SK280709B6 - Spôsob výroby polyuretánovej izolačnej penovej hmo - Google Patents

Description

Vynález sa týka spôsobu výroby polyuretánovej izolačnej penovej hmoty (penová hmota PUR) s obzvlášť rovnomernou bunkovou štruktúrou, ktorej bunky neobsahujú halogenované uhľovodíky, ako sú fluórchlórové uhľovodíky (FCKW) alebo úplne halogénované uhľovodíky (mäkké FCKW), pretože sa pri spôsobe podľa vynálezu nepoužívajú.

Doterajší stav techniky

Polyuretánové penové hmoty sa používajú vo veľkej miere na najrôznejšie účely, napríklad na výrobu podušiek, na rubové vrstvy kobercov, na čalúnenie nábytku, na výrobu hubových predmetov, ako obalový materiál, ako izolačný materiál v stavebníctve a na chladiace zariadenia. Sú známe takzvané polyuretánové mäkké penové hmoty, polotvrdé penové hmoty a tvrdé penové hmoty. Mäkké penové hmoty sa všeobecne speňujú oxidom uhličitým, vytvárajúcim sa pri reakcii použitých izokyanátov a vody, ale tiež čiastočne fluorochlórovanými uhľovodíkmi.

Pri výrobe tvrdých penových hmôt sa používajú ako hnací plyn úplne obzvlášť a vo veľkej miere fluórchlórované uhľovodíky. Pri výrobe sa uvoľňuje značné množstvo hnacieho plynu do ovzdušia alebo sa dostáva do ovzdušia z penových hmôt pri rozrušení ich buniek.

Fluorované chlórované uhľovodíky sa ako hnací plyn z mnohých hľadísk javia ako priaznivé, pretože prepožičiavajú polyuretánovým penovým hmotám nielen dobré hodnoty nehorľavosti, ktoré sú žiadané pri ich použití práve v nábytkárskom priemysle, tiež na výrobu podušiek a na výstavbu bytov a stavieb, ale tiež prepožičiavajú týmto spôsobom vyrobeným polyuretánovým penovým hmotám, zvlášť polyuretánovým tvrdým penovým hmotám, na základe svojich fyzikálnych vlastností veľmi priaznivé hodnoty vodivosti tepla, takzvané hodnoty lambda, takže takto vyrobené polyuretánové penové hmoty majú na rôzne účely použitia veľmi priaznivé charakteristiky vedenia tepla. Prísadou ďalších produktov brániacich horeniu do zmesi východiskových zložiek je možné ešte ďalej zvýšiť nehorľavosť získaných polyuretánových penových hmôt až do triedy horľavosti B2 a Bl.

Pretože sa polyuretánové penové hmoty speňujú z kvapalných východiskových zložiek, je priamo s FCKW alebo s vodou dosiahnuteľná zvláštna rovnomernosť buniek s malou priestorovou hmotnosťou a tým je možné jednoduché tvarovanie spenením vo formách alebo v pásovej jednotke. Pásová výroba, ktorá sa používa zvlášť na výrobu tlmiacich látok z polyuretánových tvrdých penových hmôt pre stavebníctvo, poskytuje prídavnú možnosť spojovať pri speňovaní polyuretánovú penovú hmotu s hornou alebo s dolnou krycou vrstvou z vhodného materiálu (ohybné alebo tuhé krycie vrstvy), takže sa získa sendvičová štruktúra.

Nedostatkom tohto vynikajúceho materiálu a spôsobu jeho výroby je z hľadiska hygieny životného prostredia skutočnosť, že sa dosiaľ na speňovanie polyuretánových penových hmôt, zvlášť polyuretánových tvrdých pien, používajú takmer výlučne fluórchlórované uhľovodíky (FCKW) ako hnací plyn, pričom tieto fluórchlórované uhľovodíky majú mimoriadne negatívne pôsobenie na ozónovú vrstvu atmosféry zeme. Ich použitie nie je preto už ospravedlniteľné a v mnohých krajinách sú dokonca zakázané. Už veľa rokov sa uskutočňujú najrôznejšie výskumy náhrady ako hnacieho plynu používaných fluórchlórova ných uhľovodíkov pre ich mimoriadnu škodlivosť čiastočne alebo podľa možnosti úplne iným hnacím prostriedkom.

