SE455100B - Styv, snabbherdad fast polyuretanprodukt baserad pa en ammoniak- eller amininitierad polyeterpolyol, ett organiskt polyisocyanat och en flytande modifieringsmedelsforening samt forfarande for framstellning derav - Google Patents

Description

455 100 formen har produkterna tillräcklig hàllfasthet för att han- teras och har normalt tillräcklig hàllfasthet för att användas för sitt slutliga ändamål; de fysikaliska egenskaperna kan emellertid, om så önskas, vanligtvis förbättras genom efter- härdning vid förhöjda temperaturer.

De snabbhärdande, fasta, styva polyuretanprodukterna enligt föreliggande uppfinning erhålles genom: blandning och om- sättning av (A) ammoniak eller en amininitíerad polyeterpolyol med en ekvivalentvikt av från 50 till mindre än 250, företrä- desvis fràn 50 till 200, med (B) ett organiskt polyisocyanat som innehåller en aromatisk ring i närvaro av (C) en flytande modifieringsmedelsförening som har en kokpunkt över l50°C som väljes bland organiska fosfater, organiska fosfiter och orga- niska fosfonater och blandningar därav; vari komponenterna (A) och (B) finnes närvarande i sådana mängder att ett NCO:OH- -förhållande av från 0,8 till 1,5 tillhandahàlles, företrädes- vis fràn 0,9 till 1,2 och lämpligast från 0,95 till l,05, och komponent (C) användes i en mängd av från 5% till 60%, före- trädesvis 15-40 viktprocent, räknat pà den sammanlagda vikten av (A), (B) och (C).

Lämpliga amininitierade polyeterpolyoler som användes som komponent (A) i föreliggande uppfinning innefattar exempelvis de som framställes genom omsättning av en alkylenoxid med ammoniak eller en amin med 3-8 aktiva väteatomer.

Lämpliga aminer innefattar exempelvis ammoniak, etylendiamin, 1,3-diaminopropan, 1,4-diaminobutan, 1,5-díaminopropan, 1,6- -diaminohexan, dietylentriamin, trietylendiamin, tetraetylen- pentamin, pentaetylenhexamin och blandningar därav.

Lämpliga alkylenoxider innefattar exempelvis etylenoxid, 1,2-propylenoxid, 1,2-butylenoxid, 2,3-butylenoíid, 455 100 styrenoxid, epiklorhydrín, epibromhydrin, epíjodhydrin och blandningar därav.

Lämpliga organiska polyisocyanater som användes som komponent (B) i föreliggande uppfinning innefattar exempelvis varje organisk polyi ocyanat med två eller flera NCO-grupper per molekyl och icke nâgra andra substituenter med förmåga till omsättning med hydroxigrupperna i de amininitierade polyoxi- alkylenföreningar som användes som komponent (C). Isocyanat- grupperna behöver icke vara insubstituerade i den aromatiska ringen. Lämpliga sådana polyisocyanater innefattar exempel- vis 2,4-toluendiisocyanat, 2,6-toluendiisocyanat, p,p'-dife- nylmetandiisocyanat, p-fenylendiisocyanat, hydrerat metylen- difenyldiisocyanat, naftalendiisocyanat, dianisidindiisocya- nat, polymetylenpolyfenyl-isocyanat och blandningar av två eller flera polyisocyanater.

Andra organiska isocyanater som lämpligen användes och som skall innefattas i uttrycket organisk polyisocyanat innefat- tar isocyanatterminerade förpolymer framställda av de tidiga- re nämnda polyolerna och de ovan nämnda isocyanaterna.

Lämpliga organofosforföreningar som användes som den flytande modifieringsföreningen, komponent C, innefattar exempelvis organofosfater, organofosfiter och organofosfonater som har kokpunkter över l50°C.

Organofosfater, -fosfiter och -fosfonater som användes som den flytande modifieringsföreningen innefattar de flytande föreningar som motsvarar formlerna Y y Y R -NIÅ-o-R ; (R ) - -o-f- :-: - _ _ _ _ .-.._ 3 o O l l 3 n v ( )n, 113 o i? o al c...(a2)3-r_-o-1'='-(a.),_ ' O ' A. ..

I az R 2 455 100 vari Rl, R2 och R3 oberoende väljes bland alkyl, alkoxiaryl, aryloxiaryl, alkaryl, aralkylgrupper och halogensubstituerade derivat därav. Y är syre eller svavel, X är en halogen, dvs. klor, fluor, brom eller jod, n har ett värde av l eller 2.

