SU426498A1

SU426498A1 - Method of obtaining fire-proof foampolyurethans

Info

Publication number: SU426498A1
Application number: SU701478156A
Authority: SU
Inventors: М.В. Шоштаева; Ю.И. Юркин; Ф.А. Крючков
Original assignee: Shoshtaeva M V; Yurkin Yu I; Kryuchkov F A
Priority date: 1970-09-11
Filing date: 1970-09-11
Publication date: 1985-06-23

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕСТОЙКИХ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ путем взаимодействи галргенсодержащюс полиолов jc полиизоцианатами в присутствии вспенивающих агентов, катализаторов и других целевых добавок, отличающийс тем,'что, с целью повьшени огнестойкости, в качестве исходного галогенсодержащего полиола используют полиол, модифицированный бромалем.A method for producing fireproof polyurethane foams by reacting galgene-containing polyols jc with polyisocyanates in the presence of blowing agents, catalysts and other targeted additives, characterized in that a polyol is used as a modified halogen-containing polyol, a modified polyol isocyanate with modified polyol isocyanates.

Description

Изобретение относитс к области синтеза огнестойких пенополиуретанов . Известен способ получени огнестойких пенополиуретанов путем взаи- 5 модействи галогенсодержащих полиолов , например полиолов, модифицированных хлоралем, с полиизоцианатами в присутствии вспенивающих агентов, катализаторов и других добавок о 10 Однако при модификации полиола хлоралем дл достижени нужной огнестойкости требуетс вводить в пенополиуретан большое количество хлора (в 2-2,5 раза больше, чем брома). IS В св зи с этим на практике обычно используют сочетание хлора с другими антипиренами, например фосфором и сурьмой, С целью повышени огнестойкости 20 предложено исходные полиолы мод Ифицировать бромалем, Полиолом может служить ди- или многоатомный спирт, простой или сложный полиэфир .тобого молекул р- 25 ного веса и др. При обработке полиола бромалем (трибромуксусным альдегидом) возникает нова гидроксильна группа по схеме30 ROH + CBrjCHO (СВГз)ОН Вновь образовавшийс гидроксил остаетс активным по отношению к изоцианатной группе, что и позвол ет использовать его в качестве ис- . ходного полиола при синтезе пенопол:-1уре танов. Бромаль может вводитьс также в смеси с изоцианатом. При одновременном введении изоцианата и бромал последний сначала реагирует с гидроксильной группой а уже затем образовавшийс полиацеталь взаимодействует с изоцианатом, Кислотное число используемых соединений и получающихс на их основе пенопластов не больше допустимого предела Процесс проводитс при обычном 50 давлении и температуре в присутствии обычных дл полиуретанов добавок (вспенивающий агент, эмульгатор и др.) и не требует специального, оборудовани .55 Пример 1. 100 г бромсодержащего полиола, полученного из бромал и полиэфира на основе глицерина ди ты Вг эт и до ( с сод 30 ва ее ный хар чен и в жащ пол оки цир ОН . сле пол тиленгликол и адипиновой кисло (содержание ОН-групп 6,65%, 46,5%), перемешивают с 1 мл триламина , 2 г эмульгатора ОП-10 г воды в течение 1 мин. Затем авл ют 92 г диизоцианата ДУДЭГ-2 держание NCO-rpynn 29,3%), все ержимое энергично перемешивают с и заливают в форму дл вспении . Дл улучшени свойств пены прогревают при 2 ч. Полученпенополиуретан имеет следующие актеристики: Объемный вес, кг/см Предел прочности . при сжатии, кг/см 1,7 Содержание Вг, % 23,9 Горючесть Самозатухающий (в открытом пламени плавитс и гаснет сразу же по вынесении из огн ) Пример 2, Технологи полуи пенополиуретана та же, что примере 1. В качестве бромсодерего полиола используют простой иэфир (получен полимеризацией си пропилена на аммиаке), модифиованный бромалем, содержание групп 5,63%, Вг 36,7%, Композици пенополиуретана имеет дующий состав: Бромполиол, г 50 Фосфорсодержащий полиэфир с 13,2% ОН-групп, г 50 Вода, г , 1 Триэтиламин, мл 0,3 Полиизоцианат с 30,0% NCO-rpynn 98 Характеристики полученного пеноиуретана следующие: Объемный вес, Предел прочности при сжатии, кг/см Содержание, %, Вг Р Самозатухающий Горючесть ( плавитс в открытом пламени и гаснет немедленно после вынесе ни из огн ) Пример З.