IT201700020023A1 - Preparazione di poliisocianurato espanso - Google Patents

Preparazione di poliisocianurato espanso

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polyisocyanurate system
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Michele Modesti
Giampaolo Benussi
Susanna Poletti
Gianfranco Sai
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Doors & More S R L
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Description

PREPARAZIONE DI POLIISOCIANURATO ESPANSO
DESCRIZIONE
Campo di applicazione
La presente invenzione è applicabile al settore tecnico dei materiali polimerici, ed ha per oggetto polimeri poliuretano/polisocianurato espansi con indice di isocianato maggiore di 100 ottenuti per condensazione di poliisocianati con polioli, nonché il procedimento per ottenere tali polimeri ed il polimero così ottenuto.
Definizioni
Indice di isocianato: è il rapporto stechiometrico tra i gruppi isocianato e i gruppi reattivi verso l’isocianato, moltiplicato per 100. Sono considerati gruppi reattivi verso isocianato tutti i gruppi presenti nella miscela di reazione reattivi verso il gruppo isocianato, ma non il gruppo isocianato stesso. Esempi di gruppi reattivi verso –NCO sono OH-, SH-, NH-, CH- acido.
Isocianato (o poliisocianato) aromatico: è un isocianato polifunzionale contenente almeno un anello aromatico. Esempi sono 2,2’ difenilmetanodiisocianato, 2,4 difenilmetanodiisocianato, 4,4’ difenilmetanodiisocianato, 2,4 toluendiisocianato, 2,6 toluendiisocianato, naftalendisocianato.
Funzionalità dell’isocianato: è il numero medio di gruppi isocianato per mole di poliisocianato.
Funzionalità del poliolo: è il numero medio di gruppi OH per mole di poliolo.
Numero di ossidrile di un poliolo: indica quantità di gruppi OH nel poliolo per unità di peso dello stesso. E’ usualmente determinato per titolazione con metodica nota al tecnico del ramo ed è espresso come mg di KOH per grammo di poliolo.
Poliolo poliestere aromatico: è un poliolo preparato per condensazione di alcoli polifunzionali aventi da 2 a 12 atomi di carbonio con acidi carbossilici aromatici polifunzionali aventi da 6 a 12 atomi di carbonio, quali ad esempio acido ftalico, isoftalico, tereftalico o anidride ftalica e isomeri di acidi bicarbossilici naftalenici o loro anidridi.
Agente estensore di catena (chain extender): è un alcol o ammina a basso peso molecolare, bi o poli funzionale, che contribuisce all’aumento del peso molecolare e/o reticolazione e conferisce al polimero una struttura più rigida. Ad esempio, tipici estensori di catena sono 1,4-butandiolo, glicol etilenico, 1,6-esandiolo, glicerina.
Percentuale in peso (% in peso): è la percentuale in peso di un componente di interesse in una miscela di interesse, la percentuale in peso essendo riferita al peso totale dei componenti in detta miscela di interesse.
Formulato: è il sistema poliuretano/poliisaocianurato ottenuto secondo l’invenzione.
1. Stato della Tecnica
I poliuretani (in sigla PUR) sono polimeri ottenuti per reazione di condensazione tra composti contenenti R1con almeno due gruppi reattivi isocianato (-NCO) e composti R2con almeno due gruppi reattivi verso l’isocianato ad esempio il gruppo ossidrile (OH) e/o il gruppo amminico (NH2). Il parametro più importante per la definizione di un PUR è l’indice di isocianato, indice ottenuto moltiplicando per 100 il rapporto molare gruppi isocianato/ gruppi reagenti verso l’isocianato. Ad esempio, un PUR ottenuto mediante reazione tra gruppo isocianato e gruppo reagente verso isocianato in rapporto stechiometrico 1:1 ha indice di isocianato 100.
Un poliuretano con indice di isocianato 100 è sostanzialmente composto da catene lineari o ramificate –[R1-gruppo uretanico-R2-gruppo uretanico-R1]-. In un polimero con indice maggiore di 100 sono presenti composti di reazione di gruppi isocianato tra loro con formazione ad esempio di trimeri. Poiché detti trimeri possono essere pensati come derivati dell’acido cianurico, il polimero è chiamato polisocianurato, in sigla PIR, oppure sistema PUR/PIR.
