DD251470A3

DD251470A3 - Verfahren zur sicherung der qualitaet von polyurethanthermoplasten

Info

Publication number: DD251470A3
Application number: DD28167185A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Maass; Klaus Wiegleb; Udo Rotermund; Reinhard Flade; Klaus Techritz; Joerg-Peter Eberhardt; Peter Fritsch
Original assignee: Dresden Komplette Chemieanlag
Priority date: 1985-10-14
Filing date: 1985-10-14
Publication date: 1987-11-18

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Polyurethanthermoplasten. Waehrend des Anfahrprozesses der Anlage sollen die die Qualitaet des Endproduktes bestimmenden Parameter, wie die Loesungsviskositaet und/oder die charakteristische Viskositaet, auf den Sollwert gebracht und danach konstant gehalten werden. Dies wird erreicht, indem am Austritt des Reaktionsapparates der Restisocyanat- und Resthydroxylgehalt der Polyurethanschmelze gemessen werden und aus diesen Messwerten ein Zahlenwert M fuer die mittlere Molmasse errechnet wird. Aus dem Zahlenwert M und dem Restisocyanatgehalt werden mit Hilfe empirisch aus zeitlich zurueckliegenden Proben ermittelter Modelle die zu erwartenden Produktparameter Loesungs- und/oder charakteristische Viskositaet bestimmt und mit dem Sollwert verglichen. Entsprechend der Abweichung vom Sollwert wir dann eine Veraenderung des Dosierverhaeltnisses der Reaktionskomponenten vorgenommen. Die hergestellten Produkte koennen als Klebrohstoff, Textilbeschichtungsmasse oder als Elastomer angewendet werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung der Qualität von Polyurethanthermoplasten. Sie wird in der chemischen Industrie bei der Herstellung von Polyurethanthermoplasten angewendet.

Mit Hilfe der Erfindung kann Polyurethan in vorbestimmten Qualität in Form von Granulat, Folien, Profilen und dgl. hergestellt werden. Die Produkte werden in der Regel als Klebstoff, Textilbeschichtungsmasse oder Elastomer eingesetzt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Thermoplastische Polyurethanprodukte werden durch Vermischen der Reaktanten, gegebenenfalls unter Zugabe inerter Zusatzstoffe, und nachfolgender Polyaddition eines Diisocyanates und der wasserstoffaktiven Gruppen von öligomeren und/ oder monomeren Diolen hergestellt. Die polyurethanbildende Synthese ist eine komplizierte Reaktion, die in der Regel in Substanz bei Temperaturen oberhalb von 150⁰C durchgeführt wird und die mit einem sehr starken Viskositätsanstieg verbunden ist. Beim kontinuierlichen Betrieb führen geringe Veränderungen im Verhältnis der Konzentrationen der reaktiven Gruppen, die durch Schwankungen der Reinheit der Ausgangsstoffe, der Konzentration an reaktiven Gruppen sowie durch Veränderung der Durchsatzleistung der Dosierpumpen verursacht werden, sofort zu einer Veränderung der Molekülkettenlänge und des Molekülaufbaus des herzustellenden Polyurethans und damit zu veränderten Qualitätsparametern, insbesondere der Lösungsviskosität.

Die Viskosität in der Schmelze oder in der Lösung der nach den bekannten Verfahren hergestellten thermoplastischen Polyurethane schwankt von Charge zu Charge der Ausgangsstoffe in einer Größenordnung, die den Toleranzbereich dieser Produkteigenschaften oft überschreitet. Bei dem gegenwärtigen Stand der Technik ist der Fehler für die Ermittlung der Konzentrationen der reaktiven Endgruppen der Reaktanten so groß, daß die Festlegung des erforderlichen Einsatzmolverhältnisse für die Herstellung der Produkte mit der vorgeschriebenen Qualität nicht gewährleistet werden kann. So beträgt beispielsweise nach TGL 28248/01 der Fehler der Bestimmung der Hydroxylzahl im Polyesteralkohol als Wiederholbarkeit angegeben 4%, nach DIN 53240 alsVergleichbarkeit angegeben 10%, wobei dieser Wert den praktischen Erfahrungen am besten entspricht.

