DE1520963A1 - Feuerbestaendige Polyurethan-Schaeume - Google Patents

Feuerbestaendige Polyurethan-Schaeume

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DE1520963A1
DE1520963A1 DE19631520963 DE1520963A DE1520963A1 DE 1520963 A1 DE1520963 A1 DE 1520963A1 DE 19631520963 DE19631520963 DE 19631520963 DE 1520963 A DE1520963 A DE 1520963A DE 1520963 A1 DE1520963 A1 DE 1520963A1
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Description

"DR. JUR. DIPL-CHEM. WALTER BEIL
ALFRED KOEpFENER
DR. J (.JR. DiPL-CHEM. H.-J. WOLFF
DR. JUR. i;AN5 CHR. BEIL
623 FRANKFURT AM MAIN-HUCHST
ACELOHSIKAiSE 58
Unsere Ir. 10051
0ez,19S8
Stauffer Chemical Company New York, N.Y., V,St.A.
Feuerbeständige Polyurethan-Schäume.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Polyurethan-Schäume, die durch Umsetzung eines Gemisches aus einer oder mehreren, Phosphor enthaltenden Verbindungen mit einem chlorierten Kohlenwasserstoff feuerbeständig gemacht wurden, iiach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, können die erhaltenen feuerbeständigen Materialien in Form von geschäumten Produkten zur Wärmeisolation verwendet werden. Dadurch, dai3 man die Verschäumung an Ort und Stelle anwendet, haben diese Schäume z.B. bei der Herstellung von Kühlschränken und Flugzeugteilen, bei denen sie sowohl den Bauteilen Festigkeit als auch feuerbeständige Eigenschaften verleihen, weite Verbreitung gefunden.
Die Herstellung von Polyurethanen oder Isocyanatpoly nieren erfolgt nach einem bekannten, industriell durchgeführ ten Verfahren, vergl. z.B. Kirk-Othmer, The Encyclopedia of Chemical Technology, Erster Ergänzungsband, S. 888 ff. (Interscience 1957 ). Bei diesem Verfahren werden ein Isocyanat und eine zweite Verbindung, die eine Hydroxyl-, Amino- oder Car boxygruppe enthält, d.h. eine Verbindung mit aktivem Wasser stoff, umgesetzt. In der vorliegenden Beschreibung soll der
BAD ORIGiNAL
Ausdruck "Isocyanatmaterial" sowohl Isocyanat- als auch Urethanverbindungen, die nicht umgesetzte -ülCO-Reste enthalten, bedeuten.
Die meisten herkömmlichen Polymeren werden durch Um setzung von Toluoldiisocyanat (im Folgenden TDI) und einem gesättigten Polyäther oder Polyester hergestellt. (Die letzt genannte Verbindung kann jedoch aromatische Doppelbindungen enthalten). Geeignete Isocyanate sind u.a. Polymethylen-polyphenylisocyanat und ρ,ρ-Diphenyl-methylendilsocvanat. Geeignete Polyester sind die Reaktionsprodukte von Adipinsäure und/oder Phthalsäureanhydrid und Äthylenglyköl. Andere Verbin-" düngen, die anstelle der Polyester oder der Polyäther verwen det werden können, sind einfache Glykole, Polyglykole, Rizinusöl, trocknende öle usw.. Ob die Produkte flexibel oder starr sind, hängt von dem Grad der Vernetzung und damit von dem verwendeten Polyoltyp ab. Da die erfindungsgemäßen Produkte nur einen Teil des Polyols ersetzen können, lassen sie sich also sowohl in flexiblen als auch in starren Schäumen verwenden.
Bei der Herstellung eines expandierten oder geschäumten biegsamen Produktes wird dem Material im allgemeinen Wasser zugesetzt. Das Wasser setzt sich mit den -MCO-Gruppen unter Freisetzung von GO2 um, wobei das Polymere zu einem Schaum aufgebläht wird.
