DE1569428C - Verfahren zur Herstellung von flammhemmenden, verschäumten Polyurethanen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von flammhemmenden, verschäumten PolyurethanenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flammhemmenden, verschäumten Polyurethanen
mit verbesserter Dimensionsstabilität bei erhöhter Temperatur und geringer Rißbildungsneigung.
Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen und ihrer Umwandlung in verschäumte starre, halbstarre
oder flexible Werkstoffe sind bekannt. Diese Polymerisate werden durch Umsetzung einer Polyhydroxy 1-verbindung
mit wenigstens zwei aktiven Wasser- |0
Stoffatomen je Molekül, z. B. von Polyestern oder Polyäthern, mit einem organischen Polyisocyanat,
vorzugsweise einem aromatischen Diisocyanat, gebildet.
';.'■'■ .''- ;■- ■.■.-.- ■ .:,_'■/ ; :
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung zellfbrmiger Polyurethane wird die Polyhydroxyl-
- verbindung . mit einem Überschuß des organischen Poly isocyanate unter Ausbildung eines Vorpolymerisäts
mit reaktionsfähigen NCO-Gruppen umgesetzt. Normalerweise wird ein Überschuß von 5 bis 48%
benutzt, wobei die Menge von der gewünschten Viskosität und dem Schäumungsverfahren abhängt.
Bei einer Arbeitsweise wird das Schäumen des Polyurethans durch Zusatz von Wasser, eines Katalysators
und zusätzlicher Verbindungen mit aktiven
Wasserstoffatomen, z. B. eines weiteren Polyols, erreicht. Das Wasser reagiert mit dem Polyisocyanat
unter Bildung von Kohlendioxyd, das seinerseits im Verlauf der Reaktion in der viskosen Masse eingeschlossen
wird. Der Katalysator begünstigt die Vernetzung der Polymerisatketten, so daß die schäumende
Masse nach Expansion und Aushärtung viele winzig kleine Zellen enthält.
Nach einem anderen Schäumungsverfahren wird gewöhnlich weniger. Polyisocyanatüberschuß benötigt.
Die zellförmige Struktur wird durch Verwendung
einer tiefsiedenden inerten Flüssigkeit erreicht, die gleichzeitig mit. dem Katalysator und der zusätzlichen
Verbindung mit aktivem Wasserstoff zugesetzt wird. Im Verlauf der Reaktion entsteht
Wärme, durch weiche die tiefsiedende inerte Flüssigkeit verdampft. Dieser Dampf wird von der viskosen
Masse eingeschlossen, worauf die Aushärtung wie vorbeschrieben erfolgt. Andere-Verfahren zur Herstellunggeschäumter
Polyurethane, einschließlich des . einstufigen Verfahrens, sind bekannt. .
Ein Hauptnachteil, der" die'Anwendung von Polyurethanprodukten,, insbesondere solchen aus verschäumten Polyurethanen beeinträchtigt, besteht in
der leichten Entzünd- und Brennbarkeit. Die Technik hat versucht, diesen Nächteil durch physikalischen ·
: Einbau von Zusatzstoffen auszuschalten, die das Schaumprodukt
flammfest machen. Diese Produkte sind ihrerseits Beschränkungen unterworfen, da diese
Zusatzstoffe aus dem Produkt ausgelaugt werden können.-' VVVV'V's}\s.yν:·;-"-;· .-^^,sAh-;. ;λ ■■■■··,,.·
Ein Grund verfahren zur Herstellung von flammfesten Polyurethanen oder Polyurethanschaumstoffen
besteht darin, daß die übliche Polyhydroxylverbindung ganz oder teilweise durch eine Phosphorverbindung
ersetzt wird, die wenigstens zwej aktive Wässerstoffatome je Molekül hat, und daß die Phosphorverbindung
und das gegebenenfalls noch vorhandene Polyol mit einem organischen Polyisocyanat gemäß
der belgischen Patentschrift 598 678 umgesetzt wird.
