PL218621B1 - Sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowej - Google Patents
Sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowejInfo
- Publication number
- PL218621B1 PL218621B1 PL392064A PL39206410A PL218621B1 PL 218621 B1 PL218621 B1 PL 218621B1 PL 392064 A PL392064 A PL 392064A PL 39206410 A PL39206410 A PL 39206410A PL 218621 B1 PL218621 B1 PL 218621B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- parts
- amount
- polyol
- agent
- Prior art date
Links
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 title claims description 16
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 title claims description 16
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 60
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 29
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 29
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 26
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 20
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 19
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 12
- -1 aluminum silicates Chemical class 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 9
- YSAANLSYLSUVHB-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethanol Chemical compound CN(C)CCOCCO YSAANLSYLSUVHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 7
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 6
- FZQMJOOSLXFQSU-UHFFFAOYSA-N 3-[3,5-bis[3-(dimethylamino)propyl]-1,3,5-triazinan-1-yl]-n,n-dimethylpropan-1-amine Chemical compound CN(C)CCCN1CN(CCCN(C)C)CN(CCCN(C)C)C1 FZQMJOOSLXFQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 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 description 5
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 claims description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 5
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 claims description 2
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerol group Chemical group OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 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 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229920000223 polyglycerol Polymers 0.000 description 4
- 229920005903 polyol mixture Polymers 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 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
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 2
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- LKLLNYWECKEQIB-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazinane Chemical compound C1NCNCN1 LKLLNYWECKEQIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQHHASWHOGRCRC-UHFFFAOYSA-N 1-o-[2-(2-hydroxyethoxy)ethyl] 2-o-(2-hydroxypropyl) 3,4,5,6-tetrabromobenzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound CC(O)COC(=O)C1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1C(=O)OCCOCCO OQHHASWHOGRCRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QKKSKKMOIOGASY-UHFFFAOYSA-N 2,3-dibromobut-1-ene-1,1-diol Chemical compound CC(Br)C(Br)=C(O)O QKKSKKMOIOGASY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 239000001177 diphosphate Substances 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 150000002433 hydrophilic molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- GTRSAMFYSUBAGN-UHFFFAOYSA-N tris(2-chloropropyl) phosphate Chemical compound CC(Cl)COP(=O)(OCC(C)Cl)OCC(C)Cl GTRSAMFYSUBAGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowej, cechującej się zmniejszoną palnością i zwiększonymi właściwościami fizyko-mechanicznymi, będącej produktem reakcji czynnika izocyjanianowego oraz przedmieszki poliolowej, mającej zastosowanie jako pianka w postaci sztywnej, elastycznej lub integralnej. Pianki poliuretanowe zajmują znaczącą pozycję wśród tworzyw sztucznych ze względu na możliwości ich modyfikacji w pożądanym kierunku, zmieniając rodzaj surowców, ich wzajemny stosunek ilościowy oraz warunki przetwórcze. Materiały te znajdują szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, takich jak budownictwo, przemysł tapicerski, samochodowy, odzieżowy czy lotniczy.
Wymagania stawiane piankom poliuretanowym, jako materiałom konstrukcyjnym dotyczą zasadniczo ich właściwości mechanicznych, ale też dużym problemem jest ich palność. Obecnie obserwuje się wzrost zapotrzebowania na pianki o wysokich właściwościach mechanicznych, zmniejszonej palności oraz ograniczonym dymieniu w procesie spalania.
Spalanie tworzyw sztucznych jest procesem wieloetapowym, podczas którego zachodzą liczne zjawiska fizyczne i chemiczne. Na skutek wzrostu temperatury uruchomione zostają reakcje rozkładu i pirolizy, a następnie gazyfikacja polimeru. W procesie spalania wyodrębnia się następujące etapy:
zapłon, szerzenie się płomienia, spalanie właściwe, tworzenie dymu, gaszenie płomienia. Spalanie polimeru zależy od składu, budowy chemicznej, porowatości powierzchni, gęstości, kształtu materiału 3 i wielu innych czynników. Pianki poliuretanowe o gęstości pozornej 30 kg/m3 zawierają tylko 2,5-3% stałego polimeru, więc są tworzywami o małej ilości potencjalnie palnego materiału. Mimo to są materiałami łatwopalnymi, które podczas spalania wydzielają więcej dymu niż inne polimery. W trakcie spalania polimeru, do atmosfery jest uwalniana duża ilość toksycznych gazów, takich jak: CO, HCN, HCl czy tlenki azotu.
