PL244630B1 - Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności - Google Patents

Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności Download PDF

Info

Publication number
PL244630B1
PL244630B1 PL439155A PL43915521A PL244630B1 PL 244630 B1 PL244630 B1 PL 244630B1 PL 439155 A PL439155 A PL 439155A PL 43915521 A PL43915521 A PL 43915521A PL 244630 B1 PL244630 B1 PL 244630B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
parts
weight
composition
polyol
polyurethane foam
Prior art date
Application number
PL439155A
Other languages
English (en)
Other versions
PL439155A1 (pl
Inventor
Sylwia Członka
Karolina Miedzińska
Anna Strąkowska
Krzysztof Strzelec
Original Assignee
Politechnika Lodzka
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 Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL439155A priority Critical patent/PL244630B1/pl
Publication of PL439155A1 publication Critical patent/PL439155A1/pl
Publication of PL244630B1 publication Critical patent/PL244630B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, na bazie poliolu, która zawiera oprócz poliolu 4,4'-diizocyjanianu difenylometan, antypiren, katalizator oraz jako napełniacz pestki moreli zmielone w procesie wysokoenergetycznego mielenia oraz zmodyfikowane kazeiną.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, przeznaczonej na materiał izolacyjny stosowany w budownictwie.
W ostatnim czasie prowadzone są intensywne badania nad poszukiwaniem nowych rozwiązań, mających na celu poprawę właściwości mechanicznych i użytkowych sztywnych pianek poliuretanowych, w tym poprawę odporności na ogień. Coraz większą uwagę kieruje się na zastosowanie różnego rodzaju napełniaczy tych pianek. Korzystnym okazuje się zastosowanie napełniacza w postaci celulozy pozyskiwanej z materiałów odpadowych. Dzięki swoim unikalnym właściwościom, w tym dużej wytrzymałości mechanicznej i małej gęstości, odpady celulozowe z powodzeniem mogą pełnić funkcję wzmacniającą, prowadząc do otrzymania kompozycji na piankę o pożądanych właściwościach użytkowych. Jednak zastosowanie włókien roślinnych w charakterze wzmocnienia polimerów jest ograniczone ich małą odpornością termiczną - graniczna temperatura użycia naturalnych włókien lignocelulozowych wynosi 230°C i po jej przekroczeniu następuje pogorszenie ich właściwości wytrzymałościowych. Fakt ten powoduje ograniczenie rodzajów polimerów, które można wzmacniać takimi włóknami, jak również warunków przetwarzania i eksploatacji uzyskanych kompozytów. Istotny problem związany z przydatnością włókien lignocelulozowych stanowi także duża palność tych włókien, które po wprowadzeniu do kompozytu znacząco zwiększają jego palność. W celu poprawy właściwości termicznych oraz zmniejszenia palności włókien, włókna poddaje się różnym rodzajom modyfikacji fizycznej i chemicznej. Wartościową modyfikacją fizyczną jest między innymi wysokoenergetyczny proces mielenia umożliwiający efektywną funkcjonalizację powierzchniową wykorzystywanych napełniaczy.
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.
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 difenylometanu, 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 zawierającą 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.
Z publikacji w czasopiśmie Materials, 2021, 14, 3620 jest znana kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej, zawierająca jako napełniacz pestki moreli zmielone na cząstki o wielkości 100 μm i zmodyfikowane przez zmieszanie z kazeiną przy stosunku masy moreli do masy kazeiny = 1:2.
Celem wynalazku jest opracowanie nowego składu kompozycji do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności, w której jako napełniacz wykorzystuje się zmielone pestki moreli zmodyfikowane kazeiną.
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 1-5 części wagowych napełniacza w postaci pestek moreli zmielonych w procesie wysokoenergetycznego mielenia oraz zmodyfikowanych przez zmieszanie z kazeiną, według wynalazku, jako napełniacz zawiera pestki moreli zmielone na cząstki o rozmiarach 1,5-5,5 μm i zmodyfikowane kazeiną użytą w ilości 120 części wagowych na 100 części wagowych zmielonych pestek moreli.