Nach einem neuen Verfahren, das in der deutschen Auslegeschrift 1 181 41 Γ beschrieben ist, setzt man
Polyisocyanat mit einer Mischung aus Polyhydroxylverbindungen und alkoxylierter Dialkylpyrophosphorsäure
mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen im Molekül und einem Treibmittel um und
härtet aus. Hierbei werden Polyurethanschaumstoffe erhalten, die flammhemmend sind. Nachteilig bei
diesen Produkten ist ihre geringe Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen. Bei Einwirkung hoher
Temperaturen über eine längere Zeitdauer oder verhältnismäßig hohen Temperaturen und Feuchtigkeit
zerreißt eine Anzahl von Zellen, der Schaumstoff zerfällt, und die Eigenschaften des Produktes verschlechtern sich. Außerdem neigen mit einem Trialkylphosphat
oder einem Öialkyl-alkylphosphonat allein flammhemmend gemachte Polyurethane leicht
zur Rißbildung.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren zur Herstellung flammhemmender, verschäumter Polyurethane zu schaffen, bei welchem
Produkte erhalten werden, denen diese Nächteile nicht anhaften. Sie betrifft somit ein Verfahren zur
Herstellung von flammhemmenden, verschäumten Polyurethanen mit verbesserter Dimensionsstabilität
bei erhöhter Temperatur und geringer Rißbildungsneigung, wozu man Polyisocyanat mit einer Mischung
aus Polyhydroxyverbindungen und, bezogen auf aktive Wasserstoffäquivalente, 5 bis 70% alkoxylierter
Dialkylpyrophosphorsäure mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen je Molekül sowie üblichen
Treibmitteln umsetzt und aushärtet. Es ist dadurch gekennzeichnet,'daß man eine Mischung verwendet,
die, bezogen auf alkoxylierte Dialkylpyrophosphorsäure, noch 10 bis 90 Gewichtsprozent Dialkylalkylphosphonat
oder Trialkylphosphat mit .1 bis 3 Kohlenstoffatomen pro gegebenenfalls halogenierten
Alkylrest enthält.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt man ein aromatisches
Polyisocyanat, insbesondere Toluylendiisocyanat,
mit einer Mischung aus Polyalkylenglykoläther, propoxylierter Dibutylpyrophosphorsäure, Dimethyl-methylphosphonat
oder Diäthyl-äthylphosphonat sowie üblichen Hilfsstoffen um. '
Erfindungsgemäß werden diese Polyurethane durch Umsetzung des Polyisocyanate mit einer Mischung
des Polyols, der Phosphorverbindung und des Trialkylphosphats oder Dialkyl-alkylphosphonats,
Schäumen des Reaktionsproduktes und Härtung des geschäumten Produktes hergestellt.
Die Erfindung wird durch die Beispiele 1 bis 4 erläutert, denen die yergleichsbeispiele A und B
gegenüberstehen/ '~y~'■''■: ^' '
Drei Polyurethanschaumstoffe werden aus den folgenden in Tabelle I angegebenen Chargen hergestellt:
. Bestandteile | Vcr- | Beispiel I | Beispiel 2 | |
gleichs- | ||||
Sorbitpolyäther | beispiel A | |||
I. | (OH-Zahl620) | 184,0 | 195,0 | |
Oberflächenaktive Sub | 160,0 | |||
2. | stanz vom Silikontyp X | 6,0 | 6,0 | |
Propoxylierte Dibutyl | 6,0 | |||
3. | pyrophosphorsäure | 55,0 | 23,5 | |
Dimethyl-äthanolamin | 127,0 | -2,4 | ,2,4 | |
4. | 2,4· | |||
oua
Fortsetzung
Bestandteile
5. Zinn(llj-octoat
6. Dimethyl-methylphosphonat .....,..........'
7. Trichlormonofluormethan CFCI3 ........
8. Rohes Toluylenisocyanat
(Isocyanatgehalt etwa 39
(Isocyanatgehalt etwa 39
Vergleichsbeispiel A
1,2
. 0,0
89,0
. 0,0
89,0
250>
1,2
30,1,
85,0
30,1,
85,0
250,0
1,2
43,5
43,5
/77,0
250,0
X ist eine silikönartige oberflächenaktive Substanz ■ mit der Struktur V
Si —O —R —O —Si:
wobei R ein Pqlyäthylenglykolrest ist.
