PL198605B1 - Ecological rigid polyurethane foam - Google Patents

Ecological rigid polyurethane foam

Info

Publication number
PL198605B1
PL198605B1 PL363064A PL36306403A PL198605B1 PL 198605 B1 PL198605 B1 PL 198605B1 PL 363064 A PL363064 A PL 363064A PL 36306403 A PL36306403 A PL 36306403A PL 198605 B1 PL198605 B1 PL 198605B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
parts
amount
bromine
polyol
Prior art date
Application number
PL363064A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL363064A1 (en
Inventor
Wojciech Zatorski
Zbigniew Brzozowski
Original Assignee
Tsi Ochrony Pracy Pa & Nacute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsi Ochrony Pracy Pa & Nacute filed Critical Tsi Ochrony Pracy Pa & Nacute
Priority to PL363064A priority Critical patent/PL198605B1/en
Publication of PL363064A1 publication Critical patent/PL363064A1/en
Publication of PL198605B1 publication Critical patent/PL198605B1/en

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

1. Ekologiczna sztywna pianka poliuretanowa o zmniejszonej palno sci, b ed aca produktem re- akcji przedmieszki poliolowej w ilo sci 24-90 cz esci wagowych, katalizatora przyspieszaj acego proces spieniania w ilo sci 1,0-2,5 cz esci wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej, 1,5-4,0 czesci wagowych srodka powierzchniowo-czynnego, 10-30 cz esci wagowych czynnika spieniaj acego, antypi- renów zawieraj acych brom i fosfor oraz czynnika izocyjanianowego, znamienna tym, ze jako antypi- reny stosuje si e uk lad dwóch antypirenów zawieraj acych w swojej strukturze elementy uniepalniaj ace takie jak brom i fosfor w ilo sciach od 5 do 40% wagowych elementów uniepalniaj acych w stosunku do ca lej ilo sci przedmieszki poliolowej, przy czym wzajemne ich u zycie wynosi w przedziale brom - od 2,5% do 20% i fosfor od 2,5% do 20% wagowo w stosunku do ca lej przedmieszki poliolowej, przy czym zawarto sc elementów odpowiedzialnych za obni zanie palno sci wynosi co najmniej 40% wagowo w strukturze antypirenu a czynnik izocyjanianowy stosuje si e w ilo sci odpowiadaj acej warto sci indeksu IC od 2 do 3 a ponadto mieszanina reakcyjna zawiera katalizator trimeryzacji w ilo sci 3,0-5,0 cz esci wagowych w stosunku do obliczonego nadmiaru czynnika izocyjanianowego PL PL1. Ecological rigid polyurethane foam with reduced flammability, which is a reaction product of a polyol premix in the amount of 24-90 parts by weight, a catalyst accelerating the foaming process in the amount of 1.0-2.5 parts by weight in relation to for polyol premix, 1.5-4.0 parts by weight of surfactant, 10-30 parts by weight of foaming agent, bromine and phosphorus containing antipyrene and isocyanate agent, characterized in that the antipyrins are that a system of two flame retardants containing in their structure flame-retardant elements such as bromine and phosphorus in an amount from 5 to 40% by weight of flame-retardant elements in relation to the entire amount of polyol masterbatch, while their mutual use is in the bromine range - from 2.5% to 20% and phosphorus from 2.5% to 20% by weight in relation to the entire polyol masterbatch, where the content of the elements responsible for reducing flammability is at least 40% by weight in the structure a ntypirenium and the isocyanate agent is used in an amount corresponding to the IC index value from 2 to 3 and the reaction mixture also contains the trimerization catalyst in the amount of 3.0-5.0 parts by weight in relation to the calculated excess of isocyanate agent PL PL

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest ekologiczna sztywna pianka poliuretanowa o zmniejszonej palności, zawierająca w swym składzie antypireny, obniżające palność.The subject of the invention is ecological, rigid polyurethane foam with reduced flammability, containing in its composition flame retardants, reducing flammability.

Powszechne zastosowanie tworzyw sztucznych we wszystkich gałęziach gospodarki wymusza poprawę oraz dostosowanie ich właściwości użytkowych do przewidzianych zastosowań. Jedną z najmniej pożądanych cech polimerów jest ich palność. Zaostrzone normy bezpieczeństwa pożarowego w wielu branżach (motoryzacja, budownictwo, elektronika, sprzęt AGD) spowodowały szukanie nowych rozwiązań w tej dziedzinie.The widespread use of plastics in all branches of the economy forces the improvement and adaptation of their functional properties to the intended applications. One of the least desirable characteristics of polymers is their flammability. Stricter fire safety standards in many industries (automotive, construction, electronics, household appliances) resulted in the search for new solutions in this field.

Syntetyczne polimery organiczne podobnie jak materiały naturalne ulegają rozkładowi w podwyższonej temperaturze. Jednym z wymagań, jakie stawia się związkom wielkocząsteczkowym jest określona stabilność termiczna w warunkach ich przetwarzania i użytkowania. Jeżeli rozkład termiczny następuje w obecności tlenu np. w powietrzu, materiał organiczny ulega zapaleniu i jeśli proces palenia nie zostanie powstrzymany, ulega całkowitemu zniszczeniu. Większość powszechnie stosowanych tworzyw sztucznych charakteryzuję się dużą palnością. Powyżej 400°C prawie wszystkie polimery (z wyjątkiem specjalnych wysokoodpornych tworzyw) ulegają w obecności tlenu rozkładowi termooksydacyjnemu. Ponieważ temperatura płomienia przekracza zwykle 1000°C, tak więc wszystkie materiały organiczne ulegają w tej temperaturze całkowitemu spaleniu, pod warunkiem, że proces palenia jest podtrzymywany przez dostarczanie do strefy płomienia tlenu.Synthetic organic polymers, like natural materials, decompose at elevated temperatures. One of the requirements for macromolecular compounds is specific thermal stability under the conditions of their processing and use. If thermal decomposition takes place in the presence of oxygen, e.g. in air, the organic material will ignite and if the combustion process is not stopped, it will be completely destroyed. Most of the commonly used plastics are highly flammable. Above 400 ° C, almost all polymers (except for special highly resistant plastics) undergo thermo-oxidative decomposition in the presence of oxygen. Since the flame temperature usually exceeds 1000 ° C, all organic materials are completely burned at this temperature, provided that the burning process is sustained by supplying oxygen to the flame zone.

Palność polimeru jest określona przez jego zdolność do zapłonu i rozprzestrzeniania się procesu palenia. W tym ujęciu spalanie definiuje się jako szybki samopropagujący egzotermiczny proces typu redoks, zdolny do rozprzestrzeniania się w środowisku, podczas którego występuje wydzielanie gazów i dymu. Natura spalania zależy od sposobu inicjowania i rozprzestrzeniania się zjawiska: akumulacji cząstek aktywnych w układzie bądź uwalnianiu ciepła.The flammability of a polymer is determined by its ability to ignite and spread the burning process. In this approach, incineration is defined as a fast, self-propagating, exothermic redox process capable of spreading in the environment, during which gas and smoke are released. The nature of combustion depends on the method of initiating and spreading the phenomenon: accumulation of active particles in the system or the release of heat.

