DE2002064C2

DE2002064C2 - Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen elastischen oder halbelastischen Schaumstoffen

Info

Publication number: DE2002064C2
Application number: DE2002064A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr. Dahm; Dieter Dr. 4047 Dormagen Maaßen; Karl Hartwig Dr. 5090 Leverkusen Richert; Erwin Dr. Windemuth
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1970-01-17
Filing date: 1970-01-17
Publication date: 1983-09-01
Also published as: CH542896A; NL168530C; NL7100592A; AT302665B; NL168530B; FR2077199B1; FR2077199A1; GB1288688A; BE761626A; CA944094A; DE2002064A1; SE377468B; US3832311A

Description

ill

Es ist bekannt, Polyurethanschaumstoffe durch Umsetzung von Polyisocyanaten, z. B. den großtechnisch leicht zugänglichen Toluylendiisocyanaten. mit Polyolen in Anwesenheit von Zusatzstoffen herzustellen. Sie finden eine breite Anwendung, z. B. auf dem Gebiet der Polsterelementherstellung, der Wärmeisolation, der Schalldämmung, der Textilbsschichtung, der Verpackung und zur Herstellung von Strukturelementen. Nachteilig für ihre Verwendung auf bestimmten Gebieten ist ihre leichte Entflammbarkeit.

Es ist weiterhin bekannt. Polyurethanschaumstoffe durch Zusatz von flammhemmenden Mitteln, wie Verbindungen des Phosphors, der Halogene, des Antimons, des Wismuts, des Bors und in gewissem Umfang des Stickstoffs herzustellen. Die flammhemmenden Zusatzstoffe können unterteilt werden in solche, die durch das Vorhandensein von funktioncllen Gruppen in das Schaumgerüst mit eingebaut werden, und in solche, die infolge des Fehlens solcher Gruppen lediglich eingelagert werden und daher Weichmachern oder Füllstoffen vergleichbar sind (s. Kapitel 2.3.10 flammhemmende Substanzen. Kunststoff-Handbuch, Vieweg/Höchtlen, Band VII. Polyurethane, Carl-Hanser-Verlag. München. 1966).

Die bisher bekanntgewordenen flammhemmenden Zusatzstoffe weisen bei ihrem Einsatz in Polyurelhanschäurnstöffen mit niedriger Dichte und großer Oberfläche schwerwiegende Nachteile auf.

Im Falle der nicht in das Polyurethangerüst einbaufä'higen Zusatzstoffe werden diese nur als weichmachende Verdünnungsmittel in das entsprechende hochmolekulare Produkt eingelagert und bewirken dadurch häufig eine Verschlechterung erwünschter physikalischer Eigenschaften, wie gute Zerrcißfestigkeit, Dehnbarkeit, Tragfähigkeit, sowie eine Erhöhung der bleibenden Verformung nach mechanischer oder thermischer Belastung. Hinzu kommt, daß solche nicht einbaufähigen flammhemmenden Substanzen aufgrund ihres Dampfdruckes im Laufe der Zeit aus den mit ihnen hergestellten Schaumstoffen geringer Dichte und großer Oberfläche herausdiffundieren und dadurch die flammschützende Wirkung dieser Produkte im Laufe der Zeit nachläßt Da solche Verbindungen als selbst nicht brennbare Materialien ihre flammschützende Wirkung durch Verminderung des brennbaren Anteils des Schaummaterials oder Verdünnung der bei thermischer Belastung auftretenden brennbaren Spaltprodukte ausüben, müssen sie immer in relativ hohen Konzentrationen eingesetzt werden. Beispielsweise müssen bei Verwendung des Flammschutzmittels Tris-ß-chlor-ethylphosphat zur Erzielung eines ausreichenden Flammschutzes im Polyurethanschium Mengen von 15 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen eingesetzter Polyolkomponente verwendet werden.

Bei der Verwendung von flammschützenden Zusatzstoffen mit im Polyurethan einbaufähigen Gruppen treten oft bereits bei der Verschäumung Störungen auf. Diese äußern sich in einer Störung der inneren Zellstruktur oder in einem teilweisen oder vollständigen Zusammenfallen der noch nicht abgebundenden Schaumstoffe. Im fertigen Schaumstoff werden meist die mechanischen Eigenschaften, wie Dehnbarkeit, Tragfähigkeit und bleibende Verformung, ungünstig beeinflußt; außerdem werden die Alterungseigenschaften stark verschlechtert.

Aus dem »Kunststoff-Handbuch«, Band VII. Polyurethane, 1966, Seite 110 und »Polyurethanes« von Dombrow, 1965, Seite 68, Absatz 2, ist bekannt, daß die Flammwidrigkeit von Schaumstoffen durch Mitverwendung von entsprechende Gruppierungen besitzenden Ausgangsmaterialien, wie Hydrovylverbindungen, erzielt werden kann. Derartige Gruppierungen enthalten, wie aus den genannten Druckschriften ersichtlich, z. B. Phosphor oder Halogen. Die Flammwidrigkeit von Schaumstoffen kann auch dadurch erreicht werden (vgl. »Kunststoff-Handbuch« Seite 110. unten), daß den Ausgangskomponenten vor der Verschäumung Verbindungen zugesetzt werden, die dem Schaumstoff flammwidrige Eigenschaften verleihen, z. B. Verbindungen, die Phosphor oder Halogene enthalten.

Es hat sich indessen herausgestellt, daß Polyurethan-Schaumstoffe, welche gemäß dem Verfahren der Erfindung ohne Mitverwendung von Halogen und/oder Phosphor enthaltenden Verbindung«-<i hergestellt worden sind, bei der Rauchgasdichtemessung niedrigere Rauchdichte. insbesondere im Rauchdichtemaximum, aufweisen. Gleichzeitig ist die Zeit bis zum Erreichen der maximalen Rauchgasdichte deutlich langer, was in der Praxis insofern von Bedeutung ist. als eine Fluchtmöglichkeit im Brandfall ermöglicht wird (vgl. Versuchsbericht).

Es wurde ein Verfahren gefunden, das diese Nachteile nicht aufweist und nach dem flammfeste, d. h. nach ASTM-D-1692-67T selbstverlöschende elastische oder halbelastische Schaumstoffe mit den erwünschten physikalischen Eigenschaften erhalten werden.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen elastischen oder halbelastischen Schaumstoffen durch LJmsetzung von aktive Wasserstoffatome aufweisenden Polyethern mit 10 bis 70gewichtsprozentigen Lösungen von mindestens zwei NCO-Gruppcn und mindestens eine N.N -disubstituier-

te AIIophansäureester-Gruppierung enthaltenden Polyisocyanaten in flüssigen, keine Allophansäureester-Gruppen enthaltenden Polyisocyanaten oder Polyisocyanatmischungen in Gegenwart von Wasser und/oder anderen Treibmitteln, Katalysatoren und gegebenenfalls in Gegenwart von Hydroxylgruppen und/oder Aminogruppen aufweisenden niedermolekularen Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen im Molekulargewichtsbereich bis 750 sowie gegebenenfalls in Gegenwart von Flammschutzmitteln, Emulgatoren, organischen oder anorganischen Füllstoffen, Farbstoffen und Weichmachern, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyether solche mit mindestens zwei Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von 750 bis IO060, in denen mindestens 10% der vorhandenen OH-Gruppen primäre Hydroxylgruppen sind, verwendet.

Zusätzlich zu den genannten Effekten bringt der Einsatz der erfindungsgemäß verwendeten Polyisocyanat-Lösungen weitere Vorteile: · ?»

1) Die Poljfexyanat-Lösungen stellen bei Raumtemperatur Flüssigkeiten dar, deren Viskosität beliebig eingestellt werden kann. Diese im Vergleich zu üblicherweise eingesetzten Polyisocyanaten, z. B. J5 den einleitend erwähnten Toluylendiisocyanaten, höherviskosen Polyisocyanat-Lösungen lassen sich mit den erfindungsgemäß ve: wendeten Polyethern und den übrigen Schaumkomponenten sehr gut und schnell homogen vermischen. Dadurch werden bei m verkürzten Reaktionszeiten stabilere Schäume erhalten, die im Entstehungszustand keine Tendenz zum Zusammenfallen zeigen und eine feine und regelmäßig ausgebildete ZelÄiruktur aufweisen.

2) Die erhaltenen Schaumstoffe besitzen eine verbes- r> serte Elastizität, was sich in » -rbesserten Federkennlinien im Kraft-Verformungsdiagramm widerspiegelt

3) Die Schaumstoffe zeigen eine höhere Haftfestigkeit auf textlien und nicht-textilen Substraten bei ■"> der Flammkaschierung.

