CH435717A

CH435717A - Verfahren zur Nachbehandlung von Schaumstoffen aus Polyurethanen

Info

Publication number: CH435717A
Application number: CH1215664A
Authority: CH
Inventors: Bauer Johann; Zenz Aloys
Original assignee: Bauer Johann; Reisgies Bernd
Priority date: 1962-07-17
Filing date: 1964-09-18
Publication date: 1967-05-15
Also published as: BE653541A; NL6411568A; GB1037066A; DE1179362B; FR1363057A

Description


  Verfahren     zur        Nachbehandlung    von     Schaumstoffen    aus     Polyurethanen       Es ist bereits vorgeschlagen worden, die in bekann  ter Weise nach dem     Diisocyanat-Polyadditionsverfahren     hergestellten     Polyurethan-Schaumstoffe    mit alkalisch  oder     sauer    reagierenden, zur Hydrolyse von     Ester-          und'/oder        Urethangruppen        gefähigten    Mitteln derart zu  behandeln,

       d'ass    eine Gewichtsverminderung von etwa  10 bis etwa     50%    des     ursprünglichen    Gewichtes eintritt,  wobei zweckmässig gleichzeitig eine mechanische Be  handlung der Schäume     durch    Walken, Wringen oder  wiederholtes Zusammendrücken durchgeführt wird.  Man hat auch bereits mit Wasser mischbare Lösungs  mittel wie Aceton als Zusatz zu     wässrigen    Behandlungs  lösungen der     vorerwähnten    Art verwendet.  



  Es wurde nun gefunden, dass man die Nachbehand  lung von Schaumstoffen aus     Polyurethanen    mit über  raschenden neuen Effekten derart durchführen kann,  dass man als Behandlungsmittel Lösungen von     alkalisch     reagierenden Mitteln, vorzugsweise von Natrium- oder       Kaliumhydroxyd,    in wasserfreien     niederen    Alkoholen,  vorzugsweise in     Methyl-    oder     Äthylalkohol,    verwendet  und die Behandlung durchführt, bis eine Gewichtsver  minderung von etwa 10 bis etwa 70% des ursprüng  lichen     Gewichtes    eingetreten ist.  



  Während man nach den bekannten Verfahren       erhöhte    Temperaturen anwenden muss, um kurze       Behandlungszeiten    zu erreichen,     kann    man nach dem  Verfahren gemäss der Erfindung     dien    gewünschten Effekt  bei Raumtemperatur in genügend kurzen Zeiten errei  chen. Beispielsweise wird bei den bekannten Verfahren  eine Temperatur von 70-80 C benötigt, wenn man die  Nachbehandlung mit 10%iger     Natronlauge    in einer  Zeit von 5-10 Minuten     durchführen    will.

   Wenn     man     gemäss dem Verfahren der Erfindung arbeitet,     kann     man unter Verwendung einer     5-15%igen        Lösung    von  z. B.     Natriumhydroxyd    in wasserfreiem Methylalkohol  den     gleichen    Effekt in einer Zeit von etwa 1     Minute    bei  Zimmertemperatur erreichen. Abgesehen davon lassen  sich gemäss dem neuen Verfahren Schaumstoffe nach  behandeln, die sich gemäss den bekannten Verfahren  überhaupt nicht oder nur sehr schwer     veredeln    lassen.

           Beispielsweise    kann ein mit     Silikonöl    hergestellter       Polyurethan-VL        100-Schaum        unter    Verwendung einer       5-15%igen,        Natriumhydroxyd    enthaltenden     methylal-          koholischen    Lösung bei Zimmertemperatur in     etwa    3  Minuten aufgeschlossen werden, während man beim  Arbeiten im     wässrigen    Medium starke Säuren verwen  den muss, um einen Aufschluss solcher Ausgangspro  dukte zu erreichen.  



  Ähnliches:     gilt    für die mit     Desmophen        VL    100 (vgl.       Bayer-Kunststoffe    1955, S. 68) hergestellten Spezial  schaumstoffe, die sich in einem     wässrigen    Medium nur  sehr schlecht aufschliessen lassen.  



  Das Verfahren     gemäss    der Erfindung bietet den  zusätzlichen Vorteil, dass der bei der     Herstellung    des  Schaumstoffes verwendete Aktivator weitgehend aus  dem Schaumstoff herausgelöst     wird.    Die in den Schaum  stoffen sonst enthaltenen Reste von Aktivatoren bewir  ken eine geringe     Alterungsbeständigkeit    des Schaum  stoffes.     Durch    das Herauslösen .der Reste des Aktiva  tors wird der Schaumstoff     alterungsbeständiger.     