К20г бромдиола полученного из диэтиленгликол и бромал (содержание ОН-групп 5,1%, Вг 72,0%) добавл ют 20 г полиэфира на основе глицерина, диэтиленгликол и адипиновой кислоты (14,8% ОН-групп), 0,5 мл триэтиламин 0,5 г эмульгатора ОП-10, 10 г фреона-11 , 35 г диизоцианата ДУДЭГ-2 (29,3% NCO-rpynn) и по методике, описанной в примере 1, получают пенополиуретан со следующими показате л ми: Объемный вес, Предел прочности при сжатии, кг/см 2,02 Содержание Вг, % 19,73 Горючесть Самозатухающ ( плавитс на открытом пла мени, гаснет немедленно после вынесе ни из огн ) Пример 4, Эластичный пенополиуретан получают следующего соетава , г: Полиэфир на основе адипиновой кислоты диэтиленгликол с добавкой триметилпропана и бромал (ОН-групп 1,38%, Вг 21,2%)100 Эмульгатор ОП-10 1,5 Ализариновое масло 1 Парафиновое масло 0,3 Вода3 Диметилбензиламин 1,4 Смесь перемешивают на механической мешалке в течение 90 с и добавл ют 36 г толуилендиизоцианата 65/35, содержимое перемешивают еще 5 с и выливают в форму дл вспенива ни . После вспенивани и прогрева в течение 7 ч при 40С эластичный пенополиуретан имеет следующие показатели: Объемный вес, Эластичность по отскоку, % 22 Содержание Вг, % Горючесть Самозатухающий (плавитс в открытом пламени и немедленно затухает при вынесении из огн ) Пример 5. 100 г полиэфира на основе глицерина, диэтиленгликол и адипиновой кислоты (14,8% ОН-групп) перемешивают с 1 мл триэтиламина , 2, г эмульгатора ОП-10 и 2 г воды в течение 1 мин. К полученной смеси одновременно добавл ют 172 г диизоцианата ДУДЭГ-2 (29,3% NCO-rpynn) и 70 г бромал . Все содержимое энергично перемешивают еще 30 с и выпивают в форму дл вспенивани . После вспенивани и прогрева в течение 5 ч при 60.С полученный пенополиуретан имеет следующие характеристики: Объемный вес, кг/мз94 Предел прочности при сжатии, кг/см 8,3 Содержание Вг, % 17,3 Горючесть Самозатухающий ( плавитс в от открытом пламени , и немедленно затухает вынесени из огн ). Экспериментальные данные по сравнительным испытани м горючести пенополиуретанов (ППУ), полученных на основе полиолов, модифицированных бромалем и хлоралем, приведены в таблице.This invention relates to the field of synthesis of fire resistant polyurethane foams. A method is known for producing flame retardant polyurethane foams by reacting halogen-containing polyols, for example polyols modified with chloral, with polyisocyanates in the presence of foaming agents, catalysts and other additives. 2-2.5 times more than bromine). IS In connection with this, in practice, a combination of chlorine with other flame retardants, such as phosphorus and antimony, is usually used. In order to increase the fire resistance of 20, the original mode polyols are suggested. Aromate can be used for oxidation. Diol or polyhydric alcohol, polyether or polyester can serve as polyol. - 25 pounds of weight, etc. When processing a polyol with a bromide (tribromix aldehyde), a new hydroxyl group appears according to the scheme 30 ROH + CBrjCHO (SVHS) OH The newly formed hydroxyl remains active with respect to the isocyanate group, which allows Does not use it as a result. polyol in the synthesis of penopol: 1ure tanov. Bromel can also be added in admixture with isocyanate. With the simultaneous introduction of isocyanate and bromine, the latter first reacts with a hydroxyl group and then the resulting polyacetal reacts with the isocyanate. The acid number of the compounds used and the foams produced on their basis are not more than the allowable limit. The process is conducted at a usual 50 pressure and temperature in the presence of additives usual for polyurethanes ( foaming agent, emulsifier, etc.) and does not require special equipment. 55 Example 1. 