EP2470338A1 - Verfahren zur herstellung flammgeschützter pur-sprüh(hart)schäume - Google Patents

Verfahren zur herstellung flammgeschützter pur-sprüh(hart)schäume

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EP2470338A1
EP2470338A1 EP10747007A EP10747007A EP2470338A1 EP 2470338 A1 EP2470338 A1 EP 2470338A1 EP 10747007 A EP10747007 A EP 10747007A EP 10747007 A EP10747007 A EP 10747007A EP 2470338 A1 EP2470338 A1 EP 2470338A1
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EP
European Patent Office
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retardant
flame
foam
solid
spray
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10747007A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Schleiermacher
Torsten Heinemann
Frithjof Hannig
Roger Scholz
Hans-Guido Wirtz
Heike Niederelz
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Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10T428/249961—With gradual property change within a component

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of a flame-retardant polyurethane (PUR) spray foam, in particular a PUR spray hard foam, a spray foam body produced in this way and its use for thermal insulation.
  • PUR flame-retardant polyurethane
  • Foams have been known for a long time and are widely used because of their low density or the associated savings in material, their excellent thermal and acoustic insulation properties, their mechanical damping and their special electrical properties.
  • polyurethane (PUR) foams are widely used.
  • PUR polyurethane
  • Rigid foams for the purposes of the present invention are foams having a bulk density of 30 to 100 kg / m 3
  • PU R rigid foams are mainly used for thermal insulation, for example in buildings, refrigerators, heat and cold storage systems as well as some pipe systems.
  • the nature of the polymer, especially the closed cells of such a rigid foam, are the basis for the excellent insulating effect of this material.
  • So block foams can be continuous or be prepared discontinuously and then cut into sheets as insulation material, for example, mounted on the exterior walls of houses.
  • the polyurethane reaction mixture is added directly to the cavity, reacting there to the insulation foam, thus filling the entire frame.
  • metal composite plates such as those used for constructing large warehouses, by introducing the polyurethane reaction mixture between two carrier plates (aluminum, sheet metal and / or wood). All these rigid foam applications described above are based on the fact that rigid foam systems are used in a specific form (as a block, in a refrigerator or in a metal composite) as insulation material.
  • the insulating foam is applied directly to the surface to be insulated without a shaping matrix.
  • the spray foam process is one such application.
  • the foam is often sprayed in multiple layers, for example, directly on walls or ceiling of a building without a molding matrix is used or must be.
  • a flexible polyurethane foam or even the PUR soft foam differs from the insulating rigid foam (whether in shape or sprayed) by a completely different cell structure. Due to the clever choice of starting materials in the polyurethane system, the proportion of open cells in flexible foams is much higher - in some cases even after the production of the foams, some of the remaining ones remain The foam is not only softer, it also has a certain breathability, which is desirable in applications such as mattresses, (car) seats or cushions clear from the insulating property of a hard foam, in which such a gas exchange is not desired.
  • DE 19 59 387 C3 includes a flame retardant composite panel with high thermal and acoustic insulation.
  • the composite panel comprises a polyurethane foam layer which is foamed onto a mineral pearlite plate. So that foams also meet the fire protection requirements, these are also mixed with flame retardants.
  • a commonly used flame retardant solid is expanded graphite. This is known, for example, from GB A 1 404 822.
  • a rigid polyurethane foam is foamed with a CFC propellant, wherein expandable graphite is homogeneously contained in the foam body contained.
  • a fire retardant polyurethane foam, based on polyols and isocyanates, with a flammability aggravating agent is known from DE 197 02 760 Al.
  • Such a polyurethane foam contains, for example, expandable graphite.
  • the polyol component has a phosphate content and a halogen content.
  • Admixtures in a rigid polyurethane foam is from US
  • fire-retardant polymers in particular polyurethanes, are known from WO 2005/003254 A1 and JP 2002 144438 A.
  • the fire-retardant materials for example expandable graphite, are mixed at least into a starting base material, so that the fire-retardant solid is distributed homogeneously in the end product.
  • WO 01/72863 A1 discloses a fire-resistant foam.
  • a corresponding foam is mixed with expandable graphite and contains no halogenated hydrocarbons as the foaming agent.
  • expandable graphite is mixed together with polyol and / or isocyanate in a screw extruder.
  • different flame retardants can be mixed together.
  • JP 2004 043747 A describes the use of expandable graphite together with phosphorus compounds in a polyurethane foam.
  • From RU 2336283 C2 the connection of expanded graphite with melamine cyanurate is known.
  • water or Freon ® is added as foaming agent.
  • a hard foam which contains a combination of expandable graphite and other flame retardants is also known from EP 1 159 341 B2. The flame retardant solids are uniformly contained in the foam containing.
  • a non-homogeneous distribution of flame retardants in polyurethane foam may be desirable because this material, namely the flame-retardant solid, can be saved.
  • a product which is composed of two layers.
  • the prefabricated core which may consist of hard or soft foam, contains no flame-retardant substances.
  • This core is surrounded by a shell which has the desired flame retardant properties.
  • the flame-retardant substances only on the outside of the product. These are the areas where flame retardance is also needed.
  • Disadvantage of the method described here is that first a core must be finished. Only this can then be looked around with the flame retardant shell. Accordingly, two process steps are possible in this process.
  • These spray foams are sprayed on site with the help of a handy spray unit on the walls or ceilings to be insulated.
  • a handy spray unit on the walls or ceilings to be insulated.
  • both the outer and the inner walls and ceilings of a building can be sprayed with such insulating foam system.
  • the two required components are transported from the respective storage containers via a hose system to the spray unit.
  • Such a spray unit is usually a 2-component mixing head, as used in the polyurethane industry, which additionally has a compressed air unit for the formation of the spray jet. After the order of the insulating layers can / these are possibly still covered with plaster or masonry facing.
  • the foam When applied to the inside (room side) of masonry, the foam is usually final clad with plaster or it is for example plasterboard panels attached to the panel.
  • plaster On the outside wall of a building, clinker bricks or a similar facing brickwork are often applied to the PUR insulation layer.
  • a corresponding wall then consists of a total of 5 material layers. These are the plaster or plasterboard, a spray foam layer, the masonry, an outer spray foam layer and finally a facing brickwork from the inside to the outside.
  • An insulating foam used in this area must meet various requirements - in addition to a good adhesion to the wall / ceiling, A fast reaction and setting time must also be met depending on the application area and place various fire safety standards.
