CN102470553A - 制备阻燃pur喷雾(硬质)泡沫的方法 - Google Patents

制备阻燃pur喷雾(硬质)泡沫的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102470553A
CN102470553A CN2010800378208A CN201080037820A CN102470553A CN 102470553 A CN102470553 A CN 102470553A CN 2010800378208 A CN2010800378208 A CN 2010800378208A CN 201080037820 A CN201080037820 A CN 201080037820A CN 102470553 A CN102470553 A CN 102470553A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fire
retardant
foam
solid
spraying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800378208A
Other languages
English (en)
Inventor
S.施莱尔马歇
T.海尼曼
F.汉尼希
R.肖尔茨
H-G.维尔茨
H.尼德雷尔茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Publication of CN102470553A publication Critical patent/CN102470553A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3442—Mixing, kneading or conveying the foamable material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/36—Feeding the material to be shaped
    • B29C44/367—Feeding the material to be shaped using spray nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16—Making expandable particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/02—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings of plastic materials hardening after applying, e.g. plaster
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0025—Foam properties rigid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2150/00—Compositions for coatings
    • C08G2150/50—Compositions for coatings applied by spraying at least two streams of reaction components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2150/00—Compositions for coatings
    • C08G2150/60—Compositions for foaming; Foamed or intumescent coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/40—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477—Six-membered rings
    • C08K5/3492—Triazines
    • C08K5/34922—Melamine; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477—Six-membered rings
    • C08K5/3492—Triazines
