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DE2560419C2 - Formteile aus Polyurethan - Google Patents

Formteile aus Polyurethan

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Publication number
DE2560419C2
DE2560419C2 DE2560419A DE2560419A DE2560419C2 DE 2560419 C2 DE2560419 C2 DE 2560419C2 DE 2560419 A DE2560419 A DE 2560419A DE 2560419 A DE2560419 A DE 2560419A DE 2560419 C2 DE2560419 C2 DE 2560419C2
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DE
Germany
Prior art keywords
polyurethane
propanediol
chloroaniline
diamine
prepolymer
Prior art date
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Expired
Application number
DE2560419A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard Carlton Tewksbury Mass. Baron
Leon Dennis Carlisle Mass. Cerankowski
Neil Billerica Mass. Mattucci
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.)
Air Products and Chemicals Inc
Original Assignee
POLAROID CORP CAMBRIDGE MASS
Polaroid 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 POLAROID CORP CAMBRIDGE MASS, Polaroid Corp filed Critical POLAROID CORP CAMBRIDGE MASS
Application granted granted Critical
Publication of DE2560419C2 publication Critical patent/DE2560419C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S528/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S528/906Fiber or elastomer prepared from an isocyanate reactant

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

Description

Es wurden bereits viele Diamine als Härtungsmittel für Polyurethanvorpolymerisate mit Isocyanatendgrup-
:u pen eingesetzt, doch sind die meisten von ihnen im allgemeinen in dereinen oder der anderen Hinsicht mangelhaft.
In der US-PS 31 88 302 ist eine Klasse von Estergruppen enthaltenden aromatischen Diaminen als Härtungsmittel beschrieben, die zur Herstellung von Polyurethanen besonders geeignet ist. Diese Substanzen haben aber ebenfalls Nachteile, da sie beispielsweise während der Verarbeitung, die die Härtungsstufe einschließt, Toxizi-
:> tätsprobleme verursachen.
In der US-PS 36 81 290 ist ebenfalls eine Klasse von aromatischen Diaminen als Härtungsmittel beschrieben. Diese Substanzen sind ebenfalls mit Nachteilen behaftet, beispielsweise hinsichtlich der Aushärte- bzw. Verarbeitungszeit.
Als eines der besten bekannten Diamin-Härtungsmittel gilt das 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin), da mit die-
M) scm Härtungsmittel Polyurethane erhalten werden, die alle erwünschten Eigenschaften haben. Es wurde jedoch anhand von Toxizitäts- und Mutagenitätsversuchen festgestellt,daß4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) potentiell carcinogen ist. Damit war die Aufgabe gestellt, nach anderen Härtungsmittein zu suchen, deren Wirkungsweise mit der von 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) im wesentlichen übereinstimmt, da die bewährten Polyurethanrezepturen möglichst nicht geändert werden sollten. Ferner wurde festgestellt, daß sich das 4,4'-Methylen-bis-(2-
.'5 chloranilin) bereits bei Temperaturen um 2000C zersetzt, wobei die entstehenden Dämpfe 2-Chloranilin enthalten, das eine hohe Toxizität besitzt. Ferner erfolgt die thermische Zersetzung des4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) exotherm, so daß sich Probleme bei der Kontrolle der Härtungsre^ktion ergeben können. Schließlich lassen gewisse Eigenschaften der mit 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) ausgehärteten Polyurethane und der daraus hergestellten Formteile, nämlich die Zugfestigkeit, Einreißfestigkeit, Hydrolysebeständigkeit und Alterungsbeständigkeit zu wünschen übrig.
Die Erfindung bezweckt daher die Schaffung von Formteilen aus Polyurethan, bei deren Herstellung die durch das 4,4'-Mcthylcn-bis-(2-ehloranilin) bedingten Toxizitätprobleme nicht auftreten und die ferner hinsichtlich der vorstehend genannten physikalisch-chemischen Eigenschaften vorteilhafter sind als die mit 4,4'-Methylenbis-(2-chloranilin) gehärteten Polyurethan-Formteile.
