IT8224645A1 - Espansi di poliuretano e relativi procedinenti di preparazione - Google Patents
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Description
SCHIUME POLIURETANICHE E RELATIVI PROCEDIMENTI DI PREPA?
RAZIONE"
RIASSUNTO
Schiume di poliuretano le quali possono essere rese resistenti alla fiamma mediante l ' aggiunta di ritardanti di fiamma sono prodotti mediante reazione tra un carboidrato , un poliisoeianato e acqua in presenza di un adatto tensioattivo e catalizzatore di formazi one di poliuretano.
DESCRIZIONE
La presente domanda ? una domanda continuazione in parte della domanda in corso contemporaneamente serie n. 328.686 depositata l ' 8 dicembre 1981 .
La presente invenzione riguarda composizioni espanse le quali possono essere ritardanti di fiamma e procedimenti per preparare le stesse in cui le pressioni di reazione possono essere regolate durante il pro cesso di espansione L ' espanso pu? essere prodotto con una variet? di densit? , resistenza alla trazione , strutture cellulari e altre propriet? fisiche .
Espansi plastici sono stati utilizzati come materali per l'isolamento termico, materiali da costruzione di peso leggero , e materiali di galleggiamento e per un'ampia variet? di altri impieghi a causa delle loro eccellenti propriet? Finora, il loro impiego ? stato limitato in ambienti dove vi ? pericolo d'incendio a causa del loro sostanziale contributo come combustibile, a causa del loro contributo alla rapida propagazione della fiamma e a causa del fatto che essi generano grandi quantit? di fumo nocivo per decomposizione termica quando bruciati o riscaldati ad una temperatura elevata. Questo ha limitato lo sviluppo commerciale di espansi plastici. Grandi quantit? di denaro e lunghi tempi di ricerca sono stati consumati nel tentativo di alleviare questi problemi .
Con l'attuale interesse a risparmiare combustibile per il riscaldamento, molti edifici esistenti stanno installando isolamento supplementare e gli edifici di nuova costruzione cominciano a includere pi? isolamento di quello in altri tempi usato.
Il tipo pi? comunemente usato di isolamento con schiuma per le strutture esistenti sono schiume urea formaldeide , le quali sono espanse sul posto tra la parete esterna e la parete interna della struttura. Sfortunatamente , la schiuma urea formaldeide si decompone spontaneamente, mettendo in libert? fumi di formaldeide in quantit? che possono essere tossiche. L'impiego dischiume di urea formaldeide in costruzioni ? proibito in alcuni codici di costruzione per questa ragione .
Un altro tipo di materiale spesso usato per l'isolamento ? schiuma poliuretanica. Tuttavia ,la schiuma poliuretanico fornisce un sostanziale contributo come combustibile, propaga rapidamente la fiamma, e mette in libert? gas tossici comprendenti anidride carbonica, monossido di carbonio e acido cianidrico quando bruciato . L'impiego di schiuma poliuretanica per riadattamento non ? completamente soddisfacente a causa delle elevate pressioni di reazione generate durante il processo di espansione che possono
essere sufficienti a separare il fianco della parete dai perni della parete.
Schiume poliuretaniche rigide sono generalmente preparate- facendo reagire un poliisocianato organico con un poliolo. Per la maggior parte degli scopi commerciali, la reazione ? condotta in presenza di un agente esp?ndente, tensioattivo, catalizzatore e possibilmente altri ingredienti. Allo scopo di ridurre il costo di preparazione di questi schiu me , sforzi sono stati compiuti per usare polisaccaridi quali amido o cellulosa come reagente p?liolico nella loro preparazione. L'impiego di tali substrati ? stato insoddisfacente a causa delle mediocri propriet? fisiche delle schiume prodotte a meno che esse non siano statemodificete in qualche modo o integrate con polioli industriali convenzionali.
Amido ossialchilato fornisce schiume soddisfacenti, ma la diretta ossialchilazione dell'amido si risolve in degradazione non controllata o decomposizione dell'amido.Quando tali prodotti sono usati nella produzione di schiume le schiume non hanno propriet? chimiche o fisiche uniformi .
Un processo soddisfacente per utilizzare amido come componente nella preparazione di schiume poliuretaniche ? de_ scritto nel brevetto U.S.A. n. 3.277-213. In questo processo, amido ? aggiunto a un alcool poliidrico contenente almeno due gruppi idrossilici in una proporzione equivalente ad almeno 0,5 moli dell'alcool per mole di unit? in peso diglucosio di amido in presenza di un catalizzatore acido. La miscela risultante ? poi ossialchilata per fornire un poliolo polietere adatto per l'impiego nella preparazione dischiume poliuretaniche di eccellenti propriet? fisiche.