Proces palności polimerów jest bardzo skomplikowany i składa się z wielu jeszcze nie do końca poznanych etapów. W trakcie spalania tworzyw sztucznych zarówno wewnątrz jak i na powierzchni fazy skondensowanej (matrycy polimerowej) zachodzą złożone procesy chemiczne i fizyczne: przemiany fazowe, degradacja termiczna i wiele innych. W trakcie procesów tych wyjściowa substancja ulega przemianie w produkty wysokotemperaturowego spalania. Samorzutnie rozprzestrzeniająca się strefa objętościowa, w której te procesy zachodzą nazywa się falą spalania - jej rozprzestrzenianie się następuje w rezultacie fizycznych procesów przepływu ciepła i dyfuzji. Struktura fali spalania substancji polimerowych jest bardzo złożona i jest funkcją rodzaju układu polimerowego i warunków spalania.The process of flammability of polymers is very complicated and consists of many not fully understood stages. During the combustion of plastics, complex chemical and physical processes take place both inside and on the surface of the condensed phase (polymer matrix): phase changes, thermal degradation and many others. During these processes, the initial substance is transformed into products of high-temperature combustion. The spontaneously expanding volumetric zone in which these processes take place is called the combustion wave - its propagation occurs as a result of the physical processes of heat flow and diffusion. The structure of the combustion wave of polymeric substances is very complex and is a function of the type of polymeric system and combustion conditions.

W rezultacie następuje samopropagujące spalanie nawet po usunięciu źródła ognia. W przypadku reakcji bardzo szybkich, efekt postępującego autoprzyśpieszenia reakcji chemicznej w efekcie uwalnianego ciepła powoduje eksplozję (cieplną) i jest limitowany warunkami krytycznymi. Spalanie polimerów jest złożonym procesem przebiegającym w fazie gazowej, podczas którego zachodzą reakcje powodujące formowanie i rozprzestrzenianie się płomienia, oraz w fazie skondensowanej, w której przebiegają reakcje wyzwalające energię dla procesów fazy gazowej. Modyfikacja tworzyw w kierunku opóźnienia palenia dotyczyć może więc naraz obu tych faz lub każdej z osobna. Reakcje pomiędzy polimerem a tlenem jako gazowym czynnikiem utleniającym mają charakter złożony. Temperatura w strefie niecałkowitego spalania zależy od cząstkowego ciśnienia tlenu (przy powierzchni polimeru) i od jego ułamka molowego w otaczającej atmosferze. Degradacja materiałów polimerowych podczas stacjonarnego spalania w atmosferze gazowych utleniaczy związana jest z istnieniem dużego gradientu temperatury przy powierzchni. W zasadzie proces degradacji zachodzi w wąskiej strefie, której szerokość zależy od właściwości termofizycznych polimeru, warunków spalania i obecności antypirenu. Na spalanie polimerów ma wpływ nie tylko ich budowa, ale także wiele innych zmiennych np. budowa przestrzenna, masa cząsteczkowa, gęstość, źródło zapłonu, ilość i rodzaj stosowanych dodatków takich jak: wypełniacze, plastyfikatory, barwniki itp.As a result, self-propagating combustion occurs even after the source of the fire is removed. In the case of very fast reactions, the effect of the progressive auto-acceleration of the chemical reaction as a result of the released heat causes a (thermal) explosion and is limited by critical conditions. The combustion of polymers is a complex gas-phase process where the reactions that cause flame formation and propagation take place, and the condensed phase, where energy-releasing reactions for gas-phase processes take place. Thus, the modification of materials towards flame retardation may apply to both of these phases simultaneously or to each of them separately. The reactions between the polymer and oxygen as the gaseous oxidizing agent are complex. The temperature in the incomplete combustion zone depends on the partial pressure of oxygen (at the surface of the polymer) and its mole fraction in the surrounding atmosphere. The degradation of polymeric materials during stationary combustion in an atmosphere of gaseous oxidants is associated with the existence of a large temperature gradient at the surface. In principle, the degradation process takes place in a narrow zone, the width of which depends on the thermophysical properties of the polymer, combustion conditions and the presence of anti-pyrene. The combustion of polymers is influenced not only by their structure, but also by many other variables, e.g. spatial structure, molecular weight, density, ignition source, amount and type of additives used, such as: fillers, plasticizers, dyes, etc.

Związek zmniejszający palność polimeru powinien hamować lub nie dopuścić do procesu spalania. W zależności od stanu fizycznego i budowy antypiren w procesie palenia może wykazywać się działaniem fizycznym bądź chemicznym. Związki o charakterze antypirenów przerywają proces palenia podczas poszczególnych etapów tego procesu: ogrzewania, rozkładu, zapłonu i propagacji płomienia. Istnieje wiele sposobów zmniejszenia palności materiałów polimerowych, można ją osiągnąć metodami fizycznymi i chemicznymi.The flame retardant compound of the polymer should inhibit or prevent the combustion process. Depending on the physical condition and structure of the flame retardants, the smoking process may show physical or chemical effects. The flame retardant compounds interrupt the burning process during the various stages of this process: heating, decomposition, ignition and flame propagation. There are many ways to reduce the flammability of polymeric materials and can be achieved by physical and chemical methods.

Opóźniacze palenia wprowadzone do polimeru powinny:The flame retardants incorporated into the polymer should:

• zmniejszyć ogólną palność, a więc także zapalność i palność powierzchniową polimeru;• reduce the overall flammability and thus also the flammability and surface flammability of the polymer;

PL 198 605 B1 • zmniejszyć (a przynajmniej nie powiększać) ilości wydzielanego dymu;• reduce (or at least not increase) the amount of smoke produced;

• nie powiększać toksyczności gazowych produktów spalania;• do not increase the toxicity of gaseous combustion products;

• nie zmieniać wyglądu oraz w możliwie niewielkim stopniu wpływać na właściwości użytkowe polimerów;• not to change the appearance and to the least possible extent to influence the functional properties of polymers;

• w małym stopniu podnosić koszt tworzywa;• slightly increase the cost of plastic;

• nie pogarszać warunków pracy podczas procesów przetwórczych;• do not worsen working conditions during processing processes;

• pozostawać w tworzywie podczas długotrwałego jego stosowania. Antypireny są związkami utrudniającymi zapłon i zmniejszającymi szybkość palenia się polimeru. Na podstawie mechanizmu działania antypireny można podzielić na:• remain in the plastic during long-term use. Antipyrene compounds are compounds that hinder ignition and reduce the burning rate of the polymer. Based on the mechanism of action, anti-pyrene can be divided into

1) Niepalne napełniacze absorbujące ciepło i w ten sposób opóźniające zapalenie, zmniejszające szybkość powstawania palnych gazów i szybkość palenia,1) Non-flammable fillers that absorb heat and thus retard ignition, reducing the rate of flammable gas formation and the rate of burning,

2) Substancje rozkładające się endotermicznie przy ogrzewaniu z wydzieleniem niepalnych gazów (H2O, CO2), zabezpieczające polimery fizycznie,2) Substances that decompose endothermally when heated with the release of non-flammable gases (H2O, CO2), physically protecting the polymers,

3) Związki budujące na powierzchni polimeru barierę ochronną (zwęglinę), która ochrania przed wnikaniem ciepła w głąb polimeru, oraz ogranicza wymianę gazową powodując zmniejszenie palności polimerów,3) Compounds building a protective barrier (carbon) on the surface of the polymer, which protects against the penetration of heat into the polymer, and reduces gas exchange, reducing the flammability of polymers,

4) Związki modyfikujące wolnorodnikowy mechanizm palenia w fazie gazowej lub stałej.4) Compounds modifying the free radical mechanism of combustion in the gas or solid phase.