Als Ausgangsmaterial werden erfindungsgemäß als Polyisocyanate 10- bis 70gewichtsprozentige Lösungen von mindestens zwei NCO-Gruppen und mindestens ■»> eine Ν,Ν'-disubstituierte AIIophansäureester-Gruppierung enthaltenden Polyisocyanaten — im folgenden als Allophanat-Polyisocyanate bezeichnet — in flüssigen, keine Allophansäureester-Gruppen enthaltenden Polyisocyanaten oder Polyisocyanatmischungen verwendet. ">" Als Lösungsmittel geeignete flüssige, keine Allophansäureester-Gruppen enthaltenden Polyisocyanate oder Polyisocyanatmischungen kommen solche beliebiger Art in Frage, z. B. monomere aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische oder aromatische Di- und/oder >> höherwertige Isocyanate, wie 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Cyclohexan-1,3- oder -1,4-diisocyanat, 1 -Methylcyclohexan-2,4- oder -2,6-diisocyanat, m- oder p-Xylylendiisocyanat, 13- oder 1,4-PhenyIendiisocyanat, 2,4- oder 2,6-ToIuylendiisocyanat sowie Gemische dieser w> Isomeren oder die nicht destillierten Rohprodukte dieser Isöfnerengemische. Diphenylmethän-4,4'-diisocyanat oder dessen nicht destilliertes Rohprodukt, Naphthalin-1,5-diisocyanat, Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat, Isophorondiisocyanat, durch Kondensation t" von Anilin und/oder alkylsubstituierten Anilinen mit Formaldehyd und nachfolgende Phosgenierung gewonnene Polyphenylpolymethylenpolyisocyanate, Carbodiimid-Isocyanat-Addukte aufweisende Isocyanate, wie sie z. B. gemäß DE-PS 10 92 007 erhalten werden, ferner nach den DE-PS 11 01 394, 11 74 759 und 12 27 004 aus monomeren Polyisocyanaten und Wasser, primären Aminen bzw. substituierten Harnstoffen gewonnene Biuretpolyisocyanate oder im Falle der Umsetzung mit Ammoniak nach der DE-PS 12.27 003 zugängliche Carbamylbiuret-Polyisocyanate, des weiteren aus monomeren, vorzugsweise Diisocyanaten genannter Art, gewonnene Polyisocyanate mit einem oder mehreren Isocyanuratringen, zugänglich z. B. nach den DE-PS 9 51 168. 10 13 869, 11 12 285, 10 22 789 oder 12 03 792. Auch dimere Polyisocyanate, wie 33'-Diisocyanatp-4,4'-dimethyldiphenyluretdion, können zum Einsatz gelangen.

Vorwiegend in Kombination mit flüssigen monomeren Polyisocyanaten sind des weiteren geeignet aus den vorgenannten Polyisocyanaten und ein- und/oder höherwertigen, aliphatischen oder aromatischen Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen im NCO/OH-Verhältnis größer als 1 gewonnene Urethangruppen enthaltende Polyisocyanate. Als einwertige Hydroxylgruppen enthaltende Verbindungen seien beispielhaft monofunktionelle aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische oder aromatische Alkohole, wie Methanol, Butanol, Dodecylalkohol, Cyclohexanol, Benzylalkohol, Phenol und Kresol, genannL

Als flüssige, kein^ Allophansäureester-Gruppen enthaltende Polyisocyanate kommen bevorzugt Isomerengemische von ToIuylen-2,4- und -2,6-diisocyanat, gegebenenfalls in Abmischung mit 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat oder dessen nicht destilliertem Rohprodukt zum Einsatz.

Die Allophanat-Polyisocyanate werden durch Umsetzung von N-substituierten Carbamidsäureestern, die selbst bereits NCO-Gruppen enthalten können, mit mono- und/oder polyfunktionellen Isocyanaten gewonnen. Ein Allophanat-Polyisocyanat mit zwei NCO-Gruppen und einer Ν,Ν'-disubstituierten AIIophansäureester-Gruppierung kann z. B. au* einem N-Substituierten Carbamidsäureester und einem trifunktionellen Isocyanat oder aus einem Carbamidsäureesterisocyanat und einem difunktionellen Isocyanat erhalten werden, ein solches mit zwei NCO-Gruppen und zwei Ν,Ν'-disubstituierten Allophansäureester-Gruppierungen aus einem Bis-Carbamidsäureester und zwei Mol Diisocyanat, ein solches mit drei bzw. vier NCO-Gruppen aus einem Bis-Carbamidsäureester-diisocyanat und einem bzw. zwei Mol Diisocyanat. Höherfunktionelle Allophanat-Polyisocyanate können aus Verbindungen mit einer Vielzahl von N-substituierten Carbamidsäureester-Gruppierungen, wie sie z. B. durch Umsetzung von Glykolen oder Polyolen mit Diisocyanaten im NCO/ OH-Verhältnis kleiner als 1 leicht zugänglich sind, und Diisocyanaten erhalten werden. Die NCO-Funktionalität des Endproduktes ist dabei gleich der Anzahl der vorhandenen oder im Verlaufe der Umsetzung sich noch bildenden N-substituierten Carbamidsäureester-Gruppierungen, wenn jede Carbamidsäureester-Gruppierung mit einem Mol Diisocyanat zur Reaktion gebracht wird.

Die zur Herstellung der erfindüngsgemäß zu verwendenden Allophanat-Polyisocyanate erforderlichen N-substituierten Carbamidsäureester, die selbst bereits freie NCO-Gruppen enthalten können, sind aus den bereits beispielhaft genannten, als Lösungsmittel einzusetzenden Polyisocyanaten und mono- und/oder polyfunktionellen aliphatischen, cycloaliphatische^ arali-

phatischen oder aromatischen Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen leicht zugänglich. Auch monofunktionelie Isocyanate, wie

Propylenisocyanat,Cyclohexylisocyanat, Phenyüsocyanat, Toluylisocyanat und p-Chlorphenylisocyanat

können als Ausgangsstoffe für die Herstellung der N-substituierten Carbamidsäureester mitverwendet werden. Beispiele für die zur Herstellung der N-substituierten Carbamidsäureester geeignete Hydroxylgruppen „_t enthaltende Verbindungen sind:.

Ethylalkohol, Butylalkohol,

Isobutylalkohol Oleylalkohol, Ethylenchlorhydrin,

2A2-Trichloreth:inol, 1 >

13-Dichlorpropanoi-2 und 2-Brommethanol, ungesättigte Alkohole, wie

Allylalkohol, Crotylalkohol sowie deren Halogenieinmgsprodukte, wie

23-DibrompropanoI-l oder 23-Dibrombutanol-1,

Glykole, wie

1,2-PropyIenglykol, 1,3-ButylengIyko¹, solche der allgemeinen Formel

HO-(CH₂)„-OH, ^r>

in der η eine ganze Zahl von 2 bis 10 bedeutet,

23-Dibrombutendiol-1,4,

2,2-Dimethylpropandiol-l,3, Diethylenglykol, Cyclohexandiol-1,4, 4,4'-Dihydroxy-dicyclohexyl-dimethylmethan, Resorcin,

4,4'-Dihydroxy-diphenyl-dimethylmethan, 4,4'-Dihydroxy-diphenylcarbonat mid 4,4'-Dihydroxy-octachlor-dipheny!-dimethylmethan,

Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythrit, Monoallylether von 3 und höherwertigen Alkoholen sowie d"ren gesättigte Halogenierungsprodukte, Sorbit und Rohrzucker.

Ferner geeignet sind aus den vorgenannten Verbindungen mit Alkylenoxiden, wie Ethylenoxid, Propylenoxid, 1,2-Butylenoxid, 2,3-Butylenoxid, Isobutylenoxid, Epichlorhydrin, Styroloxid oder Gemischen solcher Epoxide gewonnene lineare oder· verzweigte OH-Gruppen enthaltende Ether-Alkohole oder Polyether mit Molgewichten bis 10 000, durch Veresterung mit z.B. Poly- oder Oxycarbonsäuren gewonnene endständige Hydroxylgruppen aufweisende lineare oder verzweigte Polyester. Hydroxygruppenhaltige Polyacetale, Polythioether und Polycarbonate sind ebenfalls zur Herstellung N-substituierter Carbamidsäureester geeignet.

Die Umsetzung der vorgenannten Hydroxylverbin- j5 düngen mit Mono- und/oder Polyisocyanaten kann im NCO/OH-Verhältnis von kleiner, gleich oder größer als 1 vorgenommen werden. Sollen bereits NCO-Gruppen enthaltende Carbamidsäureester hergestellt werden, wird in jedem Falle mit einem NCO/OH-Verhäitnis von t>o größer als 1 gearbeitet, was die Mitverwendung von Polyisocyanaten mit einer Funktionalität von mindestens 2 erforderlich macht.

Die Umsetzung der Komponenten kann bei An- oder Abwesenheit von Lösungsmitteln, bei Raumtemperatur b5 oder mäßig srhöhten Temperaturen vorgenommen werden, wobei in meist exothermer Reaktion die N-substituierten Ca bamidsäureester erhalten werden.

Die Grundforderung für die einzusetzenden Allophanat-Polyisocyanate, die in der Anwesenheit von mindestens zwei NCO-Gruppen und mindestens einer Ν,Ν'-d'substituierten Allophansäureester-Gruppierung besteht, ist durch die Wahl der Mengenverhältnisse und die Funktionalität der Komponenten leicht zu erfüllen.

Bevorzugt werden Allophanat-Polyisocyanate mit einer zwischen 3 und 6 liegenden NCO-Funktionalität, die z. B. aus Bis-carbamidsäure-diisocyanaten oder Tris-carbamidsäure-triisocyanaten und anschließender Umsetzung mit einem bzw. drei Molen eines Diisocyanats erhalten werden.

Werden in beiden Stufen die gleichen Diisocyanate eingesetzt, z. B. Toluylendiisocyanat, werden Allophanal-Polyisocyanate mit drei bzw. sechs aromatischen NCO-Gruppen erhalten, wird in der ersten Stufe ein aliphatisches Diisocyanat, z. B. Hexamethylendiisocyanat, in der zweiten ein aromatisches Diisocyanat eingesetzt, entstehen Allophanat-Polyisocyanat mit NCO-Gruppen stark abgestufter Reaktivität, die es gestauen, den Aufbau des hochmolekularen Polyurethangerüstes bei der Versch'smung zusätzlich zu beeinflussen, wenn die Steuerung '!er Schaumbildung durch Katalysatoren und/oder Zusatzmittel allein nicht ausreicht.

