PL197318B1 - Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej - Google Patents

Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej

Info

Publication number
PL197318B1
PL197318B1 PL345859A PL34585999A PL197318B1 PL 197318 B1 PL197318 B1 PL 197318B1 PL 345859 A PL345859 A PL 345859A PL 34585999 A PL34585999 A PL 34585999A PL 197318 B1 PL197318 B1 PL 197318B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
polyol
polyisocyanate
functionality
diphenylmethane diisocyanate
Prior art date
Application number
PL345859A
Other languages
English (en)
Other versions
PL345859A1 (en
Inventor
Eric Huygens
Herman Eugene Germain Moureau
Jianming Yu
Original Assignee
Huntsman Int Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huntsman Int Llc filed Critical Huntsman Int Llc
Publication of PL345859A1 publication Critical patent/PL345859A1/xx
Publication of PL197318B1 publication Critical patent/PL197318B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/409—Dispersions of polymers of C08G in organic compounds having active hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/0838—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds
    • C08G18/0842—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents
    • C08G18/0861—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers
    • C08G18/0871—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers the dispersing or dispersed phase being organic
    • C08G18/0876—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers the dispersing or dispersed phase being organic the dispersing or dispersed phase being a polyol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6681—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6688—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/32 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3271
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0008—Foam properties flexible
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/005—< 50kg/m3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S521/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S521/904—Polyurethane cellular product having high resiliency or cold cure property

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej przy indeksie NCO wynosz acym 70-120, znamienny tym, ze w zamkni etej formie przeprowadza si e reakcj e a) kompozycji poliizocyjanianowej maj acej funkcyjno sc poni zej 2,15, sk ladaj acej si e z difenylometanodi- izocyjanianu i jego homologów maj acych funkcyjno sc izocyjanianow a wynosz ac a 3 lub wi ecej, przy czym ilo sc difenylometanodiizocyjanianu, obliczana w odniesieniu do ilo sci difenylometanodiizocyjanianów i homologów, wynosi 81 do 100% wagowych, a difenylometanodiizocyjanian, w odniesieniu do wagi tego difenylometanodiizo- cyjanianu, zawiera 40-60% wagowych difenylometano-diizocyjanianu maj acego co najmniej jedn a grup e NCO w pozycji orto, za s ilo sc homologów maj acych funkcyjno sc izocyjanianow a wynosz aca 3 lub wi ecej wynosi 19-0% wagowych, i b) kompozycji poliolowej zawieraj acej: 1) polioksyetyleno-polioksypropyleno-poliol maj acy sredni a nominaln a funkcyjno sc hydroksylow a wyno- szaca 2-6, sredni ci ezar równowa znikowy wynosz acy 1000-4000, i zawieraj acy 10-25% wagowych grup oksyety- lenowych; 2) 4 do 8 cz esci wagowych wody jako jedynego srodka spieniaj acego albo ewentualnie razem z CO 2 jako jedynych srodków spieniaj acych; i 3) 2 do 20, korzystnie 2 do 10 czesci wagowych polietero-poliolu maj acego sredni a nominaln a funkcyjno sc hydroksylow a wynosz aca 2-6, sredni ciezar równowa znikowy wynosz acy 200-600, i zawieraj acego co najmniej 60% wagowych grup oksyetylenowych; i ewentualnie 4) do 30, a korzystnie 4-25 cz esci wagowych rozdrobnionego materia lu polimerycznego, który jest zdy- spergowany we wspomnianej kompozycji poliolowej; przy czym ilo sci b2) do b4) odnosz a si e do 100 czesci wa- gowych b1). PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 197318 B1 (21) Numer zgłoszenia: 345859 (13)
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 15.07.1999 (51) IntCL
C08G 18/76 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: C08G 18/08 (2006°* 1)
15.07.1999, PCT/EP99/05001 C08G 18/40 (200601) (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
17.02.2000, WO00/08083 PCT Gazette nr 07/00 (54)
Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej (73) Uprawniony z patentu:
(30) Pierwszeństwo:
07.08.1998,EP,98202675.9
HUNTSMAN INTERNATIONAL LLC., Salt Lake City,US (43) Zgłoszenie ogłoszono:
14.01.2002 BUP 02/02 (72) Twórca(y) wynalazku:
Eric Huygens,Heverlee,BE
Herman Eugene Germain Moureau,Tienen,BE
Jianming Yu,Bruksela,BE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.03.2008 WUP 03/08 (74) Pełnomocnik:
Kiciak Krzysztof, PATPOL Sp. z o.o.
(57) 1. Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej przy indeksie NCO wynoszącym 70-120, znamienny tym, że w zamkniętej formie przeprowadza się reakcję
a) kompozycji poliizocyjanianowej mającej funkcyjność poniżej 2,15, składającej się z difenylometanodiizocyjanianu i jego homologów mających funkcyjność izocyjanianową wynoszącą 3 lub więcej, przy czym ilość difenylometanodiizocyjanianu, obliczana w odniesieniu do ilości difenylometanodiizocyjanianów i homologów, wynosi 81 do 100% wagowych, a difenylometanodiizocyjanian, w odniesieniu do wagi tego difenylometanodiizocyjanianu, zawiera 40-60% wagowych difenylometano-diizocyjanianu mającego co najmniej jedną grupę NCO w pozycji orto, zaś ilość homologów mających funkcyjność izocyjanianową wynoszącą 3 lub więcej wynosi 19-0% wagowych, i
b) kompozycji poliolowej zawierającej:
1) polioksyetyleno-polioksypropyleno-poliol mający średnią nominalną funkcyjność hydroksylową wynoszącą 2-6, średni ciężar równoważnikowy wynoszący 1000-4000, i zawierający 10-25% wagowych grup oksyetylenowych;
2) 4 do 8 części wagowych wody jako jedynego środka spieniającego albo ewentualnie razem z CO2 jako jedynych środków spieniających; i
3) 2 do 20, korzystnie 2 do 10 części wagowych polietero-poliolu mającego średnią nominalną funkcyjność hydroksylową wynoszącą 2-6, średni ciężar równoważnikowy wynoszący 200-600, i zawierającego co najmniej 60% wagowych grup oksyetylenowych; i ewentualnie
4) do 30, a korzystnie 4-25 części wagowych rozdrobnionego materiału polimerycznego, który jest zdyspergowany we wspomnianej kompozycji poliolowej; przy czym ilości b2) do b4) odnoszą się do 100 części wagowych b1).
PL 197 318 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej.
Znane są sposoby wytwarzania elastycznych pianek poliuretanowych w reakcji organicznego poliizocyjanianu i reaktywnego względem izocyjanianu związku o dużym ciężarze cząsteczkowym w obecności środka spieniającego. W szczególności, w opisie patentowym EP 111121 ujawnia się sposób wytwarzania elastycznych pianek poliuretanowych z kompozycji poliuretanowej, zawierającej semi-prepolimer. Kompozycję poliizocyjanianową wytwarza się w reakcji difenylometanodiizocyjanianu i poliolu; stosuje się również polimetyleno-polifenylenopoliizocyjanian (polimeryczny MDI).
W opisie patentowym EP 392788 wytwarza się elastyczne pianki w reakcji semi-prepolimerów albo prepolimerów z kompozycją reaktywną względem izocyjanianu, zawierającą dużą ilość wody.
W opisie patentowym EP 296449 wytwarza się elastyczne pianki w reakcji poliizocyjanianów, polioli i wody przy stosunkowo niskim indeksie NCO.
Będące jednocześnie przedmiotem postępowania zgłoszenie patentowe PCT/EP95/02068 dotyczy sposobu wytwarzania elastycznych pianek przy użyciu semi-prepolimeru, wytworzonego w reakcji porcji polimerycznego MDI z poliolem, i dodania drugiej części do otrzymanego w ten sposób produktu reakcji.