Il brevetto U.S.A. n. 3.674.717, descrive un processo per la preparazione dischiume poliuretanicheritardanti di fiamma mescolando amido con acido fosforico ad una temperatura elevata e ossietilando la miscela risultante per fornire un polietere a base di amido-fosforo utile come un reagente nella preparazione di schiume uretaniche con propriet? di ritardante di fiamma.
Un altro procedimento per produrre schiume poliuretanici ritardanti di fiamma, come descritto nel brevetto U.S.A.
3*656.731 consiste nel far reagire siero di latte secco contenente lattosio oppure proteina di lievito di torula con un poliisocianato in presenza di dimetilsolfossido . Il brevetto U.S.A. n. 3.629.162 descrive un processo analogo. Entrambi i brevetti danno rilievo al ruolo importante della proteina nel siero di latte o nel lievito come un partecipante alla reazione.
la descrizione del brevetto inglese 1.440.831 rivendica la produzione di schiume di isocianurato mediante reazioni di isocianati con polisaccaridi tri-,tetra o superiori.
Tuttavia gli esempi richiedono tutti la presenza di pol?oli convenzionali. Inoltre, le reazioni richiedono la presenza di catalizzatori che producono anelli di isocianurato in contrapposizione ai catalizzatori che producono poliuretano.
Un articolo in Journal of Cellular Plastics,Agosto 1967 di Bennett e collaboratori descrive la preparazione di schiume poliuretaniche mediante reazione di un poliolo specifico -tetrachis( 2-idrossipropil) etilen'diammina con un poliisocianato in ambienti non acquosi in presenza di amido contenent e non pi? del 10% di umidit?. Altri prodotti furono preparati in modo analogo sostituendo l'amido con destrina.
Ancora un altro procedimento per la preparazione di schiume poliuretaniche ritardanti di fiamma ? descritto nel brevetto U.S.A. del Richiedente n. 4.291?129, il cui la composizione alla schiuma si basa su un poliuretano preparato da un poliisocianato , da un poliolo industriale convenzionale, da sospensione o soluzione acquosa di carboidrato non trat? tato, fosfato acido di calcio, sodio alluminio solfato, e sodio bicarbonato, la miscela reattiva pu? contenere uno o pi? ritardanti di fiamma per produrre schiume resistenti alla fiamma .
E' stato ora scoperto che schiume poliuretaniche le quali possono contenere ritardanti di fiamma possono essere preparate mediante reazione in un ambiente acquoso tra un poliisocianato, un carboidrato e acqua in presenza di un tensioattivo e un catalizzatore che produce poliuretano. La miscela di reazione pu? contenere sufficiente ritardante di fiamma da im partire resistenza alla fiamma alle schiume prodotte. Questo e un miglioramento rispetto alla invenzione del richiedente come descritto nel brevetto U.S.A n. 4.291.129, in quanto la com posizione della schiuma ?preparata senza un poliolo industriale. E' sorprendente scoprire cheschiume utili possono essere prodotte da carboidrati naturali disponibili come sostituenti completi dei polioli industriali convenzionali.
I prodotti della presente invenzione sono schiume poliuretaniche prodotte mediante reazione tra un poliisocianato. e una sospensione o soluzione acquosa di carboidrato quale amido di mais, sciroppo di mais, fruttosio, destrosio, saccarosio, melassa, cellulosa e simili, in presenza di un tensioattivo e un catalizzatore che produce poliuretano. Additivi convenzionali quali ritardanti di fiamma, tensioattivi, pigmenti, coloranti, argille e altri riempitivi organici, e simili possono anche essere presenti.
Tipici ritardanti di fiamma i quali possono essere usati comprendono, ad esempio, sodio cloruro, calcio cloruro, borace, borati di metalli alcalini, tricresil fosfato, tris-(2-cloroetil)fosfato, tris(cloropropil)fosfato, 0,0-dietil-N,N-bis(2-idroetil)amminometil fosfato, ossidi metallici e cloruri quali ossido di antimonio, allumina, e antimonio ossicloruro.
I carboidrati preferiti sono carboidrati non?trattati, cio? carboidrati che non sono stati trattati per prevenire ossidazione o bloccaggiodeigruppi funzionali, per esempio ossialchilazione di gruppi idrossilici. Si fa riferimento ai carboidrati nei quali sostanzialmente tutti i gruppi idrossilici sono liberi.
