PL90253B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pianek poliuretanowych, o zmniejszonej palnosci, przez dzialanie organicznych izocyjanianów na wielohydroksylowe polietery, wobec katalizatorów, srodków spieniaja¬ cych oraz substancji powierzchniowo czynnych, w sposób periodyczny albo w sposób ciagly przy stosowaniu maszyn spieniajacych.Znane pianki poliuretanowe, o zmniejszonej palnosci, wytwarza sie wprowadzajac do srodowiska reakcyjne¬ go opózniacze palenia, najczesciej zwiazki zawierajace chlor, fosfor, antymon i azot. Opózniacze palenia moga byc zwiazkami nie bioracymi udzialu w reakcji poliaddycji izocyjanianowej albo moga byc substratami tej reakqi. Pierwsza grupa opózniaczy palenia moze miec ujemny wplyw na wlasnosci fizyczne pianek, oslabiajac lub plastyfikujac material polimerowy, zwlaszcza w przypadku stosowania wiekszych ilosci opózniaczy palenia dla uzyskania niepalnosci pianek w rozumieniu ASTM D - 1962 59T. Druga grupa opózniaczy palenia, szczegól¬ nie zwiazki fosforoorganiczne, charakteryzuje sie wysokim kosztem wytwarzania, przy czym z powodu niskiej zawartosci heteroatomów, substraty te trzeba stosowac w duzych ilosciach.Dazy sie do zmniejszania ilosci opózniaczy palenia dodawanych do reakcyjnych mieszanin konwencjonal¬ nych polieterów z organicznymi izocyjanianami, a wiec do zmniejszenia zawartosci fosforu, chloru, antymonu itp. w piankach -poliuretanowych samogasnacych, miedzy innymi effa obnizenia zawartosci silnie toksycznych lotnych substancji w gazach i dymach powstajacych w procesie palenia przed wystapieniem zjawiska samogasnie- cia.Dla osiagniecia tego celu wykorzystuje sie efekt synergiczego oddzialywania niektórych zwiazków na zmniejszenie szybkosci procesu palenia substancji organicznych. Najbardziej widoczny efekt synergizmu wystepu¬ je w przypadku obecnosci w piankach równoczesnie: chlorowca i trójtlenku antymonu, chlorowca i fosforu, wzglednie fosforu i azotu. Wzajemny stosunek tych pierwiastków w samogasnacym materiale polimerowym usta¬ la sie zawsze eksperyirentalnie celem okreslenia najbardziej efektywnego synergizmu w procesie zmniejszania szybkosci palenia materialów polimerowych. I tak przykladowo efekt samogasniecia tworzyw poliuretanowych osiaga sie przy przecietnej zawartosci od 18% do 20% wagowych chloru lub 1,5% wagowych fosforu, zas zjawisko synergizmu pozwala na osiagniecie efektu samogasniecia tworzyw poliuretanowych zawierajacych lacznie 4% wagowych chloru oraz 4% wagowych trójtlenku antymonu, wzglednie 1% fosforu oraz od 10% do 15% wago¬ wych chloru.2 90253 Systemy te wykazuja jednak w dabzym ciagu, choc w niniejszym stopniu, elementy niedogodnosci opisane powyzej. Bardzo efektywny synergiczny system polegajacy na uzyciu kompozycji zwiazków zawierajacych chlor (lub chlorowiec) z trójtlenkiem antymonu posiada takze niedogodnosci polegajace miedzy innymi na trudnos¬ ciach w operowaniu zawiesina od 8% do 15% wagowych Sba03 w kompozycjach poiieterów zawierajacych chlorowiec, przygotowywanych do wytwarzania reakcyjnej mieszaniny z izocyjanianami organicznymi, zwlaszcza w przypadku ciaglej produkcji pianek poliuretanowych za pomoca maszyn spieniajacych. Trudnosci te spowodo¬ wane sa wzrostem lepkosci kompozycji poiieterów po dodaniu trójtlenku antymonu w ilosci zapewniajacej sku¬ teczny synergizm z chlorowcem i wynikajacym stad znacznym zmniejszeniu sprawnosci pomp dozujacych, prze* wodów i dysz podajacych kompozycje polieterowe do glowic mieszajacych polietery z