    • C08K5/34924—Triazines containing cyanurate groups; Tautomers thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249961—With gradual property change within a component

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明涉及制备阻燃聚氨酯(PUR)喷雾泡沫，尤其是PUR喷雾硬质泡沫的方法，如此制备的喷雾泡沫体和其用于隔热的应用。

Description

制备阻燃PUR喷雾(硬质)泡沫的方法
本发明涉及制备阻燃聚氨酯(PUR)喷雾泡沫，尤其是PUR喷雾硬质泡沫的方法，如此制备的喷雾泡沫体和其用于隔热的应用。
泡沫是长久已知的，并且由于它们的低密度和相关的材料节省、它们优异的隔热和隔音性能、它们的机械阻尼和它们特别的电性能而被广泛使用。尤其是聚氨酯(PUR)泡沫被广泛使用。然而，必须区分为硬质和软质泡沫。由于它们不同的泡孔结构，它们具有不同的性能并且因此用于不同的领域。本发明含义内的硬质泡沫是具有30-100 kg/m3表观密度(Rohdichte)的泡沫。
PUR硬质泡沫主要例如在建筑、冷却设备、热和冷储存器以及一些管系统中用于隔热。聚合物的结构(Beschaffenheit)，尤其是这类硬质泡沫的闭孔是该材料优异的隔热效果的基础。
用于各种硬质泡沫应用的制备方法不同。因此，可以连续或不连续制备块状泡沫并且然后切成片，作为隔热材料例如安装在房屋的外墙上。
当制造冷柜或类似的设备时，将聚氨酯反应混合物直接放入腔室，在那里其反应形成隔热泡沫并且因此填充整个框架。另外，例如用于建立大仓库的所谓金属复合板也可以通过将聚氨酯反应混合物引入两个支承板(铝、钢板和/或木材)之间制备。所有这些前述的硬质泡沫应用基于这样的事实：在形成特定形状(作为块、在冷柜或金属复合物中)后，硬质泡沫体系用作隔热材料。
然而，还有其中将隔热泡沫直接施加于待隔热的表面而不使用成形基质的应用。喷雾泡沫法是这种应用。在该方法中，泡沫通常例如以多层直接喷射到建筑的墙壁或天花板上，而不使用或者不必须使用经成形的基质。
聚氨酯软质泡沫或者说PUR软质模塑泡沫与隔热硬质泡沫(无论成形还是喷射)不同在于完全不同的泡孔结构。由于适当选择用于聚氨酯体系的原料，因此在软质泡沫中开孔的份额高得非常多；部分地，即使在制得泡沫后一些余下的闭孔也随后机械破坏(所谓的粉碎)。这不仅使泡沫更软，而且由此具有一定的呼吸活性，这在例如床垫、(汽车)座椅或枕头的应用领域中是合意的。该性能与其中这种气体交换是不合意的硬质泡沫的隔热性能明显不同。
对于例如在建筑领域中的许多应用，硬质泡沫必须符合与它们的燃烧性能相关的要求。相应的燃烧保护通常也是法律规章和许多其他法规中要求的。建筑材料符合燃烧保护技术的要求的证据借助于许多燃烧保护试验提供，所述试验通常涉及建筑材料应用。
据信提高燃烧保护的不同建筑材料长期以来便由现有技术已知。DE 43 37 878 C2和DE 195 39 681 C1描述了用于燃烧保护的复合板。这种复合板由隔热层和燃烧保护层或板组成，单个板的隔热层通过榫槽接头(Nut-Federverbindung)互连。
DE 19 59 387 C3包括具有高的隔热和隔音性能的难燃复合板。该复合板包括在矿物珍珠岩板上发泡(aufschäumen)的聚氨酯泡沫层。
泡沫还通过向其中混入阻燃剂以符合燃烧保护技术的要求。通常使用的阻燃固体是膨胀石墨。其例如从GB A 1 404 822已知。在此处，聚氨酯硬质泡沫用FCKW发泡剂发泡，其中膨胀石墨均匀地包含在所含的泡沫体中。基于多元醇和异氰酸酯与阻燃剂的阻燃聚氨酯泡沫从DE 197 02 760 A1已知。这种聚氨酯泡沫包含例如膨胀石墨。多元醇组分具有磷酸盐成分和卤素成分。
在聚氨酯硬质泡沫中聚氯乙烯颗粒和膨胀石墨的组合作为掺混物从US 2008/0207784 A1已知。其描述了聚氯乙烯/聚氨酯混合泡沫。
其他阻燃聚合物，尤其是聚氨酯从WO 2005/003254 A1和JP 2002 144438 A已知。将阻燃物质例如膨胀石墨混合到至少一种起始基质材料中，使得阻燃固体均匀分布在最终产品中。
防火泡沫从WO 01/72863已知。相应的泡沫掺有膨胀石墨并且不含任何卤代烃作为发泡剂。膨胀石墨与多元醇和/或异氰酸酯一起在螺杆挤出机中混合。
从现有技术进一步已知不同的阻燃剂可以互相混合。因此，JP 2004 043747 A描述了膨胀石墨与磷化合物一起用于聚氨酯泡沫。膨胀石墨与蜜胺氰脲酸酯的组合从RU 2336283 C2已知。另外加入水或Freon®作为发泡剂。包含膨胀石墨和其他阻燃剂的组合的硬质泡沫还从EP 1 159 341 B2已知。阻燃固体均匀包含在所含的硬质泡沫中。
