CZ20012815A3

CZ20012815A3 - Polyurethanová pěna s otevřenou buněčnou strukturou obsahující grafit vykazující nízkou tepelnou vodivost

Info

Publication number: CZ20012815A3
Application number: CZ20012815A
Authority: CZ
Inventors: Den Bosch Ronald J. M. Van; Vos Hans A. G. De
Original assignee: The Dow Chemical Company
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2002-01-16
Also published as: AU3587100A; JP2002536481A; BR0009313A; EP1153066A1; CN1343226A; DK1153066T3; ES2195882T3; DE60002050D1; TW444039B; TR200102217T2; WO2000046284A1; PT1153066E; CN1153801C; EP1153066B2; ATE236951T1; CA2362213A1; DK1153066T4; US6602925B1; PL349883A1; EP1153066B1

Description

Oblast techniky

Předmětný vynález se týká způsobu výroby pevné polyurethanové pěny obsahující otevřené buňky, která má díky inkluzi odlupovacího grafitu zlepšené samozhášecí vlastnosti.

Dosavadní stav techniky

V dané oblasti techniky existuje mnoho přístupů pro zlepšení samozhášecích vlastností polymerních pěn. Běžně používaný přístup v případě pevných polyurethanových pěn zahrnuje vpravení halogenovaných sloučenin nebo sloučenin obsahujících fosfor do dané kompozice. Další z těchto přístupů zahrnuje použití melaminu jakožto samozhášecí přísady, a to buď samotného nebo v kombinaci s dalšími samozhášecími přísadami. Další přístupy zahrnují změny v molekulární struktuře polymeru, jako je například tvorba isokyanurátů nebo vyšší koncentrace aromatických jednotek. Takovéto přístupy obvykle vyžadují použití velkého množství dané samozhášecí přísady. Tak například v patentu Spojených států amerických číslo US 4,221,875 bylo popsáno použití od 20' dílů oo 100 dílů melam'nového prášku na 100 dílů příslušné polyhydroxyluvé sloučeniny.

Další samozhášecí přísadou, kterou je možné použít pro zajištění samozhášecích vlastností pěn, zejména pak v oblastí pružných pěn, je expandovadtelný (odlupovací) grafit, jehož

• · · • · · · • · · • · · • · · • · · · · použiti bylo popsáno například v patentech Spojených států amerických číslo US 4,698,369 a US 5,023,280.

I když bylo popsáno mnoho způsobů přípravy samozhášecích pěn, stále je třeba samozhášecí vlastnosti pěn zlepšovat. Cílem tohoto vynálezu tedy je popsat způsob výroby pevné pěny obsahující otevřené buňky se samozhášecími vlastnostmi, která by byla schopná úspěšně projít testem B2 ( což je test prováděný podle německé normy DIN-4102 Teil 1, Mai 1998, Baustoffklasse B2) . Dalším cílem tohoto vynálezu je popsat způsob výroby takových pěn, které by obsahovaly odlupovací grafit jakožto jedinou samozhášecí přísadu. Dalším cílem tohoto vynálezu jsou pěny, které jsou schopné úspěšně projít testem hořlavosti B2. Dalším cílem předmětného vynálezu je popsat způsob výroby samozhášecích pevných pěn obsahujících otevřené buňky, který nezahrnuje použití halogenovaných chlorfluoruhlovodíků, chlorfluoruhlovodíků nebo těkavých organických látek jakožto nadouvadel. Takovéto pěny jsou zvlášť vhodné v aplikacích, kdy je žádoucí použít nízkohustotní pěnu s tepelně izolačními vlastnostmi, která může zároveň zajistit strukturní stabilitu.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je způsob výroby pevné polyurethanové pěny obsahující otevřené buňky, který zahrnuje reakci organického polyisokyanátu s polyolem v přítomnosti nadouvadla, činidla pro otevírání buněk a odlupovacího grafitu.

Dalším aspektem předmětného vynálezu je polyurethanová pěna, jejíž hustota je v rozmezí od 10 kilogramů/m³ do 45 kilogramů/m³ a jejíž tepelná vodivost je v rozmezí od 28 mw/mk do 35 mw/mk, přičemž uvedená pěna obsahuje více než 50 procent otevřených buněk a 2 hmotnostní procenta nebo více odlupovacího grafitu.

Dalším aspektem tohoto vynálezu je způsob výroby výše popsaných pěn, při kterém se jako nadouvadlo používá v podstatě jen voda.