Istnieje wiele sposobów zmniejszenia palności materiałów polimerowych. Głównymi metodami, przy pomocy których można to osiągnąć są: metody fizyczne i chemiczne.
Metody fizyczne ograniczają dopływ ciepła i dostęp tlenu do materiałów polimerowych, pogarszają warunki przepływu reagentów do czoła płomienia (wytworzenie zwęgliny) i obniżają temperaturę tworzywa w wyniku reakcji endotermicznych, którym ulega dodany do polimeru antypiren.
Metody chemiczne obejmują zmiany w składzie makrocząsteczki polimeru, poprzez wbudowanie atomów pierwiastków zmniejszających palność, mające wpływ na proces pirolizy jako inhibitory procesu spalania.
Poza palnością tworzyw sztucznych należy uwzględnić aspekt ekologiczny. Badania wykazują że wiele związków stosowanych w przemyśle tworzyw sztucznych wpływa negatywnie na środowisko. Przepisy Unii Europejskiej ograniczają stosowanie niebezpiecznych związków chemicznych, co pociąga za sobą coraz większą potrzebę poszukiwań ekologicznych surowców i rozwiązań technologicznych.
Znany jest z opisu patentowego PL nr 189670 sposób wytwarzania sztywnej samogasnącej pianki poliuretanowej. Otrzymuje się ją mieszając 1-4 części wagowych środka powierzchniowo czynnego, 50-100 części wagowych poliolu (Rokopol RF 551), 2-60 części wagowych mono- lub difosforanu tri(dietanoloaminometylo)melaminy i ewentualnie do 40 części wagowych alifatycznych pochodnych bromowych, 5-50 części wagowych poroforu oraz 0,17 części wagowych katalizatora (dilaurynian dibutylocyny). Po wymieszaniu do produktu reakcji dodaje się 7-90 części wagowych polimerycznego 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu, następnie miesza i wylewa do formy. Zgodnie z powyższym wynalazkiem stwierdzono, zastosowanie dilaurynianu dibutylocyny jako katalizatora ograniczyło użycie szkodliwych amin w procesie otrzymywania pianek poliuretanowych.
Znana jest z opisu patentowego PL nr 195392 ekologiczna sztywna pianka poliuretanowa o zmniejszonej palności. Przedmieszka poliolowa zawiera 34-79 części wagowych mieszanych polieteroli, 15-30 części wagowych dibromobutenodiolu, 5-35 części wagowych 2-(2-hydroksyetoksy)etylo-2-hydroksypropylo-3,4,5,6-tetrabromofitalanu oraz 10-20 części wagowych poroforu, który stanowi mieszanina pentanu i wody, oraz 5-30 części wagowych addytywnego antypirenu tri(2-chloropropylo)fosforanu, ewentualnie N,N-dimetylocykloheksyloaminę jako katalizator i środek powierzchniowo czynny - kopolimer krzemoorganicznopoliestrowy z czynnikiem izocyjanianowym. Zgodnie z powyższym opisem stwierdzono, że zastosowanie dwóch reaktywnych antypirenów, gdzie w jednym przypadku brom jest połączony z alifatycznym atomem węgla, a w drugim brom połączony z aromatycznym atomem węgla oraz antypirenu addytywnego, powoduje powstanie efektu synergicznego między antypirenami. Indeks tlenowy, tak otrzymanej pianki, wynosi 24,0-27,6, podczas gdy
PL 218 621 B1 dotychczas znane pianki wykazywały indeks tlenowy na poziomie. Należy jednak zwrócić uwagę, że prowadzone są obecnie liczne badania metod uniepalniania polimerów, aby wyeliminować dodatki zawierające halogeny (w tym brom).
