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WO1992012196A1 - Verfahren zum herstellen von polyurethan-schäumen - Google Patents

Verfahren zum herstellen von polyurethan-schäumen Download PDF

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WO1992012196A1
WO1992012196A1 PCT/EP1991/002483 EP9102483W WO9212196A1 WO 1992012196 A1 WO1992012196 A1 WO 1992012196A1 EP 9102483 W EP9102483 W EP 9102483W WO 9212196 A1 WO9212196 A1 WO 9212196A1
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WO
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parts
water
weight
polyol
silica gel
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP1991/002483
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fridolin Becker
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.)
Sued-Bohl Daniel Garthe GmbH
Original Assignee
Sued-Bohl Daniel Garthe GmbH
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
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Publication of WO1992012196A1 publication Critical patent/WO1992012196A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/02—Working-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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes

Definitions

  • the present invention relates to a new process for the production of polyurethane foams (PUR foams) by polyaddition of polyols and polyisocyanates in the presence of water as blowing agent, the water being bound to finely divided silica having a large inner surface.
  • PUR foams polyurethane foams
  • rigid PU foams in particular integral PUR foams
  • a suitable polyol to which a few percent chlorofluorocarbons (CFCs) are mixed as blowing agents, with a suitable polyisocyanate immediately before processing, eg injection or pouring into a mold, intimately mixed in a mixing head in a stoichiometric ratio.
  • CFCs chlorofluorocarbons
  • a suitable polyisocyanate immediately before processing, eg injection or pouring into a mold, intimately mixed in a mixing head in a stoichiometric ratio.
  • the two components react exothermically with one another, as a result of which temperatures of 100-150 ° C., in particular 120-130 ° C., arise in the reaction mixture.
  • the CFC gasifies and generates foam bubbles in the mixture which are retained When the mixture has reacted and solidified
  • tempering the mold to, for example, 30-60 ° C. the evaporation of the CFCs is largely suppressed in the layers adjacent to the mold, so that little or no foam bubbles form in this area
  • the molded body is practically given a pore-free outer skin which merges more and more into the foam structure on the inside, as a result of which a high strength is achieved with a relatively high weight of the molded body. Since the solid outer skin is integrated with the foam body, such products are referred to as integral foam.
  • polyalkylene glycol ether As a polyol and to add water to this as a reaction component. By increasing the proportion of polyisocyanate beyond the stoichiometric content, part of the polyisocyanate reacts with the added water to form carbon dioxide and urea, the carbon dioxide serving as a blowing agent.
  • a carboxylic acid can be added instead of water, which reacts with polyisocyanates to form carbon dioxide and the corresponding acid amide.
  • EP 0 358 282 discloses a process for producing soft, flexible polyurethane foam in which water is added to the polyol component as a blowing agent and a soluble organic polyelectrolyte, for example polyacrylate.
  • a soluble organic polyelectrolyte for example polyacrylate.
  • water contained in the polyol can also be bound by stirring in anhydrous silica gel, as a powder or in the form of a paste with polyol.
  • anhydrous silica gel as a powder or in the form of a paste with polyol.
  • the materials used correspond to what has already been used for the production of the known rigid PU foams, ie the polyols used are predominantly longer polyester and polyether polyols, optionally also branched compounds with terminal hydroxyl groups.
  • the polyols used are usually mixtures with average molecular weights of 500 to 10,000, preferably approximately 1,000 to 2,000. Diamines can also contribute to chain extension. Polyols and chain extenders together have a hydroxyl number of about 300 to 500 for rigid foam and about 80 to 200 for flexible foam.
  • TDI 2,4- or 2,6-toluene diisocyanate
  • MDI 4,4'-methylene di-phenyl isocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • polyisocyanate and 0.2-1.0 parts by weight of water are used per 100 parts by weight of polyol.
  • polyisocyanate and 0.2-1.0 parts by weight of water are used per 100 parts by weight of polyol.
  • the reaction between polyols and polyisocyanate is usually triggered by catalysts which are added to the polyol component.
  • catalysts which are added to the polyol component.
  • the Ka a1yRarnr p n_ known in the prior art for the production of PUR foams, in particular tertiary amines or organotin compounds can be used.
  • additional auxiliaries such as emulsifiers, foam stabilizers and pigments, and in particular for the production of non-flammable or flame-retardant polyurethane foams, are added.
  • the silica gel used is, in particular, a pyrogenic silica which, owing to its particularly high specific surface area of up to 200 m 2 / g, is able to adsorb water particularly well.