Zur Herstellung der Allophanat-Polyisocyanate werden in der Regel nach Stunden bemessene Reaktionszei ten und zwischen 100 bis 160° C liegende Reaktionstemperaturen benötigt. Die Reaktionsbedingungen sind erwartungsgemäß abhängig von der Konstitution der N-substituierten Carbamidsäureescer tind der Reaktivität der zur Allophanat-Polyisocyanatbildung eingesetzten Polyisocyanate. Diisocyanate, wie Toluylen-2,4-diisocyanat bzw. Gemische desselben mit Tcluylen-2,6-diisocyanat, werden bevorzugt verwendet. Die Bildung der Allophanat-Polyisocyanate kann durch quantitative Bestimmung des NCO-Gehaltes leicht verfolgt und gesteuert werden. Die Endprodukte zeichnen sich überdies durch charakteristische Absorptionsbanden im Infrarotspektrum bei 1725 cm-' und ! 635 biu 1690 cm-' sowie bei 1540 cm ~' aus.

Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Polyisocyanat-Lösungen kann durch Lösen der in getrenntem Arbeitsgang hergestellten A!lophanat-Polyisocyanate in flüssigen, keine Allophsnatsäureester-Gruppen enthaltenden Polyisocyanaten erfolgen. Mit Vorteil werden Lösungen verwendet, die in einem Arbeitsgang durch Umsetzung Hydroxylgruppen enthaltender Verbindungen über die Stufe der N-substituierten Carbamidsäureester zum Allophanat-Polyisocyanat mit überschüssigem Polyisocyanat hergestellt werden, wobei jede gewünschte Konzentration an Allophanat-Polyisocyanat durch die eingesetzte ^polyolmenge eingestellt werden kann. Die erfindungsgemäß verwendeten Polyisocyanat-Lösungen haben einen Gehalt von 10 bis 70 Gew.-°/o, vorzugsweise "on 20 bis 50Gew.-% an Allophanat-Polyisocyana«·.

Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren sind ferner mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweisende Polyether mit einem Molekulargewicht von 750 bis 10 000, in denen mindestens 10% der vorhandenen Hydroxylgruppen primäre OH-Gruppen sind. Die primäre OH-Gruppen-Bentiinmung wird durchgeführt entsprechend Gordon Hanna und Sidney Siggia, Journal Polymer Sei., Vol. 56, Seiten 297 bis 304 (1962).

Derartige Polyether werden durch Umsetzung von Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomcn,

wie Polyalkoholen, mit Alkylenoxiden, wie Ethylenoxid, Propylcnoxid. Butylenoxid, Slyroloxid oder Epichlorhydrin oder mit aus diesen Alkylenoxiden bestehenden Mischungen, und gegebenenfalls nachträglicher Modifizierung der entstandenen Polyether mit Ethylenoxid hergestellt.

Geeignete Verbindungen mit reaktionsfähigen Wassersioffatomen sind /.. B.

Eihylenglykol. Diethylenglykol,

Polycthylenglykol. Propandiol-1,2,

Propandiol-1,3, Biitandiol-1,4.

llexandiol-1.6. Dekandiol-1.10.

Butin-2-diol-1.4. Glycerin, Butandiol-2.4.

Hexantriol-I.3.6. Trimethylolpropan,

Resorcin. Hydrochinon,

4,b-Di-tert.-butyl-brenzkatechin.

J-Hydroxy-2-naphtol.

6.7- Dihydroxy-1 -naphtol.

2.5-Dihydroxy-1-naphtol.

Bis-(p-hydroxy phenyl)-met ha n.

\.A.<i)-Tris-(hydroxyphenyl)-alkane, wie /.. B.
1.2-Tris-(hydroxyphenyl)-ethan.
1.1.3-Tris-(hydroxyphenyl)-propan.
Andere geeignete Polyether sind die 1.2-AIkvlenoxid-Derivate von Mono- oder Polyaminen aliphatischcr oder aromatischer Natur, wie

Methylamin. Ethylendiamin,

N.N'-Dimethylethylendiamin.

Tetra- oder Hexamethylendiamin,

Diet hy lent riamin. Toltiidin.

ο-, m- und p-Phenylendiamin.

2.4- und 2.6-Diaminotoluol.

2.6-Diamino-p-xylol,

nichrkernige und kondensierte aromatische Polyamine. w ie

1.4-Naphtylendiamin,

1 "" M Ut I J"

2.2-Dichlor-4.4'-diphenyldiamin.

I-Fluoren-amin.

9.10-Diaminophenanthren und

4.4-Diamino-azobenzol.

Als Startmedien kommen weiterhin harzartige Materialien des Phenol- und Resoltyps in Frage, sowie Ammoniak.Mono-. Di- undTriethanolamin.Oleyldiethanolamin und Aminoeihylpiperazin.

Alle diese Polyether sind bevorzugt unter Mitverwendung von Ethylenoxid aufgebaut. Die für das beanspruchte Verfahren verwendeten Polyether sind dergestalt modifiziert, daß endständig mindestens 10% primäre OH-Gruppen resultieren.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Polyether mil einem Molekulargewicht von 750 bis 10 000 können auch in Mischung mit niedermolekularen Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen im Molekulargewichtsbereich bis 750 verwendet werden. Beispiele hierfür sind:

Ethylenglykol. 1 J-Butylenglykol.

1.4-Butylenglykol. Glycerin,

Trimethylolpropan, Rizinusöl,

Tris-(hydrexyalkyl)-phosphite,

4.4-Diaminodiphenylmethan oder

2.4- und 2,6-DiaminotoIuoI,

oder auch Addukte (Molekulargewichte in der Regel von 200 bis 750) von Alkylenoxiden, wie z. B. Endoethyieripiperazin, 1,5 Gew.-Teiien Dimethyibenzylamin innig vermischt und die Mischung mit 42,0 Stoffatomen oder an Wasser.

Die Herstellung der selbst verlöschenden Polyurethanschaumstoffe erfolgt nach dem bekannten one-shot-Verfahren oder nach dem Prepolymerverfahren. Im letzteren Fall werden die Polyole mit den erfindungsgemäß verwendeten Polyisocyanatlösungen zunächst in Abwesenheit von Wasser umgeset/.t und hierauf der Schaumstoff durch Zugabe von gegebenenfalls zusätzlichem l'olyisocyanat. Katalysator, Wasser und/oder Treibmittel, gegebenenfalls Emulgatoren, organischen oder anorganischen Füllstoffen, Flammschlitzmitteln, Farbstoffen und Weichmachern erzeugt. Nach dem onc-shot-Verfahren erfolgt die Schaumstoffherstellung bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur durch einfaches Vermischen der Polyisocyanate mit dem Polyether, wobei Wasser und/oder andere Treibmittel, gegebenenfalls Emulgatoren organische oder anorganische Füllstoffe, Flammschutzmittel, Farbstoffe und Weichmacher mitverwendet werden. Hierbei bedient man sich vorteilhafterweise maschineller Einrichtungen,

niL JlL £, U. Ill ULI I l\*l J II/ ff M J, Witt. Tilt ti MICH, WIC sie in der DE-PS 8 81 881 beschrieben sind.

Als Emulgatoren eignen sich /.. B. Ethylenoxid- bzw. Ethylenoxid/Propylenoxid-Addukte an hydrophobe Hydroxyl-, Hydroxyalkylen- oder Aminogruppen bzw. Amidogruppen enthaltende Substanzen.

Als Katalysatoren werden tertiäre Amine und/oder Silaamine, N-substituierte Aziridine oder Hexahydrotriazine eingesetzt, gegebenenfalls in Kombination mit organisc.VE/i Metallverbindungen, die einen unterschiedlichen Beitrag zur Beschleunigung der einzelnen bei der Schaumstoffbildung ablaufenden Teilreaktionen liefern. Während Amine bevorzugt die Treibreaktion katalysieren, wirken organische Metallverbindungen vorzugsweise auf die Vernetzungsreaktion ein. Je nach Konstitution der eingesetzten Amine bzw. Silaamine kann Habei der katalytische Wirkungsgrad auf die Treibreaktion, d. h. die Reaktion zwischen Isocyanatgruppen und Wasser unter Abgabe von Kohlendioxid verschieden stark sein. Zur Erzielung von verschäumungstechnisch günstigen Reaktionszeiten wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Konstitution des gewählten Katalysators oder des Katalysatorgemisches die einzusetzende Menge empirisch ermittelt.

Als Amine können solche für die Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen wohlbekannten Verbindungen eingesetzt werden, wie beispielsweise

Dimethylbenzylamin,

N-Methylmorpholin,

Triethylendiamin, Dimethylpiperazin,

1.2-Dimethylimidazol. Dimethylaminoethanol,

Diethanolamin, Triethanolamin,

Diethylaminoethanol.

N.N,N',N'-Te:ramethyl-l,3-butandiamin.

N-Methyl-N'-dimethylaminoethylpiperazinund

Pentamethylentriamin.