Pěny vyrobené způsobem podle předmětného vynálezu mohou úspěšně projít testem B2, aniž by bylo při jejich výrobě třeba použít další samozhášecí přísady, jako jsou halogenované sloučeniny nebo estery kyseliny fosforečné. Uvedené pěny se tedy vyrábějí bez potřeby použití těkavé samozhášecí přísady. Díky jemné buněčné struktuře mají pěny podle tohoto vynálezu nízkou tepelnou vodivost, přičemž si zachovávají svoji dobrou pevnost v tlaku. Pěny o nízké tepelné vodivosti a vysoké pevnosti v tlaku jsou ideální pro použití v tepelně izolačních stavebních aplikacích. Přidáním dalších samozhášecích přísad k pěnám podle tohoto vynálezu se dále zvyšují samozhášecí vlastnosti dané pěny.

Zcela neočekávátělně bylo zjištěno, že je možné vyrobit pěny obsahující otevřené buňky a odlupovací grafit jakožto jedinou samozhášecí přísadu, přičemž takto vyrobené pěny mají, ve srovnání se standardními pěnami obsahujícími uzavřené buňky, zlepšené samozhášecí vlastnosti a zachovanou pevnost v tlaku a nedochází k jejich tepelnému stárnutí vlivem tepelné vodivosti. Tohoto neočekávatelného výsledku je dosaženo, pokud • · daná pěnová směs obsahuje činidlo pro otevírání buněk, takže velikost buněk je 300 mikrometrů nebo méně. Použití odlupovacího grafitu jakožto jediné samozhášecí přísady rovněž umožňuje výrobu samozhášecích pěn, které neobsahují žádné těkavé látky nebo obsahují snížená množství těchto látek.

Skupina polyisokyanátů, které se používají pro výrobu polyurethanových pěn podle předmětného vynálezu, zahrnuje alifatické a cykloalifatické a výhodně aromatické polyisokyanáty nebo jejich směsi, které v každé molekule výhodně obsahují průměrně od 2 do 3,5, výhodně od 2 do 3,2 isokyanátové skupiny. Při praktickém uskutečňování předmětného vynálezu je rovněž možné použít surové polyisokyanáty, jako je surový toluendiisokyanát získaný fosgenací směsi toluendiaminu nebo surový difenylmethandiisokyanát získaný fosgenací surového methylendifenylaminu. Výhodnými polyisokyanáty jsou aromatické polyisokyanáty, jako jsou polyisokyanáty popsané v patentu Spojených států amerických číslo US 3,215,652.

Zvláště výhodnými polyisokyanáty pro použití podle předmětného vynálezu jsou polymethylenpolyfenylenpolyisokyanáty (MDI). Zkratka MDI, která se používá v tomto textu, se týká polyisokyanátů vybraných ze skupiny zahrnující izomery difenylme tliandiísokvanátu, polyfenylpolymethylenové polyisokyanáty a jejich deriváty obsahující alespoň dvě isokyanátové skupiny. Vedle isokyanátových skupin mohou uvedené sloučeniny rovněž obsahovat karbodiimidové skupiny, uretoniminové skupiny, isokyanurátové skupiny, urethanové skupiny, allofanátové skupiny, močovinové skupiny nebo biuretové skupiny. MDI je získatelný kondenzací anilinu s ·» ·· *· · • ·· · · ··· • · · · · ♦ · ·· · ····· · * « · · · · · ··> ·· ·· ··· formaldehydem a následnou fosgenací, čímž dochází ke vzniku produktu, který je označován jako surový MDI. Frakcionaci surového MDI se získává polymerní a čistý MDI. Uvedený surový, polymerní a čistý MDI může reagovat s polyoly nebo polyaminy za vzniku modifikovaného MDI. MDI podle předmětného vynálezu výhodně obsahuje v každé molekule v průměru od 2 do 3,5, výhodněji od 2,0 do 3,2 isokyanátové skupiny. Zvlášť výhodně se podle tohoto vynálezu používají polyfenylpolyisokyanáty obsahující methylenový můstek a směsi těchto sloučenin se surovým difenylmethandiisokyanátem, a to díky jejich schopnosti síťovat vznikající polyurethan.