Sztywne pianki poliuretanowe otrzymane z kompozycji według wynalazku wykazują parametry palności poprawione o około 2-15% w porównaniu z parametrami palności sztywnych pianek poliuretanowych otrzymanych z kompozycji zawierających inne napełniacze pochodzenia roślinnego. Nadto w kompozycji według wynalazku wykorzystuje się materiał odpadowy jakim są pestki moreli, co znacznie obniża koszt jej przygotowania.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek przedstawiający wykres ilustrujący maksymalne szybkości wydzielania ciepła (HRR) sztywnych pianek poliuretanowych otrzymanych w przykładach. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
Przykład I
Przygotowano kompozycję o składzie:
mieszanina poliolu z fosforanem tris(2-chloro-1-metyletylowym) oraz N,N-dimetylocykloheksyloaminą, o nazwie handlowej Izopianol 40/30W/PIR - komponent A zawierająca poliolu - 100 części, fosforanu tris(2-chloro-1-metyletylowego) (antypiren) - 14 części,
N,N-dimetylocykloheksyloaminy (katalizator) - 0,2 części, polimeryczny diizocyjanian difenylometanu o nazwie handlowej Purocyn B - komponent B - 120 części, pestki moreli zmielone wysokoenergetycznie na cząstki o rozmiarach 1,5-5,5 μm i następnie zmodyfikowane przez zmieszanie z kazeiną dodaną w ilości 120 części na 100 części zmielonych pestek - 1 część.
Z kompozycji tej wytworzono sztywną piankę poliuretanową przez zmieszanie jej składników. Dla otrzymanej pianki określono maksymalną szybkość wydzielania ciepła (HRR), średni czas do trwałego zapłonu (Tzap), całkowite uwolnione ciepło (THR), ilość uwolnionego CO (COY), ilość uwolnionego CO2 (CO2Y) oraz indeks tlenowy (LOI).
Równocześnie dla celów porównawczych przygotowano kompozycję do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o składzie:
komponent A zawierający poliolu - 100 części, fosforanu tris(2-chloro-1-metyletylowego) - 14 części,
N,N-dimetylocykloheksyloaminy - 0,2 części, komponent B - 120 części.
Z kompozycji tej wytworzono sztywną piankę poliuretanową przez zmieszanie jej składników. Dla otrzymanej pianki określono maksymalną szybkość wydzielania ciepła (HRR), średni czas do trwałego zapłonu (Tzap), całkowite uwolnione ciepło (THR), ilość uwolnionego CO (COY), ilość uwolnionego CO2 (CO2Y) oraz indeks tlenowy (LOI).
Przy kła d I I
Przygotowano kompozycję o składzie:
komponent A zawierający poliolu - 100 części, fosforanu tris(2-chloro-1-metyletylowego) - 14 części,
N,N-dimetylocykloheksyloaminy - 0,2 części, komponent B - 120 części, pestki moreli zmielone wysokoenergetycznie na cząstki o rozmiarach 1,5-5,5 μm i następnie zmodyfikowane przez zmieszanie z kazeiną dodaną w ilości 120 części na 100 części zmielonych pestek - 2 części.
Z kompozycji tej wytworzono sztywną piankę poliuretanową przez zmieszanie jej składników. Dla otrzymanej pianki określono maksymalną szybkość wydzielania ciepła (HRR), średni czas do trwałego zapłonu (Tzap), całkowite uwolnione ciepło (THR), ilość uwolnionego CO (COY), ilość uwolnionego CO2 (CO2Y) oraz indeks tlenowy (LOI).
P rzy kła d I I I
Przygotowano kompozycję o składzie:
PL 244630 Β1 komponent A zawierający poliolu - 100 części, fosforanu tris(2-chloro-1-metyletylowego) - 14 części,
Ν,Ν-dimetylocykloheksyloaminy - 0,2 części, polimeryczny diizocyjanian difenylometanu o nazwie komponent B - 120 części, pestki moreli zmielone wysokoenergetycznie na cząstki o rozmiarach 1,5-5,5 μπι i następnie zmodyfikowane przez zmieszanie z kazeiną dodaną w ilości 120 części na 100 części zmielonych pestek - 5 części.
Dalej postępowano jak w przykładzie II. W poniższej tablicy przedstawiono wyniki badań średniego czasu do trwałego zapłonu (Tzap), całkowitego uwolnionego ciepła (THR), ilości uwolnionego CO (COY), ilości uwolnionego CO2 (CO2Y) oraz; indeksu tlenowego (LOI) kompozycji poliuretanowych kompozycji referencyjnej oraz kompozycji otrzymanych w przykładach I-III.
Tablica
Nr przykładu Średni czas do trwałego zapłonu, T,ap fs] Całkowite uwolnione ciepło, THR [MJ m2| Ilość wydzielonego CO, COY [kg kg1] Ilość wydzielonego CO2, CO2Y [kg kg'] Indeks tlenowy, LOI [%]
kompozycja referencyjna (bez napełniacza) 4 21.7 0.373 0.385 20.3
1 4 21.3 0.346 0.319 21.1
II 5 21.0 0.323 0.318 21.8
III 6 21.5 0.254 0.298 22.5