Come nel procedimento di espansione usuale, il calore generato dalla reazione esotermica di polimerizzazione provoca evaporazione dell'acqua presente nella miscela di reazione. I vapori sono imprigionati nella miscela in espansioneman manoche cresce aformare la struttura cellulare desiderata.
La variazione della quantit? di acqua nel sistema di reazione pu? essere usata come un tipo di procedimento di controllo per modificare la densit? e la struttura cellulare delle schiu me per produrre prodotti i quali possono essere usati per quegli impieghi diversi quali spugneper uso domestico, bigodini per capelli, cuscini, materiali di imballaggio, materiali strutturali, e dispositivi di galleggiamento.
Le schiume della presente invenzione sono particolarmente utili per riadattare edifici con isolamento. Per questo impiego saranno usualmente preparati in forma rigida e conterranno ritardanti di fiamma. Un vantaggio particolare di tali schiume ? che a differenza della maggior parte delle schiume poliuretaniche che fondono e si afflosciano quando sono esposte a fiamma, le schiume della presente invenzione tendono a mantenere la loro struttura cellulare anche quando esposte a temperature elevate. Le schiume della presente invenzione usate per scopi di riadattamento possono essere preparate in condizioni che genereranno pressione molto bassa durante la produzione cosicch? esse possono convenientemente essere usate come isolarmento con formazione della schiuma sul posto per strutture esistenti senza disinnestare le parti di parete.
Le schiume della presente invenzione possono essere prodotte in forma rigida, semirigida e flessibile. Le schiume rigide e semirigide possono essere convertite in schiume flessibili che sono particolarmente ben adatte come materiale da imballaggio e per cuscini. Per effettuare questa modifica, la schiuma rigida o semirigida appena prodotta ? alimentata attraverso rulli pesanti per ridurre la schiuma ad approssimativamente 2/3 del suo spessore originario. La conversione a schiuma flessibile non influenza propriet? di ritardo
di fiamma ? altre propriet? dell'espanso rigido.
Poliisocianati che possono essere usati nella presente invenzione comprendono per esempio metilene diisocianato; tolilen-2,4-diisocianato; polimetilene polifenil isocianato; tolilen-2,6-diisocianato; difenilmetano 4,4'-diisocianato,3-metildifenilmetano-4,4'-diisocianato,m- e p-fenilenediisocianato; naftalina-1,5-diisocianato; e miscele di questi prodotti. Possono essere usati isocianati grezzi o puri. Un prepolimero di isocianato polimerico il quale pu? essere preparato mediante reazione di un eccesso dipoliisocianato con una quantit? minore di un poliolo carboidrato avente pi?di due gruppi idrossilici per molecola pu? essere usato nella presente invenzione.' L'impiego combinato di pi? di due pol?isocianati ? anche possibile.
Acqua ? usata con il carboidrato nella presente invenzione per fornire un veicolo per i carboidrati e i sali inorganici, e come spiegato precedentemente, ? un agente di rigonfiamento. La quantit? diacquain certe formulazioni ? mantenuta al limite basso dell'intervallo dopo descritto per prevenire "soffiatura", cio?, l'afflosciamento dell'espanso, come pure per favorire la riduzione della pressione della reazione di espansione? .
Come prima stabilito, l'acqua nella miscela di reazione provoca lo sviluppo di anidride carbonica, mediante la reazione di acqua con isocianato. L'anidride carbonica funziona come agente di rigonfiamento. Allo scopo di regolare la densit? di schiume rigide, nella miscela di reazione possono essere utilizzati agenti di rigonfiamento ausiliari quali idrocarburi bassobollenti, anidride carbonica, oppure idrocarbur alogenati quali clorofluoroalcani. Questo ? analogo alla preparazione convenzionale di schi?me poliuretaniche e sono usati gli stessi agenti ausiliari di rigonfiamento. Adatti agenti di rigonfiamento, come ? noto, saranno chimicamente inertiverso i reagenti ed avranno punti di ebollizione al di sotto di 100?C, preferibilmente da 50?Ca70?C. Adatti idrocarburi alogenati comprendono metilene cloruro, etilenetricloruro, tricloromonofluorometano, diclorod?fluorometano, diclorotetrafluroetano e dibromomonofluoroalcano.
