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Polyurethane I - Grundlagen

Technische Synthese

Die Eigenschaften der Polyurethane können in einem weiten Bereich variiert werden. Das angewendete Verfahren richtet sich nach dem gewünschten Produkt. Der Venetzungsgrad und die Härte steigen:

  • mit dem Gehalt an seitenständigen OH-Gruppen
  • mit dem Anteil an Triisocyanaten
  • mit dem Überschuss an Isocyanaten

Generell werden die flüssigen Reaktionskomponeten kurz vor der Verarbeitung intensiv vermischt. Die Additionspolymerisation setzt sofort ein und dauert je nach Reaktanden Minuten bis Stunden. Der Anstieg der Viskosität erfolgt gleichmäßig. Zusatz von Wasser oder Säuren führt zu Poren- und Schaumbildung (Zersetzung des Isocyanats unter CO2-Bildung).

Am einfachsten ist das One-Shot-Verfahren, bei dem alle Komponenten ohne Lösemittel zusammengemischt werden. Es wird vor allem zur Herstellung von Schäumen genutzt.

Große Bedeutung haben auch die Präpolymerverfahren. Hier werden Zwischenstufen mit endständigen Isocyanatgruppen hergestellt, die anschließend mit Polyol- oder Aminkomponenten weiter umgesetzt werden. Fast alle Elastomere, Lösungen und Dispersionen werden auf diese Art hergestellt. Der Vorteil liegt darin, dass ein gezielter segmentierter Kettenaufbau möglich ist.

Die Polyadditionsreaktionen werden in temperierten Rührreaktoren durchgeführt. Die Mischungen für Schäume werden in Anlagen für Hohlraumausschäumung gespritzt. Dies ist ein diskontinuierlicher Prozess. In kontinuierlichen Anlagen werden Halbzeuge in Form von Blöcken, Platten oder Profilen hergestellt.

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