PROCESS FOR THE PRODUCTION OF COMPACT, HEAT-RESISTANT PLASTIC MATERIALS CONTAINING URETHANE AND ISOCYANURATE GROUPS

Abstract: 1. A process for the preparation of a compact, heat-resistant plastic containing urethane and isocyanurate groups by reacting organic polyisocyanates and polyols in the presence of a catalyst and, if required, assistants and additives, wherein the polyisocyanates used are mixtures of isomeric diphenylmethane disocyanates or mixtures of isomeric diphenylmethane diisocyanates and polyphenylpolymethylene polyisocyanates containing less than 20 % by weight, based on the total weight of the polyisocyanate mixture, of 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, and the polyols used are polyetherpolyol dispersions which contain, as the coherent phase, polyetherpolyols having a functionnality of from 2 to 8 and a molecular weight of from 500 to 8,000 and, as the disperse phase, polymer particles, polyureas and/or graft polymer particles having particle sizes smaller than 30 mu m in an amount of from 3 to 50 % by weight, based on the total weight of the polyetherpolyol dispersion.

Description: 'Verfahren zur Herstellung von kompakten, wärmebeständigen Urethan- und Isocyanuratgruppen enthaltenden Kunststoffen Die Herstellung von zelligen und kompakten Urethan- und Isocyanuratgruppen enthaltenden Kunststoffen ist bekannt. Nach Angaben der DGAS 23 59 386 (US-PS 4 070 416) werden Isocyanurat- und Oxazolidonringe enthaltende Duroplaste durch Umsetzung von polyfunktionellen Epoxiden und Polyiso cyanaten in Gegenwart von Imidazol- und/oder Morpholinderi vaten als Katalysatoren hergestellt. Bekannt ist ausserdem die Copolymerisation von ethylenisch ungesättigten Verbindungen und Polyisocyanaten. Gemäss DEOS 24 32 952 (GB-PS 1 474 371) werden nach dieser Ver fahrensweise beispielsweise Gussstücke, Einbettmassen und Laminate hergestellt. Massive, Urethangruppen enthaltende Kunststoff-Formteile, Vergussmassen und Isolierungen werden gemäss'DEAS 26 23 401 (US-PS 4 163 095) aus isomeren und homologen Polyisocyana ten der Diphenylmethanreihe mit einem Gehalt an 2,4'-Di- phenylmethan-diisocyanat von 10 bis 80 Gew.% und Poly hydroxylverbindungen in einem NCO:OH-Gruppenverhältnis von 0,7 bis 1,5:1 erhalten. Nachteilig nach diesem Verfahren ist, dass die Reaktions mischungen reaktionsträge sind und zur Härtung höhere Tem peraturen benötigen. Durch die anzuwendenden hohen Här- tungstemperaturen bedingt, weisen die erhaltenen Formteile einen grossen Schrumpf auf. Ausserdem kommt es durch eine Gasbildungsreaktion zu Blasen enthaltenden Formteilen. M/P tZur Vermeidung dieser Nachteile werden nach Angaben der DEOS 27 22 400 (US-PS 4 162 375 und USR 30760) Isomeren und/oder Hómologengemische von Polyisocyanaten der Di phenylmethan-Reihe mit einem Gehalt an 2,4'-Diphenylmethan- diisocyanat von mehr als 20 Gew.% in Gegenwart von Trimeri sierungskatalysatoren polymerisiert. Die Polymerisation kann gegebenenfalls auch in Gegenwart von polymerisierba ren, olefinisch ungesättigten Monomeren, Epoxidgruppen aufweisenden organischen Verbindungen und/oder Verbindun gen mit reaktiven Wasserstoffatomen durchgeführt werden. Aufgrund der niedrigen Härtungstemperaturen konnte die Blasenbildung und der Schrumpf vermindert werden. Nachtei lig ist Jedoch, dass die mechanischen Eigenschaften der reinen Polyisocyanurat-Formteile den technischen Anforde rungen nicht genügen und bei Mitverwendung von olefinisch ungesättigten Monomeren und/oder Polyepoxiden die Reak tionsführung und Katalysatorwahl problematisch ist. Viel fach lässt sich nicht vermeiden, dass die Formteile noch freie Monomeren enthalten. Bei Verwendung von Polyisocya naten der Diphenylmethanreihe mit einem 2,4'-Diphenyl- methan-dLisocyanatgehalt von grösser als 20 Gew.