PL243711B1 - Composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam - Google Patents
Composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam Download PDFInfo
- Publication number
- PL243711B1 PL243711B1 PL438725A PL43872521A PL243711B1 PL 243711 B1 PL243711 B1 PL 243711B1 PL 438725 A PL438725 A PL 438725A PL 43872521 A PL43872521 A PL 43872521A PL 243711 B1 PL243711 B1 PL 243711B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- weight
- composition
- filler
- polyol
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 title claims abstract description 20
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 title claims abstract description 20
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 23
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000005018 casein Substances 0.000 claims abstract description 7
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical group NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920001661 Chitosan Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 claims abstract description 5
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- ZUFQCVZBBNZMKD-UHFFFAOYSA-M potassium 2-ethylhexanoate Chemical compound [K+].CCCCC(CC)C([O-])=O ZUFQCVZBBNZMKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- RLEFZEWKMQQZOA-UHFFFAOYSA-M potassium;octanoate Chemical compound [K+].CCCCCCCC([O-])=O RLEFZEWKMQQZOA-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 244000018633 Prunus armeniaca Species 0.000 description 4
- 235000009827 Prunus armeniaca Nutrition 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 2
- 244000178870 Lavandula angustifolia Species 0.000 description 2
- 235000010663 Lavandula angustifolia Nutrition 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N antipyrene Natural products C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001102 lavandula vera Substances 0.000 description 2
- 235000018219 lavender Nutrition 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 235000002020 sage Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical group O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/016—Flame-proofing or flame-retarding additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/346—Clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/04—Polyurethanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, zawierająca poliol, 4,4'-diizocyjanian difenylometanu, katalizatory tj. oktanian potasu oraz octan potasu rozpuszczony w poliglikolu, a nadto silikonowy środek powierzchniowo-czynny, wodę, mieszaninę pentanu i cyklopentanu, która zawiera napełniacz pochodzenia naturalnego w postaci zmielonego wermikulitu, opcjonalnie dodatkowo zmodyfikowanego kazeiną, chitozanem lub białkiem ziemniaczanym.The subject of the application is a composition for the production of flame-retardant rigid polyurethane foam, containing polyol, diphenylmethane 4,4'-diisocyanate, catalysts, i.e. potassium octanoate and potassium acetate dissolved in polyglycol, and a silicone surfactant, water, a mixture of pentane and cyclopentane. , which contains a filler of natural origin in the form of ground vermiculite, optionally additionally modified with casein, chitosan or potato protein.
Description
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, stosowanej głównie w branży budowlanej.The subject of the invention is a composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam, used mainly in the construction industry.
Obecnie materiały poliuretanowe stanowią jedną z najlepiej rozwiniętych grup polimerowych. Różnorodność surowców oraz modyfikatorów wykorzystywanych podczas syntezy, a także możliwość modyfikacji ich wzajemnego stosunku ilościowego pozwala na otrzymywanie produktów o szerokiej gamie właściwości. Zasady Zrównoważonego Rozwoju oraz stale rosnące wymagania środowiskowe wpływają na ciągłe poszukiwanie rozwiązań związanych z poprawą właściwości materiałów polimerowym przy jednoczesnym ograniczeniu ich niekorzystnego działania na środowisko.Currently, polyurethane materials constitute one of the best-developed polymer groups. The variety of raw materials and modifiers used during the synthesis, as well as the possibility of modifying their mutual quantitative ratio, allows obtaining products with a wide range of properties. The principles of Sustainable Development and constantly growing environmental requirements influence the constant search for solutions related to improving the properties of polymer materials while limiting their negative impact on the environment.