izocyjanianami organicz¬ nymi. Stosowanie tych maszyn jest ograniczone lub wrecz niemozliwe ze wzgledu na trudnosci zwiazane z opero¬ waniem zawiesina powyzej 6% wagowych trójtlenku antymonu w kompozycji poiieterów.Wynalazek opiera sie na niespodziewanym stwierdzeniu, ze wprowadzenie pierscieni aromatycznych w pos¬ taci wielohydroksylowych poiieterów uzywanych do wytworzenia mieszaniny reakcyjnej z izocyjanianami aroma¬ tycznymi zwieksza oddzialywanie trójtlenku antymonu na zmniejszenie szybkosci palenia pianek poliuretano¬ wych. Ponadto stwierdzono bardzo korzystne poglebienie efektu synergicznego oddzialywania trójtlenku anty¬ monu z chlorem wprowadzonym do kompozycji poiieterów zwlaszcza w postaci wielohydroksylowego produktu poliaddycji epichlorohydryny do glieceryny lub jej mieszaninyz pentaerytrytcm.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze dziala sie izocyjanianami aromatycznymi na zawiesine 0,3% do 7,5% wagowych trójtlenku antymonu w kompozycji poiieterów wielohydroksylowych o zawartosci 5% do % wagowych pierscieni aromatycznych w postaci produktu kondensacji oksyalkilenowanych fenoli z formalde¬ hydem, a korzystnie takze 0% do 15% wagowych chloru w postaci produktu poliaddycji epichlorohydryny do gliceryny wzglednie mieszaniny gliceryny z pentaerytrytem.Wielohydroksylowe zwiazki, otrzymane przez kondensacje oksyalkilenowanych fenoli z formaldehydem zawieraja okolo 30% wagowych pierscieni aromatycznych. Zwiazki te, nawet w kompozycji z alifatycznymi polieterami, po reakcji z izocyjanianami aromatycznymi daja samogasnace a nawet niepalne pianki poliuretanowe, zawierajace znacznie mniej trójtlenku antymonu i chloru niz dotychczas znane, samogasnace pianki poliuretano¬ we, przy wytwarzaniu których stosowano zwiazki zawierajace chlor i antymon. Wprowadzenie znacznie zmniejs¬ zonych ilosci trójtlenku antymonu umozliwia prowadzenie procesu spieniania w sposób ciagly przy pomocy zwyklych maszyn spieniajacych. Otrzymane wedlug wynalazku samogasnace, a nawet niepalne pianki poliureta¬ nowe, zawieraja znacznie mniej antymonu i chloru, co wplywa korzystnie n& wlasnosci fizyczne pianek, zmniej¬ sza znacznie koszt ich wytwarzania, zas gazy i dymy powstajace podczaspalenia pianek samogasnacych zawieraja znacznie mniej zwiazków chloru i antymonu i sa wskutek tego mniej toksyczne.Wynalazek zostal nizej zilustrowany dziesiecioma przykladami, z których przyklady I -IX ujeto dla celów porównawczych czesciowo w forme tabelaryczna.90 253 3 Kompozycje wiclohydroksylowych polieterów skladajaca sie z A g produktu addycji tlenku propylenu do pentaerytrytu (liczba hydroksylowa 440), Bg poiieteru otrzymanego przez kondensacje oksyalkilenowanych fenoli z formaldehydem (liczba hydroksylowa 216,) C g produktu addycji epichlorohydryny do gliceryny (liczba hydroksylowa 468), z dodatkiem D g trójtlenku antymonu, zawierajaca E% wagowych pierscieni aromatycznych w przeliczeniu na C6H3, F% wagowych chloru, G% wagowych Sb^O^ mieszano z 8% nadmiarem „surowego" 4,4,-metylenodwufenyleno dwuizocyjanianu, równoczesnie dodajac H g trójchlorofluorometanu, Kg wody, Lg oleju silikonowego L-520, M g N,N-dwuetyloetanoloaminy, N g Desmorapidu PP, P g dwubutylokaprylanu cyno¬ wego. Po 10 sekundach mieszania mieszanine reakcyjna wylewano do otwartej formy. Po 48 godzinach sezono¬ wania spienionego produktu w temperaturze 20°C otrzymano pianke poliuretanowa o gestosci R kg/m3, samo- gasnaca lub niepalna, o srednim zasiegu plomienia S cm/wg ASTM