Per la preparazione degli espansi della presente invenzione, i carboidrati possono essere aggiunti alla miscela di reazione nella forma di una sospensione o soluzione acquosa alla quale si far? pi? avanti riferimento come a uno "sci roppo" . Il carboidrato pu? essere amido di mais, cellulosa, sciroppo di mais, destrosio, fruttosio, saccarosio, melassa, o simili, la miscela di carboidrati che attualmente sembra
sia la pi? adatta ? sciroppo di mais, una miscela di saccarosio e destrosio, e circa il 40% di fruttosio . Lo sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio e meno viscoso del regolare sciroppo di mais e cos? pu? essere versato pi?
facilmente. In sggiunta, lo sciroppo contenente fruttosio
fornisce una schiuma a densit? pi? tassa con pi? celle e pi? piccole.
I carboidrati preferiti usati nella presente invenzione sono mono e di saccaridi idrosolubili quali glucosio, fruttosio e saccarosio. Questi sono i carboidrati pi? facilmente disponibili, i pi? facili da reagire in ambienti acquosi, e attualmente sembra che forniscano i prodotti pi? soddisfacenti, in particolar modo per schiume da imballaggio. Il fatto che la reazione possa aver luogo in una miscela contenente un contenuto d'acqua relativamente alto diminuisce sensibilmente il conto del prodotto.
Oligo e polisaccaridi possono essere usati per produrre espansi utili, ma a causa della loro solubilit? in acqua pi? bassa e a causa della ridotta reattivit? sono meno preferiti. A meno che le condizioni di reazione siano appropriatamente scelte, alcuni carboidrati non reagiti possono essere dispersi dell'espanso finito. Riguardo alla descrizione dell'articolo di Bennett e collaboratori prima riferito, ? sorprendente trovare che prodotti utili possono essere prodotti per questi carboidrati polimerici in presenza di grandi quantit? di acqua.
Le schiume della presente invenzione possono essere preparate con l?abituale ,prepolimero e con i procedimenti ad uno stadio usati con polioli convenzionali. Gli usuali catalizzatori che producono poliuretano usati in questi procedimenti sono anche applicabili con il procedimento della presente invenzione. Questi comprendono composti di stagno, quali ottoato stannoso, oleato stannoso, dibutilstagnodiottoato, tributilstagnoacetato, dibutiIstagnodiacetato e di 'butilstagnodilaurato. I catalizzatori comprendono anche certe animine terziarie quali animine terziarie alifatiche, morfoline N-sosti tuite e piperazine N,N'-sostituite; pi? specificatamente, trietilammina, dimetilamminoetanolo, dietilcicloesilammina, laurildimetilammina, trietanolammina, tetrachis(2-idrossipropil)etilenediammina, ?,?,?',N'-tetrametiletilendiammina,N-metilmorfolina, N-etilmorfolina, bis(2-idropropil)2-metilpiperazina, 2,2,2-(diazabicicloottano )trietilenediammina, 1,2,4-trimetilpiperazina, trietilenediammina, 2-metil immidazolo,1,2, dimetil immidazolo e altri catalizzatori che producono poliuretano noti all?esperto nella tecnica.
Altri catalizzatori i quali si sono dimostrati particolarmente utili nella presente invenzione sono amminoidros si composti ' quali 2-ammino-2-metil-1,1-propanolo, tris-(idros simetil)amminometano, e 2-ammino-2-etil-1,3-propandiolo.
Tensioattivi i quali si sono dimostrati utili nella presente invenzione comprendono, ad esempio,(R)92-5098dellaDow Corning noto anche come DC 5098, il quale ? un copolimero silicone glicole non idrolizzabile. (R) L 5420'della Union Carbid? ? un altro copolimero silicone glicole non idrolizzatile il quale pu? essere usato. Altri tensioattivi comprendono La221 (R), LD-332, e LK-443 della Air Products, tutti tensioattivi organici i quali possono essere usati come sostituenti totali per i tensioattivi siliconici usuali. Altri tensioattivi siliconici della Dow Corning i quali possono essere usati in espansi preparati secondo la presente invenzione comprendono 190, 191, 193, 196, 197, 198, 1312, F-11-630, 1315, Q2-5023 e Q2-5103 della Dow Corning.
Nel processo attualmente preferito per la produzione di schiume secondo la presente invenzione, due miscele separate sono prima preparate e poi mescolate insieme. La prima miscela ? una combinazione di isocianato e tensioattivo. Se ? usato un ritardante di fiamma,esso ? incorporato in questa prima miscela . La seconda miscela contiene il carboidrato, il catalizzatore e acqua. Sciroppi di carboidrati sono commercialmente disponibili contenenti quantit? variabili di acqua fino a circa il 30% in peso. Questi sciroppi possono essere usati con o senza l'aggiunta di acqua supplementare. In alternativa, un carboidrato secco pu? essere ripreso nella quantit? scelta di acqua.
