CZ9903981A3

CZ9903981A3 - Reactive two-component polyurethane foam material and method of fireproof sealing

Info

Publication number: CZ9903981A3
Application number: CZ19993981A
Authority: CZ
Inventors: Herbert Münzenberger; Franz Heimpel; Stefan Rump; Christian Förg
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2000-12-13

Abstract

Reaktivní dvousložková polyurethanová směs pro přípravu pěnových hmot odolných teplu a plameni s polyolovou složkou (A), která obsahuje alespoň jeden polyesteralkohol, alespoň jeden katalyzátor pro reakci polyolů s polyisokyanátem, alespoň jedno chemické hnací činidlo, alespoňjedno fyzikální hnací činidlo a červený fosfor; a s polyisokyanátovou složkou (B), která obsahuje alespoň jeden organický polyisokyanát s průměrnou isokyanátovou funkčností více než 2,2 a alespoň jedno fyzikální hnací činidlo, přičemž poměr isokyanátových skupin polyisokyanátové složky (B) k hydroxylovým skupinám polyolové složky (A) je 1,4 až 3,0 k 1 a směsje prosta tuhých nadouvacích činidel, která svůj objem při zahřívání zvětšují. Při způsobu protipožárního utěsňování průrazů a/nebo průchodů ve stěnách a/nebo stropech budov se tato reaktivní dvousložková polyurethanová směs pomocí vypouštěcího zařízení s mísící hlavou, v níž byly obě složky smíseny, vnáší do průrazu a/nebo průchodu a nechá se vypěnit a vytvrdit.Reactive two-component polyurethane mixture for preparation polyol-resistant, heat-resistant and flame-resistant foams component (A) containing at least one polyester alcohol, at least one polyol reaction catalyst with a polyisocyanate, at least one chemical propellant, at least one physical propellant and red phosphorus; and with a polyisocyanate component (B) which comprises at least one of the following: one organic polyisocyanate with average isocyanate more than 2.2 and at least one physical propulsion reagent, wherein the ratio of isocyanate groups polyisocyanate component (B) to hydroxyl groups the polyol component (A) is 1.4 to 3.0 to 1 and the mixture is free of solids blowing agents that increase in volume when heated. In the method of fireproof sealing of punctures and / or the passages in the walls and / or ceilings of the buildings made this reactive two-component polyurethane mixture by means of a drain a device with a mixing head, in which both components have been mixed, is introduced into the puncture and / or passage and allowed to foam and cure.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká reaktivní dvousložkové polyurethanové pěnové hmoty pro přípravu pěnových hmot odolných teplu a plameni sestávající z polyolové složky (A) a polyisokyanátové složky (B) a způsobu protipožárního utěsňování proražených otvorů a/nebo průchodů ve stěnách a/nebo stropech budov s použitím této polyurethanové pěnové hmoty.The present invention relates to a reactive two-component polyurethane foam for the preparation of heat and flame-resistant foams consisting of a polyol component (A) and a polyisocyanate component (B) and a method of fire sealing of punched openings and / or passages in walls and / or ceilings of buildings using this polyurethane. foam.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Podle stavebních předpisů jednotlivých spolkových zemí Spolkové republiky Německo platí pro veřejné a větší budovy zvláštní směrnice požární ochrany. Jejich cílem je spolu s dalšími pro tyto účely vhodnými opatřeními omezit šíření případně vzniklých požárů. To se uskutečňuje například tím, že budova je rozčleněna do zvláštních požárních úseků. Stěny a stropy vymezující požární úseky budovy přezkušuje podle normy DIN 4102 Ústav pro stavební techniku a hrubé stavby (Institut fur Bautechnik und Massivbau IBMB) v Braunschweigu nebo jiný státní ústav (např. Ústav pro zkoušení materiálu - Material-Prufanstalt) a schvaluje Německý ústav pro stavební techniku (Deutsches Institut fůr Bautechnik DIBT) v Berlíně. Žádné otvory a průchody v těchto stěnách a stropech nesmějí záporně ovlivňovat požární odolnost těchto stěn a stropů. Proto musejí být všechny otvory (dveře, okna) a proražené otvory nebo průchody pro potrubí, kabely nebo kabelové trasy uzavřeny tak, aby původní doba požární odolnosti stěny nebo stropuAccording to the building regulations of the individual Länder of the Federal Republic of Germany, special fire protection regulations apply to public and larger buildings. Their aim is, together with other suitable measures for this purpose, to limit the spread of potential fires. This is done, for example, by dividing the building into separate fire compartments. The walls and ceilings defining the fire compartments of the building are tested in accordance with DIN 4102 by the Institute of Construction Engineering and Structural Engineering (Braunschweig Institute of Mass and Bautechnik) or another state institute (eg Material Testing Institute - Material-Prufanstalt) and approved by the construction technology (Deutsches Institut fü Bautechnik DIBT) in Berlin. No openings and passages in these walls and ceilings shall adversely affect the fire resistance of these walls and ceilings. Therefore, all openings (doors, windows) and punctured openings or passageways for pipes, cables or cable routes must be closed so that the original fire resistance of the wall or ceiling

99

9 99 99 99 9

999 9999 nebyla zkrácena. Celý takovýto systém přezkušuje státní ústav z hlediska jeho chování v případě požáru (zkoušení stavebních dílců). Po úspěšném přezkoušení uděluje DIBT stavebnímu dozoru povolení k používání zkoušeného předmětu protipožární ochrany v definované požární stěně nebo požárním stropu s detailním provedením.999 9999 was not truncated. Such a system is examined by the State Institute for its fire behavior (testing of building components). After a successful check, DIBT grants the building inspector a permit to use the fire protection test item in a defined fire wall or fire ceiling with detailed design.

Souběžně s tímto řízením probíhá povolovací řízení stavebních hmot, které popisuje navržený systém protipožární ochrany z hlediska jeho vlastního chování při požáru. Výrobky protipožární ochrany se smějí nabízet, prodávat a zabudovávat do staveb pouze s platnou zkouškou stavebních hmot a stavebních dílců.Concurrently with this procedure, the building materials permit procedure, which describes the proposed fire protection system in terms of its own fire behavior, is under way. Fire protection products may only be offered, sold and built into buildings with a valid test of building materials and components.

Na trhu jsou již známy některé výrobky protipožární ochrany vhodné k výše uvedeným účelům, které účinně přepaží potrubní a kabelové průchody s vytvořením vymezených požárních úseků. Instalace těchto zařízení však není vždy jednoduchá. Často jsou tyto otvory velmi špatně přístupné, pokud se nacházejí v rozích, nebo jsou dostupné pouze z jedné strany, za zavěšeným stropem nebo pod stropem místnosti. V těchto případech vyvolává instalace výrobků protipožární ochrany velkou spotřebu pracovního času s použitím bednění nebo tovární výrobu otvorů nebo stavebních dílců.Certain fire protection products suitable for the above purposes are already known on the market and effectively overflow pipe and cable ducts to form defined fire sections. However, installing these devices is not always easy. Often these openings are very difficult to access if they are located in the corners or are only accessible from one side, behind a suspended ceiling or below the ceiling of a room. In these cases, the installation of fire protection products entails a large consumption of working time using formwork or the factory production of openings or building components.

Dále jsou známy jednosložkové polyurethanové pěnové hmoty pod označením protipožární pěna, které jsou zkoušeny jako stavební hmota a jen v malém počtu případů jako stavební dílec. Tyto materiály jsou vhodné jen pro velmi omezené oblasti použití, především pro vyplňování úzkých a hlubokých spár pěnou. V případě požáru odnímá plamenu výplň spáry stavivu, např. betonu, tolikFurther, one-component polyurethane foams are known under the designation of fire-fighting foam, which are tested as a building material and, in a small number of cases, as a building component. These materials are only suitable for very limited applications, especially for filling narrow and deep joints with foam. In the event of a fire, the filling of the construction joint, such as concrete, removes the flame so much

• · · · · • · ··· · · · • · · ····· · · · · tepla, že použitá jednosložková pěna během jistého časového úseku odolává ohni. U větších otvorů, zejména u kabelových nebo potrubních průchodů, však tyto systémy zcela selhávají.It is of the heat that the one-component foam used resists fire for a certain period of time. However, with larger openings, especially cable or duct passages, these systems fail completely.

Vlastnosti pěny z hlediska protipožární ochrany kromě toho velice výrazně závisejí na okolních podmínkách. Při nižších teplotách vzduchu v uzavřených prostorách a v podloží a tudíž při nižší vlhkosti vzduchu nereagují tyto jednosložkové polyurethanové pěnové hmoty po celé dny řádně a částečně se sesedají. Takto vzniklé otvory a štěrbiny vytvářejí v případě požáru ideální místo pro přechod ohně do sousedního požárního úseku budovy - domněle považovaného za bezpečný.In addition, the fire protection properties of the foam depend very much on the ambient conditions. At lower air temperatures in enclosed spaces and in the subsoil, and therefore at lower air humidity, these one-component polyurethane foams do not react properly and partially settle for days. In the event of a fire, the resulting openings and slots create an ideal location for the fire to pass to the adjacent fire compartment of the building - believed to be safe.

Naproti tomu při vyšších teplotách dochází k urychlenému tvrdnutí vnější oblasti pěny. Tím se však omezuje izolační působení pěny jako důsledek pronikání tepla a vody až do středu pěny vlivem uzavření jejích pórů. Protože se teplo a voda nemohou dostat do středu pěny, reaguje už její povrch, takže se kapiláry uzavírají a tak již neprobíhá další transport tepla a vlhkosti do středu. Část pěny blízká středu tedy nemůže dále proreagovávat a po jisté době se zhroutí. Tento pochod ale není zvnějšku rozeznatelný. Uživatel vidí hladký a čistý povrch pěny, který předstírá nejlepší protipožární vlastnosti, avšak v případě požáru je prakticky neúčinný.On the other hand, the outer region of the foam accelerates at higher temperatures. This, however, reduces the insulating effect of the foam as a result of the penetration of heat and water to the center of the foam due to the closure of its pores. Since heat and water cannot reach the center of the foam, its surface reacts so that the capillaries close and thus no further transport of heat and moisture to the center takes place. Thus, the portion of the foam near the center can no longer react and will collapse after some time. But this process is not recognizable from the outside. The user sees a smooth and clean foam surface that pretends to have the best fire performance, but is virtually ineffective in the event of a fire.

Z patentového dokumentu DE-A-42 34 374 jsou pro kabely a jiné požárem ohrožené nebo hořlavé rozvody již známy protipožární přepážkové materiály, sestávající ze směsi látek ve formě dvou složek, které při smísení reagují za vzniku pěnové hmoty ze skupiny polyurethanů a které jsou obtížně vznětlivé a výborně lnou k podkladům minerálního nebo kovového typu. Tyto polyurethano• · «99 «··· • 9 * 9··· · « · ·DE-A-42 34 374 discloses, for cables and other fire-endangered or flammable distribution systems, fire barrier materials consisting of a mixture of substances in the form of two components which, when mixed, react to form a polyurethane foam and which are difficult to obtain. flammable and adheres perfectly to mineral or metallic substrates. These polyurethane 9 * 9 * 9 * 9 ··· · «· ·

999 9 9 9999 . 9 9999 9 · 99 999 999999 9 9 9999 9,999 9 · 99,999,999

9 · 9 · « 99 · 9 · 9

999 9 999 9 999 99 «9 vé pěnové předměty se vytvářejí s použitím polyalkoholu, zejména polyetherpolyolu, jako pojivové složky a isokyanátové složky, zejména diisokyanátu, přičemž polyolová složka může s výhodou obsahovat nadouvací přísady a složky známých protipožárních prostředků. Pěnová hmota přepážkového materiálu se zpracovává přímo v otvoru stavebního dílce po vnesení z vícesložkových patron nebo pomocí dávkovačích dopravních čerpadel. Ukázalo se však, že tento protipožární přepážkový materiál na základě polyurethanových pěn se musí vytvářet pomocí nákladných patron nebo dávkovačích čerpadel a neposkytuje pěnu s dostatečnou pevností, což znesnadňuje nebo znemožňuje použití zejména u těžko přístupných nebo nadhlavních otvorů.The foamed articles are formed using a polyalcohol, in particular a polyether polyol, as a binder component and an isocyanate component, in particular a diisocyanate, wherein the polyol component may advantageously contain blowing agents and components of known fire-fighting agents. The foam material of the barrier material is processed directly in the opening of the component after being introduced from the multi-component cartridges or by means of metering conveyor pumps. However, it has been shown that this fire barrier material based on polyurethane foams must be formed by expensive cartridges or metering pumps and does not provide foam with sufficient strength, which makes it difficult or impossible to use especially in hard-to-reach or overhead openings.