Wśród napełniaczy kompozycji przeznaczonych do wytwarzania sztywnych pianek poliuretanowych cieszących się rosnącym zainteresowaniem wymienia się surowce pochodzenia naturalnego. Wykorzystanie tych materiałów niesie za sobą szereg zalet, wśród których można wymienić poprawę właściwości mechanicznych, fizycznych, a także aplikacyjnych otrzymywanych produktów. Uwagę skupia się głównie na napełniaczach lignocelulozowych pozyskiwanych często z odpadów naturalnych, co pozwala zagospodarować tego typu odpady oraz mineralnych napełniaczach warstwowych, będących naturalnym sposobem na rozwiązanie problemu związanego z palnością pianek. Niewielka odporność termiczna oraz stosunkowo duża palność są jednymi z głównych ograniczeń wykorzystania naturalnych napełniaczy lignocelulozowych jak chodzi o zmniejszanie palności pianek poliuretanowych. Powyżej temperatury 230°C następuje pogorszenie właściwości modyfikatorów i ich rozkład. W związku z tym rosnącym zainteresowaniem cieszą się naturalne napełniacze warstwowe, które podczas procesu spalania potrafią tworzyć warstwę na powierzchni zmodyfikowanego materiału, będącą skuteczną barierą transportu masy i w konsekwencji wpływać na poprawę właściwości palnych otrzymanych polimerów. W celu zwiększenia możliwości zastosowania naturalnych napełniaczy poddaje się je modyfikacjom chemicznym i fizycznym, na przykład wysokoenergetycznemu mieleniu umożliwiającemu funkcjonalizację powierzchniową stosowanych modyfikatorów.Among the fillers of compositions intended for the production of rigid polyurethane foams, which are becoming increasingly popular are raw materials of natural origin. The use of these materials brings a number of advantages, including improvement of the mechanical, physical and application properties of the obtained products. Attention is mainly focused on lignocellulosic fillers, often obtained from natural waste, which allows for the management of this type of waste, and mineral layer fillers, which are a natural way to solve the problem of flammability of foams. Low thermal resistance and relatively high flammability are some of the main limitations in the use of natural lignocellulosic fillers when it comes to reducing the flammability of polyurethane foams. Above a temperature of 230°C, the properties of modifiers deteriorate and decompose. Due to this, natural layered fillers are gaining increasing interest as they can create a layer on the surface of the modified material during the combustion process, which is an effective mass transport barrier and consequently improves the flammable properties of the obtained polymers. In order to increase the possibilities of using natural fillers, they are subjected to chemical and physical modifications, for example high-energy grinding enabling surface functionalization of the modifiers used.
Z opisu zgłoszenia patentowego P. 436751 jest znana kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, na bazie poliolu, zawierająca na 100 części wagowych poliolu 120 części wagowych 4,4’-diizocyjanianu difenylometanu, 14 części wagowych antypirenu, 0,2 części wagowe katalizatora oraz jako napełniacz włókna kokosa zmielone na nanocząstki w procesie wysokoenergetycznego mielenia oraz zmodyfikowane naturalnym uniepalniaczem w postaci kaolinu dodanym w ilości 120 części wagowych / 100 części wagowych zmielonych włókien kokosa, użyte w ilości 1 - 5 części wagowych na 100 części wagowych poliolu.From the description of patent application P. 436751 there is known a composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam, based on polyol, containing per 100 parts by weight of polyol 120 parts by weight of diphenylmethane 4,4'-diisocyanate, 14 parts by weight of antipyrene, 0.2 parts by weight catalyst and as a filler, coconut fibers ground into nanoparticles in the high-energy grinding process and modified with a natural flame retardant in the form of kaolin added in an amount of 120 parts by weight / 100 parts by weight of ground coconut fibers, used in an amount of 1 - 5 parts by weight per 100 parts by weight of polyol.
W opisie zgłoszenia patentowego P. 437334 ujawniono kompozycję do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, na bazie poliolu, zawierającą na 100 części wagowych poliolu 160 części wagowych 4,4’-diizocyjanianu difenylometan, 6,8 części wagowych katalizatorów tj. oktanianu potasu 6 części wagowych oraz octanu potasu rozpuszczonego w poliglikolu 0,8 części wagowych, jako napełniacz zmielony na nanocząstki niewykorzystany destylat lawendy zmodyfikowany przez dodanie kaolinu lub hydroksyapatytu w ilości 1 część wagowa na 1 część wagową zmielonego destylatu lawendy, w ilości 2 części wagowe na 100 części wagowych poliolu, a nadto zawierająca na 100 części wagowych poliolu 2,5 części wagowych środka powierzchniowo czynnego, 0,5 części wagowych wody, 11 części wagowych mieszaniny pentanu i cyklopentanu o stosunku wagowym składników 1:1.The description of patent application P. 437334 discloses a composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam, based on polyol, containing per 100 parts by weight of polyol 160 parts by weight of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 6.8 parts by weight of catalysts, i.e. potassium octoate 6 parts by weight and potassium acetate dissolved in polyglycol 0.8 parts by weight, as a filler ground into nanoparticles, unused lavender distillate modified by adding kaolin or hydroxyapatite in an amount of 1 part by weight per 1 part by weight of ground lavender distillate, in an amount of 2 parts by weight per 100 parts by weight polyol, and also containing per 100 parts by weight of polyol 2.5 parts by weight of a surfactant, 0.5 parts by weight of water, 11 parts by weight of a mixture of pentane and cyclopentane with a weight ratio of 1:1 components.
