Versuchsbeschreibung

In einem Plastikbecher werden Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat und 1,4-Butandiol miteinander verrührt. Durch eine Polyadditionsreaktion bildet sich ein Polyurethan.

 

Verwendete Chemikalien

Chemikalie Symbole H- / EUH- / P-Sätze

30 mL Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat, C15H10N2O2

Methylendiphenylendiisocyanat
M: 250.25 g/mol

CAS-Nr.: 101-68-8
EG-Nr.: 202-966-0

Karzinogenität-Kat.: 2
Sensibilisierend (allgemein): ja
WGK: 1

Erhältlich bei der Firma Voss Chemie, HR-AT

GHS08 – Gesundheitsgefahr

GHS07 – Ausrufezeichen

Gefahr

H315: Verursacht Hautreizungen.

H317: Kann allergische Hautreaktionen verursachen.

H319: Verursacht schwere Augenreizung.

H332: Gesundheitsschädlich bei Einatmen.

H334: Kann bei Einatmen Allergie, asthmaartige Symptome oder Atembeschwerden verursachen.

H335: Kann die Atemwege reizen.

H351: Kann vermutlich Krebs erzeugen.

H373: Kann die Organe schädigen bei längerer oder wiederholter Exposition.

P261: Einatmen von Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol vermeiden.

P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen.

P284: Bei unzureichender Belüftung Atemschutz tragen.

P304+P340+P312: BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen.

P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.

P342+P311: Bei Symptomen der Atemwege: GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen.

30 mL 1,4-Butandiol, C4H12O2

M: 90.12 g/mol

CAS-Nr.: 110-63-4
EG-Nr.: 203-786-5

WGK: 1

Erhältlich bei der Firma Voss Chemie

GHS07 – Ausrufezeichen

Achtung

H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

 

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau

Plastikbecher, Glasstab, Kunststoffunterlage, Schutzscheibe

 

Versuchsdurchführung

In einem Plastikbecher werden 30 mL Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat vorgelegt und 30mL 1,4-Butandiol hinzugegeben. Nun wird kräftig mit dem Glasstab gerührt. Die Reaktion beginnt nach ca. 60 Sekunden. Der Inhalt erreicht eine Temperatur von über 100 °C (exotherme Reaktion).

 

Reaktionsgleichung

Reaktionsgleichung PU-Schaum

Das CO2 wird durch eine Reaktion des Diisocyanats mit Wasser gebildet, das dem Diol beigemengt ist:

Reaktionsgleichung Kohlendioxid-Bildung

 

Hier entsteht ein Polyurethan (R-NH-CO-O-R) durch eine Polyadditionsreaktion. Dem Diol ist noch Wasser beigemengt. Ein Teil des Diisocyanats reagiert mit dem Wasser und es entsteht dabei unter anderem CO2. Das CO2 schäumt den immer dicker werdenden Kunststoff auf und es entsteht der sogenannte Polyurethanschaum (PU- bzw. PUR-Schaum, Bauschaum). Polyaddition oder auch Additionspolymerisation: Eine Polyaddition erfolgt nur, wenn die Reaktanden über zwei oder mehrere funktionelle Gruppen verfügen. Bei einer Additionsreaktion werden sämtliche Atome der Reaktionspartner in das neue Molekül eingebaut.

 

Medien

Das Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat wird vorgelegt, das 1,4-Butandiol wird zugegeben und kräftig gerührt. Nach 30 Sek. erfolgt die Reaktion, die Temperatur steigt bis auf 110 Grad Celsius.Der Schaum fließt über den Becher.Der Schaumstoff dehnt sich aus.Ein schöner Schaumstoffpilz ist entstanden.

 

 

Quellenangaben

[1]
F. Bukatsch, O. Krätz, G. Probeck und R. Schwankner. Chemie – Überschäumende Experimentierfreude – Vom Papierbecher zum Papp-Bierbecher. In: So interessant ist Chemie, 2. Auflage, Aulis-Verlag Deubner: Köln, 1997, 216–218.

 

Download

PU-Schaum

 

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