Mimo możliwości wytwarzania użytecznych pianek elastycznych na bazie MDI i polimerycznego MDI, wciąż poszukiwane są różne ulepszenia. W szczególności pianki wytwarzane w zamkniętych formach odlewniczych, które stosowane są jako materiały wyściełające w siedzeniach samochodowych, mogą być udoskonalone pod względem wytrzymałości pianki, odbojności (elastyczności przy odbiciu), w szczególności w piankach o małej gęstości.
W przeszłości, niektóre z tych ulepszeń zostały uzyskane przy użyciu tolllenodiizocyjanianu (TDI) zamiast MDI. W szczególności pianki takie wykazują wysoką odbojność i dobrą wytrzymałość pianki przy niskiej gęstości.
Jednakże ze względu na prężność pary i toksyczność przy stosowaniu TDI zachować należy specjalne środki ostrożności. Ponadto pianki na bazie TDI wykazują stosunkowo słabą twardość, zwłaszcza przy niskiej gęstości, i wolne utwardzanie oraz wąski zakres obróbki (indeks izocyjanianowy).
Ostatnio pojawiły się koncepcje stosowania kombinacji MDI i TDI w celu uniknięcia wad zarówno pianek na bazie MDI, jak i pianek na bazie TDI.
W opisie patentowym EP 439792 proponuje się stosowanie poliizocyjanianu, zawierającego 21-95% wagowych TDI w celu zwiększenia wytrzymałości na rozciąganie; stosowana ilość TDI wciąż jest stosunkowo wysoka.
W opisie patentowym EP 679671 proponuje się stosowanie mieszaniny polimerycznego MDI i TDI zawierającej 3-20% wagowych TDI, w celu wytwarzania pianek o małej gęstości, o zwiększonej elastyczności przy odbiciu, ulepszonym odkształceniu trwałym po ściskaniu i doskonałej zdolności redukcji przenoszenia drgań 6 Hz. Zastosowany polimeryczny MDI ma dużą zawartość związku o trzech pierścieniach benzenowych w porównaniu do zawartości związku, zawierającego cztery lub więcej pierścieni benzenowych + składnik mniej aktywny. Zastosowanie polioli polimerowych zaproponowano w bardzo ogólny sposób.
W opisie patentowym EP 694570 proponuje się stosowanie prepolimeru poliizocyjanianowego, zawierającego MDI, polimeryczny MDI i 5-15% wagowych TDI. Prepolimer poliizocyjanianowy ma zwiększoną płynność; wytworzone z niego pianki mają lepszą ILD (twardość oznaczaną za pomocą wgłębnika), odkształcenie trwałe po ściskaniu i palność. Proponuje się również stosowanie dyspersji polimeru szczepionego w poliolu.
W opisie patentowym WO 97/19971 proponuje się użycie prepolimeru MDI i TDI w celu zwiększenia odbojności i trwałości pianki, właściwości wpływających na wygodę i wytrzymałości mechanicznej. Ilość TDI może wynosić 2-25% wagowych kompozycji poliizocyjanianowej, której funkcyjność MDI+TDI wynosi 2,05-2,35. Ogólnie opisane jest zastosowanie poliolu polimerowego wytworzonego w polimeryzacji in situ styrenu i/lub akrylonitrylu w poliolach polimerycznych albo w reakcji in situ pomiędzy poliizocyjanianem i trietanoloaminą w polimerycznym poliolu (poliol PIPA). Polimeryczny poliol może zawierać 5-50% wagowych zdyspergowanego polimeru.
W będącym jednocześnie przedmiotem postępowania zgłoszeniu patentowym PCT/EP98/0876, proponuje się zmniejszenie ilości TDI i poliolu PIPA.
Opis patentowy EP 555721 ujawnia sposób wytwarzania odlewanej elastycznej pianki, utwardzanej na zimno, w reakcji poliizocyjanianu typu MDI w jednowtryskowym procesie z kompozycją
PL 197 318 B1 poliolową, zawierającą 5-30% poliolu o zawartości grup oksyetylenowych co najmniej 50% wagowych i liczbie OH poniżej 150. Pianki wykazują dużą odbojność (około 65%) jedynie przy podwyższonej gęstości (co najmniej około 55%).
Mimo to, wciąż istnieje pole dla ulepszeń. W szczególności pożądana jest dalsza redukcja gęstości, przy zachowaniu albo nawet poprawieniu innych właściwości fizycznych, takich jak wydłużenie, wytrzymałość na rozdarcie, odkształcenie trwałe po ściskaniu na sucho i straty histerezowe odlewanych pianek, wytworzonych w jednowtryskowym procesie przy użyciu wody jako jedynego środka spieniającego i poliizocyjanianu typu MDI jako poliizocyjanianu.
Pianki wytworzone w zamkniętych formach odlewniczych, które mają być stosowane jako materiał wyściełający w siedzeniach samochodowych, również mogą być ulepszone pod względem odbojności przy małej gęstości, zwłaszcza w przypadku pianek na bazie MDI wolnego od TDI.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że można to osiągnąć sposobem według niniejszego wynalazku.
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej przy indeksie NCO wynoszącym 70-120, polegający na tym, że w zamkniętej formie przeprowadza się reakcję
a) kompozycji poliizocyjanianowej mającej funkcyjność poniżej 2,15, składającej się z difenylometanodiizocyjanianu i jego homologów mających funkcyjność izocyjanianową wynoszącą 3 lub więcej, przy czym ilość difenylometanodiizocyjanianu, obliczana w odniesieniu do ilości difenylometanodiizocyjanianów i homologów, wynosi 81 do 100% wagowych, a difenylometanodiizocyjanian, w odniesieniu do wagi tego difenylometanodiizocyjanianu, zawiera 40-60% wagowych difenylometanodiizocyjanianu mającego co najmniej jedną grupę NCO w pozycji orto, zaś ilość homologów mających funkcyjność izocyjanianową wynoszącą 3 lub więcej wynosi 19-0% wagowych, i
b) kompozycji poliolowej zawierającej:
1) polloksyetyleno-polloksypropyleno-poIlol mający średnią nominalną funkcyjność hydroksylową wynoszącą 2-6, średni ciężar równoważnikowy wynoszący 1000-4000, i zawierający 10-25% wagowych grup oksyetylenowych;
2) 4 do 8 części wody jako jedynego środka spieniającego albo ewentuainie razem z CO2 jako jedynych środków spieniających; i
3) 2 do 20, korzystnie 2 do 10 częścć w^ę^c^\^'^c^th ροΙ^βΐΌ-ροΠοΙυ mającego średnią, nominalną funkcyjność hydroksylową wynoszącą 2-6, średni ciężar równoważnikowy wynoszący 200-600, i zawierającego co najmniej 60% wagowych grup oksyetylenowych; i ewentualnie
4) do 30, a korzystnie 4-25 części wagowych rozdrobnionego materiału pollmerycznego, który jest zdyspergowany we wspomnianej kompozycji poliolowej; przy czym ilości b2) do b4) odnoszą się do 100 części wagowych b1).
Korzystnie ilość wody (jako składnika b2) wynosi 4,5-7,5 części wagowych.
Korzystnie kompozycja poliolowa zawiera od 11 do 20 części wagowych materiału rozdrobnionego b4). Korzystnie materiał rozdrobniony stanowi produkt reakcji trietanoloaminy i difenylometanodiizocyjanianu ewentualnie zawierającego jego homologi mające funkcyjność izocyjanianową wynoszącą 3 lub więcej. Korzystnie ilość diizocyjanianu wynosi 85-95% wagowych, a ilość homologów wynosi 15-5% wagowych, w odniesieniu do ilości difenylometanodiizocyjanianów i homologów.