Napríklad robili sa skúšky, pri ktorých sa kombinovali opatrenia známe z výroby polyuretánových mäkkých hmôt, založené na prísade vody do východiskového produktu obsahujúceho diizokynát, takže by sa vytvoril oxid uhličitý ako hnací plyn a negatívne dôsledky výroby penovej hmoty by sa zmiernili alebo by sa úplne vylúčili. Takéto opatrenia však vedú k zhoršeniu fyzikálnych vlastností polyuretánových penových hmôt, pretože pri skoršom vývoji oxidu uhličitého ako hnacieho plynu vznikajú polyméme polyuretánové produkty vo forme penovej hmoty s veľmi otvorenými pórmi. Okrem toho je materiál pri nepatrnom polymeračnom stupni ešte pomerne mäkký a viac alebo menej tenké steny pórov sa ľahko trhajú.

Tento jav je síce pri vlastných polyuretánových mäkkých hmotách zanedbateľný alebo dokonca žiaduci, pri polyuretánových tvrdých hmotách so žiadanou vysokou mechanickou stálosťou je však nežiaduci.

V spojení s vodou je však tiež tepelnoizolačná schopnosť získaných polyuretánových penových hmôt negatívne ovplyvnená tak pri mäkkých, ako aj pri tvrdých penových hmotách. Konečne predražuje tiež použitie vody polyuretánové penové hmoty, pretože 1 diel vody spotrebováva pri chemickej reakcii 16 dielov diizokyanátu, pričom sa toto množstvo diizokyanátu musí pridávať prídavné do východiskovej zmesi, zatiaľ čo pri použití chlórflourovaných uhľovodíkov sa musí používať podstatne menšie množstvo diizokyanátu.

Ani iné pri vytváraní polyuretánu sa splyňujúce organické kvapaliny nemožno použiť, prípadne sa ukázali ako nepoužiteľné, pretože sú halogénov zbavené organické produkty oveľa ľahšie horľavé a pri splyňovani a miešaní so vzdušným kyslíkom dokonca vytvárajú vysoko výbušné zmesi. Práve pri použití polyuretánových penových produktov v úzkom styku s ľuďmi, používajúcimi takého produkty, sa takého hnacie plyny z bezpečnostných dôvodov zakazujú aj v prípadoch, keď výrobca takýchto polyuretánových penových hmôt zaisťuje odvádzanie uvoľňovaných pár organických rozpúšťadiel pri spevňovaní, čo je technicky v súčasnosti dobre možné. Pri mnohých hore uvedených účeloch použitia sa však pri použití polyuretánových penových hmôt môžu steny uzavretých pórov lámať a v póroch uzavreté rozpúšťadlá a pary rozpúšťadla sa môžu uvoľňovať a spôsobovať tak pri použití vysoké nebezpečenstvo požiaru. Na druhej strane je opísaný spôsob výroby proti odfarbeniu pôsobením ultrafialových lúčov odolných polyuretánových penových hmôt s použitím halogénu zbavených hnacích prostriedkov, ktoré však nemajú dostatočne nízku hmotnosť peny (pozri SP 57 126 815).

Sú tiež známe pokusy nahradiť ako hnací plyn používané fluórchlórované uhľovodíky alebo znížiť používané množstvo fluórchlórovaných uhľovodíkov tým, že sa riadeným spôsobom vnáša do polyuretánovej penovej hmoty vzduch mechanickým spôsobom. Tak je známe zavádzať pred speňovaním vzduch do hydroxylovej skupiny obsahujúcej zložky a/alebo do diizokyanátovej zložky mechanicky zašľahávaním alebo vmiešavaním. Tým však dochádza k dispergačnému problému (nepresnosti dávkovania pre rozdielnu hustotu materiálov). Okrem toho tak nemôžeme dosiahnuť uspokojivú štruktúru pórov. Jemná a rovnomerná štruktúra pórov s malou priestorovou hmotnosťou získanej penovej hmoty je však pre dobré izolačné vlastnosti dôležitá. Tiež v tomto prípade sú žiadané nízke priestorové hmotnosti s hodnotou 30 g/cm³ a nižšie len s použitím vzduchu ťažko dosiahnuteľné.

Konečne sa diskutovalo o tom, aby sa nahradili fluórchlórované uhľovodíky nie plno halogénovanými uhľovodíkmi, napríklad fluorovanými uhľovodíkmi zvanými „mäkké FCKW“. Tieto látky sú ale dosiaľ ešte veľmi drahé a ich dlhodobé pôsobenie na ovzdušie nie je dosiaľ preštudované.