Znana jest także, z opisu zgłoszenia patentowego P. 437949, kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, na bazie poliolu, zawierająca na 100 części wagowych poliolu 120 części wagowych 4,4’-diizocyjanianu difenylometanu, 14 części wagowych antypirenu, 0,2 części wagowe katalizatora oraz napełniacz pochodzenia roślinnego w postaci pestek moreli zmielonych w procesie wysokoenergetycznego mielenia na cząstki o rozmiarach 1,5 - 5,5 μm oraz zmodyfikowanych kazeiną użytą w ilości 120 części wagowych na 100 części wagowych zmielonych pestek moreli, w ilości 1 - 5 części wagowych na 100 części wagowych poliolu.There is also known, from the description of patent application P. 437949, a composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam, based on polyol, containing per 100 parts by weight of polyol 120 parts by weight of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 14 parts by weight of antipyrene, 0, 2 parts by weight of a catalyst and a filler of plant origin in the form of apricot kernels ground in a high-energy grinding process into particles with sizes of 1.5 - 5.5 μm and modified with casein used in an amount of 120 parts by weight per 100 parts by weight of ground apricot kernels, in an amount of 1 - 5 parts by weight per 100 parts by weight of polyol.
Z opisu zgłoszenia patentowego CN108623783 oraz z czasopisma e-Polymers 2019, 19:From the description of patent application CN108623783 and from the magazine e-Polymers 2019, 19:
563-573 jest znane zastosowanie wermikulitu jako napełniacza w kompozycji sztywnych pianek poliuretanowych o zmniejszonej palności.563-573, the use of vermiculite as a filler in the composition of rigid flame-retardant polyurethane foams is known.
Celem wynalazku jest opracowanie składu kompozycji do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, w której jako napełniacz wykorzystuje się surowce pochodzenia naturalnego.The purpose of the invention is to develop a composition for the production of rigid flame-retardant polyurethane foam, in which raw materials of natural origin are used as a filler.
Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, na bazie poliolu, zawierająca na 100 części wagowych poliolu 160 części wagowych 4,4’-diizocyjanianu difenylometanu, 6,8 części wagowych katalizatorów tj. oktanianu potasu 6 części wagowych oraz octanu potasu rozpuszczonego w poliglikolu 0,8 części wagowych, a nadto 2,5 części wagowych silikonowego środka powierzchniowo czynnego, 0,5 części wagowych wody, 11 części wagowych mieszaniny pentanu i cyklopentanu o stosunku wagowym składników 1:1, zawierająca napełniacz pochodzenia naturalnego, według wynalazku jako napełniacz zawiera wermikulit zmielony na cząstki o rozmiarach 0,7 - 2,5 μm i zmodyfikowany kazeiną, chitozanem lub białkiem ziemniaczanym, użytymi w ilości 1 część wagowa na 1 część wagową wermikulitu, przy czym kompozycja zawiera 2 części wagowe napełniacza na 100 części wagowych poliolu.Composition for producing flame-retardant rigid polyurethane foam, based on polyol, containing per 100 parts by weight of polyol, 160 parts by weight of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 6.8 parts by weight of catalysts, i.e. potassium octanoate 6 parts by weight and potassium acetate dissolved in polyglycol 0.8 parts by weight, and also 2.5 parts by weight of a silicone surfactant, 0.5 parts by weight of water, 11 parts by weight of a mixture of pentane and cyclopentane with a weight ratio of 1:1 ingredients, containing a filler of natural origin, according to the invention, it contains as a filler vermiculite ground into particles of 0.7 - 2.5 μm and modified with casein, chitosan or potato protein, used in an amount of 1 part by weight for 1 part by weight of vermiculite, the composition containing 2 parts by weight of filler per 100 parts by weight of polyol.