Ordinariamente il PUR è preparato in forma espansa con densità variabili da 30 kg/m3 a 400 kg/m3 mediante aggiunta di agenti espandenti i quali, sviluppando un gas durante la fase di polimerizzazione provocano la formazione di un insieme di cavità, ordinariamente chiuse, nella massa viscosa in reazione, cavità che vengono inglobate e fissate nel polimero indurito. Gli agenti espandenti possono essere fisici, cioè liquidi bassobollenti che evaporano a causa del notevole calore di reazione, oppure chimici, ad esempio l’acqua, la quale reagisce con il gruppo –NCO con formazione finale di CO2.
Il PUR di per sé non mostra alcuna resistenza al fuoco e brucia con una notevole emissione di fumo denso e opaco.
Per aumentare la resistenza al fuoco, vengono in modo in sé noto aggiunti prima della reazione di condensazione, generalmente al poliolo, opportuni additivi e/o reattivi. Essi possono agire per diluizione del polimero in quanto non combustibili (cariche minerali, allumina), per sviluppo di acqua che assorbe calore e smorza le reazioni di degradazione (ossidi idrati di alluminio), per formazione di gas che non sostengono la fiamma (composti azotati e/o clorurati), per intumescenza (grafite espandibile) oppure per formazione di strati carboniosi, comunemente indicati nel settore con il termine inglese char (composti del fosforo, sali e/o esteri dell’acido fosforico, fosfinati). Avendo una struttura reticolata, i polimeri PIR mostrano una maggiore facilità verso la aromatizzazione e seguente formazione di composti carboniosi. Nel caso in cui sia richiesta resistenza al fuoco, vengono utilizzati PIR molto reticolati con indice di isocianato maggiore di 100, fino a 1500.
EP0464204 descrive un poliisocianurato con indice di isocianato 150 espanso con freon e contenente grafite espandente come antifiamma.
EP1288239 descrive un processo per la preparazione di sistemi PIR/PUR espansi aventi densità di circa 40 kg/m3 con uso di catalizzatore di trimerizzazione ed acidi carbossilici sostituiti.
EP1770118 tratta di un poliisocianurato a bassa densità, schiumato per reazione tra isocianato ed acqua, questa ultima presente tra 3% e 8% in peso del poliolo. La componente poliolica è una miscela poliolo poliestere con numero di ossidrile medio tra 140 e 220 mg KOH/g.
Tutti i polimeri PUR/PIR o PIR sopra citati sono espansi, sostanzialmente isolanti termici o acustici. Dopo esposizione al fuoco il residuo carbonioso di un PIR espanso, residuo derivato da una struttura porosa e leggera, è molto friabile anche se il PIR espanso iniziale era rigido con buone proprietà meccaniche.
Ciò non è accettabile quando è richiesta una sufficiente resistenza meccanica del PIR dopo esposizione alla fiamma, ad esempio a causa di un incendio.
EP1967535B1 descrive un sistema poliisocianurato rigido e compatto, con buona resistenza alla fiamma, ottenuto dalla condensazione di un isocianato aromatico con funzionalità minore di 2,5 con un poliolo polietere avente il 95% dei gruppi OH su carbonio secondario in presenza di una ammina terziaria e di formiato di potassio come catalizzatore di trimerizzazione. Sono inoltre presenti allungatori di catena, filler ed additivi anti fiamma.
Per alcune applicazioni, al residuo carbonioso è richiesta una resistenza meccanica residua anche dopo l’incendio: nelle condizioni operative dell’incendio il polimero deve perciò carbonizzare fino a formare una struttura carboniosa che non si sgretola o polverizza con limitata formazione di fumi, in particolare senza formazione di fumi densi ed opachi che impediscono di individuare eventuali vie di fuga o l’ambiente circostante. L’assenza di fumi densi ed opachi è richiesta dalle attuali normative antincendio.