  • a common fire safety standard is the "Euroclass E” (EN ISO 11925-2)
  • E European fire safety standard
  • various types of flame retardants and / or flame retardants are used in practice in the formulations used halogenated and / or phosphorus- or antimony-based compounds use, furthermore, various combinations of polyesters and ß-aminocarbonyl compounds can be used.
  • halogenated, often brominated compounds are used as flame retardants, since they are liquid. They can thus be easily added to the polyol or isocyanate component.
  • a disadvantage of using such halogenated compounds is that they can evaporate out of the insulating layer over a relatively long period of time. Especially in the isolation of interiors is thus a not inconsiderable burden on health and the environment.
  • polyurethane It is also possible to at least partially replace the educts (polyol and isocyanate) of the polyurethane by polyester or .beta.-aminocarbonyl compounds.
  • the polyurethanes contained herein have a higher flame retardancy than conventional polyurethanes.
  • solids are also conceivable.
  • Such compounds either foam or release water, such as aluminum hydroxide. Glass flakes melt under the action of heat and form an inorganic protective layer on the surface of the polyurethane.
  • flame retardant solids are much more difficult to process.
  • they like the liquid additives, are introduced into the reaction mixture via one of the two components (polyols or isocyanate) (batch process).
  • This can lead to problems especially when processing as a spray foam and simple, handy processing machines.
  • the high abrasiveness of these solids leads to high wear of the machine components such as pumps and mixing head.
  • sedimentation problems may occur during storage of the reaction component / solid batch. For example, if melamine is mixed in polyol and not stirred constantly, the melamine clumps and a solid forms that is difficult to remove from the reservoir.
  • the object of the present invention is therefore to provide a process which enables the production of flame-retardant polyurethane spray foams, with which the disadvantages of the prior art are avoided.
  • the object underlying the invention is achieved by metering in the compressed air used for the generation of the spray jet via a control unit solid or a mixture of different solids in the reaction jet or spray the components.
  • Another advantage of the method according to the invention is that the additional flame retardant can be introduced via the solids used exactly where it is needed, namely where a fire occurs. In the areas not directly exposed to the fire, the concentration of flame retardant solids may be lower, or it may not be present without the need to change the further composition of the polyurethane. At the same time, good wetting of the solids with the reactive mixture is ensured.
  • a solids-free first layer (toward the wall / to the ceiling) has the additional advantage that the adhesion of a polyurethane without fillers is generally better than that of a polyurethane enriched with fillers.
  • the method according to the invention it is possible to apply several layers, for example, to a wall and / or ceiling, wherein the individual layers, although different amounts of registered flame-retardant material, need not differ in the further composition.
  • the ratio V of the amount of the flame retardant introduced to the amount of the reaction mixture is constant within a defined time interval, but different from this ratio in an adjoining second time interval.
  • the content of the flame retardant on the wall is different from the concentration of an opposite surface area.
  • proportion of the solid is to be understood as meaning the mass and / or volume fraction of the solid in a defined but variable volume, two being equal to the comparison of proportions large but spatially non-overlapping volumes are compared.
  • Such an inventive structure requires, for example, an enrichment of the flame-retardant solid in a surface region, namely the area exposed to a flame hearth.
  • a polyurethane foam without admixture of flame retardants is first applied to a surface, for example a wall and / or ceiling.
  • another PUR layer can be applied "wet on wet.” It also contains little or no flame-retardant solids, and now further PUR spray foam layers are applied, with the proportion of flame retardant solids or solid combinations being continuous or discontinuous
  • the outermost layer has the highest proportion of flame-retardant solid, which can then be joined, for example, in an interior space by the plaster or the plasterboard panel.If there is a fire in the apartment, the highest is now in the area of the fireplate Proportion of flame retardants.
  • At least 2 layers are applied, wherein one of the layers has no flame-retardant solids or combinations of solids, but the other layer contains them.
  • the layer is free of flame retardant Solids or solid combinations, which is applied directly to the surface, in particular a wall and / or ceiling.
  • a comparable layered structure according to the invention is also used in the insulation of a house exterior wall.
  • a polyurethane foam is applied in several layers on a surface, in particular a wall.
  • the layer which is applied first has no or few flame retardants.
  • the concentration of flame retardants may be higher than in the first layer.
  • the outermost layer applied has the highest concentration of flame retardant solid or solid com binations.
  • the entire layer should have a thickness of at least 3 cm.
  • the use of the various flame-retardant solids may also eliminate the flame retardant used in conventional systems or significantly reduce their proportion.
  • the omission of halogen-containing flame retardants is advantageous in the context of today's discussion of emissions in buildings.
  • a component used to produce a foam raw material is mixed with a liquid and / or solid flame retardant or a mixture of flame retardants and this mixture is mixed with the corresponding further reaction component and, if appropriate, further flame-retardant substances or mixtures of solids reacted to the foam.
  • the liquid and / or solid flame-retardant substance or a mixture of flame-retardant substances is introduced into the foam raw material after mixing of the reactive components before spraying and the resulting mixture used to form a molded polyurethane foam body.
  • the ratio V of the amount of the flame retardant substances added to the amount of the component / foam raw material within a first defined time interval is constant but different from this ratio in an adjoining second time interval.
  • the apparent density of a mixture of foam raw material and flame retardant used according to the invention is in a range from 10 to 200 kg / m 3, in particular in a range from 30 to 100 kg / m 3 .
  • the reaction mixture is preferably applied to walls or ceilings, it is important that a sufficiently rapid increase in viscosity is achieved. This can be achieved by a suitable setting of start and setting time.
  • the starting time of the PUR reactive mixture is preferably 2 s or longer.
  • the setting time is in the range of 3 to 20 s, preferably 4 to 8 s.
  • the proportion of Flame-retardant solid in the reaction mixture 5 to 80 wt .-%, preferably, 5 to 50 wt .-%, particularly preferably 10 to 30 wt .-%.
  • a further advantage of the method according to the invention is that different particles can be used in large quantities in the solids used. This also allows the combination of different flame retardants. In the event of fire, the dangerous gases can now be reduced by the clever choice of flame retardants from combinations of liquid and solid components. In this way, for example, parameters such as smoke density and smoke toxicity can be set more targeted.
  • the total consumption of flame retardants compared to the batch process is significantly reduced. This saves costs.
  • the object underlying the invention is achieved by a polyurethane spray foam body in which the proportion of the flame-retardant substance increases continuously or discontinuously from one surface of the body to the opposite surface of the body. This is made possible by the method described above.
  • the object underlying the present invention is achieved by the use of the polyurethane foam body according to the invention as fire-retardant thermal insulation, especially in house building.