i) ;': Trichlorrhonofluormethan ist ein bekanntes Treibmittel für Polyurethanschaumstoffe; '■ '■
i) ;': Trichlorrhonofluormethan ist ein bekanntes Treibmittel für Polyurethanschaumstoffe; '■ '■
Jedes Schaurnstofiprödukt wurde durch Mischen
aller Komponenten bei Zimmertemperatur (20 bis
25°C) unter Rührung hergestellt.. Jeder Mischung
wurde dann bei Zimmertemperatur 250 Gewichtsteilen rohes Toluylendiisocyanat (Isocyanatgehalt etwa
39 bis 40) zugesetzt und dann in die Formen gegössen. Sogleich kam eine exotherme Reaktion in Gang, pie
Formen mit der schäumenden Mischung wurden 10 Minuten in einen Ofen von 700C gesetzt. Diese
Temperatur war zur Härtung der Produkte ausreichend.
Es wurden von jedem Schaumstoff vier, insgesamt zwölf, Proben in Abmessungen von 2,5 χ 5 χ 10 cm
zugeschnitten. Eine Probe jedes Schaumstoffes wurde in·, einen Ofen von 110° C, eine zweite'' in einen Ofen
von 1200C usw. gebracht. Die Ergebnisse wurden
nach 24stündiger Verweilzeit bei den angegebenen Temperaturen ermittelt und in Prozenten angegeben,
um die sich das, ursprüngliche Schaumstoffvolumen verändert hatte. Diese Ergebnisse sind in Tabelle II
zusammengestellt.
Bei einer Temperatur von
1100C
120°C
1300C
1400C
Veränderung nach 24 Stunden
Ver-
Ver-
glcichsbeispiel A
(9)
-4
-7
4
16
(5)
-5
16
(5)
-5
14
16
/Andere Proben aus den gleichen Schaumstoffen
wurden in einer Kammer einer Temperatur von 70"C und 95 bis 100% relativer Luftfeuchtigkeit ausgesetzt.
Die Ergebnisse wurden in den in Tabelle III angegebenen Zeitintervallen gemessen. Die Resultate geben
die Veränderung in Prozent gegenüber dem Ausgangsvohimcn des Schaumstoffes an.
Nach | Veränderung | bei 70JC und 100% | Beispiel 2 | |
1 Tag ...... | relativer | Luftfeuchtigkeit | ||
5 | 10 2 Tagen .... | Vergleichs beispiel A |
Beispiel I | . -5 |
4 Tagen;.... | 10 | |||
7 Tagen .... | 7 | :■:;! '■:. | ||
14 Tagen .... | : 10 | "■', >: 5. . '· | ||
15 42 Tagen .... | (-6) | '-''"I;.8·. , | ||
::■■ -8; - | v\·.12 ■·■■■·:· | |||
-12 | ||||
12 | ||||
12. | ||||
17 ,i | ||||
20 | ||||
(9) |
An dem Vergleichsbeispiel A der Tabelle II ist
zu sehen, daß das Schaumstoffvolumen um 47% zunimmt, wenn es 24 Stunden bei 1100C gehalten
wird. Wenn der Schaumstoff 24 Stunden einer Temperatur
von 120° C ausgesetzt wird, beträgt die
scheinbare Volumenzunahriie im Vergleich zu dem Ausgangsmaterial nur noch 9%· Mit anderen Worten,
das Volumen hat anscheinend um wenigstens 47% des Ausgangsvolumens zugenommen und dann abgenommen,
so daß es nur. noch 9% größer als der Ausgahgswerkstoff ist. Daher liegt irgendwo zwischen
der Temperatur 120 und .1IQ0C die »kritische Temperatur«, d. h. die Temperatur, bei der der größte Teil
des Treibmittels verlorengegangen und die Zersetzung
des Schaumstoffes schon gut fortgeschritten ist. Im Beispiel 1, Tabelle II, ist,die kritische Temperatur
— in allen Fällen eingeklammert — auf 1300C
und im Beispiel 2 auf über 1400C gestiegen. Die
Gegenwart des Dimethyl-methylphosphonats hat demnach eine erhöhte Formbeständigkeit des Produktes
zur Folge. Nach Tabelle III erhöht die Gegenwart des Phosphonats die Schaumstoffbeständigkeit und
ist das Produkt des Beispieles. 1 die stabilste Form.