I sistemi PUR/PIR noti non soddisfano completamente a tali richieste. Anche se superano i comuni test per la reazione al fuoco e non supportano la fiamma, in caso di incendio tali materiali noti producono una quantità rilevante di fumi scuri totalmente opachi. Inoltre, pur formando char, tale residuo carbonioso si sfalda facilmente e rapidamente. Per alcune applicazioni, ad esempio in strutture edili o in prodotti complessi quali ad esempio i serramenti resistenti al fuoco o taglia fuoco, è richiesto che tutto l’elemento superi gli opportuni test normati e ciò implica che il prodotto della carbonizzazione del polimero abbia sufficienti proprietà meccaniche per conservare la propria forma anche se parti della struttura in cui è inserito, ad esempio parti a vista e perciò con sola valenza estetica, collassano o fondono. Ad esempio, i serramenti vetrati noti aventi come struttura portante profili contenenti sistemi PUR/PIR non superano le prove di omologazione perché il polimero parzialmente rammollisce prima di carbonizzare, perché fumi densi e caldi investono le termocoppie, perché il residuo carbonioso non è in grado di autosostenersi.
Presentazione dell’invenzione
Obiettivo della presente invenzione è ottenere un sistema PUR/PIR, in seguito per semplicità chiamato poliisocianurato o formulato, in grado di carbonizzare formando, quanto esposto alla fiamma alle condizioni di test od in caso di incendio, una struttura carboniosa residua resistente ed autosostenente senza sgretolarsi o sfaldarsi.
Opportunamente, per aumentare la resistenza termica e per diminuire i costi, il formulato può essere espanso fino ad ottenere densità apparenti comprese tra 15 kg/m3 e 400 kg/m3.
Il poliisocianurato in accordo con la presente invenzione avrà elevatissime performances di resistenza al fuoco. Grazie ad esso, ad esempio, sarà possibile realizzare un serramento, in particolare un serramento di sicurezza, che superi il test in accordo con le normeUNI EN 1634-1 ed UNI-EN 1364-1.
Il poliisocianurato potrà essere preparato a partire da un sistema di reagenti che include, rispettivamente è costituito da:
a) poliisocianati aromatici aventi funzionalità maggiore o uguale a 2,5;
b) composti aventi gruppi reattivi versogli isocianati;
c) almeno un agente catalizzatore;
d) almeno un composto antifiamma;
e) eventuali altri additivi;
f) eventualmente almeno un agente tensioattivo.
Il poliisocianurato potrà essere preparato mediante miscelazione di tutti i componenti di cui sopra oppure, preferibilmente, mediante miscelazione di un primo componente A ed un secondo componente B.
Opportunamente, il primo componente A potrà essere un componente poliolico che potrà comprendere, rispettivamente essere costituito da, uno o più composti aventi gruppi reattivi verso l’isocianato, uno o più catalizzatori, eventuali additivi quali tensioattivi e/o composti antifiamma, e, facoltativamente, ulteriori altri additivi quali riempitivi, cariche minerali.
Il secondo componente B potrà comprendere, rispettivamente potrà essere costituito da, isocianato e/o oligomeri e/o trimeri ottenuti per reazione dell'isocianato con sé stesso.
In questo modo il poliisocianurato secondo l’invenzione potrà essere ottenuto per miscelazione dei due componenti A e B in modo che l’indice di isocianato sia compreso tra 200 e 400, preferibilmente tra 300 e 350.
Preferibilmente, gli isocianati potranno essere isocianati aromatici aventi una funzionalità compresa tra 2,7 e 2,9.
Esempi di tali isocianati sono 2,2- 2,4 e 4,4-diisocianato, le miscele di difenilmetano monometrico con omologhi di difenilmetanodiisocianato (MDI polimerico), o suoi oligomeri, o 2,4- 2,6-tolulene diisocianato (TDI) o loro miscele, tetrametilenediisocianato o suoi oligomeri, esametilendiisocianato (HDI) o oligomeri, naftalene diisocianato (NDI) o loro miscele. In ogni caso, la funzionalità media di talipoliisocianatipotrà essere superiore a 2,5.