阻燃剂在聚氨酯泡沫中的不均匀分布有时是合意的，因为这可以节省材料，即阻燃固体。由两层构成的产品从US A 4,254,177已知。可由硬质或软质泡沫组成的预制芯不含任何阻燃物质。该芯被具有希望的阻燃性能的壳包围。只在产品的外侧存在阻燃物质。这些也是需要阻燃的区域。然而，所述方法中的缺陷是必须首先制备芯。只有这样，芯然后才能被阻燃壳包围。因此，在该方法中可能有两个方法步骤。
聚氨酯喷雾泡沫通常用于房屋的构造，以及随后建筑的翻新。因此，这种喷雾泡沫还必须符合相应的燃烧保护标准。
使用轻便的喷射单元将通常基于聚氨酯的这种喷雾泡沫现场喷射到待隔热的墙壁或天花板上。建筑的外和内壁以及天花板可用这种隔热泡沫体系喷射。为此，所需的两种组分(异氰酸酯和多元醇)通过软管系统由各自的储存容器输送到喷射单元。这种喷射单元通常是正如用于聚氨酯工业中的双组分混合头，其另外还具有用于形成喷射流的压缩空气单元。在施加隔热层后，这些任选地还用/可用灰浆或砖砌幕墙(Mauerverblendwerk)包覆。
当施加在砌砖的内侧(房屋一侧)时，泡沫通常最终用灰浆包覆，或者例如施加用于包覆的石膏板。在建筑的外墙上，通常将硬砖或可比较的砖砌幕墙施加到PUR隔热层上。相应的墙壁将由总计5个材料层组成。从内部朝向外部，这些是灰浆或石膏板、喷雾泡沫层、砌砖、外喷雾泡沫层，和最后是砖砌幕墙。
用于该领域的隔热泡沫必须符合不同的要求：除了对墙壁/天花板强的附着力，短的反应和凝结时间，取决于应用领域和场所还必须符合各种燃烧保护标准。
常常要符合的一个燃烧保护标准是"Euroklass E" (EN ISO 11925-2)。为了符合这些要求的燃烧保护，在实践中在所用的配制剂中使用不同类型的阻燃剂和/或阻燃组分。通常使用卤代和/或磷或锑-基化合物作为使用的阻燃剂，并且另外可以使用聚酯和β-氨基羰基化合物的各种组合。
特别地，使用卤代，通常溴代的化合物作为阻燃剂，因为它们是液体。因此，它们可以毫无困难地与多元醇或异氰酸酯组分混合。然而，在这种卤代化合物的使用中有缺陷，因为在长时间内它们可能从隔热层挥发。因此，正如在室内隔热情况下，存在不可忽略的对健康和环境的负担。
还可以由聚酯或β-氨基羰基化合物至少部分代替聚氨酯的原料(多元醇和异氰酸酯)。与常规的聚氨酯相比，由此得到的聚氨酯具有更高的阻燃性能。
在这类应用领域中，固体也可被考虑作为另外的阻燃剂。例如，可以使用聚磷酸铵、蜜胺、玻璃薄片、膨胀石墨、氢氧化铝、氢氧化镁、白垩、各种氰脲酸酯或其他膨胀材料或化合物。这类化合物发泡或者释放水，比如氢氧化铝。玻璃薄片在热的作用下熔融并且在聚氨酯表面上形成无机保护层。
然而，这种阻燃固体明显更难以加工。通常，和液态添加剂一样，它们通过两种组分的(多元醇或异氰酸酯)的一种引入反应混合物(批次法)。正如当加工成喷雾泡沫并且使用简单且轻便的加工机器时，这可能造成问题。因此例如这些固体的高磨损性导致机器组件，例如泵和混合头的高磨损程度。另外，在由反应组分和固体组成的批料储存期间可能出现沉积问题。例如，如果将蜜胺混合到多元醇中而不连续搅拌，则蜜胺将结块形成固体，其只能困难地从储存容器中取出。
另一个问题是使用的固体上的高机械负荷，这例如在高压混合头中加工期间出现。例如，如果膨胀石墨在阀和/或节流阀通过这种高压混合头剪切，则颗粒分解和/或粉碎。这可能导致阻燃效果降低。
因此，本发明的目的是提供使得能够制备阻燃PUR喷雾泡沫，避免现有技术的缺陷的方法。特别地，本发明的目的是使阻燃固体，例如聚磷酸铵、蜜胺、膨胀石墨、氢氧化铝或氢氧化镁、白垩、各种氰脲酸酯和/或玻璃薄片(下文中称为固体)作为阻燃剂使用就数量而言以这样的方式最优化：使得尤其在需要这种效果的聚氨酯喷雾泡沫的那些区域中实现阻燃效果。这使得所需的固体量减少。在此情况下，可以将固体各自单独地或者作为其的混合物(固体的组合)使用。根据本发明的用于制备高度阻燃喷雾泡沫的方法表现出这样的可能性：利用另外使用的固体阻燃剂的优点，同时克服材料在加工期间的上述缺陷和可能降低的阻燃效果的问题。
在第一实施方案中，本发明的任务通过如下方式解决：在用于产生喷射流的压缩空气中，通过调节单元将在反应射流或者喷射流中的固体或不同固体的混合物计量添加到组分中。借助于该设备，可由已经混合的多元醇和异氰酸酯的反应混合物以及使用的固体产生喷射流。
以该方式，可以将另外的阻燃物质加入迄今使用的聚氨酯体系，这一方面不会如上所述地机械影响体系，并且另一方面使用的固体不被来自泵的剪切力或混合头破坏。与没有另外的固体阻燃物质的可比较体系相比，由此改进的聚氨酯喷雾体系可被分级为更高的燃烧保护等级。
根据本发明的方法的另一个优点是由使用的固体带来的另外的阻燃效果可以刚好放在需要之处，即燃烧发生之处。在不直接暴露于火焰的区域中，阻燃固体的浓度可以更低，或者它们可以甚至不存在，不必须另外改变聚氨酯的组成。同时，确保固体被反应混合物良好润湿。
