DE1152253B

DE1152253B - Verfahren zum Herstellen von Presskoerpern auf Basis von Polyesterurethanen unter Verwendung von Polyester-urethanabfaellen

Info

Publication number: DE1152253B
Application number: DEP27117A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Stegemann; Dr Guenter Lehmann; Horst Schossig
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1961-05-08
Filing date: 1961-05-08
Publication date: 1963-08-01

Description

Verfahren zum Herstellen von Preßkörpern auf Basis von Polyesterurethanen unter Verwendung von Polyesterurethanabfällen Die Erfindung behandelt ein Verfahren zum Herstellen von Preßkörpem auf Basis von Polyesterurethanen unter Verwendung von in granulierter Form mittels Wasserdampf unter Druck aufgeschlossenen Polyesterurethanabfällen und Polyisocyanaten.
Es ist bekannt, Abfälle auf der Basis von Polyesterurethan in granulierter Form mit Wasserdampf zu behandeln, um eine erste Stufe des Abbaus zu erreichen. Das dadurch erhaltene Material kann unter Zusatz von Di-oder Polyisocyanaten wieder in einen kautsohukelastischen Werkstoff übergeführt und zu Gebrauchsgegenständen verpreßt werden. Die Erfahrung zeigt, daß bei diesem Verfahren eine verhältnismäßig lange Aufschlußzeit mit Heißdampf erforderlich ist und daß dabei der Abbau des Polyesterurethans nicht in allen Bereichen gleichmäßig erfolgt.
Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, ist man dazu übergegangen, nicht von granuliertem, sondern von feinpulvrigem Material auszugehen. Die Herstellung eines derartigen Feinpulvers erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand an Arbeit, so daß eine einschneidende Verbilligung für die Verarbeitung der Abfälle auf diese Weise auch nicht erzielt werden konnte.
Es ist auch schon bekannt, Hochdruckwasserdampf von 20 bis 25 atü bei 230° C zum Aufschluß von Kunststoffen auf der Basis von Polyesterurethanen zu verwenden, um einen gleichmäßigen Aufschluß zu erzielen. Diese Maßnahme erfordert einen erheblichen Energieaufwand, und ein Aufschluß unter diesen Bedingungen ist im laufenden Betrieb nicht ungefährlich. Der Abbau des Kunststoffes erfolgt aber dabei in einem so starken Maße, dal3 auch ein Absinken der physikalischen Eigenschaften beim fertigen Erzeugnis unvermeidbar ist.
Werden dabei zurVermeidung vonNebenreaktionen Erdalkalioxyde zugesetzt, so muß man in Kauf nehmen, daß diese später wieder zu entfernen sind.
Zur nützlichen Verwendung von Polyesterurethanabfällen ist es auch schon bekanntgeworden, diese mit PVC zu verschneiden. Für die anstehende Aufgabe ist diese Maßnahme nicht brauchbar, da das fertige Erzeugnis ebenfalls PVC-ähnliche Eigenschaften aufweist.
Zum Quellen der Polyesterurethanabfälle sind auch schon halogenhaltige Weichmacher verwendet worden.
Diese verbleiben jedoch auch später in dem Ausgangsstoff. Da sie ein Nachlassen der physikalischen Eigenschaften bedingen, ist die Verwendung dieses Materials im wesentlichen nur für Schaumstoff geeignet.
Zur Verwertung von Abfällen aus Polyesterurethan- schaumstoffen ist auch schon bekannt, diese mit Lösungsmitteln bei hoher Temperatur zu behandeln und anschließend das Lösungsmittel durch Destillation zu entfernen. Das so erhaltene Produkt ist ebenfalls nur als Zusatz zu Schaumstoffen geeignet und erfordert außerdem bei der Verarbeitung einen bemerkenswert hohen Kostenaufwand.