Wermikulit jest inertny chemicznie, niepalny i nietoksyczny. Interesującą jego właściwością jest możliwość eksfoliacji w warunkach podwyższonej temperatury. Właściwości te pozwalają na efektywne wykorzystanie wermikulitu w tworzywach polimerowych jako naturalnego uniepalniacza, przy czym modyfikacje chitozanem, kazeiną oraz białkiem ziemniaczanym, będącymi również substancjami zdolnymi do zmniejszenia palności, intensyfikują właściwości uniepalniające wermikulitu. Porównując palność sztywnych pianek poliuretanowych z kompozycji według wynalazku z palnością sztywnych pianek poliuretanowych otrzymanych z kompozycji zawierających inne napełniacze pochodzenia naturalnego oraz z palnością sztywnych pianek zawierających jako napełniacz niezmodyfikowany wermikulit, obserwuje się wyniki do około 10% lepsze w przypadku pianek otrzymanych z kompozycji według wynalazku. Porównując ilość wydzielanego ciepła i indeks tlenowy pianek otrzymanych z kompozycji według wynalazku i pianek otrzymanych z kompozycji zawierających jako napełniacz szałwię oraz szałwię modyfikowaną montmorylonitem, pianki z kompozycji według wynalazku wykazują mniejszą ilość wydzielanego ciepła (5 - 8%) oraz wyższe wartości indeksu tlenowego (8 - 10%). Natomiast porównując wyniki badań palnościowych pianek poliuretanowych otrzymanych z kompozycji według wynalazku z piankami otrzymanymi z kompozycji zawierających jako napełniacz zmielone pestki moreli oraz pestki moreli modyfikowane kazeiną, pianki z kompozycji wynalazku wykazują wyższe wartości indeksu tlenowego (do około 5%) oraz mniejszą ilość wydzielanych gazów: CO (6%) i CO2 (10%).Vermiculite is chemically inert, non-flammable and non-toxic. An interesting property is the possibility of exfoliation at elevated temperatures. These properties allow for the effective use of vermiculite in polymeric materials as a natural flame retardant, and modifications with chitosan, casein and potato protein, which are also substances capable of reducing flame, intensify the flame retardant properties of vermiculite. When comparing the flammability of rigid polyurethane foams from the compositions according to the invention with the flammability of rigid polyurethane foams obtained from compositions containing other fillers of natural origin and with the flammability of rigid foams containing unmodified vermiculite as a filler, results are observed to be up to approximately 10% better in the case of foams obtained from the compositions according to the invention. Comparing the amount of heat released and the oxygen index of the foams obtained from the compositions according to the invention and the foams obtained from the compositions containing sage and sage modified with montmorillonite as a filler, the foams from the compositions according to the invention show a lower amount of heat released (5 - 8%) and higher values of the oxygen index (8 - 10%). However, when comparing the results of flammability tests of polyurethane foams obtained from the compositions according to the invention with foams obtained from compositions containing ground apricot kernels and apricot kernels modified with casein as a filler, the foams from the compositions of the invention show higher values of the oxygen index (up to about 5%) and lower amounts of released gases: CO (6%) and CO2 (10%).
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek przedstawiający wykres ilustrujący wyniki maksymalnej szybkości wydzielania ciepła (HRR) sztywnych pianek poliuretanowych otrzymanych z kompozycji wytworzonych w przykładach. Części podane w przykładach ozna czają części wagowe.The subject matter of the invention is illustrated by the following examples with reference to a drawing showing a graph illustrating the results of the maximum heat release rate (HRR) of rigid polyurethane foams obtained from the compositions prepared in the examples. The parts given in the examples are parts by weight.
Przykład IExample I
Przygotowano kompozycję o składzie:A composition was prepared with the following composition:
komponent A - 100 części, komponent B - 160 części, katalizator Kosmos 75 - 6 części, katalizator Kosmos 33 - 0,8 części, środek powierzchniowo czynny Tegostab B8513 - 2,5 części, woda - 0,5 części, mieszanina pentanu z cyklopentanem o stosunku wagowym składników 1:1 - 11 części, wermikulit zmielony na cząstki o rozmiarach 0,7 - 2,5 μm i zmodyfikowany kazeiną dodaną w ilości 1 część/1 część wermikulitu - 2 części.component A - 100 parts, component B - 160 parts, Kosmos 75 catalyst - 6 parts, Kosmos 33 catalyst - 0.8 parts, Teraztab B8513 surfactant - 2.5 parts, water - 0.5 parts, a mixture of pentane and cyclopentane with a weight ratio of ingredients 1:1 - 11 parts, vermiculite ground into particles of 0.7 - 2.5 μm and modified with casein added in an amount of 1 part/1 part of vermiculite - 2 parts.
Z kompozycji tej wytworzono sztywną piankę poliuretanową przez zmieszanie jej składników, po czym określono parametry palnościowe wytworzonej pianki tj. średniego czasu do trwałego zapłonu (Tzap), całkowitego uwolnionego ciepła (THR), ilości uwolnionego CO (COY), ilości uwolnionego CO2 (CO2Y) oraz indeksu tlenowego (LOI).A rigid polyurethane foam was produced from this composition by mixing its ingredients, and the flammability parameters of the produced foam were determined, i.e. average time to permanent ignition (Tzap), total heat released (THR), amount of released CO (COY), amount of released CO2 (CO2Y). and oxygen index (LOI).