W kontekście niniejszego wynalazku następujące terminy mają podane poniżej znaczenie:
1) indeks izocyjanianowy lub indeks NCO:
stosunek grup NCO do obecnych w kompozycji atomów wodoru reaktywnych względem izocyjanianu, wyrażony w procentach:
[NCO] x 100 (%) aktywne atomy wodoru
Inaczej mówiąc, indeks NCO wyraża procentowy udział grup izocyjanianowych faktycznie zastosowanych w kompozycji w odniesieniu do teoretycznej ilości grup izocyjanianowych potrzebnych w reakcji z zastosowaną w kompozycji ilością atomów wodoru reagujących z grupami izocyjanianowymi.
Należy zauważyć, że indeks izocyjanianowy, stosowany w niniejszym opisie, rozpatrywany jest z punktu widzenia rzeczywistego procesu spieniania angażującego składnik izocyjanianowy i składniki reaktywne względem izocyjanianu. Jakiekolwiek grupy izocyjanianowe zużywane we wstępnym etapie do wytworzenia semi-prepolimerów lub inaczej zmodyfikowanych poliizocyjanianów ani jakiekolwiek
PL 197 318 B1 aktywne atomy wodoru uległe reakcji z grupami izocyjanianowymi w celu wytworzenia zmodyfikowanych polioli albo poliamin nie są brane pod uwagę przy obliczaniu indeksu izocyjanianowego. Uwzględnia się jedynie wolne grupy izocyjanianowe i wolne atomy wodoru reaktywne względem izocyjanianu (również te pochodzące z wody) obecne w rzeczywistym etapie tworzenia pianki.
2) Określenie „atomy wodoru reaktywne względem izocyjanianu” stosowane w opisie do obliczenia indeksu izocyjanianowego odnosi się do całkowitej liczby aktywnych atomów wodoru w grupach hydroksylowych i aminowych obecnych w reaktywnej kompozycji w postaci polioli, poliamin i/lub wody; oznacza to, że w celu obliczenia indeksu izocyjanianowego rzeczywistego procesu tworzenia pianki rozważa się jedną grupę hydroksylową jako zawierającą jeden reaktywny atom wodoru i jedną cząsteczkę wody jako zawierającą dwa aktywne atomy wodoru.
3) Układ reakcyjny: połączenie składników, w którym składnik umieszczony jest w pojemniku oddzielnie od składników reaktywnych względem izocyjanianów.
4) Określenie „pianka polluretanowa stosowane w niniejszym opisie ogólnie odnosi się do porowatego produktu otrzymywanego w reakcji poliizocyjanianów ze związkami zawierającymi atomy wodoru reaktywne względem izocyjanianów, przy użyciu środków spieniających, a w szczególności oznacza porowaty produkt wytworzony z użyciem wody jako reaktywnego środka spieniającego (proces obejmuje reakcję wody z grupami izocyjanianowymi, w wyniku której powstają wiązania mocznikowe i dwutlenek węgla, i wytwarzane są pianki polimocznikowo-uretanowe).
5) Określenie „średnia nominalna funkcyjność hydroksylowa stosowane jest w niniejszym opisie do wskazania średniej liczby grup funkcyjnych (liczba grup hydroksylowych na cząsteczkę) kompozycji poliolowej, przy założeniu, że jest to średnia liczba grup funkcyjnych (liczba aktywnych atomów wodoru na cząsteczkę) inicjatora (inicjatorów) stosowanych w kompozycji, chociaż w praktyce zwykle jest ona często nieco niższa ze względu na występujące pewne nienasycenia końcowe. Określenie „ciężar równoważnikowy” oznacza ciężar cząsteczkowy na atom wodoru reaktywny względem izocyjanianu w cząsteczce.
6) Określenie „średnia oznacza średnią liczbową.
7) Określenia „jednowtryskowy”, „prepolimer” albo „quasi-prepolimier” odnoszą się do powszechnie znanych sposobów prowadzenia reakcji składników w celu wytworzenia pianki, gdzie cały poliol b1 poddaje się reakcji z poliizocyjanianem w obecności wody; albo gdzie, w większym lub mniejszym stopniu zachodzi wstępna reakcja między tym poliolem i poliizocyjanianem.
Stosowany difenylometanodiizocyjanian (MDI) może być wybrany spośród mieszanin izomerycznych zawierających 4,4'-MDI i 2,4'-MDI i poniżej 10% wagowych 2,2'-MDI, o podanej powyżej zawartości 40-60% wagowych 2,4'-MDI i 2,2'-MDI.
Homologi o funkcyjności izocyjanianowej 3 albo więcej zawarte są w tak zwanym polimerycznym lub surowym MDI.
Polimeryczny albo surowy MDI zawierają MDI i homologi o funkcyjności izocyjanianowej 3 albo więcej, i są znane w tej dziedzinie. Wytwarza się je w reakcji fosgenowania mieszaniny poliamin uzyskanych z kwasowej kondensacji aniliny i formaldehydu.
Sposoby wytwarzania mieszanin poliamin i mieszanin poliizocyjanianów są znane. Kondensacja aniliny z formaldehydem w obecności mocnych kwasów, takich jak kwas solny, daje produkt zawierający diaminodifenylometan oraz polimetylenopolifenylenopoliaminy o wyższej funkcyjności, przy czym dokładny skład zależy między innymi od stosunku anilina/formaldehyd. Poliizocyjaniany wytwarza się w reakcji fosgenowania mieszanin poliamin, a różne ilości diamin, triamin i wyższych poliamin przyczyniają się do odpowiednich ilości diizocyjanianów, triizocyjanianów i wyższych poliizocyjanianów. Względne ilości diizocyjanianu, triizocyjanianu i wyższych poliizocyjanianów w takich kompozycjach surowego albo polimerycznego MDI określają średnią funkcyjność kompozycji, czyli średnią liczbę grup izocyjanianowych na cząsteczkę. Zmieniając proporcje związków wyjściowych, średnią funkcyjność kompozycji poliizocyjanianowych można zmieniać od nieco powyżej 2 aż do 3 albo nawet wyżej. Jednak w praktyce, średnia funkcyjność izocyjanianowa korzystnie leży w zakresie od 2,3-2,8. Wartość NCO tych polimerycznych albo surowych MDI wynosi co najmniej 30% wagowych. Polimeryczne albo surowe MDI zawierają difenylometanodiizocyjanian, a resztę stanowią polimetyleno polifenyleno poliizocyjaniany o funkcyjności większej niż dwa razem z produktami ubocznymi utworzonymi przy wytwarzaniu takich poliizocyjanianów w reakcji fosgenowania.
Kompozycje poliizocyjanianowe stosowane w sposobie według niniejszego wynalazku, i które zawierają homologi, wytwarza się przez zmieszanie odpowiedniej ilości MDI i polimerycznego lub surowego MDI. Na przykład, takie poliizocyjaniany mogą być wytwarzane przez zmieszanie Suprasec
PL 197 318 B1
MI 50, zawierającego około 50% wagowych 4,4'-MDI i około 50% wagowych 2,4'-MDI i 2,2'-MDI oraz Suprasec 2185, polimerycznego MDI o wartości NCO 30,7% wagowych; zawierającego około 38% wagowych diizocyjanianu, przy czym resztę stanowią homologi o funkcyjności izocyjanianowej równej 3 albo więcej; 6% diizocyjanianów stanowi 2,4'- i 2,2'-MDI. Na 100 części kompozycji poliizocyjanianowej ilość Suprasec MI 50 wynosi około 70-100 części, a korzystnie 76-92 części, a ilość Suprasec 2185 wynosi około 30-0 części, a korzystnie 24-8 części.