Předmětem patentového dokumentu GB-A-1 404 822 jsou tuhé póly i soky anurátové pěny s vynikající stálostí proti přetváření při vysokých teplotách a vysokou požární odolností. Tyto polyisokyanurátové pěny obsahují jako podstatnou složku nadouvací materiály, tj. organické nebo anorganické pevné materiály, které při zahřívání na teplotu asi 150 °C zvětšují svůj objem o nejméně trojnásobek, například expandovaný grafit nebo vermikulit. Ukázalo se, že tyto nadouvací materiály jsou pro potřebnou stálost v plameni škodlivé tehdy, když takové pěny jsou použity jako protipožární utěsnění v místech proražených otvorů a/nebo průchodů ve stěnách a/nebo stropech budov. Nadouvací složky pod silným tlakem vlivem své mohutné expanze rozkládají pojivou a izolující vrstvu. Ta odprýskává a teplo plamene napadá dosud chráněné pěnové vrstvy.GB-A-1 404 822 relates to rigid poles and rhinestones of anurate foam with excellent resistance to high temperature deformation and high fire resistance. These polyisocyanurate foams contain as a substantial component blowing materials, i.e. organic or inorganic solid materials, which, when heated to a temperature of about 150 ° C, increase their volume by at least three times, for example expanded graphite or vermiculite. These blowing materials have been shown to be detrimental to the requisite flame retention when such foams are used as a fire seal at the locations of punctured openings and / or passages in the walls and / or ceilings of buildings. The blowing components decompose the bonding and insulating layer under strong pressure due to their massive expansion. It sprays and the heat of the flame attacks the hitherto protected foam layers.

Patentový dokument US-A-4 452 829 popisuje nástřikové zesíťované polyisokyanurátové hmoty, které mohou být nastřikovány na povrchy, na nichž rychle zpěňují a zesíťují se za vzniku tuhé nebo • 9US-A-4 452 829 discloses crosslinked crosslinked polyisocyanurate compositions which can be sprayed onto surfaces on which they rapidly foam and crosslink to form a solid or solid material.

• 9• 9

9 9 9 9 9 • 9 9 9 99 9 9 9 • 9 9 9 9

9 9 · 9 999 • 9 9 «<·« 99 9 9 pružné hmoty, která vytváří tepelně stálý a plameno vzdorný povlak. Nástřikové polyisokyanurátové hmoty se připravují směšováním a reakcí dvou složek A a B, z nichž jedna obsahuje methylenbis(difenylisokyanát) s nízkou funkčností a polyethertriol, a druhá polyethertriol a případně hnací činidlo a dále halogenovaný uhlovodík, například chlorofluoromethan, a katalyzátor reakce polyisokyanátu s polyolem. Tyto nástřikové polyisokyanurátové pěnové hmoty však nevykazují uspokojivé vlastnosti z hlediska ani protipožární ochrany, ani stálosti při použití.9 9 · 9 999 • 9 9 «<·« 99 9 9 a flexible material that forms a thermally stable and flame resistant coating. The polyisocyanurate feedstocks are prepared by mixing and reacting two components A and B, one containing low-functionality methylene bis (diphenylisocyanate) and a polyether triol, and the other a polyether triol and optionally a propellant, and a halogenated hydrocarbon such as chlorofluoromethane, and a polyisocyanate-polyol reaction catalyst. However, these injectable polyisocyanurate foams exhibit neither satisfactory fire resistance nor stability in use.

Z patentového dokumentu DE-C-29 30 881 je znám postup přípravy plameno vzdorné urethanem modifikované polyisokyanurátové pěnové hmoty, která vzniká reakcí organického polyisokyanátu s nízkomolekulárním diolem za přítomnosti katalyzátoru trimerizace isokyanátu. Složky používané k přípravě této pěnové hmoty mohou doplňkově obsahovat hnací činidlo a dále stabilizátory pěny a rovněž ohnivzdorné vláknité látky nebo anorganická plniva nebo také sloučeniny fosforu nebo anorganické retardéry hoření, jako například oxid antimonitý. Tyto pěnové hmoty se připravují smísením složek a napěněním ve formě a mohou být použity ve stavebnictví jako tepelně izolační materiály díky jejich zlepšeným tepelně izolačním vlastnostem a plamenovzdornosti. Také tyto polyisokyanurátové pěnové hmoty nejsou vzhledem k jejich nízké počáteční pevnosti vhodné k protipožárnímu utěsňování v místech proražených otvorů a/nebo průchodů ve stěnách a/nebo stropech budov, avšak používají se jako prefabrikované stavební dílce. Hromadná výroba takových tvarovaných dílců je však nákladná a neumožňuje hermetické uzavření nepravidelných ploch proražených otvorů ve zdivu a kabelových vedení. Obecně se nedosahuje dostatečné přilnavosti k podkladu.DE-C-29 30 881 discloses a process for preparing a flame resistant urethane-modified polyisocyanurate foam produced by reacting an organic polyisocyanate with a low molecular weight diol in the presence of an isocyanate trimerization catalyst. The components used to prepare this foam may additionally contain a propellant and further foam stabilizers as well as fire-resistant fibrous or inorganic fillers or alternatively phosphorus compounds or inorganic flame retardants such as antimony trioxide. These foams are prepared by mixing the components and foaming in a mold and can be used in the construction industry as thermal insulating materials due to their improved thermal insulating properties and flame resistance. Also, due to their low initial strength, these polyisocyanurate foams are not suitable for fire-proofing at pierced openings and / or passages in walls and / or ceilings of buildings, but are used as prefabricated building components. However, mass production of such molded parts is expensive and does not allow the hermetic closure of the irregular surfaces of the punched holes in the masonry and cable ducts. In general, insufficient adhesion to the substrate is achieved.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Úkolem vynálezu je vytvořit takovou po lyurethanovou pěnovou hmotu, která může být použita pro vytváření teplu a plameni odolných pěnových hmot, zejména pro protipožární utěsňování proražených otvorů a/nebo průchodů ve stěnách a/nebo stropech budov, a která umožňuje rychlou a bezpečnou instalaci s dobrou přístupností na mnoha podkladech typických pro stavby.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a polyurethane foam which can be used to produce heat and flame resistant foams, in particular for fire-proofing of perforated openings and / or passages in walls and / or ceilings of buildings. accessibility on many substrates typical of buildings.

Tento úkol byl nyní vyřešen reaktivní dvousložkovou polyurethanovou pěnovou hmotou podle nároku 1. Dílčí nároky se týkají výhodných způsobů provedení předmětu vynálezu a postupu protipožárního utěsňování s použitím této dvousložkové polyurethanové pěnové hmoty.This object has now been achieved by the reactive two-component polyurethane foam according to claim 1. The subclaims relate to preferred embodiments of the present invention and a fire sealing process using the two-component polyurethane foam.

Předmětem vynálezu je tedy reaktivní dvousložková polyurethanová pěnová hmota pro vytváření teplu a plameni odolných pěnových hmot s polyolovou složkou (A) a polyisokyanátovou složkou (B), vyznačující se tím, že polyolová složka (A) obsahuje (Al) 39,5 až 92,2 % hm. nejméně jednoho polyesteralkoholu s hydroxylovým číslem v rozmezí 130 až 550 a viskozitou 4000 až 10 000 mPas, (A2) 0,6 až 4,0 % hm. jednoho nebo několika katalyzátorů reakce polyolu s polyisokyanátem, (A3) 0,2 až 1,4 % hm. nejméně jednoho chemického hnacího činidla, (A4) 6,5 až 32,5 % hm. nejméně jednoho fyzikálního hnacího činidla a (A5) 0,5 až 22,6 % hm. červeného fosforu; polyisokyanátová složka (B) obsahuje (B1) 78,9 ažAccordingly, the present invention provides a reactive two-component polyurethane foam for forming heat and flame resistant foams with a polyol component (A) and a polyisocyanate component (B), characterized in that the polyol component (A) comprises (Al) 39.5 to 92, 2% wt. % of at least one polyester alcohol having a hydroxyl number of 130 to 550 and a viscosity of 4000 to 10,000 mPas, (A2) 0.6 to 4.0 wt. % of one or more polyol / polyisocyanate reaction catalysts, (A3) 0.2 to 1.4 wt. at least one chemical propellant, (A4) 6.5 to 32.5 wt. at least one physical propellant and (A5) 0.5 to 22.6 wt. red phosphorus; the polyisocyanate component (B) comprises (B1) 78.9 to 100

99,9 % hm. nejméně jednoho organického polyisokyanátu s průměrnou isokyanátovou funkčností více než 2,2 a (B2) 0,1 až 21,1 % hm. nejméně jednoho fyzikálního hnacího činidla; poměr isoky799.9 wt. % of at least one organic polyisocyanate having an average isocyanate functionality of more than 2.2; and (B2) 0.1 to 21.1 wt. at least one physical propellant; isocyanate ratio7

0* • · anátových skupin polyisokyanátové složky (B) ke skupinám OH polyolové složky (A) činí 1,4 až 3,0 k 1; a pěnová hmota je prosta tuhých nadouvacích látek, které její objem při zahřívání zvětšují.The anatate groups of the polyisocyanate component (B) to the OH groups of the polyol component (A) are 1.4 to 3.0 to 1; and the foam is free of solid blowing agents which increase its volume upon heating.

Podstatným znakem polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu je, že obě oddělené složky, jmenovitě polyolová složka (A) a polyisokyanátová složka (B), obsahují všechny složky, jež v rámci exotermické reakce, která probíhá bez problémů i při teplotě podkladu 5 °C, vytvoří trojrozměrnou zesíťovanou polyurethanovou pěnu, vyznačující se překvapivě výhodnými protipožárními vlastnostmi. Díky přítomnosti fyzikálního hnacího činidla v obou složkách je zejména možné všechny složky polyurethanové pěnové hmoty dávkovat tlakem hnacího činidla z tlakové nádoby, v níž se nacházejí, takže je potřeba pouze hadicový přívod s výstupním ventilem, což umožňuje bez dalšího nanášet pěnu i do nesnadno dostupných otvorů. Kromě toho při unikání těchto fyzikálních hnacích činidel dochází k přídavnému napěnění pěny, což vede ke zvýšené počáteční tuhosti pěny, takže tyto pěnové hmoty mohou být používány i při práci nad hlavou u velkých průchodů stropů bez použití bednění nebo obdobných zařízení.An essential feature of the polyurethane foam according to the invention is that the two separate components, namely the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B), contain all the components which, in the exothermic reaction which proceeds without problems even at substrate temperature of 5 ° C three-dimensional cross-linked polyurethane foam, characterized by surprisingly advantageous fire-resistance properties. In particular, due to the presence of a physical propellant in both components, all the polyurethane foam components can be dispensed by propellant pressure from the pressure vessel in which they are located, so that only a hose inlet with an outlet valve is required, allowing foam to be applied without difficulty . In addition, leakage of these physical propellants results in additional foaming of the foam, resulting in increased initial rigidity of the foam, so that these foams can also be used for overhead work in large ceiling passages without the use of formwork or similar devices.