  • the binding strength of the water to the particles has to be taken into account, which mainly depends on the specific surface.
  • the inner surface should be about 1-200 ⁇ m / g in order to keep the admixed amount of silica gel low.
  • Housing, machine covers, vehicle body parts, planters, decorative pots, building claddings, ceiling claddings, even furniture, etc. can be produced from the hard PUR integral foams as produced according to the invention.
  • the material has excellent properties: small specific weight with good mechanical values, electrical insulation, temperature. SO1arinn. Great chemical resistance, dense surface, which allows subsequent painting and processing, provided that the foam is not already colored by the added pigments.
  • a specialty of the products according to the invention are foams which are self-extinguishing. They are particularly required for use in rail vehicles, cars, airplanes and products that are particularly endangered by public traffic, such as parts of telephone houses, letter boxes, etc.
  • Semi-hard PUR integral foams such as those produced according to the invention, can be used with fire protection equipment for road and rail vehicles, for aircraft and water vehicles and for applications which have special fire protection regulations, for example armrests, headrests, shock protection edges, covers, which have to have a certain elasticity, manufacture side panels, cover strips, seat cushions, office furniture, train luggage rack panels, door handle panels, etc.
  • 0.6 l of water are mixed with 0.15 kg of silica gel (Aerosil 200 from Degussa) to form a stiff paste and then into a mixture of 200 kg of polyol (Elastolit D 08- 002 oF, EPU-BASF, OH- Number 395), which contains 0.2 kg triethylamine and 0.13 kg tin (II) octoate, is added with intensive stirring.
  • silica gel Aderosil 200 from Degussa
  • polyol Elastolit D 08- 002 oF, EPU-BASF, OH- Number 395
  • a paste is produced from 22 kg of halogenated organic phosphoric acid ester, 1.5 kg of pigment powder and 30.0 kg of aluminum hydroxide powder by intimate mixing.
  • a suspension is prepared from 30 kg of polyol (Ela ⁇ tofoam I 4101, EPU-BASF, polyether polyol / diamine mixture, OH number 120) and 7.5 kg of aluminum hydroxide powder, and this 22.5 kg of the above-described flame retardant paste and 0. 2 kg of the water / silica gel paste described in Example 1 were added.
  • 0.035 kg triethylamine and 0.02 kg tin (II) octoate are added and the entire mixture is thoroughly mixed in a mixing kettle for 30 minutes to 2 hours.
  • the mixture is mixed with 7.5 kg MDI in a mixing head and immediately injected into the molds preheated to 60'C.
  • the molded pieces are removed from the mold after 3-15 minutes and have a dense outer skin of approximately 0.15-1.0 mm thick, which merges into the large-pore core zone over a region of 3-8 mm of a fine-pored intermediate layer. With a direct flame, these molded parts can be burnt, which however do not continue to burn when the flame is taken on.
  • a non-flame retardant, semi-hard PUR foam can be obtained from the following mixture:

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Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein neues Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen (PUR-Schäumen) durch Polyaddition von Polyolen und Polyisocyanaten in Anwesenheit von Wasser als Treibmitel, wobei das Wasser an feinteilige, feste Träger großer innerer Oberfläche gebunden ist.

Description

Verfahren zum Herstellen von Polvurethan-Schäumen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein neues Verfah¬ ren zur Herstellung von Polyurethanschäumen (PUR-Schäumen) durch Polyaddition von Polyolen und Polyisocyanaten in Anwe¬ senheit von Wasser als Treibmitel, wobei das Wasser an fein- teiliges Kieselgcl großer innerer Oberfläche gebunden ist.