Należy zauważyć, że polimeryczny albo surowy MDI może zawierać 2,4'-MDI i 2,2'-MDI, i że ilość MDI podstawionego grupą NCO w pozycji orto w difenylometanodiizocyjanianie w kompozycji poliizocyjanianowej a) stanowi całość 2,2'- i 2,4'-MDI w MDI i w polimerycznym albo surowym MDI.
Funkcyjność wynosi korzystnie poniżej 2,15. Korzystniej funkcyjność poliizocyjanianu leży między 2,08 a 2,14. Ponadto zawartość MDI podstawionego grupą NCO w pozycji orto wynosi korzystnie powyżej 45%.
Korzystniej difenylometanodiizocyjanian zawiera 45-50% wagowych difenylometanodiizocyjanianu mającego co najmniej jedną grupę NCO w pozycji orto. W sposobie według niniejszego wynalazku nie stosuje się żadnych innych poliizocyjanianów.
Całkowita ilość polimerycznego albo surowego MDI stosowana do wytwarzania kompozycji poliizocyjanianowej powinna być taka, żeby ilość difenylometanodiizocyjanianu i ilość podstawionego w pozycji orto diizocyjanianu leżała w podanych powyżej granicach. Specjalista w łatwy sposób wyliczy tę ilość, w zależności od wybranego MDI i polimerycznego albo surowego MDI, zwłaszcza po zapoznaniu się z przykładami i w świetle powyższych wyjaśnień.
Kompozycję poliizocyjanianową a) wytwarza się przez proste zmieszanie MDI i surowego albo polimerycznego MDI w jakiejkolwiek kolejności.
Polietero-poliole b1), które mogą być użyte, obejmują produkty uzyskane w polimeryzacji tlenku etylenu i tlenku propylenu w obecności, gdzie jest to konieczne, inicjatorów o wielu grupach funkcyjnych. Odpowiednie inicjatory zawierają dużą liczbę aktywnych atomów wodoru i obejmują wodę, butanodiol, glikol etylenowy, glikol propylenowy, glikol dietylenowy, glikol trietylenowy, glikol dipropylenowy, etanoloaminę, dietanoloaminę, trietanoloaminę, toluenodiaminę, dietylotoluenodiaminę, cykloheksanodiaminę, cykloheksanodimetanol, gliceryna, tris(hydroksymetylo)propan i 1,2,6-heksanotriol. Stosowane mogą być również mieszaniny inicjatorów i cyklicznych tlenków.
Poliole polioksoetylenowo-polioksopropylenowe uzyskuje się na drodze jednoczesnej lub następczej addycji tlenków etylenu i propylenu do inicjatorów, jak dokładnie opisano w stanie techniki. Stosowane mogą być kopolimery bezładne, kopolimery blokowe i ich kombinacje o wskazanej ilości grup oksyetylenowych, w szczególności mające co najmniej część, a korzystnie wszystkie grupy oksyetylenowe na końcu łańcucha polimeru (grupy końcowe). Szczególnie użyteczne są mieszaniny tych polioli.
Najkorzystniejsze są poliole polioksyetylenowo-polioksypropylenowe o średniej nominalnej funkcyjności 2-4, a najkorzystniej 3 i zawartości oksyetylenu 10-25% wagowych, korzystnie zawierające grupy oksyetylenowe na końcu łańcuchów polimerów.
W ostatnich latach opisano kilka sposobów wytwarzania polietero-polioli o małym stopniu nienasycenia. Odkrycia te umożliwiły zastosowanie polietero-polioli o ciężarach z górnej części zakresu ciężarów cząsteczkowych, jako że większość polioli może być obecnie wytworzona przy dopuszczalnie małym stopniu nienasycenia. Według niniejszego wynalazku poliole o małym stopniu nienasycenia również mogą być stosowane. W szczególności takie poliole o dużym ciężarze cząsteczkowym i małym stopniu nienasycenia mogą być zastosowane do wytwarzania elastycznych pianek o dużej odbojności.
Wodę stosuje się jako jedyny środek spieniający albo razem z CO2. CO2 w stanie gazowym, ciekłym, albo nadkrytycznym może być dodany do kompozycji poliizocyjanianowej albo kompozycji poliolowej, albo do głowicy mieszającej albo urządzenia mieszającego, w którym te kompozycje się miesza. IIość CO2 jest taka, aby uzyskać pianki o podanej poniżej gęstości.
Poliole b3) stosowane w kompozycji poliolowej b) mogą być wybrane spośród polietero-polioli wymienionych dla b1), przy czym ciężar równoważnikowy wynosi 200-600, a zawartość oksyetylenu wynosi co najmniej 60% wagowych. Korzystnie polietero-poliol b3) stanowi glikol polietylenowy.
Korzystnie średni ciężar równoważnikowy polietero-poliolu b3) leży między 200-500, a korzystniej między 200-350.
Materiał rozdrobniony stanowi jakikolwiek materiał obecny jako dyspersja w poliolu. Materiał ten jest zwykle substancją polimeryczną; poliol stanowi poliol zmodyfikowany polimerowo. Znane są różne
PL 197 318 B1 wersje wykonania; na przykład stosowane mogą być poliole zmodyfikowane SAN. Korzystnie poliol zmodyfikowany polimerowo stanowi poliol po poliaddycji poliizocyjanianu (PIPA).
Korzystnie, materiał rozdrobniony b4) stanowi produkt reakcji poliizocyjanianu i związku mającego wiele grup hydroksylowych, aminowych pierwszo- i/lub drugorzędowych i mającego ciężar równoważnikowy do 400, a korzystniej do 200, (zwanego dalej współreagentem), i który jest zdyspergowany w poliolu, ogólnie znanym w tej dziedzinie, jak na przykład poliol PIPA. Takie poliole PIPA opisane są szeroko w stanie techniki: patrz, na przykład, opisy patentowe GB 2072204, US 4452923, EP 418039 i WO 94/12533. Takie poliole PIPA są dostępne w handlu: na przykład Daltocel XF 417 albo 517 z firmy Imperial Chemical Industries PLC; Daltocel to znak towarowy ICI. Materiał rozdrobniony, będący produktem reakcji poliizocyjanianu i współreagenta, może być wytworzony sposobami opisanymi w powyższym stanie techniki. Zawartość materiałów rozdrobnionych może zmieniać się w ujawnionych granicach.
Zwykle, materiał rozdrobniony wytwarza się w poliolu bl) przez dodanie współreagenta do poliolu b1), a następnie dodanie poliizocyjanianu. Ilość współreagenta i poliizocyjanianu zależy od pożądanej ilości zdyspergowanego materiału rozdrobnionego w poliolu. Jeżeli to pożądane, to można sporządzać zawartości materiału zdyspergowanego wyższe niż podane powyżej, a następnie do pożądanej ilości rozcieńczać poliolem b1).
Gdy to pożądane, to stosować można specjalne schematy dodawania współreagenta i poliizocyjanianu, takie jak ujawnione w opisach patentowych EP 418039 i WO 94/125333. Względna ilość współreagenta i poliizocyjanianu dobierana jest na ogół w taki sposób, że liczba atomów wodoru we współreagencie zdolnych do reakcji z poliizocyjanianem jest większa niż liczba grup izocyjanianowych.