Úlohou vynálezu je preto vytvorenie polyuretánových penových produktov, ktoré sú zbavené halogénovaných uhľovodíkov, ktoré majú zároveň malú špecifickú hmotnosť, nízke hodnoty lambda (to znamená nízku tepelnú vodivosť, vysokú tepelnoizolačnú schopnosť) a vysoké hodnoty nehorľavosti (nízku triedu horenia) a návrh spôsobu výroby takých polyuretánových penových hmôt, pri ktorom by sa nepoužívali žiadne halogénované uhľovodíky.

Podstata vynálezu

Spôsob výroby polyuretánovej izolačnej penovej hmoty spočíva podľa vynálezu v tom, že sa emulguje ako hnací prostriedok vo vzťahu na polyol hmotnostné až 20 % aspoň jedného alkánu s 3 až 6 atómami uhlíka a na teplotu varu pri tlaku okolia -10 až +70 °C, 5 až 35 %, vztiahnuté na celkovú hmotnosť penovej hmoty, aspoň jedného tekutého a/alebo pevného prostriedku proti horeniu a aspoň jeden zásaditý katalyzátor s alkoholickými východiskovými látkami na výrobu polyuretánových penových hmôt prípadne za primiesenia ďalších prísad, do emulzie sa primiesi izokyanátová zložka a zmes sa polymeruje.

Emulgovanie sa uskutočňuje kontinuálne v predmiesiči pred primiešaním izokyanátu prípadne v prítomnosti aspoň jedného emulgátora v hmotnostnom množstve až 10 %, vztiahnuté na množstvo alkoholických zložiek polyuretánovej penovej hmoty. Používa sa aspoň jeden emulgátor na báze mastných kyselín a ich derivátov. Emulzia východiskových látok s kvapalným hnacím prostriedkom, s prostriedkom proti horeniu a s katalyzátorom sa môže sýtiť aspoň jedným vzácnym plynom.

Ako ďalšie prísady sa používajú napríklad stabilizátory azosieťujúce činidlá.

Spôsobom podľa vynálezu sa vyrába polyuretánová izolačná penová hmota s čiastočne alebo výhodne s plne uzavretými pórmi s rovnomernou štruktúrou, ktoré sú zbavené akýchkoľvek halogénovaných uhľovodíkov či už FCKW alebo FCKW a ktoré majú špecifickú hmotnosť najviac 30 kg/cm³. V póroch penovej hmoty je obsiahnuté najviac 30 % hnacieho prostriedku, vztiahnuté na objem pórov, v závislosti od východiskových látok pre polyuretán. Čas skladovania, znížený tlak a teplota pri skladovaní a podobné podmienky podporujú difúziu hnacieho prostriedku stenami pórov penovej hmoty.

Pri výhodnom uskutočnení vynálezu obsahujú póry penovej hmoty v porovnaní so vzduchom väčšie množstvo dusíka a/alebo jedného alebo niekoľkých vzácnych plynov, pričom je obzvlášť výhodný argón.

Výhodne polyuretánová penová hmota podľa vynálezu obsahuje aspoň jeden bežný kvapalný alebo pevný prostriedok proti horeniu, výhodne na fosforovej báze alebo na báze bóru, zvlášť v hmotnostnom množstve 5 až 35 % a predovšetkým v množstve hmotnostné 10 až 20 %, vztiahnuté na hmotnosť polyuretánovej penovej hmoty podľa vynálezu ako celku. Najvýhodnejšie obsahuje polyuretánová penová hmota podľa vynálezu pevný prostriedok proti horeniu na báze amóniovej soli, ako je samotná soľ kyseliny fosforečnej, kyseliny metafosforečnej, kyseliny polyfosforečnej a kyseliny boritej.

Podľa inej veľmi výhodnej formy uskutočnenia obsahuje polyuretánová penová hmota podľa vynálezu kvapalný prostriedok proti horeniu na báze nižších alkylesterov nižšej alkánfosfónovej kyseliny, výhodne spolu s močovinou, zvlášť v množstve hmotnostné 10 až 20 % vztiahnuté na hmotnosť kvapalného fosfor obsahujúceho prostriedku proti horeniu a to ako jediný prostriedok proti horeniu alebo spolu s pevným prostriedkom proti horeniu. Obzvlášť výhodne obsahuje kvapalný, fosfor obsahujúci prostriedok proti horeniu močovinu v ňom rozpustenú až do nasýtenia.

Ako katalyzátory sa používajú výhodne bázické alebo silno bázické katalyzátory v obvyklom množstve, ako napríklad alkalické soli slabej kyseliny, výhodne alkánkarboxylovej kyseliny, ako kyseliny octovej alebo oktánovej a takýto katalyzátor je teda vo výhodnej forme uskutočnenia polyuretánovej peny podľa vynálezu obsiahnutý.