Preferibilmente, potrà essere utilizzata una miscela di 4,4'-difenilmetano diisocianato con isomeri ed omologhi con maggiore funzionalità in modo da avere una funzionalità della miscela compresa tra 2,7 e 2,9 e con contenuto NCO compreso preferibilmente tra 25% e 35% in peso, più preferibilmente tra 30,5% e 32,5% in peso. La quantità di isocianato è compresa tra 45% e 70%, preferibilmente tra 53% e 63% in peso riferito al peso totale di tutti i componenti utilizzati per preparare il formulato.
I composti aventi gruppi reattivi verso l’isocianato, indicati come "polioli", potranno essere preferibilmente tutti i composti che contengono almeno due gruppi reattivi verso isocianato quali OH, SH, NH e CH-acido.
Tali polioli possono essere preparati mediante procedimenti noti.
Preferibilmente, potranno essere impiegati polioli poliestere, preferibilmente aromatici, in cui sostanzialmente tutti i gruppi OH sono gruppi primari e con numero di ossidrile compreso tra 250 e 400 mg KOH/g, preferibilmente tra 300 e 350 mg KOH/g, e con funzionalità da 2 a 3, preferibilmente sostanzialmente uguale a 2.
I polioli poliestere potranno essere preparati per condensazione di alcoli polifunzionali con acidi carbossilici polifunzionali aventi da 2 a 12 atomi di carbonio, come acido ftalico, acido isoftalico, acido tereftalico e isomeri di acidi naftalen bicarbossilici o loro anidridi.
I catalizzatori per favorire la trimerizzazione dell’isocianato sono noti. Preferibilmente, potranno essere utilizzati composti organometallici, preferibilmente sali di metalli alcalini di acidi a catena lunga da 1 a 10 atomi di carbonio, preferibilmente sali organici di potassio come ad esempio potassio formiato, potassio acetato, potassio ottoato o loro miscele.
Ulteriori possibili catalizzatori sono catalizzatori a base di ammine terziarie.
I catalizzatori possono essere usati singolarmente o in miscela in una concentrazione da 0,1% a 1,5% in peso, preferibilmente tra 0,25% e 0,4% in peso riferito al peso totale di tutti i componenti utilizzati per preparare il formulato.
Il PU leggero, con densità comprese tra 15 kg/m3 e 400kg/m3, è ottenuto mediante uso di espandenti,generalmente aggiunti al poliolo. Essi possono esserefisici, cioè composti basso bollenti che, per effetto della esotermicità della reazione di condensazione evaporano, o chimici, cioè composti che reagiscono con l’isocianato generano composti gassosi, o combinazione di entrambi gli espandenti.
Per il poli isocianurato secondo l’invenzione viene utilizzato il solo espandente chimico acqua: infatti il gruppo isocianato reagisce con l’acqua con formazione di CO2e tale reazione può essere è sfruttata per ottenere un prodotto espanso.
Secondo un aspetto dell’invenzione, l’espansione e perciò la porosità e la densità del poliisocianurato ottenuto, è controllata mediante introduzione di una opportuna quantità di acqua
Opportunamente, per diminuire la tensione superficiale e favorire il miscelamento dei componenti potrà essere aggiunto un tensioattivo, preferibilmente un copolimero polisilossano modificato polietere 0,1% e 5% in peso, preferibilmente tra 0,7 e 3% in peso, riferito al peso totale di tutti i componenti utilizzati per preparare il formulato poliisocianurato.
Opportunamente, il sistema poliisocianurato di cui sopra potrà essere privo di agenti allungatori di catena e/o di ammina terziaria.
Ai reagenti possono inoltre essere inoltre aggiunti composti antifiamma, in sé noti al tecnico del ramo. Possono essere, ad esempio, aggiunti esteri dell’acido fosforico quali trietil fosfato, oppure inorganici come fosforo rosso, preparazioni comprendenti fosforo rosso, grafite espandibile, grafite espansa, ossido di alluminio idrato, triossido di antimonio, polifosfato di ammonio, derivati dell'acido cianurico come melammina o loro miscele.
Opportunamente, secondo l’invenzione, sono aggiunti composti del fosforo, preferibilmente trietilfosfato, in quantità tra 1% e 15%, in peso, preferibilmente tra 2% e 8% in peso, riferito al peso totale di tutti i componenti utilizzati per preparare il formulato poliisocianurato e/o grafite espandente in quantità tra 1% e 5% in peso riferito al peso totale di tutti i componenti utilizzati per preparare il formulato poliisocianurato.