       Die    Erfindung beruht u. a. darauf, dass die für die  Herstellung der Behandlungsbäder verwendeten niede  ren     aliphatischen    Alkohole ein grösseres     Benetzungs-          vermögen    besitzen als Wasser und die Behandlungs  bäder gemäss der     Erfindung    die Schaumstoffe dement  sprechend     gleichmässiger    und rascher durchdringen, als  dies bei Verwendung von     wässrigen    Bädern der Fall ist.  



  Die gemäss der Erfindung zu verwendenden Behand  lungsbäder können bezüglich     ihres        Gehalts    an  Natrium-     und/oder        Kaliumhydroxyd    weitgehend variiert  werden.     Zweckmässig    werden Behandlungsbäder ver  wendet, die etwa 5-30%     Alkalihydroxyd    enthalten.

   Das       Verfahren        gemäss    der Erfindung kann auch bei erhöhter  Temperatur durchgeführt werden.     Dies    bietet aber kei  nen technischen Vorteil gegenüber dem Arbeiten bei  Raumtemperatur, da die Behandlungszeiten bei Raum  temperatur bereits genügend kurz sind d. h. zwischen  etwa 0,26-6 Min. je nach Art des     verwendeten     Schaumstoffes     liegen.     



  Die nachfolgende Tabelle     zeigt    das     Verhältnis    von      Konzentration der Behandlungsbäder zur Behandlungs  zeit und der Art des     verwendeten        Schaumstoffes.    Die    in der Tabelle angeführten Behandlungszeiten     beziehen     sich auf das Arbeiten bei 18 C.

    
EMI0002.0004     
  
    Schaumstoffart <SEP> und <SEP> Raumgewicht <SEP> Behandlungszeit <SEP> Kaliumhydroxyd <SEP> Natriumhydroxyd <SEP> Natriumhydroxyd
<tb>  kg/m3 <SEP> bei <SEP> 1-3 <SEP> cm <SEP> Plattenstärke <SEP> in <SEP> Minuten <SEP> gelöst <SEP> in <SEP> gelöst <SEP> in <SEP> gelöst <SEP> in
<tb>  Methylalkohol <SEP> Methylalkohol <SEP> Äthylalkohol
<tb>  Polyurethan <SEP> 0,5 <SEP> <B>30-15%</B> <SEP> 30-15 <SEP> % <SEP> 40 <SEP> <I>Imo</I>
<tb>  Schaumstoff <SEP> 20 <SEP> kg/m3 <SEP> 1 <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 20%
<tb>  23 <SEP> kg/m3 <SEP> 1 <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 20
<tb>  28 <SEP> kg/m3 <SEP> 1 <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 20
<tb>  38 <SEP> kg/m3 <SEP> 1 <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 20
<tb>  über <SEP> 40 <SEP> kg/m3 <SEP> 0,

  25 <SEP> <B>30-15% <SEP> 30-15%</B> <SEP> 40%
<tb>  über <SEP> 40 <SEP> kg/m3 <SEP> 0,50 <SEP> 10- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 20
<tb>  bei <SEP> Schaumstoffen <SEP> 0,50 <SEP> <B>30-15% <SEP> 30-15%</B> <SEP> 40%
<tb>  mit <SEP> VL <SEP> Raumgew. <SEP> 40-60 <SEP> m3 <SEP> 1 <SEP> 10- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 10- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 20%
<tb>  Silikon-VL <SEP> 100-Schaum <SEP> 2 <SEP> <B>30-15%</B> <SEP> 30-15
<tb>  Raumgew. <SEP> 40 <SEP> kg/m3 <SEP> 3 <SEP> 15- <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 15- <SEP> 5
<tb>  Silikon-VL <SEP> 100-Schaum <SEP> 4 <SEP> <B>30% <SEP> 30%</B>
<tb>  spezialhart <SEP> 6 <SEP> <B><I>15% <SEP> 15%</I></B>       Die Behandlung gemäss der Erfindung wird derart  durchgeführt, dass eine Gewichtsverminderung von etwa  10 bis etwa 70% eintritt.

   Die Reissfestigkeit und die  Dehnbarkeit der nachbehandelten     Schaumstoffe    sind     im     allgemeinen nicht schlechter, zum Teil besser als bei  den Ausgangsschaumstoffen.     Ähnliches    gilt für die Ela  stizität der Produkt.  



  Nach der Durchführung der Behandlung muss der  Schaumstoff neutralisiert werden, was in an sich bekann  ter Weise erfolgen kann. Zur     Neutralisation    eignen sich  verdünnte,     wässrige    Säuren wie     Essigsäure,    Phosphor  säure oder Ameisensäure. Die erhaltenen Schaumstoffe  sind in der Struktur weich, luftdurchlässig und leicht.       Sie    können für     verschiedene        Zwecke,    z. B. als     Filter,          Wärmeisolatoren    und in der Textilindustrie verwendet  werden.  