  • inventive samples were prepared by spraying several layers of a rigid polyurethane foam system (polyol formulation A against isocyanate B). For this purpose, first a layer of 12-18 mm thickness of the reaction mixture was sprayed onto a Teflon film, which was mixed with additional solid flame retardant. In a next step, this first layer was again extended by another 35 to 40 mm thick layer, this time without additional solid flame retardant.
  • the discharge rate of the polyurethane unit was 20 g / s in the production of the sample plates, and the solids were metered into the reaction mixture at a discharge rate of 10 g / s.
  • the sample plate was then cut to a total component height of 30 mm thickness with the aid of a splitting system in order to obtain a more homogeneous / planar surface with regard to the fire test to be carried out later and to obtain a precisely defined layer thickness for reproducibility of the fire tests.
  • This subsequent processing of the sample plates is necessary here, since in the fire tests to be carried out, the test plates must be glued onto standardized carrier plates. Therefore, this exemplary experimental setup differs from the application example described above - the experimental setup is exactly the opposite. This modified pilot construction but is necessary to perform a reproducible fire tests.
  • the foam boards produced for the application examples contain different solid flame retardants. Table 1 below gives an overview of the important test parameters:
  • the plates thus produced were sawn to two different final dimensions (1500 x 500 mm and 1500 x 1000 mm), then glued on calcium silicate plates and preconditioned according to the test specification. For the fire test then the two plates were placed at an angle of 90 ° to each other. Below, in the angular range of the two erected plates, then a pilot flame is applied.
  • ammonium polyphosphate shows that a positive influence on the fire behavior of the spray foam can also be observed here.
  • Polyol 1 A commercial aromatic polyester having an OH number of about 161 with a functionality of 2.
  • Polyol 2 A commercially available tri-functional PO polyether with an OH number of 231.
  • Polyol 3 A commercially available Mannich base with an OH number of about 560.
  • Stabilizer Polyether-modified polysiloxane from Evonik Goldschmidt GmbH.
  • Activator mixture consisting of: N, N-dimethylethanolamine (eg from RheinChemie), pentamethyldiethylenetriamine (eg from Air Products), tris (3-dimethylamino) -propylamine (eg Polycat 9 from Air Products) and dibutyltin dilaurate (eg Niax Catalyst T 12 from Air Products)
  • liquid flame retardants for example Levagard PP from RheinChemie
  • triethyl phosphate for example Levagard TEP from Lanxess
  • 1,1,1,3,3-pentafluoropropane e.g., Enovate 3000 from Honeywell
  • Enovate 3000 from Honeywell
  • Pentafluorobutane / heptafluoropropane e.g., Solkane 365/227 93/7 from Solvay
  • Polyisocyanate B A polymeric isocyanate with an NCO content of about 31.5, prepared on the basis of 2-core MDI and its higher homologues.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flammgeschützten Polyurethan(PUR)-Sprühschaums, insbesondere eines PUR-Sprühhartschaums, einen so hergestellten Sprühschaumkörper und dessen Verwendung zur Wärmedämmung.

Description

Verfahren zur Herstellung flammαeschützter PUR-Sprüh(harOschäume
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flammgeschützten Polyurethan (PUR)-Sprühschaums, insbesondere eines PUR-Sprühhartschaums, einen so hergestellten Sprühschaumkörper und dessen Verwendung zur Wärmedämmung.
Schaumstoffe sind seit langer Zeit bekannt und finden wegen ihrer geringen Dichte beziehungsweise der damit verbundenen Materialersparnis, ihren hervorragenden thermischen und akustischen Isolationseigenschaften, ihrer mechanischen Dämpfung sowie ihren besonderen elektrischen Eigenschaften eine breite Anwendung. Insbesondere Schaumstoffe aus Polyurethan (PUR) sind weit verbreitet. Hier muss jedoch zwischen Hart- und Weichschäumen unterschieden werden. Durch ihre unterschiedliche Zellstruktur weisen sie unterschiedliche Eigenschaften auf und finden dadurch in verschiedenen Bereichen Anwendung. Hartschäume im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Schäume mit einer Rohdichte von 30 bis 100 kg / m3
PU R- Hartschäume werden vor allem zur Wärmedämmung zum Beispiel in Gebäuden, Kühlgeräten, Wärme- und Kältespeichern sowie einigen Rohrsystemen eingesetzt. Die Beschaffenheit des Polymers, speziell die geschlossenen Zellen eines solchen Hartschaums, sind die Basis für die ausgezeichnete Isolierwirkung dieses Materials.
Die Herstellmethoden für die diversen Hartschaumanwendungen unterscheiden sich. So können Blockschäume kontinuierlich oder diskontinuierlich hergestellt werden und danach in Platten geschnitten als Isolationsmaterial beispielsweise an Häuseraußenwänden montiert werden.
Bei der Herstellung von Kühlschränken oder ähnlichen Geräten wird das Polyurethanreaktionsgemisch direkt in die Kavität gegeben, reagiert dort zu dem Isolationsschaum aus und füllt so den gesamten Rahmen aus. Des Weiteren können auch sogenannte Metallverbundplatten wie sie beispielsweise zur Errichtung von großen Lagerhallen verwendet werden durch das Einbringen des Polyurethanreaktionsgemisches zwischen zwei Trägerplatten (Aluminium, Blech und/oder Holz) hergestellt werden. Alle diese zuvor beschriebenen Hartschaumanwendungen basieren darauf, dass Hartschaumsysteme in eine bestimmte Form gebracht (als Block, im Kühlschrank oder im Metallverbund) als Isolationsmaterial Verwendung finden.
Es gibt jedoch auch Anwendungen, bei denen der Isolationsschaum ohne eine formgebende Matrix direkt auf die zu isolierende Oberfläche appliziert wird. Das Sprühschaumverfahren ist eine solche Anwendung. Hier wird der Schaum häufig in mehreren Lagen beispielsweise direkt auf Wände oder Decke eines Gebäudes gesprüht, ohne dass eine formgebende Matrix verwendet wird bzw. werden muss.