Eine durch den Analysenfehler der Hydroxylzahlbestimmung von 4% mögliche falsche Vorgabe der Dosiermengen kann — nach einer Abschätzung mit der z.B. im Lehrbuch „Makromoleküle" von M.G.Elias, Basel 1975, S. 499, angegebenen Beziehung—je nach Lage des stöchiometrischen Verhältnisses zum Äquivalenzpunkt zu Molmasseschwankungen bis zum Faktor 10 führen, die eine Ursache für die beschriebenen Eigenschaftsschwankungen darstellen. Die von Charge zu Charge schwankenden Konzentrationen an monofunktionellen reaktiven Verbindungen bewirken einen unkontrollierten Kettenabbruch und tragen ebenfalls zu Schwankungen der Produkteigenschaften bei. Zusätzlich wirken die von Charge zu Charge unterschiedlichen Ausmaße der Nebenreaktionen und Reaktivitätsänderungen sowie die maschinentechnischen Dosierschwankungen einer Erzeugung von Polyurethanen mit nur in engen Grenzen schwankenden Eigenschaften entgegen.

Eine Eigenart aller bisher bekannten Verfahren zur Herstellung der Polyurethanthermoplaste in der Schmelze — damit auch bei der Herstellung im Reaktionsextruder — besteht darin, daß die Reaktionsmasse nach dem Austritt aus dem Reaktionsapparat, z. B. aus dem Reaktionsextruder, noch reaktive Isocyanatgruppen enthält, die zur Fortsetzung der linearen Polyaddition und auch zu Nebenreaktionen befähigt sind. Die Polyurethane reagieren im Feststoff nach und erhalten erst nach mehrtägiger bzw. mehrwöchiger Lagerung ihre endgültigen Eigenschaften.

Die Einhaltung gleichbleibender Qualitätsparameter erfordert außerdem einen vollständigen Füllgrad des Reaktionsextruders und eine gleichmäßige Verweilzeit des Reaktionsgemisches im Extruder.

Die Lösung des zuletzt genannten Problems ist aus der DD-PS 135333 bekannt. Dort wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Polyurethanprodukten beschrieben, die aus einer selbstreinigenden zweiwelligen Schneckenmaschine besteht, welche mit einem Mischkopf versehen ist, der ebenfalls aus einer selbstreinigenden zweiwelligen Schneckenmaschine besteht und in der bereits ein Teil der polyurethanbildenden Reaktion stattfindet. Der Mischkopf weist eine hohe axiale Durchlässigkeit auf. An einer in den Mischkopf führenden Flüssigkeitsleitung ist eine Druckmeßeinrichtung angeordnet, die mit der zur Hauptreaktion dienenden Schneckenmaschine in Wirkverbindung steht. Kommt es infolge einer Verringerung der Reaktivität der Einsatzkomponenten in der Einzugszone der zur Hauptreaktion dienenden Schneckenmaschine zu einer Viskositätsabnahme und damit zur Verringerung der Förderwirkung des Extruders, so wird der darauffolgende Druckanstieg in dieser Zone von der Druckmeßeinrichtung erfaßt und über eine Regeleinrichtung eine Erhöhung der Drehzahl der Schneckenwellen bewirkt, wodurch der Druck wieder verringert wird. Mit dieser Regelung kann jedoch nur ein Teil der beim Betrieb der Vorrichtung auftretenden Störung — bezogen auf die Einheitlichkeit der Produkte und die Toleranzen der Produktparameter — beseitigt werden.