PUR-Schäume-Hartschaumstoffe, insbesondere PUR-Integral- schäume werden bisher praktisch ausschließlich hergestellt, indem man ein geeignetes Polyol, dem einige Prozente Chlor¬ fluorkohlenwasserstoffe (FCKW) als Treibmittel untergemischt sind, mit einem geeigneten Polyisocyanat unmittelbar vor der Verarbeitung, z.B. dem Einspritzen oder Eingießen in eine Form, in einem Mischkopf in einem stöchiometrischen Verhält¬ nis innig miteinander vermischt. Die beiden Komponenten rea¬ gieren exotherm miteinander, wodurch in der Reaktionsmi¬ schung Temperaturen von 100-150"C, insbesondere 120-130'C, entstehen. Bei diesen Temperaturen vergast das FCKW und erzeugt in der Mischung Schaumblasen, welche erhalten blei¬ ben, wenn die Mischung durchreagiert und erstarrt ist. Durch eine Temperierung der Form auf z.B. 30-60°C wird in den an die Form anliegenden Schichten die Verdampfung der FCKW weitgehend unterdrückt, so daß sich in diesem Bereich nur noch kleine oder gar keine Schaumblasen bilden. Der Formkör¬ per erhält dadurch praktisch eine porenlose Außenhaut, die nach innen immer stärker in die Schaumstruktur übergeht, wodurch eine ^ oß Festigkeit bei relativ " i n rn Gewicht des Formkörpers erreicht wird. Da die feste Außenhaut mit dem Schaumkörper integriert ist, bezeichnet man solche Pro¬ dukte als Integralschaum. Die Verwendung von FCKW ist jedoch außerordentlich umwelt¬ schädigend, wobei zu berücksichtigen ist, daß nicht nur die Handhabung bei der Herstellung der Formkörper Probleme auf- wirft, sondern vor allem die in den Schaumblasen einge¬ schlossenen FCKW-Reste im Gebrauch der Formteile langsam und unkontrolliert in die Umgebung abgegeben werden und damit zu einer anhaltenden Gefährdung beitragen.
Es wurde daher schon vielfach versucht, die FCKW als Treib¬ mittel durch andere leicht verdampfende und umweltfreundli¬ che Stoffe zu ersetzen. Eine befriedigende Lösung ist dafür bisher jedoch nicht gefunden worden.
Für die Herstellung von PUR-Weichschaum ist es bekannt, Polyalkylenglykolether als Polyol zu verwenden und diesem Wasser als Reaktionskomponente zuzusetzen. Durch Erhöhung des Polyisocyanatanteils über den stöchiometrischen Gehalt hinaus reagiert ein Teil des Polyisocyanats mit dem zugefüg¬ ten Wasser unter Bildung von Kohlendioxid und Harnstoff, wobei das Kohlendioxid als Treibmittel dient. Alternativ kann statt Wasser auch eine Carbonsäure zugefügt werden, welche mit Polyisocyanaten unter Bildung von Kohlendioxid und dem entsprechenden Säureamid reagiert.
Aus der EP 0 358 282 ist ein Verfahren zur Herstellung von weichem, biegsamen Polyurethanschaum bekannt, bei der der Polyolkomponente Wasser als Treibmittel und ein löslicher organischer Polyelektrolyt, z.B. Polyacrylat, zugesetzt wird. Wenn man jedoch versucht, diese Methode auch auf die Her¬ stellung von Hartschaum, insbesondere Integralschaum zu übertragen, dann ist das Produkt nicht befriedigend, da die Oberflächenschichten, welche die Festigkeit geben, zu dünn sind und im übrigen porig und lunkrig erscheinen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Kohlendioxidbildung praktisch gleichmäßig in der gesamten Schaumraasse erfolgt und nicht, wie bei den FCKW, in der Außenhaut verlangsamt wird.
Aus der EP 0 319 866 ist es bekannt, FCKW-freie, harte Polyurethanschaumstoffe herzustellen, indem man Wasser und/oder Kohlendioxid als Treibmittel in der Polyolkompo- nente verwendet, die an zeolithische Adsorbentien, welche Porenöffnungen von mindestens 0,7 nm aufweisen, gebunden sind. Diese Methode erfordert eine zusätzliche Beladung mit Luft als Treibgas und Fließhilfe. Der Zeolith soll in einer verhältnismäßig großen Menge von etwa 10-25 Gew.-% Polyols eingesetzt werden, was sich negativ auf den Schaumstoff aus¬ wirkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfah¬ ren zu finden, mit dem unter Verwendung von Wasser als Treibmittel ein PUR-Hartschaum, insbesondere ein PUR-Inte- gralschaum hergestellt werden kann, welcher in seiner Struk¬ tur und Oberflächenbeschaffenheit den bekannten Schaumstof¬ fen mit FCKW als Treibmittel vergleichbar ist, diesen in seiner Umweltfreundlichkeit bei Herstellung und Gebrauch jedoch überlegen ist.