Celkové množství polyisokyanátu, které se používá pro přípravu polyurethanové pěny podle tohoto vynálezu, by mělo být dostatečné pro zajištění hodnoty isokyanátového indexu v rozmezí od 60 do 300. Ve výhodném provedení je hodnota uvedeného indexu větší než 70 a ještě výhodněji je hodnota tohoto indexu větší než 80. Výhodně hodnota uvedeného indexu není větší než 250, výhodněji není tato hodnota větší než 220. Hodnota isokyanátového indexu 100 odpovídá obsahu jedné isokyanátové s-kupiny na každý atom vodíku, který může reagovat s isokyanátovou skupinou a který je přítomen ve směsi tvořené vodou a polyolem podle tohoto vynálezu.

Skupina polyolů používaných při výrobě buněčných pěn na bázi polyisokyanátů podle předmětného vynálezu zahrnuje takové látky, které obsahují dvě nebo více skupin obsahujících aktivní vodíkový atom schopný reakce s isokyanátem. Z této skupiny se výhodně používají takové sloučeniny, které obsahují alespoň dvě hydroxylové skupiny, primární nebo sekundární aminoskupiny, karboxylové skupiny nebo thiolové skupiny.

Zvlášť výhodně se podle tohoto vynálezu používají sloučeniny obsahující alespoň dvě hydroxylové skupiny kvůli jejich žádoucí reaktivitě s polyisokyanáty.

Skupina polyolů, které jsou obvykle vhodné pro výrobu polyurethanů, zahrnuje polyoly mající střední molekulovou hmotnost v rozmezí od 100 do 10 000. Takovéto polyoly mají rovněž výhodně funkcionalitu alespoň 2, výhodně 3, přičemž v každé molekule obsahují až 6, výhodně až 8 aktivních atomů vodíku. Pro výrobu pevných pěn se výhodné používají polyoly nebo polyolové směsi, jejichž střední molekulová hmotnost je v rozmezí od 100 do 2 000 a jejichž průměrná funkcionalita je 2 nebo více, obvykle v rozmezí od 2 do 8. Výhodněji se podle tohoto vynálezu používají polyoly nebo polyolové směsi, jejichž střední molekulová hmotnost je v rozmezí od 150 do 1 100.

Skupina polyolů podle tohoto vynálezu zahrnuje polyetherové polyoly, polyesterové polyoly, acetalové polymery s koncovými polyhydroxylovými skupinami, aminy a polyaminy s koncovými hydr-oxylovými skupinami. Konkrétní příklady takovýchto a dalších vhodných materiálů, které mohou reagovat s isokyanátovou skupinou, byly podrobněji popsány v patentu Spojených států amerických číslo US 4,394,491. Výhodně se používají polyoly, které se připravují přidáním alkylenoxidu, jako je ethylenoxid, propylenoxid, butylenoxid nebo jejich směsi, k iniciátoru jenž obsahuje od 2 do 6, výhodně od 3 do 4 aktivních atomů vodíku.

Díky samozhášecím vlastnostem, které jsou spojeny s aromáty iniciovanými polyoly, se ve výhodném provedení tohoto vynálezu používá jako uvedený polyol nebo jako část uvedené polyolové směsi aromátem iniciovaný polyetherový polyol. Vedle shora popsaných polyolů je rovněž možné podle tohoto vynálezu použít aminem iniciované polyoly. Ve výhodném provedení je uvedeným aromátem iniciovaným polyetherovým polyolem alkylenoxidový adukt fenolformaldehydové pryskyřice, často označované pojmem novolak, jejichž příkladem jsou produkty popsané v patentech Spojených států amerických číslo US 3,470,118 a US 4,046,721, nebo alkylenoxidové adukty fenol/formaldehyd/alkanolaminového kopolymeru, často označovaného pojmem Mannichův polyol, jako jsou produkty popsané v patentech Spojených států amerických číslo US 4,883,826; US 4,939,182 a US 5,120,815.

Samozhášecím materiálem, který se používá v pěnách podle předmětného vynálezu, je odlupovací (expandovatelný) grafit. Odlupovací grafit je grafit obsahující jedno nebo více odlupovacích činidel, takže při jeho vystavení teplu dochází k výrazné expanzi takto upraveného grafitu. Odlupovací grafit se připravuje známými způsoby, při kterých se grafit obvykle nejprve modifi-kuje oxidačními činidly, jako jsou dusičnany, chromany, peroxidy, nebo elektrolýzou za účelem otevření krystalové vrstvy a následně se do struktury takto modifikovaného grafitu interkalují dusičnany nebo sírany.