Ein Polyurethanweichschaum oder auch der PUR-Weichformschaum unterscheidet sich vom isolierenden Hartschaum (egal ob in Form gebracht oder gesprüht) durch eine ganz andere Zellstruktur. Durch die geschickte Wahl der Einsatzstoffe im Polyurethansystem ist der Anteil der offenen Zellen bei Weichschäume sehr viel höher - teilweise werden sogar nach der Herstellung der Schäume einige der noch verbleibenden geschlossene Zellen nachträglich mechanisch aufgebrochen (das sogenannte„Crushen"). Dadurch wird der Schaum nicht nur weicher, er verfügt damit auch über eine gewisse Atmungsaktivität, welche in Anwendungsgebieten wie Matratzen, (Auto-)Sitzen oder Kissen gewünscht ist. Diese Eigenschaft unterscheidet sich klar von der isolierenden Eigenschaft eines Hartschaums, bei dem ein solcher Gasaustausch nicht gewünscht ist.
Für viele Anwendungen, zum Beispiel im Baubereich, ist es erforderlich dass die Hartschaumstoffe Anforderungen hinsichtlich des Brandverhaltens erfüllen. Ein entsprechender Brandschutz ist häufig auch in gesetzlichen Vorschriften und in einer Reihe anderer Regelwerke gefordert. Der Nachweis, dass die Baustoffe den brandschutztechnischen Anforderungen genügen, wird mit Hilfe einer Vielzahl unterschiedlicher Brandschutzprüfungen geführt, welche üblicherweise auf die Anwendung des Baustoffes ausgerichtet sind.
Unterschiedliche Baustoffe, welche den Brandschutz verbessern sollen, sind aus dem Stand der Technik lange bekannt. Sowohl in DE 43 37 878 C2 als auch aus DE 195 39 681 Cl sind Verbundplatten zum Brandschutz beschrieben. Solche Verbundplatten bestehen aus einer Dämmstoffschicht und einer Brandschutzschicht oder -platte, wobei die Dämmstoffschichten der einzelnen Platten über eine Nut- Federverbindung miteinander verbunden sind.
DE 19 59 387 C3 beinhaltet eine schwer entflammbare Verbundplatte mit hoher Wärme- und Schalldämmung. Die Verbundplatte umfasst eine Polyurethan-Schaumschicht, welche auf eine mineralische Perlitplate aufgeschäumt ist. Damit auch Schaumstoffe den brandschutztechnischen Anforderungen genügen, werden auch diese mit Flammschutzmitteln versetzt. Ein häufig verwendeter flammhemmender Feststoff ist Blähgraphit. Dies ist beispielsweise aus GB A 1 404 822 bekannt. Hier wird ein Polyurethan- Hartschaum mit einem FCKW-Treibmittel aufgeschäumt, wobei Blähgraphit homogen in dem enthaltenen Schaumkörper enthalten ist. Ein brandhemmender Polyurethanschaum, basierend auf Polyolen und Isocyanaten, mit einem die Entflammbarkeit erschwerenden Mittel ist aus DE 197 02 760 Al bekannt. Ein solcher Polyurethanschaum enthält beispielsweise Blähgraphit. Die Polyol-Komponente weist einen Phosphatanteil sowie einen Halogenanteil auf.
Eine Kombination aus Polyvinylchlorid-Partikeln und Blähgraphit als
Beimischungen in ein Polyurethan-Hartschaum ist aus US
2008/0207784 Al bekannt. Beschrieben sind hier Polyvinylchlorid/Polyurethan-Hybridschäume.
Weitere feuerhemmende Polymere, insbesondere Polyurethane, sind aus WO 2005/003254 Al und JP 2002 144438 A bekannt. Die feuerhemmenden Materialien, beispielsweise Blähgraphit, werden zumindest in einen Ausgangsgrundstoff gemischt, sodass sich der feuerhemmende Feststoff homogen verteilt im Endprodukt befindet.
Aus WO 01/72863 Al ist ein feuerbeständiger Schaum bekannt. Ein entsprechender Schaum ist mit Blähgraphit versetzt und enthält keine halogenierten Kohlenwasserstoffe als Schäumungsmittel. Hier wird Blähgraphit zusammen mit Polyol und/oder Isocyanat in einem Schneckenextruder vermischt. Aus dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, dass unterschiedliche Flammschutzmittel miteinander gemischt werden können. So beschreibt JP 2004 043747 A die Verwendung von Blähgraphit zusammen mit Phosphorverbindungen in einem Polyurethanschaum. Aus RU 2336283 C2 ist die Verbindung von Blähgraphit mit Melamin Cyanurat bekannt. Hier wird zusätzlich Wasser oder Freon® als Schäummittel zugegeben. Ein Hartschaum, welcher eine Kombination aus Blähgraphit und weiteren Flammschutzmitteln enthält ist auch aus EP 1 159 341 B2 bekannt. Die flammhemmenden Feststoffe sind gleichmäßig im enthaltenden Hartschaum enthalten.
Eine nicht homogene Verteilung von Flammschutzmitteln in Polyurethanschaum ist unter Umständen wünschenswert, da hierdurch Material, nämlich der flammhemmende Feststoff, eingespart werden kann. Aus US A 4,254,177 ist ein Produkt bekannt, welches aus zwei Schichten aufgebaut ist. Der vorgefertigte Kern, welcher aus Hart- oder Weichschaumstoff bestehen kann, enthält keine flammhemmenden Substanzen. Dieser Kern wird umgeben von einer Hülle, welche die gewünschten flammhemmenden Eigenschaften aufweist. Hier befinden sich die flammhemmenden Stoffe lediglich an der Außenseite des Produktes. Dies sind die Bereiche, in denen ein Flammschutz auch benötigt wird. Nachteil der hier beschriebenen Methode ist jedoch, dass zuerst ein Kern fertig hergestellt werden muss. Erst dieser kann dann mit der flammhemmenden Hülle umsehen werden. Es sind demnach zwei Verfahrensschritte in diesem Verfahren möglich.
Die Verwendung von Polyurethan-Sprühschäumen findet häufig Verwendung im Hausbau, aber auch bei nachträglichen Renovierungen von Gebäuden. Entsprechend müssen solche Sprühschäume auch entsprechenden Brandschutznormen genügen.
Diese Sprühschäume, in der Regel auf Basis eines Polyurethanes, werden vor Ort mit Hilfe einer handlichen Sprüheinheit auf die zu isolierende Wände oder Decken gesprüht. Dabei können sowohl die Außen- als auch die Innenwände und Decken eines Gebäudes mit einem solchen Isolierschaumsystem besprüht werden. Dazu werden die beiden benötigten Komponenten (Isocyanat und Polyol) aus den jeweiligen Vorratsbehältern über ein Schlauchsystem zu der Sprüheinheit transportiert. Eine solche Sprüheinheit ist in der Regel ein 2- Komponenten Mischkopf, wie er in der Polyurethanindustrie Verwendung findet, welcher zusätzlich noch über eine Drucklufteinheit zur Ausbildung der Sprühstrahls verfügt. Nach dem Auftrag der Isolierschichten können/werden diese gegebenenfalls noch mit Putz oder Mauerverblendwerk verkleidet.