•45 Gegenstand der Erfindung sind also Formteile aus Polyurethan, erhältlich durch Umsetzung eines Urethanvorpolymerisats mit Isocyanatcndgruppen auf Polyäther- oder Polyesterbasis, mit einem Härtungsmittel der allgemeinen Formel
Il
H2N-<^ X-C-O —X —O
worin X eine Alkvlengrupne mit 3 oder 5 Kohlenstoffatomen darstellt, in einem molaren Umsetzungsverhältnis von NH2-: NCO-Gruppen von 0,8 : 1 bis 1,2 : 1 in einer vorerwärmten Form.
Die erfindungsgemäßen Formteile sind feste, kautschukartige abriebfeste Körper, die dadurch erhalten werden können, daß die Umsetzung in einer heißen Schmelze oder in einem Lösungsmittel für das Urethanvorpolymerisat und das Härtungsmittel durchgeführt wird. Die erfindungsgemäß verwendeten Diamin-Härtungsmittel sind in einer Reihe von üblichen Lösungsmitteln für Überzugsverfahren löslich; aufgrund ihrer Kinetik ergeben sich brauchbare Verarbeitungszeiten und -bedingungen, wobei auch die gewünschte dreidimensionale Struktur in den ausgehärteten Polyurethanen erzielt wird.
Die erfindungsgemäß verwendeten Härtungsmittel haben Schmelzpunkte, die im allgemeinen innerhalb des in einer heißen Schmelze erwünschten Bereichs liegen. Ferner bilden sie unterkühlte Schmelzen, weshalb sie aucl unterhalb ihres Schmelzpunktes, d. h. bei den üblichen Verarbeitungstemperaturen von 100 bis 1200C, in flüssiger Form eingesetzt werden können. Sie sind mit einer großen Anzahl von Urethanvorpolymerisatcn mit Isocyanatendgruppen vertraglich und zeigen günstige kinetische Eigenschaften. So erfolgt die thermische Zersetzung im Gegensatz zu der von 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) endotherm, d. h.,dic llärtungsreaktion kann besser kontrolliert werden, so daß brauchbare Verarbeitungs- und Aushärtezeiten erhalten werden. Weiterhin
zersetzen sich die erfindungsgemäß verwendeten Härtungsmittel bei ihren Schmelzpunkten noch nicht Auch bei Temperaturen bis kurz unterhalb 2500C wird noch keine Zersetzung beobachtet, während sich das 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) bereits bei Temperaturen um 2000C zersetzt Ferner lag die akute orale Toxizität der erfindungsgemäß verwendeten Härtungsmittel bei Mäusen bei mehr als 5000 mg/kg, verglichen mit nur etwa 1000 mg/kg von 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin). Femer iraten im Vergleich zu 4,4'-Methylen-bis-(2- s chloranilin) keine Hautreizungen und nur temporäre Augenreizungen bei Albinokaninchen auf. Im Ames-Salmonellen-Test wurde im Gegensatz zu 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) keine Mutagenität festgestellt was Rückschlüsse auf die fehlende Carcinogenität zuläßt Auch die thermischen Zersetzungsprodukte sind weniger toxisch als das bei der thermischen Zersetzung von 4,4'-MethyIen-bis-(2-chloranilin) entstehende 2-Chloranilin.
Die erfindungsgemäß verwendeten Härtungsmittel können durch Umsetzung von p-Nitrobenzoylchlorid mit einem Diol, das 3 oder 5 Kohlenstoffatome enthält und Reduktion der so gebildeten Verbindung zum Diamin hergestellt werden. Geeignete Diolesindz. B.2,2-Dimethyi-l^-propandiol, !,S-Pentandiol^^Pentandiol, 1,2-Propandiol und 1,3-PropandioI.