Podľa iného výhodného uskutočnenia obsahuje polyuretánová penová hmota podľa vynálezu ako malé množstvo určitého organického média taktiež prostriedok proti horeniu, pri výhodnom uskutočnení amóniovú soľ uvedených kyselín a výhodný prostriedok proti horeniu a močovinu v uvedených množstvách, ako aj tiež zásaditý až silno zásaditý katalyzátor. Podľa východiskových látok obsahuje polyuretánová penová hmota podľa vynálezu prípadne hmotnostné až 10 % emulgátora. Výhodne obsahuje polyuretánová penová hmota podľa vynálezu emulgátor na báze nasýtených alebo nenasýtených mastných kyselín alebo ich esterov.

Spôsob podľa vynálezu na výrobu polyuretánovej penovej hmoty podľa vynálezu sa vyznačuje tým, že sa ako hnací prostriedok používané bezhalogénové organické, kvapalné médium, volené zo súboru zahrnujúceho aspoň jeden nižší alkán s 3 až 6 atómami uhlíka, s teplotou varu za normálneho tlaku -10 až 70 °C buď jemne rozptyľuje zmesi v zmesi pozostávajúcej z alkoholických východiskových látok a z izokyanátových východiskových látok na polyuretánová penovú hmotu v obvyklom pomere alkoholovej zložky a izokyanátovej zložky a obsahujúcej ďalšie prísady, ako katalyzátory, stabilizátory a prostriedky proti horeniu v obvyklom množstve, alebo sa jemne rozptyľuje výhodne hnací prostriedok v alkoholickej východiskovej zložke na polyuretánovú penovú hmotu za primiesenia menovaných iných prísad a potom sa po jemnom rozptýlení primiesi izokyanátová zložka v pomere alkoholovej zložky a izokyanátovej zložky bežnom pre polyuretánová penové hmoty a potom sa uskutoční polymerácia východiskových látok na polyuretánovú penovú hmotu za inak obvyklých podmienok zvlášť za inak obvyklých podmienok teploty. Pri tomto spôsobe sa pridáva toľko organického kvapalného média, koľko je ho potrebné na žiadanú hustotu polyuretánovej penovej hmoty (to znamená na vypenenie získanej penovej hmoty). Pokiaľ je snaha vyrobiť viac napenenej hmoty, to znamená hmoty s nižšou špecifickou hustotou, musí sa primiešavať väčšie množstvo organického kvapalného média. Pracovník v odbore ľahko stanoví potrebné používané množstvo podľa známeho objemu splyneného organického kvapalného média a podľa žiadanej hustoty penovej hmoty. Takého úvahy sú pracovníkom v odbore známe z práce s hnacími prostriedkami, známymi zo stavu techniky, ako napríklad s FCKW. Pokiaľ to vyžaduje teplota varu použitého organického kvapalného média, uskutočňuje sa polymerácia výhodne za udržiavania slabého pretlaku alebo podtlaku v priebehu splyňovania. Výhodne sa potom získaná polyuretánová penová hmota ukladá na dva dni až na niekoľko mesiacov, výhodne na 2 až 7 dní, pri teplote miestnosti až pri mierne zvýšenej teplote (približne 45 °C) za tlaku okolia až za mierne zníženého tlaku.

SK 280709 Β6

Do východiskovej emulzie sa ako prostriedok proti horeniu pridáva výhodne prostriedok proti horeniu na báze fosforu alebo na báze boru v kvapalnej a/alebo v pevnej forme, v množstve 5 až 35 % hmotnostných, výhodne v množstve hmotnostné 10 až 20 %, vztiahnuté na celkovú hmotnosť používanej reakčnej zmesi. Obzvlášť výhodný je prostriedok proti horeniu vo forme amóniovej soli na báze fosforu a/alebo boru a len v pevnej kryštalickej forme.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia spôsobu podľa vynálezu sa používajú ako kvapalný prostriedok proti horeniu esteru nižšie alkánfosfónové kyseliny s 1 až 4 atómami uhlíka v alkánovom podiele, zvlášť esteru nižšieho alkanolu s 1 až 4 atómami uhlíka v esterovom podiele, ako napríklad dimetylesteru metylfosfónovej kyseliny. Podľa iného výhodného uskutočnenia spôsobu podľa vynálezu sa používa kvapalný fosfor obsahujúci prostriedok proti horeniu v zmesi s močovinou v množstve hmotnostné 10 až 20 %, vztiahnuté na hmotnosť kvapalného fosfor obsahujúceho prostriedku proti horeniu, močovina sa používa zvlášť v množstve zodpovedajúcom nasýtenosti kvapalného, fosfor obsahujúceho prostriedku proti horeniu rozpustenou močovinou. Pri tomto uskutočnení sa dosahujú dobré hodnoty horenia v priebehu celého času.