Beim Aufbringen auf die Innenseite (Raumseite) eines Mauerwerks wird der Schaum üblicherweise abschließend mit Putz verkleidet oder es werden beispielsweise Gipskartonplatten zur Verkleidung angebracht. An der Außenwand eines Gebäudes werden häufig Klinkersteine oder ein vergleichbares Verblendmauerwerk auf die PUR-Isolationsschicht aufgebracht. Eine entsprechende Wand besteht dann aus insgesamt 5 Materialschichten. Von innen nach außen weisend sind dies der Putz oder Gipskarton, eine Sprühschaumschicht, das Mauerwerk, eine äußere Sprühschaumschicht und abschließend ein Verblendmauerwerk.
Ein in diesem Bereich eingesetzter Isolierschaum muss verschiedene Anforderungen erfüllen - neben einer guten Haftung zur Wand/Decke, einer schnellen Reaktions- und Abbindezeit müssen auch je nach Anwendungsgebiet und -ort verschiedene Brandschutznormen erfüllt werden.
Eine häufig zu erfüllende Brandschutznorm ist die„Euroklasse E" (EN ISO 11925-2). Um diesen geforderten Flammschutz zu erfüllen, werden in der Praxis verschiedene Arten von Flammschutzmitteln und/oder flammhemmenden Komponenten in den eingesetzten Formulierungen verwendet. Als eingesetzte Flammschutzmittel finden häufig halogenierte und/oder Phosphor- oder Antimon-basierte Verbindungen Verwendung, des weiteren können verschiedene Kombinationen von Polyestem und ß-Aminocarbonylverbindungen eingesetzt werden.
Insbesondere halogenierte, häufig bromierte Verbindungen werden als Flammschutzmittel eingesetzt, da diese flüssig sind. Sie können somit problemlos der Polyol- oder Isocyanatkomponente beigemischt werden. Nachteilig bei Verwendung solcher halogenierten Verbindungen ist jedoch, dass diese über einen längeren Zeitraum aus der Isolierschicht ausdampfen können. Gerade bei der Isolation von Innenräumen liegt somit eine nicht zu vernachlässigende Belastung der Gesundheit und der Umwelt vor.
Es ist auch möglich, die Edukte (Polyol und Isocyanat) des Polyurethans durch Polyester oder ß-Aminocarbonylverbindungen zumindest teilweise zu ersetzen. Die hieraus enthaltenen Polyurethane weisen einen höheren Flammschutz auf als konventionelle Polyurethane.
Als weitere Flammschutzmittel im Bereich solcher Anwendungen sind auch Feststoffe denkbar. Beispielsweise können Ammoniumpolyphosphat, Melamin, Glasflakes, Blähgraphit, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Kreide, verschiedene Cyanurate oder andere intumeszierende Stoffe oder Verbindungen eingesetzt werden. Solche Verbindungen schäumen entweder auf bzw. setzen Wasser frei wie beispielsweise Alluminiumhydroxid. Glasflakes schmelzen unter der Hitzeeinwirkung und bilden eine anorganische Schutzschicht auf der Oberfläche des Polyurethans.
Solche flammhemmenden Feststoffe sind jedoch deutlich schwieriger zu verarbeiten. In der Regel werden sie, wie die flüssigen Zusätze, über eine der beiden Komponenten (Polyole oder Isocyanat) in das Reaktionsgemisch eingebracht (Batch-Verfahren). Das kann gerade bei der Verarbeitung als Sprühschaum und bei einfachen, handlichen Verarbeitungsmaschinen zu Problemen führen. So führt zum Beispiel die hohe Abrasivität dieser Feststoffe zu einem hohen Verschleiß der Maschinenkomponenten wie zum Beispiel Pumpen und Mischkopf. Zusätzlich kann es zu Sedimentationsproblemen bei der Lagerung des Batch aus Reaktionskomponente und Feststoff kommen. Wird beispielsweise Melamin in Polyol gemischt und nicht ständig gerührt, verklumpt das Melamin und es bildet sich ein Feststoff, der nur schwer aus dem Vorratsbehälter entfernt werden kann.
Ein weiteres Problem ist die hohe mechanische Belastung auf die eingesetzten Feststoffe, die bei der Verarbeitung zum Beispiel in einem Hochdruckmischkopf auftreten. Wird beispielsweise Blähgraphit durch einen solchen Hochdruckmischkopf an den Ventilen und/oder Drosselklappen geschert, werden die Partikel zerstört und/oder zerkleinert. Dieses kann zu einer Reduktion der Flammschutzwirkung führen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren bereitzustellen, welches die Herstellung flammgeschützter PUR Sprühschäume ermöglicht, mit welchem die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Einsatz von flammhemmenden Feststoffen, wie beispielsweise Ammoniumpolyphosphat, Melamin, Blähgraphit, Aluminium oder Magnesiumhydroxid, Kreide, verschiedene Cyanurate und/oder Glasflakes (im weiteren als Feststoff bezeichnet) als Flammschutzmittel in einer derartigen Weise mengenmäßig zu optimieren, das eine Flammschutzwirkung insbesondere in den Bereichen des Polyurethan-Sprühschaums erzielt wird an denen dies auch erforderlich ist. Dies führt dann zu einer Reduzierung der benötigten Menge des Feststoffs. Hierbei ist es möglich, die Feststoffe jeweils einzeln oder Gemische hiervon (Feststoffkombinationen) zu verwenden. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von hoch flammgeschützten Sprühschäumen zeigt eine Möglichkeit, die Vorzüge von zusätzliche verwendeten festen Flammschutzmitteln zu nutzen, dabei jedoch die oben beschriebenen Nachteile für das Material, bei der Verarbeitung und die gegebenenfalls reduzierte Flammschutzwirkung zu überwinden.
In einer ersten Ausführungsform wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass in die für die Erzeugung des Sprühstrahls verwendete Druckluft über eine Regeleinheit Feststoff oder eine Mischung von verschiedenen Feststoffen in den Reaktionsstrahl oder den Sprühstrahl den Komponenten zudosiert wird. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann ein Sprühstrahl aus dem schon vermischten Reaktionsgemisch aus Polyol und Isocyanat und den eingesetzten Feststoffen generiert werden.
