159872. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliuretánok előállítására
3 159OT2 4 A fenti meggondolásokból kiindulva fontos műszaki célkitűzést jelent a poliuretánok gyártására alkalmas újtípusú polihidroxivegyületek felkutatása, különösen olyan nyersanyagoké, amelyek olcsó anyagokból készíthetők, nagy mennyiségiben állnak rendelkezésre, továbbá az alkalmazott nyersanyag egyszerű és gazdaságos technológiával, nem bonyolult berendezéseikkel és kevésbé szigorú technológiai fegyelemmel előállítható. A jelen találmány tárgya új típusú poliuretánok előállítása, amelyek gliceridakhől, közelebbről különböző természetes eredetű zsírokból vagy olajokból előállítható poliolok felhasználásán alapszanak. Ezek a nyersanyagok rendkívül olcsók, és a világ minden táján nagy mennyiségben rendelkezésre állnak. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi ezen olcsó nyersanyagok felhasználását a poliuretán gyártásnál egyszerű technikai eszközök felhasználásával. Ismeretessé vált eljárás szerint halolajakat két vagy több hidroxilcsoportot tartalmazó alkoholokkal, beleértve aminoalkoholokkal is átészterezik és a pl. aminoalkoholalkillal és glicerinnel észterezett zsírsavkeveréket diizocianáttal reagáltatják. Aminoalkoholfcént tercieraminoalkoholokat javasoltak, pl. trietanolamint, amely amidképzésre nem alkalmas. Poliuretángyanták előállításánál javasolták továbbá ricinusolaj és ricinusolajbázisú poliolok felhasználását is. A ricinusolajból önmagában nagyon gyenge minőségű rideg habok képezhetők. A ricinusolaj bázisú poliolok felhasználhatósága uretánhabokká azon alapszik, hogy a ricinusolajban levő ricinusolajsav szénláncában levő hidroxil-csoport kapcsolódik, mivel az a hidroxil-csoport térhálóskötések kialakítására, alkalmas. A ricinusolajat azonban egyéb felhasználási területeken is nagy menynyiségben igénylik és így elég drága nyersanyag. A jelen találmány azon a felismerésen alapul, hogy azok a polihidroxi-vegyületek, amelyeik gliceridekből, mint természetes eredetű zsírokból és olajokból olcsón előállíthatók, megfelelnek poliuretánok, meglepő módon pedig főként rideg poliuretánhabok előállítására. A találmány szerinti újtípusú poliuretánok poliizoeianát és valamely olyan poliolos komponens reakciótermékeiből állnak, amelyekben a poliplos komponens lényegében szénhidrogén zsírsavgliceridek és dialkanolamin reakciókeverékéből áll, ahol a zsírsav legalább felerészben dialkanolamiddá van átalakítva. Az újtípusú poliuretánok előnye abban foglalható össze, hogy a dialkanolamid-tartalmú poliolos komponens előállítása igen egyszerű, és általában abban áll, hogy glicerid és dialkanolamin keverékét 80 °C és 200 °C közötti hőmérsékleten rövid ideig hevítjük. A reakció előrehaladásának ellenőrzésére egyszerű módszer alkalmas, éspedig a reakciókeverékből kivett mintát egyenlő mennyiségű, a políuretángyártásnál felhasználható poliizocianáttal, pl. egy üveglemezen elkeverjük. Ha a keverék inhomogén és fázisokra válik szét, akkor a reak-5 ciót még folytatni kell. Ha a keverék homogén vagy rövid idő eltelte után lényegében homogénné válik, akkor a reafeciókeverék a kitűzött célra alkalmas. A jelen találmány szerint különösen azokat 10 a poliuretántípusokat részesítjük előnyben, amelyeknek poliiol komponense valamely természetben előforduló zsír vagy olaj és dialkanolamin reafcciókeverékéből áll. Dialkanolaminként pedig főként olcsósága és könnyű hozzá-15 férhetősége folytán dietanolamint használunk. A találmány szerinti poliuretánok előnyösen rideg hab alakjában alíthatok elő. Meglepőnek és különösen előnyösnek tekinthető az, hogy 20 jó minőségű rideg hab állítható elő kis funkcionalitású és viszonylag alacsony hidroxilszámú poliolos komponens felhasználásával, amely lehetővé teszi, hogy sokkal drágább diizocianátnak a poliolhoz viszonyított részarányát 25 csökkentsük. Az előállított rideg poliuretánhabok tehát gazdasági szempontból más típusú rideg haboknál kedvezőbbek. A találmány szerinti eljárás poliuretánok előállítására azzal jellemezhető, hogy zsírsavas di-30 alkanolamidot tartalmazó polihidroxi-kompo^nenst állítunk elő oly módon, hogy szénhidrogén jellegű zsírsav glioerideiket lényegében ekvivalens mennyiségű dialkanolaminnal hevítünk, a hevítést addig folytatjuk, míg a reak-35 ciótermék toluoldiizocianáttal átlátszó keveréket képez, majd a kapott polihidroxij vegyüle í tet további poliol vagy poliolok hozzákeverésével vagy anélkül a poliizocianátos komponenssel reagáltatjuk. 40 A dialkanolamin aránya a zsirsavgyökäkihöz 0,75 és 2,0 között változtatható. Az előnyös arány 0,8—1,6 között van. Az eljárás előnye egyrészt az, hogy a glicerid és dialkanolamin reakciókeveréke anélkül 45 felhasználható, hogy a keverékből bármely komponens eltávolítására szükség lenne, másrészt a reakció rendkívül gyorsan előrehalad, addig a határig, ahol a reakciókeverék már poliuretán képzésre alkalmas. A reakció előre-50 haladása rendkívül egyszerű vizsgálattal meghatározható oly módon, hogy a kivett mintát toluoldiizocianáttal elkeverjük és a keverék homogenitását megállapítjuk. Valójában az a helyzet, hogy a homogenitás bekövetkezése K^ után a reakció tovább folytatása már nem előnyös, mivel a hidroxil-csoportokat is érintő melléfcreafcciók mennek végbe, így a poliizocianáttal reagálandó hidroxilcsoportok mennyisége csökken. 60 A mellékreakciók egyik lehetősége az, hogy 2 mól dialkanolamid egy mól dialkanolaminná és egy mól amidoésziterré diszproporcionálódik, amely amidoészterben a dialkanolamid egyik hidroxilosoportján levő hidrogén zsírsavas «5 gyökkel szubsztituálódik. 2