Eine relativ hohe Genauigkeit bei der Vorhersage der Lösungsviskosität des gelagerten Produkts wird mit der in der DD-PS 207101 enthaltenen Vorschrift erreicht. Ausgehend-vom Schmelzdruck vor dem Strang werkzeug des Reaktionsextruders wird über ein empirisch ermitteltes Voraussagemodell die sogenannte charakteristische Viskosität (Grenzviskositätszahl) als Maß für die Molmasse am Extruderende bestimmt. Dies kann auch durch Analyse von Produktproben am Extruderende erfolgen. Mit dieser charakteristischen Viskosität und dem gleichzeitig gemessenen Restgehalt an Isocyanatgruppen wird über ein weiteres Voraussagemodell die Lösungsviskosität oder charakteristische Viskosität des gelagerten Produkts bestimmt. Schließlich wird bei einem Abweichen dieses Wertes der Lösungsviskosität vom Sollwert mit Hilfe eines dritten Voraussagemodells, das den empirisch ermittelten mittleren Zusammenhang zwischen charakteristischer Viskosität und NCO/OH-Verhältnis enthält, der erforderliche Korrekturwert des NCO/OH-Verhältnisses bestimmt. Die Bestimmung der relativen Viskosität, auf deren Grundlage die charakteristische Viskosität nach Berlin, A. A., Vysokomolekularnoje soedinenija, 8 (1966) 8, S. 1336, ermittelt wird, erfolgt nach der in der DD-PS 145797 enthaltenen ausführlichen Analysenvorschrift. Danach ist der Wert der charakteristischen Viskosität frühestens 2 Stunden nach der Probenahme verfügbar. Das bedeutet, es besteht ein Risiko, während dieser 2 Stunden qualitätsgemindertes oder unbrauchbares Produkt zu produzieren. Bei den großen Durchsätzen von Extruderanlagen und dem hohen Preis der thermoplastischen Polyurethane können daraus bedeutende ökonomische Verluste resultieren. Die Analyse der charakteristischen Viskosität erfordert einen hohen Laboraufwand und speziell geschultes Personal.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Sicherung der Qualität von Polyurethan-Thermoplasten zu entwickeln, mit dem durch eine schnelle und genaue Beurteilung des Produkts während der Synthese eine Vorhersage von Eigenschaften des gelagerten Endprodukts ermöglicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung thermoplastischer Polyurethanprodukte zu entwickeln, bei dem während des Anfahrprozesses die die Qualität des Endproduktes bestimmenden Parameter, wie die Lösungsviskosität und/oder die charakteristische Viskosität, auf den Sollwert gebracht und danach trotz auftretender Störungen, beispielsweise im Hinblick auf Veränderungen der Konzentration der reaktiven Gruppen der Ausgangsstoffe oder der Förderleistung der Dosierpumpen, auf einem konstanten Wert bzw. Wertbereich gehalten werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst am Austritt des Reaktionsapparates des Restisocyanatgehalt und der Resthydroxylgehalt der Polyurethanschmelze gemessen werden und mit Hilfe dieser Meßwerte mit der Formel

M=-

..ι + Cnco

ein Zahlenwert M für die mittlere Molmasse (als Zahlenmittel) ermittelt wird, wobei Coh — die Konzentration der Schmelze an Hydroxylgruppen und

Cnco —die Konzentration der Schmelze an NCO-Gruppen

darstellt. Die Messung der Restisocyanat- und des Resthydroxylgehaltes der Polyurethanschmelze erfolgt auf die in der DD-PS 200672/3 beschriebene Weise. Die Messung wird dal er mit Hilfe der Infrarotspektroskopie vorgenommen. Somit wird durch die Bildung der reziproken Summe der Konzentration der freien Isocyanat-und Hydroxylgruppenein Zahlenwert M für die Molmasse des Produkts am Probenahmeort gebildet, der zusammen mit der am Austritt des Reaktionsapparates vorliegenden Konzentration der freien Isocyanatgruppen und mit Hilfe empirisch aus zeitlich zurückliegenden Proben ermittelter Modelle (Vorhersagemodelle) eine Voraussage der die Qualität des Produkts bestimmenden Parameter Lösungsviskosität und/oder charakteristische Viskosität im gelagerten stabilen Endprodukt ermöglicht. Die Vorhersagemodelle werden gebildet, indem bei zeitlich zurückliegenden Proben früherer Produktchargen am Austritt des Reaktionsapparates der Restisocyanatgehalt und der Resthydroxylgehalt gemessen werden, mit diesen der Zahlenwert M ermittelt wird und der Zahlenwert M gemeinsam mit dem Restisocyanatgehalt der gemessenen Lösungsviskosität des gelagerten Endproduktes zugeordnet wird. Diese Proben werden aus Reaktionsgemischen mit unterschiedlich vorgegebenen NCO/OH-Verhältnissen genommen.