Auf diese Weise kann nun dem bisher eingesetzten Polyurethansystem ein zusätzlicher Flammschutz zugefügt werden, welches zum Einen nicht die Anlagen wie oben beschrieben mechanisch beeinträchtigt, zum Anderen die eingesetzten Feststoffe auch nicht durch Scherkräfte der Pumpen oder den Mischkopf beschädigt werden. Ein so modifiziertes Polyurethansprühsystem kann in einer höheren Brandschutzklasse klassifiziert werden, als das vergleichbare System ohne zusätzlichen festen Flammschutz.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass der zusätzliche Flammschutz über die eingesetzten Feststoffe genau dort eingebracht werden kann, wo er benötig wird, nämlich dort, wo ein Brand entsteht. In den dem Feuer nicht direkt exponierten Bereichen kann die Konzentration an flammhemmenden Feststoffen geringer sein, oder dieser kann gar nicht vorhanden sein, ohne dass die weitere Zusammensetzung des Polyurethans geändert werden muss. Gleichzeitig ist eine gute Benetzung der Feststoffe mit dem Reaktivgemisch gewährleistet.
Dadurch, dass die zusätzliche Dosierung der Feststoffe in den Luftstrom des Sprühkopfes regelbar ist, kann zuerst eine Schicht ohne zusätzliche Feststoffe aufgebracht und danach je nach Anforderung der Anteil der Feststoffe in jeder Schicht beliebig eingestellt werden. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit die unterschiedlichen Schichten mit unterschiedlichen Feststoffen und/oder Feststoffkombinationen zu versetzen. Eine feststofffreie erste Schicht (zur Wand/zur Decke hin) hat zusätzlich den Vorteil, dass die Haftung eines Polyurethans ohne Füllstoffe in der Regel besser ist als die eines Polyurethans angereichert mit Füllstoffen.
Des weiteren haben Erfahrungen/Versuche mit dieser neuen Technologie gezeigt, dass im Vergleich zum Batch-Verfahren deutlich größere Mengen an Feststoffen verarbeitet werden können. Dies kann zu einer Einstufung des erhaltenen PUR-Sprühschaums in einer höheren Brandschutzklasse führen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich mehrere Schichten beispielsweise auf eine Wand und/oder Decke aufzutragen, wobei die einzelnen Schichten zwar unterschiedliche Mengen an eingetragenem flammenhemmendem Stoff aufweisen, sich in der weiteren Zusammensetzung jedoch nicht unterscheiden müssen. In einem erfindungsgemäßen Verfahren ist das Verhältnis V der Menge des eingetragenen flammenhemmenden Stoffes zur Menge des Reaktionsgemisches innerhalb eines definierten Zeitintervalls konstant, jedoch verschieden von diesem Verhältnis in einem sich daran anschließenden zweiten Zeitintervall. In dem entstandenen Polyurethan-Sprühschaumkörper ist dadurch der Anteil des flammhemmenden Stoffes an der Wand unterschiedlich von der Konzentration eines gegenüberliegenden Oberflächenbereichs .
Unter Anteil des Feststoffs ist dabei der Massen- und/oder Volumenanteil des Feststoffes in einem definierten aber variablen Volumen zu verstehen, wobei zum Vergleich von Anteilen zwei gleich große aber sich räumlich nicht überlappende Volumina miteinander verglichen werden.
Ein solcher erfindungsgemäßer Aufbau bedingt beispielsweise eine Anreicherung des flammhemmenden Feststoffs in einem Oberflächenbereich, nämlich dem zu einem Flammenherd exponierten Bereich.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf eine Fläche, beispielsweise eine Wand und/oder Decke zuerst ein Polyurethanschaum ohne Beimischung von Flammschutzmitteln aufgetragen. In einem nächsten Schritt kann„nass in nass" eine weitere PUR-Schicht aufgetragen werden. Diese enthält ebenfalls keine oder nur wenig flammhemmende Feststoffe. Es werden nun weitere PUR- Sprühschaumschichten aufgetragen, wobei der Anteil an flammhemmenden Feststoffen oder Feststoffkombinationen kontinuierlich oder diskontinuierlich von einer Schicht zur nächsten zunimmt. Die äußerste Schicht weist den höchsten Anteil an flammhemmenden Feststoff auf. An diese Schicht kann sich dann beispielsweise in einem Innenraum der Putz oder die Gipskartonplatte anschließen. Sollte es zu einem Wohnungsbrand kommen, befindet sich nun in Bereich des Flammenherdes der höchste Anteil an Flammschutzmitteln.
Erfindungsgemäß werden wenigstens 2 Schichten aufgetragen, wobei eine der Schichten keine flammhemmenden Feststoffe oder Feststoffkombinationen aufweist, die andere Schicht diese jedoch enthält. Insbesondere ist die Schicht frei von flammhemmenden Feststoffen oder Feststoffkombinationen, welche direkt auf die Fläche, insbesondere eine Wand und/oder Decke aufgetragen wird.
Ein vergleichbarer schichtweiser Aufbau wird erfindungsgemäß auch bei der Isolierung einer Hausaußenwand eingesetzt. Auch hier wird ein Polyurethanschaum in mehreren Schichten auf eine Fläche, insbesondere eine Mauer aufgetragen. Erfindungsgemäß weist die Schicht, welche zuerst aufgetragen wird keine oder wenige Flammschutzmittel auf. In den sich daran anschließenden Schichten kann die Konzentration an Flammschutzmitteln höher sein, als in der ersten Schicht. Insbesondere weist die äußerste aufgetragene Schicht die höchste Konzentration an flammhemmendem Feststoff oder Feststoff kom bin ationen auf. Um eine ausreichende Isolation zu gewährleisten, sollte die gesamte Schicht beispielsweise eine Dicke von mindestens 3 cm aufweisen.
Je nach Anforderungsprofil an den resultierenden Sprühschaum kann bei der Verwendung der verschiedenen flammschützenden Feststoffe eventuell auch auf die in herkömmlichen Systemen eingesetzten Flammschutzmittel verzichtet oder deren Anteil deutlich reduziert werden. Der Verzicht auf halogenhaltige Flammschutzmittel ist im Rahmen der heutigen Diskussion über Emissionen in Gebäuden vorteilhaft.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine zur Herstellung eines Schaumstoffrohmaterials verwendete Komponente mit einem flüssigen und/oder festen flammhemmenden Stoff oder einem Gemisch aus flammhemmenden Stoffen vermischt und dieses Gemisch mit der entsprechenden weiteren Reaktionskomponente und gegebenenfalls weiteren flammhemmenden Stoffen oder Feststoffgemischen zum Schaumstoff umgesetzt. Der flüssige und/oder feste flammenhemmende Stoff oder ein Gemisch aus flammhemmenden Stoffen wird in das Schaumstoffrohmaterial nach dem Vermischen der Reaktivkomponenten jedoch vor dem Sprühen eingetragen und das so erhaltene Gemisch zur Ausbildung eines Polyurethan- Formschaumkörpers eingesetzt.