Weitere zellförmige Produkte wurden in der oben
beschriebenen Arbeitsweise in den folgenden Zusammensetzungen hergestellt:
5" 1. Rohzuckerpolyäther -
(ÖH-Zahl450) ^.y:;;.;
: 2. ^erftächenaktive Sub-f
'' stanz yprii Silikontyp ..'.
\3. Propoxyiie.rte bibutyl-'■·■...-,
pyröpKosp'horsäure.-v..-.·..':
-.. > 4. Tnäthyjendiamin:;>vivi
; 5: Zinh(II)-öCtoäi ^Vvi^i.', f^ 6. pimeth^l-methylpiios^:!
-.. > 4. Tnäthyjendiamin:;>vivi
; 5: Zinh(II)-öCtoäi ^Vvi^i.', f^ 6. pimeth^l-methylpiios^:!
■'.':% 8ί· Rohes;Tohiylendiisq-:)j'ß
<■./: ΐ cyanat (Isocyanatgehait^
- ^etAva39bis40) /;.>;.,
Gewichtsfeile'
Vergleichsbeispiel B
220,0 6,0
118,0 2,4 1,2
0,0 98,0
250,0
252,0 6,0
52,6
- 2,4 1,2
28,4 94,0
250,0
266,0 6,0
22,7 2,4 1,2
42,3 90,0
250,0
Aus den Produkten des Vergleichsbeispieles B und der' Beispiele 3 und 4 wurden Schaumstoffstreifen
zugeschnitten und den gleichen Alterungsprüfungen wie die Streifen des Vergleichsbeispieles A und der
Beispiele 1 und 2 ausgesetzt. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen zusammengestellt:
■■.■·. Tabelle V .
% Verändt Ver gleichs- . beispiel B |
:rung nach Beispiel 3 |
24 Stunden Beispiel 4 |
|
Bei einer Temperatur von iio°c ......;...... |
11 | 11 | 2 |
120°C .....:...' | 32 (-2) —-2 |
19 14 . (2) '-2- |
.4 11 10 8 |
J30°C ..:.......... | |||
1400C ....... | |||
1500C-..... | |||
90 Gewichtsprozent (vorzugsweise '/.i bis 2/,) der
Phosphorverbindung mit zwei aktiven Wasserstoffatomen je Molekül liegt, haben die hergestellten
Schaumstoffe nicht nur eine ausgezeichnete Formbeständigkeit bei hohen Temperaturen und gegebenenfalls
feuchter Umgebung, sondern die in den Schaunv Stoffen gewöhnlich eintretende Spaltbildung infolge
der vorhandenen Phosphate oder Phosphonate wird· entweder drastisch reduziert oder ganz vermieden,
je nach den besonderen Schaumbestandtei.len, ihrem Verhältnis und anderen Faktoren.
An Stelle der in den Beispielen benutzten propoxylierten
D'bulylpyrophosphorsäure können verschiedene alkoxylierte Dialkylpyrophosphorsäuren benutzt
werden. Diese werden durch Umsetzung eines Alkylenoxyds mit der Formel '
-CK
CH-R
-■■■..·. : Tabelle VI
Alterung unter Wärmeeinwirkung
% Veränderung bei 7O0C | und I007o | Beispiel 3 | Beispiel 4 | |
relativer Luftfeuchtigkeit | ||||
Vcrglcichs- V' beispiel B |
12 | 7 | ||
Nach ..'■'■" 7 '■ | ■ 14 | 10 | ||
' 1 Tag ...... | 15 | 15 | 11 | |
2 Tagen .... | 19 | 15 | 00, | |
. 4 Tagen, ...'.. | 10 | 15 | 15 | |
7. Tagen . | (4) | (7) | 10 | |
.14 Tagen .... | -4 | •— ' | 10 | |
42 Tagen .... | -21 | |||
56 Tagen .. | ■ :— |
Aus den vorstehenden Tabellen zeigt sich, daß das Phosphoriat die Formbeständigkeit der PoIyurethanschaumstoffe
verbessert. ..