Množství odlupovacího grafitu, které se používá v pěnách podle tohoto vynálezu pro získání požadovaných fyzikálních vlastností je obecně nižší než 50 hmotnostních procent, vztaženo na hmotnost výsledné pěny. Výhodně je uvedené množství grafitu 40 hmotnostních procent nebo méně, vztaženo na hmotnost výsledné pěny. Ještě výhodněji se v pěnách podle • · · · · · · « · · · · · · * « · ·· ·· · · · ♦ · předmětného vynálezu používá 30 hmotnostních procent grafitu nebo méně, vztaženo na hmotnost výsledné pěny. Nejvýhodnějšími pěnami podle tohoto vynálezu jsou pěny obsahující hmotnostních procent grafitu nebo méně. Pro splnění podmínek testu B2 obsahují pěny podle předmětného vynálezu obvykle 2 hmotnostní procenta grafitu nebo více. Ve výhodném provedení tohoto vynálezu obsahují pěny 3 hmotnostní procenta grafitu nebo více. V nejvýhodnějším provedení tohoto vynálezu činí obsah grafitu v pěně od 3 hmotnostních procent do hmotnostních procent.

Podle předmětného vynálezu dochází během procesu pěnění k protržení stěn jednotlivých buněk tvořících danou pěnu. Uvedeného protržení stěn je dosaženo inkluzí pevného nebo kapalného činidla pro otevírání buněk. Takováto činidla pro otevírání buněk jsou v dané oblasti techniky známá a obecně se jedná o látky s povrchovou aktivitou, jako jsou povrchově aktivní látky, polyoly mastných kyselin nebo ricinový olej a jeho různé modifikace a materiály, jejichž kritická volná povrchová energie je menší než 23 megajoulů/m², které byly popsány v patentu Spojených států amerických číslo US 5,312,846. Podle tohoto vynálezu je rovněž možné použít kombinace uvedených činidel pro otevírání buněk.

Skupině povrchově aktivních látek zahrnuje sloučeniny, které podporují homogenizaci výchozích surovin a které jsou případně vhodné pro regulaci buněčné struktury. Jako příklad takovýchto látek je mimo jiné možné uvést emulgační činidla, jako jsou sodné soli mastných kyselin a soli mastných kyselin s aminy, jako jsou například diethanolaminoleát, diethanolaminstearát, diethanolaminricinoleát, soli • « » · ······ · · • · ·· · · · · • · · · 4 · ·· ·♦ · * ·*· sulfonových kyselin, jako jsou například alkalické nebo amonné soli kyseliny dodecylbenzensulfonové nebo kyseliny dinaftylmethandisulfonové a kyseliny ricinolejové; stabilizátory pěny, jako jsou siloxan-oxalkylenové polymery nebo kopolymery a další organopolysiloxany, oxethylované alkylfenoly, oxethylované mastné alkoholy, parafinové oleje, ricinový olej a estery kyseliny ricinolejové, olej obsažený v turecké červeni a podzemnicový olej; a dále buněčné regulátory, jako jsou parafiny, mastné alkoholy a dimethylpolysiloxany. Dále jsou pro zlepšení emulgačního účinku, buněčné struktury a/nebo pro stabilizaci pěny podle tohoto vynálezu vhodné oligomerní akryláty obsahující polyoxyalkylenové a fluoralkanové postranní skupiny. Uvedené povrchově aktivní látky se obecně používají v množství od 0,01 hmotnostního dílu do 6 hmotnostních dílů na každých 100 hmotnostních dílů výše uvedeného polyolu.

Výše uvedené materiály jsou komerčně dostupné například pod označením TEGOSTAB B8466, TEGOSTAB B8919, TEGOSTAB 8450 a ORTEGOL 501 od společnosti Th. Golschmidt AG a pod označením Surfactant 616-4 od společnosti OSI Specialties-Witco.