Erfindungsgemäß ist das Verhältnis V der Menge der eingetragenen flammhemmenden Stoffe zur Menge der/des Komponente/Schaumstoff- Rohmaterials innerhalb eines ersten definierten Zeitintervalls konstant jedoch verschieden von diesem Verhältnis in einem sich daran anschließenden zweiten Zeitintervall.
Die Rohdichte eines erfindungsgemäß eingesetzten Gemisches aus Schaumstoff- Rohmaterial und flammhemmenden Stoff liegt in einem Bereich von 10 bis 200 kg/m3 insbesondere in einem Bereich von 30 bis 100 kg/m3.
Da in einem erfindungsgemäßen Verfahren das Reaktionsgemisch bevorzugt an Wände oder Decken aufgebracht wird, ist es wichtig, dass eine hinreichend schneller Viskositätsaufbau erreicht wird. Dies kann durch eine geeignete Einstellung von Start- und Abbindezeit erreicht werden. Bevorzugt liegt die Startzeit des PUR-Reaktivgemisches bei 2 s oder länger. Die Abbindezeit liegt im Bereich von 3 bis 20 s, bevorzugt bei 4 bis 8 s.
Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ist es möglich, große Menge an Feststoff dem Polyurethan zuzufügen. Bevorzugt beträgt der Anteil an flammhemmenden Feststoff im Reaktionsgemisch 5 bis 80 Gew.-%, bevorzugt, 5 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass unterschiedliche Partikel großen bei den eingesetzten Feststoffen verwendet werden können. Dies ermöglicht auch die Kombination unterschiedlicher Flammschutzmittel. Im Brandfall können nun über die geschickte Wahl der Flammschutzmittel aus Kombinationen von flüssigen und festen Komponenten die entstehenden Gase in ihrer Gefährlichkeit reduziert werden. Hierdurch können beispielsweise Parameter wie Rauchgasdichte und Rauchgastoxizität gezielter eingestellt werden.
Da im erfindungsgemäßen Verfahren die flammschützenden Feststoffe nur da eingesetzt werden, wo sie benötigt werden, wird der Gesamtverbrauch an Flammschutzmitteln im Vergleich zum Batch- Verfahren deutlich reduziert. Hierdurch werden Kosten eingespart.
In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch ein Polyurethan-Sprühschaumkörper, in welchem der Anteil des flammhemmenden Stoffes von einer Oberfläche des Körpers hin zur gegenüberliegenden Oberfläche des Körpers kontinuierlich oder diskontinuierlich zunimmt. Dies wird ermöglicht durch das oben beschriebene Verfahren.
In einer dritten Ausführungsform wird die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Polyurethan-Sprühschaumkörpers als brandhemmende Wärmedämmung, insbesondere im Hausbau. Ausführungsbeispiele
Die erfindungsgemäßen Muster wurden durch Sprühen mehrerer Lagen eines Polyurethanhartschaumsystems (Polyolformulierung A gegen Isocyanat B) hergestellt. Dazu wurde zuerst eine Schicht von 12 - 18 mm Dicke des Reaktionsgemisches auf eine Teflonfolie gesprüht, welches mit zusätzlichem festem Flammschutzmittel versetzt wurde. In einem nächsten Schritt wurde dann diese erste Schicht nochmals um eine weitere 35 bis 40 mm dicke Schicht, diesmal ohne zusätzliches festes Flammschutzmittel erweitert.
Die Austragsleistung der Polyurethansprüheinheit lag bei der Herstellung der Musterplatten bei 20g/s, die Feststoffe wurden mit einer Austragsleistung von 10g/s in das Reaktionsgemisch dosiert.
Die bei einem Sprühprozess entstehende Oberfläche ist typischer Weise sehr rau und wellig. Daher wurde die Musterplatte anschließend mit Hilfe einer Spaltanlage auf eine Gesamtbauteilhöhe von 30 mm Dicke zugeschnitten, um im Hinblick auf den später durchzuführenden Brandtest sowohl eine homogenere/plane Oberflache zu erhalten als auch eine genau definierte Schichtdicke zwecks Reproduzierbarkeit der Brandversuche zu erhalten. Diese nachträgliche Bearbeitung der Musterplatten ist hier notwendig, da bei den durchzuführenden Brandtests die Testplatten auf standardisierte Trägerplatten aufgeklebt werden müssen. Daher unterscheidet sich dieser exemplarische Versuchsaufbau von dem oben beschriebenen Anwendungsbeispiel - der Versuchsaufbau ist exakt umgekehrt. Dieser geänderte Versuchsauf bau ist aber notwendig, um einen reproduzierbaren Brandtests durchführen zu können.
Die für die Anwendungsbeispiele hergestellten Hartschaumplatten enthalten unterschiedliche feste Flammschutzmittel. Nachfolgende Tabelle 1 zeigt die wichtigen Versuchsparameter im Überblick:
Tabelle 1
Die so hergestellten Platten wurden auf zwei verschiedene Endmaße (1500 x 500 mm und 1500 x 1000 mm) gesägt, dann anschließend auf Calciumsilikatplatten aufgeklebt und nach Prüfvorschrift vorkonditioniert. Für den Brandtest wurden dann die beiden Platten mit einem Winkel von 90° zueinander aufgestellt. Unten, im Winkelbereich der beiden aufgestellten Platten, wird dann eine Zündflamme angelegt.
Nachfolgende Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Brandtests (SBI-Test und Kleinbrennertest) im Überblick:
Tabelle 2
E sind erfüllt, mit E sind erfüllt. mit F sind erfüllt
Zulassung für die Zulassung für die
EN 13823 EN 13823
Vergleicht man die Brandergebnisse des Vergleichsystems ohne zusätzlich dosiertes Flammschutzmittel (Vergleichsbeispiel 1) mit den Ergebnissen der erfindungsgemäßen Beispiele 1 und 2 ist klar zu erkennen, dass die zusätzliche Zugabe von flammhemmenden Feststoffen den Brandschutz in dem eingesetzten Sprühschaumsystem erheblich verbessert.