Als Silaamine werden Siliziumverbindungen verwendet, die Kohlenstoff-Silizium-Bindungen enthalten, wie sie z.B. in der DE-PS 12 29 290 beschrieben sind. Als Beispiele seien erwähnt:

2,2,4-Trimethyl-2-si!amorphiIinund

13- Diethylaminomethyltetramethyldisiioxan.
Als Katalysator sind ferner stickstoffhaltige Basen, wie Tetraalkylammoniumhydroxide, sowie Alkalien, Alkaliphenolate oder Alkoholate, wie beispielsweise Natriummethylat, geeigneL Die gegebenenfalls in Kombination mit Aminen, Süaarniner! und Hexahydrotriazinen eingesetzten organischen Metallverbindungen sind bevorzugt organische Zinnverbindungen, z. B. Zinn(II)-

octoat oder Dibutylzinndilaurat.

Als weitere Zusatzstoffe lassen sich organische oder anorganische Füllstoffe und Farbstoffe oder Weichmacher, wie Phthalsäureester, einsetzen.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schaumstoffe sind ohne flammhemmende Zusatzstoffe bekannter Art flammfest und im Sinne des Testes ASTM-D ίυϊ»2-67Τ als selbstverlöschcnd zu bezeichnen. Eine weitere Verbesserung dieser im höcnstem Maße wünschenswerten Eigenschaft läßt sich durch die Mitvorwendung von bekannten Flammschutzmitteln, wie z. B. Trichlor- oder Tribromalkylphosphaten. erreichen, wobei diese Verbesserung unter extremen Lagerungsbedingungen, wie hohen Temperaturen über längere Zeiträume, teilweise wieder verloren geht. Dauerhafte und dabei wesentliche Verbesserungen der ohnehin schon guten Flammfestigkeil der Verfahrensprodukte lassen sich durch die Mitverwendung von Flammschutzmitteln mit einbaufähigen, d. h. gegenüber Isocyanai reaktionsfähigen Wasst-iSiüff eniha'icndcn chlor- und/oder bromhaltigen Verbindungen erzielen. Es ist dabei ohne Bedeutung hinsichtlich des erzielten Effektes, an welcher Stelle diese einbaufähigen Flammschutzmittel eingefügt werden, ob sie beispielsweise direkt in das Allophanat-Polyisocyanat. z. B. durch Einsatz chlor- und/oder bromhaltiger Polyole, wie 2,3-Dibrom-butendiol-l,4, eingebaut oder ob sie nachträglich den Allophanat-Polyisocyanat-Lösungen hinzugefügt werden. Bei letzterer Arbeitsweise ist eine zumindest teilweise Verknüpfung der reaktiven Flammschutzmittel mit den als Lösungsmittel verwendeten t'olyisocyanaten bzw. Polyisocyanatmischungen gegeben.

Als Beispiele einbaufähiger Flammschutzmittel seien genannt:

2-Chlorethanol-1,2-Bromethanol-1,

Trichlorethanol.

!3- und 2,3-Dichior-propano!-!.

l-Brompropanol-2,2,3-Dibrompropanol-l,

2- Brom-propandiol-1,3,

3,4-Dichlor-butanol-l,

2,3- Dibrombutanol-1,

1,4-Dibrom-butanol-2,

3,3,4,4-Tetrachlor-2-methyl-butanol-2,

l-Brom-2-methyl-propanol-2,

23-Dichlor-butandiol-1,4,

23-Dibrom-butandiol-1,4,

2,2- Bis-(brommethy I)-13- Propandiol,

3-Brom-2,2-bis-(brommethyl)-propanol,

2-Brom-cyclohexanol-1,

Styrolchlor- und Styrolbromhydrin,

4,4'-Dihydroxy-octachlor-diphenyl-dimethylmethan und

Bromessigsäure.

Die nach dem beanspruchten Verfahren hergestellten elastischen und halbelastischen Schaumstoffe werden beispielsweise verwendet als Polstermaterialien, Matratzen, Verpackungsmaterialien, Folien für Kaschierzwecke, Isoliermaterial und wegen ihrer Flammfestigkeit in jenen Bereichen, wo diese Eigenschaft besonders geschätzt wird, wie z. B. im Automobil- und Flugzeugbau. Die verwendeten Teile können dabei entweder nach dem Formschäumungsverfahren hergestellt werden oder durch Konfektionierung aus blockgeschäumtem Materia! erhalten werden.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beispiel 1
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

104 Teile 2.2-Dimethylpropandicl-(l,3) werden im Verlauf von ca. I Std. portionsweise unter ständigem Rühren zu vorgelegten, auf 80" C erwärmten 1496 Teilen Toluylen-2,4- und 2,6-diisocyanat (Isomerenverhältnis 80 : 20) hinzugefügt, wobei sich der Reaktionsansatz auf ca. 120⁰C erwärmt. Nach insgesamt 1'/2Std. Erhitzungsdaucr wird ein NCO-Gehalt von 40,0% gemessen, was dem rechnerischen Wert des Biscarbamidsäureesterdiisoeyanats von 39.9% NCO recht genau entspricht. Die Reaktionsmischling wird nunmehr auf 150°C erhitzt und bei dieser Temperatur während 13 Std. belassen. Entstanden ist eine 41.0% Festsubstanz enthaltende Lösung eines Allophanat-Polyisocynnats in Toluylendiisocyanat-2.4- und -2.6-lsomerengemisch mit einem Gehalt von 36,4% NCO, einer Viskosität von 79 cP bei 25°C, einem Brechungsindex n'i' von 1,5800 und den für ein. AÜQphana'.-Polyisoryanat charakteristischen Absorptionsbanden im Infrarotspektrum.

B. Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Teile eines linearen Polypropylenoxid-Ethylenoxid-Polyethers auf Basis Propylenglykol mit 65% endständigen primären OH-Gruppen und einer Hydroxylzahl von 28 werden mit 2,0 Gew.-Teilen 1,4-Butylenglykol, 2,5 Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen Triethylendiamin und 45,7 Gew.-Teilen der unter IA beschriebenen Polyisocyanat-Lösung zu einem weichen, hochelastischen Polyurethanschaumstoff umgesetzt, der nach der Methode ASTM-D 1692-67T selbstverlöschend ist, und eine Abbrandstrecke von 25 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 12 Sekunden aufweist.

Beispiel 2
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

106 Teile Diethylenglykol werden unter ständigem Rühren des Ansatzes im Verlauf von ca. 1 Std. zu vorgelegten 1392 Teilen Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat (Isomerenverhäitnis 80 :20) hinzugefügt, wobei die

₄- Reaktionstemperatur zwischen 70-80⁰C gehalten

' wird. Nach Erreichen eines NCO-Gehaltes von 393%, dem Isocyanatgehalt des intermediär sich bildenden Biscarbamidsäureesterdiisocyanats im Toluylendiisocyanat-lsomerengemisch wird auf 140° C erhitzt und 10

₃„ Std. bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist nach dieser Zeit eine 46,8% Festsubstanz enthaltende Lösung eines Allophanat-Polyisocyanate in einem Toluylendiisocyanat-lsomerengemisch mit einem Gehalt von 34,4% NCO, einer Viskosität von 28OcP bei 25° C und einem Brechungsindex η S" von 1,5859.

B. Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Teile eines trifunktionellen Propylenoxid-Ethylenoxid-Polyethers mit einer OH-Zahl von 353 und

_ω 72% primären OH-Gruppen werden mit 2£ Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen Triethylendiamin und 42,6 Gew.-Teilen der unter 2A beschriebenen Polyisocyanat-Lösung zu einem weichen, hochelastischen Polyurethanschaumstoff umgesetzt, der folgende mechanische

_b5 Eigenschaften aufweist:

Raumgewicht (kg/m³)
Bruchdehnung (%)

40
130

Il

Zugfestigkeit (kp/cm-)

Stauchhiirtc

(p/cm-' bei 40% Kompression)

Brauchest nach ASTM-D 1692-67 T

mittlere Abbnincllänge (mm)

mittlere Veriöschzeit (see.)

0,7
22

28
22

Beispiel 3
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

134 Teile Trimethylolpropan werden im Verlauf von ca. I Std. zu vorgelegten, auf 80° C erwärmten 3132 Teilen Toluylen-2.4- und -2.6-diisocyanat (Isomerenverhältnis 80 : 20) hinzugefügt, wobei die Temperatur durch Kühlung zwischen 80 und 90⁰C gehalten wird. Nach lirreichen eines NCO-Gehaltes von 42,4% nach ca. I¹/: Std. für das Tricarbamidsäureestertriisocyanat wird auf 145° C erhitzt und unter einer Schutzgasatmosphäre von Stickstoff 22 Std. bei dieser Temperatur belassen. Cnisi.inden ist eine 30% Festsubstanz enthaltende Lösung eines Aiiophanat-Polyisocyanats im Toluytendiisocyanat-lsomerengemisch mit einem Gehalt von 39.7% NCO, einer Viskosität von 33 cP bei 25°C, einem Brechungsindex n^: von 1,5810 und den für ein Allophanat-Polyisocyanat charakteristischen Absorptionsbanden im IR-Spekirum.

B. Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Teile eines trifunktionellen Propylenoxid-Ethylenoxid-Polyethers auf Basis Trimethylolpropan mit einer OH-Zahl von 35 und 70% primären OH-Gruppen werden mit 2,0 Gew.-Teilen Diethylenglykol. 2,5 Gew.-Teilen Wasser, 0,3 Gew.-Teilen Triethylendiamin und 42.0 Gew.-Teilen der unter 3A beschriebenen Polyisocyanat-Lösung zu einem weichen Polyurethanschaumstoff mit folgenden Eigenschaften umgesetzt.