La miscela di espansione finale della presente invenzione normalmente conterr? da circa il 5 al 30% di poliisocianato, dallo 0,05 allo 0,4% di tensioattivo, dal 5 al 30% di acqua, dal 30 al 60% di carboidrato secco, dallo 0,5 al 2,5% di catalizzatore tutti in peso riferito al peso totale. Com% sopra detto , vi possono essere componenti nella miscela quali ri tardant i di fiamma , coloranti, pigmenti e simili. la quantit? di ritardanti di fiamma sulla base di percentuale in peso ? dal 5 all'11 .
Le quantit? desiderate di ciascun componente nella miscela finale possono essere ottenute mescolando la prima miscela con la seconda miscela con un rapporto della prima rispetto alla seconda da circa lo 0,75:1 a 2:1 in peso, se le miscele contengono i seguenti componenti in parti in peso riferito al peso totale di ciascuna miscela.
Prima miscela
da 5 a 200 parti in peso di poliisocianato
da 0,1 a 2,0 parti in peso di tensioattivo
da 5 a 75 parti in peso di ritardante di fiamma (facoltativo)
Seconda miscela
da 25 a 120 parti in peso di carboidrato
da 0,5 a 5 parti in peso di catalizzatore
da 0,1 a 10 parti in peso di agente di rigonfiamento ausiliario (facoltativo)
fino a 30 parti in peso di acqua .
Come prima detto, una parte dell'acqua pu? essere fornita come veicolo per il carboidrato, come nel caso di sciroppi commerciali. Vi pu? essere una variazione apprezzabile dalle quantit? prima definite senza apprezzabile influenza negativa sulla reazione o sui prodotti ottenuti.
Per preparare la schiuma secondo la presente invenzione, la miscela di isocianato e la miscela di sciroppo di carboidrato sono accuratamente mescolate insieme. La miscela risultante, la quale ? liquida, pu? essere introdotta dentro uno stampo o dietro ad una parete per formare la schiuma nella forma desi derata. Gli ingredienti possono essere combinati in una pistola di mescolamento disponibile in commercio per l?introduzione den tro uno stampo. I procedimenti usati sono, infatti, gli stessi procedimenti che sono applicabili alla preparazione di schiume con?polioli industriali.
Il rapporto di mescolamento della miscela di isociana? to rispetto alla miscela di carboidrato ? da 0, 75: 1 a 2: 1 , preferibilmente da 1:1 a 1,5:1 in peso.
Le schiume ritardanti di fiamma della presente invenzione manifestano eccellenti propriet? quando esposti a condizioni che generano fiamma. I seguenti risultati sono stati conseguiti quando campioni della schiuma sono stati provati secondo le prove raccomandate da Underwriter Laboratories e
th? American Society For Testing Materials.
ASTM E84-80 Propagazione della fiamma 20
UL-94 Classificazione 94 VO
ASTM 2863-77 Indice di limitazione di ossigeno
pi? del 31%
ASTM D-240-80 Calore di combustione-8630 BTU/lb (27016 K cal/kg)
ASTM E-84-80 la prova del tunnel di Steiner ? usata per provare e classificare la prestazione dei materiali da costruzione in condizioni di fuoco molto intenso.La migliore classificazione al fuoco data in questo procedimento di prova ben noto, classe I, richiede una propagazione della fiamma non pi? alta di 25 in una scala che fornisce un valore di propagazione della fiamma per la quercia rossa non trattata di 100.
UL 94 Progettato dalla Underwriters Laboratories, questo procedimento prova la infiammabilit? di materiali plastici usati per parti in dispositivi e applicazioni in risposta al calore e alla fiamma in condizioni di laboratorio controllate. Questa prova di combustione verticale fornisce quattro classificazioni 94 V-0, 94 V-1, 94 V-2 e 94-5V. La classificazione 94 V-0 ? la migliore data per questo procedimento di prova che richiede infiammabilit?.
ASTM D-2863-77 Questo procedimento misura quanto ossigeno ? richiesto (indice di limitazione di ossigeno) per favorire la combustione con fiamma ed ? usato per provare vari tipi di materiali plastici.
L'aria nelle condizioni standard contiene appena meno del 21% di ossigeno in volume. Per sostenere la combustione del la schiuma provata ? richiesto il 48% in pi? di ossigeno di quello che ? contenuto nella atmosfera della terra. Un indice di limitazione di ossigeno superiore al 30% ? molto alto ed indica un materiale che non brucer? eccetto che con grande difficolt? in normali circostanze.
la prova con bomba calorimetrica Emerson ASTN D- 240-60 misura la quantit? di calore (Btu per libbra) (K.cal/kg) alla quale un dato materiale d? contributo in una situazione di incendio misurata in condizioni di laboratorio specifiche.