Poliizocyjanian stosowany do wytworzenia materiału rozdrobnionego może stanowić dowolny związek organiczny, zawierający co najmniej dwie, korzystnie 2 do 4 grup NCO na cząsteczkę. Poliizocyjanian może być alifatyczny, aromatyczny albo cykloalifatyczny, chociaż korzystne są aromatyczne, ze względu na ich pożądane właściwości i reaktywność. Przykładami takich typów są diizocyjaniany, takie jak m-albo p-fenylodiizocyjanian, tolueno-2,4-diizocyjanian, tolueno-2,6-diizocyjanian, heksametyleno-1,6-dizocyjanian, tetrametyleno-1,4-diizocyjanian, cykloheksano-1,4-diizocyjanian, heksahydrotoluenodiizocyjanian (iizomery), naftaleno-1,5-diizocyjanian, 1-metylofenylo-2,4-fenylodiizocyjanian, difenylometano-4,4'-diizocyjanian, difenylometano-2,4'-diizocyjanian, 4,4'-bisfenylenodiizocyjanian, 3,3'-dimetoksy-4,4'-bisfenylenodiizocyjanian i 3,3'-dimetylodifenylopropano-4,4'-diizocyjanian; triizocyjaniany, takie jak tolueno-2,4,6-triizocyjanian i tetraizocyjaniany, takie jak 4,4'-dimetylodifenylometano-2,2', 5,5'-tetraizocyjanian i inne poliizocyjaniany, takie jak rozmaite polimetyleno-polifenylopoliizocyjaniany (polimeryczny albo surowy MDI).
Współreagent jest materiałem zawierającym dużą liczbę grup -OH, >NH i/lub -NH2, a ciężar równoważnikowy na aktywny atom wodoru sięga do 400, korzystnie do 200. Ponieważ współreagent reaguje in situ z poliizocyjanianem w poliolu, korzystne jest również to, żeby współreagent był bardziej od poliolu reaktywny względem poliizocyjanianu. Korzystnymi współreagentami są alkanoloaminy, inicjowane aminami poliole polieterowe o niskim ciężarze równoważnikowym, addukty tlenków alkilenu, akrylonitrylu albo estrów akrylowych i amin, aminy pierwszorzędowe, aminy drugorzędowe, hydrazyny, dihydrazydy, mocznik, amoniak, kondensaty Mannicha, zakończone grupą hydroksylową związki, o niskim ciężarze równoważnikowym, takie jak glikol etylenowy, gliceryna, etery glikoli, pentaerytryt, aminobenzeny, lub ich mieszaniny. Spośród nich najkorzystniejsze są alkanoloaminy.
Odpowiednie alkanoloaminy obejmują mono-, di- i trialkanoloaminy, w szczególności te, w których grupy alkanolowe mają od 2 do 6, korzystnie 2 do 3 atomów węgla. Mono- i dialkanoloaminy mogą również mieć pojedynczy podstawnik N-alkilowy, korzystnie mający od 1 do 6 atomów węgla. Spośród tych korzystne są monoetanoloamina, dietanoloamina, trietanoloamina, N-metyloetanoloamina, N-etyloetanoloamina, N-butyloetanoloamina, N-metylodietanoloamina, diizopropanoloamina, triizopropanoloamina, N-metyloizopropanoloamina, N-etyloizopropanoloamina i N-propyloizopropanoloamina.
Odpowiednie aminy pierwszorzędowe i/lub drugorzędowe obejmują mające wiele aktywnych atomów wodoru aminy alifatyczne, aryloalifatyczne, cykloalifatyczne i aromatyczne, obejmujące, na przykład, etylenodiaminę, 1,2- i 1,3-propylenodiaminę, tetrametylenodiaminę, heksametylenodiaminę, dodekametylenodiaminę, trimetylodiaminoheksan, N,N-dimetyloetylenodiaminę, wyższe homologi etylenodiaminy, takie jak dietylenotriamina, trietylenotetraamina i tetra-etylenopentaamina, homologi propylenodiaminy, 4-amino-benzyloamina, 4-aminofenyloetyloamina, piperazyna, N,N'-bisaminoetylodipropylenotriamina i 1-amino-3,3,5-trimetylo-5-aminometylocykloheksan.
PL 197 318 B1
Odpowiednie hydrazyny obejmują samą hydrazynę i mono-podstawione albo N,N'-dipodstawione hydrazyny, zawierające podstawniki takie jak grupy C-|-C6 alkilowe, cykloheksylowe albo fenylowe. Spośród nich korzystna jest sama hydrazyna.
Odpowiednie hydrazydy obejmują hydrazydy wielofunkcyjnych kwasów karboksylowych, takich jak kwas węglowy, szczawiowy, malonowy, bursztynowy, adypinowy, sebacynowy, azelainowy, maleinowy, fumarowy, ftalowy, izoftalowy i tereftalowy i estry kwasu hydrazynomonokarboksylowego z alkoholami i fenolami dwuwodorotlenowymi i wielowodorotlenowymi. Te hydrazydy korzystnie mają masę cząsteczkową od 90 do 1000.
Reagenty korzystnie miesza się w jakiejkolwiek temperaturze, w której mieszanina jest ciekła, i w której reagenty nie rozkładają się, ale korzystnie miesza się w temperaturze 0 do 170°C, korzystniej 15 do 70°C. Izocyjanian i współreagent korzystnie miesza się mechanicznie, w celu ułatwienia tworzenia się wielu małych cząstek. Zwykle w celu zoptymalizowania rozmiaru cząstek i zminimalizowania lepkości uzyskanej dyspersji, pożądane jest gwałtowne mieszanie. Proces prowadzić można w sposób okresowy albo ciągły, jak opisano w opisie patentowym US nr 4374209.
Reakcja między poliizocyjanianem i współreagentem jest zwykle egzotermiczna i zachodzi gwałtownie, i zwykle jest zasadniczo zakończona, w większości przypadków, po 1 minucie do 3 godzin, korzystnie po 1 do 30 minutach, jednak zależy to w pewien sposób od wyboru poliizocyjanianu i współreagenta, rozmiaru partii i temperatury początkowej. Korzystnie mieszanie prowadzi się przez cały czas trwania reakcji.
Jeżeli to pożądane, w celu przyspieszenia reakcji pomiędzy poliizocyjanianem i współreagentem stosować można katalizator. Odpowiednie katalizatory obejmują związki opisane poniżej, w związku z zastosowaniem tej dyspersji do wytwarzania poliuretanów, przy czym korzystne są katalizatory cynoorganiczne. Ilość katalizatora wynosi korzystnie do 1% wagowego względem poliolu, korzystnie do 0,1% wagowego, a korzystniej do 0,05% wagowego. Jednakże katalizator nie musi być konieczny, w szczególności w przypadku bardziej reaktywnych współreagentów.
Po wytworzeniu poliolu z zdyspergowanym rozdrobnionym materiałem wytwarza się kompozycję poliolową b) przez dodanie wody i poliolu b3), i zmieszanie. Składniki kompozycji poliolowej można doprowadzać do urządzenia mieszającego, gdzie są one niezależnie od siebie mieszane z poliizocyjanianem, chociaż nie jest to korzystne.
Należy zauważyć, że poliol PIPA ma zwykle ten sam charakter co poliol b1); te dwa poliole mogą być różne albo takie same. Poliol b1) może być zatem mieszaniną, co jest zrozumiałe dla fachowca.
Do tej kompozycji poliolowej b) dodane mogą być środki pomocnicze i dodatki, znane same przez się, takie jak katalizatory, które przyspieszają tworzenie wiązań uretanowych i mocznikowych (na przykład amina trzeciorzędowa i katalizatory cynoorganiczne), przedłużacze łańcucha i środki sieciujące o ciężarze równoważnikowym od 31 do poniżej 200 i zawierające 2-8 atomów wodoru reaktywnych względem izocyjanianu (na przykład etanoloamina, dietanoloamina, trietanoloamina, glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol trietylenowy, glikol propylenowy, glikol dipropylenowy, butanodiol, gliceryna, tris(hydroksymetylo)-propan, pentaerytryt, sorbit, sacharoza, glikol polietylenowy o ciężarze cząsteczowym poniżej 400, toluenodiamina, dietylotoluenodiamina, cykloheksanodiamina, fenylenodiamina, difenylometanodiamina, alkilowana difenylometanodiamina i etylenodiamina), środki powierzchniowo czynne, środki stabilizujące, środki zmniejszające palność, wypełniacze, przeciwutleniacze, środki bakteriobójcze i barwniki.