La grafite espandente è grafite naturale (strati planari di atomi di carbonio) che ha subito un processo di ossidazione tramite acido solforico. Ad alte temperature espande liberando CO2ed SO2generando un volume decisamente superiore all’originale. Secondo l’invenzione può essere utilizzata grafite espandente “flakes” con contenuto minimo 98% di carbonio.
Possono essere facoltativamente usati riempitivi e/o cariche rinforzanti organiche ed inorganiche convenzionali, noti al tecnico del ramo. Esempi di cariche inorganiche sono silicati minerali, come silice, fillosilicati, sfere di vetro, talco, caolino, wollastonite, ossidi di alluminio, ossidi di titanio e ossidi di ferro, gesso, barite e pigmenti inorganici, minerali fibrosi di varia lunghezza come fibre di vetro, fibre di cellulosa, di poliammide, poliacrilonitrile, poliuretano e fibre di poliestere, di carbonio.
I riempitivi inorganici ed organici possono essere utilizzati singolarmente o in miscela in quantità da 0% e 30% in peso riferito al peso totale di tutti i componenti utilizzati per preparare il poliisocianurato riferito al peso totale di tutti i componenti utilizzati per preparare il formulato.
Il poliisocianurato secondo l’invenzione potrà essere ottenuto mescolando i componenti A ed il componente B oppure tutti i componenti sopra descritti nella quantità tali per ottenere un indice di isocianato tra 300 e 350 a temperatura compresa tra 10 °C e 80°C, preferibilmente tra 30°C e 40°C.
La reazione è esotermica. La miscelazione può avvenire in linea ad alta o bassa pressione con tecniche in sé note. Ad esempio, per produrre una modanatura, il componente B ed il componente A possono essere inviati mediante pompe ad un miscelatore continuo in linea ad alta pressione, preferibilmente da 100 a 300 bar ed introdotti sotto pressione premiscelati nello stampo.
Con questo metodo, è possibile riempire stampi di grandi dimensioni anche con complessi percorsi di flusso. Il poliolo e l’isocianato sono ad una temperatura tra 30°C e 120°C, preferibilmente da 50°C a 100°C. La temperatura dello stampo è compresa tra 70°C a 130 °C, preferibilmente tra 85°C-110 °C.
L’invenzione potrà essere meglio compresa alla luce dei seguenti esempi, che devono intendersi come illustrativi ma non limitativi dell’invenzione stessa.
Esempi
Campione 1
Il componente A poliolo è preparato in un recipiente in cui è precedentemente posto il poliolo poliestere aromatico (Isoexter, Coim, Italia) ed al quale, alla temperatura di circa 30°C, senza raffreddamento o riscaldamento, sotto agitazione, sono aggiunti in successione un tensioattivo copolimero polisilossano modificato polietere (Tegostab, EVONIK), ottoato di potassio in monoetilen glicole (Kosmos, EVONIK) quale catalizzatore di trimerizzazione, un estere dell’acido fosforico (trietilfosfato) e grafite espandente con attivazione acida in flave quali agenti antifiamma, acqua. Dopo preparazione il componente A può essere conservato a temperatura ambiente, in recipiente chiuso, per circa sei mesi.
Il componente B isocianato è una miscela polimerica basata su 4,4’ difenilmetano di isocianato (MDI) con omologhi ed isomeri, detta miscela polimerica avente funzionalità circa 2,9 e con contenuto di NCO complessivo nel componente B compreso tra 30,5% e 32,5% in peso (Desmodur, Covestro). Il componente B può essere conservato a temperatura ambiente, in recipiente chiuso per evitare la reazione del gruppo isocianato con l’umidità atmosferica, per circa sei mesi.
In un recipiente contenente una quantità nota di componente A è aggiunta, sotto agitazione, una quantità del componente B calcolata in modo da ottenere un indice di isocianato pari a 300. I valori sono riportati in tabella 1. La miscela ottenuta è iniettata nello stampo dove indurisce.
