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DE1219671B - Process for the production of polyurethane foams - Google Patents

Process for the production of polyurethane foams

Info

Publication number
DE1219671B
DE1219671B DEJ25525A DEJ0025525A DE1219671B DE 1219671 B DE1219671 B DE 1219671B DE J25525 A DEJ25525 A DE J25525A DE J0025525 A DEJ0025525 A DE J0025525A DE 1219671 B DE1219671 B DE 1219671B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
polyurethane foams
water
production
foam
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEJ25525A
Other languages
German (de)
Inventor
John Francis Wood
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
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 Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Publication of DE1219671B publication Critical patent/DE1219671B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/02Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by the reacting monomers or modifying agents during the preparation or modification of macromolecules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen.Method of making polyurethane foams The invention relates to improvements in the manufacture of polyurethane foams.

Es ist bereits bekannt, Polyurethanschaumstoffe durch Umsetzung eines organischen Polyisocyanats mit einer organischen Polyhydroxylverbindung und Wasser herzustellen. It is already known, polyurethane foams by implementing a organic polyisocyanate with an organic polyhydroxyl compound and water to manufacture.

Das Wasser reagiert hierbei mit dem Polyisocyanat, wodurch sich Kohlendioxydgas bildet, das in der polymeren Masse eingeschlossen wird, so daß ein zelliges Material entsteht. Die Dichte dieser Schaumstoffprodukte kann durch Einstellen des in dem Reaktionsgemisch verwendeten Wassergehalts variiert werden. So wird normalerweise aus einem Ansatz, der 30/o Wasser in bezug auf das Gewicht der Polyhydroxylverbindung aufweist, ein Schaumstoff mit einer Dichte von ungefähr 0,030 bis 0,03i g/cm5 erhalten. Durch Erhöhung des Wassergehaltes können niedrigere Dichten erzielt werden. The water reacts with the polyisocyanate, creating carbon dioxide gas forms, which is included in the polymer mass, so that a cellular material arises. The density of these foam products can be adjusted by adjusting the in the Reaction mixture used water content can be varied. This is usually how it will be from a batch containing 30 / o water based on the weight of the polyhydroxyl compound obtained a foam having a density of about 0.030 to 0.03i g / cm5. Lower densities can be achieved by increasing the water content.

Obwohl es für viel Verwendungszwecke aus wirtschaftlichen Gründen vorteilhaft ist, einen Schaumstoffmiteinermöglichst niedrigen Dichte zu verwenden, ist es manchmal erwünscht, daß der Schaumstoff eine etwas höhere Dichte aufweist. Schaumstoffprodukte mit höheren Dichten können durch Verminderung des angewendeten Wassergehaltes hergestellt werden, aber die dabei erhaltenen Produkte sind nicht immer vollständig zufriedenstellend, insbesondere, wenn nicht mehr als 2,5 01o Wasser angewendet wird. So verlieren die auf diese Weise erhaltenen Schaumstoffe mit hoher Dichte oftmals nur langsam ihre Oberflächenklebrigkeit und härten nur langsam aus, d. h., daß sie nur langsam ihre endgültigen physikalischen Eigenschaften erreichen. Although it is used for a lot of economic reasons it is advantageous to use a foam with the lowest possible density, it is sometimes desirable for the foam to have a somewhat higher density. Foam products with higher densities can be reduced by reducing the applied Water content can be produced, but the products obtained are not always completely satisfactory, especially if not more than 2.5010 water is applied. Thus, the foams obtained in this way lose a lot Often only slowly seal their surface tack and harden only slowly, d. that is, they are slow to reach their ultimate physical properties.

Die USA.-Patentschrift beschreibt die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen durch Auspressen eines Isocyanatendgruppen aufweisenden Polyurethanpolymeren in eine Wasserdampf enthaltende Atmosphäre. The U.S. patent describes the manufacture of polyurethane foams by pressing out a polyurethane polymer containing isocyanate end groups in an atmosphere containing water vapor.

In der französischen Patentschrift ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus synthetischen Harzen beschrieben, indem diese einer Hochfrequenzbestrahlung ausgesetzt werden.In the French patent is a method of manufacture of foams made from synthetic resins are described by exposing them to high-frequency radiation get abandoned.