Überraschenderweise gelingt dies durch die in dem Haupt- _nκprππh beschriebenen Maßnahmen. Die Maßnahmen der Unrpran- sprüche dienen zur Förderung der weiteren Ausgestaltung der Erfindung. Es ist außerordentlich überraschend, daß eine so einfache Maßnahme wie die Bindung des als Treibmittel dienenden Was¬ sers an Kieselgel und die gleichmäßige Suspension in der Polyolkomponente, bevor diese mit dem Polyisocyanat ver¬ mischt wird, zur Bildung eines einwandfreien PUR-Schaums, insbesondere eines PUR-Integralschaums, führt. Worauf dies beruht, ist noch nicht geklärt, jedoch wird angenommen, daß das Wasser bei der Vermischung mit dem Polyol weitgehend an das Kieselgel gebunden bleibt und sich nicht in dem Polyol löst. Erst bei der durch die Temperaturerhöhung durch die Reaktion von Polyol und Polyisocyanat wird wahrscheinlich das Wasser in größerer Menge desorbiert und mit dem Poly¬ isocyanat zur Reaktion gebracht, so daß im Inneren des Form¬ teiles, wo besonders hohe Temepraturen herrschen, große Schaumblasen ausgebildet werden. In der Außenhaut, wo die Temperatur relativ niedrig bleibt, ist die Desorption des Wassers stark verlangsamt, so daß sich hier nur kleine Bläs¬ chen bilden, bevor die Aushärtung des Polyurethanschaums einsetzt. Das Formteil wird deshalb durch eine feste geschlossene Oberfläche begrenzt, die sich in gewünschter Weise über eine feinporige Zwischenzone mit der grobporigen Innenzone integriert.
Alternativ zu der Methode die benötigte Wassermenge mit dem Kieselgel zu mischen und dann in Polyol zu dispergieren, kann auch im Polyol enthaltenes Wasser durch Einrühren von wasserfreiem Kieselgel, als Pulver oder in Form einer Paste mit Polyol, gebunden werden. Zur Einstellung des Gleichge¬ wichts zwischen freiem und gebundenem Wasser muß allerdings längere Zeit verstreichen. Die verwendeten Materialien entsprechen dem, was für die Herstellung der bekannten PUR-Hartschäume bereits verwendet wurde, d.h. als Polyole werden vorwiegend längere Polyester- und Polyetherpolyole, gegebenenfalls auch verzweigte Verbin¬ dungen mit endständigen Hydroxylgruppen verwendet. Die ver¬ wendeten Polyole sind üblicherweise Gemische mit durch¬ schnittlichen Molekulargewichten von 500 bis 10.000, vor¬ zugsweise etxv'a 1.000 bis 2.000. Ferner können auch Diamine zur Kettenverlängerung beitragen. Polyole und Kettenverlän- gerer haben für Hartschaum zusammen eine Hydroxylzahl von etwa 300 bis 500 und für Weichschaum von etwa 80 bis 200.
Als Isocyanat werden üblicherweise in der Technik 2,4- oder 2,6- Toluol-diisocyanat (TDI), 4, 4 ' -Methylendi-phenylisocya- nat (MDI), 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 1, 5-Naphthylendi- isocyanat oder Isophorondiisocyanat (IPDI) verwendet. MDI wird erfindungsgemäß bevorzugt, da es relativ ungiftig und wenig cancerogen ist.
Für harte Integralschäu e werden auf 100 Gew. -Teile Polyol 100-110 Gew. -Teile, insbesondere 105-108 Gew. -Teile, Poly¬ isocyanat und 0,2-1,0 Gew. -Teile Wasser eingesetzt. Für halbharte Integralschäume werden auf 100 Gew. -Teile Polyol 40-60 Gew. -Teile, insbesondere 45-50 Gew. -Teile, Polyisocya¬ nat und 0,2-1,0 Gew. -Teile Wasser eingesetzt.
Die Reaktion zwischen Polyolen und Polyisocyanat wird übli¬ cherweise durch Katalysatoren, die der Polyolkomponente zugemischt werden, ausgelöst. Erfindungsgemäß können die nach dem Stand der Technik für die Herstellung von PUR- chäum n bekannten Ka a1yRarnrpn_ insbesondere tertiäre Amine oder zinnorganische Verbindungen verwendet werden. Weiterhin werden, wie auch im Stand der Technik, zusätzliche Hilfsstoffe wie Emulgatoren, Schaumstabilisatoren und Pig¬ mente und insbesondere zur Herstellung von nicht- oder schwer entflammbaren Polyurethanschäumen Flammschutzmittel zugesetzt.
Das verwendete Kieselgel ist insbesondere eine pyrogene Kie¬ selsäure, welche aufgrund ihrer besonders hohen spezifischen Oberfläche von bis zu 200 m^/g im Stande ist, Wasser beson¬ ders gut zu adsorbieren.