Vhodné diizokyanáty alebo polyuretánové predpolymčry s aspoň dvoma koncovými izokyanátovými skupinami sú pracovníkom v odbore známe. Rovnako vhodné dialkoholy alebo iné zlúčeniny s aspoň dvoma voľnými hydroxylovými skupinami v molekule, ako sú polyéterpolyóly a/alcbo polyesterpolyóly sú pracovníkom v odbore známe. Pracovníkom v odbore je tiež známe, ako sa zlúčeniny v uvedených skupinách používajú a v akých hmotnostných pomeroch týchto zlúčenín navzájom sa na výrobu polyuretánových mäkkých penových hmôt, polyuretánových polotvrdých penových hmôt a polyuretánových tvrdých penových hmôt používajú.

V tejto súvislosti sa tiež pripomína obsiahla nemecká a zahraničná patentová literatúra najrôznejších autorov spisov medzinárodnej patentovej triedy C 08G, podtriedy 18 a obsiahla všeobecná literatúra. Ako príklad uvádzame Rompp-Chemielexikon., 7. vydanie (1975), str. 2774 až 2775 a tam uvádzané ďalšie množstvo literatúry.

Vhodné organické kvapalné média sú také, v ktorých alkoholové zložky polyuretánových penových hmôt sú nerozpustné alebo v podstate nerozpustné a ktoré sú schopné vytvárať emulziu s alkoholovou zložkou alebo s alkoholovými zložkami pre polyuretány, prípadne za prísady emulgátora, výhodne v množstve až hmotnostné 10 %, vztiahnuté na východiskové látky pre polyuretán. Ako príklady sa uvádzajú nižšie alkány, zvlášť s 3 až 6 atómami uhlíka, ako je n-bután, n-pentán, izopentán, n-hexán, dimetylbután alebo ich zmesi, ako sa získajú pri destilácii ropy a čiastočne sa spália na fakľu. Mimoriadne dobré výsledky sú dosiahnuté s n-pentánom alebo s izopentánom, a preto sú tieto organické rozpúšťadlá zvlášť vhodné ako organické kvapalné médium. Tak sa získajú veľmi rovnomerné polyuretánové penové hmoty s jemnými a najjemnejšími pórmi, ktoré zostávajú uchované aj pri skladovaní.

Podľa vynálezu používané kvapalné a pevné prostriedky proti horeniu, zvlášť prostriedky proti horeniu na fosforovej báze a na báze bóru, ako tiež ich výhodné amóniové soli sú tiež pracovníkom v odbore na ochranu najrôznejších materiálov známe. Ako príklady sa uvádzajú zvlášť boritany, fosfáty, metafosfáty a polyfosfáty. Z prostriedkov proti horeniu, ktoré sa pridávajú na dosiahnutie triedy horenia 132 v množstvách napríklad približne 6000 g/m³ alebo vo väčšom množstve, sa obzvlášť dobre osvedčili pevné amóniové soli tejto skupiny. Ako iné vhodné prostriedky proti horeniu výhodnej skupiny pevných produktov sa uvádza boritan zinočnatý. Pevné prostriedky proti horeniu sa nezavádzajú vysokotlakovým dávkovacím čerpadlom, pretože ide o abrazívne prášky, čo vedie k silnému oteru čerpadla. Účinnejšie je pridávanie použitím miesiacej závitovky bezprostredne po výstupe zmiesených kvapalných zložiek (polyuretánové zložky + kvapalné médium) z miesiacej hlavy.

Vhodné emulgátory sú pracovníkom v odbore tiež známe. Vhodnými produktmi na obzvlášť výhodnú formu uskutočnenia spôsobu podľa vynálezu sú napríklad alkanolamidetoxyláty mastných kyselín.

Tiež vhodné produkty na priečne zosietenie polyuretánovej penovej hmoty sú pracovníkom v odbore známe ako určité Mannichove zásady. Aj úplne malé množstvá vody, ako hmotnostné 0,5 až 2 %, so zreteľom na východiskovú zmes, môžu pôsobiť ako produkt priečneho zosietenia a môžu sa do východiskovej zmesi pridávať. Prípadne sa potom musí množstvo použitého diizokyanátu trocha zvýšiť, aby sa udržal správny pomer medzi alkoholovými zložkami a izokyanátovými zložkami. Výhodne sa používajú obidva prostriedky priečneho zosietenia.

