172968. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polikarbamind-habok előállítására
3 172908 4 metil-imídazol, 2,4-dimetil-imidazol, 1,2,4-trimetil-imidazol, 1,2,5-trimetil-imidazol, 2,4,5-trimetil-imidazol és 1,2,4.5-tetrametil-imidazol. Különösen előnyösen alkalmazhatunk imidazolt, 1-metil-imidazolt, 2-metil-imidazolt vagy 1,2-dimetil-imidazolt vagy két vagy több fenti vegyület keverékét. Az imidazol-vegyületeket katalitikusán hatékony mennyiségben pl. a szerves poliizocianát súlyára vonatkoztatva 0,5-10 súly%, különösen 1,5-8 súly% mennyiségben alkalmazhatjuk. Az imidazol-származék mennyisége az adott imidazol-vegyülettől és a keverék többi komponensétől függ és kísérleti úton könnyen meghatározható. Sok (I) általános képletü imidazol-származék vízben megfelelően oldódik és vizes oldat formájában alkalmazható — a víz egyúttal reakcióba lép a poliizocianáttal. Imidazol-vegyületek keverékének felhasználásával gyakran megakadályozható a vizes oldatból alacsony hőmérsékleten bekövetkező kikristályosodás. A vizes oldatok lúgos kémhatása az alumíniumot vagy cinket tartalmazó berendezéseket korrodeálhatja, ez azonban a katalizátor oldatának széndioxiddal történő telítésével csökkenthető. A gyenge vízoldhatóságű imidazol-vegyületeket más komponensekben [pl. a poliizocianát vagy a trisz-(halogénalkil)-foszfátok] oldhatjuk. Az imidazol-vegyületek a haboknak képződésük alatt kivételesen nagyfokú stabilitást biztosítanak és ebben a tekintetben felülmúlják a polimer haboknak poliizocianátokból történő előállítására javasolt szokásos katalizátorokat (pl. tercier aminokat és ón-vegyületeket). A találmányunk szerinti eljárásnál felhasznált katalizátorok segítségével nagymértékben kiküszöbölhetjük a polikarbamid habok szokásos katalizátorokkal történő készítésénél fellépő hab-összeesést és túlzott zsugorodást. Az imidazol-vegyületek alkalmazását továbbá más szokásos hab-adalékanyagok hozzáadása vagy azok távolléte kevésbé zavarja. A találmányunk szerinti eljárással előállított habok ridegek, túlnyomórészt nyitott sejt-szerkezetűek és nagyon kis mértékben gyúlékonyak. A törékenységre való hajlamot oly módon csökkenthetjük, hogy a habképző reakcióelegyhez lágyítót (pl. valamely trisz-(halogénalkil)-foszfátot, mint pl. trisz-( 2-klóretil)-foszfátot, trisz-klórpropil-foszfátot vagy trisz-2,3-dibrómpropil-foszfátot) adunk. E vegyületek a hasznos lágyító hatáson kívül a habok tűzállóságát tovább javítják. A trisz-(halogénalkil)-foszfátokat a poliizocianát súlyára vonatkoztatva 10-200%, előnyösen 25-75% mennyiségben alkalmazhatjuk. A habképző reakcióelegyhez a korábbiakban említett komponenseken kívül a szerves poliizocianátokból történő polimer hab gyártásánál használatos további adalékanyagokat is adhatunk. így a reakcióelegy adott esetben felületaktív anyagokat vagy a habot stabilizáló szereket (pl. sziloxán-oxialkilén-kopolimereket vagy nem-ionos felületaktív anyagokat, mint pl. etilénoxid-propilénoxid blokk-kopolimereket) is tartalmazhat. Az utóbbi adalék mennyisége a poliizocianát súlyára vonatkoztatva 0,01—5 sú!y%, előnyösen 0,1— 0,5 súly% lehet. A habképző rendszer stabilitása tovább javítható oly módon, hogy a habképző reakcióelegyhez kis mennyiségben szerves poliolt adunk, a víz mennyiségét úgy kell megválasztani, hogy a poliizocianáttal kémiailag legalább ekvivalens legyen. Szerves poliolként nem-polimer poliolokat (pl. etilénglikolt, dietilénglikolt, 1,4-bután-diolt, glicerint, hexántriolt vagy szorbitot) alkalmazhatunk. A habok törékenységének csökkentésére továbbá polimer poliolokat is felhasználhatunk. E poliolok molekulánként 2-8 hidroxil-csoportot tartalmaznak és előnyösen poliéter- vagy poliészter-poliolok lehetnek. Ezeket a polimer poliolokat pl. Saunders J. H. és Frisch K. C.: „Polyurethanes, Chemistry and Technology” (Interscience Publishers) című műve I. részének 32—48. oldalán írták le. A poliéter-poliolok közül előnyösek a polioxipropilén-poliolok és az etilénoxid-tartalmú polioxipropilén-poliolok. Poliészter-poliolként kétértékű alkoholok és dikarbonsavak — adott esetben kettőnél több funkciós csoportot tartalmazó reaktánsok jelenlétében előállított - reakciótermékeit alkalmazhatjuk. A polimer poliolokat továbbá ismert módon egy vagy több etilénszerűen telítetlen monomer (pl. akrilnitril, sztirol vagy metilmetakrilát) polimerizációjával módosított alakban is felhasználhatjuk. Előnyösen alkalmazhatunk 300-nál kisebb, előnyösen 100-200 hidroxilszámú polimer poliolokat. A szerves poliol mennyisége előnyösen a poliizocianát kémiai ekvivalens súlyára vonatkoztatva legfeljebb 30%. A poliolt egylépéses reakcióban is hozzáadhatjuk, melynek során a poliizocianáttal és a vízzel együtt reagáltatjuk. A habképző reakcióelegyhez a fenti anyagokon kívül a szivattyúzás megkönnyítése céljából a vizes komponens sűrítésére képes szereket is adhatunk. E célra a textilipari nyomógépekben sűrítőszerként használatos természetes gumikat és polimer anyagokat alkalmazhatjuk. Különösen előnyösnek bizonyult a poliakrilamid. A reakcióelegyhez további adalékanyagokat is adhatunk, így pl. színezékeket, pigmenteket, töltőanyagokat és szervetlen égéskésleltető anyagokat, pl. ammóniumfoszfátot, ammóniumpolifoszfátot és ammóniumbromidot. A korábbiakban felsorolt anyagoktól eltekintve előnyösen olyan habképző reakcióelegyet alkalmazhatunk, mely más reakcióképes vagy katalitikus anyagokat - azaz a habképző reakcióban résztvevő vagy arra katalitikus hatást kifejtő anyagokat — nem tartalmaz. A találmányunk szerinti eljárásnál előnyösen alkalmazhatunk olyan reakcióelegyet, mely 40-80 súly% difenilmetán-diizocianátot tartalmazó nyers difenilmetán-diizocianátot, a kémiailag ekvivalens mennyiség 1,5—5-szőrösének megfelelő mennyiségű vizet, 1,5-8 súly% imidazol-vegyületet, 25-75 súly%> trisz-(halogénalkil)-foszfátot és 0,1— 0,5 súly% nem-ionos felületaktív anyagot és adott esetben más szokásos iners habképző komponenseket tartalmaz - a fenti százalékos értékek a diizocianát-komponens súlyára vonatkoznak. A találmányunk szerinti eljárásnál felhasznált habképző komponenseket a szerves poliizocianátokból történő polimer hab gyártásnál használatos 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