D-1692-59T), zawierajaca T% wagowych Sb203 i U% wagowych chloru. Dane ilosciowe i liczbowe wyrazone przez symbole A, B, C, D, E, F, G, H, K, L, Mt N, P, R, S, T, U zestawiono w tabeli.Przyklad X. Kompozycje wielohydroksylowych polieterów skladajaca sie z 20 g produktu addycji tlenku propylenu do sorbitolu (liczba hydroksylowa 495), 60 g poiieteru otrzymanego przez kondensacje oksya- Ikilenowych fenoli z formaldehydem (liczba hydroksylowa 242), 20 g produktu addycji epichlorydryny do mie¬ szaniny gliceryny z pentaerytrytem (1:2 molowo) (liczba hydroksylowa 363), z dodatkiem l g trójtlenku anty¬ monu, zawierajaca 19,0% wagowych pierscieni aromatycznych w przeliczeniu na C6H3, 1% wagowych Sb203, ,5% wagowych chloru, mieszano z 8%. nadmiarem, 4,4'-metyleno-dwufenylenodwuizocyjanianu „surowego" równoczesnie dodajac 35 trójchlorofluorometanu, 2 g wody, 1 g oleju silikonowego L-520, 1,5 g Desmorapidu PP. Po 10 sekundach mieszania mieszanine reakcyjna wylano do otwartej formy. Po 48 godzinach sezonowania w temperaturze 20°C otrzymano pianke poliuretanowa o gestosci 30,9 kg/cm3, samogasnaca, o srednim zasiegu plomienia 3,6 cm/wg ASTM D-1692-59T), zawierajaca 0,4% wagowych Sb203 i 2,2% wagowych chloru. 203 w piance [% wag.] Zawartosc Cl w piance [%wag.] I 0 100 0 ,0 28,0 +D 0 4,8 2 1,0 1.2 0,3 0 33,5 1 3,2 2,2 0 11 0 85 1 1,0 24,8 4,3 1,0 2 1,0 0 0,5 0,2 29,6 ] 8,7 0,4 1,8 ¦««» III 0 75 1 10 21,8 7,2 1,0 40 1 1,5 0 0,8 0,2 32,8 4,5 0,4 3,0 IV 0 50 50 • 1,0 14,6 14,3 1,0 40 1 1,5 0 1,0 0,2 31,0 2,6 0,4 ,8 1 V 0 75 1,0 7,2 21,5 1,0 1 1,5 0 3,0 0 32,6 2.7 0,4 8,4 1 VI 50 2,0 14,4 1 5,7 2,0 1 1,0 0 2,0 . 0,2 29,4 4,0 0,8 2,3 1 VII 40 ,0 8,4 11,0 4,8 40 1 1,5 0 1,5 0,2 ,7 2,2 1,9 4,4 1 VII 40 3,0 8,6 1 11,3 2,9 40 1 i 1,5 0 1.5 0,2 31,7 2,6 1.1 4,4 1 IX 40 1,5 8,7 ,11,4 ii 1,5 40 1 . 1,5 0 1,5 0,2 29,6 3,9 0,6 4,4 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania pianek poliuretanowych o zmniejszonej palnosci, przez dzialanie organicznych izocy¬ janianów na zawiesine trójtlenku antymonu w wielohydroksylowych polieterach korzystnie zawierajacych chlor, wobec katalizatorów, srodków spieniajacych oraz substancji powierzchniowo czynnych, w*sposób periodyczny albo w sposób ciagly przy stosowaniu maszyn spieniajacych, znamienny tym, ze stosuje sie zawiesine zawierajaca 0,3% do 7,5% wagowych trójtlenku antymonu w kompozycji polieterów wielohydroksylowych o za¬ wartosci 5% do 30% wagowych pierscieni aromatycznych w postaci produktu kondensacji oksyalkilenowanych fenoli z formaldehydem, a takze o zawartosci 0% do 15% wagowych chloru w postaci produktu poliaddycji epichlorohydryny do gliceryny wzglednie mieszaniny gliceryny z pentaerytrytem.90 253 Tablica.Przyklady 1-1X skladów kompozycji i wlasciwosci pianek poliuretanowych otrzymanych sposobem wedlug wynalazku 1 Symbol danych I liczbowych A B C D E F G H K J M N P Ir s T U I Przyklad Wyjasnienie symboli danych liczbowych Ilosc polieteru konwencjonalnego Ul Ilosc polieteru zawierajacego pierscienie aromatyczne [g] Mosc polieteru zawierajacego chlor U] Ilosc trójtlenku amonu [g] Zawartosc pierscieni aromatycznych (jako C6H3) w kompozycji A+B+OD [% wag.] Zawartosc chloru w kompozycji A+B+C 1% wag.] Zawartosc trójtlenku antymonu w kompozycji A+B+C+D [% wag.] Ilosc trójehlorofluorometanu [g] Ilosc wody [g] Ilosc oleju silikonowego [g] Ilosc katalizatora I [g] Ilosc katalizatora II UJ Ilosc katalizatora III [g] Gestosc pianki [kg/m3] Zasieg plomienia wg ASTM D-1692-59T [cm] Zawartosc Sb* PL