Důsledkem použití reaktivní dvousložkové polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu je již použití bednění otvoru ani při jednostranném přístupu k němu nezbytné stejně málo jako přizpůsobování geometrie otvoru protipožárnímu materiálu nebo přizpůsobování protipožárního materiálu tvaru otvoru. Dokončovací opracování po vytvrzení okrajováním, ořezáváním a podobně je tudíž rychlé a jednoduše proveditelné, takže nově vytvořené otvory po odstraněných kabelech nebo trubkách mohou být znovu uzavřeny rychle a jednoduše.As a consequence of the use of the reactive two-component polyurethane foam according to the invention, the use of the formwork of the aperture, even with a one-sided access thereto, is no longer necessary to adapt the geometry of the aperture to the fire-retardant material. Thus, finishing after curing by flashing, trimming and the like is quick and easy to perform, so that newly formed holes after removed cables or pipes can be resealed quickly and easily.

··· ···« « · · · ··« · · · · · ···· ··· «« · · · · · · · · · ·

8· *··· * · « · ··· ··· * * · · · * ··· · ··· ···· ·· «·8 * · * * * * * · * · · · · · · · · · ·

Použitím vybraných polyesteralkoholů a červeného fosforu v polyolové složce (A) se dosáhne vysoké účinnosti protipožární ochrany, která je vyšší než u materiálů podle patentových dokumentů DE-A-32 34 374, popř. GB-B-1 404 822.By using selected polyester alcohols and red phosphorus in the polyol component (A), a high fire protection efficiency is achieved, which is higher than that of the materials according to DE-A-32 34 374, respectively. GB-B-1 404 822.

Významným znakem vynálezu je, že polyurethanová pěnová hmota je prosta přidaných tuhých nadouvacích látek, které zvětšují svůj objem při zahřívání, jako například expandovaný grafit, vermikulit nebo obdobné látky s vrstevnatou strukturou, které se při zahřívání nadouvají a svůj objem zvětšují nejméně na trojnásobek. Ukázalo se, že přítomnost takovýchto nadouvacích látek je nevýhodná, neboť takto vzniklá matrice je příliš křehká a příliš málo pevná, takže matrice v případě požáru odprýskává, což má za následek rychlou ztrátu izolačních vlastností a rychlé pronikání depolymerizačního pásma do pěnového předmětu.An important feature of the invention is that the polyurethane foam is free of added solid blowing agents which increase its volume upon heating, such as expanded graphite, vermiculite or the like with a layered structure, which swell upon heating and increase its volume at least three times. The presence of such blowing agents has been shown to be disadvantageous because the resulting matrix is too brittle and too weakly solid so that the matrix sprays in the event of fire, resulting in a rapid loss of insulating properties and rapid penetration of the depolymerization zone into the foam article.

Naproti tomu dvousložková polyurethanová pěnová hmota podle vynálezu poskytuje polyurethanovou pěnu, která optimálně splňuje požadavky dílů 5, 9, 11 a 12 normy DIN 4102 na preventivní protipožární ochranu staveb.In contrast, the two-component polyurethane foam according to the invention provides a polyurethane foam which optimally meets the requirements of parts 5, 9, 11 and 12 of DIN 4102 for preventive fire protection of buildings.

Dvousložková polyurethanová pěnová hmota podle vynálezu obsahuje v polyolové složce (A) jako polyesteralkohol (Al) s výhodou aromatický polyesteralkohol s hydroxylovým číslem v rozmezí od 130 do 550, jako například v obchodě dostupný aromatický polyesteralkohol Terol 196 s hydroxylovou funkčností 2, číslem kyselosti asi 3 a hydroxylovým číslem asi 178.The two-component polyurethane foam according to the invention contains in the polyol component (A) such as a polyester alcohol (Al) preferably an aromatic polyester alcohol having a hydroxyl number ranging from 130 to 550, such as a commercially available aromatic polyester alcohol Terol 196 with hydroxyl functionality 2; and a hydroxyl number of about 178.

··« ···« · · · · • · « « · ···· • ♦··» · ♦ » « 9·· ···· 9 «« «« «« «« «« «« «9« «9

9· · · · · · •·· · ······· a · ·«9 · · · · · · · ··· · · ««

Jako katalyzátor (A2) se s výhodou uplatňuje směs katalyzátorů, které katalyzují reakci polyolů s polyisokyanátem za vzniku polyisokyanu rétových skupin (trimerizační katalyzátory) a případně polyurethanových skupin a/nebo polymočovinových skupin. Pro dosažení vysoké hodnoty požární odolnosti je nezbytná přítomnost trimerizační ho katalyzátoru k vytvoření polyurethanové pěny obsahující vysoký podíl isokyanurátových skupin. Takové katalyzátory, které katalyzují trimerizaci isokyanátů za vzniku isokyanurátů, jsou odborníkům obecně známé. Jedná se s výhodou o kovové soli organických a/nebo anorganických kyselin, jako jsou například soli alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin karbonových kyselin, jako například octan sodný, octan draselný, adipát draselný, benzoát sodný, oktoát draselný nebo také soli cínu, jako oktoát cínatý, nebo oktoát olovnatý, nebo na druhé straně o alifatické a aromatické aminy, s výhodou terciární aminy, jako například 2,4,6,-tri s(d i methyl amino methyl)-fenol, tri ethyl amin, N-ethylmorfolin, N-methyImorfolin, tetramethy 1 iminobispropylamin a podobně. Takové trimerizační katalyzátory jsou například popsány v britském patentovém spise 1 404 822 nebo v patentovém spise USA 4,880,848.Catalyst (A2) is preferably a mixture of catalysts which catalyze the reaction of polyols with a polyisocyanate to form a polyisocyanate of the rime groups (trimerization catalysts) and optionally polyurethane groups and / or polyurea groups. To achieve a high fire resistance value, the presence of a trimerization catalyst is necessary to form a polyurethane foam containing a high proportion of isocyanurate groups. Such catalysts which catalyze the trimerization of isocyanates to form isocyanurates are generally known to those skilled in the art. These are preferably metal salts of organic and / or inorganic acids, such as alkali metal or alkaline earth metal salts of carbon acids, such as sodium acetate, potassium acetate, potassium adipate, sodium benzoate, potassium octoate, or also tin salts such as octoate stannous or lead octoate, or on the other hand, aliphatic and aromatic amines, preferably tertiary amines such as 2,4,6, -tris (di methyl amino methyl) -phenol, triethylamine, N-ethylmorpholine, N methylmorpholine, tetramethyliminobispropylamine and the like. Such trimerization catalysts are described, for example, in British Patent 1,404,822 or in US Patent 4,880,848.

Kromě podle vynálezu přednostního trimerizační ho katalyzátoru může katalyzátor použitý v polyolové složce (A) obsahovat katalyzátor, který s polyisokyanátem reaguje za vzniku polyurethanových a/nebo polymočovinových skupin. Katalyzátory tohoto typu jsou aminy, jako například tetramethyliminobispropylamin, dimethylcyklohexylamin, které jsou například v obchodě dostupné pod označením Catalyst LB nebo Polycat.In addition to the preferred trimerization catalyst of the invention, the catalyst used in the polyol component (A) may comprise a catalyst that reacts with the polyisocyanate to form polyurethane and / or polyurea groups. Catalysts of this type are amines, such as tetramethyliminobispropylamine, dimethylcyclohexylamine, which are commercially available, for example, under the designation Catalyst LB or Polycat.

♦ · * · · «« · · · · • · · · · • · · · · · « · · ·»· • · · · * · ··· · «·« ··«» ·· «·♦ * «« «« * * * * * * * «« «« «« * * «* *

S výhodou se používá směs katalyzátorů, která obsahuje nejméně jeden trimerizační katalyzátor a případně jeden nebo několik katalyzátorů pro vznik polyurethanových skupin a/nebo polymočovinových skupin.Preferably, a catalyst mixture is used which comprises at least one trimerization catalyst and optionally one or more catalysts to form polyurethane groups and / or polyurea groups.

Jako složku (A3) obsahuje polyolová složka (A) polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu chemické hnací činidlo, tj. látku, která s jednou nebo několika složkami polyolové složky (A) nebo polyisokyanátové složky (B) reaguje, zejména s polyisokyanátem, a která při této reakci uvolňuje plyny. Přednostním chemickým hnacím činidlem je voda, jež při reakci s polyisokyanátem uvolňuje oxid uhličitý, který způsobuje napěnění vzniklého reakčního produktu.As component (A3), the polyol component (A) of the polyurethane foam according to the invention comprises a chemical propellant, i.e. a substance which reacts with one or more of the polyol component (A) or the polyisocyanate component (B), in particular a polyisocyanate and this reaction releases gases. The preferred chemical propellant is water, which upon reaction with the polyisocyanate releases carbon dioxide, which causes the resulting reaction product to foam.

Jako polyolová složka (A) tak polyisokyanátová složka (B) obsahují nezbytně fyzikální hnací činidlo, t j. látku s relativně nízkým bodem varu, který leží pod 170 °C, s výhodou pod 75 °C, ještě výhodněji pod 0 °C. Protože probíhající celková reakce polyolové složky (A) s polyisokyanátovou složkou (B) je silně exothermní, dojde při ní k překročení bodu varu fyzikálního hnacího činidla, takže se vypaří a celý systém napění. Podle vynálezu se s výhodou používá fyzikální hnací činidlo s bodem varu ležícím pod 0 °C, protože lze pomocí tohoto hnacího činidla obě složky požadované polyurethanové hmoty, s výhodou plněné do oddělených tlakových nádob, z těchto tlakových nádob uvolňovat a způsobit tak doplňkové napěnění materiálu, neboť se dosáhne velmi vysokého expanzního tlaku vytvářející se pěny, kterážto pěna se při použití vtlačí do všech štěrbin upravovaného otvoru a důkladně přilne k okolním materiálům. Přítomnost vypařujícího se fyzikálního hnacího činidla současně způsobuje zvýšenou pevnost vytvářené pěny, takže se ·Both the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) necessarily contain a physical propellant, i.e. a substance with a relatively low boiling point which lies below 170 ° C, preferably below 75 ° C, even more preferably below 0 ° C. Because the overall reaction of the polyol component (A) with the polyisocyanate component (B) is strongly exothermic, the boiling point of the physical propellant is exceeded, so that it evaporates and the whole system foams. According to the invention, a physical propellant with a boiling point below 0 ° C is advantageously used, since the propellant can release both components of the desired polyurethane mass, preferably filled into separate pressure vessels, from these pressure vessels and cause additional foaming of the material, since a very high expansion pressure of the foam to be produced is achieved, which foam, in use, is pressed into all slots of the opening to be treated and adheres closely to the surrounding materials. At the same time, the presence of the evaporating physical propellant causes increased foam strength, so that

• · • · · 99 9 9 9 999 9 9 9 9

99

9 9 9 může používat jednoduchým způsobem i v těžko přístupných nebo nad hlavou ležících místech.9 9 9 can be used even in hard-to-reach or overhead areas.

Podle vynálezu se přednostně jako fyzikální hnací činidla používají fluorovaná hnací činidla, jako například 1,1,1,2-tetrafluoroethan (hnací činidlo 134a), a/nebo 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan (hnací činidlo 227). Podle vynálezu je též možné jako fyzikální hnací činidlo zvolit směs sestávající z fluorovaných hnacích činidel výše uvedeného druhu a z popanu, butanu a/nebo dimethyletheru. V tomto případě mohou být fyzikální hnací činidla použitá v polyolové složce (A) a v polyisokyanátové složce (B) shodná nebo též rozdílná.According to the invention, fluorinated propellants such as 1,1,1,2-tetrafluoroethane (propellant 134a) and / or 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane (propellant) are preferably used as physical propellants. reagent 227). According to the invention, it is also possible to select as a physical propellant a mixture consisting of fluorinated propellants of the aforementioned type and of ash, butane and / or dimethyl ether. In this case, the physical propellants used in the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) may be the same or different.