Ze względu na sposób wprowadzania antypirenu do tworzywa wyróżnia się dwa rodzaje związków zmniejszających palność - antypireny reaktywne i antypireny addytywne.Due to the method of introducing flame retardants into the material, there are two types of flame retardants - reactive flame retardants and additive flame retardants.

Modyfikację tworzyw przeprowadza się stosując układy reaktywne, w których następuje chemiczna zmiana składu pierwiastkowego tworzywa poprzez wbudowanie atomów zmniejszających palność w strukturę makrocząsteczek. Dzięki temu są one na stałe związane z polimerem i nie ulatniają się podczas obróbki i stosowania polimeru. W porównaniu z antypirenami addytywnymi nie pogarszają one również stabilności termicznej polimeru a bardzo często poprawiają oraz nie wpływają znacząco na właściwości użytkowe. Antypirenów reaktywnych używa się przede wszystkim do polimerów addycyjnych (żywice poliestrowe, epoksydowe, poliuretany itp.) ze względu na dużą łatwość ich wprowadzenia w łańcuch polimerowy poprzez grupy funkcyjne zdolne do reakcji polimeryzacji z wyjściowymi monomerami.The modification of plastics is carried out using reactive systems in which the elemental composition of the material is chemically changed by incorporating flame retardant atoms into the structure of macromolecules. As a result, they are permanently bound to the polymer and do not volatilize during the processing and use of the polymer. Compared to additive flame retardants, they also do not deteriorate the thermal stability of the polymer, and very often they improve and do not significantly affect the functional properties. Reactive antipyrene is used primarily for addition polymers (polyester resins, epoxy resins, polyurethanes, etc.) due to the great ease of introducing them into the polymer chain through functional groups capable of polymerization reaction with the starting monomers.

Antypireny addytywne dodawane są najczęściej nie podczas reakcji polimeryzacji, ale przetwórstwa tworzywa. Nie łączą się w sposób chemiczny z atomami budującymi struktury wielkocząsteczkowe. Często mogą służyć jednocześnie jako plastyfikatory i wypełniacze. Koszt ich wprowadzenia do polimeru jest mniejszy od kosztu wprowadzenia antypirenów reaktywnych jednak ich użycie może prowadzić do niekorzystnej zmiany właściwości użytkowych tworzywa.Additive antipyretics are most often added not during the polymerization reaction, but during the processing of the material. They do not combine in a chemical way with the atoms that build the macromolecular structures. They can often serve both as plasticizers and fillers at the same time. The cost of their introduction into the polymer is lower than the cost of introducing reactive flame retardants, however, their use may lead to an unfavorable change in the performance properties of the material.

Istnieje bardzo wiele związków halogenowych wykorzystywanych jako antypireny. Mogą one być zarówno antypirenami reaktywnymi jak i addytywnymi. Więcej wykorzystywanych jest pochodnych bromowych niż chlorowych. Związków na bazie jodu i fluoru nie używa się jako antypirenów.There are many halogen compounds that are used as flame retardants. They can be both reactive and additive flame retardants. More bromine derivatives are used than chlorine derivatives. Compounds based on iodine and fluorine are not used as flame retardants.

W przypadku tych antypirenów właściwości samogasnące tworzywa obserwuje się przy zawartości powyżej 25% Cl lub 10% Br. W przypadku mniejszej zawartości tych pierwiastków konieczne jest stosowanie dodatkowe 5% Sb2O3. Spośród antypirenów halogenowych najczęściej stosuje się chloroparafiny, chlorowane woski, 2,3 - dibromopropenol, chlorowany benzen, chlorowany di i trifenyl (Arodor), chlorowany naftalen (Malowax), bromowany benzen (Firemaster HBB), bromowany toluen (Firemaster 5 BT), bromowany difenyl (Bromkal 80), bromowany eter difenylowy (FR-30 BA), tribromofenol (FR-100 BA) bromowane bisfenole (Firemaster BP4A), bezwodnik tetrabromoftalanowy (Firemaster PHT4), pentabromochlorocykloheksan (FR-651 A) i inne.In the case of these flame retardants, the self-extinguishing properties of the material are observed at the content of more than 25% Cl or 10% Br. In the case of lower content of these elements, it is necessary to use an additional 5% Sb2O3. Among halogen flame retardants, chloroparaffins, chlorinated waxes, 2,3 - dibromopropenol, chlorinated benzene, chlorinated di and triphenyl (Arodor), chlorinated naphthalene (Malowax), brominated benzene (Firemaster HBB), brominated toluene (Firemaster 5 BT), brominated diphenyl (Bromkal 80), brominated diphenyl ether (FR-30 BA), tribromophenol (FR-100 BA), brominated bisphenols (Firemaster BP4A), tetrabromophthalate anhydride (Firemaster PHT4), pentabromochlorocyclohexane (FR-651 A) and others.

Związki fosforu podczas palenia rozkładają się do nielotnych kwaśnych związków oksyfosforowych (kwas fosforowy i polifosforowy), katalizujących odwadnianie polimeru do węgla i redukujących jego żarzenie po usunięciu płomienia. Ochronnie działa również szklista powłoka kwasu polifosforowego, która pełni rolę topnika w pierwszej fazie tworzenia się zwęgliny, ułatwiając jej spienienie przez gazy wydobywające się wskutek termicznego rozkładu polimeru. Postać, w jakiej wprowadza się fosfor jako antypiren, nie wpływa w istotny sposób na efektywność jego działania. Do antypirenów fosforowych należą fosforany, fosfor czerwony, fosforyny, fosfoniany i fosfamidy alkilowe lub hydroksyalkilowe. Podobnie jak antypireny halogenowe związki na bazie fosforu mogą być reaktywne i addytywne. Często stosuje się je jako zamienniki halogenów ponieważ emitują mniej toksycznych dymów i gazów korozyjnych (HBr, HCI). Związki fosforu bardzo często wprowadza się z innymi atomami uniepalniającymi np. chlorem, azotem i bromem w celu uzyskania efektu synergistycznego.Upon burning, phosphorus compounds decompose into non-volatile acid oxyphosphorus compounds (phosphoric and polyphosphoric acid) that catalyze the polymer dehydration to carbon and reduce its glow after the flame is removed. The glassy coating of polyphosphoric acid also has a protective effect, which acts as a flux in the first phase of carbon formation, facilitating its foaming by gases escaping due to thermal decomposition of the polymer. The form in which phosphorus is introduced as flame retardant does not significantly affect the effectiveness of its operation. Phosphor flame retardants include phosphates, red phosphorus, phosphites, phosphonates, and alkyl or hydroxyalkyl phosphamides. Like flame retardants, halogen phosphorus compounds can be reactive and additive. They are often used as halogen substitutes because they emit less toxic fumes and corrosive gases (HBr, HCI). Phosphorus compounds are very often introduced with other flame-retardant atoms, e.g. chlorine, nitrogen and bromine in order to obtain a synergistic effect.