Pianki wytwarza się przez połączenie i zmieszanie kompozycji poliizocyjanianowej i poliolowej a) i b), i prowadzenie reakcji w zamkniętej formie. Względne ilości zależą od pożądanego indeksu, który może się zmieniać od 70-120 i może być łatwo wyliczony przez specjalistę na podstawie wybranej kompozycji poliizocyjanianowej i poliolowej. Dodatkową zaletą stosowania kompozycji poliizocyjanianowej a) i kompozycji poliolowej b) jest to, że w celu prowadzenia procesu przy indeksie 70-120 względne ilości kompozycji nie różnią się zbyt dużo, co umożliwia łatwe odmierzanie i zmieszanie kompozycji.
Sposób może być zastosowany do wytwarzania odlewanych pianek, obejmujących zastosowania zwane „pianka w tkaninie” i „wlewanie na miejsce”. Stosowane mogą być procesy jednowtryskowe, prepolimerowe albo quasi-prepolimerowe.
Elastyczne pianki wytworzone sposobem według niniejszego wynalazku mają gęstość swobodnego wzrostu wynoszącą 20-50 kg/m3 (ISO 845), w szczególności 35-45 kg/m3, i mogą być stosowane jako materace, poduszki, siedzenia w meblach i samochodach, a zwłaszcza w oparciach siedzeń samochodowych.
PL 197 318 B1
P r z y k ł a d 1
76,8 części wagowych Suprasec MI 50 i 23,3 części wagowych Suprasec 2185 miesza się (funkcyjność 2,12) i przy indeksie NCO wynoszącym 74,6 w zamkniętych formach prowadzi reakcję z kompozycją poliolową zawierającą: 34,8 części wagowych Arcol™ 1374 (poliol EO/PO z firmy Arco o liczbie OH = 28 mg KOH/g, funkcyjności nominalnej = 3,15% wagowych EO (na końcach)), 20 części wagowych Daltocel™ XF 417 (poliol PIPA z firmy ICI zawierający 20% wagowych zdyspergowanego materiału rozdrobnionego); 3 części wagowych glikolu polietylenowego o ciężarze cząsteczkowym 600, 0,2 części wagowych dimetyloetanoloaminy, 0,12 części wagowych dimetyloaminopropyloaminy, 0,3 części wagowych D8154 (katalizator z firmy Air Products), 0,6 części wagowych Tegostab B4113 (silikonowy środek powierzchniowo czynny z firmy Goldschmidt), 0,1 części wagowych trietanoloaminy i 3,17 części wagowych wody. Poliizocyjanian i kompozycja poliolowa mają temperaturę pokojową, a forma ma temperaturę 61°C. Nadmiar upakowania wynosi 31%. Wyjęcie z formy wykonuje się po 6 minutach.
P r z y k ł a d y 2-9
Przykład 1 powtarza się, stosując następujące składniki:
Kompozycja izocyjanianowa (jeden wtrysk) zawiera 73,2 części wagowych Suprasec MISO i 26,8 części wagowych Suprasec 2185, które miesza się (funkcyjność 2,14). Inne składniki są takie same albo podobne do użytych w przykładzie 1.
Prepolimer izocyjanianowy (20% prepolimeru, funkcyjność 2,14) zawiera 11,3 części wagowych Arcol™ 1374, 64,9 części wagowych Suprasec MISO i 23,8 części wagowych Suprasec 2185, które miesza się w tym porządku. Inne składniki są takie same albo podobne do użytych w przykładzie 1.
W przykładach 2-9 warunki sposobu są takie same jak w przykładzie 1.
Poniższa tabela zawiera zestawienie odpowiednich informacji technicznych, w których „strona żywicy” oznacza składniki dodawane w oddzielnym strumieniu do składnika izocyjanianowego. Ponadto, wymienione określenia mają następujące znaczenie: DMAPA oznacza dimetyloaminopropyloaminę, DMEA oznacza dimetyloetanoloaminę, TELA oznacza trietanoloaminę, DELA oznacza dietanoloaminę, a OAD oznacza gęstość pozorną.
Przykłady
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Składnik IZOCYJANIAN Fn=2, 14 % 43,6 41,0 45,7 43,1
20% prepolimeru Fn=2, 14-jeden wtrysk Fn=2, 12-jeden wtrysk STRONA ŻYWICY % % 37,7 38,6 36,2 40,5 38,0
A1374 % 34,8 17,8 18,7 22,7 23,7 18,3 19,25 23,5 24,45
PEG600 % 3 5,0 5,2 5,0 5,2 4,5 4,7 4,5 4,7
F417 % 20 30 31,3 30 31,25 27,5 28,75 27,5 28,75
DMAPA % 0,12 0,12 0,13 0,12 0,12 0,12 0,13 0,12 0,13
D8154 % 0,30 0,40 0,42 0,40 0,42 0,40 0,42 0,40 0,42
DMEA % 0,20 0,20 0,21 0,20 0,21 0,20 0,2 0,20 0,21
B4113 % 0,60 0,60 0,63 0,60 0,62 0,60 0,63 0,60 0,63
DELA % 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,21 0,20 0,21
TELA % 0,10
Woda % 3,17 2,30 2,41 2,30 2,40 2,41 2,52 2,40 2,51
PL 197 318 B1 cd. tabeli
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
indeks NCO FORMOWANIE % 74, 6 100 90 100 90 100 90 100 90
OAD (ISO 845) kg/m3 35,2 45,1 45,3 44,3 45,7 40,2 40,3 39,9 40,4
Twardość oznaczana za pomocą wgłębnika ILD 25% (ISO 2439) kg 10,1 23,6 17,6 21,0 16,9 18,3 14,8 18,6 13,7
Odbojność (ISO 8307) % 59 66 66 64 65 64 65 64 64
Wydłużenie (ISO 1798) % 110 80 89 85 91 83 86 73 83
Wytrzymałość na rozciąganie (ISO 1798) kg/cm 1,20 1,08 1,21 1,09 1,06 0,99 0,93 0,84
Odkształcenie trwałe (suche, 50%) (ISO 1856, sposób A -70°C) % 7,9 4,0 4,0 4,4 3,6 4,0 4,0 4,0 3,9
Elastyczne pianki mają wysoką odbojność (wysoką elastyczność przy odbiciu) przy gęstości 40-45 kg/m3.
W szczególności, pianki według wynalazku umożliwiają uzyskanie odbojności powyżej 65% przy gęstości 45 kg/m3 i odbojności powyżej 60%, korzystnie powyżej 65%, dla gęstości 40 kg/m3.

Claims (10)

Zastrzeżenia patentowe
1) polloksyeeyleno-pohoksypropyleno-poIlol mający średnią nominalną funkcyjność hydroksylową wynoszącą 2-6, średni ciężar równoważnikowy wynoszący 1000-4000, i zawierający 10-25% wagowych grup oksyetylenowych;
1. Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej przy indeksie NCO wynoszącym 70-120, znamienny tym, że w zamkniętej formie przeprowadza się reakcję
a) kompozycji poliizocyjanianowej mającej funkcyjność poniżej 2,15, składającej się z difenylometanodiizocyjanianu i jego homologów mających funkcyjność izocyjanianową wynoszącą 3 lub więcej, przy czym ilość difenylometanodiizocyjanianu, obliczana w odniesieniu do ilości difenylometanodiizocyjanianów i homologów, wynosi 81 do 100% wagowych, a difenylometanodiizocyjanian, w odniesieniu do wagi tego difenylometanodiizocyjanianu, zawiera 40-60% wagowych difenylometanodiizocyjanianu mającego co najmniej jedną grupę NCO w pozycji orto, zaś ilość homologów mających funkcyjność izocyjanianową wynoszącą 3 lub więcej wynosi 19-0% wagowych, i
b) kompozycji poliolowej zawierającej:
2. Sposób według zastaz. 1, tym, że kt^rm^c^^Z^j^j£j poHdowa zawiera od 11 do 20 części wagowych materiału rozdrobnionego b4).
