NL1011642C1

NL1011642C1 - Method for making fire-resistant plastic foam.

Info

Publication number: NL1011642C1
Application number: NL1011642A
Authority: NL
Inventors: Albert Fleury
Original assignee: Albert Fleury
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 1999-09-28
Also published as: FR2776665B3; FR2776665A3; DE19913511A1

Description

- 1 -- 1 -

Werkwijze voor het brandwerend maken van kunststofschuim.Method for making fire-resistant plastic foam.

Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het □5 brandwerend maken van kunststofschuim dat op zichzelf weinig brandwerend is, waarbij vooraleer de schuimvorming plaatsvindt, grafiet toegevoegd wordt.The present invention relates to a method for rendering fire-resistant plastic foam which in itself is little fire-resistant, wherein graphite is added before foaming takes place.

Kunststofschuim en in het bijzonder polyurethaanschuim 10 wordt in bouwconstructies veel gebruikt omwille van hun goede isolerende eigenschappen. De meeste kunststofschuimen en onder meer polyurethaanschuim zijn evenwel veelal brandbaar of smeltbaar en dus in toepassingen waar brandveiligheid belangrijk is niet toepasbaar.Plastic foam and in particular polyurethane foam 10 is widely used in building structures because of their good insulating properties. Most plastic foams and polyurethane foam, among other things, are often flammable or meltable and therefore not applicable in applications where fire safety is important.

1515

Om deze reden is het reeds bekend grafiet voor de schuimvorming toe te voegen.For this reason it is already known to add graphite for foaming.

Het kunststofschuim wordt bij verhitting evenwel sponzig en 20 zwelt op,, waardoor de stabiliteit te wensen overlaat.However, the plastic foam becomes spongy when heated and swells, so that the stability leaves something to be desired.

Deze uitvinding heeft een werkwijze voor het brandwerend maken van kunststofschuim als doel die voornoemd nadeel niet vertoont en die toelaat een schuim te verkrijgen met 25 zowel een goede brandwerendheid als een goede stabiliteit bij verhitten.The present invention has as its object a method of rendering plastic foam fire-resistant, which does not show the aforementioned drawback and which allows to obtain a foam with both good fire resistance and good heating stability.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat vooraleer de schuimvorming plaatsvindt, niet enkel grafiet 30 maar ook onbrandbare vezels worden toegevoegd.This object is achieved according to the invention in that, before foaming takes place, not only graphite but also non-flammable fibers are added.

Deze vezels kunnen minerale vezels zijn, in het bijzonder glasvezels of rotswolvezels.These fibers can be mineral fibers, in particular glass fibers or rock wool fibers.

101 1642 - 2 -101 1642 - 2 -

Het kunststofschuim kan een twee-componenten kunststof, bijvoorbeeld een twee-componenten urethaan, zijn en in dit geval worden de onbrandbare vezels aan de ene component en het grafiet aan de andere component toegevoegd vooraleer deze componenten samen worden gebracht en de schuimvorming dus plaatsvindt.The plastic foam can be a two-component plastic, for example a two-component urethane, and in this case the incombustible fibers are added to one component and the graphite to the other component before these components are brought together and thus foaming takes place.

De hoeveelheid grafiet hangt af van de gewenste graad van brandwering, dit is de duur dat het kunststof schuim aan brand moet weerstaan. De hoeveelheid grafiet kan aldus oplopen van 1 tot 60 gew.% van het totale gewicht kunststof, de hoeveelheid onbrandbare vezels tussen 60 en 80 gew.% van de hoeveelheid grafiet.The amount of graphite depends on the desired degree of fire resistance, this is the duration that the plastic foam must resist fire. The amount of graphite can thus range from 1 to 60% by weight of the total weight of plastic, the amount of non-flammable fibers between 60 and 80% by weight of the amount of graphite.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een werkwijze voor het brandwerend maken van kunststofschuim volgens de uitvinding beschreven.With the insight to better demonstrate the characteristics of the invention, a preferred embodiment of a method for rendering fire-resistant plastic foam according to the invention, as an example without any limiting character, is described below.