Die nachstehenden Herstellungsbeispiele erläutern in nicht einschränkender Weise die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Härtungsmittel.
Herstfcllungsbeispiel 1
Eine Lösung von 74 g p-Nitrobenzoylchlorid in 100 cm3 trockenem Pyridin wurde unter Rühren auf 400C erhitzt, worauf 15,2 g 1,3-Propandiol über einen Zeitraum von etwa 15 Minuten zugetropft wurden. Die Lösung wurde noch 5 Stunden unter Rückfluß gehalten und dann in 1 Liter Eiswasser gegossen. Der Niederschlag wurde abfiltriert und in einem Vakuum-Trockenschrank getrocknet, wobei 63 g 1,3-Propandiol-di-p-nitrobenzoat (F. 114-115°C) erhalten wurden. 63 g 1,3-Propandiol-di-p-nitrobenzoat wurden mit 500 cm3 absolutem Äthanol vermischt. Die Lösung wurde 1 Stunde mit Stickstoff gespült, worauf 1 g Palladium (10%) auf Aktivkohle (zuvor mit Äthanol angefeuchtet) zugesetzt wurde. Es wurde 15 Minuten gerührt, worauf 28 cm3 Hydra- zinhydrat über einen Zeitraum von etwa einer halben Stunde zugetropft wurden. Das Gemisch wurde noch etwa 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt Dann wurde der Katalysator entfernt, indem das Gemisch durch Kieselgur filtriert wurde. Nach dem Eindampfen wurde der Rückstand aus 200 cm3 Äthanol umkristallisiert, wobei 40 g weißes 1,3-Propandiol-di-p-aminobenzoat (F. 125-128°C) erhalten wurden. Die Elementaranalyse ergab für C17H18N2O4 folgende Werte:
H N
Berechnet: 65,0 5,85 8,95
Gefunden: 65,06 5,71 8,95
Herstellungsbeispiel 2
Zu 37 g p-Nitrobenzoylchlorid in 100 cm3 Pyridin wurden 15,2 g 1,2-Propandiol gegeben, und die Lösung wurde 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Dann wurde die Lösung in 1 Liter Wasser gegossen, filtriert und getrocknet, wobei 36 g 1,2-Propandiol-di-p-nitrobenzoat (F. 116-1200C) erhalten wurden. Die Reduktion wurde wie nach Herstellungsbeispiel 1 durchgeführt, wobei 12 g 1,2-Propandiol-di-p-aminobenzoat (F. 137-138°C) erhalten wurden.
Herstellungsbeispiel 3
Eine Lösung von 38 g p-Nitrobenzoylchlorid in 75 cm3 trockenem Pyridin wurde unter Rühren auf 400C erhitzt, worauf 11,8 g 1,5-Pentandiol zugesetzt wurden; das Gemisch wurde noch 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt und dann in 1 Liter Wasser gegossen. Der Niederschlag wurde gesammelt und getrocknet. Es wurden 41 g 1,5-Pentandiol-di-p-nitrobenzoat (F. 116-1190C) erhalten. 20 g 1,5-Pentandiol-di-p-nitrobenzoat wurden mit 500 cm3 absolutem Äthanol vermischt und eine halbe Stunde mit Stickstoffgespült Dann wurden 1 g Palladium (10%) auf Aktivkohle und 10 g Hydrazinhydrat zugesetzt, worauf das Gemisch 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt, heiß filtriert und dann auf 400 cm3 eingedampft wurde. Nach dem Filtrieren wurden 13 g 1,5-Pentandiol-di-p-Aminobenzoat (F. 134-136°C) erhalten. Die Analyse ergab folgende Werte:
Berechnet: 66,7 6,5 8,19
Gefunden: 66,72 6,58 7,99
Die zur Herstellung dererfindungsgemäßen Formteile verwendeten Polyurethan-Produkte werden durch Vereinigung eines Urethanvorpolymerisats mit endständigen Isocyanatgruppen auf Polyäther- oder Polyesterbasis mit den vorstehend beschriebenen Diamin-Härtungsmitteln hergestellt. Geeignete derartige Urethanvorpoly-
merisate mit endständigen Isocyanatgruppen, die erfindungsgemäß geeignet sind, sind an sich bekannt und beispielsweise in »Advances in Urethane Science and Technology«, Bd. 1, K. D. Frisch und S. L. Regan, Technomic Publishing Company, New Jersey, 1971 und in »Polyurethane Coatings«, Keith Johnson, Noyes Data Corporation, New Jersey, 1972, beschrieben. Beispiele für bevorzugte Urethanvorpolymerisate mit Isocyanatendgruppen sind in der US-PS 31 88 302 beschrieben.
