176469. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves-szervetlan műanyagok előállításárta
5 176469 6 megfelelő keménységű szervetlen-szerves műanyagok előállítása, amelyek előnye fokozott szívósságuk és szilárdságuk, habosított anyagok esetében egyszerűbb előállíthatóságuk és szabályosabb cellaszerkezetük. A találmány segítségével könnyen hozzáférhető poliizocianátokból vizet kötő tulajdonságú töltőanyagok alkalmazása nélkül iparilag használt habosító berendezésben nagy használati értékű szervetlen-szerves könnyű habanyagok állíthatók elő gazdaságos módon. A kitűzött feladatot nagyobb viszkozitású és ezzel egyidejűleg több funkcionalitású poliizocianátok alkalmazásával sikerült megoldani. A találmány tárgya eljárás legfeljebb 100% szakadási nyúlású, polimer-polikovasavgél-társított anyagból álló, szervetlen-szerves műanyagok, főként habanyagok előállítására 1,6-3,3 Na20/Si02 mólarányú, 20-54%-os vizes nátrium-szilikát oldatnak valamilyen poliizocianáttal, az izocianátokkal szemben reakcióképes hidrogénatomot tartalmazó vegyületek mennyiségére vonatkoztatott 0,001—10 súly% katalizátor, valamint a reakcióelegy mennyiségére vonatkoztatott 0-50 súly% hajtóanyag jelenlétében történő reakciójával, amikor is a poliizocianát és a vizes szilikát-oldat súlyaránya 70 :30 és 20 :80 közötti. A találmány szerinti eljárásban poliizocianátként 25 °C hőmérsékleten 400—10 000 cP viszkozitású és legalább 2 átlagos funkcionalitású folyékony, aromás, hidrofil csoportoktól mentes poliizocianátot alkalmazunk. A találmány tehát megfelelő keménységű olyan szervetlen-szerves műanyagokra terjed ki, amelyek nagyszilárdságúak, fokozott elaszticitásuk és hőállóságuk van, nehezen éghetőek és lényegében makroszkóposán homogén társított anyagból állnak, amely nagy molekulasúlyú poliadduktumból és nagymolekulasúlyú szilikát komponensekből a fent leírt eljárással állíthatók elő. Poliizocianátként elvileg tetszés szerinti 400 cP/25 °C-nál nagyobb viszkozitású poliizocianát megfelel. Feldolgozástechnikai szempontból az 500-10 000, főként 800-6 000 cP/25 °C viszkozitási tartományt tartjuk előnyösnek. Ha az alkalmazott poliizocianátok ennél nagyobb viszkozitással rendelkeznek, gyantaszerűek vagy szilárdak, akkor a kívánt viszkozitás alacsony viszkozitású poliizocianátok és/vagy inert szerves oldószerek hozzáadásával állítható be. Ilyen típusú nagy viszkozitású, gyantaszerű vagy szilárd poliizocianátok a találmány szerinti módon előállítható termékekhez megfelelnek, ha hígított oldatainak viszkozitása legfeljebb 400 cP/25 C, a poliizocianát funkcionalitása pedig kettőnél nagyobb. A folyékony, hidrofil-csoporttól mentes szerves poliizocianátok viszkozitás és funkcionalitás szempontjából akkor felelnek meg, ha ilyen vegyületként a technikai szempontból könnyen hozzáférhető polifenil-polimetilén-poliizocianátot alkalmazzuk, amely anilin-formaldehid kondenzációjával és ezt követő foszgénezéssel állítható elő. A megkívánt 400 cP/25 °C-nál nagyobb viszkozitás egyszerű módon megfelelő anilin-formaldehid arány beállításával illetve, ha a foszgénezett tennék nem felel meg a kívánt magas viszkozitásnak, akkor a két magból álló termék részleges desztillációjával állítható be. Természetesen megfelelnek egyéb arilamin-aldehid-kondenzátumok foszgénezett termékei is. Ebbe a vegyület-csoportba tartoznak például az anilin és aldehid, vagy ketonok kondenzátumainak foszgénezett termékei. Az aldehid például acetaldehid, propionaldehid, butiraldehid, aceton, metiletilketon. Megfelelnek továbbá a magban alkilezett anilinok, főként toluidinek aldehidekkel vagy ketonokkal például formaldehiddel, acetaldehiddel, butiraldehiddel, acetonnal, metiletilketonnal alkotott kondenzátumainak foszgénezett származékai. Az utóbb felsorolt poliizocianátok különösen alkalmasak a találmány szerinti eljáráshoz. Funkcionalitásuk előnyösen 2,2 és 3 között van. A molekulában a kétmagú termékek aránya előnyösen 50%-nál kevesebb. Jól megfelelnek az ún. maradékizocianátoknak monomer izocianátokban képzett oldatai. A maradékizocianátokon főként a nagyviszkozitású, gyantaszerű vagy szÜárd desztillációs maradékokat értjük, amelyek toluiléndiizocianát, difenilmetándiizocianát vagy hexametiléndiizocianát technikai előállításánál képződnek. Az ilyen maradékizocianátok közepes funkcionalitása mindenkor kettőnél nagyobb, előnyösen 2,2-3. Ezeket alacsony viszkozitású, kereskedelembeli diizocianátokkal elkeverve a feldolgozáshoz szükséges viszkozitás állítható be. Megfelelnek a maradékizocianátok egyes keverékei is, ha folyékonyak, amennyiben pedig oldatok, akkor nagy viszkozitásúak, vagy a szilárd maradékok inert szerves oldószerben vannak feloldva. Az előnyös eljárásmód szerint inert szerves oldószerként -25 és +80 °C közötti forráspontú vegyületeket alkalmazunk, és ezeket a találmány szerinti habanyagok előállításánál hajtóanyagként használjuk. A poliizocianátok alkalmas további csoportja az ún. módosított poliizocianátok, ezeken nem a szokásos előpolimereket vagy ezek származékait értjük, hanem a karbodiimid-, allofanát-, izocianurát-, karbamid- vagy diuret-csoportokat tartalmazó poliizocianátokat. Ilyen típusú módosításra alkalmas poliizocianátok például a következők: Siefken, W. szerző Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, 75-136. c. folyóiratban felsorolt alifás, cikloalifás, aralifás, aromás és heterociklusos poliizocianátok, például az etilén-diizocianát, 1,4-tetrametiléndiizocianát, 1,6-hexametiléndiizocianát, 1,12-dodekándiizocianát, ciklobután-l,3-diizocianát, ciklohexán-1,3- és -1,4-diizocianát, valamint a nevezett izomerek tetszés szerinti keveréke, 1-izocianáto-3,3,5 -trime til-5 -izocianátometil-ciklohexán (1 202 785 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közzétételi irat, 3 401 190 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás), 2,4- és 2,6-hexahidrotoluiléndiizocianát, valamint a felsorolt izomerek tetszés szerinti keveréke hexahidro-1,3- és/vagy -1,4-feniléndiizocianát perhidro-2,4’- és/vagy 4,4’-difenilmetán-diizocianát, 1,3- és 1,4-feniléndiizocianát, 2,4- és 2,6-toluiléndiizocianát valamint a felsorolt izomerek tetszés szerinti keveréke, difenilmetán-2,4’- vagy -4,4’-diizocianát, naftilén-l,5-diizocianát, trifenilmetán-4,4’,4”-triizocianát, polifenil-polimetilén-poliizocianát. Ezek a vegyületek például a 874 430 és a 848 671 számú 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