由于可以控制固体进一步计量添加到喷射头的空气流中，因此可以首先施加不含另外固体的层，并且然后可以按要求调节每层中固体的份额。另外，还可以提供具有不同的固体和/或固体组合的不同层。没有固体的第一层(面向墙壁/天花板)另外具有下面优点：没有填料的聚氨酯的附着力通常好于富含填料的聚氨酯。
另外，用该新技术的经历/实验表明与批次法相比，可以加工显著更高量的固体。这可以使得得到的PUR喷雾泡沫被分级为更高燃烧保护等级。
借助根据本发明的方法，可以例如将多个层施加到墙壁和/或天花板上，其中尽管单个层包含不同量的引入的阻燃物质，但其它组成不必不同。在根据本发明的方法中，在规定的时间间隔内引入的阻燃物质的量与反应混合物的量的比例V不变，但在随后的第二时间间隔内不同于该比例。因此在得到的聚氨酯喷雾泡沫体中，在墙壁的阻燃物质的份额不同于相对置的表面区域中的浓度。
这里使用的固体份额是指在规定的但可变的体积中固体的质量和/或体积份额，其中为了比较该份额，比较两个相同大小但空间上不重叠的体积。
例如，根据本发明的这种构造使得阻燃固体富含在表面区域，即，将暴露于燃烧源的区域。
在根据本发明的方法中，首先将没有混入阻燃剂的聚氨酯泡沫施加到表面例如墙壁和/或天花板上。在随后的步骤中，可以“湿罩湿”施加另外的PUR层。后一层也不含或者只含少量的阻燃固体。现在，施加另外的PUR喷雾泡沫层，其中阻燃固体或者固体组合的份额逐层连续或不连续地增加。最外层具有最高的阻燃固体份额。在室内，该层可例如毗邻灰浆或石膏板。如果将出现住宅着火，则最高份额的阻燃物质正处于燃烧源的区域。
根据本发明，施加至少2层，一个层不含阻燃固体或固体的组合，而另一层包含它们。特别地，直接施加在表面，尤其是墙壁和/或天花板上的层不含阻燃的固体或固体组合。
根据本发明，可比较的层状构造也用于房屋外墙的隔热。同样在该情形中，聚氨酯泡沫以多层施加到表面，尤其是墙上。根据本发明，首先施加的层没有或仅有极少的阻燃剂。在随后的层中，阻燃剂的浓度可以高于第一层中。特别地，施加的最外层具有最高浓度的阻燃的固体或固体组合。为了确保足够的隔热，整个层应该具有例如至少3cm的厚度。
取决于由所得的喷雾泡沫的要求组合，当使用多种阻燃固体时，用于常规体系中的阻燃剂可以省去，或者它们的份额显著减少。鉴于当今关于建筑中排放物的论述，省去含卤阻燃剂是有利的。
在根据本发明的方法中，将用于制备泡沫原料的组分与液体和/或固体阻燃物质或者阻燃物质混合物混合，并且使该混合物与各自其他反应组分和任选的另外的阻燃物质或固体混合物反应形成泡沫。在反应组分混合后但在喷射前，液体和/或固体阻燃物质或者阻燃物质的混合物引入泡沫原料，并且由此得到的混合物用于形成聚氨酯模塑泡沫体。
根据本发明，在第一规定的时间间隔内引入的阻燃物质的量与组分/泡沫原料的量的比例V不变，但在随后的第二时间间隔内不同于该比例。
根据本发明使用的泡沫原料和阻燃物质的混合物的表观密度为10－200 kg/m3，尤其为30－100 kg/m3。
由于在根据本发明的方法中反应混合物优选施加到墙壁或天花板上，重要的是实现了足够快的粘度增加。这可以通过适宜地设置起始时间(Startzeit)和凝结时间来实现。优选地，PUR反应混合物的启动时间为2 s或更长。凝结时间为3－20秒，优选4－8秒。
根据本发明的方法使得能够将大量固体加入聚氨酯。优选地，反应混合物中阻燃固体的份额为5－80重量%，优选5－50重量%，更优选10－30重量%。
根据本发明的方法的另一个优点是使用的固体可以使用不同的粒度。这也使得不同的阻燃剂的组合成为可能。在燃烧情形下，通过适当地选择得自液体和固体组分的组合的阻燃剂，可以减少产生的气体的危险。例如，由此可以有针对性地调节参数比如烟气密度和烟气毒性。
由于在根据本发明的方法中仅在需要它们的情形下使用阻燃固体，因此与批次法相比阻燃剂的总消耗显著减少。由此节省了成本。
在另一个实施方案中，通过聚氨酯喷雾泡沫体实现了本发明的目的，其中从所述泡沫体的一个表面朝向泡沫体的相对置的表面，阻燃物质的份额连续或不连续增加。这能够通过上述方法实现。
在第三实施方案中，通过使用根据本发明的聚氨酯喷雾泡沫体作为阻燃隔热装置，尤其作为在房屋建造中的阻燃隔热装置，实现了本发明的目的。
工作实施例
根据本发明的试样通过喷射多层聚氨酯硬质泡沫体系(多元醇配制剂A/异氰酸酯B)制备。为此，首先将混有另外的固体阻燃剂的反应混合物的具有12－18 mm厚度的层喷射到特氟隆膜上。然后在随后的步骤中，该第一层再次通过具有35－40 mm厚度的另一个层扩充，这次没有另外的固体阻燃剂。
在试样板的制造中聚氨酯喷射单元的输出量(Austragsleistung)为20 g/s，并且固体被计量添加到反应混合物中，输出量为10 g/s。