Równocześnie dla celów porównawczych przygotowano kompozycję referencyjną A o składzie:At the same time, for comparative purposes, reference composition A was prepared with the following composition:
komponent A - 100 części, komponent B - 160 części, katalizator Kosmos 75 - 6 części, katalizator Kosmos 33 - 0,8 części, silikonowy środek powierzchniowo czynny Tegostab B8513 - 2,5 części, woda - 0,5 części, mieszanina pentanu z cyklopentanem o stosunku wagowym składników 1:1 - 11 części.component A - 100 parts, component B - 160 parts, Kosmos 75 catalyst - 6 parts, Kosmos 33 catalyst - 0.8 parts, Domustab B8513 silicone surfactant - 2.5 parts, water - 0.5 parts, a mixture of pentane with cyclopentane with a weight ratio of 1:1 - 11 parts.
PL 243711 Β1PL 243711 Β1
TablicaBoard
Zastrzeżenie patentowePatent claim
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438725A PL243711B1 (en) | 2021-08-11 | 2021-08-11 | Composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438725A PL243711B1 (en) | 2021-08-11 | 2021-08-11 | Composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL438725A1 PL438725A1 (en) | 2023-02-13 |
| PL243711B1 true PL243711B1 (en) | 2023-10-02 |
Family
ID=85176174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL438725A PL243711B1 (en) | 2021-08-11 | 2021-08-11 | Composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243711B1 (en) |
-
2021
- 2021-08-11 PL PL438725A patent/PL243711B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL438725A1 (en) | 2023-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nabipour et al. | A fully bio-based coating made from alginate, chitosan and hydroxyapatite for protecting flexible polyurethane foam from fire | |
| Kairytė et al. | Cleaner production of polyurethane foam: Replacement of conventional raw materials, assessment of fire resistance and environmental impact | |
| Meng et al. | Effects of expandable graphite and ammonium polyphosphate on the flame‐retardant and mechanical properties of rigid polyurethane foams | |
| Shukor et al. | Effect of ammonium polyphosphate on flame retardancy, thermal stability and mechanical properties of alkali treated kenaf fiber filled PLA biocomposites | |
| Zhang et al. | The study of mechanical behavior and flame retardancy of castor oil phosphate-based rigid polyurethane foam composites containing expanded graphite and triethyl phosphate | |
| Kurańska et al. | Polyurethane–polyisocyanurate foams modified with hydroxyl derivatives of rapeseed oil | |
| Thirumal et al. | Halogen-free flame retardant PUF: Effect of melamine compounds on mechanical, thermal and flame retardant properties | |
| Gao et al. | Synergistic effect of expandable graphite, melamine polyphosphate and layered double hydroxide on improving the fire behavior of rosin-based rigid polyurethane foam | |
| Wu et al. | Flame retardancy and thermal degradation of rigid polyurethane foams composites based on aluminum hypophosphite | |
| Hu et al. | Flame retarded rigid polyurethane foams composites modified by aluminum diethylphosphinate and expanded graphite | |
| JP2016500396A (en) | Polymer foam | |
| DSouza et al. | Recent developments in biobased foams and foam composites for construction applications | |
| US20060293443A1 (en) | Polyurethane-graphite oxide composite material, method for its preparation and its use as a flame retardant and as a fire-proof seal | |
| Cui et al. | Reactive flame-retardants prepared by transesterification between erythritol and dimethyl methyl phosphonate for rigid polyurethane foams | |
| Gao et al. | Thermal performances and fire behaviors of rosin-based rigid polyurethane foam nanocomposites | |
| Ali et al. | Eco-friendly flame-retardant additives for polyurethane foams: a short review | |
| Morsy et al. | Development of eco-friendly flame-retardant polyurethane using sustainable additives | |
| PL231699B1 (en) | Elastic polyurethane foam with limited inflammability and method for producing it | |
| Gu et al. | Study on surface modification and properties of bio-based intumescent flame retardant | |
| PL243711B1 (en) | Composition for producing rigid flame-retardant polyurethane foam | |
| Zdanowicz | Sałasi nska, K. Characterization of Thermoplastic Starch Plasticized with Ternary Urea-Polyols Deep Eutectic Solvent with Two Selected Fillers: Microcrystalline Cellulose and Montmorillonite. Polymers 2023, 15, 972 | |
| PL244630B1 (en) | Composition for producing rigid polyurethane foam with reduced flammability | |
| Kuranchie et al. | Synthesis and morphology of flexible polyurethane foams containing neem oil and clove powder | |
| de Souza et al. | Enhanced synergistic effect by pairing novel inherent flame-retardant polyurethane foams with nanolayers of expandable graphite for their applications in automobile industry | |
| Suparanon et al. | Fabrication of highly flame retardancy and impact strength polylactide foams with phosphorus-containing and agricultural waste-derived multifuctional additives |