Skupina pevných materiálů, které byly popsány v patentu Spojených států amerických číslo US 5,312,846, zahrnuje fluorované polymery, jako je póly(hexafluorpropylen), póly(1,1-dihydro-perfluoroktylmethakrylát) a póly(tetrafluorethylen). Takovéto materiály jsou komerčně dostupné od společnosti ICI pod ochrannou známkou FLUOROGLIDE, jejichž skupina zahrnuje produkty FL1710 a FL1200, a od společnosti Dupont pod ochrannou známkou TEFLON, jejichž skupina zahrnuje TEFLON MP 1100, TEFLON MP 1200, φ · · · · · Τ • ♦ · ·%.* * * * * , Β · f · · · • * · ♦··*·♦ · · • · · · · · · «·· · · ·· ·· ···

TEFLON ΜΡ 1300 a TEFLON ΜΡ 1500. Rovněž byly popsány vhodná kapalná činidla, jako jsou organické sloučeniny dodávané na trh společnosti 3M pod ochrannou známkou FLUORINERT, jejichž skupina zahrnuje sloučeniny označované jako FC-104, FC-75, FC-40, FC-43, FC-70, FC-5312 a FC-71 a látky prodávané společností Rhone-Poulenc pod ochrannou známkou FLUTEC, jejichž skupina zahrnuje sloučeniny označované jako PP3, PP6, PP7, PP10, PP11, PP24 a PP25.

Při provádění tohoto vynálezu je výhodné, pokud se uvedené nadouvadlo skládá v podstatě z vody jakožto v podstatě jediného nadouvadla. Voda reaguje s isokyanátem obsaženým v reakční směsi za vzniku plynného oxidu uhličitého, čímž dochází k napěnění dané směsi. Množství vody, které se přidává do uvedené směsi se obvykle pohybuje v rozmezí od hmotnostních dílů do 10 hmotnostních dílů na každých

100 hmotnostních dílů polyolu. Výhodně se množství přidávané vody pohybuje v rozmezí od 4 hmotnostních dílů do hmotnostních dílů na každých 100 hmotnostních dílů polyolu, výhodněji v rozmezí od 5 hmotnostních dílů do 7 hmotnostních dílů na každých 100 hmotnostních dílů polyolu.

Pokud je to nezbytné, je možné jakožto přídavné nadouvadlo použít těkavou kapalinu, jako jsou halogenované uhlovodíky nebo nízkovroucí uhlovodíky (jejichž teplota varu při normálním tlaku je v rozmezí od -10 °C do +70 °C), jako je pentan a/nebo jeho izomery.

Kromě shora uvedených nepostradatelných složek je často žádoucí použít při výrobě buněčných polymerů některé další složky. Mezi tyto další složky patří mj. katalyzátory,

povrchově aktivní látky, konzervační činidla, barviva, antioxidační činidla, ztužovadla, síťovací činidla, činidla pro prodlužování řetězce, stabilizační činidla a plniva. Při výrobě polyurethanových pěn je obvykle velice výhodné použít menší množství povrchově aktivní látky pro stabilizaci pěnící reakční směsi až do jejího vytvrzení. Skupina takovýchto povrchově aktivních látek výhodně zahrnuje kapalnou nebo pevnou povrchově aktivní látku na bázi organického silikonu. Skupina dalších, méně výhodných povrchově aktivních látek zahrnuje polyethylenglykolethery alkoholů s dlouhým řetězcem, terciární aminové nebo alkanolaminové soli esterů kyseliny alkylsírové, ve kterých alkylová skupina představuje skupinu s dlouhým řetězcem, esterů kyseliny alkylsulfonové a kyselin alkylarylsulfonových. Takovéto povrchově aktivní látky se používají v množství dostatečném pro stabilizaci uvedené pěnící reakční směsi proti jejímu zborcení a proti vzniku velkých, nepravidelných buněk. Za tímto účelem je obvykle dostatečné použít uvedenou povrchově aktivní látku v množství od 0,2 dílu do 5 dílů na 100 dílů celkové hmotnosti polyolu.

Při reakci uvedeného polyolu podle tohoto vynálezu (a vody, pokud je přítomna) s polyisokyanátem se výhodně používá jeden nebo více katalyzátorů. Pro tento účel je možné použít jakýkoli vhodný katalyzátor pro přípravu urethanu, včetně sLcučenin na bázi terciárních aminů a organokovových sloučenin. Jako příklad takto používaného terciárního aminu je možné uvést triethylendiamin, N-methylmorfolin,

N,N-dimethylcyklohexylamin, pentamethyldiethylentriamin, tetramethylethylendiamin, l-methyl-4-dimethylaminoethylpiperazin, 3-methoxy-N-dimethylpropylamin, N-ethylmorfolin, diethylethanolamin, N-kokomorfolin, N,N-dimethyl-N',N'12