Výhodným primiesením emulgátora k východiskovej zmesi sa miesiteľnosť kvapalného hnacieho prostriedku s polyuretánovou alkoholovou zložkou za podľa vynálezu potrebného vytvorenia emulzie podstatne zlepšuje, na druhej strane je to však nutné pri následnom skladovaní hotovej spenenej poiyuretánovej penovej hmoty na výmenu aspoň jedného kvapalného a pri procese speňovania sa odparujúceho organického média, aby nevznikali nebezpečné plyny.

Potrebný priestor na výhodné následné skladovanie a na výmenu použitého organického kvapalného média za neškodné plyny závisí od východiskových zložiek, od konkrétneho použitého organického, kvapalného média, od okolitej teploty vzduchu, od prípadne použitého podtlaku a od druhu množstva výhodne používaného prostriedku proti horeniu, výhodného zásaditého katalyzátora a/alebo emulgátora.

Sčasti sú polyuretánové penové hmoty podľa triedy horenia B2 získateľné už bez skladovania vždy podľa voľby východiskových látok a použitého prostriedku proti horeniu a podľa ich množstva a tiež podľa voľby katalyzátora. Doba skladovania je všeobecne 2 až 7 dni, niekedy je však dlhšia, napríklad 6 týždňov a zriedka je 4 až 6 mesiacov. Väčšinou je odležanie skončené už za 3 až 4 dni. Tento proces výmeny je možné kontrolovať jednoduchým spôsobom, jednak správaním pri horení, pretože sa po určitom odležaní každopádne silno zlepšuje, jednak ľahkým vzrastom čísla tepelnej vodivosti z 0,024 W/(m °C) na 0,029 W/(m °C). Táto hodnota 0,029 W/(m °C) zostáva potom väčšinou po nejaký čas dokonale konštantná a z toho sa súdi, že výmena nebezpečných plynov prebehla v žiadanej miere a je v podstate skončená.

Ako je uvedené, podľa voľby zložiek a/alebo podľa množstva a druhu pridaného pevného prostriedku proti horeniu sú získateľné aj produkty triedy horenia B2 bez následného skladovania. Pozoroval sa tiež následný pokles čísla vodivosti tepla z 0,029 až na 0,024 W/(m °C), čo nebolo doteraz dosiahnuteľné pri žiadnom spôsobe známom zo stavu techniky.

Diametrálne s uvedeným vzostupom čísla tepelnej vodivosti sa mení správanie pri horení. Polyuretánová penová hmota je bezprostredne po spenení často ľahko vznietiteľná a horľavá. Správanie pri horení sa v takých prípadoch v niekoľkých dňoch skladovania stále zlepšuje a polyuretánová penová hmota dosahuje za približne 2 až 7 dní, zvlášť za približne 4 dni, všeobecne správanie pri horení, ktoré zodpovedá triede horenia Β2 alebo v prípade polyizokyanurátových penových hmôt a po prísade väčšieho množstva prostriedku proti horeniu zodpovedá dokonca hodnote horenia Bl. Na trvalosť dobrého správania pri horení má, ako je uvedené, priaznivé pôsobenie spoločné použitie kvapalného prostriedku proti horeniu obsahujúceho fosfor a močoviny.

Pri spôsobe podľa vynálezu je možné použiť malé množstvo halogénovaných uhľovodíkov ako hnacieho prostriedku, napríklad na vyhovenie norme DIN 18164, pretože podľa jej odseku 3.4 vyhovujúca polyuretánová penová hmota je definovaná ako „za spolupôsobenia halogénovaných uhľovodíkov ako hnacieho prostriedku chemickou reakciou s kyslým vodíkom získateľná zlúčenina“. Podľa vynálezu používané určité organické médiá sú v malej miere bez problémov miesiteľné s halogénovanými uhľovodíkmi, takže sa napríklad 95 alebo dokonca 99 % potrebných halogénovaných uhľovodíkov môže nahradiť určitými organickými médiami podľa vynálezu. Pri súčasnom použití malých množstiev fluórchlórovaných uhľovodíkov alebo metylénchloridu s teplotou varu v danom odbore (40 °C) môžu byť nahradené emulgátormi.

Vynález bližšie objasňujú praktické príklady, ktoré ale nie sú mienené ako obmedzenie vynálezu.