PL 198 605 B1PL 198 605 B1

Znana jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr P-339246 ekologiczna sztywna pianka poliuretanowa o zmniejszonej palności. Pianka ta jest produktem reakcji przedmieszki poliolowej zawierającej 34-79 części wagowych mieszanych polieteroli, 15-30 części wagowych dibromobutendiolu, 5-35 części wagowych 2-(2-hydroksyetoksy)etylo-2-hydroksypropylo-3,4,5,6-tetrabromoftalanu oraz 10-20 części wagowych ekologicznego czynnika spieniającego frakcji pentanowej i wody oraz 5-30 części wagowych addytywnego antypirenu tri(2-chloropropylo)fosforanu, ewentualnie N,N-dimetylocykloheksyloaminę jako katalizator i środek powierzchniowo-czynny - kopolimer krzemoorganicznopoliestrowy z czynnikiem izocyjanianowym. Zgodnie z powyższym wynalazkiem stwierdzono, że zastosowanie układu dwóch antypirenów reaktywnych, posiadających funkcyjne grupy hydroksylowe, przy czym jeden z nich zawiera brom połączony z alifatycznym atomem węgla a drugi zawiera brom połączony z aromatycznym atomem węgla oraz antypirenu addytywnego powoduje powstanie efektu synergicznego między antypirenami. Powstała pianka poliuretanowa posiada indeks tlenowy w granicach 24,0-27,6, podczas gdy znane pianki poliuretanowe posiadały indeks tlenowy na poziomie 20. Do otrzymania pianki poliuretanowej według cytowanego wynalazku stosuje się czynnik izocyjanianowy, przy czym ilość tego czynnika, wyrażona indeksem izocyjanianowym wynosi 1.1.It is known from the Polish patent application No. P-339246 ecological, rigid polyurethane foam with reduced flammability. This foam is a reaction product of a polyol masterbatch containing 34-79 parts by weight of mixed polyetherols, 15-30 parts by weight of dibromobutendiol, 5-35 parts by weight of 2- (2-hydroxyethoxy) ethyl-2-hydroxypropyl-3,4,5,6-tetrabromophthalate. and 10-20 parts by weight of an ecological blowing agent of the pentane fraction and water, and 5-30 parts by weight of additive tri (2-chloropropyl) phosphate, optionally N, N-dimethylcyclohexylamine as catalyst and surfactant - organosilicon-polyester copolymer with an isocyanate agent. In accordance with the above invention, it has been found that the use of a system of two reactive flame retardants having hydroxyl functional groups, one of which contains bromine linked to an aliphatic carbon atom and the other contains bromine linked to an aromatic carbon atom, and an additive anti-pyrene produces a synergistic effect between the flame retardants. The resulting polyurethane foam has an oxygen index within the range of 24.0-27.6, while known polyurethane foams had an oxygen index of 20. To obtain the polyurethane foam according to the cited invention, an isocyanate agent is used, the amount of this agent expressed by the isocyanate index is 1.1.

Nieoczekiwanie okazało się, że można podwyższyć wskaźnik tlenowy, a więc zmniejszyć palność pianki poliuretanowej, jeśli zastosuje się specyficzny układ dwóch antypirenów, nadmiar czynnika izocyjanianowego oraz katalizator trimeryzacji. Alternatywnie można uzyskać poziom niepalności pianki na poziomie znanym ze zgłoszenia patentowego nr P-339246 przy zastosowaniu mniejszej ilości antypirenów.Surprisingly, it turned out that it is possible to increase the oxygen index, and thus reduce the flammability of polyurethane foam, if a specific system of two flame retardants, an excess of an isocyanate agent and a trimerization catalyst are used. Alternatively, the level of non-flammability of the foam can be achieved at the level known from patent application No. P-339246 using less flame retardants.

Ekologiczna sztywna pianka poliuretanowa według wynalazku stanowi produkt reakcji przedmieszki poliolowej w ilości 24-90 części wagowych, katalizatora przyspieszającego proces spieniania w ilości 1,0-2,5 części wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej, 1,5-4,0 części wagowych środka powierzchniowo-czynnego, 10-30 części wagowych czynnika spieniającego, czynnika izocyjaninowego oraz układ dwóch antypirenów zawierający w swojej strukturze elementy uniepalniające takie jak brom i fosfor w ilościach od 5 do 40% elementów uniepalniających (wagowo w stosunku do całej ilości przedmieszki poliolowej) w tym wzajemne ich użycie wynosi w przedziale brom - od 2,5% do 20% i fosfor od 2,5% do 20% wagowo w stosunku do całej przedmieszki poliolowej. Jako antypiren zawierający brom korzystnie stosuje się związek, w którym brom połączony jest z alifatycznym atomem węgla. Użyte środki obniżające palność należy używać razem w celu uzyskania dużo lepszego efektu obniżenia palności poliuretanowych tworzyw piankowych przy czym powinny się one charakteryzować wysoką zawartością elementów odpowiedzialnych za obniżanie palności w ilości co najmniej 40% wagowo w strukturze antypirenu oraz czynnik izocyjanianowy użyty w ilości odpowiadającej wartości indeksu IC od 2 do 3. Równocześnie w skład reagentów wchodzi katalizator trimeryzacji w ilości 3,0-5,0 części wagowych w stosunku do obliczonego nadmiaru czynnika izocyjanianowego. W skład przedmieszki poliolowej korzystnie wchodzi mieszanina polieteroli takich jak: polieterowy poliol z dodatkiem amin (Rokopol PT 44) w przedziale od 8 do 31 części wagowych, produkt oksypropylenowania sorbitolu (Rokopol RF 551) w przedziale od 6 do 23 części wagowych i oligoeterol otrzymany na bazie aromatycznej aminy i modyfikowanego cukru (Rokopol LM-3) w przedziale od 10 do 36 części wagowych. Jako środki wspomagające proces spieniania korzystnie stosuje się diazobicyklooktan w ilości 1,5 części wagowej w stosunku do przedmieszki poliolowej. Jako katalizator przyspieszający proces spieniania korzystnie stosuje się związek z klasy amin lub związek metaloorganiczny. Jako katalizator trimeryzacji korzystnie stosuje się roztwory w glikolu etylenowym czwartorzędowych soli amoniowych lub sole metali alkalicznych w ilości 3,0-5,0 % wagowo do obliczonego nadmiaru izocyjanianu. Jako środek spieniający korzystnie stosuje się porofor w układzie woda (w ilości 1 części wagowej) i frakcję pentanową w ilości 20 części wagowych. Jako środek powierzchniowo-czynny korzystnie stosuje się polimetylosiloksan modyfikowany polieterami w ilości 2,5 części wagowych. Jako czynnik izocyjanianowy korzystnie stosuje się polimeryczny diizocyjanian 4,4' - difenylometanu (PMDI).The ecological rigid polyurethane foam according to the invention is a reaction product of a polyol masterbatch in the amount of 24-90 parts by weight, a catalyst accelerating the foaming process in an amount of 1.0-2.5 parts by weight in relation to the polyol masterbatch, 1.5-4.0 parts by weight of the agent surfactant, 10-30 parts by weight of a foaming agent, isocyaninic agent and a system of two flame retardants containing in its structure flame retardant elements such as bromine and phosphorus in the amount of 5 to 40% of flame retardant elements (by weight of the total amount of polyol masterbatch), including their mutual use is in the range of bromine - from 2.5% to 20% and phosphorus from 2.5% to 20% by weight in relation to the entire polyol masterbatch. The bromine-containing anti-pyrene is preferably a compound in which the bromine is attached to an aliphatic carbon atom. The used flame retardants should be used together in order to obtain a much better flame retardant effect of polyurethane foams, but they should be characterized by a high content of flame retardants in the amount of at least 40% by weight in the anti-pyrene structure and isocyanate agent used in the amount corresponding to the index value IC from 2 to 3. At the same time, the reactants contain a trimerization catalyst in an amount of 3.0-5.0 parts by weight based on the calculated excess of the isocyanate agent. The polyol premix preferably comprises a mixture of polyetherols such as: polyether polyol with amines added (Rokopol PT 44) in the range from 8 to 31 parts by weight, sorbitol oxypropoxylation product (Rokopol RF 551) in the range from 6 to 23 parts by weight and oligoetherol obtained on the basis of based on aromatic amine and modified sugar (Rokopol LM-3) in the range from 10 to 36 parts by weight. Diazobicyclooctane is preferably used as foaming aid in an amount of 1.5 parts by weight, based on the polyol premix. Preferably, a compound of the amine class or an organometallic compound is used as the catalyst for accelerating the foaming process. As trimerization catalyst, it is preferred to use ethylene glycol solutions of quaternary ammonium salts or alkali metal salts in an amount of 3.0-5.0% by weight based on the calculated excess of isocyanate. The blowing agent used is preferably a water blowing agent (1 part by weight) and a pentane fraction in an amount of 20 parts by weight. The surfactant used is preferably polymethylsiloxane modified with polyethers in an amount of 2.5 parts by weight. The isocyanate agent is preferably polymeric 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (PMDI).