Es wurde nun gefunden, daß ausgezeichnete Polyurethanschaumstoffe in zweckmäßiger Weise hergestellt werden können, indem man ein organisches Polyisocyanat mit einer organischen Polyhydroxylverbindung und mit nicht mehr als 2,5 01o Wasser als Treibmittel, bezogen auf das Gewicht der Polyhydroxylverbindung, unter Wärmezufuhr von außen umsetzt, mit dem Kennzeichen, daßdem Reaktionsge misch durch MikrowellenheizungWärme in dem Maße zugeführt worden ist, so daß die in dem geschäumten Polyurethan auftretende Temperatur, die sich aus der durch Mikrowellenheizung zugeführten Wärme und der Reaktionswärme ergibt, nicht unter 120"C liegt. It has now been found that excellent polyurethane foams Can be conveniently prepared by adding an organic polyisocyanate with an organic polyhydroxyl compound and with no more than 2.5% water as a blowing agent, based on the weight of the polyhydroxyl compound, with the supply of heat implemented from the outside, with the indicator that the reaction mixture is heated by microwave heating has been supplied to the extent that the occurring in the foamed polyurethane Temperature resulting from the heat supplied by microwave heating and the Heat of reaction results, is not below 120 "C.

Da die Polyurethanschaumbildungsreaktion in hohem Maße exotherm ist, so hängt die dem Reaktionsgemisch zuzuführende Wärmemenge, um die Endtemperatur auf oberhalb 120"C zu bringen, in jedem einzelnen Fall von dem jeweiligen verwendeten Ansatz ab. So wird es selbstverständlicherweise notwendig sein, einem Reaktionsgemisch, das nur 10/, Wasser enthält, mehr Wärme zuzuführen als einem Gemisch, das 20/, Wasser aufweist. Zur Erzielung und Übermittlung der Mikrowellen sowie zur Absorption derselben durch das Reaktionsgemisch können bekannte bzw. geeignete Vorrichtungen zur Verwendung gelangen. Since the polyurethane foaming reaction is highly exothermic, the amount of heat to be supplied to the reaction mixture depends on the final temperature to above 120 "C, in each individual case of the particular one used Approach. So it will of course be necessary to add a reaction mixture, that contains only 10 /, water, add more heat than a mixture that contains 20 /, water having. To obtain and transmit the microwaves and to absorb them known or suitable devices for use by the reaction mixture reach.

So kann beispielsweise das Reaktionsgemisch in einem geeigneten Behälter in einen Hohlraumresonator eingebracht werden, der auf die besondere Frequenz der verwendeten Mikrowellen anzusprechen vermag. For example, the reaction mixture can be in a suitable container be introduced into a cavity resonator, which on the special frequency of the able to address the microwaves used.

Eine allgemein verwendete Frequenz ist 2450 Megahertz, das entspricht ungefähr einer Wellenlänge von 12,5 cm.A commonly used frequency is 2450 megahertz, which is the equivalent approximately a wavelength of 12.5 cm.

Die Oberfläche des Schaumes kann weiterhin nach Belieben während des Steigens des Schaumes und/oder während der nachfolgenden Aushärtungsperiode durch die Anwendung von Infrarotbestrahlung in hier nicht beanspruchter Weise erhitzt werden. The surface of the foam can continue at will during the rise of the foam and / or during the subsequent curing period heated by the use of infrared radiation in a manner not claimed here will.

Bei den organischen Polyisocyanaten und P,olyhydroxylverbindungen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, handelt es sich um solche, die im Zusammenhang mit der Herstellung von Polyurethanen nach Stand. der- Technik bekannt sind. In the case of organic polyisocyanates and polyhydroxyl compounds, which are used in the method according to the invention are those those in connection with the production of polyurethanes according to the prior art are known.

Geeignete organische Polyhydroxylverbindungen sind z. B. Hydroxylgruppen aufweisende Polyester, Polyesteramide, Polyäther oder-nichtpoly.mere Oxyalkylierungsprodukte von aktive WasserstofFatome enthaltenden Verbindungen.Suitable organic polyhydroxyl compounds are, for. B. hydroxyl groups containing polyesters, polyester amides, polyethers or non-polymeric oxyalkylation products of compounds containing active hydrogen atoms.