在喷雾过程期间制得的表面通常非常粗糙并且呈波纹状。因此，随后使用纵切线将试样板切成厚度30 mm的总部件高度，以得到鉴于随后将进行的燃烧试验而言更均匀/更平坦表面，并且为了燃烧试验的可重现性起见，获得精确界定的层厚。试样板的随后加工在这里是必要的，因为在将进行的燃烧试验中试验板必须粘结到标准化的支承板上。因此，该示范性的实验设置不同于上述的应用例，即实验设置刚好相反。然而，为了能够进行可重现的燃烧试验，该改变的实验设置是必要的。
制备用于应用例的硬质泡沫板包含不同的固体阻燃剂。下表1示出了重要的实验参数的概览：
表1
实施例1 实施例2 对比例1
膨胀石墨的份额[%] 25 25 －
氢氧化铝的份额[%] 20 20 －
聚磷酸铵的份额[%] － 10 －
XF 705-F的份额[%] － － －
XF T 294的份额[%] － － －
Baylith粉末的份额[%] － － －
指数(多元醇A对异氰酸酯B) 92.5 92.5 92.5
混合比[多元醇 : 异氰酸酯] 100 : 100.5 100 : 100.5 100 : 100.5
没有另外的阻燃剂的泡沫层厚[mm] 13.05 15.05 30.0
有另外的阻燃剂的泡沫层厚[mm] 15.55 14.2 －
没有另外的阻燃剂的泡沫的表观密度[kg/m3] 58.5 60 58
有另外的阻燃剂的泡沫的表观密度[kg/m3] 77.5 82 －
总泡沫的表观密度[kg/m3] 69.2 77.55 58
将由此制备的板锯成两个不同的最终尺寸(1500 x 500 mm和1500 x 1000 mm)，随后粘结到硅酸钙板上并且根据试验规程预先调理。然后为了燃烧试验，将两个板彼此呈90°角来竖直放置。在两个竖直放置的板的成角度区域的下方，然后施加点火火焰。
下表2表示燃烧试验(SBI试验和小火焰试验)结果的概览：
表2
Figure 2010800378208100002DEST_PATH_IMAGE001
当将没有另外计量添加阻燃剂的对比体系(对比例1)的燃烧结果与根据本发明的实施例1和2的结果比较时，清楚地看出另外加入阻燃固体显著地提高了在使用的喷雾泡沫体系中的燃烧保护。
没有另外的阻燃剂，达到燃烧等级“F”，而在该情形下加入膨胀石墨和氢氧化铝使得能够达到更高的燃烧等级，在该情形下归类“D”。
进一步加入聚磷酸铵(实施例2)表明在该情形下也可以观察到对喷雾泡沫的燃烧性能的积极影响。
起始材料的描述：
多元醇配制剂A的各组分：
多元醇1: 市售常规的具有约161的OH值和2官能度的芳族聚酯。
多元醇2: 市售常规的具有231的OH值的三官能PO聚醚。
多元醇3: 市售常规的具有约560的OH值的Mannich碱。
稳定剂: 得自Evonik Goldschmidt GmbH公司的聚醚改性的聚硅氧烷。
由以下组成的活化剂混合物: N,N-二甲基乙醇胺(例如得自RheinChemie公司)、五甲基二亚乙基三胺(例如得自Air Products公司)、三(3-二甲基氨基)丙胺(例如得自Air Products公司的Polycat 9)，和二月桂酸二丁基锡(例如得自Air Products公司的Niax Catalyst T 12)。
液体阻燃剂混合物: 磷酸三氯丙酯(例如得自RheinChemie公司的Levagard PP)，和磷酸三乙酯(例如得自Lanxess公司的Levagard TEP)。
物理发泡剂的混合物: 1,1,1,3,3-五氟丙烷(例如得自Honeywell公司的Enovate 3000)，和五氟丁烷/七氟丙烷(例如得自Solvay公司的Solkane 365/227 93/7)。
聚异氰酸酯B:
基于2-芳环(Kern)MDI和它们的高级同系物制备的具有约31.5的NCO含量的聚合异氰酸酯。
多元醇配制剂 "A" 的配制 :
喷雾硬质泡沫的配方
多元醇1 39.72
多元醇2 9.69
多元醇3 16.47
水 2.83
稳定剂 0.49
活化剂混合物 4.94
液体阻燃剂的混合物 15.12
物理发泡剂的混合物 10.74
在92.5指数下的聚异氰酸酯 89.69
- 作为膨胀石墨，使用: 得自Georg H. LUH GmbH公司的"Expofoil PX 99"
- 作为氢氧化铝，使用: 得自Alusuisse Martinswerk GmbH公司的"Martinal ON 320"
- 作为聚磷酸铵，使用: 得自Clariant公司的"Exolit AP 422"。

Claims (12)

1.制备阻燃PUR喷雾硬质泡沫的方法，其中将液体和/或固体阻燃物质或其混合物引入多元醇组分和异氰酸酯组分的反应混合物中，由此得到的混合物用于形成喷雾硬质泡沫体，特征在于在产生喷射流之前通过调节单元将至少一种阻燃物质或者阻燃物质混合物计量添加到反应射流中。