Jako významnou součást obsahuje polyolová složka (A) polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu jako složku (A5) Červený fosfor, který se s výhodou používá práškový nebo ve formě částic a povrstvený popřípadě opouzdřený, například obalený melaminovou pryskyřicí.As an important component, the polyol component (A) of the polyurethane foam according to the invention comprises as component (A5) Red phosphorus, which is preferably used in powder or particulate form and coated or encapsulated, for example, coated with a melamine resin.

Jak již bylo výše uvedeno, obsahuje polyolová složka (A) polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu nejméně jeden polyesteralkohol. Ukázalo se však jako výhodné používat směs polyolů s odstupňovanou reaktivitou. Nyní však bylo zjištěno, že je výhodné používat směs polyolů s odstupňovanou reaktivitou. Proto obsahuje polyolová složka (A) s výhodou jako doplňkovou složku (A6) 0 až 1,9 % hm. s polyolovou složkou dále reagujícího uhlovodíku s hydroxylovým číslem v rozmezí od 900 do 2000 a viskozitou v rozmezí od 1000 do 5000 mPas, s výhodou alifatický diol, ještě výhodněji 1,4-butandiol a/nebo glycerol. Tyto vysoce reaktivní polyoly s hydroxylovým číslem v v rozmezí od 900 do 2000 sloužíAs mentioned above, the polyol component (A) of the polyurethane foam according to the invention comprises at least one polyester alcohol. However, it has proved to be advantageous to use a mixture of polyols with graded reactivity. However, it has now been found to be advantageous to use a mixture of polyols with graded reactivity. Therefore, the polyol component (A) preferably contains from 0 to 1.9 wt. with a polyol component of a further reactive hydrocarbon having a hydroxyl number of from 900 to 2000 and a viscosity of from 1000 to 5000 mPas, preferably an aliphatic diol, even more preferably 1,4-butanediol and / or glycerol. These highly reactive polyols with a hydroxyl number ranging from 900 to 2000 serve

«9 · · · · « 9 • · » · · · • · · ······ • · · · <·«···« ·· «9 jako rozněcovače větší skupiny středně silně reaktivních polyolů, které mohou být přítomny v množství od 0 do 4,5 % hm. jako doplňková složka (A7).V tomto případě se jedná o polyetheralkoholy s hydroxylovým číslem v rozmezí od 600 do 1200 a s viskozitou v rozmezí od 4000 do 10 000 mPas. Tyto středně reaktivní polyoly, jejichž reakce je podnícena vysoce reaktivními polyoly prvně uvedeného druhu (A6) iniciují dále reakci množstevně největší skupiny polyesteralkoholů (Al) s hydroxylovým číslem v rozmezí od 170 do 550.9 as igniters of a larger group of moderately reactive polyols, which may be present in an amount of from 0 to 4.5 wt. As an additional component (A7), these are polyether alcohols having a hydroxyl number of from 600 to 1200 and a viscosity of from 4000 to 10 000 mPas. These moderately reactive polyols, the reaction of which is stimulated by highly reactive polyols of the first type (A6), further initiate the reaction of the largest group of polyester alcohols (Al) with a hydroxyl number in the range of 170 to 550.

Použitím takové kombinace sestávající z aromatického polyesteralkoholu jako hlavní složky a diolu s jedním nebo několika polyetheralkoholy definovaného druhu jako vedlejší složky vzniká požadovaná polyurethanová pěnová hmota jako produkt s ještě více zlepšenými vlastnostmi z hlediska praktického použití a dosaženými pevnostními a protipožárními vlastnostmi.The use of such a combination consisting of an aromatic polyester alcohol as the main component and a diol with one or more polyether alcohols of a defined type as the secondary component produces the desired polyurethane foam as a product with even more improved practical use properties and strength and fire performance.

K dalšímu zlepšení vlastností pěny je možné k polyolové složce (A) přidat jako doplňkovou složku (A8) 0 až 1,0 % hm. nejméně jednoho stabilizátoru pěny, například organického silikonového stabilizátoru pěny, povrchově aktivního siloxanu a/nebo silanu, s výhodou koncově modifikovaného polysiloxanu.To further improve the foam properties, 0 to 1.0 wt.% May be added to the polyol component (A) as an additional component (A8). at least one foam stabilizer, for example an organic silicone foam stabilizer, a surfactant siloxane and / or silane, preferably an end-modified polysiloxane.

Stabilizátor pěny působí na vytvoření převážně uzavřených buněk, čímž se zvyšuje izolační působení pěny a tím i požární odpor. Ukázalo se, že pěna s uzavřenými buňkami prohořuje poloviční rychlostí než polyurethanová pěna s převážně otevřenými buňkami. Stabilizátorem pěny se navíc zvyšuje mechanická pevnost struktury buňky.The foam stabilizer acts to form mostly closed cells, thereby increasing the insulating effect of the foam and thus the fire resistance. The closed cell foam has been shown to burn at half the rate of a predominantly open cell polyurethane foam. In addition, the foam stabilizer increases the mechanical strength of the cell structure.

·· • 44

4 ·*· 4 4 44 4 • · 4 4 4 44 · * · 4 4 44 4

4 4 94 9 49 94 4 94 9 50 9

4 4 94 4 9

4944944 4 · «44944945 4 · «4

Polyisokyanátová složka (B) obsahuje jako hlavní složku (Bl) nejméně jeden organický polyisokyanát s průměrnou isokyanátovou funkčností více než 2,2, s výhodou od 2,25 do 3,2 nebo více, přičemž za isokyanátovou funkčnost se považuje počet isokyanátových skupin vztažený na jednu molekulu. Charakteristikou vynálezu je tedy skutečnost, že polyisokyanáty obsažené v polyisokyanátové složce (B) vykazují větší počet isokyanátových skupin než je počet reaktivních vodíkových atomů, jmenovitě hydroxylových skupin, který je k dispozici v polyolové složce (A). Tyto přespočetné isokyanátové skupiny jsou potřebné pro vytvoření polyisokyanurátových skupin působením trimerizaěních katalyzátorů a poskytují žádanou vysokou strukturní pevnost a požární stálost. Proto činí poměr počtu isokyanátových skupin polyisokyanátové složky (B) k počtu hydroxylových skupin v polyolové složce (A), označovaný též jako index NCO/OH, 1,4 až 3,0 k 1, s výhodou 1,55 až 2,5 k 1. Tento poměr se může nastavovat pomocí druhu a množství polyolových složek v polyolové složce (A) a pomocí druhu a ,množství polyisokyanátů v polyisokyanátové složce (B), jakož i použitým hmotnostním poměrem složky (A) ke složce (B), který v dále popsaných případech provedení činí od 1,6 do 2,5 k 1.The polyisocyanate component (B) comprises as the main component (B1) at least one organic polyisocyanate having an average isocyanate functionality of more than 2.2, preferably from 2.25 to 3.2 or more, the isocyanate functionality being considered to be the number of isocyanate groups based on one molecule. It is therefore a feature of the invention that the polyisocyanates contained in the polyisocyanate component (B) exhibit a greater number of isocyanate groups than the number of reactive hydrogen atoms, namely hydroxyl groups, available in the polyol component (A). These abundant isocyanate groups are needed to form polyisocyanurate groups by trimerization catalysts and provide the desired high structural strength and fire resistance. Therefore, the ratio of the number of isocyanate groups of the polyisocyanate component (B) to the number of hydroxyl groups in the polyol component (A), also referred to as the NCO / OH index, is 1.4 to 3.0 to 1, preferably 1.55 to 2.5 to 1. This ratio can be adjusted by the type and amount of polyol components in the polyol component (A) and by the type a, amount of polyisocyanates in the polyisocyanate component (B), and by the weight ratio of component (A) to component (B) used. The embodiments described below are from 1.6 to 2.5 to 1.

Podle vynálezu použité vysoce reaktivní polyisokyanáty způsobují dobré prostorové zesíťování se všemi použitými reagenty, zejména s polyoly, aminy a všeobecně uhlovodíky obsahujícími hydroxylové skupiny včetně reakce navzájem mezi sebou. Jako organický polyisokyanát (Bl) obsahuje polyisokyanátová složka (B) s výhodou nejméně jeden polyarylpolyalkylenpolyisokyanát, například polymethylenpolyfenylpolyisokyanát s následujícím všeobecným vzorcemThe highly reactive polyisocyanates used according to the invention cause good spatial crosslinking with all the reagents used, in particular polyols, amines and, in general, hydrocarbons containing hydroxyl groups, including the reaction with each other. As the organic polyisocyanate (B1), the polyisocyanate component (B) preferably comprises at least one polyaryl polyalkylene polyisocyanate, for example a polymethylene polyphenyl polyisocyanate having the following general formula:

9 • 9 • · 9 9999 9«·9 ··♦ · 9 «9999 • 9 • · 9 9999 9 «· 9 ·· ♦ · 9« 999

9999 9 9 9 9 999 999 «9 · · 9 99999 9 9 9 9 999 999 9 9 · 9 9

99· 9 999 9999 99 9999 · 9,999,999 99,99

kde η je číslo s hodnotou od 1 do 2, takže se dosáhne průměrné isokyanátové funkčnosti nejméně 2, s výhodou nejméně 2,5 a ještě výhodněji od 2,25 do 3,2.wherein η is a number with a value of 1 to 2 such that an average isocyanate functionality of at least 2, preferably at least 2.5, and even more preferably from 2.25 to 3.2 is achieved.

Podle vynálezu je důležité, aby se poměr isokyanátových skupin k hydroxylovým skupinám v použitých složkách polyisokyanátové složky (B) a polyolové složky (A) nacházel v rozmezí od 2 do 8 k 1 a s výhodou od 4 do 7 k 1, takže je třeba polyisokyanát používat s výhodou v takovém množství, aby poskytlo 200 až 800 %, s výhodou 400 až 700 % stechiometrického množství isokyanátových skupin, které jsou k dispozici pro reakci všech hydroxylových skupin, jež jsou obsaženy ve všech polyolech použitých jako reagenty.According to the invention, it is important that the ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups in the used components of the polyisocyanate component (B) and the polyol component (A) is in the range from 2 to 8 to 1 and preferably from 4 to 7 to 1. preferably in an amount to provide 200 to 800%, preferably 400 to 700% of the stoichiometric amount of isocyanate groups available for the reaction of all hydroxyl groups contained in all polyols used as reagents.

Podle zkušeností získaných při předkládaném vynálezu musejí být polyolová složka (A) a polyisokyanátová složka (B) smíseny za vzniku výrazného nadbytku isokyanátu, tak aby se reakcí isokyanátu působením trimerizaěního katalyzátoru dosáhlo vzniku isokyanurátové struktury. Toho se dosáhne použitím definovaný ch hmotnostních poměrů polyisokyanátové složky (B) k polyolové složce (A) od 1,6 do 2,5 k 1.According to the experience of the present invention, the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) must be mixed to form a significant excess of isocyanate so as to obtain an isocyanurate structure by reaction of the isocyanate with the trimerization catalyst. This is achieved using a defined weight ratio of polyisocyanate component (B) to polyol component (A) of from 1.6 to 2.5 to 1.