% härten die Formteile nur sehr langsam vollständig durch. Ausserdem sinken die mechanischen Eigenschaften, wie Schlagzähigkeit und Biegefestigkeit, durch eine in der Praxis häufig übliche Temperaturbehandlung von 190 bis 21000 über einen Zeitraum von einer und mehreren Stunden sehr stark ab. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Herstellung von kompakten, wärmebeständigen Kunststoffen zu entwickeln, die im wesentlichen keinen Schrumpf zeigen und aus denen insbesondere Trennstege hergestellt werden können, die zur thermischen Trennung von Aluminiumprofilen geeignet sind. Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von kompakten, wärmebeständigen Urethan- und Isocyanuratgruppen enthaltenden Kunststoffen durch Umsetzung von organischen Polyisocyanaten und Polyolen in Gegenwart von Katalysatoren und gegebenenfalls Hilfsmitteln und Zusatzstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man als Polyisocyanate Mischungen aus isomeren Diphenylmethan-diisocyanaten oder vorzugsweise Mischungen aus isomeren Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl-polymethylen -polyisocyanaten mit jeweils einem Gehalt an 2,4'-Diphenylmethan-diisocyanat von kleiner als 20 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyisocyanatmischung und als Polyole Polyether-polyole verwendet, die dispergierte Polymerpartikel, Polyharnstoffe und/oder Pfropfpolymere enthalten. Aufgrund der speziell ausgewählten erfindungsgemäss verwendet baren Polyisocyanatmischungen und Polyether-polyol-Dispersionen aus der Vielzahl der bekannten Polyurethanausgangsstoffe ergeben sich beim erfindungsgemässen Verfahren folgende Vorteile: Die Härtungsreaktion verläuft schon bei Raumtemperatur mit genügend hoher Geschwindigkeit, ohne dass ein merkbares Absinken der Reaktivität gegen Ende der Umsetzung beobachtet wird. Bei der Herstellung von Formkörpern werden nur Reaktionstemperaturen von maximal 700C benötigt, üblicherweise sind Jedoch Temperaturen von 20 bis 500C ausreichend. Die hergestellten Formteile zeigen im wesentlichen keinen Schrumpf. Sie besitzen sehr gute mechanische Eigenschaften und weisen insbesondere eine ausgezeichnete Wärmeformbeständigkeit sowie eine hohe Schlagzähigkeit auf. J Besonders hervorzuheben ist ferner, dass die mechanischen Eigenschaften, vorzugsweise die Schlagbiegefestigkeit, durch die in der Praxis bei der Pulverlackierung von Aluminiumprofilen häufig notwendige Temperaturbehandlung von 190 bis 2100C ObJekttemperatur über einen Zeitraum von einer Stunde erheblich geringer absinken als bei der Verwendung unmodifizierter Polyether-polyole, so dass die Formteile insbesondere als Verbindungsstücke (Trennstege) für Aluminiumprofile geeignet sind. Da bei dieser Temperaturbehandlung des Formteils praktisch kein Schrumpf eintritt, ergibt sich auch keine Massänderung an den Aluminiumprofilen. Diese vorteilhaften Eigenschaften waren nicht vorhersehbar, da die ausgewählten Polyether-polyol-Dispersionen üblicherweise für die Herstellung von Polyurethan-Weichschaumstoffen Anwendung finden und dort zellöffnend wirken und die Tragfähigkeit verbessern. Es war daher überratschend, dass die Polyether-polyol-Dispersionen die schädigende Wirkung einer für massive Polyurethane extremen Temperaturbelastung in signifikanter Weise senken und den Volumenschrumpf bei der Härtungsreaktion erheblich minimieren können. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kommen als Polyisocyanate spezielle Mischungen aus isomeren Diphenylmethan-diisocyanaten und insbesondere Mischungen aus isomeren Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl-polymethylen -polyisocyanaten mit Jeweils einem Gehalt an 2,4t-Diphenyl- methan-diisocyanaten von kleiner als 20 Gew.X, vorzugsweise 8 bis 19 Gew.