Überraschend wurde gefunden, daß bei Verwendung des aus den Meßwerten der Restisocyanat- und der Resthydroxylgruppenkonzentration nach dem Ansatz der Polyaddition über Summenbildung dieser Konzentrationen berechneten Zahlenwertes M, der gleich der theoretischen zahlenmittleren Molmasse des Produkts am Austritt des

Reaktionsapparates ist und bei gleichzeitiger Verwendung des am gleichen Ort vorliegenden Restisocyanatgehaltes sowie mit Hilfe von empirisch aus zeitlich zurückliegenden Proben ermittelten Modellen die zu erwartenden Produktparameter Lösungsviskosität und/oder charakteristische Viskosität mit hoher Genauigkeit vorausbestimmt werden können, so daß entsprechend der Abweichung des Voraussagewertes vom Sollwert eine aus dem empirischen Modell ablesbare Änderung der Dosierverhältnisse der Ausgangsstoffe erfolgen kann. Da für diese Voraussage nur die zwei Meßgrößen Restisocyanat- und Resthydroxylgruppenkonzentration benötigt werden, deren analytische Bestimmung entsprechend der DD-PS 200672/3 auf einfache Art erfolgt und nur etwa 15min dauert, ist es möglich, bereits 15 bis 20min nach der Probenahme die erforderlichen Informationen über die zu erwartenden Endprodukteigenschaften zu erhalten bzw. Maßnahmen zur Erreichung dieser Eigenschaften zu ergreifen.

Der auf die beschriebene Art berechnete Zahlenwert M stellt in guter Näherung die zahlenmittlere Molmasse dar,xiie bis zum Austritt aus dem Reaktionsapparat aufgebaut worden ist

Somit ist es möglich, die Bestimmung der charakteristischen Viskosität am Austritt des Reaktionsapparates, die die im Reaktionsapparattatsächlich aufgebaute Molmasse (Viskositätsmittel) am besten wiedergibt, deren aufwendige Ermittlung jedoch nach dem Stand der Technik ca. 2 Stunden dauert, durch wesentlich schneller verfügbare Meßgrößen zu ersetzen. Die Berechnung des Zahlenwertes am Austritt des Reaktionsapparates erfolgt somit durch einfache Summation der Konzentrationen und Bildung des reziproken Wertes dieser Summe. Damit wird die in der DD-Patentanmeldung WP G 01 N/260888-4 enthaltene Vorhersage über das molare Verhältnis der Reaktanten, welches der Bildung der Differenz der Konzentrationen entspricht, deren reziproker Wert der Molmasse des gelagerten Endproduktes proportional ist und die damit bei gegebenen Analysenfehlern den Fehler der Vorhersage der Endproduktviskosität bei Annäherung an den Äquivalenzpunkt des Einsatzmolverhältnisses sehr schnell anwachsen läßt, bei Verwendung der gleichen Meßgrößen und -werte vermieden. Eine weitere Verbesserung der Vorhersage ist möglich, wenn zusätzlich ein zweites Vorhersagemodell benutzt wird, das einen empirisch aus zeitlich zurückliegenden Proben ermittelten Zusammenhang zwischen der charakteristischen Viskosität am Austritt des Reaktionsapparates und dem aus der Restisocyanat- und der Resthydroxylgruppenkonzentration am Austritt des Reaktionsapparates ermittelten Zahlenwertes M herstellt. Damit können Abweichungen der aus Restisocyanat- und Resthydroxylgruppenkonzentration ermittelten Molmasse von der tatsächlichen, durch die charakteristische Viskosität repräsentierten Molmasse, die in der Abweichung der Polyadditionsreaktion von der idealen bifunktioneilen Polyaddition ihre Ursache haben, berücksichtigt werden. Dazu wird der aus der Restisocyanat- und Resthydroxylgruppenkonzentration berechnete Zahlenwert M im ersten Voraussagemodell um den Betrag korrigiert, um den dieser im zweiten Voraussagemodell vom mittleren Zusammenhang zwischen der charakteristischen Viskosität und dem aus Restisocyanat- und Resthydroxylgruppenkonzentration über Summation dieser Konzentrationen berechneten Zahlenwert M abweicht. Diese Korrektur mit Hilfe des zweiten Voraussagemodells ist in der Regel nur einmal nach einem Chargenwechsel der Ausgangsstoffe erforderlich, da damit die Voraussäge an die neuen Bedingungen der Polyaddition, z. B. der Veränderung der Konzentration an monofunktionellen hydroxylgruppentragenden Molekülen, angepaßt ist.