Die Regelung dieser Umsetzung erfordert beachtliche technische Erfahrung und oft besondere Anlagen. Bei der Herstellung starrer Schäume zur Wärmeisolation erwies es sich als vorteilhaft, inerte gelöste Gase, einschließlich der verschiedenen Halogenkohlenwasserstoffe, z.B. die bekannten Freone-und Genetrone, zu verwenden. Diese niedrigsiedenden Flüssigkeiten sieden, wenn sie durch die Reaktionswärme erwärmt werden und verur Sachen dann die Scha Umbildung. Sie dienen auch der Herabsetzung der Wärmeleitfähigkeit und Erhöhung der -Feuerbeständigkeit des erhaltenen Schaumes. Der im vorliegenden verwendete Ausdruck " Schäumungsmittel" bezieht sich sowohl auf reaktionsfähige Materialien, wie z.B. Wasser, als auch auf inerte Materialien,.
9-09827./1S37
wie Halogenkohlenwasserstoffe, oder Gemische dieser beiden, die es bedingen, daß aus den Mischpolymeren ein expandierter Schaum entsteht.
Außer den eigentlichen Reaktionsteilnehniern und öchäumungsmitteln ist es in vielen Fällen auch erwünscht, eine geringe Menge eines oberflächenaktiven Mittels zuzusetzen, um eine einheitliche, feine Zellenstruktur zu erhalten.
Nach dem erfindungsgemäßen Erfahren können die beschriebenen Urethanpolymeren feuerbeständig gemacht werden, indem man ihnen eine Kombination von x*jenigstens zwei feuerbeständigen Mitteln zufügt. Diese Kombination führt zu den endgülti- λ gen Polyurethanschauin, der sehr viel besser ist als bei einer Prüfung der Ergebnisse, die durch Verwendung des einen oder des anderen feuerbeständigen Bestandteils allein erzielt wurden, erwartet werden konnte. Kurz gesagt, die Erfindung be trifft die Verwendung eines Phosphor enthaltenden feuerbeständigen Bestandteiles und eines chlorierten feuerbeständigen Kohlenwasserstoff bestandteil es.
Die Phosphor enthaltenden Verbindungen ihrerseits gehören zwei verschiedenen Klassen an. Die erste Verbindungsklasse kann durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden
RO 9 R2OH >ϊ -R4- ν'
RO R^OH
in der R und R die gleichen oder verschiedene Alkyl- oder
2 "5
Halogenalkylreste und R und R^ die gleichen oder verschiedene niedere Alkylreste und R einen niederen Alkylenrest dar stellen.
Verbindungen dieser Art sind im USA-Patent 3.076.010 beschrieben. ' -
909827/1537
Die zweite Klasse Phosphor enthaltender Verbin düngen, die sich als geeignet für die vorliegende Erfindung erwiesen, kann durch die folgende Formel dargestellt wer den:
O .
R11OH
in der R Alkyl, Aryl, Alkoxy, Aryloxy, Ohloralkyl, Hydroxy- _. alkyl oder Alkanolatninalkyl, R1 und R" niedere Alkylenreste darstellen und χ und y zwischen 1 und 4·' schwanken können. Diese Verbindungen sind dem Stand der Technik nach wohl bekannt und können durch Umsetzung einer sauren, Phosphor enthaltenden Verbindung mit einem Alkylenoxyd hergestellt wer den«
Bei der Umsetzung handelt es sind also um die Um Setzung einer Phosphon- oder Phosphorsäure mit einem Alk-ylenoxyd. Geeignete Plioephorsäuren sind Morioalkylphosphorsäuren, wie Methylphosphorsäure, Äthylphosphorsäure, Butylphosphorsäure, Laurylphosphorsäure usw.. Geeignete Monoarylphosphorsäuren sind Phenylphosphorsäure, Kresylphosphorsäure, Xylvlphosphorsäure usw.. Phosphonsäuren, die verwendet werden können, sind Alkylphosphonsäuren, wie Methylphosphonsäure und Äthylphosphonsäure, Butylphosphonsäure, Chloralkvl- -phosphonsäuren, wie Ghlormethylphosphonsäure und Trichlormethylphosphonsäure, Arylphosphonsäuren, wie Phenylphosphonsäure und Kresylphosphonsäure, Hydroxyalkylphosphonsäuren, wie Hydroxymethylphosphonsäure und Alkanolaminoalkylphosphonsäure, wie Diäthanolaminomethylphosphonsäure.
