[go: up one dir, main page]

DE2740711A1 - Polyurethanelastomere - Google Patents

Polyurethanelastomere

Info

Publication number
DE2740711A1
DE2740711A1 DE19772740711 DE2740711A DE2740711A1 DE 2740711 A1 DE2740711 A1 DE 2740711A1 DE 19772740711 DE19772740711 DE 19772740711 DE 2740711 A DE2740711 A DE 2740711A DE 2740711 A1 DE2740711 A1 DE 2740711A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyurethane
additives
weight
mon
compounds
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.)
Withdrawn
Application number
DE19772740711
Other languages
English (en)
Inventor
J W Britain
George J Schexnayder
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.)
Bayer Corp
Original Assignee
Mobay Corp
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 Mobay Corp filed Critical Mobay Corp
Publication of DE2740711A1 publication Critical patent/DE2740711A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06—Waxes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

Mobay Chemical Corporation
Sft-by
Polyurethanelastomere
Die vorliegende Erfindung betrifft Polyurethanelastomere, welche zwecks Verminderung der Oberflächenreibung und Verbesserung der Abriebfestigkeit eine Kombination von Zusatzstoffen enthalten.
Es ist bekannt, Trennmittel, innere und äußere Gleitmittel und Schmiermittel bzw. verschiedenartige Polymere in Polyurethane einzumischen bzw. auf deren Oberfläche aufzubringen, um die Oberflächenreibung zu vermindern und die Abriebbeständigkeit zu erhöhen. So werden beispielsweise im technischen Bulletin TIB 37 - V 13 der Mobay Chemical Corporation "Semi-Self Lubricating Multrathane Types from Graphite" die mit dem Einmischen von Graphit in Polyurethane verbundenen technischen Vorteile diskutiert. Im US-Patent 2 951 053 wird die Verwendung von Molybdändisulf id als Zusatzstoff beschrieben. Die Verwendung dieser Additive ermöglicht es, Polyurethanelastomere für Einsatzzwecke anzuwenden, bei welchen geringe Reibung erforderlich
Mo 1665 _ ^ Λ
809811/0923
ist. Die Elastomeren werden im wesentlichen selbstschmierend und abriebbeständiger.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß gewisse Kombinationen von Additiven schon in geringen Mengen außerordentlich wirksam sind und die Herstellung von Polyurethanen mit höherer Abriebbeständigkeit ermöglichen als bei Verwendung nur eines der Additive. Es wurde darüber hinaus gefunden, daß für die Erzielung des gewünschten Eigenschaftsbildes eine deutlich geringere Menge der Kombination von Zusatzmitteln erforderlich ist, als man von der Wirkung der einzelnen Additive erwarten würde.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind elastomere Polyurethankunststoffe, welche eine Kombination von Zusatzstoffen, bestehend aus
a) einem Wachs,
b) einem pulverförmigen mineralischen Schmiermittel und
c) einem polyhalogenierten Polyalkylenpulver enthalten.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von elastomeren Polyurethankunststoffen durch Umsetzung von
A) Polyisocyanaten mit
Mo 1665 - 2 -
809811/0923
B) Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen und einem Molekulargewicht zwischen 400 und 10 0OO, gegebenenfalls
C) Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen und einem Molekulargewicht zwischen 32 und 400, gegebenenfalls in Gegenwart von
D) Katalysatoren und weiteren an sich bekannten Zusatzstoffen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß während oder nach der Umsetzung der Komponenten A) bis C) gleichzeitig oder nacheinander als Zusatzstoffe
a) ein Wachs,
b) ein pulverförmiges mineralisches Schmiermittel und
c) ein polyhalogeniertes Polyalkylenpulver eingebracht werden.