2.根据权利要求1的制备阻燃PUR喷雾泡沫的方法，特征在于在规定的时间间隔内引入的一种或多种阻燃物质的量与反应混合物的量的比例V不变，但在随后的第二时间间隔内不同于该比例。
3.根据权利要求1的制备阻燃PUR喷雾泡沫的方法，特征在于，
使至少一种液体和/或固体阻燃物质与用于制备泡沫原料的选自多元醇或异氰酸酯的组分混合，并且使该混合物与相应的反应组分反应形成泡沫原料，和
将至少一种液体和/或固体阻燃物质引入所述泡沫原料中，
由此得到的混合物用于形成聚氨酯模塑泡沫体，其中在第一规定的时间间隔内引入的一种或多种阻燃物质的量与组分/泡沫原料的量的比例V不变，但在随后的第二时间间隔内不同于该比例。
4.根据权利要求1的制备阻燃PUR喷雾泡沫的方法，特征在于将所述至少一种阻燃物质和所述泡沫原料喷射到墙壁和/或天花板上。
5.根据权利要求4的制备阻燃PUR喷雾泡沫的方法，特征在于首先将没有或者具有低份额的阻燃物质的所述泡沫原料喷射到墙壁和/或天花板上，和然后施加阻燃物质和泡沫原料。
6.根据权利要求1-5任一项的方法，特征在于用于施加的泡沫原料和阻燃物质的混合物的表观密度调节到10-200 kg/m3，尤其为30-100 kg/m3。
7.根据权利要求1-6任一项的方法，特征在于多元醇组分和异氰酸酯以使得PUR反应混合物的启动时间为2秒或更长，并且凝结时间为3-10秒，尤其为5秒的方式选择。
8.根据权利要求1-7任一项的方法，特征在于基于总体系，供入的阻燃固体的量调节为5-80重量%，优选5-50重量%，更优选10-30重量%。
9.根据权利要求1-8任一项的方法，特征在于使用膨胀石墨、聚磷酸铵、氰脲酸酯、氢氧化铝、氢氧化镁、蜜胺和/或玻璃薄片，包括它们的混合物作为阻燃固体。
10.通过根据权利要求1-9任一项的方法制备的聚氨酯喷雾泡沫体，特征在于与墙壁毗邻的表面区域中阻燃固体的份额低于位于远端的表面区域中所述阻燃固体的份额。
11.根据权利要求10的聚氨酯喷雾泡沫体，特征在于从所述泡沫体的一个表面朝向该泡沫体的相对置表面，阻燃物质的份额连续或不连续增加。
12.根据权利要求1-9任一项制备的聚氨酯喷雾泡沫体作为阻燃隔热装置的应用。
CN2010800378208A 2009-08-26 2010-08-17 制备阻燃pur喷雾(硬质)泡沫的方法 Pending CN102470553A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009038821 2009-08-26
DE102009038821.4 2009-08-26
PCT/EP2010/005046 WO2011023321A1 (de) 2009-08-26 2010-08-17 Verfahren zur herstellung flammgeschützter pur-sprüh(hart)schäume

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102470553A true CN102470553A (zh) 2012-05-23

Family

ID=43414826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800378208A Pending CN102470553A (zh) 2009-08-26 2010-08-17 制备阻燃pur喷雾(硬质)泡沫的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120156469A1 (zh)
EP (1) EP2470338A1 (zh)
KR (1) KR20120090032A (zh)
CN (1) CN102470553A (zh)
RU (1) RU2012111122A (zh)
WO (1) WO2011023321A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107602813A (zh) * 2017-07-26 2018-01-19 航天材料及工艺研究所 一种喷涂成型高密度聚氨酯泡沫及其制备方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5889597B2 (ja) * 2011-10-21 2016-03-22 株式会社イノアックコーポレーション ポリウレタンフォーム
CN104704164B (zh) 2012-07-18 2016-09-21 奥的斯电梯公司 阻燃带
KR101803117B1 (ko) * 2013-10-04 2017-11-30 (주)엘지하우시스 폴리이소시안우레이트 발포체 및 그 제조방법
KR101389961B1 (ko) * 2014-03-14 2014-04-30 안효상 차열, 단열 및 방식성 도료, 그 제조방법 및 시공방법