Claims (1)

1. 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 1-5 części wagowych napełniacza w postaci pestek moreli zmielonych w procesie wysokoenergetycznego mielenia i następnie zmodyfikowanych przez zmieszanie z kazeiną, znamienna tym, że jako napełniacz zawiera pestki moreli zmielone na cząstki o rozmiarach 1,5-5,5 μπι i zmodyfikowane kazeiną użytą w ilości 120 części wagowych na 100 części wagowych zmielonych pestek moreli.
PL439155A 2021-10-08 2021-10-08 Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności PL244630B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439155A PL244630B1 (pl) 2021-10-08 2021-10-08 Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439155A PL244630B1 (pl) 2021-10-08 2021-10-08 Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL439155A1 PL439155A1 (pl) 2023-04-11
PL244630B1 true PL244630B1 (pl) 2024-02-19

Family

ID=85983084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL439155A PL244630B1 (pl) 2021-10-08 2021-10-08 Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL244630B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL451078A1 (pl) * 2025-01-28 2026-02-02 Politechnika Poznańska Biokompozyt polimerowy o osnowie z iniekcyjnej żywicy poliuretanowej z dodatkiem napełniacza lignocelulozowego

Also Published As

Publication number Publication date
PL439155A1 (pl) 2023-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rao et al. Flame-retardant and smoke-suppressant flexible polyurethane foams based on reactive phosphorus-containing polyol and expandable graphite
Kuranchie et al. The effect of natural fibre reinforcement on polyurethane composite foams–a review
Vo et al. Effect of metal oxide nanoparticles and aluminum hydroxide on the physicochemical properties and flame-retardant behavior of rigid polyurethane foam
Wu et al. Flame retardancy and thermal degradation of rigid polyurethane foams composites based on aluminum hypophosphite
DSouza et al. Recent developments in biobased foams and foam composites for construction applications
de Souza et al. Introduction to polymeric foams
Luo et al. Effect of cellulose whisker and ammonium polyphosphate on thermal properties and flammability performance of rigid polyurethane foam
Wu et al. Properties of HDPE/clay/wood nanocomposites
Tawiah et al. Flame retardant poly (lactic acid) biocomposites reinforced by recycled wool fibers-Thermal and mechanical properties
PL244630B1 (pl) Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności
Gao et al. Thermal performances and fire behaviors of rosin-based rigid polyurethane foam nanocomposites
EP2951223A1 (en) Composition for manufacturing an elastic tannin based foam material, and process thereof
Zhu et al. A fully bio-based intumescent flame retardant for enhancing the flame retardancy and smoke suppression properties of wood flour polypropylene composites
Morsy et al. Development of eco-friendly flame-retardant polyurethane using sustainable additives
Acharya et al. Flame retardant rigid polyurethane foam derived from biobased polyols and water as Co-blowing agent: Synergistic effect of expanded graphite and boron nitride
Tian et al. Lignin-derived core-shell flame retardants for fire-safety rigid polyurethane (RPU) insulations
PL242746B1 (pl) Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności
PL241845B1 (pl) Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności
Antunes et al. Compression properties and cellular structure of polyurethane composite foams combining nanoclay and different reinforcements
PL243711B1 (pl) Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności
Soberi et al. Influence of filler content and mixing time on the properties and morphology of kenaf/polyurethane foam composites
PL242379B1 (pl) Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o poprawionych właściwościach mechanicznych
Członka et al. Miedzi nska, K.; Strakowska, A. Polyurethane Hybrid Composites Reinforced with Lavender Residue Functionalized with Kaolinite and Hydroxyapatite. Materials 2021, 14, 415
Mohd Soberi et al. Effect of halogen free-flame retardants on the mechanical and morphological properties of kenaf/polyurethane foam composites
PL246718B1 (pl) Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o polepszonych właściwościach mechanicznych