Die Festigkeit der Schaumstoffe der Vergleichsbeispiele A und B nahm bei der kritischen Temperatur
bis zu einem Punkt ab, wo viele Zellen der Struktur zerrissen wurden, so daß sich der Schaumstoff verschlechterte
und seine wünschenswerten Eigenschaften verlor. Die Schäumstöffe der Beispiele 1 bis 4 dagegen
konnten höhere Temperaturen als die Schaumstoffe des Vergleichsbeispieles A aushalten. Ebenso zeigten
; die Schaumstoffe der Beispiele Ibis 4 eine vielfache
Verbesserung ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber
. hohen Temperaturen in sehr feuchter Umgebung.
Polyurethanschaümstoffe mit Trialkylphosphät oder
Dialkylalkylphosphonat als einzigem flarrimbestän-
; digem Zusatzstoff haben die unerwünschte Eigenschaft^
daß sie an vielen Stellen Spalten mit variabler Länge,; Breite und Tiefe bilden. Diese Spaltbildung
ist besonders bei zellförmigen Polyurethanen in
Ballenform oder anderen verhältnismäßig- großyolu-.migen
Formen unerwünscht:. Es ist im Handel nicht
ungewöhnlich; einen Polyurethahballeri in einer Höhe
>on;50,bis 75 cm, einer Breite von 125 bis 150 cm und
einer ΐ beliebigen: Länge5 herzustellen; insbesondere
wenn;bei'der Herstellung des Produktes kontinuierlich
gearbeitet wird. ;/ ' ;:
; Wenn der Anteil des Trialkylphosphats oder Diälkyl-alkylphosp'honats
in dem Bereich: von' K) bis
H2--C—
wobei R H oder die Reste CH3, C2H5 oder CH2Cl
bedeutet, mit dem Dialkylester der Pyrophosphorsäure unter Bildung des alkoxylierten Säüreproduktes
in bekannter Weise hergestellt. Der Dialkylrest
der. Säuren ist vorzugsweise ein niederer Alkylrest mit bis zu 6 bis 8 Kohlenstoffatomen, da diese im
Handel leichter verfügbar sind.
Die für diese Erfindung brauchbaren Trialkyl-
phosphate oder Oialkyl-alkylphosphonate enthalten
1 bis 3 Kohlenstoffatome im Alkylrest, die mit
Halogen substituiert sein können; Dimethyl-methylphosphonat, Diäthyl-äthylphosphonat, Trimethylphosphat
oder Triäthylphosphat sind hierfür Beispiele.