Geeignete Alkylenoxyde, die vervjendet werden können, sind Äthylenoxyd, Propylenoxyde,ä Butylenoxyd und dergl..
Die chlorierten Kohlenwasserstoffe, die bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, bestehen aus zwei Arten von Grundstoffen, nämlich den chlorierten Paraffinen und den chlorierten Polyphenyl en. Wv
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die Zwecke der vorliegenden Erfindung sollten diese Ver bindungen vorzugsweise wenigstens 60 fo- Chlor enthalten und es sollte sich urn feste Verbindungen handeln, deren Schmelzpunkt über etwa IUQ- G liegen. Verbindungen, die dieser allgemeinen Beschreibung entsprechen, verbleiben ohne sich zu verlagern oder ohne auszufließen, was eintreten kann, wenn die weniger chlorierten flüssigen Produkte verwendet werden, in der endgültigen Urethanuiasse.
Bei den:"chlorierten Paraffinen handelt es sich um -chlorierte Derivate von natürlich vorkommenden höheren Paraffinen. Bs sind bekannte Handelsprodukte, und wenn sie wenigstens 60 % Chlor entnalten,, wie es erfindungsgemäß bevorzugt ist, ä
so sind es feste Produkte. Sie werden hergestellt, indem man Chlor durch geschmolzenes Paraffinwachs leitet, wobei in einigen Fällen ein Kohlenwasserstofflösungsmittel verwendet wird, um den hohen Chlorgehalt zu erzielen. Eine große Anzahl geeigneter Handelsprodukte steht zur Verfugung, vergl. beispielsweise die Encyclopedia of Chemical Technology» von Kirk-Othmer, Interscience, 1949, Bd. 3, S. 781 ff. Ins besondere die Tabelle I zeigt eine Liste von Produkten des Typs, der für die vorliegende Erfindung geeignet ist.
Die erfindungsgemäß geeigneten chlorierten Polyphenyle sind chemisch inerte Stoffe, die durch Chlorierung von Diphenyl, Terphenyl oder der verwickeiteren Polyphenyle her- ( gestellt werden. Die reinen Verbindungen sind gewöhnlich kristalline Peststoffe, bei den Händelsprodukten handelt es sich jedoch im allgemeinen um Gemische verschiedener Verbindungen, und in einigen Fällen sind es viskose Flüssigkeiten. Gewöhnlich, wenn wenigstens 60 $ Chlor enthalten ist, was für die vorliegende Erfindung bevorzugt wird, sind die Produkte wenigstens teilweise kristallin. Eine Anzahl von im Handel erhältlichen Produkten eignen sich für die ■ Zwecke der vorliegenden Erfxndung; diese Verbindungen und die zu ihrer Herstellung angewandten Verfahren werden in dem genannten Werk von Kirk-Othmer auf den Seiten 826 ff. deutlich beschrieben. Insbesondere die Tabelle I zeigt die physi- · 'kaiischen Eigenschaften dieser Verbindungen.
909827/1537 BAD
Die folgenden Beispiele veranschaulichen das verbesserte Ergebnis, das erzielt wird, wenn nach den Ver fahren der vorliegenden Erfindung verschiedene Kombinationen von feuerbeständigen Mitteln verwendet werden. Bei der Durchführung dieser Versuche wurde zuerst eine Versuchsreihe in Angriff genommen, bei der nur Phosphorverbindungen in der Konzentration verwendet wurden, die erforderlich zur Her stellung von selbstverlöschenden Schäumen ist und die durch das in A,8.T.M. D 1692-59T beschriebene Verfahren festgelegt ist.
Nach Festsetzung dieser Gruppe feuerbeständiger Mittel wurden in einer zweiten Versuchsreihe Schäume hergestellt, bei denen Kombinationen von Phosphor enthaltenden Verbindungen und chlorierten Kohlenwasserstoffen verwendet wurden, bei denen die Ergebnisse der Brennbar^eitsprüfung vergleichbar oder besser als die der Schäume waren, die nur das Phosphor enthaltende, feuerbeständig machende Mittel enthielten.
Eine dritte Versuchsreihe wurde durchgeführt, in der die Phosphorverbindungen und die chlorierten Kohlenwasserstoffe einzeln in der gleichen Menge verwendet wurden, die erforderlich war, als eine Kombination beider verwendet wurde.