Príklad 1

Polyuretánová penová hmota tvrdá sa vyrába tak, že pri teplote 22 °C sa emulguje zmes obsahujúca (vždy hmotnostne) 50 dielov polyéteralkoholu s hydroxylovým číslom približne 550 (viskozita približne 8000 mPa.s pri teplote °C) zo súboru produktov CARADOL^(r) spoločnosti Shell Chemie, dielov nasýteného polyesteru so zosieťovacím prostriedkom s hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita 8 - 10 000 mPa.s pri 25 °C), dielov aromatického polyéteralkoholu s hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita 5000 pri 25 °C), dielov kvapalného prostriedku proti horeniu - dimetylmetylfosfonátu (DMMP) s obsahom fosforu hmotnostné %, dielov emulgátora EMULGIN^ÍR) 550 spoločnosti Henkel AG, diely silikónu ako stabilizátora pórov, dielov amóniumpolyfosfátu ako pevného prostriedku proti horeniu, diely katalyzátora na báze alkalického acetátu a 18 dielov n-pentánu.

Do emulzie sa na výrobu polyuretánovej penovej hmoty obvyklým spôsobom primiesi

172 dielov diizokyanátu MDI (difenylmetán-4,4-diizokyanát) a získaná zmes sa v bežnej šľahacej jednotke za normálneho tlaku a pri teplote miestnosti spení. Získaná polyuretánová penová hmota sa potom skladuje pri teplote miestnosti (20 °C) a za normálneho tlaku počas 4 dní.

Získaná polyuretánová penová hmota má tieto vlastnosti:

hustota bezprostredne po výrobe: 30 až 40 g/cm³, tlakové pnutie bezprostredne po výrobe: približne 0,013 MPa, po 4až 6-týždňovom skladovaní 0,016 až 0,017 MPa, správanie pri horení bezprostredne po výrobe: krátko vznietiteľná, potom však sebazahášacia, správanie pri horení po 4-dňovom odležaní B2, číslo vodivosti tepla bezprostredne po výrobe približne 0,024 W/(m °C), 20 dní po výrobe 0,028 až 0,029 W/(m °C), po skladovaní 14 až 16 týždňov 0,025, po skladovaní 4 až 6 mesiacov 0,024 W/(m °C).

Príklad 2

Polyuretánová tvrdá penová hmota sa vyrába tak, že sa pri teplote miestnosti emulguje zmes obsahujúca (vždy hmotnostné):

dielov polyéteralkoholu s hydroxylovým číslom približne 550 (viskozita približne 8000 mPa.s pri teplote 25 °C), dielov nasýteného polyesteru so zosieťovacím prostriedkom - Mannichovou bázou s celkovým hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita približne 8 až 10000 mPa.s pri 25 °C), dielov aromatického polyéteralkoholu s hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita približne 5000 pri 25 °C), dielov kvapalného prostriedku proti horeniu - dimetylmetylfosfonátu, dielov emulgátora EMULG1N^(R) C 4 spoločnosti Henkel AG, diely silikónu ako stabilizátora pórov, dielov monoamóniumfosfátu ako prostriedku proti horeniu, diely katalyzátora na báze octanu draselného, dielov n-pentánu v zmesi s až 5 % n-propánu a n-butánu.

Emulzia sa na výrobu polyuretánovej penovej hmoty známym spôsobom primiesi k

172 dielom diizokyanátu MDI a získaná zmes sa známym spôsobom za normálneho tlaku plní. Získaná polyuretánová tvrdá penová hmota sa potom skladuje pri teplote miestnosti (20 °C) za normálneho tlaku počas štyroch dní.

Príklad 3

Pri teplote 22 °C sa emulguje zmes obsahujúca (vždy hmotnostné) 52 dielov polyéteralkoholu s hydroxylovým číslom približne 550 (viskozita približne 8000 mPa.s pri 25 °C), dielov nasýteného polyesteru so sieťovacím prostriedkom s hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita približne 8 až 10 000 mPa.s pri 25 °C), dielov aromatického polyéteralkoholu s hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita približne 5000 mPa.s pri °C), dielov ako kvapalného prostriedku proti horeniu dimetylmetylfosfonátu (DMMP) s obsahom fosforu hmotnostné %, diel vody, dielov emulgátora EMULGIN^(R) C 4, diely silikónu ako stabilizátora pórov, dielov diamóniumfosfátu ako pevného prostriedku proti horeniu, diely katalyzátora na báze oktoátu draselného, dielov n-pentánu.

Do emulzie sa primiesi 172 dielov diizokyanátu MDI a získaná zmes sa známym spôsobom za normálneho tlaku spení. Získaná polyuretánová penová hmota sa potom skladuje pri teplote miestnosti (20 °C) a za normálneho tlaku počas dní.