Verwendet man als Lösungsmittel für den Abfall Polyester und Polyisocyanaten bei höherer Temperatur, so ist dabei der Anteil an zusetzbarem Schaumstoffabfall im Verhältnis zum Polyester und Isocyanat nur gering. Die Verarbeitung großer Mengen Abfall zu Schaumstoff erfordert noch wesentlich größere Mengen an frischen Polyestern und Polyisocyanaten.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend erwähnten Nachteile zu beseitigen und die bei den Gieß-und Preßverfahren von massiven Polyesterurethanartikeln abfallenden Reststücke verlustfrei und ohne Qualitätsverminderung wieder verwenden zu können. Dabei sollen die gleichen Eigenschaften erreicht werden, wie sie bei den Artikeln aus neuen Komponenten erhalten werden, damit nicht zwei Gruppen von Artikeln mit unterschiedlichen Eigenschaften entstehen. Außerdem sall der Aufwand für die Behandlung der als Reststücke anfallenden Rückstände gering sein.
Bei der Lösung der-Aufgabe wird ausgegangen von einem Verfahren, wie es eingangs beschrieben ist.
Die Lösung besteht darin, daß als mittels Wasserdampf unter Druck aufgeschlossene Polyesterurethanabfälle solche verwendet werden, die mit Lösungsmitteln vorher angequollen und anschließend an die Wasserbehandlung getrocknet worden sind. Auf diese Weise wird durch eine schonende Behandlung ein gleichmäßig abgebautes Material in kurzer Zeit unter geringem Aufwand erhalten. Beim Anquellen mit Lösungsmittel wird die Voraussetzung geschaffen, daß mittels Wasserdampf eine Hydrolyse bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen und in kurzer Zeit stattfinden kann. Ohne gleichzeitigen Abbau des Produktes werden hauptsächlich nur die Vemetzungsstellen beseitigt und gleichzeitig neue Reaktionsfähigkeit gegenüber Isocyanaten geschaffen.
Als geeignete Lösungsmittel für den Anquellvorgang haben sich Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Dimethylsulfoxyd, Dimethylformamid oder Dioxan bewährt, Eine unterschiedliche Wirkung dieser Lösungsmittel liegt zum Teil darin, daß bei der Verwendung von wasserlöslichen Lösungsmitteln die spätere Einwirkungszeit des Wasserdampfes noch kürzer wird und damit ein schnellerer Aufschluß der vernetzten Kunststoffabfälle erfolgt. Die Verwendung von Methylenchlorid oder Tetrachlorkohlenstoff hat dagegen den Vorteil, daß diese Lösungsmittel wegen ihrer Wirtschaftlichkeit eine noch rationellere Arbeitsweise ermöglichen. Die Vorbehandlung der vernetzten Kunststoffabfälle mit einem anquellenden Lösungsmittel ermöglicht es, von einem recht grobstückigen Material auszugehen.
Die Behandlung des Granulats mit dem anquellenden Lösungsmittel kann bei Zimmertemperatur erfolgen, sie erfordert keinerlei apparativen Aufwand.
Die Einwirkung des Lösungsmittels erfolgt bis zu einer Aufnahme von etwa 10 bis 40"/o, bezogen auf die Granulatmenge. Die aufzunehmenden Lösungsmittelmengen schwanken je nach Lösungsmittel in bestimmten Grenzen und hängen außerdem davon ab, welche Typen von vernetzten Kunststoffen aufgeschlossen werden sollen.
Beispiel 1 1000 g eines Granulats aus Polyesterurethan der Shore-Härte 65° werden bei Zimmertemperatur mit 80 g Methylenchlorid übergossen. Nach etwa 10 Minuten ist das Quellungsmittel restlos aufgenommen.
Nach 2stündigem Lagern wird das angequollene Material in einen Autoklav gegeben und 10 bis 20 Minuten lang mit gesättigtem Wasserdampf von etwa 155° C (etwa 5 atü) behandelt. Nach dem Entspannen des Autoklavs wird die Masse im Trockenschrank bei 110° C über Nacht getrocknet. (Die Trocknung kann auch bei Raumtemperatur erfolgen, benötigt dann aber eine entsprechend längere Zeit.) Das trockene, aufgeschlossene Material wird auf der kalten Walze zum Fell ausgezogen und mit folgenden Zusätzen versehen.
1000 g aufgeschlossenes Material, 5 g Stearinsäure, 80 g dimerisiertes Toluylen-2, 4-diisocyanat, 3 g Beschleuniger.
Die Zusätze lassen sich gut einmischen. Das erhaltene Fell wird anschließend unter der Presse bei etwa 140° C (3 atü) zu Platten verpreßt, die folgende physikalischen Daten aufweisen.