Dopo 5 minuti lo stampo è aperto e dopo 24 ore a temperatura ambiente un provino prismatico di polimero è posto in una stufa, in aria, con un carico di 5g/cm2 posto sulla faccia superiore e sottoposto a riscaldamento in aria secondo la curva temperatura/tempo di EN ISO 1634-1. Il provino carbonizza senza deformarsi, colare, senza formazione di fiamme e/o fumo denso.
Nella tabella 1 sono riassunte le composizioni dei campioni, nella tabella 2 la valutazione degli stessi. La valutazione è eseguita qualitativamente: viene osservata la presenza di fiamme, l’emissione di fumo denso, di fumo leggero, la colatura di polimero dovuta a fusione dello stesso, la deformazione per effetto del proprio peso e del carico applicato. Al provino è richiesto di carbonizzarsi senza deformarsi, colare e senza formazione di fiamme e fumo denso.
Campioni 2 e 3
Campioni di confronto con diversa catalisi. Con il metodo sopra descritto sono stati preparati i campioni 2 e 3 utilizzando un poliolo poliestere aromatico con funzionalità compresa tra 2 e 2,5, numero di ossidrile 250 mg KOH/g; (ISOEXTER), con un primo catalizzatore N-etil morfolina, un secondo catalizzatore acetato di potassio in dietilenglicole ed un terzo catalizzatore N-idrossi-alchil ammonio quaternario carbossilato in glicole etilenico. Ulteriori componenti e/o caratteristiche sono indicate nella tabella 1, i risultati ottenuti nella tabella 2.
Campioni 4 e 5
Con il metodo descritto nell’esempio 1 sono stati preparati i campioni 4 e 5 utilizzando un poliolo poliestere alifatico/aromatico con funzionalità compresa tra 2,0 e 2,5 (ISOEXTER) con numero di ossidrile 240 mg KOH/g; ottenuto dalla condensazione di glicoli o miscele di glicoli da 2 a 10 atomi di carbonio quali ad esempio glicole etilenico, dietilenico, butandiolo, trimetilolpropano, glicerina, con acidi carbossilici alifatici da 4 a 12 atomi di carbonio quali ad esempio acido adipico, succinico, glutarico, azelaico, sebacico, decanoico, dodecanoico e con acidi carbossilici con almeno un anello aromatico quali ad esempio acido tereftalico o anidride orto-ftalica. Ulteriori componenti e/o caratteristiche sono indicate nella tabella 1, i risultati ottenuti nella tabella 2.
Campioni 6 e 7
Con il metodo ed i componenti dell’esempio 1 sono stati preparati i campioni 6 e 7 ai quali è stato aggiunto l’agente espandente e tolta la grafite. Ulteriori componenti e/o caratteristiche sono indicate nella tabella 1, i risultati ottenuti nella tabella 2.
Campione 8
Con il metodo sopra descritto è stato preparato il campione 8 utilizzando un poliolo poliestere alifatico con funzionalità compresa tra 2 e 2,5, numero di ossidrile 160 mg KOH/g; (ISOEXTER), ottenuto dalla condensazione di glicoli o miscele di glicoli da 2 a 12 atomi di carbonio, quali ad esempio glicole etilenico, dietilenico, butandiolo, trimetilolpropano, glicerina con acidi carbossilici alifatici da 4 a 12 atomi di carbonio quali ad esempio acido adipico, succinico, glutarico, azelaico, sebacico, decanoico, con un primo catalizzatore N-etil morfolina oppure N,N dimetilcicloesil ammina, un secondo catalizzatore acetato di potassio in dietilenglicole ed un terzo catalizzatore N-idrossi-alchil ammonio quaternario carbossilato in glicole etilenico. Ulteriori componenti e/o caratteristiche sono indicate nella tabella 1, i risultati ottenuti nella tabella 2.
Campione 9
Con il metodo ed i componenti dell’esempio 1 è stato preparato il campione al quale è stato aggiunto l’agente espandente. Ulteriori componenti e/o caratteristiche sono indicate nella tabella 1, i risultati ottenuti nella tabella 2.