% und insbesondere 12 bis 19 Gew.l, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyisocyanatmischung zur Anwendung. Besonders bewährt haben sich und daher vorzugsweise verwendet werden Polyisocyanatmischungen aus 40 bis 90 Gew.%, vorzugsweise 55 bis 80 Gew.% isomeren Di phenylmethan-diisocyanaten, die ihrerseits im wesentlichen folgende Zusammensetzung aufweisen: 70 bis 20 Gew.R, vorzugsweise 58 bis 38 Gew.% 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat, weniger als 20 Gew.J, vorzugsweise 19 bis 8 Gew.X 2,4'-Diphenylmethan-diisocyanat und untergeordnete Mengen, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.% 2,2"-Diphenylmethan-diisocyanat, und 60 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 45 bis 20 Gew.% Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanat mit einer Funktionalität von 3 und grösser, wobei die Gew.%e bezogen sind auf das. Gesamtgewicht der Polyisocyanatmischung. Verwendbar sind ferner mit Urethan- und/oder Isocyanuratgruppen modifizierte Polyisocyanatmischungen. Hierbei werden die isomeren Diphenylmethan-diisocyanate oder Mischungen aus isomeren Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanaten mit zweiwertigen niedermolekularen Alkoholen und/oder Polyoxyalkylen-glykolen mit Molekulargewichten kleiner als 800, beispielsweise Polyoxyethylen -glykolen und vorzugsweise Polyoxypropylen-glykolen im Äquivalenzverhältnis der OH:NCO-Gruppen von 0,005 bis 0,3: :1 umgesetzt oder die isomeren Diphenylmethan-diisocyanate oder vorzugsweise Mischungen aus isomeren Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate werden in Gegenwart üblicher Trimerisierungskatalysatoren partiell, d.h. bis auf einen NCO-Gehalt von 15 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 20 bis 28 Gew.%, trimerisiert und danach stabilisiert. Die genannten, gegebenenfalls Urethan- oder Isocyanuratgruppen enthaltenden Polyisocyanatmischungen können einzeln oder in Form von Gemischen eingesetzt werden, wobei Jedoch der erfindungsgemäss genannte Gehalt an 2,4'-Di- phenylmethan-diisocyanat von kleiner als 20 Gew.% eingehalten werden muss. Erfindungswesentlich für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von kompakten, wärmebeständigen Urethan und Isocyanuratgruppen enthaltenden Kunststoffen ist die Verwendung von Polyether-polyolen, die dispergierte Poly merpartikel, Pf ropfpolymerpartikel und/oder Polyharnstoffe enthalten, als Polyole. Derartige, als Polyole geeignete Polyether-polyol-Dispersionen, enthalten als kohärente Phase Polyether-polyole mit Funktionalitäten von 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4 und Molekulargewichten von 500 bis 8000, vorzugsweise 2000 bis 6000 und als disperse Phase Polymerpartikel, Polyharnstoffe und/oder Pfropfpolymerpar- tikel mit Teilchengrössen kleiner als 30m, vorzugsweise kleiner als lOWm und insbesondere kleiner als 5ssm, in Men gen von 3 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 8 bis 30 Gew.Z, bezo gen auf das Gesamtgewicht der Polyether-polyol-Dispersion. Die Polyether-polyole werden nach bekannten Verfahren, beispielsweise durch anionische Polymerisation mit Alkali hydroxiden, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid oder Alkali alkoholaten, wie Natriummethylat, Natrium- oder Kalium ethylat oder Kaliumisopropylat als Katalysatoren oder durch kationische Polymerisation mit Lewissäuren, wie Anti monpentachlorid, Borfluorid-Etherat u.a. als Katalysatoren aus einem oder mehreren Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlen stoffatomen im Alkylrest und einem Startermolekül, das 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4 aktive Wasserstoffatome ent hält, hergestellt. Geeignete Alkylenoxide sind beispielsweise Tetrahydro furan, 1,3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 2,3-Butylenoxid, Styrol