  <I>Beispiel 1</I>  Eine 1 cm starke Platte aus einem     feinporigen,     normalen     Polyesterschaumstoff    mit einem Raumgewicht  von etwa 20-22 kg wird in einer Lösung von 300 g       Kaliumhydroxyd    in 1000     cm3    wasserfreiem Methyl  alkohol 1 Minute getaucht, anschliessend herausgenom  men, ausgewrungen und in einem 10%igen Essigsäure  bad     neutralisiert.    Zum Schluss     wird    der Schaumstoff  gründlich mit Wasser ausgespült.

   Der erhaltene fein  porige Schaumstoff zeigt eine     deutlich        sichtbare    Ver  änderung im Vergleich zum     Ausgangsprodukt;    er  besitzt eine weiche, lebendige     Struktur    und offene Po  ren. Während das Gitternetz des     Schaumstoffes    gut       erhalten    ist, wurden die Zellwände als solche weitgehend       beseitigt.    Der so erhaltene Schaumstoff eignet sich auf  grund seiner Luftdurchlässigkeit sehr gut zum Kaschie  ren von Kunstfaserstoffen sowie zur Verwendung als  Filter und/oder als Wärmeisolator. Aufgrund seiner  Saugfähigkeit kann er auch für Schwämme aller Art  verarbeitet werden.  



  <I>Beispiel 2</I>       Eine    5 cm dicke Platte eines feinporigen     mit        Hilfe     von     Desmophen        VL    100 hergestellten Schaumstoffes  wird bei Zimmertemperatur mit einer aus 300 g Kalium-         hydroxyd    und 1000g Methylalkohol     hergestellten    Lö  sung behandelt. Die Platte wird 2 Minuten getaucht,  anschliessend herausgenommen,     ausgewrungen    und in  einem 10%igen     Essigsäurebad    neutralisiert. Zum Schluss  wird der Schaumstoff gründlich mit Wasser ausgespült.

    Der so erhaltene Schaumstoff besitzt     ,ein    gut erhaltenes  Gerüst, während seine Zellwände beseitigt sind; seine       Elastizität    und Festigkeit ist im Vergleich zum Aus  gangsprodukt unverändert. Der     veredelte        Schaumstoff          eignet    sich für die Herstellung von     Baustoffträgern    als  Isolator, Grobfilter sowie für     Schalldämpfungszwecke.       <I>Beispiel 3</I>    Der in Beispiel 1     beschriebene    Schaumstoff wird  mit einer Lösung von 10 g     Natriumhydroxyd    in 1000 g  Methylalkohol bei einer Temperatur von 0 C behandelt.  Die Behandlungszeit beträgt eine Stunde.

   Anschliessend  wird der Schaumstoff herausgenommen,     ausgewrungen     und in einem 15%igen     Phosphorsäurebad    neutralisiert.  Zum Schluss wird der Schaum gründlich mit Wasser  ausgespült.  



  <I>Beispiel 4</I>  Ein Nachbehandlungsbad wurde durch     Auflösung     von 39g     Kaliumhydroxyd    in 780 g     Isopropylalkohol     hergestellt. Die Lösung wurde zur Entfernung ungelö  ster Rückstände filtriert.     Polyurethanätherschaumplatten     mit einem Raumgewicht von 20-30     kg/cm3    und einer  Plattendicke von 2-3 mm wurden in dieses Behand  lungsbad l0-180 Sek. je nach dem Raumgewicht und  der Plattendicke     des    Schaumstoffes     :

  eingetaucht.    Die so       behandelten        Polyätherschäume    wurden ausgepresst und  durch ein     Neutralisationsbad    aus 5%iger wässriger       Essigsäure    wenige Sekunden lang hindurchgeführt. Die  so erhaltenen     Schaumstoffprodukte    zeigen die gleiche  Festigkeit und     Elastizität    wie die unbehandelten Pro  dukte und sind     vollständig    luftdurchlässig.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Nachbehandlung von Schaumstoffen aus Polyurethanen unter Verwendung von alkalisch reagierenden Mitteln, dadurch gekennzeichnet, dass Polyurethanschaumstoffe mit Lösungen von alkalisch reagierenden Mitteln in wasserfreien niederen Alkoho len behandelt werden, bis eine Gewichtsverminderung von etwa 10 bis etwa 70% des ursprünglichen Gewich tes eingetreten ist, und der so behandelte Schaumstoff dann durch ein Neutralisationsbad hindurchgeführt wird. UNTERANSPRWHE 1.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass man als alkalisch wirkendes Mittbl Natrium- oder Kaliumhydroxyd verwendet. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass man als niederen Alkohol Methyl- oder Äthylalkohol verwendet.