KR102192059B1 (ko) * 2020-03-19 2020-12-17 태림산업(주) 방화 보온 재료의 발포 성형방법
WO2024073350A1 (en) * 2022-09-26 2024-04-04 H.B. Fuller Company Flame retardant compositions, compounds, and methods of making

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254177A (en) * 1979-05-07 1981-03-03 W. R. Grace & Co. Fire-retardant product and method of making
CN1330678A (zh) * 1998-12-18 2002-01-09 陶氏化学公司 含有层离石墨的聚氨酯基泡沫及其制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL134440C (zh) * 1963-06-17
DE1959387C3 (de) 1969-11-26 1981-11-19 Grefco Inc., Philadelphia, Pa. Schwerentflammbare Verbundplatte mit hoher Wärme- und Schalldämmung
GB1404822A (en) 1972-05-09 1975-09-03 Ici Ltd Foamed polymers
US3931062A (en) * 1973-11-08 1976-01-06 The General Tire & Rubber Company Flexible hot-molded flame retardant polyurethane foams
DE4337878C2 (de) 1993-11-05 1997-03-27 Bauelemente Gmbh Franz Josef L Standardisierte Verbundplatte zum Brandschutz
DE19539681C1 (de) 1995-10-25 1997-03-06 Bauelemente Gmbh Franz Josef L Verbundplatte zum Brandschutz
DE19702760A1 (de) 1997-01-27 1998-07-30 Joachim Gluske Fa Brandhemmender Polyurethanschaum
AU2001249453A1 (en) 2000-03-27 2001-10-08 Apache Products Company Fire resistant foam and foam products, method and dispersions for making same
JP2002144438A (ja) 2000-11-16 2002-05-21 Toyo Quality One Corp 防火用熱膨張ウレタンシートの製造方法及び防火用熱膨張ウレタンシート
JP2004043747A (ja) 2002-07-16 2004-02-12 Inoac Corp 難燃性断熱吸音材
DE10330555A1 (de) 2003-07-06 2005-02-10 Karl Zimmermann Gmbh Feuerhemmende Massen
RU2336283C2 (ru) 2006-11-07 2008-10-20 ГОУ ВПО "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" Способ получения огнестойкого наполненного пенополиуретана
US7601762B2 (en) 2007-02-26 2009-10-13 Bayer Materialscience Llc Polyvinylchloride/polyurethane hybrid foams with improved burn properties and reduced after-glow
WO2009106236A1 (de) * 2008-02-26 2009-09-03 Bayer Materialscience Ag Herstellung von flammgeschützten polyurethan-weichformschaumstoffen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254177A (en) * 1979-05-07 1981-03-03 W. R. Grace & Co. Fire-retardant product and method of making