Otrzymane pianki poliuretanowe charakteryzują się zmniejszoną palnością w stosunku do pianek znanych ze stanu techniki lub wykazują podobne właściwości ale przy zmniejszeniu ilości składników uniepalniających.The obtained polyurethane foams are flame retardant compared to those known in the art or exhibit similar properties but with a reduced amount of flame retardant components.

Przedmiot wynalazku objaśniono bliżej w przykładach wykonania.The subject matter of the invention is explained in more detail in the working examples.

P r z y k ł a d 1. Przykład porównawczy.Example 1. Comparative example.

Przedmieszka poliolowa została wykonana w sposób następujący: zmieszano 35 części wagowych polieterowego poliolu z dodatkiem amin (Rokopol PT 44), 25 części wagowych produktu oksypropylenowania sorbitolu (Rokopol RF 551) i 40 części wagowych oligoeterolu otrzymanego na bazieThe polyol masterbatch was made as follows: 35 parts by weight of a polyether polyol with amines added (Rokopol PT 44), 25 parts by weight of the sorbitol oxypropoxylation product (Rokopol RF 551) and 40 parts by weight of oligoether based on

PL 198 605 B1 aromatycznej aminy i modyfikowanego cukru (Rokopol LM-3), po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych diazobicyklooktanu w glikolu dipropylenowym (PC TD - 33%) jako katalizatora, 4% wagowo katalizatora trimeryzacji, którym jest czwartorzędowa sól amoniowa (PC CAT® Q1), w stosunku do obliczonego nadmiaru izocyjanianu, 2,5 części wagowych środka powierzchniowo czynnego (PC STAB® SN 55) dokładnie wymieszano po czym dodano 20 części wagowych n-pentanu jako czynnika spieniającego oraz wodę w ilości 1 części wagowej w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę zmieszano z czynnikiem izocyjanianowym (PMDI), Indeks IC = 3 (346,3 części wagowych PMDI) przez 15 sekund.PL 198 605 B1 of aromatic amine and modified sugar (Rokopol LM-3), after mixing the ingredients, 1.5 parts by weight of diazobicyclooctane in dipropylene glycol (PC TD - 33%) were added as a catalyst, 4% by weight of a trimerization catalyst, which is a quaternary ammonium salt (PC CAT® Q1), with respect to the calculated excess of isocyanate, 2.5 parts by weight of a surfactant (PC STAB® SN 55) were thoroughly mixed and then 20 parts by weight of n-pentane as a blowing agent and 1 part by weight of water were added. with respect to the polyol masterbatch. The thus prepared masterbatch was mixed with the isocyanate agent (PMDI), IC index = 3 (346.3 parts by weight of PMDI) for 15 seconds.

czas startu - 24 s czas wzrostu - 51 s czas utwardzania - 53 s temperatura maksymalna procesu - 147,7°Cstarting time - 24 s rising time - 51 s hardening time - 53 s maximum process temperature - 147.7 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 22,1 gęstość pozorna - 34,3 g/dm chłonność wody - 1,9% zmiana masy - 1,71%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 22.1 apparent density - 34.3 g / dm water absorption - 1.9% weight change - 1.71%

P r z y k ł a d 2. Przedmieszka poliolowa została wykonana w sposób następujący: zmieszano 15 części wagowych Rokopolu PT 44, 11 części wagowych Rokopolu RF 551 i 17 części wagowych Rokopolu LM-3, jako antypireny zastosowano 23 części wagowe (15% Br w przedmieszce poliolowej) 2, 3-dibromobutendiolu (DBBD - antypiren reaktywny z zawartością 65% wag. alifatycznego bromu) oraz 33 części wagowe (15% P w przedmieszce poliolowej) 48% emulsji czerwonego fosforu (Exolit RP 652 - zawartość fosforu w granicach 43 - 48% wag), po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych (PC TD - 33%) jako katalizatora, 4% wagowo katalizatora trimeryzacji (PC CAT® Q1) w stosunku do obliczonego nadmiaru izocyjanianu, 2,5 części wagowych PC STAB® SN 55 dokładnie wymieszano po czym dodano 20 części wagowych n-pentanu oraz wodę w ilości 1 części wagowej w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę zmieszano z czynnikiem izocyjanianowym (PMDI), Indeks IC = 3 (245, 08 części wagowych PMDI) przez 15 sekund, czas startu - 40 s czas wzrostu - 90 s czas utwardzania - 130 s temperatura maksymalna procesu - 112,7°CExample 2 A polyol masterbatch was made as follows: 15 parts by weight of Rokopol PT 44, 11 parts by weight of Rokopol RF 551 and 17 parts by weight of Rokopol LM-3 were mixed, 23 parts by weight were used as flame retardants (15% Br in the polyol masterbatch). ) 2,3-dibromobutendiol (DBBD - reactive flame retardant with 65% by weight of aliphatic bromine) and 33 parts by weight (15% P in a premixed polyol) 48% red phosphorus emulsion (Exolit RP 652 - phosphorus content within 43 - 48% by weight), after mixing the components, 1.5 parts by weight (PC TD - 33%) were added as a catalyst, 4% by weight of trimerization catalyst (PC CAT® Q1) in relation to the calculated excess of isocyanate, 2.5 parts by weight of PC STAB® SN 55 After thorough mixing, 20 parts by weight of n-pentane and 1 part by weight of water based on the polyol premix were added. The premix prepared in this way was mixed with an isocyanate agent (PMDI), IC index = 3 (245, 08 parts by weight of PMDI) for 15 seconds, starting time - 40 s growth time - 90 s hardening time - 130 s maximum process temperature - 112.7 ° C.