- « · · ······ · · • » · · · · · · *·· · 4 · ·· ·· ·* ♦’· dimethylisopropylendiamin, N,N-diethyl-3-diethylaminopropylamin a dimethylbenzylamin. Jako konkrétní příklad katalyzátoru na bázi organokovové sloučeniny je možné uvést katalyzátor na bázi organortuťnaté sloučeniny, katalyzátor na bázi organoolovnaté sloučeniny, katalyzátor na bázi organoželezité sloučeniny a katalyzátor na bázi organické sloučeniny obsahující cín, přičemž z uvedených katalyzátorů se výhodně používají katalyzátory na bázi organické sloučeniny obsahující cín. Skupina vhodných katalyzátoru na bázi sloučenin cínu zahrnuje chlorid cinatý, cín obsahující soli karboxylových kyselin, jako je dibutylcín-di-2-ethylhexanoát, a další organokovové sloučeniny, jako jsou sloučeniny popsané v patentu Spojených států amerických číslo US 2,846,408. Podle předmětného vynálezu je rovněž případně možné použít katalyzátory trimerace polyisokyanátů, jejichž použití vede ke vzniku polyisokyanurátů, přičemž jako příklad uvedeného typu katalyzátoru je možné obecně uvést alkoxid alkalického kovu. Tyto katalyzátory se používají v takovém množství, při kterém dochází k měřitelnému zvýšení rychlosti vzniku polyurethanu nebo polyisokyanurátů. Obvykle používané množství těchto katalyzátorů sa pohybuje v rozmezí od 0,001 dílu do 5 dílů katalyzátoru na 100 dílu celkové hmotnosti polyolu. Výhodné katalyzátory podle předmětného vynálezu obsahují jeden nebo více reaktivních atomů vodíku.

V alternativním případě je možné vedle grafitu použít další samozhášecí přísady, které jsou samy o sobě známé. Jako příklad takovéto přísady je možné uvést sloučeniny obsahující atom halogenu a/nebo fosfor, oxidy antimonu, sloučeniny obsahující bor nebo hydratované oxidy hlinité. Pokud je přítomna, používá se uvedená přídavná samozhášecí přísada • · · · ♦ · · • · ······ · · « · · · · · •· ·· ·· ··· obvykle v množství od 5 hmotnostních procent do hmotnostních procent z hmotnosti výsledné pěny. Přidáním další samozhášecí přísady bude ovlivněno uvedené množství grafitu, které musí být do směsi přidáno, aby daná pěna úspěšně prošla testem B2.

Pěny podle předmětného vynálezu mají obvykle hustotu v rozmezí od 10 kilogram/m³ do 45 kilogramů/m³. Ve výhodném provedení mají pěny podle tohoto vynálezu hustotu v rozmezí od 15 kilogram/m³ do 35 kilogramů/m³.

Při výrobě polyurethanových pěn se spolu kontaktují, důkladně smísí jeden nebo více polyolů, polyisokyanát, perforační činidlo a další složky, včetně odlupovacího grafitu, a výsledná směs se ponechá expandovat a vytvrdnout za vzniku buněčného polymeru. Často je vhodné, avšak ne nezbytné, před vlastní reakcí uvedeného polyisokyanátu se složkami, obsahujícími aktivní atomy vodíku, spolu předem smíchat některé z uvedených surovin. Tak například je často vhodné spolu smíchat jeden nebo více uvedených polyolů, nadouvadlo, povrchově aktivní látky, katalyzátory, perforační činidlo, odlupovací grafit a další složky s výjimkou polyisokyanátů a následně kontaktovat takto vytvořenou směs s uvedeným polyisokyanátem. Ve výhodném provedení předmětného vynálezu je uvedený odlupovací grafit homogenně dispergován v polyolové složce podle tohoto vynálezu. V alternativním případě je možné všechny složky individuálně přivádět do mísící zóny, ve které dochází ke kontaktování uvedeného polyisokyanátu s jedním nebo více polyoly. Při výše popsaných procesech je možné uvedenou disperzi odlupovacího grafitu v polyolů přidávat do směsi ve formě koncentrátu v polyolů, přičemž k tomuto přidávání dochází pomocí odděleného potrubí přímo do uvedené mísící zóny. Rovněž je možné podle tohoto vynálezu provést nejprve reakci veškerého množství jednoho nebo více polyolů s polyisokyanátem v nepřítomnosti vody, čímž vzniká tzv. prepolymer.