In den folgenden Beispielen wurden die Schäume nach · folgendem Verfahren hergestellt. Die Bestandteile der Komponente A wurden zuerst in einen 350 ecm fassenden, nichtrostenden Stahlbecher eingewogen, von Hand vermischt und darauf mit einem mechanischen Rührwerk mit 1750 U/Min, gerührt, wobei das Rührwerk zwei mit drei Flügeln versehene Propeller (Schrauben) von 5»1 cm Durchmesser enthielt. Die Bestandteile der Komponente B wurden in gleicher Weise gewogen und in einer 453j6 g fassenden mit Kunststoff imprägnierten Papierschale vermischt. Die Komponente A wurde in die Komponente B · geschüttet und das Gemisch mit dem gleichen Mischwerk 15 Sek· gerührt. Darauf wurde das Gemisch bei Raumtemperatur in eine •mit Papier ausgeschlagene Form geschüttet, in der es sich unter Freisetzung von Wärme umsetzte, schäumte, polymer!sierte
909 82 7/1537 «tt
und .einen-.zellenförmigen,, "wärmehartbaren Kunststoff mit geringem spez. Gewicht ergab, dessen geschlossene Zellen mit Kämpfen des Kühlmittels-U gefüllt waren. Wurden bei diesen Beispielen chlorierte Kohlenwasserstoffe verwendet, so wurden sie vor dem endgültigen Vermischen in der Komponente B gelöst. · ,. . . .
Untersuchung der Brennbarkeit der entstehenden Urethanschäume wurde das Prüfverfahren angewandt, das als ü-.S.T.M. D 1692-59T bezeichnet wird. Dieses Verfahren laßt sich wie folgt umreißen.
An verschiedenen Stellen des Schaumblocks wurden Proben entnommen. Mit einer Bandsäge wurden sie zu einer Größe von 1,77 cm χ 15,24 cm χ 5,1 cm geschnitten. Auf der Ober -■ seite. der Probestücke wurden von den 5,1 cm langen Kanten her Markierungen im Abstand von 2,5 cm angebracht. 35Le Probestücke wurden auf ein 0,64 cm. Stück Eisenwarengewebe gelegt (ein aus galvanisiertem Stahldraht gewobenes Sieb mit einer Maschenweite von etwa 0,64 cm), das 7,6 χ 20,3 cm groß war. Eine der 7,6 cm langen Seite des Siebes wurde in einem Abstand von 1,77 cm um .90° gebogen. Die 5,1 cm lange Seite des Schaumprobestücke? wurde gegen dieses aufgebogene Ende gelegt. Das Sieb und das Probestück wurden in eine zugfreie Kammer gebracht. Ein Bunsenbrenner, dessen Flügelspitze eine 4,3 cm hohe Flamme hatte, wurde 1,77- cm unterhalb des aufgebogenen Siebendes aufgestellt. Als die Flammenfront die erste 2:,.5-em-Markierung auf der Oberseite des Schaumprobestüekes erreichte, wurde der Gasbrenner weggedreht und eine Stoppuhr eingeschaltet* Die Uhr wurde gestoppt als die Flamme ausging oder die zweite Markierung auf der Oberseite des Probestückes erreichte. Die Zeitspaime und die Länge des verschmorten oder verbrannten Schaumes (gemessen auf der Oberseite des Probestückes von der ersten 2,5-cm-Marklerung an) wurde festgehalten. Mit jedem Schaum vjurden mindestens zehn Versuche durchgeführt. Die Versuchsbestimmungen lieferten die Kriterien zur Einstufung der Schäume als nicht brennend; (wenn die erste 2,5-cm-Marklerung nie erreicht wurde), selbst verlöschend (wenn die Flamme ausging, bevor die zweite 2,5-cm-Markierung erreicht war) oder brennend.
909827/1537 bad original
Versuchsreihe I :
Phosphor enthaltende starre Schäume .