Z opisu patentowego PL nr 198605 znana jest ekologiczna sztywna pianka poliuretanowa o zmniejszonej palności. Pianka ta jest produktem reakcji przedmieszki poliolowej w ilości 24-90 części wagowych, katalizatora przyspieszającego proces spienienia w ilości 1,0-2,5 części wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej, 1,5-4,0 części wagowych środka powierzchniowo czynnego, 10-30 części wagowych czynnika spieniającego, antypirenów zawierających brom i fosfor w ilościach od 5 do 40% wagowych elementów uniepalniających w stosunku do całej ilości przedmieszki oraz czynnika izocyjanianowego. Mieszanina reakcyjna zawiera katalizator trimeryzacji w ilości 3,0-5,0 części wagowych w stosunku do obliczonego nadmiaru czynnika izocyjanianowego. Zgodnie z powyższym wynalazkiem stwierdzono, że poprzez zastosowanie układu dwóch antypirenów, nadmiaru czynnika izocyjanianowego oraz katalizatora trimeryzacji można podwyższyć indeks tlenowy. Tym sposobem wynalazek został zmodyfikowany do zastosowania mniejszej ilości antypirenów zawierających dodatki halogenów w porównaniu do wcześniej cytowanego wynalazku, jednak obecne przepisy Unii Europejskiej obligują twórców do otrzymywania kompozycji bezhalogenowych.
Sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowej będącej produktem reakcji czynnika izocyjanianowego oraz przedmieszki poliolowej charakteryzuje się według wynalazku tym, że stosuje się czynnik izocyjanianowy w postaci polimerycznego 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu lub 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu lub izomerów 2,4- i 2,6-diizocyjanianu toluilenu lub diizocyjanianu heksametylenu w ilości od 5 do 80 części wagowych mieszaniny reakcyjnej. Przedmieszkę poliolową stosuje się w ilości od 20 do 95 części wagowych mieszaniny reakcyjnej, przy czym przedmieszka poliolowa zawiera od 10 do 90 części wagowych polieteroli, od 10 do 90 części wagowych poligliceryn otrzymywanych z produktów ubocznych syntezy biopaliw korzystnie w mieszaninach z klasycznymi poliolami w ilości od 10% do 90% wagowo w stosunku do ilości klasycznego syntetycznego poliolu, od 1 do 6 części wagowych środka powierzchniowo czynnego, korzystnie oleju silikonowego, od 1 do 4 części wagowych mieszaniny katalizatorów zawierającej 33% roztwór octanu potasu w glikolu etylenowym, 1,3,5-tris(3-dimetyloaminopropylo)heksahydro-s-triazynę lub 2-[2-(dimetyloamino)etoksy]etanol oraz od 1 do 20 części wagowych ekologicznego czynnika spieniającego. Czynnik izocyjanianowy stosuje się w ilości odpowiadającej wartości indeksu IC od 1,5 do 2,5.
Korzystnie stosuje się poligliceryny o liczbie hydroksylowej w przedziale od 100 do 500 mg KOH/g.
Korzystnie stosuje się poligliceryny będące produktem reakcji polimeryzacji przy udziale katalizatorów wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu a także glinokrzemianów, o liczbie hydroksylowej 3
290 mg KOH/g i masie cząsteczkowej od 500 do 700 g/mol oraz gęstości wynoszącej 1,0791 g/cm3 w temperaturze 25°C.
Również korzystnie stosuje się poligliceryny będące produktem reakcji polimeryzacji przy udziale katalizatorów wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu a także glinokrzemianów, o liczbie hydroksylowej 190 mg KOH/g i masie cząsteczkowej od 1000 do 1100 g/mol oraz gęstości wynoszącej 1,0387 g/cm3 w temperaturze 25°C.