Pěny vyrobené způsobem podle předmětného vynálezu je možné použít kdekoli je potřeba použít izolační pěnu. Pěny podle tohoto vynálezu jsou použitelné zejména jako tepelně izolační materiály.

Následující příklady slouží pouze pro lepší ilustraci předmětného vynálezu a není možné je považovat v jakémkoli smyslu za omezující. Pokud není výslovně uvedeno jinak, jsou veškerá množství složek uváděna v hmotnostních dílech a hmotnostních procentech.

V následujících příkladech byly použity následující suroviny:

Polyol A byla směs 90:10 sacharidem iniciovaného propylenoxidového polyetherového polyolu, jehož molekulová hmotnost byla 614 a jehož hydroxylové číslo bylo 410, a monopropylenglykolem iniciovaného propylenoxidového polyolu, jehož molekulová hmotnost byla 1011.

Polyol B	byl aromátem iniciovaný propylenoxidový polyetherový polyol, jehož hydroxylové číslo bylo 196 a jehož molekulová hmotnost byla 945.
IXOL B251	byl halogenovaný polyetherový polyol, který je komerčně dostupný od společnosti Solvay.
Saytex RB 79	byl dietherdiol anhydridu tetrabromftalátu, který je komerčně dostupný od společnosti Albe Marie
RA 640	byl ethylendiaminem iniciovaný propylenoxidový polyol, jehož molekulová hmotnost byla 350 a jehož hydroxylové číslo bylo 640, který je komerčně dostupný od společnosti The Dow Chemical Company.
RN 482	byl sorbitolem iniciovaný propylenoxidový polyol, jehož molekulová hmotnost byla 700 a jehož hydroxylové číslo bylo 480, který je _komerčně dostupný od společnosti The Dow Chemical Company.
B 8 4 66	byla povrchově aktivní látka na bázi silikonu dostupná od společnosti Th. Goldschmidt Chemical Corporation.
TEFLON MP1100	byl póly(tetrafluorethylen), který je komerčně dostupný od společnosti E. I. DuPont DeNemours and Company.

DMMP	byl dimethylmethylfosfonát sloužící jako samozhášecí přísada, který je komerčně dostupný od společnosti Albright & Wilson Ltd.
TCPP	byl tris(l-chlor-2-propyl)fosfát sloužící jako samozhášecí přísada, který je komerčně dostupný od společnosti Albright & Wilson Ltd.
TEP	byl triethylfosfát sloužící jako samozhášecí přísada, který je komerčně dostupný od společnosti Bayer AG.
Grafit	odlupovacím grafitem použitým v následujících příkladech byl produkt společnosti Ajay Metachem, Indie, označený jako S15-PU120.
Desmorapid DB	byl katalyzátor na bázi dimethylbenzylaminu, který je komerčně dostupný od společnosti Bayer AG.
POLYCAT 5	-byl katalyzátor na bázi pentamethyldiethylentriaminu, který je komerčně dostupný od společnosti Air Products and Chemicals, lne.
M229	byl polymerní MDI dostupný od společnosti The Dow Chemical Company.
Základní	polyolová směs byla připravena smícháním
následuj ících	složek: 13 hmotnostních dílů polyolu A;

24,4 hmotnostního dílu polyolu B; 9,75 hmotnostního dílu složky RA 649; 4,14 hmotnostního dílu složky RN482;

6,5 hmotnostního dílu glycerinu; 1,58 hmotnostního dílu složky

B8466; a 1,86 hmotnostního dílu složky MP1100 C.

Do kádinky byl přidán shora uvedený základní polyol a poté jakékoli přídavné samozhášecí přísady. Ke shora popsané směsi byla přidána voda a katalyzátor a výsledná směs byla mírně míchána. Poté byl ke směsi přidán výše popsaný isokyanát, reakční směs byla 10 sekund míchána rychlostí 3000 otáček za minutu a následně nalita do otevřené formy o rozměrech x 35 * 15 centimetrů. Zjištěné charakteristické vlastnosti takto získaných pěn, které se lišily obsahem jednotlivých složek, jsou shrnuty v následující tabulce 1. Aby vzorek vyhověl testu B2 (podle standardu DIN-4102 Teil 1, Mai 1998, Baustoffklasse B2) je třeba, aby velikost plamene byla menší než 15 centimetrů.

