175492. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított égésállóságú műanyaghab előállítására
3 175492 4 valamint bázikus, illetve fémorganikus katalizátorok megfelelő kombinációját alkalmazzuk. A katalizátorok beadagolása tekintetében bizonyos szabályokat kell betartani. Dy módon lehetséges egyetlen eljárási lépésben, rövid műveleti időkkel, gazdaságos módon jó éghetőségi és szigetelő tulajdonságokkal rendelkező olyan habanyagokat előállítani, amelyek további termikus utókezelés nélkül kikeményednek anélkül, hogy ragacsosak maradnának. A találmány tárgya tehát eljárás javított égésállóságú műanyaghabok előállítására víztartalmú aminoplaszt-előkondenzátumok legalább két funkcionális csoportot tartalmazó szerves izocianátokkal, savas katalizátorok, valamint szerves aminok, mint bázikus katalizátorok és/vagy ugyancsak katalitikusán ható szerves fémvegyületek jelenlétében végzett kondenzálása útján, a találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy a 3-50súly% víztartalmú, formaldehidből és karbamidból, illetve karbamidból és melaminból — ahol a melamin és a karbamid mólaránya 0 :1—0,75 :1 — készült vízoldható aminoplaszt-előkondenzátumot a savas térhálósító katalizátorral egyidőben, de attól elválasztva adjuk az előzetesen aminnal és/vagy szerves fémvegyülettel elegyített szerves izocianáthoz, amellett a víz súlyaránya a szerves izocianáthoz a reakciókeverékben 0,05—4,0: 1 és az izocianát hányada az aminoplaszt-előkondenzátum-oldat számított szilárdanyag-tartalmára vonatkoztatva 12—330, előnyösen 17—50súly%. Aminoplaszt-előkondenzátum alatt olyan vízoldható N-metilol-vegyületeket értünk, amelyek mint karbamid-formaldehid- illetve karbamid-melamin-formaldehidgyanta alapanyagokként ismeretesek. Ezek korlátlanul vízoldható vagy legalábbis a találmány szerinti víz-mennyiségben oldható, vagyis aránylag kis molekulasúlyú, szabad metilolcsoportokat tartalmazó kondenzátumok, amelyek például semleges vagy enyhén lúgos közegben végzett kondenzációval nyerhetők. Tipikus ilyen előkondenzátumok például a Houben-Weyl: „Methoden der organischen Chemie” c. monográfia (Georg Thieme Verlag) 14. köt. 348. oldalain (karbamid), valamint 365. oldalain (melamin) leírt vegyületek. Az aminoplaszt komponensnek molekulánként legalább egy, előnyösen molekulánként átlagosan két CH2 OH-csoportot kell tartalmaznia. A formaldehid: aminoplaszt-képző mólarányának karbamid esetében 1,2 és 2,5-nek, előnyösen 1,5-2,1 : 1 közöttinek kell lennie. Melamin esetében ez az arány 1,8-4,0 közötti, előnyösen 2,0-3,0 :1 közötti kell legyen. A nagy formaldehid-felesleg mindenképpen előnytelen, de azért az NH-csoportok mindegyikének H-atomja CH2 OH-csoporttal helyettesíthető. Ezen túlmenően az ilyen előkondenzátumok előállításának a pH-beállítástól és reakcióhőmérséklettől függő számos változata ismert, mint ezt a „Kunststoffhandbuch” X. köt., Carl Hanser kiadó, (1966) 151. oldal is leírja. A beállított pH-érték aránylag tág határok között variálható, a mólarány a találmány szerinti eljárásnál szintén nem kritikus tényező. A találmány szerinti eljárás során számos, kereskedelemben kapható formaldehid-karbamid, ill. formaldehid-melamin előkondenzátum használható. Minél kisebb sűrűségű az előállítandó habanyag, annál alacsonyabb kondenzációs fokúaknak kell az előkondenzátumoknak lenniük, vagyis formaldehid-karbamid előkondenzátum használata esetén is például dimetilolkarbamidból indulunk ki. Az előkondenzátum oldatának víztartalma annyiban fontos, amennyiben annak elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy az izocianáttal (amely legnagyobb részt az aminoplaszt-előkondenzátummal reagál) elegendő mennyiségű C02-t képezzen a megfelelő vegyi hajtóhatás létrehozására. Másfelől a víztartalom nem lehet olyan nagy, hogy a képződött hab újra összeessen. A víz—izocianát súlyaránynak 0,05—4,0 :1-nek, előnyösen 0,14-1,5 : 1-nek kell lennie. Polioloknak, mint például kereskedelmi forgalomban levő poliészter-polioloknak egy aránylag sok vizet tartalmazó reakdóelegyhez való hozzáadásával mindenképpen még jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkező habok kaphatók, úgyhogy ilyen esetekben az előkondenzátumokban aránylag nagy víztartalom engedhető meg. A víztartalom a vizes előkondenzátum oldatra számolva általában 3 és 50% között, előnyösen 13 és 40súly% között lehet. Ami az aminoplaszt-előkondenzátumokkal reagáltatandó szerves izocianátokat illeti, ismeretesen nagy reakcióképességük miatt valamennyi, irodalomból ismert izocianát szóba jöhet, különösen azok, amelyeket mint habanyag-komponenseket már az eddigiek során leírtak. Ilyen típusú vegyületeket sorol fel még részletesebben a 2 906 986 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás. Gazdaságossági és nagyipari hozzáférhetőségi okokból előnyös a 2,4- és 2,6-toluiléndiizocianát (TDI), a szintén nyers 4,4’-difenilmetándiizocianát (MDI) és a polifenilén-polimetilénizocianát (PAPI) használata. Ezeket a termékeket a különböző gyártmányismertetők NCO-tartalmukkal, viszkozitásukkal stb. jellemzik. Ha izomerek előfordulása lehetséges, mint például a toluiléndiizocianát esetében, akkor az izomerek arányát is megadják. Ezek a jellemzők szakember számára megfelelő útbaigazítást adnak arra vonatkozóan, hogy melyik izocianátot célszerű alkalmazni. Lényeges a találmány szerinti eljárás kivitelezhetősége szempontjából továbbá az aminoplaszt-előkondenzátum: izocianát súlyarány. Ezt úgy kell megválasztani, hogy a találmány szerinti katalizátorkombináció hatására egyrészt optimális kondenzáció menjen végbe a reakciópartnerek között, másrészt a habosító (hajtató)-reakció, vagyis az izocianátnak az aminoplaszt-előkondenzátum oldatban jelenlevő vízzel történő reakciója és elegendő mennyiségű C02 képződése is optimálisan menjen végbe. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti eljárás célja a leginkább akkor érhető el, ha az aminoplaszt-előkondenzátum szárazanyagtartalmára számolva 12-33 súly%, előnyösen 17—50súly% az arány. A találmány szerinti eljárásban használandó katalizátorok a műanyagkémiában, főként az aminoplaszt- és poliuretánkémiában önmagukban ismert reakciógyorsító anyagok. így az aminoplaszt-előkondenzátumok kondenzálásánál régóta használnak savas katalizátorokat, mint ásványi savakat, savklo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