2020

Om kunststofschuim volgens de uitvinding brandwerend te maken worden, vooraleer het kunststofschuim gevormd is, een hoeveelheid grafiet en een hoeveelheid onbrandbare vezels toegevoegd.In order to make plastic foam according to the invention fire-resistant, before the plastic foam is formed, an amount of graphite and an amount of non-flammable fibers are added.

2525

De eigenlijke kunststof kan een één-component kunststof zijn en het grafiet en deze vezels kunnen worden toegevoegd aan het monomeer of aan het prepolymeer.The actual plastic can be a one-component plastic and the graphite and these fibers can be added to the monomer or to the prepolymer.

30 De schuimkunststof kan ook een twee-componenten kunststof zijn.The foam plastic can also be a two-component plastic.

In dit geval worden de onbrandbare vezels aan één van de componenten toegevoegd en het grafiet aan de andere =1 ! 1011642 component vooraleer deze twee componenten samengebracht worden en het opschuimen start.In this case, the incombustible fibers are added to one of the components and the graphite to the other = 1! 1011642 component before these two components are brought together and frothing starts.

- 3 -- 3 -

De hoeveelheid grafiet hangt af van de gewenste graad van brandwerendheid en kan 1 tot 60 gew.% of meer bedragen, ^ berekend op het totale gewicht eigenlijke kunststof, dit is het totale gewicht van de twee componenten indien het een twee-componenten schuimkunststof is. Deze hoeveelheid is bij voorkeur rond de 50 gew.% gelegen.The amount of graphite depends on the desired degree of fire resistance and can be 1 to 60% by weight or more, based on the total weight of the actual plastic, this is the total weight of the two components if it is a two-component foam plastic. This amount is preferably around 50% by weight.

^ Als grafiet kan natuurlijke grafiet worden gebruikt, dit is het mineraal dat in de natuur gevonden wordt. Het kan toegevoegd worden onder vorm van poeder of onder vorm van schilfers waarvan de grootste afmeting bij voorkeur tussen ^ 0,5 en 3 mm gelegen is.^ Natural graphite can be used as graphite, which is the mineral found in nature. It can be added in the form of powder or in the form of flakes, the largest dimension of which is preferably between 0.5 and 3 mm.

Als niet brandbare vezels kunnen minerale vezels gebruikt worden, bijvoorbeeld rotswol of glasvezels.Mineral fibers can be used as non-flammable fibers, for example rock wool or glass fibers.

De rotswolvezels hebben bij voorkeur een lengte tussen 0,5 20 en 5 mm, bijvoorbeeld een lengte van 3mm.The rock wool fibers preferably have a length between 0.5 and 5 mm, for example a length of 3 mm.

De glasvezels hebben bij voorkeur een lengte tussen 3 en 10 mm en bijvoorbeeld een lengte van 5 mm.The glass fibers preferably have a length between 3 and 10 mm and, for example, a length of 5 mm.

2525

De hoeveelheid onbrandbare vezels is bij voorkeur tussen 60 en 80 gew.% van de hoeveelheid grafiet gelegen en bijvoorbeeld gelijk aan 70 gew.% ervan.The amount of incombustible fiber is preferably between 60 and 80% by weight of the amount of graphite and, for example, equal to 70% by weight thereof.

Vastgesteld werd dat het grafiet en de onbrandbare vezels de schuimvorming niet nadelig beïnvloeden.It was found that the graphite and the non-flammable fibers do not adversely affect foaming.

Na de schuimvorming en het uitharden, zijn dit grafiet en de vezels gelijkmatig over het kunststofschuim verdeeld.After foaming and curing, this graphite and the fibers are evenly distributed over the plastic foam.

101 1642 - 4 -101 1642 - 4 -

Door bij een twee-componenten kunstofschuim het grafiet en de vezels op de hiervoor beschreven manier afzonderlijk aan te brengen, wordt verkregen dat deze stoffen gelijkmatig in de opgeschuimde kunststof verdeeld zijn.By applying the graphite and the fibers separately in a two-component plastic foam in the manner described above, it is obtained that these substances are evenly distributed in the foamed plastic.