Damit die Partikel sich in dem Polyol gut suspendieren las¬ sen und sich nicht während der Verarbeitung entmischen, sind Korngrößen bis 500 μm, insbesondere bis etwa 1-50 μm, am geeignetsten. Mischungen mit feinteiligem Kieselgel (ca. 50 μm) wurden über Monate ohne Funktionsbeeinträchtigung gelagert. Andererseits ist die Bindefεstigkeit des Wassers an die Partikel zu berücksichtigen, welche überwiegend von der spezifischen Oberfläche abhängt. Zur Bindung einer aus¬ reichenden Menge Wasser an die Partikel sollte die innere Oberfläche etwa 1-200 ιrr/g betragen, um die zugemischte Menge des Kieselgels gering zu halten.
Aus den harten PUR-Integralschäumen, wie sie erfindungsgemäß hergestellt werden, lassen sich Gehäuse-, Maschinenabdeckun¬ gen, Fahrzeugkarosserieteile, Pflanzgefäße, Ziertöpfe, Bau¬ verkleidungen, Deckenverkleidungen, ja sogar Möbel usw. her¬ stellen. Der Werkstoff besitzt, wie die bekannten PUR-Inte- gralschäume, ausgezeichnete Eigenschaften: kleines spezifi¬ sches Gewicht bei guten mechanischen Werten, elektrische Isolation, Temperatu. SO1arinn. große chemische Beständig¬ keit, dichte Oberfläche, die ein nachträgliches Lackieren und Bearbeiten gestattet, soweit der Schaum durch die zuge¬ fügten Pigmente nicht bereits gefärbt ist. Ein Spezialgebiet auch der erfindungsgemäßen Produkte sind Schäume, welche selbstverlöschend sind. Sie werden insbeson¬ dere benötigt für den Einsatz in Schienenfahrzeugen, Autos, Flugzeugen und Produkten, die durch den Publikumsverkehr besonders gefährdet sind, wie z.B. Teile von Telefonhäusern, Briefkästen usw.
Aus halbharten PUR-Integralschäumen, wie sie erfindungsgemäß hergestellt werden, lassen sich mit Brandschutzausrύstung für Straßen- und Schienenfahrzeuge, für Flugzeuge und Was¬ serfahrzeuge und für Anwendungen, die besondere Brandschutz¬ bestimmungen haben, z.B. Armlehnen, Kopfstützen, Stoßschutz- kanten, Abdeckungen, die eine gewisse Elastizität besitzen müssen, Seitenblenden, Deckleisten, Sitzpolster, Büromöbel, Bahn-Gepäckablagenverkleidungen, TürgriffVerkleidungen usw. herstellen.
Beispiel 1
Polyurethanintegralschäum, hart
0,6 1 Wasser werden mit 0,15 kg Kieselgel (Aerosil 200 der Firma Degussa) zu einer steifen Paste verrührt und anschlie¬ ßend in eine Mischung aus 200 kg Polyol (Elastolit D 08- 002 oF, Firma EPU-BASF, OH-Zahl 395), welche 0,2 kg Tri- ethylamin und 0,13 kg Zinn- (II) -octoat enthält, unter inten¬ sivem Rühren eingetragen.
100 Teile dieser Mischung werden mit 108 Teilen 4,4' -Methyl- endi- (phenylisocyanat) (MDI) in einem Mischkopf vermischt und in auf 50'C vorgeheizte Formen eingespritzt. Die Mischung reagiert innerhalb von 3-10 Minuten unter kräftiger Schaumbildung durch, wobei die an die Form anliegenden Schichten nur sehr geringe Schaumbildung zeigen und die Außenhaut geschlossen ist.
Eine alternative Rezeptur für harte PUR-Schäume, welche selbstverlöschend sind, läßt sich wie folgt herstellen:
30,0 kg Polyol
1,5 kg halogenierter organischer Phosphorsäureester
0,5 kg Pigmentpaste
0,150 kg Wasserpaste, wie oben beschrieben hergestellt
9,0 kg Aluminiumhydroxid
6,0 kg Ammoniumpolyphosphat
Alles gut verrühren.