Der Ausdruck »Härtungsmittel« soll hier synonym mil dem Ausdruck »Kettenverlängerungsmittel«, wie er üblicherweise in der Polyurethantechnik gebraucht wird, verwendet werden.
Das nachstehende Beispiel erläutert in nicht einschränkender Weise die Aushärtung eines Urethanvorpolymerisats mit Isocyanatendgruppen nach dem Heißs':hmelzverfahren.
Beispiel 1
10 g eines flüssigen, Urethangruppen enthaltenden Vorpolymerisats auf der Basis von Poly-(l,4-oxybutylen)-glykoi, das etwa 4 Gew.-% verfügbare Isocyanatendgruppen enthielt, wurden in einem Glasgefäß auf 1100C erhitzt. 1,4 g 1,3-Propandiol-di-p-aminobenzoat, das Diamin-Härtungsmittel nach Herstellungsbeispiel 1, wurden geschmolzen und aufI50°C erhitzt. Das Diamin wurde dann unter starkem Rühren dem Vorpolymerisat zugesetzt, und das Gemisch wurde entgast und in eine auf 1100C vorgewärmte Metallform gegossen. Die Form und ihr Inhalt wurden 3 Stunden auf 1100C gehalten. Nach der Entfernung aus der Form wurde ein zähes, ausgehärtetes elastomeres Polyurethanlörmteil erhalten. Falls gewünscht, können die üblichen Nachhärtungsverfahren angewendet werden.
Zum weiteren Nachweis der Brauchbarkeit der Diamin-Härtungsmittel bei Formverfahren wurde das 1,3-Propandiol-di-p-aminobenzoat nach der thermischen Differentialanalyse, nach der thermogravimetrischen Analyse und durch Infrarotsprektroskopie untersucht, um die Stabilität des Diamins in der Schmelze zu bestimmen.
Das 1,3-Propandiol-p-di-aminobenzoat wurde 1 Stunde auf seinem Schmelzpunkt gehalten, wobei kein Gewichtsverlust und keine Zersetzung beobachtet wurde. Dies zeigt, daß das Diamin in der heißen Schmelze nicht abgebaut wird.
Wurde das 1,3-Propandiol-p-di-aminobenzoat 100 Stunden über seinem Schmelzpunkt gehalten, so konnte keine Ammonolyse beobachtet werden. Dies war im Hinblick auf den Stand der Technik, z. B. die US-PS
3ü 36 81 290, überraschend, da dort angegeben ist, daß Aminoester bei erhöhten Temperaturen normalerweise der Ammonolyse unterliegen und daß Chlorsubcütuenten in Ortho-Stellung zur Aminogruppe für die Ammonolyse-Beständigkeit verantwortlich sind.