Korzystnie jako ekologiczny czynnik spieniający stosuje się frakcję pentanową, korzystnie n-pentan z wodą.
Mieszanina poliolowa według wynalazku jest oparta na ekologicznym składniku mieszaniny poliolowej, jakim jest poligliceryna otrzymywana z produktów ubocznych syntezy biopaliw do silników wysokoprężnych. Biopaliwa składają się głównie z estrów metylowych kwasów tłuszczowych, które uzyskuje się w wyniku reakcji transestryfikacji triglicerydów obecnych w olejach roślinnych. Reakcja transestryfikacji zachodzi pomiędzy triglicerydami a metanolem w obecności katalizatora z funkcją zasadową. Głównym produktem tej reakcji są estry metylowe kwasów tłuszczowych, a produktem ubocznym jest gliceryna, która powstaje zawsze w ilości >12% w stosunku do otrzymanych estrów, niezależnie od rodzaju katalizatora, urządzenia lub technologii. W praktyce nie jest to czysta gliceryna, lecz mieszanina gliceryny, mono-, di-, triglicerydów, katalizatora, alkoholu alkilowego, soli lub kwasów tłuszczowych, białek, fosfolipidów oraz innych zanieczyszczeń. Ten materiał odpadowy jest obrabiany chemicznie w kierunku zwiększania frakcji poligliceryn.
Poligliceryny jako związki zakończone grupami hydroksylowymi mogą być stosowane w procesie otrzymywania sztywnych pianek poliuretanowych jako substrat wchodzący w skład mieszaniny poliolowej.
PL 218 621 B1
Poligliceryny otrzymuje się w reakcji polimeryzacji przy udziale katalizatorów zasady sodowej lub zasady potasowej, glinokrzemianów i innych związków zasadowych. Jest ona oligomerycznym, hydrofilowym związkiem o ciężarze cząsteczkowym wynoszącym około 10 000. Jest mało toksyczna i rozpuszczalna w wodzie. Znalazła zastosowanie jako: środki powierzchniowo czynne, plastyfikatory, kleje, smary, środki bakteriobójcze i środki pianotwórcze.
Główną zaletą nowej przedmieszki poliolowej jest użycie mieszaniny ekologicznej poligliceryny np. o LOH = 290 mg KOH/g (zwane PGK - produkt doświadczalny firmy eco-innova) oraz o LOH = 190 mg KOH/g (zwane Pole - produkt doświadczalny firmy eco-innova) w przedziale od 10 do 90 części wagowych i klasycznego poliolu (Rokopol RF 551) w przedziale od 10 do 90 części wagowych, (Rokopol RF 4855) w przedziale od 10 do 90 części 5 wagowych, (Rokopol G500) w przedziale od 10 do 90 części wagowych, (Rokopol G1000) w przedziale od 10 do 90 części wagowych, (Rokopol D1002) w przedziale od 10 do 90 części wagowych. Z uwagi na obecność reaktywnych grup -OH poligliceryny wbudowują się w strukturę polimeru, jednocześnie polepszając jego właściwości wytrzymałościowe. Udział poligliceryn w wytwarzaniu sztywnych pianek poliuretanowych wpływa znacząco na polepszenie właściwości fizyko-mechanicznych oraz spowalnia spalanie materiału po usunięciu źródła płomienia.
Zastosowanie poligliceryn w mieszaninie poliolowej zmniejsza palność sztywnych pianek poliuretanowych, zwiększa ich właściwości wytrzymałościowe oraz zmniejsza koszty ze względu na użycie surowca naturalnego (surowiec ze źródeł odnawialnych), zamiast droższych napełniaczy (antypirenów) podwyższających koszty otrzymywania, skutkującymi podobną odpornością na działanie ognia. Ważnym aspektem wynalazku jest zagospodarowanie odpadu powstałego przy produkcji biopaliw.
Przedmiot wynalazku został zilustrowany w przykładach wykonania, które jednak nie ograniczają jego zakresu.