Raumgewicht (kg/m^J) 39

Bruchdehnung (%) 135

Zugfestigkeit (kp/cm²) 0.7

Stauchhärte

(p/cm² bei 40% Kompression) 19

Druck verformungsrest

(% bei 90% Kompression) 4.4

Brandtest nach ASTM-D 1692-67 T

mittlere Abbrandlänge (mm) 32

mittlere Verlöschzeit (see.) 20

Beispiel 4
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

134 Gew.-Teile Trimethylolpropan werden im Verlauf von ca. 1 Std. zu vorgelegten, auf 80⁰C erwärmten Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat (2610 Teile, Isomerenverhältnis 80:20) hinzugefügt, wobei sich die Reaktionsmischung auf 114^CC erwärmt. Nach Erreichen eines Gehaltes von 413% NCO unmittelbar nach dem Ende der Trimethylolpropanzugabe wird auf 15O⁰C erhitzt und 20 Std. bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist eine Lösung eines Allophanat-Poiyisocyanats in Toluylendiisocyanat-Isomerengemisch mit einem Gehalt von 38,1% NCO bei einer Viskosität von 77cPbei25°C.

Zu 1900 Teilen dieser Lösung werden bei 80° C 100 Teile 2,3-Dibrompropano!-! hinzugefügt und während 2'/2Std. bei 90° C zur Umsetzung gebrach;. Das modifizierte Allophanat-Polyisocyanat imToluylendiisocyanat-lsomerengemisch ist gekennzeichnet durch einen Gehalt ve 35,1% NCO, einer Viskosität von 118 cP bei 25°C, einen Festsubstanzgehalt von 41% und die für ein Allophanat-Polyisocyanat charakteristischen Absorptionsbanden im IR-Spcktrum.

B. Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Teile eines trifunktionellen Propylenoxid-Ethylcnoxid-Polyethers auf Basis Glycerin mit einer OH-Zahl von 35 und 72% primären OH-Gruppen weiden mit 2,5 Gew.-Teilen Wasser, 0,3 Gew.-Teilen Triethylendiamin und 42,0 Gew.-Teilen der unter 4A beschriebenen Polyisocyanatlösung zu einem weichen Polyurethanschaumstoff mit folgenden Eigenschaften umgesetzt:

Raumgewicht (kg/m')	41
Bruchdehnung (%)	125
Zugfestigkeit l\cn/rmA	0,6
Slauchhärte
(p/cm² bei 40% Kompression)	26
Druck verformungsrest
(% bei 90% Verformung)	8,0
Brandtest nach ASTM-D 1692-67 T
mittlere Abbrandlänge (mm)	24
mittlere Verlöschzeit (see.)	15

C. Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Teile eines trifunktionellen Propylenoxid-Ethylenoxid-Polyethers auf Basis Glyzerin mit einer OH-Zahl von 35 bis 72% primären OH-Gruppen werden mit 2.5 Gew.-Teilen Wasser, 0.3 Gew.-Teilen Triethylendiamin. 17.6 Gew.-Teilen der unter 4A beschriebenen Polyisocyanat-Lösung und 17,6 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) /u einem weichen, hochelastischen Polyurethanschaumstoff umgesetzt, der folgende mechanische Eigenschaften besitzt:

Raumgewicht (kg/m^J)	38
Bruchdehnung (%)	1h5
Zugfestigkeit (kp/cm²)	0.7
Stauchhärte
(p/cm² bei 40% Kompression)	18
Druckverformungsrest
(% bei 90% Verformung)	4,7
Brandtest nach ASTM-D 1692-67 T
mittlere Abbrandlänge (mm)	38
mittlere Veriöschzeit (see.)	16

Beispiel 5
-. A. Herstellung des Ausgangsmaterials

Nach der in Beispiel 3 angegebenen Verfahrensweise wird nach 28stündigem Erhitzen auf 135 bis 145° C aus 134 Teilen Trimethylolpropan und 20S8 Teilen Toluylen-2,4- und-2,6-diisocyanat (Isomerengemisch 80 :20) eine Lösung eines Aiiophanat-Polyisocyanats in Toluylendiisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 36,2% erhalten. Zu dieser Lösung werden 122 Teile Trichlorethanol hinzugefügt und während 5 Std. bei 80 bis 95°C zur Reaktion gebracht Entstanden ist eine Lösung eines modifizierten Aiiophanat-Polyisocyanats im Toluylendiisocyanat-isornerengemisch mit einem NCO-Gehait von 32,0%, einer Viskosität von 795 cP bei 25° C und einem Festsubstanzgehalt von 50%.

B. Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Teile eines trifunktionellen Propylenoxidethylenuxid-Polyethers auf Basis Glyzerin mit einer OH-Zahl von 35 und 72% primären OH-Gruppen ·"> werden mit 2,5 Gew.-Teilen Wasser, 0,3 Gew.-Teilen Triethylendiamin und 46 Gew.-Teilen der unter 5A beschriebenen Polyisocyanatiösung zu einem weichen Polyurethanschaumstoff mit guten physikalischen Eigenschaften umgesetzt. Der hochelastische Schaum- i< > stoff hat nach ASTM-D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 28 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 14 Sekunden.

B e i s ρ i e I 6 ι >

A. Herstellung des Ausgangsmaterials

600 Teile eines aus 13 Mol 2.2-Dimethylpropandiol-1,3 und 12 Mol Toluylen-2,4-diisocyanat gewonnenen Ureiiufiihafzes nvii einer ''ydroxyizah! von 33 -" werden in gepulvertem Zustand im Verlauf von 1 Std. zu 3400 Teilen auf 120°C erwärmten Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanats (Isomerenverhältnis 80:20) unter ständigem Rühren der Reaktionsmischung hinzugefügt. Der Ansatz wird alsdann während 21 Std. auf 150⁰C -'"> erhitzt, wobei eine Lösung eines hochfunktionellen Allophanat-Polyisocyanats im Toluylendiisocyanat-Isomerengemisch mit einem NCO-Gehalt von 36,7% und einer Viskosität von 330 cP bei 25° C entstanden ist.

B. Erfindungsgetnäßes Verfahren

100 Gew.-Teile eines linearen Polypropylenoxid-Ethylenoxid-Polyethers auf Basis Propylenglykol mit 65% endständigen primären OH-Gruppen und einer Hydroxyizahl von 28 werden mit 1,0 Gew.-Teil n N-Methyl-N'-dimethyl-aminoethyl-piperazin, 2,0 Gew.-Teilen Ethylenglykol, 2,5 Gew.-Teilen Wasser und 44.3 Gew.-Teüen der unter 6A beschriebenen Isocyanatlösung zu einem weichen, hochelastischen Polyurethanschaumstoff mit guten physikalischen Eigenschaften ⁴» umgesetzt. Der Schaumstoff ist nach ASTM D 1692-67 T selbstverlöschend und hat eine mittlere Abbrandlänge von 33 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 17 Sekunden.

45

Beispiel 7 A. Herstellung des Ausgangsmaterials

342 Teile 4,4'-Dihydroxydiphenyldimethylmethan werden zu vorgelegten, auf 100°C erwärmten 3915 so Teilen Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat (Isomerenverhältnis 80:20) hinzugefügt Nach Erreichen eines NCO-Gehaltes von 41,4% für das Biscarbamidsäureestertriisocyanat wird auf 150⁰C erhitzt und 25 Std bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist eine Lösung eines Allophanat-Polyisocyanats im Toluylendiisocyanat-Isomerengemisch mit einem NCO-Gehalt von 39,4% und einer Viskosität von 30 cP bei 25° C.

B. Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Teile eines verzweigten Polyethters aus 1,4 Gew.-% Trimethylolpropan, 13 Gew.-% Hexantriol, Butylenoxid und Ethylenoxid (Hydroxyizahl 33,6, 66% primäre OH-Gruppen) werden mit 0,75 Gew.-Teilen N-Methyl-N'-dimethylaminoethyl-piperazin, 2$ Gew.-Teilen Wasser, 2,0 Gew.-Teüen Tris-(ß-chlorethyl)-phosphat und 37,2 Gew.-Teilen der unter 7A beschriebenen Polyisocyantlösung zu einem Polyurethanschaumstol'f umgesetzt. Der erhaltene weiche, hochelastische Schaumstoff hat gute physikalische Eigenschaften und ist nach ASTM D 1692-67 T selbstverlöschend; seine mittlere Abbrandlänge liegt bei 35 mm. die miniere Verlöschzeit bei 18 Sekunden.

Beispiel 8
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

134 Teile Dipropylenglykol werden im Verlaufe "on 20 Minuten zu vorgelegten 2088 Teilen Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat (Isomerenverhäitnis 80 :20) unter Luftkühlung hinzugefügt, wobei ein Temperaturanstieg von anfangs 80°C auf 90⁰C beobachtet wird. Nach 30stündiger Erhitzungsdauer bei 140⁰C unter Stickstoff als Schutzgas wird eine gelbhellbraun gefärbte, 33.2% Festsubstanz enthaltende Lösung eines Allophanatpolyisocyanats inToluylendiisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 37,9%, einer Viskosität von 35 cP bei 25°C und einem Brechungsindex von n:. : 1.5774 erhalten. Die Lösung ist gekennzeichnet durch die für ein Allophanatpolyisccyanat charakteristischen Banden im IR-Spektrum und einen Gehalt von ca. 5 — 6% dinieren Toluylen-2.4-diisocyanat.