Tabella 1
Parti riferite a 100 di poliolo, valori espressi come phr (parts per hundredresin)
C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 C 8 C 9 Poliolo 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Funzionalità poliolo 2 2,5 2,5 2 2 2 2,5 2 2,5 Numero di ossidrile 250 250 250 240 240 250 250 160 250 Ottoato di potassio 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 N-etil morfolina 0,3 0,3 0,3 Acetato di potassio - 2 2,5 2,5
N-idrossi-alchil
ammonio quaternario - 0,7 0,7 0,7 carbossilato
Tensioattivo 4 2,5 3,0 3,0 2,5 2,5 4 2,5 2,5 Acqua 0,4 0,5 1,1 1,7 4,8 3,1 5,3 0,9 5,6 Antifiamma
11 10 11 10 10 11 12 11 12 (trietilfosfato)
Grafite espandente 5 5 10 10 10 10 Isocianato 180 180 180 143 180 180 180 120 180 Funzionalità isocianato 2,9 2,7 2,7 2,85 2,85 2,85 2,85 2,85 2,9 NCO % peso in isocianato 31,0 31,0 31,0 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 Densità kg/m3 400 350 150 100 35 50 30 150 30 Tabella 2
Risultati ottenuti
C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 C 8<C 9>Fumo denso no no no no no no no si no Fumo leggero no si si si no si si si no Fiamma no no no no no no no si no Colatura no no no si no no no si no Deformazione no si no si no no no si no
Dall’esame dei risultati si può notare la non necessità di usare un sistema catalitico complesso, composto da più catalizzatori, in particolare la possibilità di non usare ammine terziarie che comportano problematiche tossicologiche edambientali. Ciò è reso possibile dall’utilizzo di un poliolo con gruppi ossidrili sostanzialmente tutti primari.

Claims (14)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un sistema poliisocianurato per la preparazione di un poliisocianurato espanso resistente al fuoco,il sistema poliisocianurato comprendendo: a) polisocianati aromatici aventi funzionalità maggiore o uguale a 2,5; b) polioli poliestere aventi gruppi ossidrilici sostanzialmente tutti primari; c) almeno un catalizzatore; d) almeno un agente antifiamma; e) eventuali altri additivi; in cui detti polioli presentano funzionalità maggiore o uguale a 2, detto almeno un catalizzatore essendo privo di ammina terziaria.
  2. 2. Sistema poliisocianurato secondo la rivendicazione 1, in cui i polioli poliestere hanno funzionalità sostanzialmente uguale a 2.
  3. 3. Sistema poliisocianurato secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i polisocianati aromatici hanno funzionalità compresa fra 2,7 e 2,9.
  4. 4. Sistema poliisocianurato secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui il sistema poliisocianurato presenta un indice di isocianato compreso fra 300 e 350.
  5. 5. Sistema poliisocianurato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti polioli presentano numero di ossidrile compreso fra 150 mgKOH/g e 350 mgKOH/g.
  6. 6. Sistema poliisocianurato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un agente catalizzatore è costituito da almeno un sale alcalino di un acido grasso.
  7. 7. Sistema poliisocianurato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un agente antifiamma comprende trietilfosfato.
  8. 8. Sistema poliisocianurato secondo la rivendicazione precedente, in cui detto almeno un agente antifiamma comprende grafite espandente in flakes.
  9. 9. Sistema poliisocianurato secondo la rivendicazione precedente, in cui detta grafite espandente è una miscela di flakes di almeno due diverse dimensioni.
  10. 10. Sistema poliisocianurato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre almeno un agente tensioattivo, preferibilmente costituito da un copolimero polisilossano modificato polietere.
  11. 11. Sistema poliisocianurato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema poliisocianurato è privo di agenti allungatori di catena.
  12. 12. Un metodo per la preparazione di un poliisocianurato espanso comprendente le fasi di miscelazione e cura dei componenti da a) a e) così come definiti in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
  13. 13. Poliisocianurato espanso ottenibile mediante il metodo in accordo con la rivendicazione precedente.
  14. 14. L’uso di un poliisocianurato espanso in accordo con la rivendicazione precedente per la realizzazione di profili per serramenti e/o serramenti, in particolare serramenti di sicurezza tagliafuoco, tagliafiamma, tagliafumo o similari.
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