Si suppone che pi? basso ? il valore ottenuto in questa prova, minore sar? il contributo del materiale in una reale situazione di incendio. I normali valori delle prove per uretani sono 13.000 Btu (3276 K.cal).
I seguenti esempi non limitativi sono riportati a scopo illustrati soltanto.
ESEMPIO 1
Una miscela di isocianato fu preparata contenente 100 parti in peso di polimetilene polifenil isocianato (MONDUR MR della Mobay), 1 parte in peso di tensioattivo L 5340 della Union Carbide, 25 parti in peso di tris(2-cloroetil)fosfato FYROL CEF della Stauffer, ritardante di fiamma. Una miscela di soiroppo di carboidrato fu preparata contenente 100 parti in peso di sciroppo di mais (circa 6% di acqua) e una parte in peso di catalizzatore 2-ammino-2-metil-1-propanolo. Le due miscele furono mescolate in un serbatoio di mescolamento di adatta capacit? con un miscelatore elettrico. La miscela finale fu versata in uno stampo simulante una cavit? di parete, dove essa si espanse e forni eccellente unione a tutte le superfici dello stampo.
ESEMPIO 2.
Una miscela di isocianato fu preparata contenente 100 parti in peso di polimetilene polifenil isocianato (MONDUR MR della Mobay ), 1 parte in peso di tensioattivo Biliconico Q2 5098 della Dow, e 20 parti in peso di ritardante di fiamma tris (2-cloroetil)fosfato , FYROL CEF della Stauffer. Una miscela di sciroppo di carboidrati fu preparata contenente 100 parti in peso di sciroppo di.mais ad alto contenuto di fruttosio, (circa il 40% di fruttosio, 6% di acqua) e una parte in peso di catalizzatore 2-ammino 2-metil-1-propanolo. le due miscele furono mescolate in un serbatoio di mescolamento di adatta capaci t? con un miscelatore elettrico. La miscela finale fu versata dentro uno stampo, dove essa si espanse e forni eccellente unione a tutte le superfici dello stampo, l'espanso era pi? leggero in peso e aveva pi? celle e pi? piccole dell'espanso dell'Esempio 1.
ESEMPIO 3
Una schiuma poliuretanica rigida preparata secondo il processo dell'Esempio 1 fu preparata nella forma di una lastra dello spessore di 3 pollici (7,62 cm). La lastra fu pressata tra rulli fino a uno spessore di circa 2 pollici (v 5,08 cm). La schiuma flessibile risultante conservava il suo ritardo di fiamma, rendendola adatta all'impiego come materiale da imballaggio.
ESEMPI DA 4 a 20
Una variet? di schiume di densit? differenti fu preparata da reagenti capaci di espansione contenenti differenti catalizzatori e differenti tensioattivi .
Il procedimento era di mescolare lo sciroppo di carboidrati ( Isosweet 5500 , uno sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio disponibile presso la Staley Industriai Products contenente principalmente fruttosio e destrosio ad alto contenuto di solidi di circa il 75% e con un contenuto d ' acqua di circa il 25%) e il catalizzatore in un piccolo contenitore di plastica. Il poliisocianato , il ritardante di fiamma ed il tensioattivo furono mescolati in un altro contenitore di plastica. Le due composizioni furono accuratamente miscelate e versate dentro uno stampo . La schiuma fu lasciata liberamente sollevare nello stampo poi fu lasciato a riposo per poche ore ad indurire .I risultati sono illustrati qui di seguito. I tensioattivi, sono tensioattivi siliconici disponibili presso Union Carbide (UC) e Dow Corning (DC) . I catalizzatori identificati con la designazione D-? ? Dabco T disponibile presso Air Products, Inc. La designazione A si riferisce a catalizzatori disponibili presso la Union Carbide . E ' inteso che tutti i catalizzatori sono ammine terziarie .
I reagenti in parti in peso furono i seguenti:
Isosweet 5500 98
Catalizzatore 2
MONDUR MR 105
CEF 45
Tensioattivo variabile da 0,1 a 1
ESEMPI DA 21 A 26.
Una serie analoga di esempi fu condotta utilizzando gli stessi catalizzatori e tensioattivi, variando per? il poliisocianato. I risultati sono illustrati qui di seguito
Mondur MR ? disponibile presso Mobay , Luprinate ? disponibile presso BASF-Wyandotte e Papi ? disponibile presso Upjohn. Tutti ? sottinteso sono principalmente 4,4'-difenilmetano diisocianato.