B. Herstellung eines Schaumstoffes

100 Gew.-Teile eines verzweigten Polyethers aus 1,4 Gew.-% Trimethylolpropan, 1,3 Gew.-% Hexantriol, Butylenoxid und Ethylenoxid (Hydroxyizahl 33.6, 66% primäre Hydroxylgruppen) werden mit 0,3 Gew.-Teilen Triethylendiamin, 2,5 Gew.-Teilen Wasser, 21,7 Gew.-Teilen der unter 8A hergestellten Polyisocyanatlösung und 23,2 Gew.-Teilen einer urethangruppenhaltigen, verzweigten Isocyanatlösung (35,1 Gew.-% NCO. Viskosität 150 cP/25°C, hergestellt durch Umsetzung von 85,0 Gew.-Teilen Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und 20% 2,6-lsomeres) mit 15 Gew.-Teilen eines Propylenoxid-Adduktes an Trimethylolpropan mit der Hydroxyizahl 534, vermischt. Nach 90 Sekunden hat sich ein hochelastischer weicher Polyurethanschaumstoff gebildet, der gute mechanische Eigenschaften besitzt und nach ASTM-D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 27 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 20 Sekunden aufweist.

Beispiel 9
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

90 Teile 1,3-Butandiol werden im Verlaufe von 15 Minuten unter Kühlung zu vorgelegten 174C Teilen Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat (IsomerenverhälUr'. 80 : 20) hinzugefügt, wobei ein Temperaturanstieg von anfangs 80⁰C auf 90⁰C beobachtet wird. Nach 26stündiger Erhitzungsdauer bei 130⁰C unter Stickstoff als Schutzgas wird eine rotbraune, 413% Festsubstanz enthaltende Lösung eines Allophanatpolyisocyanats in Toluylendiisocyanat erhalten, die durch einen NCO-Gehalt von 363%, eine Viskosität von 88 cP bei 25° C, einen Brechungsindex von nf: 1,5834 und die für ein Allophanatpolyisocyanat charakteristischen Banden im IR-Spektrum ausgezeichnet ist

B. Herstellung eines Schaumstoffes

100 Gew.-Teile eines Polypropylenoxid-Polyethylenoxid-Polyethers auf Basis von 1,8 Gew.-% Trimethylolpropan, 1,0 Gew.-% Hexantriol mit 67% endständigen primären OH-Gruppen und einer Hydroxyizahl von 35 werden mit 2Js Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen

Triethylendiamin. 2,0 Gew.-Teilen Natriumri nius-olsulfat (50% Wasser) und 53 Gew.-Teilen dsr unter 9A beschriebenen Polyisocyanatlösung zu einem weiche, hochelastischen Schaumstoff mit folgenden Eigenschaften umgesetzt;

Raumgewicht (kg/m³)	33
Zugfestigkeit (kp/cm²)	0,7
Bruchdehnung (%)	135
Stauchhärte
(p/cm² bei 40% Kompression)	22
Brandtest nach ASTM-D T 692-67 T
mittlere Abbrandlänge (mm)	25
mittlere Verlöschzeit (Sek.)	12
Beispiel 10

A. Herstellung des Ausgangsmaterials

500 Teile des nach Beispiel 4A hergestellten modifizierten Allophanatpolyisocyanats in Toluylendiisocyanat werden mit 500 Teilen einer 30% Isocyanurat-Polyisocyanat aus ToIuyIen-2,4-diisocyanat enthaltenden Lösung in 58.2% 2.4-ToIuyIendiisocyanat und 11,8% 2.6-Toluylendiisocyanat vermischt. Die Isocyanurat-Polyisocyanat enthaltende Lösung ist gekennzeichnet durch einen NCO-Gehalt von 394%. eine Viskosität von 54 cP bei 25° C und einem Brechungsindex von Tt⁷S: 14827. Die zur Herstellung von Schaumstoffen geeignete Mischung der Lösungen hat einen NCO-Gehalt von 374%. eine Viskosität von 76 cP bei 25" C und einen Brechungsindex von n^:r": 13843.

B. Herstellung eines Schaumstoffes

100 Gew.-Teile eines linearen Polypropylenoxid-Ethylenoxid-Polyethers auf Basis Propylenglykol mit 65% endständigen primären Hydroxylgruppen und einer Hydroxylzahl von 28 werden mit 2,5 Gew.-Teilen, 1.0 Gew.-Teil Ν.Ν'.Ν''-Pentamethyldiethylentriamin und 37,2 Gew.-Teilen der unter 1OA hergestellten Polyisocyanatlösung zu einem weichen, hochelastischen Polyurethanschaumstoff umgesetzt, der gute mechanische Eigenschaften besitzt; derselbe hat nach ASTM-D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 28 mm und eine mittlere Verlöschzeit von 16 Sekunden.

Beispiel 11
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

900 Teile des nach Beispiel 4A hergestellten modifizierten Allophanatpolyisocyanats in Toluylendiisocyanat werden mit 100 Teilen eines aus Hexamethylendiisocyanat und HjO hergestellten Biuretpolyisocyanats (% NCO: 213) vermischt. Die resultierende Lösung ist gekennzeichnet durch einen NCO-Gehalt von 333%, eine Viskosität von 214 cP bei 25°C und einen Brechungsindex von«?: 14764.

B. Herstellung eines Schaumstoffes

100 Gew.-Teile eines trifunktionellen Polyethers aus Phloroglucin. Propylenoxid und Ethylenoxid mit einer Hydroxylzahl von 46 und 68°/o endständigen primären Hydroxylgruppen werden mit 24 Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen Endoethylenpiperazin und 45 Gew.-Teilen der nach HA hergestellten Polyisocyanatlösung zu einem weichen, hochelastischen Polyurethanschaumstoff zur Reaktion gebracht. Dieser besitzt gute mechanische Eigenschaften und hat nach ASTM-D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 24 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 20 Sekunden.

Beispiel 12
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

900 Teile des nach Beispiel 4A hergestellten modifizierten Allophanatpolyisocyanats in Toluylendiisocyanat werden mit 100 Teilen 4.4'-DiphenyImethandiisocyanat vermischt. Nach dem Abtrennen geringfügiger unlöslicher Anteile wird eine etwas trübe Lösung erhalten, welche gekennzeichnet ist durch einen NCO-Gehalt von 35,1%, eine Viskosität von 81 cP bei 25°C und einen Brechungsindex von U⁷S : 14872.

B. Herstellung eines Schaumstoffes

100 Gew.-Teile eines trifunktionellen Propylenoxid-Ethylenoxid-Polyethers (gestartet auf 2,8 Gew.-% Trimethylolpropan) mit einer Hydroxylzahl von 354 und 72% primären Hydroxylgruppen werden mit 24 Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen Triethylendiamin und 42 Gew.-Teilen der unter 12A beschriebenen Polyisocyanatlösung zu einem weichen, hochelastischen Polyurethanschaumstoff umgesetzt, der folgende mechanische Eigenschaften aufweist:

Raumgewicht (kg/m³)	40
Bruchdehnung (%)	135
Zugfestigkeit (kp/cm²)	0,7
Stauchhärte
(p/cm² bei 40% Kompression)	27
Brandtest nach ASTM-D 1692-67 T
mittlere Abbrandlänge (mm)	27
mittlere Verlöschzeit (Sek.)	16
Beispiel 13

A. Herstellung des Ausgangsmaterials

465 Teile einer Mischung mit einem NCO-Gehalt von 173% aus 386 Teilen eines aus 1 Mol Pentaethylengly-

•»o kol und 2 MoI Hexamethylendiisocyanat (% NCO: 19,1) gewonnenen und 79 Teilen eines aus 2 Mol Pentaethylenglykol und 3 Mol Hexamethylendiisocyanat (% NCO: 11,8) gewonnenen Adduktes, werden mit 696 Teilen Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20) unter Stickstoff als Schutzgas während 7 Stunden auf 135° C und weiteren 20 Stunden auf 150⁰C erhitzt. Erhalten wird eine Lösung mit 683% Festsubstanz eines aliphatische und aromatische NCO-Gruppen enthaltenden Allophanatpolyisocyanats in Toluylendiisocyanat, weiche gekennzeichnet ist durch einen NCO-Gehalt von 264% eine Viskosität von 4900 cP bei 25°C, einen Brechungsindex von n'S: 14598 und die für ein Allophanatpolyisocyanat charakteristischen Banden im IR-Spektrum. Ein zur Herstellung von Schaumstoffen geeignetes Polyisocyanatgemisch wird aus 600 Teilen der vorgenannten Allophanatpolyisocyantlösung und 435 Teilen Toluylen-2,4- und -2,6-diisocyanat (Isomerengemisch 80 :20) erhalten. Dieses ist gekennzeichnet durch einen NCO-Gehalt von 354% eine Viskosität von 99 cP bei 25°C und einem Brechungsindex von π ?: 1,5639.