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 29,1 3 gęstość pozorna - 34,7 g/dm chłonność wody - 2,3% zmiana masy - 1,9%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 29.1 3 apparent density - 34.7 g / dm water absorption - 2.3% weight change - 1.9%

P r z y k ł a d 3. Przygotowano piankę poliuretanowo-izocyjanurową (PUR-PIR) o składzie i sposobem jak w przykładzie 2 z tą różnicą że zamiast IC = 3 zastosowano IC= 2 (155 części wagowych PMDI) czas startu - 46 s czas wzrostu - 104 s czas utwardzania - 160 s temperatura maksymalna procesu - 104,7°CExample 3 A polyurethane-isocyanurate (PUR-PIR) foam was prepared with the composition and method as in Example 2, except that instead of IC = 3, IC = 2 (155 parts by weight of PMDI) was used, starting time - 46 s growth time - 104 s hardening time - 160 s maximum process temperature - 104.7 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 28,2 3 gęstość pozorna - 30,5 g/dm chłonność wody - 2,6% zmiana masy - 2,2%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 28.2 3 apparent density - 30.5 g / dm water absorption - 2.6% weight change - 2.2%

P r z y k ł a d 4. Przygotowano piankę poliuretanowo-izocyjanurową (PUR-PIR) o składzie i sposobem jak w przykładzie 2 z tą różnicą że zamiast IC = 3 zastosowano IC = 2,5 (194 części wagowych PMDI) czas startu - 44 s czas wzrostu - 198 s czas utwardzania - 151 s temperatura maksymalna procesu - 110,1°CExample 4 A polyurethane-isocyanurate (PUR-PIR) foam was prepared with the composition and method as in Example 2, with the difference that instead of IC = 3, IC = 2.5 (194 parts by weight of PMDI) was used. growth time - 198 s hardening time - 151 s maximum process temperature - 110.1 ° C

PL 198 605 B1PL 198 605 B1

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 28,5 gęstosc pozorna - 32,4 g/dm chłonność wody - 2,4% zmiana masy - 2,0%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 28.5 apparent density - 32.4 g / dm water absorption - 2.4% weight change - 2.0%

P r z y k ł a d 5. Przedmieszka poliolowa została wykonana w sposób następujący: zmieszano 17 części wagowych Rokopolu PT 44, 12 części wagowych Rokopolu RF 551 i 19 części wagowych Rokopolu LM-3, jako antypireny zastosowano 12 części wagowe (7,5% Br w przedmieszce poliolowej). DBBD oraz 40 części wagowych (17,5% P w przedmieszce poliolowej) Exolitu RP 652, po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych (PC TD - 33%) jako katalizatora, 4% wagowo katalizatora trimeryzacji (PC CAT® Q1) w stosunku do obliczonego nadmiaru izocyjanianu, 2,5 części wagowych PC STAB® SN 55 dokładnie wymieszano po czym dodano 20 części wagowych n-pentanu oraz wodę w ilości 1 części wagowej w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę zmieszano z czynnikiem izocyjanianowym (PMDI), Indeks IC = 3 (227 części wagowych PMDI) przez 15 sekund.Example 5 A polyol masterbatch was made as follows: 17 parts by weight of Rokopol PT 44, 12 parts by weight of Rokopol RF 551 and 19 parts by weight of Rokopol LM-3 were mixed, 12 parts by weight (7.5% Br in polyol masterbatch). DBBD and 40 parts by weight (17.5% P in the polyol masterbatch) of Exolit RP 652, after mixing the components, 1.5 parts by weight (PC TD - 33%) were added as a catalyst, 4% by weight of the trimerization catalyst (PC CAT® Q1) in with respect to the calculated excess of isocyanate, 2.5 parts by weight of PC STAB® SN 55 were thoroughly mixed and then 20 parts by weight of n-pentane and 1 part by weight of water based on the polyol premix were added. The thus prepared masterbatch was mixed with the isocyanate agent (PMDI) index IC = 3 (227 parts by weight of PMDI) for 15 seconds.

czas startu - 33 s czas wzrostu - 85 s czas utwardzania - 100 s temperatura maksymalna procesu - 112,6°Cstarting time - 33 s rising time - 85 s hardening time - 100 s maximum process temperature - 112.6 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 28,5 3 gęstość pozorna - 33,8 g/dm3 chłonność wody - 2,3% zmiana masy - 1,5%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 28.5 3 apparent density - 33.8 g / dm 3 water absorption - 2.3% weight change - 1.5%

P r z y k ł a d 6. Przygotowano piankę poliuretanowo-izocyjanurową (PUR-PIR) o składzie i sposobem jak w przykładzie 5 z tą różnicą że zamiast IC= 3 zastosowano IC= 2,5 (178 części wagowych PMDI) czas startu - 38 s czas wzrostu - 90 s czas utwardzania - 114 s temperatura maksymalna procesu - 106,4°CExample 6 A polyurethane-isocyanurate (PUR-PIR) foam was prepared with the composition and method as in Example 5, except that instead of IC = 3, IC = 2.5 (178 parts by weight of PMDI) was used, starting time - 38 s time growth time - 90 s hardening time - 114 s maximum process temperature - 106.4 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 28,3 3 gęstość pozorna - 29,5 g/dm chłonność wody - 2,1% zmiana masy - 1,2%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 28.3 3 apparent density - 29.5 g / dm water absorption - 2.1% weight change - 1.2%

P r z y k ł ad 7. Przedmieszka poliolowa została wykonana w sposób następujący: zmieszano 17 części wagowych Rokopolu PT 44, 12 części wagowych Rokopolu RF 551 i 19 części wagowych Rokopolu LM-3, jako antypireny zastosowano 23 części wagowe (15% Br w przedmieszce poliolowej) DBBD oraz 33 części wagowych (15% P w przedmieszce poliolowej) Exolitu RP 652, po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych (PC TD - 33%) jako katalizatora, 4% wagowo katalizatora trimeryzacji (PC CAT® Q1) w stosunku do obliczonego nadmiaru izocyjanianu, 2,5 części wagowych PC STAB® SN 55 dokładnie wymieszano po czym dodano 20 części wagowych n-pentanu oraz wodę w ilości 1 części wagowej w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę zmieszano z czynnikiem izocyjanianowym (PMDI), Indeks IC = 3 (245 części wagowych PMDI) przez 15 sekund.Example 7 A polyol masterbatch was made as follows: 17 parts by weight of Rokopol PT 44, 12 parts by weight of Rokopol RF 551 and 19 parts by weight of Rokopol LM-3 were mixed, 23 parts by weight were used as flame retardants (15% Br in the polyol masterbatch). ) DBBD and 33 parts by weight (15% P in the polyol masterbatch) of Exolit RP 652, after mixing the components, 1.5 parts by weight (PC TD - 33%) were added as a catalyst, 4% by weight of the trimerization catalyst (PC CAT® Q1) in the ratio to the calculated excess of isocyanate, 2.5 parts by weight of PC STAB® SN 55 were thoroughly mixed and then 20 parts by weight of n-pentane and 1 part by weight of water based on the polyol premix were added. The thus prepared masterbatch was mixed with the isocyanate agent (PMDI) index IC = 3 (245 parts by weight of PMDI) for 15 seconds.

czas startu - 33 s czas wzrostu - 85 s czas utwardzania - 100 s temperatura maksymalna procesu - 112,6°Cstarting time - 33 s rising time - 85 s hardening time - 100 s maximum process temperature - 112.6 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 28,8 3 gęstość pozorna - 33,8 g/dm chłonność wody - 2,3% zmiana masy - 1,5%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 28.8 3 apparent density - 33.8 g / dm water absorption - 2.3% weight change - 1.5%

PL 198 605 B1PL 198 605 B1

P r z y k ł a d 8. Przygotowano piankę poliuretanowo-izocyjanurową (PUR-PIR) o składzie i sposobem jak w przykładzie 7 z tą różnicą że zamiast IC= 3 zastosowano IC= 2,5 (208 części wagowych PMDI) czas startu - 38 s czas wzrostu - 90 s czas utwardzania - 114 s temperatura maksymalna procesu - 106,4°CExample 8 A polyurethane-isocyanurate (PUR-PIR) foam was prepared with the composition and method as in Example 7, except that instead of IC = 3, IC = 2.5 (208 parts by weight of PMDI) was used. growth time - 90 s hardening time - 114 s maximum process temperature - 106.4 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 28,3 gęstość pozorna - 29,5 g/dm chłonność wody - 2,1% zmiana masy - 1,2%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 28.3 apparent density - 29.5 g / dm water absorption - 2.1% weight change - 1.2%