P r z y k ł a d 1
Przedmieszka poliolowa została wykonana w następujący sposób: zmieszano 35 części wagowych produktu oksypropylenowania sorbitu (Rokopol RF 551) i 65 części wagowych poligliceryny (PGK o LOH = 290 mg KOH/g), po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych 33% roztworu octanu potasu w glikolu etylenowym jako katalizatora, 1,5 części wagowych katalizatora 1,3,5-tris(3-dimetyloaminopropylo)heksahydro-s-triazyny, zamiennie z 2-[2-(dimetyloamino)etoksy]etanolem, 4 części wagowe środka powierzchniowo czynnego (olej silikonowy SC-246) dokładnie wymieszano, po czym dodano 2 części wagowe n-pentanu jako czynnika spieniającego oraz wodę w ilości 4 części wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę dokładnie homogenizowano, następnie zmieszano przez 10 sekund z czynnikiem izocyjanianowym (pMDI) w ilości 80 części wagowych.
P r z y k ł a d 2
Przygotowano piankę poliuretanową o składzie przedstawionym w przykładzie 1, stosując czynnik izocyjanianowy w ilości odpowiadającej wartości indeksu IC = 2, o klasie palności B wg PN-K-02508:1999 oraz o średnich właściwościach dymowych D2 wg PN-K-02501:2000.
P r z y k ł a d 3
Przedmieszka poliolowa została wykonana w następujący sposób: zmieszano 30 części wagowych produktu oksypropylenowania sorbitu (Rokopol RF 551) i 70 części wagowych poligliceryny (Pole o LOH = 190 mg KOH/g), po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych 33% roztworu octanu potasu w glikolu etylenowym jako katalizatora, 1,5 części wagowych katalizatora 1,3,5-tris(3-dimetyloaminopropylo)heksahydro-s-triazyny, zamiennie z 2-[2-(dimetyloamino)etoksy]etanolem, 4 części wagowe środka powierzchniowo czynnego (olej silikonowy SC-246) dokładnie wymieszano, po czym dodano 2 części wagowe n-pentanu jako czynnika spieniającego oraz wodę w ilości 4 części wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę dokładnie homogenizowano, następnie zmieszano przez 10 sekund z czynnikiem izocyjanianowym (pMDI) w ilości 80 części wagowych.
P r z y k ł a d 4
Przedmieszka poliolowa została wykonana w następujący sposób: zmieszano 30 części wagowych produktu oksypropylenowania sorbitu (Rokopol DI002), 35 części wagowych poligliceryny (PGK o LOH = 290 mg KOH/g) i 35 części wagowych poligliceryny (Pole o LOH = 190 mg KOH/g), po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych 33% roztworu octanu potasu w glikolu etylenowym jako katalizatora, 1,5 części wagowych katalizatora 1,3,5-tris(3-dimetyloaminopropylo)heksahydro-striazyny, zamiennie z 2-[2-(dimetyloamino)etoksy]etanolem, 4 części wagowe środka powierzchniowo
PL 218 621 B1 czynnego (olej silikonowy SC-246) dokładnie wymieszano, po czym dodano 2 części wagowe n-pentanu jako czynnika spieniającego oraz wodę w ilości 4 części wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę dokładnie homogenizowano, następnie zmieszano przez 10 sekund z czynnikiem izocyjanianowym (pMDI) w ilości 80 części wagowych.
P r z y k ł a d 5
Przygotowano piankę poliuretanową o składzie jak w przykładzie 4, stosując czynnik izocyjanianowy w ilości odpowiadającej wartości indeksu IC = 2 o klasie palności B wg PN-K-02508:1999 oraz o średnich właściwościach dymowych D2 wg PN-K-02501:2000.