0505

Vastgesteld werd dat, wanneer het uitgeharde kunststofschuim wordt opgewarmd, bijvoorbeeld door brand, het grafiet gaat zwellen en het volume schuim dat eventueel wordt weggebrand onmiddellijk wordt vervangen door het 10 opgeschuimde en dus sterk in volume toegenomen grafiet.It has been found that when the cured plastic foam is heated, for example by fire, the graphite swells and the volume of foam which is possibly burned away is immediately replaced by the foamed and thus strongly increased graphite volume.

ii

Dit opgeschuimde grafiet blijft daarbij aan de vezels hangen en wordt door deze vezels vastgehouden.This foamed graphite thereby remains on the fibers and is retained by these fibers.

15 Door de onbrandbare vezels blijft de stabiliteit van het kunststofschuim evenwel zeer goed.However, the stability of the plastic foam remains very good due to the non-flammable fibers.

Grafiet en minerale onbrandbare vezels zijn relatief goedkoop zodat het toevoegen ervan de kostprijs van het 20 kunststofschuim slechts in beperkte mate beïnvloedt.Graphite and mineral incombustible fibers are relatively inexpensive, so that adding them only has a limited influence on the cost price of the plastic foam.

Toch zijn de brandweerstand en stabiliteit uitstekend zodat het behandelde kunststofschuim bijvoorbeeld als kern of als bekleding van brandwerende deuren en wanden kan worden 25 gebruikt.Nevertheless, the fire resistance and stability are excellent, so that the treated plastic foam can be used, for example, as a core or as a coating for fire-resistant doors and walls.

Een bijzonder geschikte kunststof voor het toepassen van de hiervoor beschreven werkwijze, vooral uitgaande van twee componenten, is urethaan. In het bijzonder een 30 polyurethaanschuim dat bijvoorbeeld uit een isocyanaat en een polyol gevormd wordt, kan op de hiervoor beschreven manier door het toevoegen van grafiet en onbrandbare vezels brandwerend gemaakt worden.A particularly suitable plastic for the application of the above-described method, especially starting from two components, is urethane. In particular, a polyurethane foam formed, for example, from an isocyanate and a polyol, can be made fire-resistant in the manner described above by adding graphite and non-flammable fibers.

ia : 1011642 - 5 -ia: 1011642 - 5 -

De uitvinding wordt nader geïllustreerd aan de hand van volgend praktisch voorbeeld:The invention is further illustrated by the following practical example:

Aan 1000 g van één van de vloeibare componenten van een 05 twee-componenten polyurethaan wordt 1000 g grafiet, onder vorm van schilfers, toegevoegd.1000 g of graphite, in the form of flakes, is added to 1000 g of one of the liquid components of a 05 two-component polyurethane.

Aan 1000 g van de andere component van dit twee-componenten polyurethaan wordt 700 g glasvezel met een 10 lengte van 5 mm toegevoegd.To 1000 g of the other component of this two-component polyurethane, 700 g of glass fiber with a length of 5 mm is added.

Door het samenbrengen van deze twee mengsels start de schuimvorming. Na het opschuimen en uitharden, bezit een laag of plaat van dit polyurethaanschuim met een dikte van 15 5 cm een brandweerstand van 1 uur of meer en biedt dus minstens 1 uur weerstand aan een temperatuur van boven de 1000 °C.Foaming starts by combining these two mixtures. After foaming and curing, a layer or plate of this polyurethane foam with a thickness of 15 cm has a fire resistance of 1 hour or more and thus withstands a temperature above 1000 ° C for at least 1 hour.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor 20 beschreven uitvoeringsvormen en dergelijke werkwijze en dergelijk brandwerend kunststofschuim kan in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te vallen.The present invention is in no way limited to the above-described embodiments and such a method and such fire-resistant plastic foam can be realized in different variants without falling outside the scope of the invention.

25 30 101164225 30 1011642

Claims

Method according to claim 1, characterized in that mineral fibers are added as fibers.

Method according to claim 2, characterized in that glass fibers or rock wool fibers are added.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plastic is a two-component plastic, wherein the plastic foam is formed by bringing together two components, and the graphite is mixed with one of the components and the incombustible fibers with the other component before putting these components together. 5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plastic foam is polyurethane foam.

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that an amount of graphite is added which is from 1 to 60% by weight of the total weight of the actual plastic. 1011642 - 7 -

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that glass or rock wool fibers are added as incombustible fibers. 8. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that an amount of non-flammable fibers is added, which lies between 60 and 80% by weight of the amount of graphite. 10 15 20 25 30 1011642