2) 4 do 8 części wagowych wody j ako j edynego środim spieniającego albo ewentualnie razem z CO2 jako jedynych środków spieniających; i
3. Sposób weeług ζθ-^ζ. 1 albo 2, znamiennn tym, że i iość wodd wynosi 4,5-7,5 części wagowych.
3) 2 do 20, koozystnie 2 do 10 θϊ^(^5^(^ί wagowych pollejero-pollolu rżącego średnią nominalną funkcyjność hydroksylową wynoszącą 2-6, średni ciężar równoważnikowy wynoszący 200-600, i zawierającego co najmniej 60% wagowych grup oksyetylenowych; i ewentualnie
4. Spooób weełuu ζθ-^. 2 aHt^o 2, tym, że polleeejo-ppliol b3) stasowi gllr^t)l pplietylenowy.
4) do 30, a Ι^ο^ι^ήθ 4-25 częścć wagowych rozdrobnionego γ^η^ιη-ιι poNmerycznego, który jest zdyspergowany we wspomnianej kompozycji poliolowej; przy czym ilości b2) do b4) odnoszą się do 100 części wagowych b1).
5. Sppoóó weeługzzstrz. 2 albo 2, znnmieenn tym, iż śreeni cię^^^s rZwnowaanieowy ppliejero-poliolu b3) leży między 200-350.
PL 197 318 B1
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamiennytym, że materiał rozdrobniony stanowi produkt reakcji poliizocyjanianu i związku mającego wiele grup hydroksylowych, aminowych pierwszo- i/lub drugorzędowych i mającego ciężar równoważnikowy do 400.
7. Sposób według zas^z. 1 albo 2, znamiennytym, że ι^βι^ rozdrobnionn sSanowi produ^ reakcji rrietanoloaminy i difenylomeranodiizocyjanianu ewentualnie zawierającego jego homologi mające funkcyjność izocyjanianową wynoszącą 3 lub więcej.
8. Sposób według zastrrz. 1 albo 2, znamienny tym, że iiość diizocyjanianu wynosi 85-95% wagowych, a ilość homologów wynosi 15-5% wagowych.
9. Spooób wedługzastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że runkcyjnoSć pollizocyjanianu i między 2,08 a 2,14.
10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym. że difenylometanodiizocyjanian zawiera 45-50% wagowych difenylomeranodiizocyjanianu mającego co najmniej jedną grupę NCO w pozycji orto.
PL345859A 1998-08-07 1999-07-15 Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej PL197318B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98202675 1998-08-07
PCT/EP1999/005001 WO2000008083A1 (en) 1998-08-07 1999-07-15 Process for preparing a flexible polyurethane foam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL345859A1 PL345859A1 (en) 2002-01-14
PL197318B1 true PL197318B1 (pl) 2008-03-31

Family

ID=8234022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL345859A PL197318B1 (pl) 1998-08-07 1999-07-15 Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6417241B1 (pl)
EP (1) EP1117719B1 (pl)
JP (1) JP4486255B2 (pl)
KR (1) KR100563173B1 (pl)
CN (1) CN1130410C (pl)
AR (1) AR025129A1 (pl)
AT (1) ATE295384T1 (pl)
AU (1) AU755101B2 (pl)
BR (1) BR9912772B1 (pl)
CA (1) CA2337913C (pl)
CZ (1) CZ299813B6 (pl)
DE (1) DE69925294T2 (pl)
ES (1) ES2238842T3 (pl)
MX (1) MXPA01001039A (pl)
PL (1) PL197318B1 (pl)
RU (1) RU2220156C2 (pl)
TR (1) TR200100367T2 (pl)
TW (1) TW568921B (pl)
WO (1) WO2000008083A1 (pl)
ZA (1) ZA200100613B (pl)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6756414B2 (en) * 1999-07-30 2004-06-29 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Polymer polyol composition, process for producing the same, and process for producing polyurethane resin
US6624209B2 (en) 1999-07-30 2003-09-23 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Polymer polyol composition, process for producing the same, and process for producing polyurethane resin
MXPA02004986A (es) * 1999-11-22 2003-01-28 Shell Int Research Proceso para la preparacion de una espuma flexible de poliuretano.
WO2001053370A1 (en) * 2000-01-17 2001-07-26 Huntsman International Llc Process for preparing a free rise or slabstock flexible polyurethane foam
EP1178061A1 (en) 2000-08-01 2002-02-06 Huntsman International Llc Process for preparing a polyurethane material
AU2005220170B2 (en) * 2000-08-01 2007-05-31 Huntsman International Llc Flexible polyurethane foam
US20040024184A1 (en) * 2000-10-06 2004-02-05 Sophia Kossida Regulation of human secretin receptor-like gpcr
JP2004516369A (ja) * 2000-12-27 2004-06-03 ワールド・プロパティーズ・インコーポレイテッド ポリウレタンフォームとその製造方法
DE10105560A1 (de) * 2001-02-06 2002-08-08 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethanweichschäumen
DE10105558A1 (de) * 2001-02-06 2005-04-07 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von in-situ retikulierten Polyurethanweichschaumstoffen
DE10105559A1 (de) * 2001-02-06 2002-08-08 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von niedrigdichten hydrophilen Polyurethanweichschaumstoffen
MXPA03011419A (es) * 2001-06-15 2004-06-30 Huntsman Spec Chem Corp Extensores sinergicos de cadena de amina en elastomeros de rocio de poliurea.
SI1527114T1 (sl) * 2002-08-02 2008-02-29 Huntsman Int Llc Predpolimer, poliolni sestavek za izdelavo fleksibilne pene
KR20040029881A (ko) * 2002-10-02 2004-04-08 주식회사 화인텍 초저온 파이프 보냉용 폴리우레탄 폼 및 그것을 이용한단열재
BRPI0409646A (pt) * 2003-05-12 2006-04-25 Huntsman Int Llc composição de poliol, combinação, e, processos para preparar uma composição de poliol e para produzir espuma de poliuretano flexìvel
US20040266900A1 (en) * 2003-06-26 2004-12-30 Raymond Neff Viscoelastic polyurethane foam
US20060235100A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Kaushiva Bryan D Polyurethane foams made with vegetable oil hydroxylate, polymer polyol and aliphatic polyhydroxy alcohol
US9315612B2 (en) 2005-07-27 2016-04-19 Certainteed Corporation Composite material including rigid foam with inorganic fillers
JP5204754B2 (ja) 2006-03-24 2013-06-05 ハンツマン・インターナショナル・エルエルシー ポリウレタンフォームの製造方法
KR101502441B1 (ko) * 2006-04-12 2015-03-17 바스프 에스이 폴리우레탄의 제조 방법
CN101535023B (zh) * 2006-10-30 2013-04-24 江森自控科技公司 具有改善性能指标的非石油基聚氨酯泡沫产品及制备方法
US20090012195A1 (en) 2007-07-05 2009-01-08 Neff Raymond A Resin composition for use in forming a polyurethane article with increased comfort
US20090227758A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-10 Yoshiaki Miyazaki Polyurethanes having low levels of aldehyde emissions
US8901187B1 (en) 2008-12-19 2014-12-02 Hickory Springs Manufacturing Company High resilience flexible polyurethane foam using MDI
US8604094B2 (en) 2008-12-23 2013-12-10 Basf Se Flexible polyurethane foam and method of producing same
US8906975B1 (en) 2009-02-09 2014-12-09 Hickory Springs Manufacturing Company Conventional flexible polyurethane foam using MDI
JP4920051B2 (ja) * 2009-02-25 2012-04-18 株式会社日立製作所 酸素燃焼ボイラプラント及び酸素燃焼ボイラプラントの運転方法
MX2012000213A (es) * 2009-07-09 2012-01-25 Bayer Materialscience Ag Procedimiento para la fabricacion de materiales de espuma de poliuretano ignifugos con buenas propiedades de uso a largo plazo.