oxid, Epichlorhydrin und vorzugsweise Ethylenoxid und 1,2 -Propylenoxid. Die Alkylenoxide können einzeln, alternie rend nacheinander oder-als Mischungen verwendet werden. Als Startermoleküle kommen beispielsweise in Betracht: Wasser, organische Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, PAdipinsäure, Phthalsäure und Terephthalsäure, aliphatische und aromatische, gegebenenfalls N-mono-, N,N- und N,N'-di alkylsubstituierte Diamine mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie gegebenenfalls mono- und dialkylsubstitu iertes Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, 1,3-Propylendi min, 1,3- bzw. 1,4-Butylendiamin, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- und 1,6-Hexamethylendiamin, Pheny lendiamine, 2,4-, 2,3- und 2,6-Toluylendiamin und 4,4'-, 2,4'- und 2,28-Diamino-diphenylmethan. Als Polyether-poly ole, hergestellt aus Verbindungen der erwähnten Gruppe sind besonders interessant N,N,N',N'-Tetrakis-t2-hydroxy- ethyl ) -ethylendiamin , N , N, N,N,Nr,Nt-Tetrakis-(2-hydroxy- propyl)-ethylendiamin, N,N,N',N",N"-Pentakis-(2-hydroxy propyl)-diethylentriamin, Phenyldiisopropanolamin und höhe re Alkylenoxidaddukte von Anilin, Diamino-diphenylmethanen und Toluylendiaminen. Als Startermoleküle kommen ferner in Betracht: Alkanol amine, wie Ethanolamin, Diethanolamin, N-Methyl- und N-Ethylethanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl-diethanolamin und Triethanolamin, Ammoniak, Hydrazin und Hydrazide. Vor zugsweise verwendet werden mehrwertige, insbesondere zwei bis vierwertige Alkohole, wie Ethylenglykol, Propylengly kol-12 und -1,3, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Buty lenglykol-1,4, Hexamethylenglykol-1,6, Glycerin, Trimethy lol-propan, Pentaerythrit, Sorbit und Saccharose. Als disperse Phase kommen in Betracht: Polymerpartikel, beispielsweise aus Polystyrol, mit Divinylbenzol vernetz tem Polystyrol, Polyacrylnitril, Copolymeren aus Styrol und Acrylnitril im Gewichtsverhältnis von 95:5 bis 5:95, vorzugsweise 60:40 bis 40: :60, Polyvinylchlorid, vollstän dig polyisocyanuratisierte Isocyanate, beispielsweise iso cyanuratisiertes 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat, 4,4'-, 2,4'-, 2,2'-Diphenylmethan-diisocyanat und/oder Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanat, Polyharnstoffe, hergestellt durch Polyaddition von niedermolekularen Monoaminen und/oder vorzugsweise niedermolekularen Polyaminen, beispielsweise solchen mit Molekulargewichten von 32 bis 300 an Mono- und/oder vorzugsweise Polyisocyanaten in Gegenwart von Lösungs- und/oder Verdünnungsmittel oder vorzugsweise Polyether-polyolen und Pfropfpolyether-polyole, hergestellt durch in situ Polymerisation von olefinisch ungesättigten Monomeren, vorzugsweise von Styrol, Acrylnitril oder Mischungen aus Styrol und Acrylnitril im Gewichtsverhältnis von 60:40 bis 40: :60 in Gegenwart von Polyether-polyolen. Die erfindungsgernäss verwendbaren Polymer-Polyether-polyol -Dispersionen können beispielsweise durch Emulsionspolyme- risation von olefinisch ungesättigten Monomeren in wässrigem Medium, Mischen der Emulsionen mit Polyether-polyolen und Entwässern der Polymer-Polyether-polyol-Dispersion entsprechend den Angaben der DEOS 27 40 672 (US-PS 4 251 411) hergestellt werden. Nach einer anderen Verfahrensvariante werden die obengenannten Polymeren in Gegenwart von Polyether-polyolen in situ mit hohen örtlichen Energiedichten, beispielsweise Energiedichten von 36 bis 10800 MJ/m3 auf Teilchengrössen kleiner als 7wm zerkleinert und gleichzeitig dispergiert entsprechend den Ausführungen in der EP-OS 11 752 (US 4 304 708). Die Herstellung geeigneter Polyharnstoffe wird beispielsweise beschrieben in der DE-AS 12 60 412 (US-PS 3 325 421) und DE,OS 25 13 816 (US-PS 4 042 537). Erfindungsgemäss verwendbare Pfropfpolyether-polyole-Dispersionen können beispielsweise hergestellt werden entsprechend den Publikationen DE-PS 10 77 430 (GB-PS 922 457), DEPS 11 52 536 (GB-PS 1 040 452), DE-PS 11 52 537 (1 364 829), DE-PS 12 22 669 (US 3 304 273, US 3 383 351 und US 3 523 093) und DE-OS 23 59 617 (US-PS 3 823 201 und USR 29014). Zur Herstellung der kompakten, wärmebeständigen Urethan und Isocyanuratgruppen enthaltenden Kunststoffe werden die erfindungsgemäss verwendbaren Polyisocyanatmischungen mit einem 2,4'-Diphenylmethan-Gehalt von kleiner als 20 Gew.