• 4 4 44 44444 44 4444

44« 4444 444444 4444 4444

444 4 4 4444444 4 4 4445

4444 44 44 444 444 < 44 44 44 ¹-⁷ 444 4 444 4444 44 44 používané póly isokyanáty, které odpovídají vzorci OCN-R-NCO, kde R znamená alifatický nebo aromatický, s výhodou aromatický zbytek, jako například toluendiisokyanát, ch!orfenyl-2,4-diisokyanát, ethy lendi i sokyanát, 1,4,-tetramethyldiisokyanát, p-fenylendiisokyanát, hexamethylendiisokyanát, 3,3 ,-dimethyl-4,4-bifenylendi i sokyanát, 3,3-dimethoxy-4,4-bifenylendiisokyanát a zejména difenylmethan-4,4-di i sokyanát.4444 44 44,444,444 <44 44 44 ^{^1-7} 444 4444 4444 44 44 Using polyisocyanates corresponding to formula: OCN-R-NCO, wherein R is an aliphatic or aromatic, preferably aromatic residue, such as toluene, chlorophenyl -2,4-diisocyanate, ethylenediisocyanate, 1,4'-tetramethyldiisocyanate, p-phenylenediisocyanate, hexamethylenediisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4-biphenylenediocyanate, 3,3-dimethoxy-4,4- biphenylene diisocyanate and in particular diphenylmethane-4,4-diisocyanate.

Polyisokyanátová složka (B) může jako doplňkovou složku (B3) obsahovat 0 až 0,4 % hm. nejméně jednoho stabilizátoru pěny. Jako stabilizátor pěny může být použit takového typu jak je uvedeno výše, přičemž polyolová složka (A) a polyisokyanátová složka (B) mohou obsahovat stejné nebo odlišné stabilizátory pěny.The polyisocyanate component (B) may contain 0 to 0.4 wt. at least one foam stabilizer. The type of foam stabilizer used may be as described above, wherein the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) may contain the same or different foam stabilizers.

Podle vynálezu je dále možné k polyolové složce (A) přidat jako doplňkovou složku (A9) 0 až 3,4 % hm. anorganického protiplamenového činidla, jako například polyfosforečnan amonný, s výhodou práškový nebo ve formě částic a opouzdřený melaminovou pryskyřicí. Přednostně obsahuje polyolová složka (A) červený fosfor (A5) a anorganické protiplamenové činidlo (A9) ve směšovacím poměru od 60 do 80 % hm. červeného fosforu k od 4 0 do 20 % hm. anorganického protipožárního činidla.According to the invention, it is furthermore possible to add 0 to 3.4% by weight of the polyol component (A) as an additional component (A9). an inorganic flame retardant, such as ammonium polyphosphate, preferably powdered or particulate and encapsulated with a melamine resin. Preferably, the polyol component (A) comprises red phosphorus (A5) and the inorganic flame retardant (A9) in a mixing ratio of from 60 to 80 wt%. % red phosphorus k from 40 to 20 wt. an inorganic fire retardant.

Dále je možné k polyolové složce (A) přidat jako doplňkovou složku (A10) 0 až 5,0 % hm., s výhodou 1 až 3 % hm. anorganické protipožární přísady, například přísady vytvářející škraloupovitý nebo skelný povlak, jako je například fosforečnan, boritan, křemičitan tavící se při nízké teplotě, oxid, hydroxid nebo uhličitan alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, hydratovanou sůl, ablační prostředek, hydraulicky tuhnoucí hlinitokřemičitan kovu ·· BB • · · · · · · BBBB ··♦ · · BBBBIt is furthermore possible to add 0 to 5.0% by weight, preferably 1 to 3% by weight, of the polyol component (A) as an additional component (A10). inorganic fire retardants, for example, a crust or glass coating additive such as a phosphate, borate, low-melting silicate, alkali metal or alkaline earth metal oxide, hydroxide or carbonate, hydrated salt, ablating agent, hydraulically setting aluminum aluminosilicate ·· BB • BBBB BBBB

-x · BBBB · · · Β ΒΒΒ ΒΒΒ-x · BBBB · · Β Β ΒΒΒ

1ή · · · · · ·1ή · · · · · ·

ΒΒΒ Β ΒΒΒ ΒΒΒΒ «Β ΒΒ kalického kovu nebo kovu alkalických zemin, hydratovanou sůl, ablační prostředek, hydraulicky tuhnoucí hlinitokřemičitan kovu alkalických zemin, sádrovec a/nebo melamin nebo derivát melaminu.Calcium or alkaline earth metal, hydrated salt, ablating agent, hydraulically setting alkaline earth aluminosilicate, gypsum and / or melamine, or melamine derivative.

Polyolová složka (A) může obsahovat jako další doplňkovou složku nebo namísto protipožární přísady (A10) jako doplňkovou složku (Al 1) 0 až 3,4 % hm. jednoho nebo několika organických protiplamenových činidel, jako je například halogenovaný uhlovodík, uhlovodík obsahující fosfor a/nebo dusíkatá sloučenina, přičemž tyto složky mohou být použity samostatně nebo ve formě směsi. Výhodnými proti plame nový mi činidly jsou trichloropropyl fosfát, melamin, triethylfosfát a/nebo soli nebo estery fosfonové kyseliny, například diethylenethylfosfonát.The polyol component (A) may contain from 0 to 3.4 wt.% As an additional additive component or in place of the additive (A10) as an additive component (A1). % of one or more organic flame retardants, such as a halogenated hydrocarbon, a phosphorus-containing hydrocarbon, and / or a nitrogenous compound, which components may be used alone or in the form of a mixture. Preferred flame retardants are trichloropropyl phosphate, melamine, triethyl phosphate and / or phosphonic acid salts or esters, for example diethylene ethyl phosphonate.

Podle dalšího výhodného způsobu provedení vynálezu je možné do polyolové složky (A) a nebo do polyisokyanátové složky (B) jako doplňkovou složku (A12) respektive (B4) 0 až 0,9 % hm. stejného nebo rozdílného barvicího prostředku. Tyto barvicí prostředky, u nichž se s výhodou jedná o anorganické nebo organické pigmenty a/nebo organická barviva, slouží k tomu, aby konečnému uživateli ukázaly, zda obě složky při vnášení do utěsňovaného průrazu nebo otvoru jsou ve vhodném směšovacím poměru, neboť při přítomnosti takových barvicích prostředků se v závislosti na směšovacích poměrech složek dosáhne různého zbarvení napěňované směsi. Pomocí barevné tabulky a vhodného směšovacího zařízení má konečný uživatel možnost měnit směšovací poměr v závislosti na požadovaných vlastnostech pěny a ověřovat ho podle dosaženého zabarvení směsi.According to a further preferred embodiment of the invention, 0 to 0.9 wt.% May be added to the polyol component (A) or to the polyisocyanate component (B) as an additional component (A12) or (B4), respectively. same or different colorant. These coloring agents, which are preferably inorganic or organic pigments and / or organic dyes, serve to show to the end user whether the two components, when introduced into the sealed breakthrough or aperture, are in a suitable mixing ratio, since in the presence of such coloring agents, depending on the mixing ratios of the components, different colors of the foamed composition are obtained. By means of a color chart and a suitable mixing device, the end user has the possibility to vary the mixing ratio depending on the desired properties of the foam and to verify it according to the color of the mixture achieved.

« * ·· ·· • · · · · · • · · · · * « ·· · «·· • · · • ·♦*· ·· ··* * * * * * * * * * * * * · * *

Podle jednoho zvláště doporučovaného způsobu provedení vynálezu jsou polyolová složka (A) a polyisokyanátová složka (B) umístěny v oddělených tlakových nádržích, které jsou ohebnou hadicí spojeny s vypouštěcím zařízením, kteréžto vypouštěcí zařízení sestává ze směšovací hlavy. Tlakové nádoby jsou s výhodou jednokomorové nebo dvoukomorové tlakové nádrže z ocelového plechu nebo z hliníku. Dvoukomorové tlakové nádrže jsou nádrže , v nichž je každá příslušná složka polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu umístěna v jednom pružném vaku, který tvoří jednu komoru dvoukomorové tlakové nádrže, zatímco na vnější straně vaků umístěná druhá komora se nachází pod tlakem plynu, který vytlačuje složky polyurethanové pěnové hmoty nacházející se ve vnitřních vacích z dvoukomorové tlakové nádrže. Proto je výhodné, aby se vnitřní vaky obou dvoukomorových tlakových nádrží se složkami polyolové složky (A), popřípadě polyisokyanátové složky (B), dodávaly odděleně a pak pod tlakem plnily 20 až 50 % potřebného množství fyzikálního hnacího činidla (A4), popřípadě (B2), zatímco dutý prostor mezi vnitřními vaky a stěnou nádrže je vyplněn stlačeným plynem, s výhodou stlačeným vzduchem nebo dusíkem.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) are disposed in separate pressure tanks which are connected by a flexible hose to a discharge device, which discharge device consists of a mixing head. The pressure vessels are preferably single-chamber or dual-chamber pressure tanks made of sheet steel or aluminum. Two-chamber pressure tanks are tanks in which each respective polyurethane foam component of the invention is housed in one flexible bag that constitutes one chamber of the two-chamber pressure tank, while the other chamber located on the outside of the bags is located under the pressure of gas that expels the polyurethane foam components. masses contained in the inner bags of a two-chamber pressure tank. Therefore, it is preferable that the inner bags of the two bicameral pressure tanks with the components of the polyol component (A) or the polyisocyanate component (B) are supplied separately and then pressurized to 20 to 50% of the required amount of physical propellant (A4) or (B2). ), while the hollow space between the inner bags and the wall of the tank is filled with compressed gas, preferably compressed air or nitrogen.

Při použití takových dvoukomorových tlakových nádrží je výhodné snížit množství hnacího činidla vnášeného do vnitřního vaku na polovinu až pětinu určeného množství, neboť celkového vytlačovacího tlaku se dosáhne plynem nacházejícím se pod tlakem ve vnější nádrži. Dále je možné vnitřní vak před plněním vybavit mechanickým zařízením, které přebírá funkci vířícího prvku k rozvíření materiálu při protřepání, jinak je možné optimální uvolňování obsahu vaku zajistit ventilem.When using such two-chamber pressure tanks, it is preferable to reduce the amount of propellant introduced into the inner bag by half to one fifth of the determined amount, since the total displacement pressure is achieved by the gas under pressure in the outer tank. Furthermore, before filling, the inner bag can be equipped with a mechanical device which takes over the function of the swirl element to whirl the material upon shaking, otherwise the optimum release of the bag contents can be ensured by a valve.

« • 9«• 9

9*99 9 • 9 9 ·9 * 99 9

999 999999 999

99

9999

Další možnost použití takových dvoukomorových tlakových nádrží spočívá v tom, že se vnitřní vak dodává se směsí katalyzátorů a s chemickým hnacím činidlem a hlavní složka materiálu je umístěna v okolním vnitřním prostoru dvoukomorové tlakové nádrže a tyto složky se přivádějí k vypouštěcímu zařízení oddělenými hadicemi, takže se během činnosti vypouštěcího zařízení hlavní složky automaticky z hlavního vaku přidává definované množství směsi katalyzátorů a směšuje ve statickém mísiči hubice vypouštěcího zařízení.Another possibility of using such two-chamber pressure tanks is that the inner bag is supplied with a mixture of catalysts and a chemical propellant and the major material component is located in the surrounding interior of the two-chamber pressure tank and these components are fed to the discharge device through separate hoses. operation of the main component discharge device automatically adds a defined amount of catalyst mixture from the main bag and mixes the discharge device nozzles in a static mixer.

Podle vynálezu se však s výhodou plní oddělené jednokomorové tlakové nádrže se složkami polyolové složky (A) respektive polyisokyanátové složky (B) a pak se pod tlakem zavede fyzikální hnací činidlo (A4) respektive (B2)According to the invention, however, it is preferable to separate the single-chamber pressure tanks with the components of the polyol component (A) or the polyisocyanate component (B) and then pressurize the physical propellant (A4) and (B2) respectively.