Beispiel 2
7,0 g 1,3-Propandiol-di-p-aminobenzoat wurden bei Raumtemperatur in 50 g des Vorpolymerisats von Beispiel I dispergiert. Das Gemisch wurde im Vakuum entgast, und die Temperatur wurde auf 800C erhöht, um die Fließfähigkeit zu erhöhen. Das Gemisch wurde dann in eine vorgewärmte Metallform gegossen und in einen Ofen von 1300C gestellt. Es wurde festgestellt, daß die Feststoffdispersion innerhalb von 20 Minuten schmolz und mit Vorpolymerisat reagierte. Die Ofentemperatur wurde auf 1000C herabgesetzt, und das Polyurethanformteil wurde nach 2 Stunden aus der Form entfernt und über Nacht bei 800C ausgehärtet. Es wurde ein zähes Elastomeres erhalten.
Die Brauchbarkeit des erfindungsgemäß verwendeten Härtungsmittels wurde mit der eines handelsüblichen Härtungsmittels wie folgt verglichen:
Beispiel 3 und Vergleichsversuch 1
Die Härtungsmittcl wurde in ein verschlossenes Gefäß eingefüllt, auf etwa 14O0C erhitzt, entgast und dann unter eine Schutzschicht aus Stickstoff gebracht. Das Urethanvorpolymerisat von Beispiel 1 wurde dann auf etwa 77°C erhitzt, entgast und unter eine Schutzschicht aus Stickstoffgebracht. Das Härtungsmittel und das Vorpolymerisat wurde zusammen in eine auf etwa 127°C vorerhitzte Form eingemessen. Das Gemisch, das das erfindungsgemäß verwendete Härtungsmittel enthielt, wurde etwa I1Z2 Stunden auf 1000C gehalten und dann aus der Form entfernt. Das bekannte Gemisch wurde etwa 35 Minuten auf 1300C gehalten und dann aus der Form entfernt. Sowohl das erfindungsgemäß verwendete Gemisch als auch das bekannte Gemisch wurden dann in einem Ofen 6 Stunden bei 1000C ausgehärtet und 4 Tage bei Raumtemperatur nachgehärtet. In der Tabelle I sind die Eigenschaften der nach der vorstehend angegebenen Arbeitsweise erhaltenen Polyurethanformteile angegeben. Für jedes Härlungsmittol wurden zwei Versuchsreihen durchgeführt.
Tabelle 1
Heispiel 3 14 Teile je 100 Teile Vergleichsversuch 1
Vorpolymerisat 4,4'-Mcthylen-bis-
1,3-I'ropandiol-di-p-aminobenzoat 338 (2-chloranilin)
374 14 Teile je 100 Teile
15,5 Teile je 100 Teile 113 Vorpolymerisat
Zugfestigkeit, kg/cm" Vorpoiymerisat 119 400-422
407*) 73,3
300%-Modul, kg/cnv 421*) 75 31,8-35,2
82,5 52,8
200%-Modul, kg/cnr 95 52,6 -
54,6 35,2
100%-Modul, kg/cm2 53 35,3 18,1
38,6 435
30%-Modul, kg/cm2 38 430 8,0-9,7
25,9 8%
% Dehnung 25,6 9% 450-490
450 89-90
Bleibende Dehnung 460 10%
10%
Durometerhärte Shore A 10% 90
*) Schlüpft beim Zugversuch durch die KIe 90-92
mmbacken.
Beispiel 4 und Vergleichsversuch 2
Die im Vergleichsversuch 1 beschriebene Arbeitsweise wurde mit einem Urethanvorpolymerisat auf Polyesterbasis (3,9 bis 4,2% Isocyanatgruppen), das unter der Handelsbezeichnung PCA-407 von der Firma Polyurethane Corporation of America vertrieben wird, wiederholt. In der Tabelle II sind die Eigenschaften der damit
hergestellten Polyurethanformteile angegeben.
Tabelle II
Beispiel 4 Vergleichsversuch 2
1,3-Propandiol-di- 4.4'-MethyIen-bis-
p-aminobenzoat (2-chloranilin)
14 Teile je 100 Teile 14Tei!e je 100 Teile
Vorpolymerisat Vorpoiymerisat
Zugfestigkeit, kg/cm2 505*) 458-527
459*)
300%-Modul, kg/cm2 119 84,5-105
123
200%-Modul, kg/cm2 75,5 -
76,4
100%-Modul, kg/cm2 58 -
58,5
30%-Modul, kg/cm2 40 -
44
% Dehnung 600% 550-650%
545%
Bleibende Dehnung 25% 6%
24%
Durometerhärte Shore A 90 80
*) Schlüpft beim Zugversuch durch die Klemmbacken.
