163207. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliuretánok előállítására

163807 25 26 vollétében hajtjuk végre. A találmány szerinti eljárás különös előnye a technika mai szintjéhez számító eljárásokkal szemben az, hogy poliuretánok vizes dizsperzióból való előállításához* semmilyen szerves oldószert nem kell alkalmaz- 5 ni, és az előállított diszperziókat nem kell desztillációs eljárással tovább dolgozni, valamint, hogy maradék oldószerek hiánya miatt semmilyen biztonsági rendszabályra nincs szükség. Természetesen már a reakció ebben a szakaszában 10 vizet oldószerként alkalmazhatunk. A szerves oldószer távolléte a találmány szerinti eljárásban azáltal lehetséges, hogy szemben a technika mai színvonala szerinti eljárásokkai, kis molekulasúlyú NCO-csoportoktól mentes po- 15 liuretánokat vízzel történő elkeveréssel diszpergálunk. A diszpergálás alatt, ill. tetszőleges azutáni időpontban következik be hőkezelés hatására és adott esetben a pH-érték csökkentése hatására a további láncnövekedési reakció, amely 20 kívánság szerint hőre lágyuló, vagy többé-kevésbé térhálósított nagy molekulasúlyú műanyagot eredményez. Ez a nagy molekulasúlyú polimert eredményező láncnövekedési reakció vizes kétfázisú rendszerben lényeges viszkozitásnöve- 25 kedés nélkül és/vagy csak a formaadás közben következik be. A beépített tercier aminocsoportokat tartalmazó poliuretánok felépítésénél az izocianátokkal végbemenő reakciót katalizáló vegyületek 30 alkalmazásától a legtöbb esetben eltekinthetünk. Szulfónium poliuretánok vagy aníonos csoportokat tartalmazó poliuretánok előállításánál katalizátor alkalmazása előnyös lehet. Elsősorban tercier aminők és fémorganikus vegyületek, pl. tri- 35 butilamin, diazabiciklooktán, piridin, ónoktoát, dibutilondilaurát, cinkoktoát, kobaltnaftenát, vasacetüacetonát jönnek számításba. Formaldehiddel szemben reakcióképes csoportokat tartalmazó poliuretán-polielektrolitok, 40 amelyeket a találmány szerint formaldehidet tartalmazó oldatokkal a diszpergálás alatt vagy közvetlenül előtte metilolcsoportokat tartalmazó poliuretán-polielektrolitokká alakítunk át, átlagos molekulasúlya 25 000-nél kisebb, előnyösen 45 2000—10 000 között legyen. Különösen előnyös a 3000—8000 közötti molekulasúly-tartomány. Továbbá szabad NCO-csoportokat többé ne tartalmazzanak. Bár az átlagos molekulasúlyt csak nehezen lehet pontosan meghatározni, mégis kielé- 50 gítő pontossággal megbecsülhetjük. Erre a célra a végcsoport-meghatározás és az ozmometriás mérés használható. Sok esetben az átlagos molekulasúly közelítő értékét a poliuretán felépítésénél alkalmazott reagáló komponensek sztöchio- 55 metrikus arányából megkaphatjuk. Ha pl. 2 mól 2000 molekulasúlyú dihidroxivegyülethez, 1 mól 119-es molekulasúlyú bázikus lánchosszabbító szert, 4,75 mól diizocianátot (mo- 60 lekulasúly 178) és 3,5 mól karbamidot (molekulasúly 60) adunk, és 2 láncvégi biuretcsoportot tartalmazó poliuretánná alakítjuk át, akkor a molekulasúlyt a következő módon számíthatjuk ki: 65 Ms (2 x 2000 + 1.19 + 4,75 x 16© + 3,5 Y + 3,5 x 60) «* 30OÜ Az így kiszámított molekulasúly gyakorlatilag minden esetben 10 000-nél kisebb, és legtöbbször 8000-nél kisebb. A gyakorlat számára további fontos követelmény, hogy a viszkozitás 120 °C-on 1500 Poise alatt legyen. A viszkozitás értéke előnyösen 50— 1000 Poise között van. Nagyobb viszkozitás esetén a formaldehidet tartalmazó vizes oldatok bekeverése nehézzé válik, és különleges készülékeket, pl. belső keverőket, vagy csigás gépeket, vagy lassan járó spirálkeverőket igényel. Ezenkívül a korai molekulasúly-növekedés veszélye egészen a térhálósodásig is fennáll, mielőtt még a diszpergálódás befejeződött volna. Ha alkalmas mérőberendezés nem áll rendelkezésre, akkor tájékoztatásul szolgálhat az, hogy a reakcióelegyet 3 literes üveglombikban 120 °C-on közönséges ankerkeverővel 50—200 ford./perc közötti fordulatszámon jól kell tudjuk keverni. Az 50-nél és különösen 10 Poise-nál kisebb viszkozitású termékek gyakorlatilag alig bírnak érdekességgel, mert a végtermékek tulajdonságai ebben az esetben kevésbé kedvezőek. Hangsúlyoznunk kell, hogy a találmány szerint alkalmazott formaldehiddel szemben reakcióképes csoportokat tartalmazó poliuretán elektrolitoknál a viszkozitás és molekulasúly között nincsen szilárd összefüggés. Természetes, hogy meghatározott vegyi összetételnél a molekulasúllyal együtt a viszkozitás nő; sokkal nagyobb befolyással van azonban a viszkozitásra a poliuretán kémiai jellege és elsősorban az ionos és hidrogénhídképzésre alkalmas csoportok menynyisége és gyakorisága. Mind a jó diszpergálás, mind a végtermékek jó tulajdonságai elérése szempontjából szükséges továbbá, hogy az (aktív) poliuretán elektrolitok legalább 60 lárictagot tartalmazó hidrofób láncszegmenseket tartalmazzanak. „Hidrofób láncszegmenseken" olyan szegmenseket értünk, amelyek sem sócsoportokat, sem sóképzésre képes és az eljárás közben sócsoportokká alakuló csoportokat nem tartalmaznak. Ezek a szegmensek előnyösen poliéter-, poliészter-, politioéter, poliacetálszegmensek, amelyeket hosszabb szénhidrogéngyökök vagy uretán-, ill. karbamidcsoportok is megszakíthatnak. Különösen előnyösek azok a poliuretánok, amelyekben ezek a hidrofób szegmensek .250—400 lánctagból állnak, és csak kevés (pl. 4—10) uretán-, ill. karbamidcsoportot tartalmaznak. Az eljárás egyik előnyös foganatosítási módja szerint az (aktív) láncvégi reakcióképes acilezett aminocsoportokat tartalmazó poliuretán elektrolitokba ezt követően magasabb hőmérsékleten vizet formaldehiddel és adott esetben az aktív sócsoportok semlegesítéséhez szükséges savakkal vagy bázisokkal együtt adagolunk. Az egyik előnyös munkamódszer szerint a poliuretánmasszához először annyi vizet adagolunk, amíg zavarosodás lép fel. Ez a vízmenynyiség adott esetben a savas vagy bázikus cso-