Beispiel 1: Der !Schaum enthält 25 % Phosphor-Polyol
Komponente A g
Polyäther-Polyol2 (H.Z. = 473 )7 61,2
Phosphor-Polyol1 (H.Z. = 274) 66,4
Oberflächenaktive8 Mittel5 1,5:
Katalysator ' .0,6
Treibmittel'' : 46,8
Komponente B
Isocyanat-KOpponenten0 (30,1 %■ MGO) 135,0
Dichte 29,3 kg/m5'
Dieser Schaum enthielt 2,13 $ P .
Ergebnisse des Plammvers-ucheB-gemäß- ASTMD 1692-59T
700C/ 60 fo RF Brenndauer Verbrannte
80°0/ 5-# RP Sek. Strecke'
bei 240O/100 RP cm
Ursprünglich fo RP 20,2 0,954
11,2 0,795
18,3 1,749
23,6 .1,749
13,5 0,318
Nach 1 Woche bei 38°C/lOO fo
Nach 6 Monaten
Beispiel 2: Der Schaum enthält 16,8 fo Phosphor-Polyol.
909-827/1537
_ Q —
(H.Z . = 473) 1520963
Komponente A (H. Z. = 442) _^_
Pol.yäther-Polyol 75,0
Phosphor-Polyöl 50,75
A
Katalysator		 0,75
Treibmittel 38,0
Komponente B
Isocyanat-Komponente C30.1 9&. NCO) 125,0
Oberflächenaktives Mittel' 1,35
Dichte 31,6 kg/m5'
Dieser Schaum enthielt 2,16 % P.
Ergebnisse des Entflammbarkeitsversuches:
Ursprünglich Nach 1 Woche bei 38
Brenndauer Verbrannte Sek. Strecke cm
13, A 1,77
38°C/iO( ' 8, 3 0,318
7Ö°C/ 6( 14, 2 1,77
80°C/ ί 15, 6 0,954
% RSV
% RF
% RF
Beispiel 3: Der Schaum enthält 20 Ψο Phosphor-Jrolyol
Komponente A
Phosphor-Polyoi8 (H.Z. = 442) 49,7
Polyäther-Polyol2 (H.Z. = 469) 61,5
Katalysator 0,8
Oberflächenaktives Mittel5 1,5
Treibmittel5 45,1
Komponente B
Isocyanat-Komponente (29,8 # NGO) 141,3
Bichte 26,8 kg/m3
9 0 9 8 2 7/1537 ßAD
Dieser Schaum enthielt 2,06 $ P .
Ergebnisse des Entflammbarkeitsversuches:
Brenndauer Verbrannte
Ursprünglich
Nach 1 Woche bei 38°C/100 °/o RF
70°C/ 60 io RF 800G/ 5 % RF
Nach 6 Monaten b.24°C/100 # RF
8 ek. .Strecke cm
6 ,9 0,954
4 ,9 0,318
8 ,6 0,954
12 ,6 1,113
7 ,3 0,477
Beispiel 4:
Der Schaum enthält 25% Phosphor-Polyol.
Komponente λ
Phosphor-Polyol9 (H.Z. = 300) Polyäther-Polyol2 {Vl.%. = 600) Tetramethyl guani din (Katalj/sator) Dlbutylzinndilaurat Oberflächenaktives Mttel Treibmittel5-
61,7
47,6
0,4
0,2
2,0
44,1
Komponente B
Isocyanat-Komponente (27,4 % NGO) Dichte 35,2 kg/m5
Dieser Schaum enthielt 1,93 $. P.
135,0
Ergebnisse des Entflammbarkeitsversuches:
Ursprünglich
Nach 1 Woche bei 38°C/1OO # Ri1
Brenndauer Verbrannte Sek. Strecke cm
11,2
11,2
0,318 0,477
909827/1537
Versuchsreihe II :
!520963
Schäume, die sowohl Phosphorverbindungen als auch chlorierte
Kohlenwasserstoffe enthalten.
.Beispiel 5:
Der Schaum enthält 20 % Phosphor-Polyol und 10 a/o chlorierten Kohlenwassers-toff.
Komponente A
Phosphor-Polyol1 (H.Z. = 274)
Polyäther-Polyol2 (H.Z. =469) 4
Katalysator
Oberflächen
Treibmittel
Oberflächenaktives Mittel" 5
57,5
64,8
0,9
1,8
20,0
Komponente B
Isocyanat-Iiomponente (29,8 % NCO) 135,0 Cnlorierter Kohlenwasserstoff 28,9
Treibmittel5 · 30,9
Dichte 30,9 kg/m .