Aus den in den Tabellen I und II angegebenen Daten erkennt man, daß die erfindungsgemäß hergestellten Polyurethanformteile unter den meisten Aspekten den mit dem am häufigsten verwendeten bekannten Härtungsmittel 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) hergestellten überlegen bzw. damit vergleichbar sind.
Es wurden auch andere bekannte Diamin-Härtungsmittel in Lösungsmittelsystemen und in heißen Schmelzen verwendet, wobei ähnlich befriedigende Ergebnisse erhalten wurden.
Beispiel 5 und Vergleichsversuche 3 und 4
In der DE-OS 20 40 644 sind Diamin-Härtungsmittel mit der allgemeinen Formel
O O
Il λ o—z—o—c—<f
NK2
beschrieben, in der Z einen Alkylenrestmit2 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellt. Hierin ist angegeben, daß aufgrund der Tatsache, daß die Estergruppe in Orthosteilung zur Aminogruppe steht, die Reaktionsfähigkeit der Aminogruppe noch stärker herabgesetzt wird als bei Anwesenheit eines Chlorsubstituenten. Es wird also im Ergebnis ein Chloratom durch eine Estergruppe ersetzt, um die sterische Hinderung zu erzielen, die nach Ansicht der Fachwelt für ein brauchbares Diamin-Härtungsmittel notwendig war. Erfindungsgemäß wird entgegen der Ansicht der Fachwelt ein Diamin-Härtungsmittel ohne sterische Hinderung der Aminogruppe zur Verfugung gestellt, das überraschenderweise die gewünschten kinetischen Eigenschaften besitzt und Polyurethanformteile mit vorteilhaften Eigenschaften liefert.
Zur Gewinnung von kinetischen Daten für die Härtungsmittel wurden folgende Versuche durchgeführt:
Es wurden jeweils 1,3 g der nachstehend angegebenen Diamine in 10 gjß-Äthoxyäthylacetat gelöst, und die Lösung wurde mit 10 g des Vorpolymerisats von Beispiel 1 bei Raumtemperatur vermischt. Die Viskosität des Gemisches wurde als Funktion der Zeit mit Hilfe eines Brookfield-LVT-Viskosimeters unter Verwendung einer Spindel Nr. 3 bei 60 U/min gemessen.
A. (Erfindung) H2N-^f V- C — O— (CH2),- O — C—<f V-NH
f l^C — O— (CH2),- O—C—<f
NH2
NH2
C. (DE-OS 20 40 644)
NH2
NH2
Zeit (min) Viskosität (Pa ■ s) Vergleichsversuch 3 Vcrgleichsversuch 4
Beispiel S B C
A _ 19,0
5 17,0 21,0 . -
10 18,0 29,6 20,0
15 18,6 36,0 -
20 19,0 50,0 -
25 20,0 60,0 20,8
30 20,8 73,0 -
35 21,2 21,4
45 22,0 22,2
60 23,2
25 60419 Vergleichsversuch 4
Fortsetzung C
Zeit (min) Viskosität (Pil ■ s) 22,4
Beispiel 5 Vergleichsvcrsuch 3 22,4
A ß 23,0
75 24,6 25,0
90 26,0
120 29,0
300 46,0
Die angegebenen Viskositäten zeigen, daß das meta-Diamin B eine äußerst hohe Reaktionsgeschwindigkeit hat, wogegen das ortho- und das para-Diamin C und A zunächst praktisch die gleiche Reaktionsgeschwindigkeit haben, bis nach 120 Minuten das para-Diamin A eine beträchtliche Viskositätszunahme zeigt, was eine Zunahme des Molekulargewichts des Polyurethans anzeigt.