ESEMPIO 27
In una tazza di carta rivestita di paraffina da un quarto, 10 parti in peso di acqua furono mescolate con 90
parti in peso di saccarosio agitando rapidamente a 2200 giri per minuto con un agitatore munito di una doppia elica di
tipo marino a 3 pale del diametro di due pollici (5,08 cm)
per 30 secnndi. A questa sospensione furono aggiunte 150 parti in peso di miscela di isocianato E-534 della Mob?y e l'agitazione fu continuata per 15 seoondi. La miscela fu versata dentro uno stampo da 8 pollici per 8 pollici per 6 pollici
(PO, 3 2 x 20,32 x 15,24 cm ) a temperatura ambiente. La schiuma risultante era ben formata, di buon aspetto e sarebbe stata classificata come una schiuma rigida o semirigida.
E-534 della Mobay ? una miscela di 70 parti in peso di Mondur ME, 30 parti in peso di CEP e una parte in peso di tensioattivo siliconico 5098 della Dow Corning.
ESEMPIO 28
Il procedimento dell'Esempio 27 fu ripetuto sostituendo il saccarosio con destrosio. I risultati furono sostanzialmente gli stessi.
ESEMPIO 29
L'Esempio 27 fu ripetuto eccetto che prima che E-534 fosse aggiunto alia sospensione di saccarosio, fu aggiunto sufficiente Preon-F-1 fino a un peso costante dentro la sospensione di saccarosio in modo che esso contenesse 10 parti in peso dell'agente di rigonfiamento ausiliario.
La -schiuma risultante aveva densit? un po' pi? bassa della schiuma dell'Esempio 27, ma, entrambe' le schiume erano similari nell'aspetto.
ESEMPIO 30
L'Esempio 28 f? ripetuto eccetto che prima che fosse aggiunto E-534 alia, sospensione di destrosio, fu aggiunto sufficiente metilene cloruro fino a un peso costante dentro la sospensione di destrosio in modo che esso contenesse 5 parti in peso dell'agente di rigonfiamento ausiliario.
Claims (33)
1. Schiuma poliuretanica ritardante di fiamma a bassa pressione di reazione preparata facendo reagire insieme un poliisocianato, un tensioattivo, un catalizzatore che produce poliuretano, e una soluzione o sospensione acquosa. di un carboidrato, e un ritardante di fiamma.
2. Schiuma poliuretanica secondo la rivendicazione 1 in cui il poliisocianato ? un isocianato polimerico come qui definito.
3 Schiuma poliuretanica secondo la rivendicazione 1 in cui un agente di rigonfiamento ? incorporato nella miscela di reazione risultante dal far reagire insieme i reagenti elencati?
4. Schiuma poliuretanica secondo la rivendicazione 1 in cui il poliisocianato ? un isocianato polimerico e un agente di rigonfiamento ? incorporato nella miscela di reazione derivante dal far reagire insieme i reagenti elencati.
5. Schiuma poliuretanica secondo l'e rivendicazioni 1, 2, 3 o 4 in cui il carboidrato ? scelto dal gruppo costituito da amido di mais, cellulosa, sciroppo di mais, destrosio, saccarosio, e melassa?
6. Schiuma poliuretanica secondo le rivendicazioni 1, 2,3 o 4 in cui il carboidrato ?; amido di mais.
7- Schiuma poliuretanica secondo le rivendicazioni 1, 2,3 o 4 in cui il carboidrato ? sciroppo di mais.
8.Schiuma poliuretanica secondo le rivendicazioni 1,2, 3 o 4 in cui il ritardante di fiamma ? scelto dal gruppo costituito da sodio cloruro, calcio cloruro, borati di metalli alcalini, tri-cresil fosfato, tris(2-cloroetil)fosfato, tris-(cloropropil)fosfato, 0,0-dietil-N,N-bis-(2-adrossietil)amminoetil fosfato, ossido di antimonio, allumina, e ossicloruro di antimonio?
9.Schiuma poliuretanica secondo le rivendicazioni 3 o 4 in cui l'agente di rigonfiamento ? scelto dal gruppo costituito da metilene cloruro, etilenetricloruro, tricloromonofluorometano, diclorodifluorometano, e diclorotetrafluoroetano.
I0.Schiuma poliuretanica secondo le rivendicazioni 1, 2,3,4 comprendente ?m catalizzatore.