% und die Polymer-, Polyharnstoff- und/oder Pfropfpolyether -Polyether-polyol-Dispersionen in solchen Mengen zur Reak tion gebracht, dass das Äquivalenzverhältnis von NCO:OH -Gruppen 40 bis 5:1, vorzugsweise 30 bis 15:1 beträgt. Die Reaktion wird in Gegenwart von Katalysatoren und gege benenfalls Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen, Jedoch in Abwesenheit von Treibmitteln in üblichen Mengen durchge führt. Als Katalysatoren für die Bildung der Isocyanuratgruppen haben sich die üblichen Cyclisierungs- und Polymerisations katalysatoren für Polyisocyanate bewährt. Als Beispiele seien genannt: starke Basen, wie quarternäre Ammonium hydroxide, beispielsweise Benzyltrimethylammoniumhydroxid; Alkalimetallhydroxide, beispielsweise Natrium- oder Kalium hydroxid; Alkalimetallalkoxide; beispielsweise Natrium methylat und Kaliumisopropylat; Trialkylphosphine, bei spielsweise Triethylphosphin; Alkylaminoalkylphenole, bei spielsweise 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol; 3 und/oder 4-substituierte Pyridine, beispielsweise 3- oder 4-Methylpyridin; metall-organische Salze, beispielsweise Tetrakis-(hydroxyethyl)-natriumborat; Friedel-Crafts-Kata lysatoren, beispielsweise Aluminiumchlorid, Eisen-(III) -chlorid, Borfluorid und Zinkchlorid, Alkalimetallsalze von schwachen organischen Säuren und Nitrophenolaten, bei spielsweise Kaliumoctoat, Kalium-2-ethyl-hexoat, Kalium benzoat, Natriumpikrat und Phthalimid-kalium und stark J basische N,N',N"-Tris-( dialkylaminoalkyl) -s-hexyhydrotri- azine, beispielsweise das N,N',N"-Tris-(dimethylamino- propyl)-s-hexahydrotriazin, gegebenenfalls in Kombination mit aliphatischen niedermolekularen Mono- und/oder Dicarbonsäuren, beispielsweise Essigsäure und/oder Adipinsäure oder aromatischen Carbonsäuren, wie Benzoesäure. Die geeignete Menge an Isocyanuratgruppen bildenden Katalysatoren ist abhängig von der Wirksamkeit des in Frage kommenden Katalysators. Im allgemeinen hat es sich als zweckmässig erwiesen, 0,1 bis 10 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,25 bis 5 Gew.-Teile, Katalysator für Jeweils 100 Gew.-Teile Polyether-polyol-Dispersion zu verwenden. Vorzugsweise zur Anwendung kommen Kalium- und Natriumacetat und insbesondere Kaliumacetat in Form einer 20 bis 50 gew.%igen Lösung in Ethylenglykol, wobei pro 100 Gew. -Teile Polyether-polyol-Dispersion 0,01 bis 0,4, vorzugsweise 0 > 05 bis 0 > 35 und insbesondere 0,1 bis 025 Gew.-Teile Kaliumionen eingesetzt werden. Zur Beschleunigung der Polyurethanbildung kann es ferner vorteilhaft sein, neben den Cyclisierungs- und Polymerisationskatalysatoren zusätzlich Polyurethankatalysatoren mitzuverwenden. Bewährt haben sich beispielsweise tertiäre Amine, wie Dimethylbenzylamin, N,N,N',N'-Tetramethyldi- amino-ethylether, Bis-( diphenylaminopropyl )-harnstoff, N -Methyl- bzw. N-Ethylmorpholin, Dimethylpiperazin, 1,2-Dimethylimidazol, l-Aza-bicyclo-(3,3,0)-octan oder deren Gemische und vorzugsweise Triethylendiamin, Metallsalze, wie Zinndioctoat, Bleioctoat, Zinn-diethylhexoat und vorzugsweise Zinn-(II)-salze und Dibutylzinndilaurat sowie insbesondere Mischungen aus tert. Aminen und organischen Zinnsalzen und Metallsalz-Komplexe aus Amidinen und organischen Zinnsalzen. Vorzugsweise verwendet werden 0,1 bis 5,0 Gew.