Otto Bayer und die Geschichte des Polyurethans

Polyurethan ist ein organisches Polymer, das aus organischen Einheiten besteht, die durch Carbamat (Urethan) -Verbindungen verbunden sind. Während die meisten Polyurethane duroplastische Polymere sind, die beim Erhitzen nicht schmelzen, sind auch thermoplastische Polyurethane erhältlich.

Laut der Allianz der Polyurethanindustrie "werden Polyurethane durch Umsetzung eines Polyols (eines Alkohols mit mehr als zwei) gebildet reaktive Hydroxylgruppen pro Molekül) mit einem Diisocyanat oder einem polymeren Isocyanat in Gegenwart geeigneter Katalysatoren und Additive."

Polyurethane sind der Öffentlichkeit am besten in Form von flexiblen Schäumen bekannt: Polster, Matratzen, Ohrstöpsel, chemikalienbeständige Beschichtungen, Spezialklebstoffe und -dichtungsmittel sowie Verpackungen. Es geht auch um die starren Isolationsformen für Gebäude, Warmwasserbereiter, Kühltransporte sowie gewerbliche und private Kühlung.

Polyurethanprodukte werden oft einfach als „Urethane“ bezeichnet, sollten jedoch nicht mit Ethylcarbamat verwechselt werden, das auch als Urethan bezeichnet wird. Polyurethane enthalten weder Ethylcarbamat noch werden sie daraus hergestellt.

Otto Bayer und Mitarbeiter der IG Farben in Leverkusen entdeckten und patentierten 1937 die Chemie von Polyurethanen. Bayer (1902 - 1982) entwickelte das neuartige Polyisocyanat-Polyaddition-Verfahren. Die Grundidee, die er vom 26. März 1937 dokumentiert, bezieht sich auf spinnbare Produkte aus Hexan-1,6-diisocyanat (HDI) und Hexa-1,6-diamin (HDA). Veröffentlichung des deutschen Patents DRP 728981 am 13. November 1937: "Ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen und Polyharnstoffen". Das Erfinderteam bestand aus Otto Bayer, Werner Siefken, Heinrich Rinke, L. Orthner und H. Schild.

Octamethylendiisocyanat und Butandiol-1,4 sind die Einheiten eines von Heinrich Rinke hergestellten Polymers. Er nannte diesen Bereich der Polymere "Polyurethane", ein Name, der bald weltweit für eine äußerst vielseitige Materialklasse bekannt wurde.

Polyurethanprodukte wurden von Anfang an mit Handelsnamen versehen. Igamid® für Kunststoffe, Perlon® für Fasern.

William Edward Hanford und Donald Fletcher Holmes erfanden ein Verfahren zur Herstellung des Mehrzweckmaterials Polyurethan.

1969 stellte Bayer in Düsseldorf ein Vollkunststoffauto aus. Teile dieses Autos, einschließlich der Karosserieteile, wurden unter Verwendung eines neuen Verfahrens hergestellt, das als Reaktionsspritzguss (RIM) bezeichnet wird, bei dem die Reaktanten gemischt und dann in eine Form eingespritzt wurden. Die Zugabe von Füllstoffen führte zu verstärktem RIM (RRIM), was zu Verbesserungen des Biegemoduls (Steifheit), einer Verringerung des Wärmeausdehnungskoeffizienten und einer besseren Wärmestabilität führte. Mit dieser Technologie wurde 1983 in den USA das erste Kunststoffkarosserie-Automobil eingeführt. Es wurde der Pontiac Fiero genannt. Weitere Erhöhungen der Steifheit wurden erhalten, indem vorgefertigte Glasmatten in den RIM-Formhohlraum eingebaut wurden, der als Harzspritzguss oder strukturelles RIM bezeichnet wird.

Polyurethanschaum (einschließlich Schaumgummi) wird manchmal unter Verwendung kleiner Mengen von Treibmitteln hergestellt, um weniger dichten Schaum, bessere Dämpfung / Energieabsorption oder Wärmeisolierung zu ergeben. In den frühen neunziger Jahren beschränkte das Montrealer Protokoll aufgrund ihrer Auswirkungen auf den Ozonabbau die Verwendung vieler chlorhaltiger Treibmittel. In den späten neunziger Jahren wurden in Nordamerika und der EU häufig Treibmittel wie Kohlendioxid und Pentan eingesetzt.