Die oben beschriebenen Darlegungen finden Anwendung, wenn das vorgesehene NCO/OH-Verhältnis der Einsatzkomponenten kleiner oder gleich 1 ist. Dies ist bei der Herstellung von Polyurethan-Klebrohstoffen und -Beschichtungsmassen der Fall. Ist das vorgesehene NCO/OH-Verhältnis größer als 1 (z. B. bei der Herstellung von Polyurethanelastomeren), wird man an Stelle des Restisocyanatgehaltes den Resthydroxylgruppengehalt verwendet, mit diesem und dem Zahlenwert M in gleicher Weise wie bei NCO/OH-Verhältnissen kleiner oder gleich 1 mit Hilfe empirisch aus zeitlich zurückliegenden Proben ermittelter Modelle die zu erwartenden Produktparameter Lösungs- und/oder charakteristische Viskosität bestimmen, mit dem Sollwert vergleichen und entsprechend der Abweichung eine Veränderung des Dosierverhältnisses der Reaktionskomponenten vornehmen.

Als Einsatzkomponenten für die polyurethanbildende Reaktion kommen die für die Polyurethanherstellung bekannten Stoffe in Betracht. So werden als Diisocyanate beispielsweise 4,4-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4-Toluylendiisocyanat oder ähnliche Isocyanate eingesetzt. Gleichfalls benutzt man auch die hierfür üblichen Polyole, wie Polyester, Polyether, Polyesteramide u. dgl. Bevorzugt wird ein Polyesteralkohol aus Adipinsäure, Ethylenglykol und 1,4-Butandiol eingesetzt (Molmasse 2000). Weiterhin werden niedermolekulare Diole als Kettenverlängerer eingesetzt, beispielsweise Diamine, Glykole, Aminoalkohole u. dgl., wobei 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol bevorzugt angewendet werden. Darüber hinaus können noch Katalysatoren, Gleitmittel, Füllstoffe, Kettenabbruchmittel, wie n-Dekanol, usw. mit den Einsatzkomponenten zugegeben werden. Die Reaktionstemperaturen liegen in dem für die Polyurethanherstellung bekannten Rahmen zwischen 90 und 260°C. Zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen werden ausführlich in den DD-PS 135332, DD-PS 135333 und DD-PS 207101 beschrieben. Mit Hilfe dieser Vorrichtungen können während des Betriebsprozesses zwischen zwei Chargenwechseln der Ausgangsstoffe alle die Quälitätsparameter des Produktes wesentlich beeinflussenden Störgrößen erfaßt und durch Regeleinrichtungen in ihrer Wirkung kompensiert werden. Die damit kontinuierlich zur Verfügung stehenden Meßwerte von Druck und Temperaturen ermöglichen eine ständige Überwachung des Prozesses, insbesondere während der Zeitpanne von 15 bis 20 min, die zur Ermittlung der gemäß der Erfindung verwendeten Meßwerte der Restisocynat- und Resthydroxylgruppenkonzentration benötigt wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Es soll ein Polyurethanklebrohstoff hergestellt werden. Eine 20%ige Lösung dieses Produktes in Aceton soll bei 20⁰C eine Lösungsviskosität von 1 500 bis 400OmPa s besitzen.