% Katalysator auf Basis tert. Amine und/oder 0,01 bis 1,0 Gew.% Metallsalze, bezogen auf das Gewicht der Polyether-polyol-Dispersion. Als Hilfsmittel und Zusatzstoffe seien beispielsweise genannt: flammwidrige Zusatzstoffe wie z.B. roter Phosphor, Halogenphosphorsäureester, Antimontrioxid und Melamin, anorganische Füllstoffe, wie z.B. Quarzmehl, Kreide, Schwerspat und Aluminiumoxid, Pigmente, wie z.B. Zinksulfid, Cadmiumsulfid, Titandioxid und Eisenoxide, organische Pigmente und organische Farbstoffe, Weichmacher, wie z.B. Dioctylphthalate, oder Triphenylphosphate, und Verstärkungsmittel wie z.B. Glasfasern, Glasvliese, Glasgewebe, Glas-Flakes, Glaskugeln, Flugasche, Kohlenstoff-Fasern, Kevlar-Fasern usw. Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden die ausgewählten Polyisocyanatmischungen und Polyether -polyol-Dispersionen in Gegenwart von Katalysatoren sowie gegebenenfalls Hilfsmitteln und Zusatzstoffen bei Temperaturen von maximal 700C, vorzugsweise 30 bis 500C, intensiv gemischt, die Reaktionsmischung in offene oder geschlossene Formen eingebracht und aushärten gelassen. Vorzugsweise werden die Aufbaukomponenten Jedoch mit Hilfe der bekannten Reaktionsspritzgusstechnik zu Formteilen verarbeitet. Die Aushärtung der Formteile erfolgt bei Temperaturen von 20 bis 700C, vorzugsweise von 25 bis 550cm Die Formteile sind nach 15 bis 45 Sekunden entformbar und können gegebenenfalls noch bei Temperaturen von 100 bis 2000C 0,5 bis 2 Stunden getempert werden. Die Polymermatrix der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten kompakten Urethan- und Isocyanuratgruppen enthaltenden Kunststoffe besitzt eine Dichte von 1,05 bis 1 > 20 g/cm3. Sie sind sehr gut wärmestabil und dimensionsbeständig und eignen sich zur Herstellung von Formteilen für die Elektro- und Maschinenbauindustrie. Vorzugsweise verwendet werden die Produkte zur Herstellung von Trennstegen für Aluminiumprofile für den Fensterbau. Beispiel 1 A-Komponente: Mischung aus 97,80 Gew.-Teilen einer Pf ropf-polyether-polyoldispersion mit einer Hydroxylzahl von 29 und einem Copolymeri satgehalt von 20 Gew.Zv bezogen auf das Gesamtge wichte hergestellt durch in situ Polymerisation ei ner Mischung aus Styrol und Acrylnitril im Gewichts verhältnis 3:2 in Gegenwart eines Polyether-polyols auf Basis Trimethylolpropan-Propylenoxid und Ethylen oxid, 0,5 Gew.-Teilen Ortho-Kieselsäuretetraethylester, 1 > 55 Gew.-Teilen einer 40 gew.%igen Lösung von Kaliumace tat in Ethylenglykol und 0,15 Gew.-Teilen eines Amidin-Zinnsalz-Komplexes. B-Komponente: Mischung aus 19 > 5 Gew.-Teilen Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanat mit einer Funktionalität von ca. 3,3, 58 Gew.-Teilen 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat, 18,5 Gew.-Teilen 2,h'-Diphenylmethan-diisocyanat und 4 Gew.-Teilen Di- und Oligopropylenglykolen NCO-Gehalt der Mischung: 29,5 Gew.%. 100 Gew.-Teile der A-Komponente und 200 Gew.-Teile der B-Komponente wurden mit Hilfe einer Hochdruckdosier L R maschine vom Typ Puromat 30 der Elastogran-Maschinenbau GmbH gemischt und nach der Reaktionsspritzgusstechnik in einer geschlossenen Metallform mit den Innenabmessungen 400x200x4 mm zu einer Formplatte verarbeitet, die nach 30 Sekunden entformt werden konnte. Die Formtemperatur betrug 500C, die der A- und B-Komponente 300C. An dem Formteil wurden folgende mechanische Eigenschaften gemessen: unge- getempert tempert 2000C/1 h Reissfestigkeit nach DIN 53455 EN/mm2] 35 Reissdehnung nach DIN 53455 Cxl 4 Schlagzähigkeit nach DIN 53455 [kJ/m2] 55 35 Grenzbiegespannung nach DIN 53452 EN/mm2] 105 Wärmeformbeständigkeit nach ISO-75/B [oc] 194 Die Platten wiesen einen Längenschrumpf von 0,9 % auf, der durch die Temperung auf 1,1 % anstieg. Verringerte man den Katalysatorgehalt der A-Komponente auf 1,1 Gew.