Als erfindungsgemäß einzusetzende Ausgangskomponenten kommen aliphatische, cycloaliphatische, araliphatischen aromatische und heterocyclische Polyisocyanate in Betracht, wie sie z. B. von W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben werden, beispielsweise Äthylen-diisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dodecandiisocyanat, Cyclobutan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und -1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, 1-Isocyanato-3,3»5-tri-
Mo 1665 - 3 -
809811/0923
nethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (DAS 1 202 785, amerikanische Patentschrift 3 401 190), 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Hexahydro-1,3- und/oder -4 ,4-phenylen-diisocyanat, Perhydro-2,41- und/oder M^'-diphenylmethan-diisocyanat, 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Diphenylmethan-2,4'- und/oder -4,4'-diisocyanat, Naphthylen-1,5-diisocyanat, Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat, PoIyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung erhalten und z.B. in den britischen Patentschriften 874 430 und 848 671 beschrieben werden, m- und p-Isocyanatophenylsulfonyl-isocyanate gemäß der amerikanischen Patentschrift 3 454 606, perchlorierte Arylpolyisocyanate, wie sie z.B. in der deutschen Auslegeschrift 1 157 601 (amerikanische Patentschrift 3 277 138; beschrieben werden, Carbodiimidgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie in der deutschen Patentschrift 1 092 007 (amerikanische Patentschrift 3 152 162) beschrieben werden, Diisocyanate, wie sie in der amerikanischen Patentschrift 3 492 330 beschrieben werden, Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der britischen Patentschrift 994 890, der belgischen Patentschrift 761 626 und der veröffentlichten holländischen Patentanmeldung 7 102 524 beschrieben werden, Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der amerikanischen Patent-, schrift 3 001 973, in den deutschen Patentschriften 1 022 789, 1 222 067 und 1 027 394 sowie in den deutschen Offenlegungsschriften 1 929 034 und 2 004 048 beschrieben werden, Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der belgischen Patentschrift 752 261 oder in der amerikanischen Patentschrift 3 394 164 beschrieben werden, acylierte
Mo 1665 8098 11
Harnstoffgruppen aufweisende Polyisocyanate gemäß der deutschen Patentschrift 1 230 778, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie z.B. in der deutschen Patentschrift 1 101 394 (amerikanische Patentschriften 3 124 605 und 5 201 372) sowie in der britischen Patentschrift 889 050 beschrieben werden, durch Telomerisationsreaktionen hergestellte Polyisocyanate, wie sie z.B. in der amerikanischen Patentschrift 3 654 106 beschrieben werden, estergruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie zum Beispiel in den britischen Patentschriften 965 474 und
1 072 956, in der amerikanischen Patentschrift 3 567 763 und in der deutschen Patentschrift 1 231 688 genannt werden, Umsetzungsprodukte der obengenannten Isocyanate mit Acetalen gemäß der deutschen Patentschrift 1 072 385 polymere Fettsäurereste enthaltende Polyisocyanate gemäß der amerikanischen Patentschrift 3 455 883.
Es ist auch möglich, die bei der technischen Isocyanatherstellung anfallenden,Isocyanatgruppen aufweisenden Destillationsrückstände, gegebenenfalls gelöst in einem oder mehreren der vorgenannten Polyisocyanate, einzusetzen. Ferner ist es möglich, beliebige Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate zu verwenden.
Die bevorzugten aliphatischen Diisocyanate entsprechen der allgemeinen Formel
OCN - (CH-) ■ - NCO
in welcher
η für eine ganze Zahl zwischen 2 und 8 steht;
Mo 1665 - 5 -
809811/0923
bevorzugte cycloaliphatische Diisocyanate sind Hexahydrotoluylen-2,4- und 2,6-diisocyanat bzw. Gemische dieser Isomeren/ 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat, 1,4-Diisocyanatocyclohexan und 1,3-Diisocyanatocyclohexan; unter den aromatischen Diisocyanaten sind die isomeren Toluylendiisocyanate bzw. Gemische davon, Phenylen-1,4- und 1,3-diisocyanat, Diphenylmethan-4,41-diisocyanat, Diphenyläther-4,4'-diisocyanat und Naphthylen-1,5-diisocyanat bevorzugt. Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäß die Toluylendiisocyanate, 1,4-Phenylendiisocyanat, Diphenylmethan-4,4 '-diisocyanat und Naphthylen-1,5-diisocyanat.
Erfindungsgemäß einzusetzende Ausgangskomponenten sind ferner Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen von einem Molekulargewicht in der Regel von 400 - 10 0OO. Hierunter versteht man neben Aminogruppen, Thiolgruppen oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen vorzugsweise Polyhydroxy!verbindungen, insbesondere zwei bis acht Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, speziell solche vom Molekulargewicht 800 bis 10 000, vorzugsweise 1000 bis 6000, z.B. mindestens zwei, in der Regel 2 bis 8, vorzugsweise aber 2 bis 4, Hydroxylgruppen aufweisende Polyester, Polyäther, Polythioäther, Polyacetale, Polycarbonate und Polyesteramide, wie sie für die Herstellung von homogenen und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt sind.
Die in Frage kommenden Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester sind z.B. Umsetzungsprodukte von mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen und gegebenenfalls zusätzlich dreiwertigen Alkoholen mit mehrwertigen, vorzugsweise zwei-
Mo 1665 - 6 -
809811/0923
wertigen, Carbonsäuren. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niedrigen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyester verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatischer, cycloaliphatische^ aromatischer und/oder heterocyclischer Natur sein und gegebenenfalls, z.B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein.