Die Polyhydroxylverbindung, die · in Mischung
mit der Phosphorverbindung mit dem Polyisocyanat reagiert, kann irgendeine der bei der Polyurethanbildung
üblicherweise benutzten sein. Hierzu gehören die Reaktionsprodukte' mehrbasischer Säuren, wie
Adipinsäure, Phthalsäure, Sebacinsäure, Bernsteinsäure,
Oxalsäure oder Rizinussäure, mit einem mehrwertigen Alkohol, z. B. Äthylen-, Diäthylen-, Propylen-
oder Butylenglykol, i;4-Butandiol, Glycerin,
Trimethylolpropan, Trimethanoläthan, 1,2,6-Hexantriol
oder 1,2,4-Butantriol. Es können auch PoIyalkylenätherglykol
für die Herstellung der Polyester verwendet worden sein. Die Polyäther des Rohzuckers haben eine ÖH-Zahl von 450 und die des
Sorbits eine OH-Zahl von 620. Diese beiden in den
obigen Beispielen benutzten Verbindungen sind ty-■
pisch: Es ist eine große' Zahl von Polyisocyanaten
für die Polyüretnänbildung bekannt. Alle diese Polyisocyanate können in dem vorliegenden, Verfahren
benutzt werden. Im übrigen sei auf das Buch von Bernard A. Dom br ο w »Polyurethane« (1957),
: Reinhold Publishing.Corporation, New York, verwiesen. '., "· ±y ;-:■.■ ' ' - ■'■'■ [■■':'■:'"■'■'. '■ '. . ''~/ι":.λ^\
Nach deni belgischen Patent 598 678 beträgt die
Λ Menge der Phosphorverbindung mit wenigstens zwei
aktiven Wasserstoffätomen, die einen Teil der üblichen Polyhydroxylverbinclüng in der bekannten Umsetzung
■ :-·-■'zu'1 cinema.fläiiimfesten:A:.PplyuretHänvVersetzen;i kann;
; 5 bis^70% der Polyhydroxylverbindung, bezogen auf
& Äquivalente des aktiven Wässerstoffes. Die5 durch
die vorgenannte Phosphorverbindung gelieferte Menge an aktivem Wasserstoff ist daher etwa der: Menge des
aktiven Wasserstoffes der Polyhydroxylverbindung
äquivalent; weiche die Phosphorverbindung in dem Reaktionsgemisch ersetzt. Die Menge des Trialkylphosphats
oder Dialkyl-alkylphosphonats in dem Reaktionsgemisch ist, bezogen auf das Gewicht der
vorgenannten Phosphorverbindung, mit zwei aktiven Wasserstoffatomen. .·..·■·
Zum Nachweis des-überraschenden technischen
Fortschrittes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber dem der bereits zitierten deutschen
Auslegeschrift 1 181 411 wurden folgende Vergleichsversuche durchgeführt: . ' ; ■.■'.'.
Es wurden jeweils eine Mischung aus einem Sorbitpolyäther, und propoxylierter Dibutylpy.rophosphorsäure
und/oder Alkylphosphonat sowie üblichen Zusatzstoffen bei Raumtemperatur mit Toluylen-;
diisoeyanat vermischt, : die Mischung in Formen
gegossen und' diese zum Aushärten 10 Minuten in
einem Ofen auf-7ÖP C gehalten. '
Zur.Bestimmung der Dimensionsstabilität wurden
aus den erhaltenen Polyurethanschaumstoffen 2,5 χ 5,1 χ 10,2 cm große Probestücke geschnitten
und diese in einer auf 70" C und 100% relativer Luftfeuchtigkeit gehaltenen Kammer getestet. ■
In bestimmten Abständen wurde das Volumen der Probestücke gemessen und die relative Volumenveränderung,
bezogen auf das Ausgangsvolumen, errechnet. Gleichzeitig· wurden die Probestücke auf
ihre Rißbildung untersucht. Da sich die Zahl und
ίο Größe der Risse nicht exakt zahlenmäßig ausdrücken
läßt, wurden die Probestücke hierzu von erfahrenen Fachleuten optisch geprüft und beurteilt.
Weitere Probestucke wurden gemäß ASTM.D-1962 auf ihre Flammfestigkeit untersucht. ■ ;
.'·■■·· Die Zusammensetzung der' in-diesen ·'· Vergleichs-,
. versuchen zur Herstellung'der untersuchten·"■'Polyurethanschaumstoffe verwendeten Ausgangsmischungen
und die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt: ; .
' Vergleichsversuche
C .
Zusammensetzung der Ausgangsmischung in Gewichtsprozent
Tolylendiisocyanat
Sorbitpolyäther
(Hydroxylzahl: 620) ........
(Hydroxylzahl: 620) ........
Propoxylierte Dibutylpyrophosphorsäure.'....:.......
Dimethyl-rnethylphosphonat...
Diäthyl-äthylphosphpnat
Trichlorfluormethan
Dimethyläthanolamin.