P r z y k ł a d 6
Przedmieszka poliolowa została wykonana w następujący sposób: zmieszano 10 części wagowych produktu oksypropylenowania sorbitu (Rokopol RF 551), 10 części wagowych polioksyalkilenotriolu (Rokopol G 500), 10 części wagowych polioksypropylenodiolu (Rokopol DI002) i 70 części wagowych poligliceryny (PGK o LOH = 290 mg KOH/g, zamiennie Pole o LOH = 190 mg KOH/g), po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych 33% roztworu octanu potasu w glikolu etylenowym jako katalizatora, 1,5 części wagowych katalizatora 1,3,5-tris(3-dimetyloaminopropylo)heksahydro-striazyny, zamiennie z 2-[2-(dimetyloamino)etoksy]etanolem, 4 części wagowe środka powierzchniowo czynnego (olej silikonowy SC-246) dokładnie wymieszano, po czym dodano 2 części wagowe n-pentanu jako czynnika spieniającego oraz wodę w ilości 4 części wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę dokładnie homogenizowano, następnie zmieszano przez 10 sekund z czynnikiem izocyjanianowym (pMDI) w ilości 80 części wagowych.
P r z y k ł a d 7
Przedmieszka poliolowa została wykonana w następujący sposób: zmieszano 35 części wagowych produktu oksypropylenowania sorbitu (Rokopol RF 551) i 65 części wagowych poligliceryny o LOH = 100 mg KOH/g, po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych 33% roztworu octanu potasu w glikolu etylenowym jako katalizatora, 1,5 części wagowych katalizatora 1,3,5-tris(3-dimetyloaminopropylo)heksahydro-s-triazyny, zamiennie z 2-[2-(dimetyloamino)etoksy]etanolem, 4 części wagowe środka powierzchniowo czynnego (olej silikonowy SC-246) dokładnie wymieszano po czym dodano 2 części wagowe n-pentanu jako czynnika spieniającego oraz wodę w ilości 4 części wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę dokładnie homogenizowano, następnie zmieszano przez 10 sekund z czynnikiem izocyjanianowym (pMDI) w ilości 80 części wagowych.
P r z y k ł a d 8
Przedmieszka poliolowa została wykonana w następujący sposób: zmieszano 35 części wagowych produktu oksypropylenowania sorbitu (Rokopol RF 551) i 65 części wagowych poligliceryny o LOH = 500 mg KOH/g, po zmieszaniu składników dodano 1,5 części wagowych 33% roztworu octanu potasu w glikolu etylenowym jako katalizatora, 1,5 części wagowych katalizatora 1,3,5-tris(3-dimetyloaminopropylo)heksahydro-s-triazyny, zamiennie z 2-[2-(dimetyloamino)etoksy]etanolem, 4 części wagowe środka powierzchniowo czynnego (olej silikonowy SC-246) dokładnie wymieszano po czym dodano 2 części wagowe n-pentanu jako czynnika spieniającego oraz wodę w ilości 4 części wagowych w stosunku do przedmieszki poliolowej. Tak przygotowaną przedmieszkę dokładnie homogenizowano, następnie zmieszano przez 10 sekund z czynnikiem izocyjanianowym (pMDI) w ilości 80 części wagowych.