Lämpliga sådana föreningar innefattar exempelvis tri-n-butyl- fosfat, trietylfosfat, trikresylfosfat, tris-(/Ö-kloretyl)- fosfat, tris-(2,3-dibrompropyl)-fosfat, butyldiklorfosfat, 2-kloretyldiklorfosfat, etyldiklorfosfat, dietylfluorfosfat, bis(2-kloretyl)-fluorfosfat, dibutylklorfosfat, isoamyldi- klortionofosfat, etyldibromtiofosfat, 2-klorfenyldiklorfos- fat, 2-2-metoxifenyldiklorfosfat, 2-fenoxifenyldiklorfosfat, 2-kloretyldiklorfosfit,tris-(2-kloretyl)-fosfit, tributyl- fosfit, trikresylfosfit, trietylfosfit, dietylisoamylfosfo- nat,dietyletylfos&nmt, dimetylmetylfosfonat, dietylmetylfosfo- nat, diisobutylisobutylfosfonat och bis(2-brompropyl)-2- brompropanfosfonat.

Uttrycket "flytande modifieringsmedel som kokar över l50°C“ innefattar eutektiska blandningar av de tidigare beskrivna grupperna av föreningar som utgör fasta substanser vid atmos- färstryck men de eutektiska blandningarna utgör en vätska vid rumstemperatur och atmosfärstryck som har kokpunkter över l50°C. I definitionen innefattas även de fasta föreningar av de tidigare beskrivna grupperna som är lösta i en flytande förening av någon av de tidigare beskrivna grupperna av fö- reningar som har kokpunkter över l50°C vari den resulterande lösningen utgör en vätska vid standardbetingelser beträffande temperatur och tryck och som har kokpunkter vid atmosfärs- tryck över 15o°c .

Andra föreningar innefattande inerta fyllmedel, exempelvis sand, mikroballonger, glasfibrer, asbest, aluminiumgranulat och kiselkarbidpulver, färgande medel, såsom pigment och färgämnen innefattande exempelvis kromoxid, ferrioxid och blandningar därav kan användas i kompositionerna enligt före- liggande uppfinning. 455 100 Lämpliga material av vilka lämpliga formar för gjutning av kompositionerna enligt föreliggande uppfinning kan framstäl- las innefattar polymer, exempelvis polyeten, polypropen, de- ras sampolymerer och liknande, polyuretaner, polysiloxanelas- ter, polyetylentereftalat, härdade polyepoxider och bland- ningar därav.

Det är föredraget att använda relativt tunnväggiga formar eller formar som har låg värmekapacitet eller värmelednings- förmåga. Tunga formar framställda av material med relativt hög värmeledningsförmåga, såsom aluminium, koppar, järn eller stål kan ge upphov till härdningsproblem, dvs. reaktanterna kanske inte med lätthet kan uttagas ur formen såvida formen icke 1 förväg uppnettee till so-9o°c, 1 synnerhet vid gjut- ning av relativt tunna sektioner. Material med hög värmeled- ningsförmåga, såsom koppar eller aluminium, kan emellertid användas som tunnväggiga formar utan föruppvärmning om värme- kapaciteten för formen är relativt låg jämfört med den värme- mängd som frigöres vid gjutningen.

Kompositionerna enligt föreliggande uppfinning är lämpliga som, men icke begränsade till sådana användningar som, ett gjutmaterial för framställning av lagerytor, ringformiga mel- lanläggssprickor, speldelar, dekorativa föremål, möbler eller möbelkomponenter, kugghjul eller andra maskindelar, gängade skyddande pluggar och kåpor.

I vissa fall är en blandning av komponenterna (A) och (B) så okombinerbara att reaktionen sker mycket långsamt (dvs. stel- ning kräver mer än 10 minuter). När detta inträffar kan en modifieringsförening som har en hög dielektrisk konstant bestämd vid 20°C och en frekvens av l x 104 cykler per sekund större än 4 och företrädesvis större än 8, exempelvis etyl- acetoacetat, propylenkarbonat, acetofenon och dimetylftalat användas för att göra blandningen kombinerbar. Dessa före- ningar bidrar till att göra komponenterna (A) och (B) mera kombinerbara genom att de kan blandas och snabbt kommer att 455 100 reagera och ge en snabbhärdande fast substans som är uttag- bar ur formen inom kortare tid än 5 minuter.

Modifierings-blandbarhetsföreningarna användes i en mängd inom intervallet 2,5-60% av den sammanlagda vikten av kompo- nenterna (A), (B) och(C) och sådana mängder är innefattade såsom en del av den totala mängden av komponent (C) som fin- nes närvarande i kompositionen.

I var och en av exemplen och jämförelseförsöken blandades alla komponenterna med undantag av polyisocyanatet omsorgs- fullt samman och därefter blandades polyisocyanatet hastigt in i blandningen och hälldes omedelbart i en polyetenform eller en skålav polyetylentereftalat.