CN1330678A (zh) * 1998-12-18 2002-01-09 陶氏化学公司 含有层离石墨的聚氨酯基泡沫及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107602813A (zh) * 2017-07-26 2018-01-19 航天材料及工艺研究所 一种喷涂成型高密度聚氨酯泡沫及其制备方法
CN107602813B (zh) * 2017-07-26 2020-10-23 航天材料及工艺研究所 一种喷涂成型高密度聚氨酯泡沫及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20120156469A1 (en) 2012-06-21
EP2470338A1 (de) 2012-07-04
KR20120090032A (ko) 2012-08-16
WO2011023321A1 (de) 2011-03-03
RU2012111122A (ru) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102470553A (zh) 制备阻燃pur喷雾(硬质)泡沫的方法
US5173515A (en) Fire retardant foams comprising expandable graphite, amine salts and phosphorous polyols
CN106170388B (zh) 具有阻火层的隔板
JP4904340B2 (ja) ポリウレタン又はポリイソシアヌレート発泡組成物
CN113015757B (zh) 不燃性聚氨酯泡沫用发泡性组合物
JP2011514921A (ja) 難燃性軟質成形ポリウレタンフォームの製造方法
CN103814108A (zh) 含有1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)的泡沫和由含有1-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233zd)的泡沫制成的阻燃制品
JP2010184974A (ja) 耐火断熱被覆材
JP2021130801A (ja) ポリウレタンフォーム用難燃剤組成物及びこれを配合した難燃性ポリウレタンフォーム
CN104448185A (zh) 一种膨胀型硬泡聚氨酯及其制备方法
WO2020204113A1 (ja) ポリウレタンフォーム用難燃剤組成物及びこれを配合した難燃性ポリウレタンフォーム
MX2011000443A (es) Metodo para la proteccion contra incendios y modificacion de las propiedades de los poliesteres expandidos.
JP2021504187A (ja) ポリウレタンベースの断熱ボード
CN104558483A (zh) 一种喷涂型聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
US20190100661A1 (en) Fire resistant foam composition and method
JP6768631B2 (ja) 難燃性ポリイソシアヌレートフォーム
JPH0770428A (ja) 発泡型防火性成形品および発泡型防火組成物
JP2021504606A (ja) ポリウレタン系断熱ボード
KR20120074560A (ko) 수발포 폴리이소시아누레이트 폴리우레탄 발포체 조성물
KR102290885B1 (ko) 다중 일체형 제조공정을 통해 내화층과 화재확산방지층이 형성된 준불연 우레탄 단열재 및 그 제조방법
KR102468181B1 (ko) 폴리우레아가 함유된 방염코팅 조성물, 이를 이용한 방염단열 패널 및 방염 시공방법
KR102614474B1 (ko) 난연 조성물 및 이를 이용한 준불연 우레탄 단열재
JPS58222146A (ja) 防火用ポリウレタン樹脂組成物
JP7305504B2 (ja) 不燃性ポリウレタンフォーム用発泡性組成物
KR102282522B1 (ko) 비드법 2종 단열비드 및 난연성 단열보드

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120523