B. Herstellung eines Schaumstoffes

100 Gew.-Teile eines trifunktionellen Propylenoxid-

«>5 Ethylenoxid-Polyethers (gestartet auf 2,8 Gew.-% Hexantriol) mit einer Hydroxylzahl von 35 und 72% primären Hydroxylgruppen, 24 Gew.-Teilen Wasser, 0,2 Gew.-Teilen Triethylendiamin. 0.5 Gew.-Teilen Triethyl-

308 135/7

amin und 40,5 Gew.-Teilen der unter 13A beschriebenen Polyisocyanatlösung werden getrennt der Mischkammer einer Verschäumungsmaschine zugeführt, in der unter ca. 1 atü Druck Luft eingeblasen wird. Nach einer Startzeit von 9 Sekunden beginnt die Schaumbildung, die nach 135 Sekunden beendet ist. Der erhaltene Polyurethanschaumstoff besitzt folgende Eigenschaften:

Raumgewicht (kg/m³)	41
Zugfestigkeit (kp/cm²)	0,8
Bruchdehnung (%)	123
Stauchhärte
(p/cm² bei 40% Kompression)	32
Brandtest nach ASTM D 1692-67 T
mittlere Abbrandlänge (mm)	54
mittlere Verlöschzeit (Sek.)	42
Beispiel 14

M)

20

A. Herstellung des Ausgangsmaterials

960 Teile einer gemäß Beispiel 4A, erster Absatz, aus Trimethylolpropan und Toluylendiisocyanat gewonnenen Lösung eines Allphanatpolyisocyanats in Toluylendiisocyanat, NCO-Gehalt: 37,9%, Viskosität 96 cP bei 25° C, werden bei 8O⁰C mit 40 Teilen 23-Dibrombutendiol-1,4 im Verlaufe von I¹/2 Stunden zu einer modifizierten Allophanatpolyisocyanatlösung umgesetzt Diese ist gekennzeichnet durch einen NCO-Gehalt von 343%, eine Viskosität von 358 cP bei 25° C und einen Brechungsindex von π^!; : 1,5892.

B. Herstellung eines Schaumstoffes

IGO Gew.-Teile eines schwach verzweigten Propylen- y-, oxid-Ethylenoxid-Polyethers auf Basis 0,9 Gew.-% Trimethylolpropan und 2,1 Gew.-% Dipropylenglykol mit einer Hydroxylzahl von 42 und 12% primären Hydroxylgruppen werden mit 3,0 Gew.-Teilen Wasser, 0,1 Gew.-TeilTriethylendiamin, l,0Gew.-Teil Dimethylbenzylamin und 51,5 Gew.-Teilen der unter 14A beschriebenen Polyisocyanatlösung zu einem weichen, hochelastischen Polureihanschaumstoff umgesetzt. Dieser besitzt gute mechanische Eigenschaften und hat nach ASTM-D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 26 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 22 Sekunden.

Beispiel 15
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

104 Teile Pentaethyienglykol werden bei 8O⁰C zu vorgelegten 1344 Teilen Hexamethylendiisocyanat hinzugefügt und alsdann während 33 Stunden bei 15O⁰C zu einer Lösung eines Allophanatpolyisocyanats in ü Hexamethylendiisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 33,0% umgesetzt. Durch eine Destillation bei 0.1 Torr und 122°C wird das überschüssige Hexamethylendiisocyanat abgetrennt und so ein Allophanatpolyisocyanat gewonnen mit einem NCO-Gehalt von 18,1% und den «1 charakteristischen Banden im IR-Spektrum. 400 Teile dieses Allophanatpolyisocyanats verden in 600 Teilen Toluylen-2.4- und -2,6-diisocyanat (Isomerengemisch 80:20) gelöst, wobei eine zur Herstellung von Schaumstoffen geeignete Lösung mit einem NCO-Ge- o> hall von 35,2 Gew.-% und einer Viskosität von 55 cP bei 25°C und einem Brechungsindex von η ■. 1,5402 erhalten wird.

B. Herstellung eines Schaumstoffes

100 Gew.-Teile eines trifunktionellen Propylenoxid-Ethylenoxid-Polyethers (gestartet auf 2,8 Gew.-% Hexantriol) mit einer Hydroxylzahl von 35 und 72% primären Hydroxylgruppen, werden mit 2$ Gew.-Teilen Wasser, 0,5 Gew.-Teilen Ν,Ν',Ν''-Pentamethyldiethylentriamin und 41,2 Gew.-Teilen der unter 15A beschriebenen Polyisocyanatlösung gut vermischt. Es entsteht nach einer Startzeit von 12 Sekunden ein Schaum, dessen Bildung nach 95 Sekunden abgeschlossen ist. Der Schaumstoff ist weich, hochelastisch, hat gute mechanische Eigenschaften und weist nach ASTM-D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 75 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 50 Sekunden auf.

Beispiel 16
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

Zu vorgelegten 400 Teilen des nach Beispiel 4A hergestellten modifzierten Allphanatpolyisocyanats in Toluylendiisocyanat werden bei 8O⁰C 600 Teile eines aus Trimethylolpropan, Propylenoxid und Ethylenoxid gewonnenen Polyethers mit einer OH-Zahl von 35 und 72% primären Hydroxylgruppen hinzugefügt. Nach einstündiger Erhitzungsdauer bei 80—90" C ist ein Prepolymeres mit einem NCO-Gehalt von 12,5% und einer Viskosität von 4050 cP bei 25° C entstanden.

B. Herstellung eines Schaumstoffes

100 Gew.-Teile des unter 16A hergestellten Prepolymeren werden mit 2,7 Gew.-Teilen Wasser und 03 Gew.-Teilen Triethylendiamin innig vermischt. Nach einigen Sekunden beginnt sich die Masse zu trüben, und es entsteht ein Schaumstoff, dessen Bildung nach 90 Sekunden abgeschlossen ist. Der weiche, hochelastische Polyurethanschaumstoff weist gute mechanische Eigenschaften auf und hat nach ASTM-D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 40 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 32 Sekunden.

Beispiel 17

100 Gew.-Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols das mit Ethylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 65% primäre Hydroxylgruppen bei einer Hydroxylzahl von 35 resultierten, werden mit 2,5 Gew.-Teilen Wasser, 0,2 Gew.-Teilen Endoethylenpiperazin, 1.5 Gew.-Teilen Dimethylbenzylamin innig vermischt und die Mischung mit 42.0 Gew.-Teilen der unter 4A beschriebenen Polyisocyanatlösung zur Reaktion gebracht. Das flüssige Reaktionsgemisch wird in eine offene Form gegeben, diese mittels eines Deckels verschlossen und 10 Minuten bei Raumtemperatur stehen gelassen. Nach dieser Zeit wird ein Formteil entnommen, das ein ausgezeichnetes Rückstellvermögen hat. Der Schaumstoff hat folgende mechanische Eigenschaften:

Raumgewicht (kg/m^J)	80
Zugfestigkeit (kp/cm²)	1,0
Bruchdehnung (%)	120
Stauchhärte
(p/cm^: bei 40% Kompression)	40
Brandtest nach ASTM-D 1692-67 T
mittlere Abbrandlänge (mm)	22
mittlere Verlöschzeit (Sek.)	22

Der Schaumstoff ist selbstverlöschend.

Beispiel 18

lOOOGew.-Teile eines auf ein Gemisch aus 1,4 Gew.-% Pentaerythrit und 22 Gew.-% 4,4'-Dihydroxydiphenyldimethylmethan gestarteten Poiypropylenpoiyols, das mit Ethylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 72% primäre Hydroxylgruppen bei einer Hydroxylzahl von 36,0 resultierten, werden mit 3,0 Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen Endoethylenpiperazin und 48 Gew.-Teilen der unter 4A beschriebenen w Polyisocyanatiösung gut vermischt und zu einem weichen, hochelastischen Polyurethanschaumstoff umgesetzt. Dieser besitzt gute mechanische Eigenschaften und ist nach ASTM-D 1692-67 T mit einer mittleren Abbrandlänge von 23 mm und einer mittleren Verlöschzeit von 18 Sekunden selbstverlöschend.

Beispiel 19

100 Gew.-Teile eines auf einem Gemisch {1,82 Gew.-%) aus Sorbit und Wasser (90 :10 Gew.-Teh'en) ^2υ gestarteten Pok/propylenpolyols, das mit Ethylenoxid so modifiziert wutde, daß endständig 68% primäre Hydroxylgruppen bei einer Hydroxylzahl von 333 resultierten, werden mit 3,0 Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen Triethylendiamin und 47,2 Gew.-Teilen der unter 4A beschriebenen Polyisocyanatiösung innig vermischt. Nach einer Steigzeit von 40 Sekunden hat sich ein weicher, hochelastischer TOlyurethanschaumstoff gebildet, der gute physikalische Eigenschaften besitzt, und der nach ASTM-D 1692-67 T mit einer *> mittleren Abbrandlänge von 22 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 2? Sekunden selbstverlöschend ist.

Beispiel 2C

Durch Mischen von 30 Gew.-Teileo eines Polypropy- ^J5 lenoxid-Polyethylenoxid-Polyethers udf Basis von 1,8 Gew.-% Trimethylolpropan und l,0Gew.-% Hexantriol mit 67% endständigen primären Hydroxylgruppen und einer Hydroxylzahl von 35 mit 20 Gew.-Teilen eines Umsetzungsproduktes aus Anilin und Propylenoxid mit einer Hydroxylzahl von 530 wird ein Polyether mit einer Hydroxylzahl von 530 wird ein Polyether mit einer Hydroxylzahl von 134 erhalten. 100 Gew.-Teile dieser Polyethermischung werden mit 2,5 Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen Triethylendiamin und 61,5 Gew.-Teilen der unter 4A beschriebenen Polyisocyanatiösung mittels eines Rührers vermischt. Nach einer Steigzeit von 100 Sekunden hat sich ein halbharter Polyurethanschaumstoff gebildet, der gute physikalische Eigenschaften aufweist. Nach ASTM-D 1692-67 Tbesitzt derselbe eine mittlere Abbrandlänge von 28 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 28 Sekunden und ist demnach selbstverlöschend.