Kompositionerna, härdingstider och formuttagningstider och egenskaper för produkterna redovisas i följande tabell. 1 lvnztunl.. ,..!||1|, .l|..| ...l .|. . 455 100 .äwficuäfin fi wwwmnæfln uwääñvomflšom acw vëflåømw .Eu nflfi mmfiÉ âëå mw Cm. wuußum 7 umnøumcnn wuosm HÅ om om ov h. om 4 mm m m .xm ow mm muwæum uwflwuwsun wuosw .fl Å om om mm H mm m om 4 N Jfi mæ Gm wunwum »wfimfn mäoå åå om mN om m om m mm m H .å Mußumm zoo mwflwmbm mm.o .i ll || øwmnfi om 4 om m m xmmuwm uoxoflumw m>0um oømwflflß :oo mwmåwm :Bmäw .wwflmä S5 i ä å âmfi om m å 4 4 šmää Hmmcflcvmnmcšm m=U\m GwEuOu H: mcflcfiwuw Emuw å Emnw å Emuw å .MG xßmuww uwflw »wfimän møëmßv: »Q .xmw bmflwöäfi. nwmmxmämm Hmm .xww H En. U .Éwcoàobm m unwcomoöm 4 ucwcêöm uøflw mmflš fi u? . Håäå 455 100 De amíninitierade polyoler som användes som komponent (A) í föregående exempel och jämförelseförsök var följande; Tyg A utgjorde en aminoetyletanolamin omsatt med propylenoxid i ett molförhàllande av ungefär 1:3 med en hydroxiekvivalentvikt av ungefär 72.

Tyg B utgjorde reaktionsprodukten av dietylentríamin med propylenoxid í ett molförhållande av ungefär 1:5 och med en OH-ekvívalentvíkt av ungefär 76.

De polyisocyanater som användes som komponent (B) i föregående exempel och jämförelseförsök var följande: Tyg A utgjorde en 80/20-blandning av 2,4-/2,6-isomererna av toluendiisocyanat med en NCO-ekvívalentvikt av ungefär 87.

De modífíeringsföreningar som användes som komponent (C) i föregående exempel och jämförelseförsök var följande; Tyg H Tríkresylfosfat Tyg I Tri-n-butylfosfit Tyg J Bis(2-brompropyl)-2-brompropanfosfonat Vi “AI

Claims (4)

1. f? 455 100 PATBNTRRÅV l. Styv, snabbhärdad, fast polyuretanprodukt med en densitet av minst l g/cm3, som framställes utan användning av någon katalysator eller utifrån anbringat värme lämplig exempelvis som ett gjutmaterial för framställning av lager- ytor, ringformiga mellanläggsbrickor, speldelar; dekorativa föremål, möbler eller möhflkomponenter, kugghjul eller andra maskindelar och gängade skyddande pluggar eller kåpor, k ä z1 n e t e <: k 11 a d därav, att den erhålles som resultat av bland- ning av,förutom eventuella inerta tillsatsmedel,de komponenter som består av (A) en ammoniak- eller amininitierad P0lYetefP0lY01 med en OH-ekvivalentvikt av från 50 till mindre än 250; (B) ett organiskt polyisocyanat som innehåller en aromatisk ring och (C) en flytande modifieringsmedelsförening med en kokpunkt över l50oC som väljes bland organiska fosfater, organiska fosfiter och organiska fosfonater, vari komponenterna (A) och (B) finnes närvarande i sådana mängder att NCO:OH-förhållandet är från 0,8 till 1,5 och komponent (C) användes i en mängd av 5-60% av den sammanlagda vikten av komponenterna (A), (B) och (C).

2. Polyuretanprodukt enligt patentkravet 1, k ä n - n e t o c k n a d av att komponenterna (A) och (E) finnes närvarande i sådana mängder att NCO:OH-förhållandet är från ungefär 0,90:l till ungefär l,2:l och komponent (C) finnes närvarande i en mängd av från ungefär 15 viktprocent till ungefär 40 viktprocent av den sammanlagda vikten av komponen- terna (A), (B) och (C).

3. Polyuretanprodukt enligt patentkravet 2, k ä n n e f t e c k n a d av att komponenterna (A) och (B) finnes närva- rande i sådana mängder att NCO:0H-förhållandet är från unge- fär 0,95:l till ungefär l,0S:l.

4. Förfarande för framställning av fasta polyuretan- produkter enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att man blandar (A) en ammoniak- eller amininitierad polyeterpolyol med en OH-ekvivalentvikt av från 50 till mindre 455 100 10 än 250; (B) ett organiskt polyisocyanat som innehåller en aromatisk ring och (C) en flytande modifieringsmedelsföre- ning med en kokpunkt över l50OC som väljes bland organiska fosfater, organiska fosfiter och organiska fosfonater, var- vid reaktionsblandningen snabbt kommer att härda och kompo- nenterna (A) och (B) finnes närvarande i sådana mängder att NCO:OH-förhållandet är från 0,8 till 1,5 och komponent (C) användes i en mängd av från 5 till 60 % av den sammanlagda vikten av komponenterna (A), (B) och (C). ko