Ohne zusätzliches Flammschutzmittel wird die Brandschutzklasse „P erreicht, die Zugabe von in diesem Fall Blähgraphit und Aluminiumhydroxid ermöglicht es, eine höhere Brandschutzklasse - in diesem Fall die Klassifizierung„D" zu erreichen.
Die weitere Zugabe von Ammoniumpolyphosphat (Beispiel 2) zeigt, dass auch hier ein positiver Einfluss auf das Brandverhalten des Sprühschaumes zu beobachten ist.
Beschreibung der Ausgangsstoffe: Einzelbestandteile der Polyolformulierung A:
Polyol 1 : Ein handelsüblicher aromatischer Polyester mit einer OH-Zahl von etwa 161 mit einer Funktionalität von 2. Polyol 2: Ein handelsüblicher tri-funktioneller PO-Polyether mit einer OH-Zahl von 231.
Polyol 3: Eine handelsübliche Mannichbase mit einer OH-Zahl von etwa 560.
Stabilisator: Polyethermodifϊziertes Polysiloxan der Firma Evonik Goldschmidt GmbH.
Aktivatorenmischung bestehend aus: N,N-Dimethylethanolamin (z.B. von der Firma RheinChemie), Pentamethyldiethylentriamin (z.B. von der Firma Air Products), Tris-(3-Dimethylamino)-propylamin (z.B. Polycat 9 der Firma Air Products) und Dibutylzinndilaurat (z.B. Niax Catalyst T 12 der Firma Air Products)
Mischung flüssiger Flammschutzmittel: Trichlorpropylphosphat (z.B. Levagard PP der Firma RheinChemie) und Triethylphosphat (z.B. Levagard TEP der Firma Lanxess)
Mischung physikalischer Treibmittel: 1,1,1,3,3 -Pentafluorpropan (z.B. Enovate 3000 der Firma Honeywell) und
Pentafluorbutan/Heptafluorpropan (z.B. Solkane 365/227 93/7 der Firma Solvay)
Polyisocyanat B: Ein polymeres Isocyanat mit einem NCO-Gehalt von etwa 31,5, hergestellt auf der Basis von 2-Kern-MDI und dessen höheren Homologen.
Formulierung der Polvolformulierunα„A":
- als Blähgraphit wurde eingesetzt:„Expofoil PX 99" der Firma Georg H. LUH GmbH
- als Aluminiumhydroxid wurde eingesetzt:„Martinal ON 320" der Firma Alusuisse Martinswerk GmbH
- als Ammoniumpolyphosphat wurde eingesetzt: „Exolit AP 422" der Firma Clariant

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung flammgeschützter PUR- Sprühhartschäume, bei dem man einen flüssigen und/oder festen flammhemmenden Stoff oder Gemische hiervon in ein Reaktionsgemisch aus Polyolkomponente und Isocyanatkomponente einträgt, das so erhaltene Gemisch zur Ausbildung eines Sprühhartschaumkörpers einsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Regeleinheit wenigstens ein flammhemmender Stoff oder eine Mischung flammhemmender Stoffe in den Reaktionsstrahl vor der Erzeugung eines Sprühstrahls zudosiert wird.
2. Verfahren zur Herstellung flammgeschützter PUR-Sprühschäume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis V der Menge des/der eingetragenen flammenhemmenden Stoffe/s zur Menge des Reaktionsgemisches innerhalb eines definierten Zeitintervalls konstant ist, jedoch verschieden ist von diesem Verhältnis in einem sich daran anschließenden zweiten Zeitintervall.
3. Verfahren zur Herstellung flammgeschützter PUR-Sprühschäume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
wenigstens einen flüssigen und/oder festen flammhemmenden Stoff mit einer zur Herstellung eines Schaumstoffrohmaterials verwendeten Komponente aus Polyol oder Isocyanat vermischt und das Gemisch mit der entsprechenden Reaktionskomponente zum Schaumstoffrohmaterial umsetzt und
wenigstens einen flüssigen und/oder festen flammhemmenden Stoff in das Schaumstoffrohmaterial einträgt, das so erhaltene Gemisch zur Ausbildung des Polyurethan- Formschaumkörpers einsetzt, wobei das Verhältnis V der Menge des/der eingetragenen flammhemmenden Stoffe/s zur Menge der/des Komponente/Schaumstoffrohmaterials innerhalb eines ersten definierten Zeitintervalls konstant ist, jedoch verschieden ist von diesem Verhältnis in einem sich daran anschließenden zweiten Zeitintervall.
4. Verfahren zur Herstellung flammgeschützter PUR-Sprühschäume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den wenigstens einen flammhemmenden Stoff und das Schaumstoffrohmaterial auf eine Wand und/oder eine Decke sprüht.
5. Verfahren zur Herstellung flammgeschützter PUR-Sprühschäume nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst das Schaumstoffrohmaterial ohne oder mit geringem Anteil an feuerhemmendem Stoff auf Wand und/oder Decke sprüht und anschließend den flammhemmenden Stoff und das Schaumstoffrohmaterial aufbringt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Rohdichte des zur Auftragung eingesetzten Gemisches aus Schaumstoffrohmaterial und flammhemmendem Stoff in einem Bereich von 10 bis 200 kg/m3, insbesondere in einem Bereich von 30 bis 100 kg/m3 einstellt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man Polyolkomponente und Isocyanat so wählt, dass die Startzeit des PUR-Reaktivgemisches 2 Sekunden oder länger beträgt und die Abbindezeit im Bereich von 3 bis 10 Sekunden, insbesondere bei 5 Sekunden liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Menge an zugeführtem flammenhemmenden Feststoff so einstellt, dass er in einem Bereich von 5 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtsystem.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als flammhemmenden Feststoff Blähgraphit, Aluminiumpolyphosphate, Cyanurate, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Melamin, und/oder Glasflakes einschließlich deren Gemische einsetzt.
10. Polyurethan-Sprühschaumkörper, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil eines flammhemmenden Feststoffes eines an der Wand anliegenden Oberflächenbereiches kleiner ist als der Anteil dieses flammhemmenden Feststoffes in einem entfernt liegenden Oberflächenbereich.
11. Polyurethan-Sprühschaumkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des flammhemmenden Feststoffes von einer Oberfläche des Körpers hin zur gegenüberliegenden Oberfläche des Körpers kontinuierlich oder diskontinuierlich zunimmt.
12. Verwendung eines Polyurethan-Sprühschaumkörpers hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als brandhemmende Wärmedämmung.
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