CN101993520B (zh) 2009-08-24 2014-02-19 拜耳材料科技(中国)有限公司 异氰酸酯封端预聚物、及其制备方法和用途
AU2010305647B2 (en) 2009-10-07 2013-09-12 Huntsman International Llc Process for making a flexible polyurethane foam
DE102009053224A1 (de) * 2009-11-06 2011-07-14 Bayer MaterialScience AG, 51373 Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanschaums und hieraus erhältlicher Polyurethanschaum
DE102009053218A1 (de) * 2009-11-06 2011-07-14 Bayer MaterialScience AG, 51373 Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanschaums mittels über- oder nahekritischen Treibmittels
JP5571414B2 (ja) * 2010-03-04 2014-08-13 株式会社イノアックコーポレーション マットレス用ポリウレタンフォーム
PT2635617T (pt) 2010-11-03 2019-02-18 Dow Global Technologies Llc Sistemas de poliuretano auto esmagáveis
CN102250311B (zh) * 2011-02-11 2012-12-26 江苏恒康家居科技有限公司 一种适用于平泡发泡工艺的mdi体系的非温感记忆海绵
US9228047B2 (en) 2011-02-14 2016-01-05 Dow Global Technologies Llc Low density polyurethane foams
EP2854880B1 (en) 2012-05-29 2019-03-13 3M Innovative Properties Company Absorbent article comprising polymeric foam
KR101412506B1 (ko) * 2012-11-13 2014-07-02 (주)쿠도스 폴리우레탄 발포체 조성물 및 이에 의한 폴리우레탄 발포체
CN103254389B (zh) * 2013-05-24 2015-01-07 淄博德信联邦化学工业有限公司 高回弹模塑及其制备方法
KR101526479B1 (ko) * 2013-11-12 2015-06-05 롯데케미칼 주식회사 중공사막 포팅제용 폴리우레탄 수지 조성물 및 중공사막 모듈
CN106661181A (zh) * 2014-06-12 2017-05-10 株式会社普利司通 软质聚氨酯泡沫和座垫
CN104194030B (zh) * 2014-08-08 2015-05-27 汕头市新力新材料科技有限公司 一种热塑性聚氨酯弹性体发泡珠粒及其制备方法
JP6464632B2 (ja) * 2014-09-22 2019-02-06 東ソー株式会社 ポリウレア樹脂製造用硬化剤、及びそれを用いたポリウレア樹脂の製造方法
CN108136067A (zh) 2015-10-05 2018-06-08 3M创新有限公司 包含柔性聚合物泡沫以及中间体的吸收制品
CN110741026A (zh) * 2017-06-20 2020-01-31 株式会社普利司通 软质聚氨酯泡沫用组合物、软质聚氨酯泡沫和车辆用座垫
ES3037933T3 (en) 2020-11-05 2025-10-08 Huntsman Int Llc Elastomeric polyurethane-polyurea comprising water blown foam having improved mechanical properties
DK4240782T3 (da) 2020-11-05 2025-08-04 Huntsman Int Llc Reaktive formuleringer til dannelse af et stærkt polyurethan-polyurea, der omfatter vandopblæst skum

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1422056A (en) 1973-05-29 1976-01-21 Ici Ltd Polyurethane foams
JPS5240355B2 (pl) * 1973-09-18 1977-10-12
GB1479658A (en) * 1975-04-02 1977-07-13 Ici Ltd Polyurethane foams
SU616267A1 (ru) * 1975-05-04 1978-07-25 Институт Химии Высокомолекулярных Соединений Ан Украинской Сср Способ получени водных дисперсий катионоактивных полиуретанов
US4256849A (en) 1976-10-21 1981-03-17 Bayer Aktiengesellschaft Process for the production of cold setting foams which contain urethane groups prepared from a mixture of 4,4-diphenyl methane diisocyanate and 2,4-diphenyl methane diisocyanate
US4499233A (en) * 1983-05-03 1985-02-12 Nl Industries, Inc. Water dispersible, modified polyurethane and a thickened aqueous composition containing it
DE3721058A1 (de) 1987-06-26 1989-01-05 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von kalthaertenden polyurethan-weichformschaumstoffen
DE3934098C1 (pl) 1989-10-12 1991-05-23 Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De
GB9126740D0 (en) * 1991-12-17 1992-02-12 Ici Plc Polyol compositions
DE4204395A1 (de) 1992-02-14 1993-08-19 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von kalthaertenden polyurethan-weichformschaumstoffen
EP0566251B2 (en) * 1992-04-16 2002-09-04 Huntsman International Llc Polyisocyanate composition
US5292778A (en) * 1992-11-20 1994-03-08 Woodbridge Foam Corporation Polymer-modified polyol dispersions and processes for production and use thereof
US5258417A (en) 1992-12-28 1993-11-02 Basf Corporation Low viscosity polymeric MDI
US5530085A (en) 1993-08-12 1996-06-25 H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Isocyanate functional phase-stable MDI/polydiene urethane prepolymer prepared by low temperature reaction
DE4327481A1 (de) * 1993-08-16 1995-02-23 Bayer Ag Als Verdickungsmittel geeignete Polyurethane und ihre Verwendung zur Verdickung wäßriger Systeme
US6521674B1 (en) * 1993-10-01 2003-02-18 Carpenter Co. Latex-like flexible polyurethane foam and process for making same
US5726240A (en) 1996-11-25 1998-03-10 Bayer Corporation Reactivity stabilization of polymethylene poly(phenylisocyanates)

Also Published As

Publication number Publication date
CA2337913C (en) 2009-09-01
DE69925294T2 (de) 2006-03-09
ATE295384T1 (de) 2005-05-15
PL345859A1 (en) 2002-01-14
JP4486255B2 (ja) 2010-06-23
DE69925294D1 (de) 2005-06-16
CN1130410C (zh) 2003-12-10
JP2002522581A (ja) 2002-07-23
ZA200100613B (en) 2002-01-22
CZ299813B6 (cs) 2008-12-03
EP1117719A1 (en) 2001-07-25
CA2337913A1 (en) 2000-02-17
RU2220156C2 (ru) 2003-12-27
MXPA01001039A (es) 2002-06-04
TR200100367T2 (tr) 2001-07-23
ES2238842T3 (es) 2005-09-01
BR9912772B1 (pt) 2010-09-08
WO2000008083A1 (en) 2000-02-17
CN1312831A (zh) 2001-09-12
BR9912772A (pt) 2001-05-08
US6417241B1 (en) 2002-07-09
EP1117719B1 (en) 2005-05-11
AR025129A1 (es) 2002-11-13
AU755101B2 (en) 2002-12-05
TW568921B (en) 2004-01-01
KR100563173B1 (ko) 2006-03-27
KR20010072282A (ko) 2001-07-31
AU5038099A (en) 2000-02-28
CZ2001453A3 (en) 2001-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL197318B1 (pl) Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej
JP5367674B2 (ja) フリーライズまたはスラブストック軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JP4023831B2 (ja) 軟質ポリウレタン発泡体を製造するための方法
JP2004505140A (ja) 改善された硬度特性を有する発泡イソシアネート系ポリマーおよびその製造方法
JP2006513277A (ja) ポリオール
MXPA99008220A (en) Process for preparing flexible polyurethane foam