Claims (5)
1. Sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowej będącej produktem reakcji czynnika izocyjanianowego oraz przedmieszki poliolowej, znamienny tym, że stosuje się czynnik izocyjanianowy w postaci polimerycznego 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu lub 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu lub izomerów 2,4- i 2,6-diizocyjanianu toluilenu lub diizocyjanianu heksametylenu w ilości od 5 do 80 części wagowych mieszaniny reakcyjnej, a przedmieszkę poliolową w ilości od 20 do 95 części wagowych mieszaniny reakcyjnej, przy czym przedmieszka poliolowa zawiera od 10 do 90 części wagowych polieteroli, od 10 do 90 części wagowych poligliceryn otrzymywanych z produktów ubocznych syntezy biopaliw korzystnie w mieszaninach z klasycznymi poliolami w ilości od 10% do 90% wagowo w stosunku do ilości klasycznego syntetycznego poliolu, od 1 do 6 części wagowych środka powierzchniowo czynnego, korzystnie oleju silikonowego, od 1 do 4 części wagowych miesza6
PL 218 621 B1 niny katalizatorów zawierającej 33% roztwór octanu potasu w glikolu etylenowym, 1,3,5-tris(3-dimetyloaminopropylo)heksahydro-s-triazynę lub 2-[2-[dimetyloamino)etoksy]etanol oraz od 1 do 20 części wagowych ekologicznego czynnika spieniającego, zaś czynnik izocyjanianowy stosuje się w ilości odpowiadającej wartości indeksu IC od 1,5 do 2,5.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się poligliceryny o liczbie hydroksylowej w przedziale od 100 do 500 mg KOH/g.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się poligliceryny będące produktem reakcji polimeryzacji przy udziale katalizatorów wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu a także glinokrzemianów, o liczbie hydroksylowej 290 mg KOH/g i masie cząsteczkowej od 500 do 3
700 g/mol oraz gęstości wynoszącej 1,0791 g/cm3 w temperaturze 25°C.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się poligliceryny będące produktem reakcji polimeryzacji przy udziale katalizatorów wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu a także glinokrzemianów, o liczbie hydroksylowej 190 mg KOH/g i masie cząsteczkowej od 1000 do 3
1100 g/mol oraz gęstości wynoszącej 1,0387 g/cm3 w temperaturze 25°C.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako ekologiczny czynnik spieniający stosuje się frakcję pentanową, korzystnie n-pentan z wodą.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL392064A PL218621B1 (pl) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL392064A PL218621B1 (pl) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL392064A1 PL392064A1 (pl) | 2012-02-13 |
| PL218621B1 true PL218621B1 (pl) | 2015-01-30 |
Family
ID=45699213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL392064A PL218621B1 (pl) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL218621B1 (pl) |
-
2010
- 2010-08-05 PL PL392064A patent/PL218621B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL392064A1 (pl) | 2012-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102195493B1 (ko) | 난연성 폴리우레탄 발포체 및 그의 제조 방법 | |
| JP3987068B2 (ja) | ポリウレタンフォームのための（アルキル置換）トリアリールホスフェートエステルと燐含有難燃剤とのブレンド | |
| US9676896B2 (en) | Sugar-based polyurethanes, methods for their preparation, and methods of use thereof | |
| KR20110094006A (ko) | 인계 난연제 및 이를 위한 적용분야 | |
| JP2019522098A (ja) | ポリウレタンフォーム形成組成物、その組成物を使用した低密度フォームの製造方法、そこから形成したフォーム | |
| JP6235247B2 (ja) | ポリウレタンフォーム | |
| JP2012046589A (ja) | ポリウレタンフォーム | |
| CN103974990A (zh) | 基于糖的聚氨酯、其制备方法、及其使用方法 | |
| JP5386223B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム | |
| JP5462507B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物 | |
| JP5085064B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| WO2025085225A1 (en) | Polyisocyanurate foam-forming compositions, polyisocyanurate foams, insulated assemblies, and methods of making thereof | |
| JP3902143B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| PL218621B1 (pl) | Sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowej | |
| JP2010222399A (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物 | |
| JP4881139B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| TW200835704A (en) | Polyurethane foam containing flame-retardant mixture | |
| PL218718B1 (pl) | Sposób wytwarzania ekologicznej sztywnej pianki poliuretanowej | |
| JP7681439B2 (ja) | ポリオール組成物、難燃性硬質ポリウレタンフォーム及びその製造方法 | |
| AU2012386487B2 (en) | Sugar-based polyurethanes, methods for their preparation, and methods of use thereof | |
| JP2008001805A (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| EP3134490B1 (en) | Flame retardant additive composition comprising cyclic phosphonate blend and bis-phosphate ester, and polyurethane foam containing the same | |
| JP2006291101A (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| JP4178389B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物、及び該組成物を用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| KR20250129446A (ko) | 친환경 준불연 폴리우레탄 조성물 및 이의 제조방법 |