Beispiel 21

100 Gew.-Teile eines tetrafunktionellen Polypropylenpolyols auf Basis Pentaerythrit, das mit Ethylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 77% primäre Hydroxylgruppen bei einer Hydroxylzahl von 42,1 vorliegen, werden mit 3,0 Gew.-Teilen Wasser, 0,1 w) Gew.-Teil Triethylendiamin, 1,2 Gew.-Teilen Dimethylbenzylamin und 49.2 Gew.-Teilen der unter 4A beschriebenen Polyisocyanatiösung mittels eines mechanischen Rührwerks innig vermischt. Nach einer Steigzeit von 85 Sekunden hat sich ein weicher, "ϊ hochelastischer Polyurethanschaurnstoff gebildet, der gute physikalische Eigenschaften besitzt. Derselbe hat nach ASTM-D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 25 mm bei einer mittleren Verlöschzeit von 12 Sekunden und ist demnach selbstverlöschend.

Beispiel 33

100 Gew.-Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Ethylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 65% primäre Hydroxylgruppen bsi einer Hydroxylzahl von 35 vorliegen, werden mit 2,5 Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen Triethylendiamin, 4,0 Gew.-Teilen Tris-(23-dibrompropyl)-phosphat und 37,0 Gew.-Teilen der unter 3A beschriebenen Polyisocyanatiösung vermischt Nach einer Steigzeit von 90 Sekunden ist ein weichen hochelastischer Polyureihanschaumstoff entstanden, tier gute physikalische Eigenschaften besitzt, und der nach ASTM D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 28 mm bei einer mittleres Verlöschzeit von 11 Sekunden hat Der Schaumstoff ist demnach selbstverlöschend.

Beispiel 23
A. Herstellung des Ausgangsmaterials

134 Teile Trimethylolpropan werden im Verlauf von ca. 1 Stunde zu vorgelegten, auf 80° C erwärmten 3152 Teilen Toluylen-2,4- tad -2,6-diisocyanat (Isomerenverhältnis 80 :20) hinzugefügt, wobei die Temperatur durch Kühlung zwischen 80 und 90⁰C gehalten wird. Nach Erreichen eines NCO-Gehaltes von 42,4% nach ca. IV2 Stunden für das Triscarbamidsäureestertriisocyanat wird auf 145° C erhitzt und unter einer Schutzgasatmosphäre von Stickstoff 22 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Entstanden ist eine 30%ige Festsubstanz enthaltende Lösung eines Allophanat-Polyisocyanats im Toluylendiisocyanat-Isomererigemisch mit einem Gehalt von 39,7% NCO, einer Viskosität von 33 cP bei 25°C einem Brechungsindex nf von 1,5810 und dem für ein Allophanat-Polyisocyanat charakteristischen Absorptionsbanden im IR-Spektrum.

B. Erfindungsgemäßes Verfahren

100 Gew.-Teile eines auf Trimethylolpropan gestarteten Polypropylentriols, das mit Ethylenoxid so modifiziert wurde, daß endständig 65% primäre Hydroxylgruppen bei einer Hydroxylzahl von 35 vorliegen, werden mit 2,5 Gew.-Teilen Wasser, 03 Gew.-Teilen Triethylendiamin, 4,0 Gew.-Teilen Tris-(2,3-dibrompropyl)-phosphat und 37,0 Gew.-Teilen der unter 23A beschriebenen Polyisocyanatiösung vermischt. Nach einer Steigzeit von 90 Sekunden ist ein weicher, hochelastischer Polyurethanschaumstoff entstanden, der gute physikalische Eigenschaften besitzt, und der nach ASTM-D 1692-67 T eine mittlere Abbrandlänge von 28 mm bei einer mittleren Verlöschezit von 11 Sekunden hat. Der Schaumstoff ist demnach selbstverlöschend.

Beispiel 24

Die folgende Versuche zeigen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schaumstoffe eine niedrigere Rauchdichte und eine längere Zeit bis zu Erreichen der maximalen Rauchgasdichte aufweisen als die konventionellen flammwidrigen Schaumstoffe

I Die Schaumstoffe I und II wurden nach bekannten erfahren aus den nachstehend genannten Komponenten hergestellt.

Schaumstoff I
(konventioneller flammwidriger Schaumstoff)

00 Gew.-Teile Propylenoxid/Ethylenoxid-Polyether auf Basis Trimethylolpropan mit einer Hydroxylzahl von 49 and einem 3,0 Gew.-Teile
0,2 Gsw.-Teile

Molekulargewicht über 3000

Wasser

N-Methyl-N'-dimethylaminoethyl-

piperazin

ethoxiliertes Ethylamin

Polyetherpolysiloxan

1,0 Gew.-Teile
0,6 Gew.-Teile

0,22 Gew.-Teile Zin~n(ll)-octat
10 Gew.-Teile halogenhaltiger organischer phorsäureester der Formel

Phos-

10

ClCH₂CH₂O O CH₂Cl O OCH₂CH₂Cl

\ll I II/

P—OCH₂—C — CH₂—Ο—Ρ

ClCH₂CH₂O CH₂Cl OCH₂CH₂Cl

30

35

^,8 Gew.-Teile Toluylendiisocyanat (80% 2,4- und -2,6-Isomeres) NCO-Kennzahl: 105

Der Schaumstoff hat ein Raumgewicht von 35 kg/m³.

Schaumstoff II
(gemäß Erfindung)

100 Gew.-Teile Propylenoxid/Ethylenoxid-Polyether auf Basis Triomethylolpropan mit 65% endständigen primären OH-Gruppen, einer Hydroxylzahl von 28 und einem Molekulargewicht über 5000

0,15 Gew.-Teile Triethylendiamin

1,0 Gew.-Teile Triethanolamin

4,0 Gew.-Teile Diisopropanolamin

3,5 Gew.-Teile Wasser

2,0 Gew.-Teile Trichlorethylphosphat
54,4 Gew.-Teile der nach Beispiel IA hergestellten Allophanat-Polyisocyanat-Lösung

NCO-Kennzahl: 95
Der Schaumstoff hat ein Raumgewicht von 35 kg/m³.

2) Rauchdichtemessung
Versuchsaufbau und Durchführung

Experimentelles

Für die Versuche stand eine Apparatur zur Verfügung, wie sie grundlegend in der ASTM-STP 422 (2) beschrieben ist. In einer Prüfkammer werden vertikal angeordnete Proben in den Abmessungen 76 χ 76 χ Dik- so ke in mm einer Bestrahlungsstärke von etwa 2,5 W pro cm² ausgesetzt. Mittels einer Zündflammenreihe kann wahlweise auch Direkibeflammung der Proben durchgeführt werden. Die zeitliche Schwächung eines vertikal angeordneten Lichtbündels durch die Verschwelungs- 5J und/oder Verbrennungsprodukte in geschlossenem Versuchsraum (031 m³) wird über die Versuchszeit von 20 Minuten mittels eines Fotometersystems registriert und bewertet.

Grundlagen der Bewertung

Bestimmt wird die spezifische optische Dichte nach der Formel

V /', (100)\

OsT = I lOKin I

⁵ L-A\*^w (T)J

Dabei bedeuten

Ds = spezifische optische Dichte T = Lichtdurchlässigkeit in % V = Kammervolumen (0,51 m³)

A = Einwirkungsfläche der bestrahlten beflammten Probe (42,25 cm*)

L = Länge des Lichtpfades im Meßsystem der Kammer (91,5 cm)

Probekörperabmessungeii

76,2 χ 76,2 χ d(mm)

65,1 χ 65,1 (mm) bestrahlte Fläche Maximaldicke (Schaumstoffe) 123 mm

Versuchsergebnisse

In der Tabelle sind Mittelwerte aus je 3 Eirizelmessungen über

D₅ — spez. optische Dichte nach 90 sek,

Ds — spez. optische Dichte nach 4 min,

D_n, — Maximalwert der spez. optischen Dichte

Tom — Zeitpunkt des Erreichens des Maximalwertes

unter Schwelbedingungen sowie unter gleichzeitiger Mammeinwirkung zusammengestellt.

Material

0., (90 sek)
ohne mit

Zündflamme

D₃ (4 min)

ohne mit

Zündflamme D_m

ohne mit

Zündflamme

/ D_m (min) ohne mit

Zündflamme

Schaumstoff I	59	57	123	72	293	72	13	6
Schaumstoff II	51	40	93	83	160	94	20	8

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen elastischen oder halbelastischen Schaumstoffen durch Umsetzung von aktive Wasserstoffatome aufweisende Polyethern mit 10 bis 70gewichtsprozentigen Lösungen von mindestens zwei NCO-Gruppen und mindestens eine N,N'-disubstituierte Allophansäureester-Gruppierung enthaltenden Po- ι ο lyisocyanaten in flüssigen, keine Allophansäureester-Gruppen enthaltenden Polyisocyanaten oder PoIyisocyanatmischungen in Gegenwart von Wasser und/oder anderen Treibmitteln, Katalysatoren und gegebenenfalls in Gegenwart von Hydroxylgruppen ι ί und/oder Aminogruppen aufweisenden niedermolekularen Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen im Molekulargewichtsbereich bis 750 sowie gegebenenfalls in Gegenwart von Flammschutzmitteln, Emulgatoren, organischen oder anorganischen 2» Füllstoffen, Fabstoffen und Weichmachern, dadurch gekennzeichnet, daß man ais Polyether solche mit mindestens zwei Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von 750 bis 10 000, in denen mindestens 10% der vorhandenen OH-Grup- 2> pen primäre Hydroxylgruppen sirrd, verwendet.