Dibutylzinndilaurat
Silikonderivat
Eigenschaften der erhaltenen
Polyurethanschaumstoffe
Polyurethanschaumstoffe
Dichte, g/dm3
Flammfestigkeit (ASTM D-1692)
Gesamtabstand, mm
Rißbildung
Dirhensiorisstabilität bei 7012C
und 100°/q relativer Luftfeuchtigkeit in %
nach 1 Tag
nach 2 Tagen
nach 4 Tagen
nach 7 Tagen
nach 14 Tagen
nach 28 Tagen
39,4 25,2 20,0
14,0 0,4 0,2 0,9
31,1
nicht brennend
12,7
keine
10
-6
-8
-12
-32 40,6
29,2
29,2
9,1
4,8
13,8
. 0,4
0,2
1,0
32,2
nicht brennend
nicht brennend
20,6
äußerst gering
äußerst gering
12
13
12
17
20
9
12
17
20
9
■42,2;
■34,2
13,0
0,4
0,2
1,0
0,4
0,2
1,0
32,8
selbsterlöschend
28,6
stark
40,4 32,8
12,1
13,2
0,4
0,2
1,0
35,2
selbsterlöschend 38,1 stark
6 8 2 2
-2 -5
Did Daten der Tabelle zeigen, daß die ausschließlich nicht reaktives Alkylphosphonat enthaltenden
Proben E und F hinsichtlich der Flammfestigkeit nur selbsterlöschend' waren und dabei starke Riß-i
bildung aufwiesen und die der deutschen Auslege-' schrift 1181411 entsprechende Probe C mit einem
Gehalt an propoxylierter Dibutylpyrophosphorsäure ohne Mitverwendung von nicht reaktivem Alkylphosphonat zwar Unbrannbarkeit und keine Rißbildung aufwies, jedoch schlechte Dimensionsstabilität
besaß. Demgegenüber vereinigte die dem erfindungsgemäßen Vorschlag entsprechende Probe D Unbrennbarkeit mit sehr geringer Rißbildung und ausgezeichneter Dimensionsstabilität, Dies beweist} daß
nach dem erfindungsgemäßen-'Verfahren Produkte mit überraschend verbesserten Eigenschaften erhalten
werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten zellhaltigen Polyurethanprodukte finden viele Anwendungsgebiete einschließlich Wandverkleidungen für Baukörper, wie
Flugzeuge oder Gebäude, sowie zur Isolierung. Wegen der guten Stabilität können die erfindungsgemäß
hergestellten Schaumstoffe auch unter sehr feuchten Bedingungen und/oder hohen Temperaturen eingesetzt
werden, weiche die üblichen flammbeständigen PoIyurethanschaumstoffe
mit einer Phosphorverbindung als gemeinsamer chemischer Bestandteil der Schaumstruktur
in den Eigenschaften beeinträchtigen wurden. Die erfindungsgemäß hergestellten Produkte sind
nach den Prüfungen gemäß ASTM-D-1962 äußerst flammfest.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von flammhemmenden, verschäumten Polyurethanen mit verbesserter
Dimensionsstabilität bei erhöhter Temperatur und geringer Rißbildungsneigung, wozu man PoIy-
isocyanat mit einer Mischung aus Polyhydroxylverbindungen und, bezogen auf aktive Wasserstoffäquivalente,
5 bis 70% alkoxylierter Dialkylpyrophosphorsäure mit mindestens zwei aktiven
Wasserstoffatomen je Molekül sowie üblichen Treibmitteln umsetzt und aushärtet, dadurch
gekennzeichnet, daß man eine Mischung verwendet, die, bezogen auf alkoxylierte Dialkylpyrophosphorsäure,
noch 10 bis 90 Gewichtsprozent Dialkyl-alkylphosphonat oder Trialkylphosphat
mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen pro gegebenenfalls halogenierten Alkylrest enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Toluylendüsocyanat mit
einer Mischung aus Polyalkylenätherpolyol, propoxylierter Dibutylpyrophosphorsäure, Dimethyl-methylphosphonat
oder Diäthyl-äthylphosphonat sowie üblichen Hilfsstoffen umsetzt.
1 .
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