisokyanát a 2,4 -methylendifenyldiisokyanát a popřípadě polyinethýlěnpolyfepylpolyisokyanát. a přičemž, poměrné, hmotnostní procento 4,4 -methylen-difenyldiisokyanátu a 2,4'-methylendifenyldiisokyanátu je40 : 40 až 90 : 2, přičemž zbytek tvoří polymethylenpolyfenyl-polyisokyanát.
6. 6:. Způsob přípravy polyurethanové pěnové hmoty, vyznaču-jící se tím, že se těsně mísí za reakčních podmínek /A/ polyisokyanátová hmota obsahující předpolymer s isokya-nátovou koncovou skupinou podle nároku 1 až 5 a /R/ hmota, obsahující aktivní vodík, zahrnující /1/ s isokya-nátem reaktivní materiál o vysoké ekvivalentové hmotnosti, /2/ nadouvací činidlo a /3/ katalyzátor pro promotování vytvárení pěnové hmoty, přičemž složka /A/ je obsažena v množství k vytváření 0,6 až 1,3 isokyanátových skupin na atom aktivního vodíku, obsažené-ho ve složce /BA ~ A Z._P-Oly.ur.e_thanoy.ó_p.ěno.v.á_hmo.ta_ka.jící_s.tř-ední_hu5totu_1-0- až 250 kg/m\ připravitelná způsobem podle nároku 6«,