Als Beispiele hierfür seien genannt: Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Trimellitsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, dimere und trimere Fettsäuren wie Ölsäure, gegebenenfalls in Mischung mit monomeren Fettsäuren, Terephthalsäuredimethylester und Terephthalsäure-bis-glykolester. Als mehrwertige Alkohole kommen z.B. Äthylenglykol, Propylenglykol-(1,2) und -(1,3), Butylenglykol-(1,4) und -(2,3), Hexandiol-(1,6), Octandiol-(1,8), Neopentylglykol, Cyclohexandimethanol(1,4-Bis-hydroxymethylcyclohexan), 2-Methyl-1,3-propandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol-(1,2,6), Butantriol-(1,2,4) , Trimethyloläthan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit und Sorbit, Methylglykosid, ferner Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Polyäthylenglykole, Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, Dibutylenglykol und Polybutylenglykole in Frage. Die Polyester können anteilig endständige Carboxylgruppen aufweisen. Auch Polyester aus
Mo 1665 - 7 -
8uyb11/0923
Lactonen, z.B. £-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z.B. ω-Hydroxycapronsäure, sind einsetzbar.
Auch die erfindungsgemäß in Frage kommenden, mindestens zwei, in der Regel zwei bis acht, vorzugsweise zwei bis drei, Hydroxylgruppen aufweisenden Polyäther sind solche der an sich bekannten Art und werden z.B. durch Polymerisation von Epoxiden wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin mit sich selbst, z.B. in Gegenwart von BF3, oder durch Anlagerung dieser Epoxide, gegebenenfalls im Gemisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen wie Wasser, Alkohole, Ammoniak oder Amine, z.B. Äthylenglykol, Propylenglykol-(1,3) oder -(1,2), Trimethylolpropan, 4,4'-Dihydroxy-diphenylpropan, Anilin, A'thanolamin oder Äthylendiamin hergestellt. Auch Sucrosepolyäther, wie sie z.B. in den deutschen Auslegeschriften 1 176 358 und 1 064 938 beschrieben werden, kommen erfindungsgemäß in Frage. Vielfach sind solche Polyäther bevorzugt, die überwiegend (bis zu 90 Gew.-%, bezogen auf alle vorhandenen OH-Gruppen im Polyäther) primäre OH-Gruppen aufweisen. Auch durch Vinylpolymerisate modifizierte Polyäther, wie sie z.B. durch Polymerisation von Styrol und Acrylnitril in Gegenwart von Polyäthern entstehen (amerikanische Patentschriften 3 383 351, 3 304 273, 3 523 093, 3 110 695, deutsche Patentschrift 1 152 536), sind geeignet, ebenso OH-Gruppen aufweisende Polybutadiene.
Unter den Polythioäthern seien insbesondere die Kondensationsprodukte von Thiodiglykol mit sich selbst und/ oder mit anderen Glykolen, Dicarbonsäuren, Formaldehyd,
Mo 1665 - 8 -
809811/0923
Aminocarbonsäuren oder Aminoalkoholen angeführt. Je nach den Co-Komponenten handelt es sich bei den Produkten um Polythiomischäther, Polythioätherester oder PoIythioätheresteramide.
Als Polyacetale kommen z.B. die aus Glykolen, wie Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, 4,4'-Dioxäthoxydiphenyldimethylmethan, Hexandiol und Formaldehyd herstellbaren Verbindungen in Frage. Auch durch Polymerisation cyclischer Acetale lassen sich erfindungsgemäß geeignete Polyacetale herstellen.
Als Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate kommen solche der an sich bekannten Art in Betracht, die z.B. durch Umsetzung von Diolen wie Propandiol-(1,3), Butandiol-(1,4) und/oder Hexandiol-(1,6), Diäthylenglykol, Triäthylenglykol oder Tetraäthylenglykol mit Diarylcarbonaten, z.B. Diphenylcarbonat#oder Phosgen hergestellt werden können.
Zu den Polyesteramiden und Polyamiden zählen z.B. die aus mehrwertigen gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden und mehrwertigen gesättigten und ungesättigten Aminoalkoholen, Diaminen, Polyaminen und ihren Mischungen gewonnenen, vorwiegend linearen Kondensate.
Auch bereits Urethan- oder Harnstoffgruppen enthaltende Polyhydroxyverbindungen sowie gegebenenfalls modifizierte natürliche Polyole, wie Rizinusöl, Kohlenhydrate oder Stärke, sind verwendbar. Auch Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden an Phenol-Formaldehyd-Harze oder auch an Harnstoff-Formaldehydharze sind erfindungsgemäß einsetzbar.
Mo 1665 - 2 -
809811/0923
Vertreter dieser erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen sind z.B. in High Polymers, Vol. XVI, "Polyurethanes, Chemistry and Technology", verfaßt von Saunders-Frisch, Interscience Publishers, New York, London, Band I, 1962, Seiten 32-42 und Seiten 44-54 und Band II, 1964, Seiten 5-6 und 198-199, sowie im Kunststoff-Handbuch, Band VII, Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z.B. auf den Seiten 45-71, beschrieben.