Beispiel 6 und Vergleichsversuche 5 und 6
Es wurden ferner Polyurethanformteile unter Verwendung der nachstehend angegebenen Diamin-Härtungsmittel hergestellt:
D. 1,3-Propandiol-di-p-aminobenzoat (Erfindung),
E. 1,4-Butandiol-di-anthranilat (DE-OS 20 40 644),
F. 1,3-Propandiol-di-anthranilat (DE-OS 20 40 644).
Die Härtungsmittel wurden in ein Gelaß eingefüllt, auf etwa 14O0C erhitzt und entgast. Das Urethanvorpolymerisat von Beispiel 1 wurde auf etwa 100°C erhitzt und entgast. Dasjeweilige Härtungsmittel und das Vorpoly- 3d merisat wurden zusammen eingemessen, entgast und in eine auf 1400C vorerwärmte Form gegossen. Die Gemische mit den Härtungsmitteln wurden etwa I1A Stunden bei 1000C gehalten.
Das mit dem 1,3-Propandiol-di-p-aminobenzoat (Erfindung) erhaltene Reaktionsprodukt härtete zu einem harten, zähen Polyurethanformteil aus, das leicht aus der Form entfernt werden konnte. Die mit den Anthranilaten hergestellten Produkte passierten zunächst schnell einen gelartigen Zustand, worauf sie wieder erweichten und nicht aus der Form entfernt werden konnten. Auch nach einer Woche waren die mit den Anthranilaten hergestellten Produkte noch nicht erhärtet, sondern blieben verhältnismäßig weich und klebrig und zeigten die Erscheinung des Fließens.
Die erfindungsgemäß verwendeten Härtungsmittel können einzeln oder auch in Kombination von zwei oder mehreren Verbindungen eingesetzt werden, um die optimalen Eigenschaften jedes Härtungsmittels auszunützen. Selbstverständlich können in der das Vorpolymerisat und das Härtungsmittel enthaltenden Rezeptur auch die üblichen Zusätze, wie Katalysatoren, Füllstoffe und Weichmacher, verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Formteile aus Polyurethane können in allen Fällen, in denen die üblichen Polyurethane eingesetzt werden, verwendet werden. Beispielsweise sind sie besonders brauchbar für Maschinenteile, zum Einschluß oder zur Einkapselung von elektronischen Bauteilen und als Ersatzmaterial für Metalle.
Die besonderen Eigenschaften der Formteile aus Polyurethan hängen von dem jeweiligen Vorpolymerisat mit Isocyanatendgruppen, dem jeweiligen Diamin-Ülärtungsmittel, dem Mengenverhältnis zwischen NCO- und NHrGruppen und den Aushärtungsbedingungen ab.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Fonnteile aus Polyurethan, erhältlich durch Umsetzung eines Urethanvorpolymerisats mit Isocyanat- endgruppen auf Polyäther- oder Polyesterbasis, mit einem Härtungsmittel der allgemeinen Formel
^s η r» γ η
H2N-(T >-C —Ο—Χ —Ο —C—<f V-NH,
worin X eine Alkylengruppe mit 3 oder 5 Kohlenstoffatomen darstellt, in einem molaren Umsetzungsverhältnis von NHr zu NCO-Gruppen von 0,8 : 1 bis 1,2 : 1 in einer vorerwärmten Form.
2. Formteile nach Anspruch 1, erhältlich durch Verwendung des Urethanvorpolymerisats mit einein Isocyanatgehalt von etwa 4 Gew.-%.
DE2560419A 1974-03-14 1975-03-13 Formteile aus Polyurethan Expired DE2560419C2 (de)

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JP (1) JPS5410030B2 (de)
CA (1) CA1077515A (de)
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GB (2) GB1502472A (de)
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