Der zur Anwendung kommende Reaktionsextruder ist in seiner konstruktiven Gestaltung in der DD-PS 135333 beschrieben. Die technologische Einbindung des Extruders und seine meß- und regelungstechnischen Ausrüstungen sind in der DD-PS 207101 dargelegt.

Dem Extruder wird ein Rohstoffgemisch der Zusammensetzung 23420g/h Polyesteralkohol mit einer mittleren Molmasse von

2000 (hergestellt aus Adipinsäure und 1,6-Hexandiol), 527 g/h 1,4-Butandiol, 553g/h 1,6-Hexandiol und 5501 g/h 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat zugeführt und in ihm zur Reaktion gebracht. Die Mengenströme wurden aus der analytisch ermittelten Reinheit der Ausgangskomponenten errechnet. In der am Extruderende genommenen ersten Probe werden als Restisocyanat- und Resthydroxylgehalt über Infrarotspektroskopie ermittelt:

Cnco = 1,905-10-⁵mol/g C₀H = 2,268-10-⁵mol/g.

Aus diesen Konzentrationsangaben wird mit Hilfe der Formel

Coh + Cnco

der Zahlenwert M errechnet, welcher 47930g/mol beträgt. Mit diesem Zahlenwert ergibt sich in Verbindung mit dem Restisocyanatgehalt über ein Vorhersagemodell der Lösungsviskosität ein Vorhersagewert für diese. Der Vorhersagewert für die Lösungsviskosität beträgt 630OmPa · s. Die Lösungsviskosität des gelagerten Endproduktes würde somit außerhalb der Zielstellung liegen.

Aus diesem Grund wird das Dosierverhältnis entsprechend der Abweichung des Vorhersagewertes der Lösungsviskosität vom Sollwert verändert, indem derDiisocyanatmengenstrom auf 5473 g/h verringert wird.

Eine zweite Probe ergibt:

NCOr= 1,428 -10~⁵mol/g OHr = 3,056· 1(T⁶ mol/g.

Nach der o.g. Formel wird hieraus der Zahlenwert M = 44603g/mol ermittelt, woraus ein Vorhersagewert für die Lösungsviskosität von 330OmPa · s folgt Dieser Wert liegt innerhalb des Sollbereiches der Lösungsviskosität des Endproduktes.

Nach einer Lagerung der Produktproben bei Raumtemperatur über 28 Tage werden folgende Werte der Lösungsviskositäten gemessen:

I.Probe: Lösungsviskosität = 718OmPa · s

2.Probe: Lösungsviskosität = 397OmPa · s.

Ein Isocyanatrestgehalt ist Jn beiden Proben nicht mehr nachweisbar. Die Korrektur des NCO/OH-Dosierverhältnisses nach der beschriebenen Art führte zu einem Produkt, das dem geforderten Qualitätsparameter entspricht. Ohne diesen Schritt wäre ein nichtqualitätsgerechtes Produkt hergestellt worden.

Beispiel 2

Essoll ein Polyurethanklebrohstoff hergestellt werden, dessen Lösungsviskosität innerhalb des engen Bereiches von 3000 bis 400OmPa s liegt. Die Lösungsviskosität wird auf die gleiche Art gemessen wie im Beispiel 1; ebenso kommtauch die gleiche Vorrichtung zur Anwendung wie in Beispiel 1. Weiterhin kommen auch die gleichen Rohstoffchargen und Rohstoffmengen zum Einsatz wie im Beispiel 1. DerDiisocyanatmengenstrom wird von Anfang an auf 5473g/h eingestellt. Von der am Extruderende genommenen Probe werden die Restgehalte an Isocyanat- und Hydroxylendgruppen durch infrarotspektroskopische Analyse sowie die charakteristische Viskosität ermittelt. Mit den Werten

NCOr = 1,421 · 10"⁵mol/g OHr = 3,190-10-⁵mol/g wird mit Hilfe der Formel 2

M =

der Zahlenwert M = 43410g/mol errechnet.