Selbstverständlich können Mischungen der obengenannten Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit einem Molekulargewicht von 400 - 10 000, z.B. Mischungen von Polyäthern und Polyestern, eingesetzt werden.
Als erfindungsgemäß gegebenenfalls einzusetzende Ausgangskomponenten kommen auch Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen von einem Molekulargewicht 32-400 in Frage. Auch in diesem Fall versteht man hierunter Hydroxylgruppen und/oder Aminogruppen und/oder Thiolgruppen und/oder Carboxylgruppen aufweisende Verbindungen, vorzugsweise Hydroxylgruppen und/oder Aminogruppen aufweisende Verbindungen, die als Kettenverlängerungsmittel oder Vernetzungsmittel dienen. Diese Verbindungen weisen in der Regel 2 bis 8 gegenüber Isocyanaten reaktionsfähige Wasserstoffatome auf, vorzugsweise 2 oder 3 reaktionsfähige Wasserstoffatome.
Als Beispiele für derartige Verbindungen seien genannt: Äthylenglykol, Propylenglykol-(1,2) und -(1,3), Butylenglykol-(1,4) und -(2,3), Pentandiol-(1,5), Hexandiol-(1,6), Octandiol-(1,8), Neopentylglykol, 1,4-Bishydroxymethyl-cyclohexan, 2-Methyl-1,3-propandiol,
Mo 1665 - 10 -
809811/0923
Glyzerin, Trimethylolpropan, Hexantriol-(1,2,6), Trimethyloläthan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit und Sorbit, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Polyäthylenglykole mit einem Molekulargewicht bis 400, Dipropylenglykol, Polypropyienglykole mit einem Molekulargewicht bis 400, Dibutylenglykol, Polybutylenglykole mit einem Molekulargewicht bis 400, 4,4'-Dihydroxydiphenylpropan, Di-hydroxymethyl-hydrochinon, Äthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, 3-Aminopropanol, Äthylendiamin, 1,3-Diaminopropan, i-Mercapto-3-aminopropan, 4-Hydroxy- oder -Amino-phthalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Hydrazin, N,N'-Dimethylhydrazin, 4,4'-Diaminodiphenylmethan, Toluylendiamin, Methylenbis-chloranilin, Methylen-bis-anthranilsäureester Diaminobenzoesäureester und die isomeren Chlorphenylendiamine.
Auch in diesem Fall können Mischungen von verschiedenen Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit einem Molekulargewicht von 32-400 verwendet werden.
Erfindungsgemäß können jedoch auch Polyhydroxyverbindungen eingesetzt werden, in welchen hochmolekulare Polyaddukte bzw. Polykondensate in feindisperser oder gelöster Form enthalten sind. Derartige modifizierte Polyhydroxy!verbindungen werden erhalten, wenn man Polyadditionsreaktionen (z.B. Umsetzungen zwischen Polyisocyanaten und aminofunktionellen Verbindungen) bzw. Polykondensationsreaktionen (z.B. zwischen Formaldehyd und Phenolen und/oder Aminen) direkt in situ in den oben genannten, Hydroxylgruppen aufweisenden Verbindungen ablaufen läßt. Derartige Verfahren sind
Mo τ665 9 o 9 8 1 1 to $12 3
beispielsweise in den Deutschen Auslegeschriften 1 168 und 1 260 142, sowie den Deutschen Offenlegungsschriften 2 324 134, 2 423 984, 2 512 385, 2 513 815, 2 550 796, 2 550 797, 2 550 833 und 2 550 862 beschrieben. Es ist aber auch möglich, gemäß US-Patent 3 869 413 bzw. Deutscher Offenlegungsschrift 2 550 860 eine fertige wäßrige Polymerdispersion mit einer Polyhydroxylverbindung zu vermischen und anschließend aus dem Gemisch das Wasser zu entfernen.
Bei der Verwendung von modifizierten Polyhydroxylverbindungen der oben genannten Art als Ausgangskomponente im Polyisocyanat-Polyadditionsverfahren entstehen in vielen Fällen Polyurethankunststoffe mit wesentlich verbesserten mechanischen Eigenschaften.