Tabulka 1

	Kontrolní vzorek	1	2	3	4	5	6
Polyol A	- 13	13	13	13	13	13	13
Polyol B	24,4	24,4	24,4	24,4	24,4	24,4	24,4
Ixol B 251	6, 97
Saytex RB 79	11,38
RA 640	9,7.5	9,75	9,75	9,75	9,75	9,75	O n £ / ¹
RN 482	4,14	4,14	4,14	4,14	4,14	4,14	4,14
Glycerin	6, 5	6, 5	6, 5	6,5	6, 5	6, 5	6, 5
Voda	5,6	5, 6	5,6	5,6	5,6	5, 6	5, 6
B 8466	1,58	1,58	1,58	1,58	1,58	1,58	1,58
MP 1100	1,86	1,86	1,86	1,86	1,86	1,86	1,86

Tabulka 1 - dokončení

	Kontrolní vzorek	1	2	3	4	5	6
DMMP	9,75	9,75
TCPP	4,65	4,65		14,45	14,45	7,2
TEP			14,4
Grafit		18,35	18,35	18,35	9	18,4	18,4
Desmorapid DB	0,23	0,23	0,23	0,23	0,23	0,23	0,23
Polycat 5	0,37	0,37	0,37	0,37	0,37	0,37	0,37

Index	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
M 229	151,39	140,94	140,94	140,94	140, 9	140, 9	140, 9

B2	13	5	6	7	12	10	12

Ze zjištěných výsledků (viz. příklad 6) vyplývá, že použitím grafitu jakožto jediné samozhášecí přísady v množství 8 hmotnostních procent, vztaženo na hmotnost dané pěny, bylo, v porovnání s kontrolním vzorkem, který obsahoval standardní samozhášecí přísady, dosaženo zmenšení plamene vzniklého během testu B2. Rovněž účinné pro zmenšení plamene, jehož výška byla měřena během testu B2, bylo použití grafitu spolu s dalšími samozhášecími přísadami.

Na základě výše uvedeného popisu může odborník v dané oblasti techniky provést předmětný vynález v mnoha jeho modifikacích a variantách. Proto je třeba považovat za samozřejmé, že různé způsoby provedení předmětného vynálezu popsané v předcházejícím textu je možné změnit aniž by došlo k

překročeni hranic tohoto vynálezu, jehož rozsah vyplývá z následujících patentových nároků.

Claims

1. Způsob výroby polyurethanové pěny obsahující otevřené buňky, vyznačující se tím, že zahrnuje reakci organického polyisokyanátu s polyolem v přítomnosti nadouvadla, činidla pro otevírání buněk a účinného množství odlupovaciho grafitu.

2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený odlupovací grafit je přítomen v množství od

2 hmotnostních procent do 40 hmotnostních procent, vztaženo na hmotnost uvedené pěny.

3. Způsob výroby podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedený odlupovací grafit je přítomen v množství od

3 hmotnostních procent do 20 hmotnostních procent, vztaženo na hmotnost uvedené pěny.

4. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že tepelná vodivost uvedené pěny je v rozmezí od 28 mw/mk do 35 mw/mk,

5. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená pěna obsahuje buňky o velikosti 300 mikrometrů nebo méně.

6. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedeným nadouvadlem je voda, organické nadouvadlo, uhlovodík nebo směs uvedených látek.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

Způsob výroby podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedeným nadouvadlem je v podstatě voda.

Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená pěna má hustotu v rozmezí od 10 kilogramů/m³ do 45 kilogramů/m³.

Způsob výroby podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedená pěna má hustotu v rozmezí od 15 kilogramů/m³ do 35 kilogramů/m³.

Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že molekulová hmotnost uvedeného polyolu je v rozmezí od 100 do 2 000.

Způsob výroby podle nároku 10, vyznačující se tím, že molekulová hmotnost uvedeného polyolu je v rozmezí od 150 do 1 100.

Způsob výroby podle nároku 10, vyznačující se tím, že funkcionalita uvedeného polyolu je v rozmezí od 2 do 8.

Polyurethanová pěna, jejíž hustota je v rozmezí od

10 kilogramů/m³ do 35 kilogramů/m³ a jejíž tepelná vodivost je v rozmezí od 28 mw/mk do 35 mw/mk, vyznačující se tím, že obsahuje více než 50 procent otevřených buněk, jejichž průměr je menší než

300 mikrometrů, a 2 hmotnostní procenta nebo více odlupovacího grafitu.