P r z y k ł a d 9. Przedmieszka poliolowa została wykonana w sposób następujący: zmieszano 19 części wagowych Rokopolu PT 44, 14 części wagowych Rokopolu RF 551 i 22 części wagowych Rokopolu LM-3, jako antypireny zastosowano 29 części wagowych (17,5% Br w przedmieszce poliolowej) DBBD oraz 17 części wagowych (7,5% Br w przedmieszce poliolowej) Exolitu RP 652, po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych (PC TD - 33%) jako katalizatora, 4% wagowo katalizatora trimeryzacji (PC CAT® Q1) w stosunku do obliczonego nadmiaru izocyjanianu, 2,5 części wagowych PC STAB® SN 55, dokładnie wymieszano po czym dodano 20 części wagowych n-pentanu oraz wodę w ilości 1 części wagowej w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę zmieszano z czynnikiem izocyjanianowym (PMDI), Indeks IC = 3 (229 części wagowych PMDI) przez 15 sekund.Example 9 A polyol masterbatch was made as follows: 19 parts by weight of Rokopol PT 44, 14 parts by weight of Rokopol RF 551 and 22 parts by weight of Rokopol LM-3 were mixed, 29 parts by weight (17.5% of Br in polyol masterbatch) DBBD and 17 parts by weight (7.5% Br in the polyol masterbatch) of Exolit RP 652, after mixing the components, 1.5 parts by weight (PC TD - 33%) were added as a catalyst, 4% by weight trimerization catalyst (PC CAT® Q1) with respect to the calculated excess of isocyanate, 2.5 parts by weight of PC STAB® SN 55 were thoroughly mixed and then 20 parts by weight of n-pentane and 1 part by weight of water based on the polyol premix were added. The thus prepared masterbatch was mixed with the isocyanate agent (PMDI) index IC = 3 (229 parts by weight of PMDI) for 15 seconds.

czas startu - 37 s czas wzrostu - 72 s czas utwardzania - 90 s temperatura maksymalna procesu - 140,0°Cstarting time - 37 s rising time - 72 s hardening time - 90 s maximum process temperature - 140.0 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 27,6 3 gęstość pozorna - 36,2 g/dm3 chłonność wody - 1,8% zmiana masy - 1,2 %The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 27.6 3 apparent density - 36.2 g / dm 3 water absorption - 1.8% weight change - 1.2%

P r z y k ł a d 10. Przygotowano piankę poliuretanowo-izocyjanurową (PUR-PIR) o składzie i sposobem jak w przykładzie 9 z tą różnicą że zamiast IC= 3 zastosowano IC= 2,5 (178 części wagowych PMDI) czas startu - 40 s czas wzrostu - 82 s czas utwardzania - 101 s temperatura maksymalna procesu - 131,4°CExample 10. A polyurethane-isocyanurate (PUR-PIR) foam was prepared with the composition and method as in Example 9, except that instead of IC = 3, IC = 2.5 (178 parts by weight of PMDI) was used. Starting time - 40 s time growth time - 82 s hardening time - 101 s maximum process temperature - 131.4 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 27,1 3 gęstość pozorna - 33,2 g/dm3 chłonność wody - 2,0% zmiana masy - 1,7%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 27.1 3 apparent density - 33.2 g / dm 3 water absorption - 2.0% weight change - 1.7%

P r z y k ł a d 11. Przedmieszka poliolowa została wykonana w sposób następujący: zmieszano 31 części wagowych Rokopolu PT 44, 23 części wagowych Rokopolu RF 551 i 36 części wagowych Rokopolu LM-3, jako antypireny zastosowano 4 części (2,5% Br w przedmieszce poliolowej) wagowych DBBD oraz 6 części wagowych (2,5% P w przedmieszce poliolowej) Exolitu RP 652, po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych (PC TD - 33%) jako katalizatora, 4% wagowo katalizatora trimeryzacji (PC CAT® Q1) w stosunku do obliczonego nadmiaru izocyjanianu, 2,5 części wagowych PC STAB® SN 55, dokładnie wymieszano po czym dodano 20 części wagowych n-pentanu oraz wodę w ilości 1 części wagowej w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę zmieszano z czynnikiem izocyjanianowym (PMDI), Indeks IC = 3 (299 części wagowych PMDI) przez 15 sekund.Example 11 A polyol masterbatch was made as follows: 31 parts by weight of Rokopol PT 44, 23 parts by weight of Rokopol RF 551 and 36 parts by weight of Rokopol LM-3 were mixed, 4 parts were used as flame retardants (2.5% Br in the masterbatch). polyol) DBBD by weight and 6 parts by weight (2.5% of the polyol premix P) Exolitu RP 652, after mixing the components was added 1.5 parts by weight of (PC TD - 33%) as a catalyst, 4% by weight of the trimerization catalyst (CAT PC ® Q1) in relation to the calculated excess of isocyanate, 2.5 parts by weight of PC STAB ® SN 55, mixed thoroughly after the addition of 20 parts by weight of n-pentane and water in an amount of 1 part by weight relative to the polyol premix. The thus prepared masterbatch was mixed with the isocyanate agent (PMDI) index IC = 3 (299 parts by weight of PMDI) for 15 seconds.

czas startu - 31 s czas wzrostu - 54 s czas utwardzania - 57 sstart time - 31 s rising time - 54 s curing time - 57 s

PL 198 605 B1 temperatura maksymalna procesu - 145,6°CMaximum process temperature - 145.6 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 24,7 gęstosc pozorna - 36,1 g/dm chłonność wody - 2,3% zmiana masy - 1,8%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 24.7 apparent density - 36.1 g / dm water absorption - 2.3% weight change - 1.8%

P r z y k ł a d 12. Przedmieszka poliolowa została wykonana w sposób następujący: zmieszano 8 części wagowych Rokopolu PT 44, 6 części wagowych Rokopolu RF 551 i 10 części wagowych Rokopolu LM-3, jako antypireny zastosowano 32 (20% Br w przedmieszce poliolowej) części wagowych DBBD oraz 45 części wagowych (20% P w przedmieszce poliolowej) Exolitu RP 652, po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych (PC TD - 33%) jako katalizatora, 4% wagowo katalizatora trimeryzacji (PC CAT® Q1) w stosunku do obliczonego nadmiaru izocyjanianu, 2,5 części wagowych PC STAB® SN 55, dokładnie wymieszano po czym dodano 20 części wagowych n-pentanu oraz wodę w ilości 1 części wagowej w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę zmieszano z czynnikiem izocyjanianowym (PMDI), Indeks IC = 3 (203 części wagowych PMDI) przez 15 sekund, czas startu - 51 s czas wzrostu - 112 s czas utwardzania - 184 s temperatura maksymalna procesu - 104,2°CExample 12 A polyol masterbatch was made as follows: 8 parts by weight of Rokopol PT 44, 6 parts by weight of Rokopol RF 551 and 10 parts by weight of Rokopol LM-3 were mixed, 32 parts (20% Br in the polyol masterbatch) were mixed. by weight of DBBD and 45 parts by weight (20% P in the polyol masterbatch) of Exolit RP 652, after mixing the components, 1.5 parts by weight (PC TD - 33%) were added as a catalyst, 4% by weight of the trimerization catalyst (PC CAT® Q1) to the calculated excess of isocyanate, 2.5 parts by weight of PC STAB® SN 55 were thoroughly mixed and then 20 parts by weight of n-pentane and 1 part by weight of water based on the polyol premix were added. The premix prepared in this way was mixed with an isocyanate agent (PMDI), IC index = 3 (203 parts by weight of PMDI) for 15 seconds, starting time - 51 s growth time - 112 s hardening time - 184 s maximum process temperature - 104.2 ° C