Podle dalšího výhodného způsobu provedení vynálezu se do tlakových nádrží umísťují přídavné vířivé prostředky, které mají výrazně vyšší hustotu než okolní prostředí, aby se takto dosáhlo lepšího rozvíření složek při protřepávání tlakové nádrže.According to a further preferred embodiment of the invention, additional vortex means having a significantly higher density than the surrounding environment is placed in the pressure tanks in order to achieve a better swirling of the components when the pressure tank is shaken.

Podle zvláště výhodného způsobu provedení vynálezu má vypouštěcí zařízení tvar rukojeti se stlačovacím uzávěrem přívodních hadic upevněných k rukojeti a spojených s tlakovými nádržemi. Rukojeť dále zahrnuje mísící hlavu ve tvaru hubice se statickým mísičem, jímž rovnoměrně a homogenně promíchávají složky (A) a (B) polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu přiváděné odděleně oběma přívodními hadicemi. Při tomto výhodném způsobu provedení vynálezu je možné obě tlakové nádrže se složkami polyurethanové pěnové hmoty například upevnit na opasku uživatele zařízení, takže ten při použití vypouštěcího zařízení ve tvaru rukojeti s mísící «* *· ·· • · · · · • · · · · • · ·»· ··· • ♦** »· ·· hlavou ho potřebuje držet jednou rukou a ovládáním stiskacího uzávěru uvolňuje otvory přívodních hadic, takže obě složky polyurethanové pěnové hmoty se působením hnacího činidla obsaženého v obou složkách se mísící hlavou, v níž se obě složky důkladně promísí, přes hubici dávkují z vypouštěcího zařízení. Z hubice vypouštěcího zařízení vycházející směs, která při spojení složek začne reagovat, zpěňuje, přičemž napěňování napomáhá vypařování přítomných fyzikálních hnacích činidel. Na základě těchto chemických a fyzikálních pochodů se dosáhne rychlého napěnění materiálu uváděného do ošetřované oblasti za vzniku trvanlivé pěny, která se velmi rychle vytvrzuje. Tímto způsobem lze bez dalšího průrazy a/nebo průchody ve stěnách a/nebo stropech budov vyplnit vzniklou pěnovou hmotou odolnou teplu a plameni a tak dosáhnout požadované protipožární ochrany.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the discharge device is in the form of a handle with a compression closure of the inlet hoses fastened to the handle and connected to pressure tanks. The handle further comprises a nozzle-shaped mixing head with a static mixer through which the components (A) and (B) of the polyurethane foam of the invention are fed uniformly and homogeneously, supplied separately by the two supply hoses. In this preferred embodiment of the invention, the two pressure tanks with the polyurethane foam components can, for example, be fastened to the belt of the user of the device, so that when using a discharge device in the form of a handle with a mixing device. It needs to be held with one hand by the head and releases the inlet hose openings by actuating the snap closure so that both components of the polyurethane foam are acted upon by the propellant contained in the two components with the mixing head. in which the two components are mixed thoroughly, they are dosed through the nozzle from the discharge device. The mixture-emitting nozzle resulting from the discharge device nozzle, which starts to react when the ingredients are joined, foams, while foaming aids the evaporation of the physical propellants present. Due to these chemical and physical processes, a rapid foaming of the material introduced into the treatment area is achieved to form a durable foam which cures very quickly. In this way, the resulting heat and flame-resistant foam can be filled without further breakthroughs and / or passages in the walls and / or ceilings of buildings to achieve the desired fire protection.

Předmětem vynálezu je dále také postup protipožárního utěsňování průrazů a/nebo průchodů ve stěnách a/nebo stropech budov, který spočívá v tom, že se reaktivní dvousložková polyurethanová pěnová hmota výše popsaného druhu pomocí vypouštěcího zařízení s mísící hlavou, v níž se obě složky směšují, vnáší do průrazu a/nebo průchodu a tam se nechá zpěnit a vytvrdnout.The invention also relates to a process for sealing fire-breaks and / or passages in walls and / or ceilings of buildings by reacting a two-component polyurethane foam of the type described above using a mixing head discharge device in which the two components are mixed, it is introduced into the breakdown and / or passage and is allowed to foam and cure there.

Předkládaný vynález tvoří tedy reaktivní dvousložková polyurethanová pěnová hmota s pěnovými látkami odolnými teplu a plameni, která může být použita k protipožárnímu utěsňování dutin nebo průrazů, čímž lze splnit požadavky normy DIN 4102 na preventivní protipožární ochranu staveb. Na základě ve vynálezu popsané možnosti vnášení pěny na místě pomocí vypouštěcího zařízení optimalizovaného z hlediska kompaktnosti, u něhož jsou polyolová složka (A) a polyisokyanátová složka (B) umístěny v oddělených tlako20 « 0 • 0 0 · 0 0 0 0 0000 0 0 0Accordingly, the present invention is a reactive two-component polyurethane foam with heat and flame resistant foams that can be used to fire-tight seal cavities or breakdowns, thereby meeting the requirements of DIN 4102 for preventive fire protection of buildings. On the basis of the invention, the possibility of introducing foam in place by means of a compacted optimized discharge device in which the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) are placed at separate pressures20 «0 • 0 0 · 0 0 0 0 0000 0 0 0

0 0 0 • 0 000 • 0 00 • 0 0 00 0 0 • 0 000 • 0 00 • 0 0 0

0 0 00 0 0

000 000000 000

00

00 vých nádržích, které mohou být upevněny na zádech nebo na opasku uživatele a které jsou dvěma přívodními hadicemi spojeny a vypouštěcím zařízením ve tvaru rukojeti, je možné tento aplikační přístroj obsluhovat jednou rukou a použití dvousložkové polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu je mimořádně jednoduché. Díky kompaktnosti vypouštěcího zařízení, které sestává pouze z rukojeti se stiskacím uzávěrem a hubicí, není pohyblivost uživatele omezena, takže polyurethanová pěnová hmota podle vynálezu může být používána i v úzkých štěrbinách úhlových potrubních a kabelových šachet. To představuje výraznou výhodu ve srovnání s běžnými materiály protipožárních přepážek, které je nutno buď ručně vytlačovat z nákladných vícesložkových patron nebo pomocí dávkovačích dopravních čerpadel vhánět do ošetřovaných dutin.In the case of tanks which can be fastened to the user's back or belt and which are connected by two inlet hoses and a handle-shaped discharge device, this application device can be operated with one hand and the two-component polyurethane foam according to the invention is extremely simple. Due to the compactness of the discharge device, which consists solely of a handle with a snap closure and a nozzle, the mobility of the user is not limited, so that the polyurethane foam according to the invention can also be used in narrow slots of angle pipe and cable shafts. This represents a significant advantage over conventional fire barrier materials, which either have to be manually extruded from costly multi-component cartridges or injected into the cavities to be treated by means of metering conveyor pumps.

Poměr počtu isokyanátových skupin polyisokyanátové složky (B) k počtu hydroxylových skupin v polyolové složce (A), označovaný též jako index NCO/OH, podle vynálezu 1,4 až 3,0 k 1, se zajistí odpovídajícím nastavením viskozity, hnacího tlaku plynu a průřezu přívodního potrubí obou složek. K tomu může sloužit kontrola správného směšovacího poměru podle barvy pěny vznikající během napěňování, kdy podle výhodného provedení vynálezu je v jedné nebo obou složkách (A) a (B) obsažen barvicí prostředek.The ratio of the number of isocyanate groups of the polyisocyanate component (B) to the number of hydroxyl groups in the polyol component (A), also referred to as the NCO / OH index of the invention 1.4 to 3.0 to 1, is ensured by adjusting the viscosity, gas propulsion and cross-section of the inlet pipe of both components. This can be done by checking the correct mixing ratio according to the color of the foam produced during the foaming, whereby according to a preferred embodiment of the invention one or both of components (A) and (B) contain a coloring agent.

Při smísení polyolové složky (A) a polyisokyanátové složky (B) v mísící hlavě vypouštěcího zařízení vzniká trvanlivá pěna, která po vnesení do utěsňované dutiny ještě dále expanduje. Pěnicím účinkem odpařovaného rozpouštědla se trvanlivost pěny po vnesení ještě dále zvyšuje. Exothermní chemická reakce, která začne probíhat o asi 20 až 60 sekund později, vede fyzikálními účinky, zejména odpařováním fyzikálního hnacího činidla, nebo chemickými * 44 44The mixing of the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) in the mixing head of the dispensing device results in a durable foam which, when introduced into the sealed cavity, further expands. The foaming effect of the vaporized solvent further increases the shelf life of the foam after introduction. An exothermic chemical reaction that begins about 20 to 60 seconds later results in physical effects, in particular evaporation of the physical propellant, or chemical reactions.

44 44 4444 44 44

4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 5

4 4 4 4 44 4 4 4 4

4 44 444 4444,444,444

4 4 4 4 4 *44 4 4444 44 44 účinky, například reakcí vody s poíyisokyanátem za tvorby oxidu uhličitého, k dalšímu vývinu plynů. Takto získaná trvanlivá pěnu snadno spontánně proniká do ošetřované dutiny, například mezi kabel, kabelovou trasu a proražený otvor nebo do trhlin a štěrbin ve zdivu a vytváří těsný a pevný uzávěr. Po 30 až 180 sekundách je pěna nelepkavá a může být v případě potřeby ořezávána.4 4 4 4 4 * 44 4 4444 44 44 effects, for example by reacting water with a polyisocyanate to form carbon dioxide, to further evolve gases. The durable foam thus obtained easily penetrates spontaneously into the cavity to be treated, for example between the cable, cable route and the punched hole, or into cracks and slits in the masonry and forms a tight and firm closure. After 30 to 180 seconds, the foam is non-sticky and can be trimmed if necessary.

Reaktivní dvousložková po lyurethano vá pěna podle vynálezu se vyznačuje řadou předností v porovnání s běžnými polyurethanovými pěnami.The reactive two-component lyurethane foam according to the invention has a number of advantages over conventional polyurethane foams.

Pěna se vytvrzuje nezávisle na okolí, to znamená, že je méně citlivá na nízkou vlhkost vzduchu nebo na příliš nízkou teplotu, neboť všechny reagující látky jsou úplně obsaženy ve složkách (A) a (B). Takto může potřebná reakce včetně napěnění a vytvrzení proběhnout bez dalšího spontánně i při teplotách podkladu 5 °CThe foam cures independently of the environment, i.e. it is less sensitive to low air humidity or too low a temperature, since all reactants are completely contained in components (A) and (B). Thus the necessary reaction, including foaming and curing, can proceed spontaneously even at substrate temperatures of 5 ° C

Požární chování této pěny se významně liší od běžných polyuretanových pěn. Karbonizační rychlost je třikrát až čtyřikrát pomalejší, to znamená, že pěna odolává třikrát až čtyřikrát déle plameni o teplotě asi 900 °C.The fire performance of this foam is significantly different from conventional polyurethane foams. The carbonization rate is three to four times slower, i.e. the foam resists three to four times longer flame at about 900 ° C.

Vzniklý uhelnatý škraloup je na základě nepoužití tuhých nadouvacích činidel, která v případě požáru svůj objem při zahřívání značně zvětšují, znatelně pevnější než u běžných polyurethanových pěn, takže může být pomaleji odnášen mechanickým působením turbulentních spalných plynů. Tak pěna získává pro případ požáru výrazně vyšší pevnost s vyšší tepelnou izolační mohutností, čímž se tímto materiálem dosahuje zlepšené protipožární ochrany. Při použití tuhých nadouvacích činidel vzniká křehká pevná matrice, • · • 9 • · 9 9The resulting carbonaceous shell is noticeably stronger than conventional polyurethane foams due to the non-use of solid blowing agents, which in the event of fire greatly increase their volume when heated, so that it can be removed more slowly by the mechanical action of turbulent combustion gases. Thus, in the event of a fire, the foam acquires a significantly higher strength with a higher thermal insulating power, thereby providing improved fire protection with this material. The use of solid blowing agents results in a brittle solid matrix

9 9 9 • 9 9 9 9 99 9 9 •

99

9 9 9 která se působením žáru odlupuje a odprýskává, takže nevzniká tepelně izolující zuhelnatělá pěnová vrstva, která podmiňuje žádoucí izolační mohutnost pro ochranu podkladového materiálu.9 9 9 which exfoliates and peeles under the effect of heat, so that a thermally insulating charred foam layer is not formed which conditions the desired insulating power to protect the substrate.