-Teile einer 40 gew.%igen Lösung von Kaliumacetat in Ethylenglykol und 0,05 Gew.-Teile des Amidin-Zinnsalz -Komplexes, so liessen sich die auf 200C temperierten A und B-Komponenten mit Hilfe einer Niederdruckmaschine me chanisch dosieren, mischen und in auf 300C vorgewärmte Aluminiumprofile eingiessen, in denen sie in 12 bis 15 Se kunden zu thermischen Trennstegen aushärteten. Nach dem Abkühlen der Reaktionsmasse zeigten die Profile keinen Verzug. Ferner trat nach der Pulverlackierung bei einer Einbrenntemperatur von 190 bis 2000C kein Verzug und keine Ablösung des Kunststoffes von der Aluminiumoberfläche auf. L Beispiel 2 A-Komponente. Mischung aus 98,2 Gew.-Teilen einer Polymer-polyether-polyoldispersion mit einer Hydroxylzahl von 29 und einem Polymerisat- gehalt von 20 Ges.% bezogen auf das Gesamtgewicht, hergestellt durch Zerkleinern und Dispergieren von sprühgetrocknetem, stabilisiertem Polyvinylchlorid, sogenanntes Pasten-PVC, in situ in Gegenwart eines Polyether-polyols auf Basis Trimethylolpropan-Propy lenoxid und Ethylenoxid gemäss der EP-OS 11 752 (US 4 304 708), 0,5 Gew.-Teilen Ortho-Kieselsäuretetraethylester, 1,2 Gew.-Teilen einer 40 gew.%igen Lösung von Kalium acetat in Ethylenglykol und 0,1 Gew.-Teilen eines Amidin-Zinnsalz-Komplexes. B-Komponente: wie in Beispiel 1 100 Gew.-Teile der A-Komponente und 200 Gew.-Teile der B-Komponente werden mit Hilfe einer Niederdruck-Dosiermaschine vom Typ F 20 der Elastogran-Maschinenbau GmbH gemischt und in eine offene, senkrecht stehende Metallgiessform mit den Abmessungen 200x300x4 mm eingetragen. Die Formtemperatur betrug 450G, die der A- und B-Komponente 230C, Die Platte konnte nach 45 Sekunden entformt werden. An dem Formteil wurden folgende mechanische Eigenschaften gemessen: unge- getempert tempert 2000G/1 h Schlagzähigkeit nach DIN 53453 [kJ/m2] 48 32 Wärmeformbeständigkeit nach ISO-75/B [ C] 190 J Die Platten wiesen einen Längenschrumpf von 1,0 % auf der sich durch die Temperung nicht verändert. Beispiel 3 A-Komponente: Mischung aus 98,2 Gew.-Teilen einer Polyharnstoff-polyether-polyoldis persion mit einer Hydroxylzahl von 30 und einem Poly harnstoffgehalt von 20 Gew.%, bezogen auf das Gesamt gewicht, hergestellt gemäss der DE-AS 12 60 412 (US-PS 3 325 421) in situ in Gegenwart eines Poly ether-polyols auf Basis Trimethylolpropan-Propylen oxid und Ethylenoxid durch Polyaddition eines Iso merengemisches von 80 Gew.% 2,4- und 20 Gew.% 2,6 -Toluylendiisocyanat an Hydrazin, 0,5 Gew.-Teilen Ortho-Kieselsäuretetraethylester, 1,2 Gew.-Teilen einer 40 gew.%igen Lösung von Kalium acetat in Ethylenglykol und 0,1 Gew.-Teilen eines Amidin-Zinnsalz-Komplexes. B-Komponente: wie in Beispiel 1 100 Gew.-Teile der A-Komponente und 200 Gew.-Teile der B-Komponente werden, wie in Beispiel 2 beschrieben, zu Formplatten verarbeitet, die folgende mechanische Eigenschaften aufwiesen: unge- getempert tempert 2000C/1 h Schlagzähigkeit nach DIN 53453 1:kJ/m21 51 30 wärmeformbeständigkeit nach ISO-75/b Coli 220 Die Platten wiesen einen Längenschrumpf von 1,2 % auf der durch die Temperung auf 1,4 % anstieg. J Vergleichsbeispiel Man verfuhr analog den Angaben des Beispiels 1, verwendete Jedoch anstelle der Pfropf-polyether-polyol-Dispersion 97,80 Gew.