164480. lajstromszámú szabadalom • Eljárás izocianáttal módosított poliészter gyanta alapú habtermékek előállítására

164480 3 4 szerűen úgy járunk el, hogy szabad karboxil-és hidroxil- végcsoportokat tartalmazó, 500— 4000 mólsúly tartományba eső telítetlen oligoésztert (poliésztert) oldunk stirol és/vagy metilmetakrilát és/vagy vinil-acetát monomerben. A monomer és az oligoészter súlyarányát 1:1 és 1 : 4 között tartjuk. Az oldathoz keverünk 0,5— 20 súly%, célszerűen 1—10 súly% vizet, mely emulgeátort is tartalmazhat. Ezután terjedelmesített perlitet impregnálunk 2,4-diizocianátotoluollal, célszerűen 1 :1 súlyarányban. Poliészter stirolos oldatában, mely vizet is tartalmaz, polimerizációs iniciatort és aktivátort oldunk, majd haladéktalanul, keverés közben beadagoljuk a diizociánáttal impregnált perlitet. A perlitszemcsék felületén megindul a reakció a diizocianát, a víz, valamint az oligoészter molekulák között, aminek hatására CO-2 gáz fejlődik, és a viszkozitás fokozatosan növekszik, a gázképző reakció diffúzió függése és a viszkozitás növekedése miatt a CO2 képződés lelassul, és minthogy a perlit szemcsék eloszlatott gócként Viselkednek, a keletkező hab stabil, és egyenletes struktúrájú lesz. Meglepő, hogy a stabilitást növeli a diszpergált, laza szerkezetű töltőanyag, jelen esetben a duzzasztott perlit. A következő alapvető reakció a hab-struktúrájú rendszerben a kopolimerizáció a telítetlen, óriás fonalmolekulák és a monomer (stirol) molekulái között. Minthogy a korábban kialakult hab már keményedés előtt stabilis és térfogatállandó, a kqpolimerizáció '(keményítés) időzítése könnyen megoldható technológiai feladat. Az izocianát, a karboxil- és hidroxil-csoportok, valamint a víz közötti reakciókat katalizátorral gyorsíthatjuk. Katalizátorként előnyösen fémvegyületeket, pl. ónlaurátot, vagy szekunder és/vagy tercier aminokat, pl. dietilanilint, dietiléntriamint vagy trietiléndiamint használhatunk. A katalizátorokat a poliészter és monomer együttes súlyára számítva 0,1—3%-bán, célszerűen 0,2—4%-ban alkalmazzuk. A víz eloszlatásának javítására emulgeátort alkalmazhatunk, pl. trietanolamint 0,5—3% mennyiségben.. Ügy is eljárhatunk, hogy a nagy fajlagos felülettel rendelkező töltőanyagot nem az izocianát vegyülettel, hanem vízzel itatjuk át, és így diszpergáljuk a reakcióelegyben. Ebben az esetben előzőleg az izocianát vegyületet elegyítjük a többi komponenssel. Egy további változat szerint a szilárd töltőanyagnak csak egy részét itatjuk át vízzel, és/ /vagy diizocianát vegyülettel, további részét pedig hő hatására könnyen gázosodó vegyszerrel itatjuk át, pl. pentánnal, vagy triklórfluoretilénnel. Ez utóbbi kivitelezési mód. esetében a habképzés ideje alatt melegítjük a reakcióelegyet 70—90 C° hőmérsékletig. A diizocianát mellett vagy helyett alkalmazhatunk mono-, ill. poli-izocianátot is, pl. fenilizocianátot, 4,4',4"-trifenilmetán-triizocianátot stb. Nagy fajlagos felületű töltőanyagként alkalmazható a duzzasztott perlit mellett vagy helyett kolloid SÍO2 és/vagy bentonit is. A poliészter és monomer i(stirol és/vagy metilmetakrilát) oldatából 100 súlyrészre előnyösen az alábbi mennyiségeket használhatjuk: 2— 30, célszerűen 3—10 súlyrész szilárd töltőanyag; 0,5—20, célszerűen 2—10 súlyrész víz; 5—25, célszerűen 8—12 súlyrész izocianát vegyület. A hab keményítését szobahőmérsékleten vagy melegen végezhetjük aktivátor és/vagy inieiátor hatására. Iniciátorként azo-bisz-izobütironitrilt és/vagy szerves pervegyületeket, pl. benzoilperoxidot, és/vagy eiklohexanonperoxidot, és/vagy lauroilperoxidot használhatunk. Aktivátorként kobaltsókat, pl. kobalitnaftenátot, kobaltoktoátot, továbbá szekunder vagy tercier aminokat, pl. dietilanilint használhatunk. Az iniciátorok mennyisége 0,5—4%, célszerűen 1—2% a poliészter stirolos oldatára számítva. Az aktivátorok mennyisége 0,01—2, célszerűen 0,01—0,1%. A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők: A keményedés 3—5 perc alatt lefolytatható, a habgyártás tehát folyamatos eljárással is kivitelezhető. A keményedési idő a komponensek arányával, és az alkalmazott melegítéssel széles határok között befolyásolható. A keletkezett hab igen nagy szilárdságú, nagy rugalmassági modulusszal, és hőállósággal rendelkezik. A találmány szerinti eljárás esetén a hab keményítés előtt formázható. Előállítható a késztermék formákban, táblákban, fedőlemezek nélkül, vagy fedőlemezek között, szendvics konstrukciókban stb. is. A fedőlemezek lehetnek műanyagból, pl. üvegszálas poliészter és epoxi gyantákból, PVC lemezből, továbbá fémből, pl. alumíniumból, acélból; üvegből; keménypapírból; fából, pl. furnirlemezből. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 1. példa: 1 mól maleinsavanhidridből, 0,9 mól ftálsavanhidridből, 0,028 mól palmitinsavból, 0,8 mól 50 dietilénglikolból és 1,12 mól propilénglikolból előállított poliésztert, melynek mólsúlya 1000— 1200, stirolban 65 : 35 arányban oldunk. Ezen oldat 50 kg-jában intenzív keverés közben 1,5 kg vizet emuigálunk. A keletkezett emulzióban 55 elkeverünk 0,75 kg ciklohexanonperoxidot, (ill. az ezzel a mennyiséggel egyenértékű ciklohexanonperoxid oldatot), és 0,06 kg kobaltnaftenátot i(ill. az ezzel a mennyiséggel egyenértékű kotaaltnaftenát-oldatot). 6 kg duzzasztott perlitet 60 átnedvesítünk 6 kg toluiléndiizocianáttal, és a duzzasztott perlit izocianátos keverékét a fenti módon előállított poliészter gyanta elegyhez keverjük. A gyanta habosodása azonnal megkezdődik, majd szobahőmérsékleten 10 perc 65 alatt a hab megkeményedik. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2