Vytvořená pěnová struktura je před spálením velmi pevná s pevností v tlaku asi 1 N/mm², ve srovnání s běžnými stavebními pěnami s pevností v tlaku pouze asi 0,03 N/mm . Tato velmi pevná pěnová struktura v případě požáru velmi pomáhá. Když je například kabelový průchod utěsněn dvousložkovou polyurethanovou pěnovou hmotou podle vynálezu, pevná pěna v případě požáru pevně drží kabelový plášť, nabobtnávající vlivem vysoké tepelné vodivosti měděných vodičů, takže se kabel s použitým materiálem podle vynálezu vzájemně utěsňují. Horké a jedovaté spalné plyny pak nemohou kabelovou šachtou pronikat mezi kabely.The formed foam structure is very strong before firing with a compressive strength of about 1 N / mm ² , compared to conventional building foams with a compressive strength of only about 0.03 N / mm 2. This very rigid foam structure greatly helps in case of fire. For example, when the cable duct is sealed with the two-component polyurethane foam of the invention, the rigid foam firmly holds the cable sheath in the event of a fire, swelling due to the high thermal conductivity of the copper conductors so that the cable with the material of the invention is sealed. The hot and poisonous combustion gases cannot then penetrate the cables through the cable shaft.

Pěna vytvořená podle vynálezu se v případě požáru depolymerizuje velmi pomalu, takže dochází k překvapivě malému smršťování při depolymerizaci, což významně zabraňuje pronikání spalin vznikajícími otvory.The foam produced according to the invention is depolymerized very slowly in the event of a fire, so that a surprisingly small shrinkage occurs during depolymerization, which significantly prevents the flue gas from penetrating through the openings.

Pěna vytvořená s použitím dvousložkové polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu má expanzní tlak, který je asi desetinásobně větší než u běžných jednosložkových polyurethanových pěnových hmot, jaké se používají pro stavební účely. Tento vysoký tlak pěny vtlačuje pěnu do všech spár ošetřovaného otvoru a přitlačuje ji důkladně na stěnu otvoru stavebního dílce, čímž se dosahuje přilnavé těsné požární izolace.The foam formed using the two-component polyurethane foam of the present invention has an expansion pressure that is about ten times greater than that of conventional one-component polyurethane foams such as those used for construction purposes. This high pressure of the foam forces the foam into all the joints of the hole to be treated and presses it firmly against the wall of the component opening, thereby providing an adhesive tight fire insulation.

• · • 9 9 9 9 • · · · · • 9 999 999 • · • · · · · ·9 9 9 9 9 999 999 9 999 999

Polyurethanová pěnová hmota podle vynálezu vykazuje na všech typických stavebních podkladových materiálech vynikající přilnavost.The polyurethane foam according to the invention exhibits excellent adhesion to all typical building substrates.

Protipožární pěna vyrobená s použitím polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu za extrémních klimatických podmínek samotná nevykazuje žádné měřitelné smrštění v dřevěné spáře 20 mm. Běžné stavební pěny se v 20mm dřevěné spáře smrští o až 4 mm, což v pevných spárách vede ke vzniku trhlin v pěně nebo na stěně otvoru stavebního dílce. Takové trhliny ve stavebním dílci při požární zkoušce během 30 minut selžou, neboť dílec prohoří.The fire-resistant foam produced using the polyurethane foam of the invention under extreme climatic conditions alone exhibits no measurable shrinkage in the 20 mm wood joint. Conventional building foams shrink by up to 4 mm in a 20mm wood joint, resulting in cracks in the foam or on the wall of the structural hole in solid joints. Such cracks in the building component fail the fire test within 30 minutes as the component burns.

V protikladu k běžným polyurethanovým pěnám nevykazuje pěna vytvořená z dvousložkové polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu žádné odkapávání nebo odtékání pěny při zahřívání na teplotu v rozmezí od 250 do 450 °C, takže touto pěnou uzavřený otvor zůstává uzavřen. Rovněž v případě doutnavého požáru vykazuje polyurethanová pěnová hmota podle vynálezu vynikající protipožární účinek.In contrast to conventional polyurethane foams, the foam formed from the bicomponent polyurethane foam of the present invention exhibits no dripping or flowing of the foam when heated to a temperature in the range of from 250 to 450 ° C so that the foamed opening remains closed. Also in the case of a glow-fire, the polyurethane foam according to the invention shows an excellent fire-fighting effect.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Následující příklad slouží k dalšímu vysvětlení vynálezu.The following example serves to further explain the invention.

V následujících tabulkách 1 a 2 jsou uvedeny složky polyolové složky (A), respektive pólyisokyanátové složky (B).Tables 1 and 2 below show the components of the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B), respectively.

• 9 • · • · · · · · • » · · · « · ··· ··· • · · • · · · · · · ·• 9 • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Tabulka 1: Polyolová složka (A)Table 1: Polyol component (A)

Číslo Number Složka Component podíl (%) share (%) (Al) (Al) aromatický polyesteralkohol v diethylenglykolu (asi 90%) hydroxylové číslo 178 (Terol 196) aromatic polyester alcohol in diethylene glycol (about 90%) hydroxyl number 178 (Terol 196) 48,9 48.9 (A7) (A7) polyetherpolyol s hydroxylovým číslem 400 (Lupranol 3321) polyether polyol with hydroxyl number 400 (Lupranol 3321) 3,8 3.8 (A6) (A6) 1,4-butandiol (hydroxylové číslo = 1240, hustota = 1,02) 1,4-butanediol (hydroxyl value = 1240, density = 1,02) 1,4 1.4 (A6) (A6) glycerol (86%) (hydroxylové číslo = 1800, hustota = 1,23) glycerol (86%) (hydroxyl value = 1800, density = 1.23) 0,3 0.3 (A10) (A10) trichloropropylfosfát trichloropropyl phosphate 7,0 7.0 (AU) (AU) triethylfosfát triethylphosphate 5,4 5.4 (A2) (A2) trimerizaění katalyzátor (draselná sůl (Catalyst LB)) trimerization catalyst (potassium salt (Catalyst LB)) 0,7 0.7 (A2) (A2) dimethylcyklohexylamin (katalyzátor urethanové reakce) dimethylcyclohexylamine (urethane reaction catalyst) 0,2 0.2 (A2) (A2) terciární aminový katalyzátor (Polycat 43) tertiary amine catalyst (Polycat 43) 0,3 0.3 (A3) (A3) voda water 0,9 0.9 (A8) (A8) červené barvivo dispergované v polyetherpolyolu (Renol LC-FU) red dye dispersed in polyether polyol (Renol LC-FU) 0,7 0.7 (A8) (A8) stabilizátor pěny kopolymer polydimethylsiloxan-polyether (Tegostat 8471 ) foam stabilizer polydimethylsiloxane-polyether copolymer (Tegostat 8471) 0,7 0.7 (A9) (A9) polyfosforečnan amonný (povrstvený melaminovou pryskyřicí) ammonium polyphosphate (coated with melamine resin) 3,2 3.2 (A5) (A5) červený fosfor (povrstvený melaminovou pryskyřicí) red phosphorus (coated with melamine resin) 7,6 7.6 (A4) (A4) l, 1,1,2-tetrafluoroethan (hnací činidlo 134a) 1,1,1,2-tetrafluoroethane (propellant 134a) 18,5 18.5 (A4) (A4) dimethylether dimethyl ether 0,4 0.4 100 100 ALIGN!

• •00 ·• • 00

• · ·• · ·

0 00 0

000 000 ·000 000 ·

·· ···· ··

Tabulka 2: Polyisokyanátová složka (B)Table 2: Polyisocyanate component (B)

Číslo Number Složka Component podíl (%) share (%) (Bl) (Bl) difenylmethan-4,4-diiso.kyanát a homology a isomery, hustota = 1,25, viskozita asi 600 mPas při 75 °C (Suprasec 2085) diphenylmethane-4,4-diisocyanate and homologues and isomers, density = 1.25, viscosity about 600 mPas at 75 ° C (Suprasec 2085) 88,2 88.2 (B3) (B3) stabilizátor pěny kopolymer polydimethylsiloxan-polyether (Tegostat 8471) foam stabilizer polydimethylsiloxane-polyether copolymer (Tegostat 8471) 0,3 0.3 (B4) (B4) modré práškové barvivo (Renol-Blau A2R-E) blue powder dye (Renol-Blau A2R-E) 0,9 0.9 (B2) (B2) 1,1,1,2-tetrafluoroethan (hnací činidlo 134a) 1,1,1,2-tetrafluoroethane (propellant 134a) 5,9 5.9 (B3) (B3) směs propanu s butanem (0,25/99,75) Propane / Butane mixture (0.25 / 99.75) 4,7 4.7 100 100 ALIGN!

Výše uvedené složky se smísí a umístí do oddělených nádrží A respektive B, přičemž směs hnacích plynů z hnacího činidla 134a a dimethyletheru respektive směs propanu s butanem se vždy natlakuje pod tlakem až na závěr.The above components are mixed and placed in separate tanks A and B, respectively, wherein the propellant mixture of propellant 134a and dimethyl ether, respectively the propane-butane mixture is always pressurized under pressure until the end.

Tlakové nádoby se pomocí dvou přívodních hadic spojí s vypouštěcím zařízením ve tvaru rukojeti s hubicí, přičemž hubice zahrnuje mísící hlavu se statickým mísiěem. Uvedením na hubici umístěného stiskacího ventilu do činnosti se obě hadice otevřou, takže složky A respektive B jsou působením vnitřního tlaku hnacího činidla protlačovány hadicemi do mísící hlavy vypouštěcího zařízení a v ní umístěného mísiče a vystupují z z hubice za pěnění. Tímto způsobem mohou být díky mohutné expanzní síle polyurethanové pěnové hmoty utěsněny i větší průrazy a průchody stěnami a/nebo stropy, přičemž se po vytvrzení materiálu dosahuje i při nepříznivých povětrnostních podmínkách nízkých teplot a malé vlhkosti vzduchu vysoké pevnosti protipožární pěny.The pressure vessels are connected to the discharge device in the form of a handle with a nozzle by means of two inlet hoses, the nozzle comprising a mixing head with a static mixer. Upon actuation of the pressurized nozzle, both hoses are opened so that components A and B are forced through the hoses into the mixing head of the dispensing device and the mixer located therein by the internal pressure of the propellant and exiting the nozzle for foaming. In this way, due to the massive expansion force of the polyurethane foam, larger penetrations and passages through the walls and / or ceilings can also be sealed and, after curing of the material, low fire resistance and low air humidity can achieve high fire resistance.

• · · A ® · • · · · · · • · · ······ • · ♦ · ······ · · ··A ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ® ®

Srovnávací příkladComparative example

Pro ozřejmění lepších protipožárních vlastností reaktivní dvousložkové polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu byly připraveny pěny podle patentových dokumentů DE-A-42 34 374 a GB-B-1 404 822 a naneseny do otvorů o průměru 110 mm ve 100 mm silném pórobetonu. Po působení plamene po dobu 30 minut při 900 °C bylo dosaženo vlastností uvedených v následující tabulce 3.To illustrate the improved fire performance of the reactive two-component polyurethane foam according to the invention, foams were prepared according to DE-A-42 34 374 and GB-B-1 404 822 and applied to 110 mm diameter holes in 100 mm thick aerated concrete. After flame treatment for 30 minutes at 900 ° C, the properties listed in Table 3 were achieved.