Die Elastomeren können erfindungsgemäß nach den an sich bekannten One-shot-bzw. Präpolymerverfahren hergestellt werden. Die Anwendung des Präpolymerverfahrens ist im allgemeinen dann erforderlich, wenn als Ausgangskomponenten Polyole mit sekundären Hydroxylgruppen eingesetzt werden. Erfindungsgemäß bevorzugte Präpolymere dieser Art sind solche aus Propylenglykol bzw. Polyestern mit sekundären Hydroxylgruppen und Diphenylmethandiisocyanat. Wie schon erwähnt, können die Polyurethanrezepturen auch an sich bekannte Katalysatoren, Füllstoffe und dergleichen enthalten. Zusatzstoffe dieser Art sowie die bei der Herstellung von Polyurethankunststoffen einzuhaltenden Verfahrensbedingungen werden im Detail in den einschlägigen Handbüchern der Polyurethanchemie, beispielsweise in
Mo 1665 - 12 -
809811/0923
Saunders-Frisch, Polyurethanes:Chemistry and Technology, Part. II, 1964, Seite 299 bis 451 und in Wright and Cuiraning, Solid Polyurethane Elastomers, Maclaren and Sons Ltd., London (1969) beschrieben.
Grundsätzlich können beliebige Polyurethanelastomere in der erfindungsgemäßen Weise modifiziert werden; bevorzugt sind jedoch härtere Polyurethane wie nach dem One-shot- oder Präpolymerverfahren hergestellte Gießelastomere. Die verschiedenen erfindungsgemäßen Zusatzstoffe können dem Polyurethan zu jedem beliebigen Zeitpunkt seiner Herstellung oder auch im Anschluß an seine Herstellung getrennt oder gemeinsam zugesetzt werden. Es ist auch möglich, die Additive im Gemisch mit einer der Ausgangskomponenten in den Reaktionsansatz einzubringen. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, zunächst Konzentrate der Additive in dem jeweiligen Polyurethan herzustellen und diese Konzentrate mit der Hauptmenge des Polyurethans in einem geeigneten Mischer, beispielsweise einem Extruder, zu vermengen. Bevorzugt werden zum Einbringen der Additive in das Polyurethan Banbury—Mixer verwendet.
Erfindungsgemäß geeignete pulverförmige mineralische Schmiermittel sind beispielsweise Graphit, Molybdändisulfid Wolframdisulfid, Glimmer, Talkum, Sternbergit, Tetradymit etc. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist Graphit; Molybdändisulfid ist weniger bevorzugt, da es die Hydrolysenalterung von Polyurethanelastomeren beschleunigt.
Als polyhalogenierte Polyalkylenpulver können erfindungsgemäß alle an sich bekannten polyhalogenierten Polyäthylene
Mo 1665 - 13 -
809811/0923
und Polypropylene eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind Teflon und Teflon-ähnliche Verbindungen(beispielsweise Tetrafluoräthylen-polymere und fluorierte Polyäthylene und Polypropylene.
Erfindungsgemäß geeignete Wachse sind beispielsweise die an sich bekannten pflanzlichen Wachse. Auch die Hoechst-Wachse S, L, E, OP, S und C/ Polyäthylene, Polypropylene, chlorierte Paraffine, Polyoxyäthylene, Carbowaxe, höhermolekulare Kohlenwasserstoffe, höhere Carbonsäuren und deren Salze, längerkettige Hydroxy!verbindungen, Carbony!verbindungen, Amide und Amine sowie polymere Gleitmittel können eingesetzt werden. Alle diese Wachse werden im Detail in Encychlopedia of Polymer Science and Technology, Band 8, Seite 325-338 und Band 14, Seite 768 bis 278 sowie in Encyclopedia of Chemical Technology (2. Ausgabe) Band 22, Seite 156 bis 173 beschrieben.
Die Abriebbeständigkeit eines Polyurethans hängt sehr stark von seiner chemischen Zusammensetzung ab. Der Effekt einer bestimmten Menge eines Additivs auf die Eigenschaften eines vorgegebenen Polyurethans kann daher nicht allgemein angegeben werden. Erfindungsgemäß werden die Additive jedoch vorzugsweise in Mengen von insgesamt 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Polyurethan, eingesetzt. Besonders bevorzugt wendet man 0,5 bis 5 Gew.-% der Kombination der Zusatzstoffe an. Die relativen Mengen der drei erfindungsgemäß zu verwendenden Additive kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Es ist jedoch bevorzugt, daß jedes der drei Zusatzmittel in einem Gewichtsverhältnis zwischen 1:5 und 5:1 zu den jeweiligen anderen eingesetzt wird.
Mo 1665 - 14 -
809811/0923
ή*
Die erfindungsgemäß modifizierten Polyurethanelastomeren sind besonders für solche Anwendungszwecke geeignet, für welche hohe Abriebbeständigkeit und eine geringe Oberflächenreibung gewünscht sind. Die Elastomeren können z.B. als Druckrollen, Karosserieteile von Automobilen, Bremsblöcke, Fahrzeugreifen, Paletten, Laufbüchsen, Zahnräder und Gravurrollen eingesetzt werden.