Dieser Schaum entaielt 1,69 °/° P und 6,36 ^ Cl.
Ergebnisse des Entflammbarkeitsversuches:
Ursprünglich
Wach 1 Woche bei 38°C/100 °/o RP .i+ ,, TO0C/ 60 % RF
■;:;.:>- _/ "; 8o°c/ 5 % RF Nach 6 Monaten b.' 24°C/100 % RP
Brenndauer Verbrannte
Sek. Strecke cm
6,8 0,447
0 0
12,4 1,113
6,9 0,159
2,3 0,159
9 0 9827/1537
BAD ORIGINAL
Beispiel 6: Der Schaum enthält 10 % Phosphor-Polyol und chlorierten Kohlenwasserstoff.
Komponente A g
Phosphor-Polyol8 (H.Z. = 442) 27,9
Polyäther-Polyol2 (H.Z. = 473) 86,3
Katalysator 0,8
Oberflächenaktives Mittel5 1,6
Treibmittel5 49,3
Komponente B
Isocyanat-Komponente (29,OfO NCO) 135,0
Chlorierter Kohlenwasserstoff 27,9
Dichte 30,8 kg/m5
Dieser Schaum enthielt 1,05 "fa P und 5,95 # Cl.
Ergebnisse des Entflammbarkeitsversuches:
Brenndauer Verbrannte Sek. Strecke cm
Ursprünglich 3,4 0,318
Nach 1 Woche.bei 38°C/l00 $ RP 4,6 0,0795
Beispiel 7; Der Schaum enthält 13 $ Phosphor-Polyol und 10 %. chlorierten Kohlenwasserstoff.
Komponente A g
Phosphor-Polyol0 (H.Z. = 442) ' ' 36,1
Polyäther-Polyol2 (H.Z. = 473) 76,0
Oberflächenaktives Mittel5 1,5
Katalysator 0,8
Treibmittel-^ 48,9
909827/1537
QAD
Komponente B
Isocyanat-Komponente 135,0
Chlorierter Kohlenwasserstoff 27,7
Dichte 34,0 kg/m5
Dieser schaum enthielt 1,38 % P und 5,65 % Cl.
Ergebnisse des Entflaicmbarkeitsversuches:
Brenndauer Verbrannte Sek. Strecke cm
Ursprünglich 9,9 0,795
Nach einer Woche bei 38°C/10ü % RP 16,9 0,795
Beispiel 8; Der Schaum enthält 12% Phosphor-Polyol und
10 % chlorierten Kohlenwasserstoff.
Komponente A g
Phosphor-Polyol1 (H.Z. = 274) 33,5
Polyäther-Polyol2 (H.Z. =468) 80,9
Katalysator 0,8
Oberflächenaktives mittel 1,6
Treibmittel5 49,4
Komponente B
Isocyanat Komponente6 (29,0 fi HCO) 135,0
Chlorierter Kohlenwasserstoff10 28,0
Dichte 30,0 kg/m5
Dieser Schaum enthielt 1,02 P und 5,96 ■ # Cl
909827/1537
"Ergebnisse des Entflammbarkeitsversuches:
Brenndauer Verbrannte
Sek. Strecke cm
Ursprünglich " 8,4 0,635
Nach einer Woche bei 3ö°o/100 % RF 7,9 0,477
Beispiel 9: lter Schaum enthält lü '4> Phosphor-Polyol unü 15■% chlorierten Kohlenwasserstoff.
Komponente A
Phosphor-Polyol1 (h.Z. =274) 29,8
Polyäther-Polyol2 (H.Z. = 468) " 76,6
Katalysator 0,6
OberflächenaKtives Mittel ■ ■ ■ 1,0
■Treibmittel 52,6
Komponente B-
Isocyanat-Komponerite (29,Ov^ IiCU) 1351 0
■J TQ
Chlorierter Kohlenwasserstoff ^4,7
Dichte 35,0 kg/m^
Dieser- Schaum enthielt 0,88 % P und 9,18^ Cl ·'
Ergeonisse des Entflammbarkeitsversuches:
Brenndauer Verbrannte 3ek. Strecke cm
Ursprünglich 7,6 0,318
Nach 1 Woche bei 38°C/100 °/o RF 7,5 0,318
Beispiel 1Ό: Der Schaum enthält 20 ^ Phosphor-Polyol und
10 % chlorierten Kohlenwasserstoff.