Mit diesem Zahlenwert und dem Restisocyanatgehalt erhält man über das Vorhersagemodell einen VorhersageweK für die Lösungsviskosität von 320OmPa · s. Nach einer Analysenzeit von etwa 2 Stunden liegt der Wert für die charakteristische Viskosität vor. Dieser beträgt 0,75. Mit diesem Meßwert für die charakteristische Viskosität wird mit Hilfe eines zweiten Modells, das den mittleren Zusammenhang zwischen der charakteristischen Viskosität und dem Zahlenwert M wiedergibt, der der charakteristischen Viskosität von 0,75 entsprechende korrigierte Zahlenwert M bestimmt. Dieser beträgt 44800 g/mol. Mit diesem korrigierten Zahlenwert M und dem Isocyanatrestgehalt der Probe wird über das Vorhersagemodell erneut der Vorhersage wert für die Lösungsviskosität des gelagerten Endproduktes bestimmt. Dieser Wert beträgt jetzt

370OmPa-S

Nach einer Lagerung der Produktprobe bei Raumtemperatur über 28 Tage wird eine Lösungsviskosität von 367OmPa-S

gemessen. Ein Isocyanatrestgehalt ist nicht mehr nachweisbar.

Mit der Korrektur des Zahlenwertes M unter Einbeziehung der charakteristischen Viskosität und des Modells des mittleren Zusammenhanges zwischen charakteristischer Viskosität und Zahlenwert M konnte die Genauigkeit der Vorhersage wesentlich erhöht werden. Höheren Qualitätsforderungen bezüglich der Toleranz der Lösungsviskosität kann damit durch Korrektur des Vorhersagewertes auf Basis einer einmaligen Bestimmung der charakteristischen Viskosität am Beginn einer Produktionsphase und bei Wechsel der Rohstoffchargen entsprochen werden.

Claims

1. Verfahren zur Sicherung der Qualität von Polyurethanthermoplasten, die durch Umsetzung von Diisocyanaten mit organischen Hydroxylgruppenträgern in der Schmelze hergestellt werden, wobei am Austritt des Reaktionsapparates der Restisocyanat- und Resthydroxylgehalt der Polyurethanschmelze gemessen werden und ausgehend von diesen Meßwerten eine Korrektur des Dosierverhältnisses der Reaktionskomponenten vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem Restisocyanat- und Resthydroxylgehalt einen Zahlenwert M für die mittlere Molmasse errechnet, aus dem Zahlenwert M und dem Restisocyanatgehalt mit Hilfe empirisch aus zeitlich zurückliegenden Proben ermittelter Modelle die zu erwartenden Produktparameter Lösungs- und/oder charakteristische Viskosität bestimmt, mit dem Sollwert vergleicht und entsprechend der Abweichung eine Veränderung des Dosierverhältnisses der Reaktionskomponenten vornimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der errechnete Zahlenwert M für die mittlere Molmasse mit Hilfe einer Bestimmung der charakteristischen Viskosität von Proben am Austritt des Reaktionsapparates und mit Hilfe eines empirisch ermittelten Zusammenhanges zwischen dem errechneten Zahlenwert M und der charakteristischen Viskosität korrigiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem NCO/OH-Verhältnis oberhalb 1 anstelle des Restisocyanatgehaltes den Resthydroxylgruppengehalt verwendet und mit dem Zahlenwert M in gleicher Weise wie bei NCO/OH-Verhältnissen kleiner oder gleich 1 mit Hilfe empirisch aus zeitlich zurückliegenden Proben ermittelter Modelle die zu erwartenden Produktparameter Lösungs- und/oder charakteristische Viskosität bestimmt.