11. Procedimento per preparare una.schiuma poliuretanica ritardante di fiamma comprendente :
a. Mescolamento di un carboidrato, di un tensioattivo,di un catalizzatore che forma poliuretano, e un ritardante di fiamma scelto dal gruppo costituito da sodio clomro, calcio cloruro, borati di metalli alcalini, tri-cresil fosfato, tris(2-cloroetil)fosfato, tris-(cloropropil)-fosforato, 0,0-dietil-N,N-bis-(2-idrossietil)amminoetil fosfato ossido di antimonio allumina e ossicloruro di antimonio, per formare una solezione o sospensione acquosa,
b. Aggiunta di un poliisocianato alla miscela in soluzione o sospensione acquosa; e
c. Permettere che la miscela espanda.
12. Procedimento secondo la rivendicazione 11 in cui un agente di rigonfiamento ? aggiunto alla soluzione o sospensione di carboidrato.
13 Procedimento secondo la rivendicazione 11 in cui il poliisocianato ? un isocianato polimerico.
14 Procedimento secondo la rivendicazione 11 in cui il poliisocianato ? un isocianato polimerico e un agente di rigonfi amento ? incorporato nella soluzione o sospensione di carboidrato.
15 Procedimento secondo le rivendicazioni 11,12,13 o 14 in cui il carboidrato ? scelto dal gruppo costituito da amido di mais, cellulosa, sciroppo di mais, destrosio, saccarosio e melassa.
16. Procedimento secondo le rivendicazioni 11,12,13 o 14 in cui il carboidrato ? amido di mais.
17. Procedimento secondo le rivendicazioni 11,12,13 o 14 in cui il carboidrato ? sciroppo di mais.
18. Procedimento secondo le rivendicazioni 11,12,13 o 14 in cui un catalizzatore ? presente nel la soluzione o sospensione acquos? dello stadio (a) .
19. Schiuma poliuretanica preparata facendo reagire insieme un poliisocianato, un tensioattivo, un catalizzatore che forma poliuretano e una soluzione o sospensione acquosa di un carboidrato non trattato.
20. Schiuma poliuretanica secondo la rivendicazione 19 in cui il poliisocianato ? un isocianato polimerico.
21. Schiuma poliuretanica secondo la rivendicazione 20 in cui un agente di rigonfiamento ? incorporato nella miscela di reazione derivante dal far reagire insieme gli ingredienti elencati.
22. Schiuma poliuretanica secondo la rivendicazione 19 in cui il poliisocianato ? un isocianato polimerico e l'agente di rigonfiamento ? incorporato nella miscela di reazione derivante dal far reagire insieme gli ingredienti elencati
23. Schiuma poliuretanica secondo le rivendicazioni 19,20,21 ? 22 in cui il carboidrato ? scelto dal gruppo costituito da amido di mais, cellulosa, sciroppo di mais, destrosio, saccarosio e melassa.
24. Schiuma poliuretanica secondo le rivendicazioni 19,20,21 o 22 in cui il carboidrato ? amido di mais.
25. Schiuma poliuretanica secondo le rivendicazioni 19,20,21 o 22 in cui il carboidrato ? sciroppo di mais.
26. Procedimento per preparare una schiuma poliuretanica comprendente:
a. Mescolamento di un carboidrato e di un catalizzatore che forma poliuretano per formare una soluzione o sospensione acquosa,
b. Mescolamento della soluzione o sospensione acquosa risultante con miscela contenente un poliisocianato, e un tensioattivo; e
c. lasciare che la miscela espanda,
27 Procedimento secondo la rivendicazione 26 in cui il poliisocianato ? un isocianato polimerico.
28 . Procedimento secondo la rivendicazione 26 in cui il poliisocianato ? un isocianato polimerico e un agente di rigonfiamento ? incorporato nella soluzione o sospensione di carboidrato.
29 . Procedimento secondo le rivendicazioni 26,27, o 28 in cui il carboidrato ? scelto dal grappo costituito da amido di mais, cellulosa, sciroppo di mais, destrosio, saccarosio e melassa-
30 . Procedimento secondo le rivendicazioni 26,27, 28 o 29 in cui il carboidrato e amido di mais.
31 . Procedimento secondo le rivendicazioni 26,27,28 o 29 in cui il carboidrato ? sciroppo di mais.
32 . Procedimento secondo le rivendicazioni 12,27 o 28 in cui l'agente di rigonfiamento ? scelto dal gruppo costituito da metilene cloruro, etilene tricloruro, tricloromonofluorometano, diclorodifluoromet ano e diclorotetrafluoroetano .
33 . Procedimento secondo le rivendicazioni 26 , 27 ? 28 in cui un catalizzatore ? presente nella soluzione o sospensione acquosa dello stadio (a).
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