9 09827/1537
Komponente a ' g
Phosphor-Polyol9 (H.Z. = 300) 58,7
Polyäther-Polyol2 (H.Z. = 600) 67,2
Dibutylzinndilaurat 0,12
-Katalysator*" 0,3
Obertläclienaktiyes Mittel 2,0
Treibmittel5 51,7
Chlorierter Kohlenwasserstoff 29,2
Komponente B
Isooyanat-Komponente6 (33,8$ IiGO) 135,0
Dichte 32,4 kg/m5
Dieser Schaum enthielt 1,53 & t und 5',99 & Cl
Ergebnisse des Entflammbarkeitsverguches:
Brenndauer Verbrannte Sek. Strecke cm
Ursprünglich 3,4 0,159
Wach 1 Woche bei 38°C/100 <$> RP 6,1 0,477
Versuchsreihe II:
Schäume, die nur Phosphorverbindungen oder nur "chlorierte Kohlenwasserstoffe enthalten.
Beispiel 11; Der Schaum enthält 20 <?<> P ho se hör-Poly öl.
Komponente A g
''PhosphOr^Pdlyol1 (H.Z. =333) 55,2 . :
Polyäthe'r Polyol2 (H.Z. = 473) 82,8
Tetramethylguanidin (Katalysator) 0,97
■ 303827/1537 BAD original
Komponente B
Treibmittel Oberflächenaktive Komponente
Isocyanat-Komponente (30,1 $ HCO)
Dichte 24,0 kg/m5 Dieser Schaum enthielt 1,45 #> P. 66,45 1,8
135,0
Erge bnisse des Entflamrnbarkeitsversuches:
380C/100 * Ό RF Brenndauer Verbrannte
8O0C/ 5 % RF Sek. Strecke cm
Ursprünglich 31,3 5,239
Nach 1 Woche bei 19,9 2,699
39,5 4,766
Beispiel 12: Der Schaum enthält 10·$ Phosphor-Polyol.
Komponente A
Phosphor-Polyol0 (H.Z. = 274) Polyäther-Polyol2 (H.Z. = 469) Oberflächenaktives Mittel Katalysator Treibmittel 24,9
86,6
1,35
0,8
43,9
Komponente B
Isocyanat-Komponente (28,9 $ NCO) 135,0
Ergebnisse des Entflammbarkeitsversuches:
Brenndauer Verbrannte Sek. Strecke cm
Ursprünglich
,o.
Nach 1 Woche bei 38 C/lOO # RF
90 9827/1537 verlöscht nicht selbst
47,1
BAD ORIGiNAL
Beispiel 15: Der Schaum enthält 20 <$>. chlorierten Kohlen -
■wasserstoff.
Komponente A ■ " g
Polyäther-Polyol2 (H.Z. =469) 57,7
Oberflächenaktives Mittel 0,5
Kat ilypator ' 0,2
Treibmittel5 . 18,4
Komponente B "
Isocyanat-Komponente (29,8% NGO) 45,0 Chlorierter Kohlenwasserstoff 20,8
Dichte 32,2 kg/m5
Dieser Schaum enthielt 11,88 % Gl.
Ergebnisse des Entflammbarkeitsversuehes:
verlöscht nicht selbst.
Erläuterungen:
Die Prozentangaben in dieser sowie in den folgenden Rezepturen beziehen sich auf die Gesamtmenge der Bestandteile.
1. Di-Polyoxypropylenphenylphosphonat.
2. Saccharose-Polyätherpolyol, gebildet durch Kondensieren von Saccharose mit Propylenoxyd, Viskosität, Brookfield bei 25°G 30000 cps.