Zur Verschäumung werden auf iöu Gew. -Teile der vorstehenden
Polyolmischung 105 Gew. -Teile Isocyanat (MDI) zugesetzt. Beispiel 2
PUR-Integralschaum, halbhart
Aus 22 kg halogeniertem organischem Phosphorsäureester, 1,5 kg Pigmentpulver und 30,0 kg Aluminiumhydroxidpulver wird durch inniges Vermischen eine Paste hergestellt. Aus 30 kg Polyol (Elaεtofoam I 4101, Firma EPU-BASF, Poly- etherpolyol/Diamingemisch, OH-Zahl 120) und 7,5 kg Λlumi- niumhydroxidpulver wird eine Suspension hergestellt und dieser 22,5 kg der vorstehend beschriebenen Flammschutzpaste sowie 0,2 kg der in Beispiel 1 beschriebenen Wasser/Kiesel¬ gel-Paste zugefügt. Zusätzlich werden noch 0,035 kg Tri- ethylamin und 0,02 kg Zinn- (II) -octoat zugefügt und die Gesamtmischung 30 Minuten bis 2 Stunden in einem Mischkessel gründlich gemischt.
Da die vorstehend hergestellte Mischung aufgrund des beige¬ fügten Aluminiumhydroxids zur Entmischung neigt und die Mischung an Aktivität verliert, kann sie nur etwa 1 Tag auf¬ bewahrt werden.
Zur Herstellung des Integralschaums wird die Mischung mit 7,5 kg MDI in einem Mischkopf vermischt und sofort in die auf 60'C vortemperierten Formen eingespritzt. Die Formstücke werden nach 3-15 Minuten aus der Form entnommen und weisen eine dichte Außenhaut von etwa 0,15-1,0 nun Dicke auf, die über einen Bereich von 3-8 mm einer feinporigen Zwischen¬ schicht in die großporige Kernzone übergeht. Mit einer direkten Flamme lassen sich diese Formteile anbrennen, wel¬ che Jedoc bei Wecnahme der Flamme nicht weitcrbrcnncn. Ein nicht flammgeschützter, halbharter PUR-Schaum läßt sich aus folgender Mischung erhalten:
30,0 kg Polyol
0,2 kg Wasserpaste, wie oben beschrieben hergestellt
0,035 kg organische Aminverbindung
0,020 kg metallorganische Verbindung
Alles sehr gut miteinander vermischen.
Für Verschäumung mit der Isocyanat-Komponente im Mischkopf
12,75 kg MDI zugeben.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zum Herstellen von harten PUR-Schäumen durch Polyaddition von Polyolen und Polyisocyanaten in Anwesenheit von Wasser als Treibmittel und gegebenen¬ falls üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser an in der Mischung sus¬ pendiertes, feinteiliges, Kieselgel mit einer spezifi- sehen Oberfläche von 1-200 m /g gebunden ist, welches eine mittlere Korngröße von unter 500 μm hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für harte Integralschäume auf 100 Gew. -Teile Polyol 100-110 Gew. -Teile, insbesondere 105-108 Gew. -Teile, Polyisocyanat und 0,2-1,0 Gew. -Teile Wasser eingesetzt werden, und das Kieselgel in einer Menge eingesetzt wird, die zur Bindung des Wasser ausreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für halbharte Integralschäume auf 100 Gew. -Teile Polyol 40-60 Gew. -Teile, insbesondere 45-50 Gew. -Teile, Poly¬ isocyanat und 0,2-1,0 Gew. -Teile Wasser eingesetzt wer¬ den, und das Kieselgel in einer Menge eingesetzt wird, die zur Bindunq des Wasser ausreicht. 4 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Wasser mit dem Kiesel- gel zu einer steifen Paste angerührt, diese mit dem Polyol und den übrigen, mit dem Polyol verträglichen Hilfsstoffen gründlich vermischt und dann mit dem Poly¬ isocyanat und den mit diesen verträglichen Hilfsstoffen gemischt und in die zur Schäumung vorgesehene Form gefüllt und verschäumt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines Integralschaums die Form auf eine Temperatur von 30-60*C temperiert ist und die an die Form anliegenden äußeren Teile der Schaummischung nicht oder weniger aufgeschäumt werden als der Kernbereich, welcher durch die Reaktionswärme bei einer Temperatur von 100-150"C, vorzugsweise 120-130'C, aufgeschäumt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kieselgel eine mittlere Korngröße von etwa 1 bis 50 μm hat.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Mischung ein Flammschutzmittel ent¬ hält.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Flammschutzmittel halogenierte Phosphorsäureester, Alkalipolyphosphate und/oder Aluminiumhydroxid verwen¬ det werden.
PCT/EP1991/002483 1990-12-29 1991-12-20 Verfahren zum herstellen von polyurethan-schäumen Ceased WO1992012196A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904042234 DE4042234C2 (de) 1990-12-29 1990-12-29 Verfahren zum Herstellen von Polyurethan-Schäumen
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