Die in den folgenden Beispielen angewendete Methode für die Bestimmung der Abriebbeständigkeit ist der Taber Abrasive Test, welcher in der Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Band 1, Seite 16 (Ausgabe 1964) und in ASTM Spec D-1175 (1961) beschrieben wird. Der Prüfkörper wird dabei auf einen Drehtisch gelegt, so daß ein Paar von mit einem bestimmten Gewicht belasteten Rädernsich auf seiner Oberfläche kreisförmig bewegen. Der dabei auftretende Gewichtsverlust ist ein Maß für den Abrieb.
Das Polyäthylen ist ein Wachs der Firma Union Carbide, DNDA-0917 mit einer Dichte von 0,915 g/cm und einem Schmelzindex von 23.
Hoechst Wachs "C" ist das Bis-Stearylamid von Äthylendiamin.
Armoslip CP ist ein technisches Wachs auf Basis von ölsäureamid.
PoIy-F ist ein fein gepulvertes Polytetrafluoräthylen (Fluon der Firma ICI).MoIy-S ist ein fein gepulvertes Molybdän-Disulfid.
1665 8098 11 f 0^2-3
Beispiel 1
In der folgenden Tabelle 1 sind die Abriebeigenschaften eines Polyurethans, welches verschiedene Zusatzstoffe enthält, zusammengestellt.
Das Polyurethan wurde durch Umsetzung von 60 Gew.-Teilen Diphenylmethandiisocyanat, 100 Gew.-Teilen eines Polyesters aus Adipinsäure und
1,4-Butandiol (Molekulargewicht ca. 2000) und 35 Gew.-Teilen von Bis-ß-Hydroxyäthoxy-benzol nach dem One-shot-Verfahren hergestellt. Die Additive wurden in das Polyurethan mittels eines Banbury-Mixers eingebracht.
Wie den Meßwerten von Tabelle 1 entnommen werden kann, weist das Polyurethan eine hohe Abriebbeständigkeit (kleiner Gewichtsverlust durch Abrieb) auf, wenn je ein Vertreter der drei Typen von erfindungsgemäßen Zusatzstoffen im Polyurethan enthalten ist (Versuche 5,6 und 8). Im Gegensatz dazu ist der Abriebverlust höher, wenn Additive aus nur einer oder zwei Gruppen der erfindungsgemäßen Zusatzstoffe verwendet werden (Versuch 2, in welchem nur Wachs verwendet wird; Versuche 3, 7, 9 und 10, in welchem das Wachs nur in Kombination mit einem mineralischen Schmiermittel verwendet wird; Versuch 4, in welchem das Wachs nur in Kombination mit Teflon eingesetzt wird).
Mo 1665 - 16 -
809811/0923
Tabelle 1
1 I U ff
J S 		dP dP dP B +J
Polyäthy
(Gew.-%)		 M 0 i ί I t ^
2 0 I 0 I PoIy-F (ι h "8
3 -H
Versuch 1 Hoechst
(Gew.-%)		 0 0 0 0 124.9
1 0 0 0 0 0 67.0
0 0 0 0 0 0 49.7
■j 1 0.5 0 0 0 0 65.7
J 1 0.5 0 1 0 0 70
1 0 0 2 0 0 65
1 0 0 3 0 0 68
1 0 0 5 0 0 50
1 0 0 7 0 0 78
1 0 0 10 0 0 86
4 1 0 0 0 0 1 . 52
1 0 0 0 0 2 41
1 0 0 0 0 3 63
1 0 0 0 0 5 28
1 0 0 0 0 7 24
1 0 0 0 0 10 48
C 1 0 0 0 0 30 51
D 1 0 0 0 0 50 80
1 0 0 2 0 2 27
6 1 0 0 2 0 1 27
1 0 0.5 1 0 2 19
1 0 0.5 1 0 1 22
1 0 0 1 0 1 25.2
7 1 0 0 0.5 0 0.5 23.4
1 0 0 0 1 0 51
1 0 O 0 2 0 53
Q 1 0 0 σ 3 0 32
O 1 0 0 0 5 0 41
9 1 0 0 0 10 0 55
10 1 0 0 0 2 2 25
1 0 0 0 2 2 30
1 0 2 2 0 77
0 0 50 0 305
0
Mo 1665
8 0 9 8 1 1 7 01^ 23
Beispiel 2
Ein Polyurethanelastomeres wird analog zu Beispiel 1 hergestellt, mit dem unterschied, daß als Kettenverlängerungsmittel 11,25 Gew.-Teile Äthylenglykol eingesetzt werden. Der mit dem Zusatz verschiedenartiger Additive verbundene Effekt wird durch die Meßwerte in Tabelle 2 verdeutlicht.