3. Polydimethylsiloxan.
4. Triäthylendiamin.
909827/1537 bad'ORIGINAL
5. Trichlorfluormethan.
6. Ein Halb-Vorpolymeres, erhalten durch Umsetzen von Polväther mit. über schuss iit-em Toluoldiisocyinat.
7. H.Z. = Hydroxylzahl.
8. Diäthyl-N,N-diäthanolaminometnylphoaphonat.
9. - Polyoxypropvlen-chlormeth.vlphosphonat; . M-.7I. ,etwa 363.
10, Ein chloriertes Paraffin mit 70 $ Crilor; bekantit -als "Chlorowax".
11. Chloriertes Polyphenyl, bekannt als "Aronhlor ".
909827/1537

Claims (10)

  1. Patentansprüche:
    l.| Flammfeste Polyurethanschäume, dadurch gekennzeichnet, ^—/
    daß sie durch Verschäumen des Umsetzungsprodukts eines Isocyanate
    mit einem Dialkyldialkanolaininoalkylphosphonat der Formel
    R^O 0 R2OH
    , .Ρ --ΈΓ. --N ·5 RO ^^ R OH
    ■5 ' 1
    in welcher R und R einen niederen Alkyl- oder einen niederen
    2 3 4
    Halogenalk· ylrest und R , R und R niedere Alkylenreste bedeuten und/oder mit einer Phosphorverbindung der Formel
    0(R1Q)-R1OH
    E- P<V
    > 0(R11O). R11OH ■
    in welcher R ein Alkyl-, Aryl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Chloralkyl-, Hydroxyalkyl- oder Alkanolaminoalkylrest, Rf und R" niedere Alkylenreste und χ und y Zahlen von 1 bis 4 sind, in Gegenwart eines chlorierten Paraffins oder chlorierten Polyphenyls hergestellt worden sind.
  2. 2. Flammfeste Polyurethanschäume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Dialkyldialkanolaminoalkylphosphonat und/oder die zweite Phosphorverbindung sowie den chlorierten Kohlenwasserstoff in einer solchen Menge enthalten, daß das Endprodukt etwa 0,75 bis etwa 1,75 # Phosphor und etwa bis etwa 10 <?<> Chlor enthält.
    9 0 9 8 2 7/1537
    -y fi.-.i 7*1/ - r:.r; «ö^rrtesÄnoerungee»'' ' "BAD ORIGINAL
  3. 3. Plammfeste Polyurethans cha urne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete chlorierte Kohlenwasserstoff mindestens 60 $ Chlor enthält.
  4. 4. Flammfeste Polyurethanschäume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Phosphorverbindung Diäthyl-N.tl-diäthanolaminomethylphosphonat ist.
  5. 5. Flammfeste Polyurethanschäume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Phosphorverbindung Polyoxypropylenphenvlphosphonat ist.
  6. 6» Flammfeste Polyurethanschäume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Phosphorverbindung Polyoxypropylenmonochlormethylphosphonat ist.
  7. 7. Verfahren zum Herstellen flammfester Polyurethan schäume, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Isocyanat mit einem Dialkyldialkanolaminoalkylphosphonat der Formel
    » 4
    P ■ - IT - N
    R1O
    12 3 4 5
    in welcher H , R , R , R und R die oben angegebene Bedeutung haben , und/oder mit einer Phosphorverbindung der Formel
    i? OR
    0(R»0) R11OH y
    i? 0(RO)
    R - P <
    in welcher R, R1, R",- χ und y die oben angegebene Bedeutung haben, in Gegenwart eines chlorierten Paraffins oder chlorierten Polyphenyls umsetzt.
    909827/1537
  8. 8. Verfahren nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, daß man das Dialkyldialkanolaminoalkylphosphonat und/oder die zweite Phosphorverbindung sowie den chlorierten Kohlenwasserstoff in einer solchen Menge mit dem Isocyanat umsetzt, daß das Endprodukt etwa 0,75 bis etwa 1,75 i° Phosphor und etwa 5. bis etwa 10 $ Chlor enthält.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen chlorierten Kohlenwasserstoff verwendet, der mindestens 60 0Io Chlor enthält.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J1 da- | durch gekennzeichnet, daß man dem Reaktionsgemisch zusatz lieh ein Treibmittel-zusetzt.
    Für Stauffer Chemical Company
    Rechtsanwalt
    .:. , . ^ BAD ORlQ1NAL
    90 9827/153 7
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