Príklad 4

Polyuretánová tvrdá penová hmota sa vyrába tak, že sa pri teplote miestnosti emulguje zmes obsahujúca (vždy hmotnostné):

dielov polyéteralkoholu s hydroxylovým číslom približne 550 (viskozita približne 8000 mPa.s pri 25 °C) na báze produktov skupiny SUCCR 05^(R),

SK 280709 Β6 dielov nasýteného polyesteru s hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita približne 8 až 1000 mPa.s pri 25 °C), dielov aromatického polyéteralkoholu s hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita približne 5000 mPa.s pri 25 °C), dielov ako kvapalného prostriedku proti horeniu dimetylmetylfosfonátu (DMMP) s obsahom 26 % fosforu, dielov cmulgátora EMULGIN^(R> 550 spoločnosti Henkel AG, diely silikónu ako stabilizátora pórov, diel vody ako zosieťujúceho prostriedku, dielov pevného polyfosfátu amónneho v zmesi s 5 % boritanu zinočnatého, diely katalyzátora na báze alkalického acetátu, dielov n-pentánu.

Do emulzie sa pridá 172 dielov diizokyanátu MDI a získaná zmes sa známym spôsobom za normálneho tlaku spení. Získaná polyuretánová penová hmota sa potom skladuje pri teplote miestnosti (20 °C) a za normálneho tlaku počas 4 dní.

Príklad 5

Polyuretánová tvrdá penová hmota sa vyrába tak, že sa emulguje pri teplote 22 °C zmes obsahujúca (vždy hmotnostne):

dielov polyéteralkoholu a hydroxylovým číslom približne 550 (viskozita približne 8000 mPa.s pri 25 °C) zo skupiny produktov CAKADOL^(R) spoločnosti Shell Chemie, dielov nasýteného polyesteru so sieťovacím prostriedkom s hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita približne 8 až 10 000 mPa.s pri 25 °C), dielov aromatického polyéteralkoholu s hydroxylovým číslom približne 500 (viskozita približne 5000 mPa.s pri 25 °C), dielov nasýteného roztoku močoviny v kvapalnom dimetylmetylfosfonáte (DMMP) ako kvapalnom prostriedku proti horeniu s obsahom fosforu 26 %, ktorý obsahuje 1,05 dielov močoviny v 7 dieloch DMMP, dielov emulgátora EMULGIN^(R) 550 spoločnosti Henkel AG, diely silikónu ako stabilizátora pórov, dielov polyfosfátu amónneho ako pevného prostriedku proti horeniu, diely katalyzátora na báze alkalického acetátu, dielov n-pentánu.

Do emulzie sa na výrobu polyuretánovej peny známym spôsobom primiesi 172 difenylmetán-4,4-diizokyanátu a získaná zmes sa známym spôsobom v jednotke na šľahanie za normálneho tlaku a pri teplote miestnosti (20 °C) skladuje počas 4 dní.

Získa sa počiatočná nehorľavosť triedy B2, po ďalšom skladovaní počas niekoľkých týždňov a pri zahriatí na mierne zvýšenú teplotu sa táto hodnota udrží.

Claims (5)

1. Spôsob výroby polyuretánovej izolačnej penovej hmoty, vyznačujúci sa tým, že sa emulguje ako hnací prostriedok vo vzťahu na polyol hmotnostne až 20 % aspoň jedného alkánu s 3 až 6 atómami uhlíka a s teplotou varu pri tlaku okolia -10 až +70 °C, 5 až 35 %, vztiahnuté na celkovú hmotnosť penovej hmoty, aspoň jedného tekutého a/alebo pevného prostriedku proti horeniu a aspoň jeden zásaditý katalyzátor s alkoholickými východiskovými látkami na výrobu polyuretánových penových hmôt prípadne za primiesenia ďalších prísad, do emulzie sa primiesi izokyanátová zložka a zmes sa polymerizuje.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa emulgovanie uskutočňuje kontinuálne v predmiesiči pred primiešaním izokyanátu.

3. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že sa emulgovanie uskutočňuje v prítomnosti aspoň jedného emulgátora.

4. Spôsob podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že sa pridáva aspoň jeden emulgátor v hmotnostnom množstve až 10 %, vztiahnuté na množstvo alkoholických zložiek polyuretánovej penovej hmoty.

5. Spôsob podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúci sa tým, že sa používa aspoň jeden emulgátor na báze mastných kyselín a ich derivátov.