100 g of bromine-containing polyol derived from bromels and polyether and on the basis of glycerol, the diameters of Br et and before (with 30% of its content, are harvested and consumed with the cirrOH oxides. After polyglycol and adipic acid (the content of OH groups is 6.65%, 46.5%), they are mixed with 1 ml of trilamin, 2 g of emulsifier OP-10 g of water for 1 min. Then 92 g of diisocyanate (DUDEG-2 (NCO-rpynn 29.3%) are added), the vigorous is vigorously mixed with and poured into a form for foaming. To improve the properties of the foam, it is heated at 2 hours. The obtained polyurethane foam has the following performances: Volume weight, kg / cm Strength. when compressed, kg / cm 1.7 Content of Br,% 23.9 Flammability Self-extinguishing (melts and dies out in the open flame immediately after being removed from the fire) Example 2, The technology of semi-polyurethane is the same as in Example 1. The bromide-rich polyol is used a simple ester (obtained by polymerization of si propylene on ammonia), modified with bromine, group content 5.63%, Br 36.7%, Polyurethane foam composition has the following composition: Brompolyol, g 50 Phosphorus-containing polyester with 13.2% OH groups, g 50 Water, g, 1 Triethylamine, ml 0.3 Polyisocyanate with 30.0% NCO-rpynn 98 The following are the following: Bulk weight, Compressive strength, kg / cm Content,%, Br P Self-extinguishing Flammability (melts in an open flame and goes out immediately after removal from the flame) Example Z.K20g of bromo-diol obtained from diethylene glycol and brome (content of OH -groups 5.1%, Br 72.0%) were added 20 g of polyester based on glycerin, diethylene glycol and adipic acid (14.8% of OH groups), 0.5 ml of triethylamine 0.5 g of emulsifier OP-10, 10 g of freon-11, 35 g of diisocyanate DUDEG-2 (29.3% of NCO-rpynn) and according to the method described in example 1, polyurethane foam is obtained with Indicators: Volumetric Weight, Compressive Strength, kg / cm 2.02 Content Br,% 19.73 Flammability Self-attenuating (melts in open flame, extinguishes immediately after removal from fire) Example 4, Elastic polyurethane foam is obtained following Soetava, g: Polyether based on adipic acid diethylene glycol with the addition of trimethylpropane and brome (OH groups 1.38%, Br 21.2%) 100 Emulsifier OP-10 1.5 Alizarin Oil 1 Paraffin oil 0.3 Water 3 Dimethylbenzylamine 1, 4 The mixture is stirred on a mechanical stirrer for 90 seconds and 36 g of toluene are added. iizotsianata 65/35, the contents stirred for a further 5 seconds and poured into a mold for foaming audio. After foaming and heating for 7 hours at 40 ° C, elastic polyurethane foam has the following characteristics: Volume weight, Rebound elasticity,% 22 Content Vg,% Flammability Self-extinguishing (melts in open flame and immediately decays when removed from fire) Example 5. 100 g of polyester based on glycerol, diethylene glycol and adipic acid (14.8% of OH groups) are mixed with 1 ml of triethylamine, 2, g of OP-10 emulsifier and 2 g of water for 1 minute. 172 g of DUDEG-2 diisocyanate (29.3% NCO-rpynn) and 70 g of bromoil are added to the mixture at the same time. The entire contents are vigorously stirred for another 30 s and drunk into the foaming mold. After foaming and heating for 5 hours at 60.C, the resulting polyurethane foam has the following characteristics: Volumetric weight, kg / mz94 Compressive strength, kg / cm 8.3 Contents Br,% 17.3 Flammability Self-extinguishing (melts in from open flame , and the removal of fire immediately fades. The experimental data on the comparative tests of the flammability of polyurethane foams (PUF), obtained on the basis of polyols modified with bromide and chloral, are given in the table.

Бромсодержащие пеноповрем самосто тельного горени , сBrominated foam self-combustion, with

426498426498

Хлор соде ржащие пенополиуретаны лиуретаныChlorine soda rusting polyurethane foam liurethane

потери веса при горении.weight loss during combustion.

17 117 1

Образцы с содержанием хлора до 20% сгорают на 80-95%Samples with chlorine content up to 20% are burned at 80-95%

2 1 О О2 1 О О

Врем самосто тельного горени 11 с. Потери веса составл ют 8%Self-burning time 11 s. Weight loss is 8%.

Claims

METHOD FOR PRODUCING FIRE-RESISTANT FOAM POLYURETHANES by reacting halogen-containing polyols with polyisocyanates in the presence of blowing agents, catalysts and other target additives, characterized in that, in order to increase fire resistance, a polyol modified with bromal is used as the initial halogen-containing polyol.