-Teile eines Blockcopolyethertriols mit einer Hydroxylzahl von 27 auf Basis von Trimethylolpropan-Propylenoxid und Ethylenoxid. An den erhaltenen Formplatten wurden die folgenden mechanischen Eigenschaften gemessen: unge- getempert tempert 2000C/1 h Reissfestigkeit nach DIN 53455 EN/mm2) 28 Reissdehnung nach DIN 53455 E%] 3 Schlagzähigkeit nach DIN 53453 EkJ/m2] 40 21 Grenzbiegespannung nach DIN 53452 EN/mm2] 71 Wärmeformbeständigkeit nach ISO-75/B E0c] 180 Die Platten wiesen einen tängenschrumpf von 1,7 % auf, der durch die Temperung auf 2,2 % anstieg. Verarbeitet man das Produkt analog den Angaben von Beispiel 1 nach Verringerung des Katalysatorgehalts zu Trennstegen für Aluminiumprofile, so zeigten die Profile bereits nach Abkühlung der Reaktionsmasse Verzugserscheinungen, die nach der Behandlung zur Pulverlackierung (Einbrenntemperatur 190-2000C) zur Unbrauchbarkeit der Profile führten. Ferner löste sich der Kunststoff durch den Volumenschrumpf teilweise von der Metalloberfläche ab.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von kompakten, wärmebestän digen Urethan- und Isocyanuratgruppen enthaltenden Kunststoffen durch Umsetzung von organischen Polyiso cyanaten und Polyolen in Gegenwart von Katalysatoren und gegebenenfalls Hilfsmitteln und ZusatzstoRfen, da durch gekennzeichnet, dass man als Polyisocyanate Mi schungen aus isomeren Diphenylmethan-diisocyanaten oder Mischungen aus isomeren Diphenylmethan-diisocya naten und Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanaten mit einem Gehalt an 2,4'-Diphenylmethan-dlisocyanat von kleiner als 20 Gew.Z, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyisocyanatmischung und als Polyole Polyether -polyole verwendet, die dispergierte Polymerpartikel, Polyharnstoffe und/oder Pfropfpolymere enthalten. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus isomeren Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanaten einen Ge halt an 2,4'-Diphenylmethan-diisocyanat von 8 bis 19 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht, besitzen. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyether-polyole 3 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht, dispergierte Polymerpartikel, Polyharnstoffe und/oder Pfropfpolymere enthalten. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfropfpolymere enthaltenden Polyether-poly ole durch in situ Polymerisation von olefinisch unge sättigten Monomeren in Polyether-polyolen herge stellt werden. J 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass - man als olefinisch ungesättigte Monomere Styrol, Acryl nitril oder Mischungen aus Styrol und Acrylnitril im Gewichtsverhältnis 95:5 bis 5:95 verwendet. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dispergierten Polymerpartikel aus mit Divinylben zol vernetztem Polystyrol, Polyacrylnitril, Copolyme ren aus Styrol und Acrylnitril im Gewichtsverhältnis 95:5 bis 5:95, Polyvinylchlorid, polyisocyanuratisier tem 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat polyisocya nuratisiertem 4,4'-, 2, 2,2'-Diphenylmethan-diiso cyanat und/oder poiyisocyanuratisiertem Polyphenyl polymethylen-polyisocyanat bestehen. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dispergierten Polymerpartikel eine Teilchengrösse kleiner als 7tim besitzen und hergestellt werden durch in situ Zerkleinerung der Polymeren im Polyether-poly ol mit einer Energiedichte von 36 bis 10800 MF/m3. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dispergierten Polyharnstoffe hergestellt werden durch Polyaddition von niedermolekularen Polyaminen und organischen Polyisocyanaten in Gegenwart der Poly ether-polyole. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyisocyanate und Polyether-polyole in einem NCO:OH-Äquivalenzverhältnis von 40 bis 5:1 umgesetzt werden. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatoren Cyclisierungs- und/oder Polymerisa tionskatalysatoren für Polyisocyanate verwendet werden. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbaukomponenten nach der Reaktionsspritzguss technik zu Formteilen verarbeitet werden.

Inventors: GEROLD, FRIEDRICH, HESSE, ANTON, DR., HORN, PETER, DR., MARX, MATTHIAS, DR., NISSEN, DIETMAR, DR.
Applicants: BASF AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: C08G18
IPC codes: C08G18, C08L75