Tabulka 3:Table 3:

vlastnost po působení plamene flame effect DE-A-42 34 374 DE-A-42 34 374 GB-B-1 404 822 GB-B-1 404 822 pěna podle vynálezu foam according to the invention zbytková výška (původní = 100 mm) residual height (original = 100 mm) 93 mm 93 mm 95 mm 95 mm 98 mm 98 mm tloušťka nezměněné pěny unchanged foam thickness 30 mm 30 mm 30 mm 30 mm 40 mm 40 mm tloušťka žlutavé rozkladné vrstvy thickness yellowish decomposition layers 2 5 mm 2 5 mm 20 mm 20 mm 20 mm 20 mm hodnocení popela rating ash těžký, avšak nepevný, silně rýhovaný Heavy but unsteady, heavily grooved lehký, pevný, roztrhaný light, firm, torn lehký, avšak velmi kompaktní, žádné velké trhliny light, but very compact, no large cracks hodnocení okrajů - šířka štěrbiny (maximum) edge evaluation - slot width (maximum) 10 mm šířka, 25 mm hloubka 10 mm width, 25 mm depth 1 0 mm šířka, 25 mm hloubka 1 0 mm width, 25 mm depth 5 mm šířka, 10 mm hloubka 5 mm width, 10 mm depth hustota (kg/m³)density (kg / m ³ ) 78 78 70 70 75 75

Z výše uvedené tabulky je zřejmé, že pěna připravená z reaktivní dvousložkové polyurethanové pěnové hmoty podle vynálezu vyká27 • · ·· • · · · • · · · • · · · · · • · ·· >· zuje zřetelně lepší požární chování než hmoty podle současného stavu techniky, přičemž uvedené vlastnosti dovolují rozeznat, že polyurethanovou pěnovou hmotou podle vynálezu lze dosahovat výrazně lepší požární pevnosti.It can be seen from the above table that the foam prepared from the reactive two-component polyurethane foam according to the invention shows a significantly better fire performance than the masses. According to the state of the art, said properties make it possible to recognize that the polyurethane foam according to the invention can achieve significantly better fire resistance.

Claims

PATENT CLAIMS

A reactive two-component polyurethane foam for the preparation of heat and flame-resistant foams having a polyol component (A) and a polyisocyanate component (B), characterized in that the polyol component (A) comprises (Al) 39.5 to 92.2% hm. % of at least one polyester alcohol having a hydroxyl number of from 130 to 550 and a viscosity of from 4,000 to 10,000 MPas; (A2) 0.6 to 4.0 wt. % of one or more catalysts for the reaction of polyols with both poles and isocyanate; (A3) 0.2 to 1.4 wt. at least one chemical propellant, (A4) 6.5 to 32.5 wt. at least one physical propellant, and (A5) 0.5 to 22.6 wt. red phosphorus; The polyisocyanate component (B) comprises (B1) 78.9 to 100

99.9 wt. of at least one organic polyisocyanate having an average and an isocyanate functionality of more than 2.2 and (B2) 0.1 to

21.1% wt. at least one physical propellant; the ratio of isocyanate groups in the polyisocyanate component (B) to the hydroxyl groups of the polyol component (A) is in the range of 1.4 to 3.0 to 1; and the foam is free of solid blowing agents which increase in volume upon heating.

A two-component polyurethane foam according to claim 1, characterized in that the polyol component (A) contains an aromatic polyester alcohol as the polyester alcohol (A1).

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 or 2, characterized in that the polyol component (A) comprises, as a catalyst (A2), a mixture of catalysts which catalyze the reaction of polyols with a polyisocyanate to form a polyisocyanate. <

4

In the case of polyurethane groups (trimerization catalyst) and novel groups and / or polyurea groups.

A two-component polyurethane foam according to claim 3, characterized in that the polyol component (A) comprises, as catalyst (A2), tin salts of organic acids, alkali metal or alkaline earth metal salts of organic and / or inorganic acids, lead salts of organic acids and and / or aliphatic and / or aromatic amines.

A two-component polyurethane foam according to claim 3, characterized in that the polyol component (A) contains a strong base, an alkali metal carboxylate and / or a tertiary amine as a trimerization catalyst in the catalyst mixture (A2).

A two-component polyurethane foam according to claims 3 to 5, characterized in that the polyol component (A) comprises, as a catalyst mixture (A2), a mixture of dimethylcyclohexylamine and / or a disubstituted amine, for example tetramethyliminobispropylamine.

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 6, characterized in that the polyol component (A) contains water as the chemical propellant (A3).

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 7, characterized in that the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) contain identical or different propellants or mixtures as the physical propellant (A4) and (B2) respectively. propellants.

βθ ···· · · · ··· · ·················

A two-component polyurethane foam according to claim 8, characterized in that the physical propellant (A4) and (B2), respectively, is a propellant having a boiling point at standard conditions < 170 ° C, preferably < 75 ° C and even more preferably < Deň: 32 ° C.

A two-component polyurethane foam according to at least one of claims 8 to 9, characterized in that the physical propellant (A4) and (B2) respectively comprise at least one fluorine-containing propellant.

A two-component polyurethane foam according to claim 10, characterized in that 1,1,1,2-tetrafluoroethane (propellant 134a) and / or 1,1,1 is present as the physical propellant (A4) and (B2), respectively. 2,3,3,3-heptafluoropropane (propellant 227).

A two-component polyurethane foam according to one of claims 8 to 11, characterized in that a mixture selected from fluorine, propane, butane-containing propellants and / or dimethyl ether is present as the physical propellant (A4) and (B2), respectively.

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 17, characterized in that the polyol component (A) comprises, as component (A5), a coated or encapsulated (microencapsulated) red phosphorus.

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 13, characterized in that the polyol component (A) contains 0 to 1.9 wt. of a polyol component of a reactive hydrocarbon having a hydroxyl number of 31

ΦΦ ΦΦ φ φ φ φ φ φ • • ΦΦΦ ΦΦΦ φ φ φ φ φ ΦΦ ranging from 900 to 2000 and viscosity ranging from 1000 to

5000 MPas.

A two-component polyurethane foam according to claim 14, characterized in that the polyol component (A) further comprises an aliphatic diol reactive hydrocarbon (A6) reacting with the polyol component.

A two-component polyurethane foam according to claim 15, characterized in that the polyol component (A) contains 1,4-butanediol and / or glycerol as the aliphatic diol (A6).

A two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 16, characterized in that the polyol component (A) contains 0 to 4.5 wt. a polyether alcohol having a hydroxyl number of from 600 to 1200 and a viscosity of from 4000 to 10,000 MPas.

A two-component polyurethane foam according to claim 17, characterized in that the polyol component (A) comprises an aromatic polyether alcohol as the polyether alcohol.

Two-component polyurethane foam according to at least one of the claims, characterized in that the polyol component (A) contains 0 to 1.0 wt. at least one foam stabilizer.

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 19, characterized in that the polyisocyanate component (B) contains, as an organic polyisocyanate, at least one polyaryl polyalkylene polyisocyanate having an average isocyanate * 9.

99 99

998 9 9 99 9

9 9 9 9 9

9 9 9 999999

9

9,999,999,9999 functionalities from 2.25 to 3.2 or more, preferably p polyphenyl polyisocyanate and / or diphenylmethane-4,4'-di-methylenediocyanate.

A two-component polyurethane foam according to any one of claims 1 to 22, characterized in that the poles (B) comprise, as an additional component (B3), 0: at least one foam stabilizer.

at least isocyanate up to 0.4 wt.

22. A two-component polyurethane foam characterized in that the polyol component (B) comprises identical or different foams.

The mass according to (A) and the organic poles of claim 21, isocyanate stabilizers

23. A two-component polyurethane foam according to claim 1, characterized in that the polyol component (A) and the anatate component (B) contain, as an organic stabilizer, a breeding active siloxane and / or silane, preferably a terminal polysiloxane.

of claim 22, polyisocyanates having a surface modification

Two-component polyurethane foam p according to one of Claims 1 to 23, characterized in that the poles (A) comprise red phosphorus (A5) coated with melamine and at least a lead component.

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 24, characterized in that the polyol component (A) contains from 0 to 3.4% by weight of the additional component (A9). an inorganic flame retardant.

• 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 • 9 9 • ••• 9 99 99

A two-component polyurethane foam according to claim 25, characterized in that the polyol component (A) comprises, as the inorganic flame retardant (A9), preferably a melamine resin coated with ammonium phosphate.

A two-component polyurethane foam according to claims 25 and 26, characterized in that the polyol component (A) comprises red phosphorus (A5) and an inorganic flame retardant (A9) in a mixing ratio ranging from 60 to 80% by weight. % of red phosphorus and 40 to 20 wt. an inorganic anti-flame agent.

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 27, characterized in that the polyol component (A) contains 0 to 5.0 wt. inorganic fire-fighting additives.

A two-component polyurethane foam according to claim 28, characterized in that the polyol component (A) contains a scaling or glassy coating as an inorganic flame retardant, such as phosphate, borate, low-melting silicate, oxide, hydroxide or an alkali metal or alkaline earth metal carbonate, a hydrated salt, an ablating agent, a hydraulically setting alkaline earth aluminosilicate, gypsum and / or melamine, or a melamine derivative.

A two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 29, characterized in that the polyol component (A) contains from 0 to 3.4% by weight of the additional component (Al 1). one or more organic flame retardants.

9 9

9

9,999,999

9 9 • 9999 99 99

A two-component polyurethane foam according to claim 30, characterized in that the polyol component (A) comprises an organic flame retardant selected from halogenated hydrocarbons, phosphorus-containing hydrocarbons and / or nitrogen compounds alone or in the form of a mixture.

A two-component polyurethane foam according to claims 30 and 31, characterized in that the polyol component (A) contains trichloropropyl phosphate, melamine, triethyl phosphate and / or phosphonic acid salts or esters, for example diethylene ethyl phosphonate, as the organic flame retardant (A1).

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 32, characterized in that the polyol component (A) and / or the poles and the isocyanate component (B) contain, as an additional component (A 1 2) and (B4), 0 to 32 respectively. 0.9% wt. same or different colorant.

A two-component polyurethane foam according to claim 33, characterized in that it contains an inorganic or organic pigment and / or an organic dye as a coloring agent.

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 1 to 34, characterized in that the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) are arranged in separate pressure tanks which are connected by a flexible hose to a discharge device provided with a mixing head.

· · »* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ·

36. The two-component polyurethane foam according to claim 35, wherein the pressure tanks are single-chamber or dual-chamber pressure tanks made of sheet steel or aluminum.

A two-component polyurethane foam according to claim 36, characterized in that the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B), respectively, are placed in one chamber pressure reservoir and are then pressurized with a physical propellant (A4) and (B2), respectively. .

38. A two-component polyurethane foam according to claim 37, wherein the inner bags of the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B), respectively, are placed in a two-chamber pressure reservoir and then filled with 20 to 50% of the required amount of physical propellant. A4) respectively (B2) under pressure and the hollow space between the inner bags and the tank wall is filled with compressed gas

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 34 to 37, characterized in that the pressure tanks contain additional vortex means, which preferably have a significantly higher density than the surrounding environment, for better agitation of the components.

Two-component polyurethane foam according to at least one of Claims 35 to 39, characterized in that the discharge device is in the form of a handle with a compression closure of the inlet hoses mounted on the handle and is provided with a mixing head in the form of a nozzle with a static mixer.

* · «· * ··································

Method for fire-proofing of breakdowns and / or passages in walls and / or ceilings of buildings, characterized in that the reactive two-component polyurethane foam according to at least one of the preceding claims is introduced by means of a mixing head discharge device in which the two components have been mixed, into the breakdown and / or passage and allow to foam and cure.