Wie es in der Technik bekannt ist, können dem Reaktionsgemisch auch Katalysatoren einverleibt werden, wie z. B. tertiäre Amine oder organische Verbindungen von Metallen, oberflächenaktive Mittel, wie z. B. Polysiloxane, weitere inerte Treibmittel, wie z. B. inerte flüchtig Flüssigkeiten, ferner Füllstoffe, feuerhemmende Mittel, färbende: Mittel und andere bei der Herstellung von vernetzten Polyurethanen übliche Zusatzstoffe. As is known in the art, the reaction mixture can also Catalysts are incorporated, such as. B. tertiary amines or organic compounds of metals, surfactants, such as. B. Polysiloxanes, other inert blowing agents, such as B. inert volatile liquids, also fillers, fire retardants, Coloring agents and others commonly used in the manufacture of crosslinked polyurethanes Additives.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel erläutert. Alle Teile und Prozentangaben sind in Gewioht" ausgedrückt: Beispiel Es wurde - eine Masse hergestellt durch rasches Mischen von, 400 Teilen eines Glycerin-Propylenoxyd-Adduktes- mit einem Hydroxylwért entsprechend 56 mg KOH/g, 80 Teilen eines 80: 20-Gemisches aus Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat und eines weiteren Gemisches, das 4 Teile Wasser, 0,4 Teile Triäthylendiamin, 8 Teile N,N-Dimethylphenyläthylamin und 4 Teile eines Siloxanoxyalkylenblockmischpolymeren enthielt. Während des Mischens wurde die Masse durch Mikrowellen einer Frequenz von 2450 Megahertz auf 80"C erwärmt. Sie wurde hierauf in eine Form gegossen, wo siewährend des Steigens des Schaumes und dann noch weitere 10 Minuten durch Infrarotbestrahlung erhitzt wurde. Innerhalb des Schaumes wurde eine Maximaltemperatur von 140"C erreicht. Es wurde ein elastisches zelliges Produkt mit einer Dichte von 0,08 g/cm3 erhalten. Wenn die Masse nicht durch Mikrowellenheizung erhitzt wurde, so brach der erhaltene Schaum zusammen oder der Schaumstoff schrumpfte über die üblichen, tragbaren Grenzen hinaus. The invention is illustrated by the following example. All parts and percentages are expressed in weight: Example It became - a mass produced by rapidly mixing 400 parts of a glycerine-propylene oxide adduct- with a hydroxyl value corresponding to 56 mg KOH / g, 80 parts of an 80:20 mixture from toluene-2,4- and -2,6-diisocyanate and another mixture, the 4 parts Water, 0.4 parts of triethylenediamine, 8 parts of N, N-dimethylphenylethylamine and 4 parts of a siloxaneoxyalkylene block copolymer. While mixing was the crowd heated to 80 "C by microwaves at a frequency of 2450 megahertz. They was then poured into a mold where the foam and then heated for a further 10 minutes by infrared radiation. Within of the foam a maximum temperature of 140 "C was reached. It became an elastic Cellular product obtained with a density of 0.08 g / cm3. If the crowd doesn't was heated by microwave heating, the resulting foam collapsed or the foam shrank beyond the usual, portable limits.

Claims (1)

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, durch Umsetzung eines organischen Polyisocyanats miteiner organischen Polyhydroxylverbindung und mit nicht mehr als 2,5 0/o Wasser als Treibmittel, bezogen auf das Gewicht der Polyhydroxylverb indung, unter Wärmezufuhr von außen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktionsgemisch durch Mikrowellenheizung Wärme in dem Maße zugeführt worden ist, so daß die in dem geschäumten Polyurethan auftretende Temperatur, die sich aus der durch Mikrowellenheizung zugeführten Wärme und der Reaktionswärme ergibt, nicht unter 120"C liegt. Claim: Process for the production of polyurethane foams, by reacting an organic polyisocyanate with an organic polyhydroxyl compound and with no more than 2.5% water as a propellant, based on the weight of the Polyhydroxylverbindung, with the supply of heat from the outside, characterized in that the reaction mixture has been supplied with heat to the extent by microwave heating is, so that the temperature occurring in the foamed polyurethane, which results from the heat supplied by microwave heating and the heat of reaction, is not below 120 "C. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1300107; USA.-Patentschrift Nr. 2 850 467; »British Plastiec«, Oktober 1963, S. 562 bis 565. Documents considered: French patent specification No. 1300107; U.S. Patent No. 2,850,467; "British Plastiec", October 1963, p. 562 to 565.
DEJ25525A 1963-03-27 1964-03-24 Process for the production of polyurethane foams Pending DE1219671B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1219671X 1963-03-27

Publications (1)

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DE1219671B true DE1219671B (en) 1966-06-23

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ID=10883535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEJ25525A Pending DE1219671B (en) 1963-03-27 1964-03-24 Process for the production of polyurethane foams

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DE (1) DE1219671B (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2850467A (en) * 1956-04-30 1958-09-02 Du Pont Continuous production of cellular polyurethane plastics
FR1300107A (en) * 1960-07-13 1962-08-03 Emil Vogel Gmbh Process for manufacturing foams of synthetic materials and sandwich elements by high frequency treatment, as well as products conforming to those obtained

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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FR1300107A (en) * 1960-07-13 1962-08-03 Emil Vogel Gmbh Process for manufacturing foams of synthetic materials and sandwich elements by high frequency treatment, as well as products conforming to those obtained

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