Otrzymana pianka posiada następujące parametry indeks tlenowy - 30,2 3 gęstość pozorna - 35,2 g/dm chłonność wody - 3,0% zmiana masy - 1,4%The obtained foam has the following parameters: oxygen index - 30.2 3 apparent density - 35.2 g / dm water absorption - 3.0% weight change - 1.4%

Claims (3)

1. Ekologiczna sztywna pianka poliuretanowa o zmniejszonej palności, będąca produktem reakcji przedmieszki poliolowej w ilości 24-90 części wagowych, katalizatora przyspieszającego proces spieniania w ilości 1,0-2,5 części wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej, 1,5-4,0 części wagowych środka powierzchniowo-czynnego, 10-30 części wagowych czynnika spieniającego, antypirenów zawierających brom i fosfor oraz czynnika izocyjanianowego, znamienna tym, że jako antypireny stosuje się układ dwóch antypirenów zawierających w swojej strukturze elementy uniepalniające takie jak brom i fosfor w ilościach od 5 do 40% wagowych elementów uniepalniających w stosunku do całej ilości przedmieszki poliolowej, przy czym wzajemne ich użycie wynosi w przedziale brom - od 2,5% do 20% i fosfor od 2,5% do 20% wagowo w stosunku do całej przedmieszki poliolowej, przy czym zawartość elementów odpowiedzialnych za obniżanie palności wynosi co najmniej 40% wagowo w strukturze antypirenu a czynnik izocyjanianowy stosuje się w ilości odpowiadającej wartości indeksu IC od 2 do 3 a ponadto mieszanina reakcyjna zawiera katalizator trimeryzacji w ilości 3,0-5,0 części wagowych w stosunku do obliczonego nadmiaru czynnika izocyjanianowego1. Ecological rigid polyurethane foam with reduced flammability, being a reaction product of a polyol premix in the amount of 24-90 parts by weight, a catalyst accelerating the foaming process in the amount of 1.0-2.5 parts by weight in relation to the polyol premix, 1.5-4, 0 parts by weight of surfactant, 10-30 parts by weight of a foaming agent, bromine and phosphorus-containing flame retardants and an isocyanate agent, characterized in that a system of two flame retardants containing in their structure flame retardants such as bromine and phosphorus in amounts ranging from 5 to 40% by weight of flame retardant elements in relation to the total amount of polyol masterbatch, where their mutual use is in the range of bromine - from 2.5% to 20% and phosphorus from 2.5% to 20% by weight of the entire polyol masterbatch , where the content of elements responsible for reducing flammability is at least 40% by weight in the structure of the anti-pyrene and the isocyanate factor new is used in an amount corresponding to the IC index value from 2 to 3 and the reaction mixture also contains the trimerization catalyst in the amount of 3.0-5.0 parts by weight in relation to the calculated excess of the isocyanate agent 2. Pianka według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator trimeryzacji stosuje się roztwory w glikolu etylenowym czwartorzędowych soli amoniowych lub sole metali alkalicznych.2. The foam according to claim 1 The method of claim 1, wherein the trimerization catalyst is ethylene glycol solutions of quaternary ammonium salts or alkali metal salts. 3. Pianka według zastrz. 1, znamienna tym, że jako antypiren zawierający brom, stosuje się związek, w którym brom połączony jest z alifatycznym atomem węgla.3. The foam according to claim 1 A compound according to claim 1, wherein the bromine-containing flame retardant is a compound in which bromine is bonded to an aliphatic carbon atom.
PL363064A 2003-10-23 2003-10-23 Ecological rigid polyurethane foam PL198605B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL363064A PL198605B1 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Ecological rigid polyurethane foam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL363064A PL198605B1 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Ecological rigid polyurethane foam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL363064A1 PL363064A1 (en) 2005-05-02
PL198605B1 true PL198605B1 (en) 2008-07-31

Family

ID=35396031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL363064A PL198605B1 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Ecological rigid polyurethane foam

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL198605B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI775882B (en) * 2017-09-28 2022-09-01 美商亞比馬利股份有限公司 Polyurethane foams and process for forming the same
US11897993B2 (en) 2017-06-27 2024-02-13 Albemarle Corporation Flame retarded polyurethane foam
US11970570B2 (en) 2017-09-28 2024-04-30 Albemarle Corporation Brominated flame retardant and its application in polyurethane foams

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11897993B2 (en) 2017-06-27 2024-02-13 Albemarle Corporation Flame retarded polyurethane foam
TWI775882B (en) * 2017-09-28 2022-09-01 美商亞比馬利股份有限公司 Polyurethane foams and process for forming the same
US11970570B2 (en) 2017-09-28 2024-04-30 Albemarle Corporation Brominated flame retardant and its application in polyurethane foams

Also Published As

Publication number Publication date
PL363064A1 (en) 2005-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Inherently flame-retardant rigid polyurethane foams with excellent thermal insulation and mechanical properties
Cao et al. Coated vs. naked red phosphorus: A comparative study on their fire retardancy and smoke suppression for rigid polyurethane foams
US11326104B2 (en) Process for preparing flame retardant compositions
CN104024266B (en) Phosphoramidate --- synthesis and fire-retardant application
Buczko et al. Bridged DOPO derivatives as flame retardants for PA6
Camino et al. Intumescent materials
CN111253546B (en) Preparation method and application of reactive polyurethane flame retardant
Horrocks et al. The potential for volatile phosphorus-containing flame retardants in textile back-coatings
CN101792465B (en) Modifier of polyol ester phosphate and polyisocyanate, preparation method and application thereof
JPH04227646A (en) Preparation of soft foaming agent for flame resistant elastic polyurethane
US4404297A (en) Intumescent fire retardant compositions
ES2284557T3 (en) HARD NON-FLAMMABLE POLYURETHANE FOAM, HALOGEN-FREE, AND A PROCEDURE FOR THEIR PRODUCTION.
Mariappan et al. Thermal and fire retardant properties of polyurea
CN105418967B (en) Organic materials as flame retardant and flame retardant synergists
CN108395515A (en) A kind of fire-retardant polysiocyanurate rigid foams and preparation method thereof
PL198605B1 (en) Ecological rigid polyurethane foam
KR20220118623A (en) Flame Retardant Polyurethane Foam and a preparation method thereof
CN105175710B (en) Preparation method for preparing multi-element synergic flame-retarding polymer polyalcohol of polyurethane and application
Olcay et al. Synergism in nitrogen-and phosphorus-based flame retardants
JP2022155370A (en) Composition for flame-retardant foam
Horrocks et al. The challenge of replacing halogen flame retardants in textile applications: Phosphorus mobility in back-coating formulations
Obidiegwu Flammability properties of low density polyethylene/wood fibre composites
PL238541B1 (en) Composition of substances reducing the smoke emission of polymers during the burning process
CN105175708B (en) Preparation method and application of fire-retardant polyol
JPWO2020110332A1 (en) Foaming composition for nonflammable polyurethane foam