Den synergistischen Effekt der erfindungsgemäßen Kombination von Zusatzstoffen zeigt Versuch 5, in welchem alle drei Typen von erfindungsgemäßen Additiven verwendet wurden; in den Versuchen 1, 3 und 4, in welchem ein Wachs alleine, in Kombination mit Molybdändisulfid oder in Kombination mit Graphit verwendet wurde, sind die Abriebverluste wesentlich höher. Relativ niedrige Abriebverluste werden auch in Versuch 2 mit einer Kombination von Polyäthylen und Teflon erzielt; die dazu erforderliche Menge an Teflon (5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf Polyurethan) ist jedoch beträchtlich größer als die Menge der erfindungsgemäßen Kombination von Zusatzstoffen in Versuch
Mo 1665 - 18 -
809811/0923
Jl
Tabelle
Versuch Polyäthylen PoIy-F Graphit MoIy-F Taber-Test
(Gew.-%) (Gew.-%) (Gew.-%) Gew.-% (mg Abriebver
lust)
1 1 0 0 0 32
1 1 0 0 27
1 2 0 0 33
1 5 0 0 13
2 1 10 0 0 13
1 30 0 0 17
1 50 0 0 55
1 0 0 5 29
3 1 0 0 10 42
1 0 0 30 205
1 0 0 50 386
1 0 1 0 28
4 1 0 2 0 30
1 0 5 0 28
1 0 10 0 40
1 1 1 0 15
5 1 1 0 1 17
1 1 1 1 20
1 0.5 0.5 0 12
Mo 1665
8098 11 AQ1S 2-3

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Elastomere Polyurethankunststoffe mit verbesserter Abriebbeständigkeit , dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kombination von Zusatzstoffen, bestehend aus
    a) einem Wachs
    b) einem pulverförmigen mineralischen Schmiermittel und
    c) einem polyhalogenierten Polyalkylenpulver
    enthalten.
    2. Polyurethankunststoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Polyurethan,der Kombination von Zusatzstoffen enthalten.
    3. Polyurethankunststoffe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Polyurethan, der Kombination von Zusatzstoffen enthalten.
    4. Polyurethankunststoffe gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Kombination von Zusatzstoffen
    a) ein Polyäthylenwachs,
    b) Graphit und
    c) ein polyfluoriertes Polyäthylen
    enthalten.
    Mo 1665 - 20 -
    809811/0923
    ORIGINAL INSPECTED
    Verfahren zur Herstellung von abriebbeständigen elastomeren Polyurethankunststoffen durch Umsetzung von
    A) Polyisocyanaten mit
    B) Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen und einem Molekulargewicht zwischen 400 und 10 000, gegebenenfalls
    C) Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen und einem Molekulargewicht zwischen 32 und 400, gegebenenfalls in Gegenwart von
    D) Katalysatoren und weiteren an sich bekannten Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß während der Reaktion der Komponenten A bis C bzw. im Anschluß daran, gleichzeitig oder nacheinander dem Polyurethan
    a) ein Wachs,
    b) ein pulverförmiges mineralisches Schmiermittel und
    c) ein polyhalogeniertes Polyalkylenpulver
    zugesetzt werden.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe a) bis c) in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Polyurethan, eingesetzt werden.
    Mo 166 5 - 21 -
    809811/0923
    7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe a) bis c) in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Polyurethan, eingesetzt werden.
    8. Verfahren nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe
    a) ein Polyäthylenwachs,
    b) Graphit und
    c) ein polyfluoriertes Polyäthylen
    eingesetzt werden.
    9. Verfahren nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe a) bis c) dem fertigen Polyurethan zusammen oder nacheinander in Form einer konzentrierten Mischung mit einer kleinen Menge des Polyurethans zugesetzt werden.