Bruchfestigkeit, kg/cm2 ............ 200 Bruchdehnung, °/o... 500 Spannungswert bei 300°/o.. 83 ShoreA...... 65 Rückprallelastizität,"/o 20° C.. 28 100° C.................. 54 Spezifisches Gewicht, g/cm3 1, 25 Abrieb, mm3.... 36 Beispiel 2 1000 g eines Granulats aus Polyesterurethan der Shore-Härte 80° werden, wie im Beispiel 1 angegeben, aufgearbeitet und auf der kalten Walze wie folgt gemischt.

I II III

Aufgeschlossenes Material. g 1000 1000 1000

Stearinsäure, g 5 5 5

Dimerisiertes Toluylen-2, 4-

diisocyanat, g. 80 100 200

Vemetzer, g............--68

Beschleuniger, g.. 3 3 3

Die entstandenen Walzfelle wurden unter der Presse zu Platten gepreßt, die folgende physikalische Daten aufweisen :

I II III

Bruchfestigkeit, kg/cm2 .. 210 250 240

Bruchdehnung,"/e.. 720660480

Spannungswert

bei 300°/o... 91 105 149

bei 145174-

Shore 758092

RückpraJIelastizität,"/o

20° C... 42 42 31

100° 63 65 48

Spezifisches Gewicht, g/cm3 1, 24 1, 24 1, 26

Abrieb, mm3 l 9 17 36

Weiterreißfestigkeit, kg/cm 60/58 62/73 63/61

Beispiel 3 1000 g eines Granulats aus Polyesterurethan der Shore-Härte 90° werden, wie im Beispiel 1 angegeben, aufgearbeitet, jedoch werden bei dieser Shore-Härte 350 g Methylenchlorid zum Anquellen hinzugezogen.

Eine Mischung aus aufgeschlossenem Material... 1000 g Stearinsäure. 5 g dimerisiertem Toluylen-2, 4-diisocyanat.. 80 g Beschleuniger. 3 g wird auf der kalten Walze zum Fell ausgezogen und zu Platten verpreßt, die folgende physikalische Daten aufweisen : Bruchfestigkeit, kg/cm2 ............ 220 Bruchdehnung, °/o. 575 Spannungswert bei 300°/o.. 103 bei 500 ouzo 187 Short A 74 Rückprallelastizität, °/0 20° C. 32 100°C .................. 58 Spezifisches Gewicht, g/cmS 1, 26 Abrieb. mus 47 Beispiel 4 1000 g eines Granulats aus Polyesterurethan der Shore-Härte 95° werden, wie im Beispiel 3 angegeben, aufgearbeitet.
Eine Mischung aus aufgeschlossenem Material... 1000 g Stearinsäure ................... 5 g dimerisiertem Toluylen-2, 4-diisocyanat... 80 g Beschleuniger. 3 g

Claims

wird auf der kalten Walze zu einem Fell ausgezogen und zu Platten verpreßt, die folgende physikalische Daten aufweisen : Bruchfestigkeit, kg/cmi'.. 230 Bruchdehnung, % .................. 450 Spannungswert bei 300 /o.. 175 Shore A.............. 87 Rückprallelastizität, a/o 20° C. 26 100°C ........................... 54 Spezifisches Gewicht, g/cm3. 1, 27 Abrieb, mm3 ......... 57 PATENTANSPRUCH : Verfahren zum Herstellen von Preßkörpern auf Basis von Polyesterurethanen unter Verwendung von in granulierter Form mittels Wasserdampf unter Druck aufgeschlossenen Polyesterurethanabfällen und Polyisocyanaten, dadurch gekennzeichnet, daß als mittels Wasserdampf unter Druck aufgeschlossene Polyesterurethanabfälle solche verwendet werden, die mit Lösungsmitteln vorher angequollen und anschließend an die Wasserbehandlung getrocknet worden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften : Deutsche Patentschriften Nr. 861926, 951268, 959 409, 962 649 ; deutsche Auslegeschriften Nr. 1010 731, 1014 739.