    Mo 1665 - 22 -
    809811/0923
DE19772740711 1976-09-15 1977-09-09 Polyurethanelastomere Withdrawn DE2740711A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/723,376 US4206102A (en) 1976-09-15 1976-09-15 Method of producing polyurethanes with increased resistance to abrasion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2740711A1 true DE2740711A1 (de) 1978-03-16

Family

ID=24905975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772740711 Withdrawn DE2740711A1 (de) 1976-09-15 1977-09-09 Polyurethanelastomere

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4206102A (de)
CA (1) CA1090933A (de)
DE (1) DE2740711A1 (de)
FR (1) FR2364950A1 (de)
GB (1) GB1568185A (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5242977A (en) * 1986-07-08 1993-09-07 Bayer Aktiengesellschaft Poly-α-olefin/polyurethane block copolymers, processes for their production and their use
US4880879A (en) * 1988-02-18 1989-11-14 Air Products And Chemicals, Inc. Abrasion resistant composite material and process for making the same
US5274023A (en) * 1988-10-31 1993-12-28 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Thermoplastic polyurethane resin
US5185386A (en) * 1991-03-14 1993-02-09 Essential Dental Systems, Inc. Dental composition
EP0575535B1 (de) * 1991-03-14 1996-09-25 Essential Dental Systems, Inc. Dentalmasse
US5207873A (en) * 1992-04-17 1993-05-04 Huyck Corporation Anti-contaminant treatment for papermaking fabrics
WO1997015630A1 (en) * 1995-10-23 1997-05-01 Hoechst Celanese Corporation High thermal conductivity waxes and polymers
WO2002068061A2 (en) * 2001-02-26 2002-09-06 Tandem Products, Inc. Anti-abrasive fire retardant composition
US6581759B1 (en) 2001-08-23 2003-06-24 Kfgi, Ltd. Molded non-metallic conveyor apparatus
US20040260003A1 (en) * 2002-02-26 2004-12-23 Tweet David E. Anti-abrasive fire retardant composition
JP6869131B2 (ja) * 2017-07-12 2021-05-12 Nok株式会社 ポリウレタンエラストマー組成物および軸受材
CN111234442B (zh) * 2018-11-28 2022-04-05 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种耐磨abs复合材料及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1089161B (de) * 1955-02-17 1960-09-15 Lemfoerder Metallwarengesellsc Herstellung von Polyurethan-Elastomeren mit niedrigem Reibungskoeffizienten nach demGiessverfahren
US3388052A (en) * 1963-07-01 1968-06-11 Ford Motor Co Method and apparatus for automatically checking electrical condition of workpieces prior to electrocoating process
US3344064A (en) * 1963-07-19 1967-09-26 Du Pont Fluorocarbon-modified polyurethane elastomeric compositions
US3201359A (en) * 1964-06-19 1965-08-17 Sun Oil Co Process for preparing wax extended polyurethane foams
US3803281A (en) * 1968-04-22 1974-04-09 Goodyear Tire & Rubber Method of preparing polyurethane belts
US3808129A (en) * 1972-02-07 1974-04-30 Minnesota Mining & Mfg Low friction,high load bearing compositions
GB1428113A (en) * 1972-06-06 1976-03-17 Nat Res Dev Friction or abrasive compositions
DE2526194A1 (de) * 1974-06-12 1976-01-02 Asahi Chemical Ind Thermoplastisches formmaterial und verfahren zu seiner herstellung
DE2547555A1 (de) * 1975-10-23 1977-04-28 Kz Vnii Sintetitscheskoyo Kaut Thermostabile urethanelastomere und mischungen auf deren basis

Also Published As

Publication number Publication date
GB1568185A (en) 1980-05-29
US4206102A (en) 1980-06-03
FR2364950A1 (fr) 1978-04-14
CA1090933A (en) 1980-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3151802C2 (de)
EP0023646A1 (de) Oberflächenversiegelte Formkörper aus zelligen Polyurethan-Elastomeren, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP0008044B1 (de) Verfahren zur Herstellung von gegenüber Entmischung stabilisierten Füllstoffsuspensionen in Polyolen und deren Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls zellförmigen Polyurethankunststoffen
DE2622951B2 (de) Verfahren zur Herstellung von elastischen Fonnkörpern
DE3103564A1 (de) Gel-polster, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung
DE2740711A1 (de) Polyurethanelastomere
DE2829199C2 (de)
EP0265781A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanformkörpern
DE2854407A1 (de) Thermoplastischer chemiewerkstoff und verfahren zu seiner herstellung
EP0022497A1 (de) Verfahren zur Herstellung von elastischen, gegebenenfalls zellförmigen, Polyurethanharnstoffen
DE2455679C3 (de) Verfahren und Bindemittel zum Herstellen einer elastischen Schicht aus Granulaten und einem Bindemittel
DE3347574A1 (de) Einphasig lagerstabile, salzhaltige gemische und ihre verwendung zur herstellung von polyurethanen
EP0021323B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanharnstoffen
EP0009756B1 (de) Aktivierte Isocyanat-Vorpolymere und Verfahren zur Herstellung von elastomeren Polyurethankunststoffen
EP0022994A1 (de) Zellige Elastomerschäume und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0017111A1 (de) Dispersionen von hochschmelzenden Polyestern in Polyhydroxylverbindungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung bei der Herstellung von Polyurethankunststoffen
EP0035687B1 (de) Lösungen von Polyurethanen in Polyolen und deren Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen
DE1122246B (de) Verfahren zum Vernetzen gesaettigter Polyesterurethane durch Diorganoperoxyde
DE2305696A1 (de) Selbstschmierende massen mit hoher belastbarkeit und ihre verwendung
EP0675911B1 (de) Aufschäumbares zwei-komponenten-material auf polyurethan-basis
DE2949959C2 (de) Polyurethanzusammensetzung
EP0005470A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften
EP0220411A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schuhsohlen
DE2824003B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanformlingen
DE2345460A1 (de) Polyester-formmassen mit verbesserten gleiteigenschaften

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal