PL248244B1 - Bezhalogenowa, samogasnąca pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa o poprawionych właściwościach użytkowych i sposób jej otrzymywania - Google Patents

Bezhalogenowa, samogasnąca pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa o poprawionych właściwościach użytkowych i sposób jej otrzymywania

Info

Publication number
PL248244B1
PL248244B1 PL445005A PL44500523A PL248244B1 PL 248244 B1 PL248244 B1 PL 248244B1 PL 445005 A PL445005 A PL 445005A PL 44500523 A PL44500523 A PL 44500523A PL 248244 B1 PL248244 B1 PL 248244B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
mixture
rpm
flame retardant
added
Prior art date
Application number
PL445005A
Other languages
English (en)
Other versions
PL445005A1 (pl
Inventor
Piotr Jankowski
Ewa Górecka
Weronika PIETRUSZKA
Weronika Pietruszka
Katarzyna Bieniek
Izabella Legocka
Irena Grzywa-Niksińska
Barbara Szczepaniak
Original Assignee
Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Chemii Przemyslowej Imienia Profesora Ignacego Moscickiego
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 Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Chemii Przemyslowej Imienia Profesora Ignacego Moscickiego filed Critical Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Chemii Przemyslowej Imienia Profesora Ignacego Moscickiego
Priority to PL445005A priority Critical patent/PL248244B1/pl
Publication of PL445005A1 publication Critical patent/PL445005A1/pl
Publication of PL248244B1 publication Critical patent/PL248244B1/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
    • 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
    • C08G18/0838Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141Hydrocarbons
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/014Stabilisers against oxidation, heat, light or ozone
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/016Flame-proofing or flame-retarding additives
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania pianki poliuretanowo-poliizocyjanurowej, który prowadzi się etapowo, wprowadzając składniki w odpowiedniej kolejności i każdorazowo intensywnie je mieszając do uzyskania homogenicznej dyspersji, następująco: do mieszaniny zawierającej 27% - 30% wag. poliolu, 0,15% - 0,18% wag. katalizatora startu, 0,70% - 0,75% wag. katalizatora trimeryzacji, 0,80% - 0,90% wag. silikonu i 0,20% - 0,25% wag. wody dodaje się kolejno: 2% - 10% wag. antypirenu, 0,2% – 2,0% wag. dodatku poprawiającego właściwości termoizolacyjne. 0,5% - 2,0% wag. dodatku biobójczego, 4,0% - 4,5% wag. pentanu, 55% - 60% wag. izocyjanianu. Wynalazkiem jest także pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa stanowiąca produkt otrzymany w katalizowanej reakcji 27% - 30% wag. poliolu z 55% - -60% wag. izocyjanianu, 4,0% - 4,5% wag. pentanu, 0,20% - 0,25% wag. wody oraz 0,80% - 0,90% wag. silikonu, 2% - 10% wag. antypirenu, 0,2% - 2,0% wag. dodatku poprawiającego właściwości termoizolacyjne, 0,5% - 2,0% wag. dodatku biobójczego, prowadzonej powyżej określonym sposobem.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest nowa pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa (PUR/PIR) o dodatkowych właściwościach izolacyjnych oraz ograniczonej palności, nadanej jej przez dodatek antypirenów typu IFR (j. ang. Intumescent Flame Retardant), odporna na działanie mikroorganizmów. Wynalazkiem jest również sposób otrzymywania nowej bezhalogenowej pianki PUR/PIR.
W wielu gałęziach przemysłu wdrażane są obecnie rozwiązania zmierzające do redukcji gazów cieplarnianych. W ramach prac Komisji Parlamentu Europejskiego opracowano nową strategię wzrostu dla krajów Unii Europejskiej, której celem jest ograniczenie niekorzystnych zmian klimatycznych (The European Green Deal, Brussels, 11.12.2019 COM(2019) 640 final). W ostatecznym założeniu zakłada się brak emisji netto gazów cieplarnianych w 2050 roku oraz uniezależnienie wzrostu gospodarczego od zużycia zasobów naturalnych.
W budownictwie stosowane są pianki PUR/PIR jako materiały izolacyjne, które łączą w sobie cechy pianek poliuretanowych (PUR) oraz poliizocyjanurowych (PIR). Otrzymuje się je w wyniku procesu spieniania w obecności specyficznego układu katalitycznego. W reakcji policyklotrimeryzacji aromatycznych wieloizocyjanianów powstają pierścienie poliizocyjanurowe nadające piance specyficzne i pożądane właściwości.
Pianki PUR/PIR stosowane jako izolacje w budynkach modułowych powinny charakteryzować się odpowiednimi wartościami przewodnictwa cieplnego (λ), ciepła właściwego (Cp) oraz dyfuzyjności cieplnej (a). W praktyce przemysłowej palność pianek PUR/PIR obniża się często za pomocą dodatków zawierających halogeny, np. tri(2-chloro-1-metyloetylo)fosforan (TCPP) (Xu D., Yu K., Qian K. Polymer Testing 2018, 67, 159-168, WO2009007715A1). Istotnym problemem stosowania halogenowych antypirenów jest emisja toksycznych i żrących gazów podczas pożaru, stąd ogranicza się stopniowo użycie tych związków. Są one zastępowane antypirenami bezhalogenowymi, które niestety z reguły charakteryzują się mniejszą efektywnością działania (Jankowski P, Kijowska D. Polimery, 2016, 61 (5), 327-333). Z tego powodu muszą być stosowane w dużych ilościach, co z kolei przekłada się na pogorszenie właściwości mechanicznych wyrobów z ich udziałem.
Bezhalogenowe dodatki ograniczające palność stosowane do pianek PUR/PIR można podzielić na reaktywne, addytywne oraz powłoki. Zawierają one głównie fosfor, azot, krzem i siarkę. Aktualnie coraz bardziej popularne stają się antypireny typu IFR, które głównie składają się z: katalizatora kwasowego (np. fosforany lub estry fosforanowe), środków zwęglających (np. pentaerytrytol), środków pęczniejących (odpowiadających za ekspansję tworzącą zwęgloną powłokę), środków działających synergicznie.
Antypirenem niehalogenowym z grupy addytywnych jest grafit ekspandujący. W odpowiedniej temperaturze dodatek ten może rozszerzać się i tworzyć pęczniejącą warstwę, która zabezpiecza piankę przed dostępem tlenu z powietrza, redukując w ten sposób jej spalanie. Niestety dodatek grafitu może prowadzić do znacznego pogorszenia właściwości mechanicznych otrzymanych materiałów (S. Duquesne, M. Le Bras, S. Bourbigot, R. Delobel, H. Vezin, G. Camino, B. Eling, Ch. Lindsay, T. Roels: Fire and Materials an international Journal 2003, 27 (3), 103-117). Znane są również przykłady jednoczesnego zastosowania grafitu ekspandującego (EG) oraz polifosforanu amonu (APP) w celu uniepalnienia pianki poliuretanowej, gdzie podczas spalania tworzyła się na jej powierzchni fosforowo-węglowa struktura poliaromatyczna (X.Y. Pang, Y.P. Xin, X.Z. Shi, J.Z. Xu: Polym. Eng. Sci. 2019, 59, 1381-1394).
Dużą grupę antypirenów bezhalogenowych stanowią dodatki fosforowo-azotowe, które cechuje niska toksyczność, dobra zdolność do zwęglania oraz wysoka ognioodporność. Należą do nich m.in.: polifosforan amonu (APP), polifosforan melaminy (MPP), fosfonian amino-trimetylo cyrkonu (Zr-AMP) oraz cyjanuran melaminy (MC). Niestety, ze względu na duży rozmiar cząstek tych dodatków oraz najprawdopodobniej z powodu konieczności stosowania relatywnie dużych ich ilości, modyfikowane pianki wykazywały pogorszenie właściwości fizyko-mechanicznych.
Inną znaną grupą antypirenów są glinokrzemiany o wewnętrznej strukturze na poziomie nanometrycznym, takie jak różnego rodzaju nanoglinki, np. montmorylonit, które nie tylko poprawiają ognioodporność, ale również mogą poprawić właściwości fizyko-mechaniczne polimeru. Jednak badania dowiodły, że krzemiany warstwowe powodują efekt uniepalniania tylko w fazie skondensowanej i nie hamują płomienia w fazie gazowej (Y.L. Liu, J.Y. He, R.J. Yang: J. Mater. Sci. 2016, 52, 1-13). Stwierdzono, że w celu ograniczenia palności w każdej fazie, należy w odpowiednim stosunku ilościowym zastosować układ zawierający montmorylonit, APP oraz TPP (fosforan trifenylu) (X. Zheng, G. Wang, W. Xu: Polym.
Degrad. Stabil. 2014, 101, 32-39), jednak są to nadal znaczne ilości antypirenów w recepturze pianki poliuretanowej.
W praktyce przemysłowej jako antypireny pianek poliuretanowych stosowane są również wodorotlenki niektórych metali, takie jak wodorotlenek glinu (ATH), czy wapnia, które nie tylko obniżają palność, ale także redukują ilość toksycznych gazów generowanych podczas spalania. Wadą jest jednak konieczność stosowania ich w stosunkowo dużych ilościach (np. 50%w ATH), co sprawia, że są to już raczej kompozyty aniżeli pianki PUR/PIR (J. (CM) Kao, Wen-Pei Sung i R. Chen: Applied Mechanics and Materials 2013, 368-370, 741-746).
Znaną grupą modyfikatorów pianek poliuretanowych są aerożele krzemionkowe. Są one bardzo dobrymi izolatorami termicznymi ze względu na swoją niewielką wagę oraz wyjątkowo małych rozmiarów pory, które minimalizują przenoszenie ciepła. W opisie zgłoszenia patentowego US20200217068A1 ujawniono sposób otrzymywania pianki PUR z użyciem areożelu krzemionkowego oraz sadzy.
Każda modyfikacja pianek PUR/PIR zmienia ich poszczególne właściwości, czasem powodując pogorszenie właściwości mechanicznych końcowych wyrobów (Wang S.X., Zhao H.B., Rao W.H., Huang S.C., Wang T., Lioa W., Wang Y.Z. Polymer 2018, 153, 616-625.). Wprowadzanie do systemów PUR/PIR różnego rodzaju dodatków każdorazowo wymaga uwzględnienia ich wpływu na piankę (jej wzrost podczas otrzymywania i końcowe właściwości) oraz wzajemnych oddziaływań pomiędzy sobą.
Zgodnie z wynalazkiem do dwuskładnikowych układów PUR/PIR wprowadza się dodatek poprawiający właściwości termoizolacyjne produktu (np. modyfikowany aerożel), bezhalogenowy antypiren (efektywnie ograniczający palność) oraz środek biobójczy (wzmacniający odporność na grzyby i bakterie).
Wynalazek rozwiązuje problem otrzymywania pianek PUR/PIR zawierających szkodliwe związki halogenowe oraz zawierających duże ilości dodatków koniecznych do osiągnięcia wymaganego efektu.
Zmodyfikowana sposobem według wynalazku pianka PUR/PIR przeznaczona jest do stosowania jako materiał izolacyjny (np. w budownictwie modułowym). Pianka charakteryzuje się efektywnie ograniczoną palnością uzyskaną bez użycia związków halogenowych, poprawionymi właściwościami izolacyjnymi, o zwiększonej odporności na działanie grzybów i bakterii.
Sposób otrzymywania pianki poliuretanowo-poliizocyjanurowej (PUR/PIR) w reakcji izocyjanianu z poliolem w obecności katalizatora startu, katalizatora trimeryzacji, pentanu, wody oraz silikonu, według wynalazku polega na tym, że prowadzi się go etapowo, wprowadzając składniki w odpowiedniej kolejności i każdorazowo intensywnieje mieszając do uzyskania homogenicznej dyspersji, następująco:
a) do mieszaniny zawierającej 27-30% wag. poliolu, 0,15-0,18% wag. katalizatora startu, 0,700,75% wag. katalizatora trimeryzacji, 0,80-0,90% wag. silikonu i 0,20-0,25% wag. wody dodaje się:
b) 2-10% wag. antypirenu bezhalogenowego, w szczególności w postaci mieszaniny związków: grafitu ekspandującego, poli(fosforanu amonu), pentaerytrytolu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, poli(fosforanu melaminy), czerwonego fosforu, cynianu cynku lub cyjanuranu melaminy,
c) 0,2-2,0% wag. dodatku poprawiającego właściwości termoizolacyjne, w szczególności aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliolem,
d) 0,5-2,0% wag. dodatku biobójczego, w szczególności zawierającego biologicznie aktywne substancje roślinne oraz ciecze jonowe z grupy czwartorzędowych soli amoniowych, a następnie:
e) 4,0-4,5% wag. pentanu,
f) 55-60% wag. izocyjanianu.
Na potrzeby wynalazku stosuje się dowolny znany wysokosprawny sposób mieszania mechanicznego, który zapewni uzyskanie każdorazowo homogenicznej dyspersji w stosunkowo krótkich przedziałach czasowych (intensywne mieszanie). Zanim zostanie wprowadzony każdy kolejny dodatek, układ powinien być homogeniczny.
Korzystnie antypiren dodaje się mieszając składniki z szybkością 1000-1800 obr/min, w czasie 60-120 s.
Korzystnie dodatek poprawiający właściwości termoizolacyjne wprowadza się mieszając składniki z szybkością 1000-1800 obr/min, w czasie 45-60 s.
Korzystnie dodatek biobójczy wprowadza się mieszając składniki z szybkością 1000-1500 obr/min, w czasie 60-120 s.
Korzystnie pentan dodaje się mieszając składniki z szybkością 700-1000 obr/min, w czasie 30-120 s.
Korzystnie izocyjanian dodaje się mieszając składniki z szybkością 700-2000 obr/min, w czasie 8-12 s.
Korzystnie antypiren dodaje się w ilości 4-6% wag.
Korzystnie dodatek poprawiający właściwości termoizolacyjne dodaje się w ilości 0,3-0,7% wag.
Korzystnie dodatek biobójczy dodaje się w ilości 1,40-1,80% wag.
Dodatek biobójczy może być wprowadzony do pianki PUR/PIR nie tylko w trakcie jej syntezy, lecz również można go wprowadzać na powierzchnię gotowej pianki otrzymanej powyżej ujawnionym sposobem. W tym przypadku dodatek biobójczy dodaje się korzystnie w ilości 0,5-4,5% wag.
W celu zwiększenia efektywności działania korzystnie jest stosować antypiren w postaci mieszaniny substancji ograniczających palność polimerów, korzystnie mieszaninę grafitu ekspandującego, polifosforanu amonu), pentaerytrytolu, ewentualnie z dodatkiem cyjanuranu melaminy i/lub cynianu cynku.
Korzystnie jako antypiren stosuje się, otrzymaną przez fizyczne zmieszanie składników, mieszaninę 27-37% wag. grafitu ekspandującego, 26-29% wag. polifosforanu amonu), 19-37% wag. pentaerytrytolu, 0-21% wag. cyjanuranu melaminy, 0-4% wag. cynianu cynku. Mieszanina taka znana jest ze stanu techniki, przykładowo z polskiego opisu patentowego PAT.235815.
Również korzystnie jako antypiren stosuje się, otrzymaną przez fizyczne zmieszanie składników, mieszaninę 18-22% wag. grafitu ekspandującego, 26-29% wag. polifosforanu amonu), 18-22% wag. pentaerytrytolu.
Jako antypiren zaleca się stosować dodatki ograniczające palność przeznaczone do tworzyw sztucznych typu uretanowego, korzystnie mieszaninę modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu amonu), ewentualnie z dodatkiem polifosforanu melaminy), czerwonego fosforu, cynianu cynku, grafitu ekspandującego i/lub cyjanuranu melaminy. Antypiren taki został opisany w zgłoszeniu patentowym P-445009 z dnia 25.05.2023 r. pt. „Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej oraz kompozycja zmniejszająca palność tworzyw sztucznych”.
Korzystnie jako antypiren stosuje się, otrzymaną przez fizyczne zmieszanie składników, mieszaninę 16-40% wag. modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, 28,5-66% wag. polifosforanu amonu), 0-28,5% wag. polifosforanu melaminy), 0-11,5% wag. czerwonego fosforu, 0-4% wag. cynianu cynku, 0-17% wag. grafitu ekspandującego, 0-32,5% wag. cyjanuranu melaminy.
Korzystnie stosuje się żywicę otrzymaną w reakcji formaldehydu z fenolem w obecności kwasu szczawiowego oraz dodatku modyfikującego wybranego z grupy haloizyt w ilości 0-3,5% wag., grafit ekspandujący 0-46% wag., polifosforan amonu) 0-19% wag., cynian cynku 0-14% wag., cyjanuran melaminy 0-7,5% wag., korzystniej ich mieszaniny. Żywicę fenolowo-formaldehydową tak zmodyfikowaną opisano w zgłoszeniu patentowym P-445009 z dnia 25.05.2023 r. pt. „Sposób otrzymywania modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej oraz kompozycja zmniejszająca palność tworzyw sztucznych”.
Korzystnie jako dodatek zwiększający właściwości termoizolacyjne stosuje się aerożel krzemionkowy modyfikowany poliolem w ilości od 0,01 do 50% wag. w przeliczeniu na krzemionkę. Dodatek taki został opisany w zgłoszeniu patentowym P-445007 z dnia 25.05.2023 r. pt. „Sposób otrzymywania modyfikowanych aerożeli krzemionkowych oraz modyfikator aerożeli krzemionkowych”.
Aktualnie podejmowane na świecie działania zmierzają do ograniczenia negatywnych skutków wyłącznie chemicznego zabezpieczania różnego rodzaju materiałów przed mikroorganizmami. Dlatego w sposobie według wynalazku jako dodatek biobójczy zaleca się stosować hybrydowy środek biobójczy zawierający roślinne substancje o właściwościach biobójczych oraz ciecze jonowe.
Jako dodatek biobójczy korzystnie stosuje się ekstrakt z kapusty oraz chlorek didecylodimetyloamoniowy, zmieszane w stosunku procentowym od 0,1-99,9% do 99,9-0,1%. Dodatek taki został opisany w zgłoszeniu patentowym P-445010 z dnia 25.05.2023 r. „Hybrydowe środki biobójcze”.
Jak już wspomniano, dodatek taki może być aplikowany także na powierzchnię gotowej pianki PUR/PIR otrzymanej powyżej ujawnionym sposobem.
Wynalazkiem jest także pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa (PUR/PIR) stanowiąca produkt otrzymany w katalizowanej reakcji 27-30% wag. poliolu z 55-60% wag. izocyjanianu, 4,0-4,5% wag. pentanu, 0,20-0,25% wag. wody oraz 0,80-0,90% wag. silikonu, 2-10% wag. antypirenu bezhalogenowego, w szczególności w postaci mieszaniny związków: grafitu ekspandującego, polifosforanu amonu), pentaerytrytolu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy), czerwonego fosforu, cynianu cynku lub cyjanuranu melaminy, 0,2-2,0% wag. dodatku poprawiającego właściwości termoizolacyjne, w szczególności aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliolem, oraz ewentualnie 0,5-2,0% wag. dodatku biobójczego, w szczególności zawierającego ekstrakt z kapusty oraz chlorek didecylodimetyloamoniowy, prowadzonej powyżej określonym sposobem.
Korzystnie antypiren stanowi mieszanina 27-37% wag. grafitu ekspandującego, 26-29% wag. polifosforanu amonu), 19-37% wag. pentaerytrytolu, 0-21% wag. cyjanuranu melaminy, 0-4% wag. cynianu cynku.
Również korzystnie antypiren stanowi mieszanina 18-22% wag. grafitu ekspandującego, 26-29% wag. polifosforanu amonu), 18-22% wag. pentaerytrytolu.
Antypiren także korzystnie stanowi mieszanina 16-40% wag. modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, 28,5-66% wag. polifosforanu amonu, 0-28,5% wag. polifosforanu melaminy, 0-11,5% wag. czerwonego fosforu, 0-4% wag. cynianu cynku, 0-17% wag. grafitu ekspandującego, 0-32,5% wag. cyjanuranu melaminy.
Korzystnie dodatek zwiększający właściwości termoizolacyjne stanowi aerożel krzemionkowy modyfikowany poliolem w ilości od 0,01 do 50% wag. w przeliczeniu na krzemionkę.
Korzystnie dodatek biobójczy zawiera ekstrakt z kapusty oraz ciecz jonową chlorek didecylodimetyloamoniowy, zmieszane w stosunku procentowym od 0,1-99,9% do 99,9-0,1%.
Otrzymana pianka PUR/PIR może być stosowana samodzielnie jako wypełnienie konstruowanych ścian lub stanowić wewnętrzną część wielowarstwowej ściany, której okładziny stanowią odpowiednio profilowane blachy. Pianka według wynalazku łączy w sobie cechy aktualnie na rynku wymagane od wyrobów izolacyjnych stosowanych w różnego typu budownictwie, w szczególności w budownictwie modułowym. Otrzymana pianka PUR/PIR charakteryzuje się współczynnikiem przewodzenia ciepła obniżonym o 4 do 6% w stosunku do pianki niemodyfikowanej, obniżoną palnością scharakteryzowaną wskaźnikiem tlenowym większym o 10 do 34% w stosunku do pianki niemodyfikowanej i odpornością na działanie bakterii i grzybów (odporność grzybostatyczna, bakteriostatyczna, grzybobójcza, bakteriobójcza).
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady nieograniczające zakresu wnioskowanej ochrony.
Przykład 1.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 83,98 g poliolu, 0,50 g katalizatora startu, 2,18 g katalizatora trimeryzacji, 2,52 silikonu, 0,67 g wody. Następnie dodano 15,12 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, grafitu ekspandującego oraz pentaerytrytolu we wzajemnych stosunkach wagowych 60/20/20. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 1,47 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 45 s przy obrotach 1500 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy na bazie ekstraktu z kapusty i cieczy jonowej Arquad w ilości 4,69 g i mieszano przez 105 s przy obrotach 1100 obr/min. Po dodaniu 12,51 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 43 s wprowadzono 176,36 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 10 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej, a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 24,6% (20% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02615 (6% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów z grupy Escherichia coli, Bacillus cereus, Rhodotorula rubra, Aspergillus versicolor, Penicillinum chrysogenum, Cladosporium herbarum. We wszystkich opisanych przykładach odporność tę potwierdzono opracowaną własną metodą badawczą oraz badaniami mikrobiologicznymi prowadzonymi wg norm PN-EN 1040:2006, PN-EN 1275.
P r z y k ł a d 2.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 83,98 g poliolu, 0,50 g katalizatora startu, 2,18 g katalizatora trimeryzacji, 2,52 silikonu, 0,67 g wody. Następnie dodano 15,12 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy, czerwonego fosforu oraz cynianu cynku we wzajemnych stosunkach wagowych 46/20/20/11/3. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 1,47 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 45 s przy obrotach 1500 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 4,69 g i mieszano przez 105 s przy obrotach 1100 obr/min. Po dodaniu 12,51 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 43 s wprowadzono 176,36 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 9 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 26,8% (31% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02706 (3% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
Przykład 3.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 86,15 g poliolu, 0,52 g katalizatora startu, 2,24 g katalizatora trimeryzacji, 2,58 silikonu, 0,69 g wody. Następnie dodano 7,75 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, grafitu ekspandującego oraz pentaerytryto lu we wzajemnych stosunkach wagowych 60/20/20. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1100 obr/min. W dalszej kolejności dodano 1,51 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 55 s przy obrotach 1250 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 4,81 g i mieszano przez 110 s przy obrotach 1200 obr/min. Po dodaniu 12,84 g pentanu i mieszaniu 900 obr/min w czasie 75 s wprowadzono 180,91 g izocyjanianu mieszając całość 1400 obr/min w czasie 9 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 23,3% (14% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02618 (6% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
P r z y k ł a d 4.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 80,60 g poliolu, 0,48 g katalizatora startu, 2,10 g katalizatora trimeryzacji, 2,42 silikonu, 0,64 g wody. Następnie dodano 26,6 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, grafitu ekspandującego oraz pentaerytrytolu we wzajemnych stosunkach wagowych 60/20/20. Całość mieszano przez 110 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 1,41 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 4,50 g i mieszano przez 110 s przy obrotach 1200 obr/min. Po dodaniu 12,00 g pentanu i mieszaniu 900 obr/min w czasie 75 s wprowadzono 169,25 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 12 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 27,8% (36% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02605 (6% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
P r z y k ł a d 5.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 86,15 g poliolu, 0,52 g katalizatora startu, 2,24 g katalizatora trimeryzacji, 2,58 silikonu, 0,69 g wody. Następnie dodano 7,75 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy, czerwonego fosforu oraz cynianu cynku we wzajemnych stosunkach wagowych 46/20/20/11/3. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1100 obr/min. W dalszej kolejności dodano 1,51 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 55 s przy obrotach 1250 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 4,81 g i mieszano przez 110 s przy obrotach 1200 obr/min. Po dodaniu 12,84 g pentanu i mieszaniu 900 obr/min w czasie 75 s wprowadzono 180,91 g izocyjanianu mieszając całość 1400 obr/min w czasie 9 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 23,9% (17% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02716 (3% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
Przykład 6.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 80,60 g poliolu, 0,48 g katalizatora startu, 2,10 g katalizatora trimeryzacji, 2,42 silikonu, 0,64 g wody. Następnie dodano 26,6 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy, czerwonego fosforu oraz cynianu cynku we wzajemnych stosunkach wagowych 46/20/20/11/3. Całość mieszano przez 110 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 1,41 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy w ilości 4,50 g i mieszano przez 110 s przy obrotach 1200 obr/min. Po dodaniu 12,00 g pentanu i mieszaniu 900 obr/min w czasie 75 s wprowadzono 169,25 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 12 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 28,2% (38% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02688 (4% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
P r z y k ł a d 7.
W mieszalniku o pojemności 2500 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 279,93 g poliolu, 1,98 g katalizatora startu, 7,28 g katalizatora trimeryzacji, 8,40 silikonu, 2,24 g wody. Następnie dodano 50,39 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, grafitu ekspandującego oraz pentaerytrytolu we wzajemnych stosunkach wagowych 60/20/20. Całość mieszano przez 90 s przy obrotach 1000 obr/min. W dalszej kolejności dodano 4,90 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 60 s przy obrotach 1000 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 15,62 g i mieszano przez 105 s przy obrotach 1000 obr/min. Po dodaniu 41,71 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 72 s wprowadzamy 587,86 g izocyjanianu mieszając całość 700 obr/min w czasie 10 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 24,1% (18% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02625 (6% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
Przykład 8.
W mieszalniku o pojemności 2500 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 447,89 g poliolu, 2,69 g katalizatora startu, 11,65 g katalizatora trimeryzacji, 13,43 silikonu, 3,58 g wody. Następnie dodano 80,62 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, grafitu ekspandującego oraz pentaerytrytolu we wzajemnych stosunkach wagowych 60/20/20. Całość mieszano przez 110 s przy obrotach 1000 obr/min. W dalszej kolejności dodano 7,84 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 120 s przy obrotach 1000 obr/min. Następnie wprowadzono dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 24,99 g i mieszano przez 105 s przy obrotach 700 obr/min. Po dodaniu 66,73 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 120 s wprowadzamy 940,57 g izocyjanianu mieszając całość 700 obr/min w czasie 10 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 24,0% (17% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02629 (6% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
Przykład 9.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 83,80 g poliolu, 0,50 g katalizatora startu, 2,18 g katalizatora trimeryzacji, 2,51 silikonu, 0,67 g wody. Następnie dodano 15,09 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy, czerwonego fosforu oraz cynianu cynku we wzajemnych stosunkach wagowych 46/20/20/11/3. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 2,10 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 45 s przy obrotach 1500 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 4,68 g i mieszano przez 105 s przy obrotach 1100 obr/min. Po dodaniu 12,49 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 43 s wprowadzono 175,99 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 9 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 26,1% (27% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02695 (3% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
P r z y k ł a d 10.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 83,80 g poliolu, 0,50 g katalizatora startu, 2,18 g katalizatora trimeryzacji, 2,51 silikonu, 0,67 g wody. Następnie dodano 15,09 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy, czerwonego fosforu oraz cynianu cynku we wzajemnych stosunkach wagowych 46/20/20/11/3. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 2,10 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 45 s przy obrotach 1500 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 4,68 g i mieszano przez 105 s przy obrotach 1100 obr/min. Po dodaniu 12,49 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 43 s wprowadzono 175,99 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 9 s. Po zakończeniu wzrostu pianki naniesiono na jej powierzchnię dodatek biobójczy w ilości 2,34 g. Następnie piankę PUR/PIR sezonowano przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 26,1% (27% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02695 (3% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
Przykład 11.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 85,13 g poliolu, 0,51 g katalizatora startu, 2,21 g katalizatora trimeryzacji, 2,55 silikonu, 0,68 g wody. Następnie dodano 15,32 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy, czerwonego fosforu oraz cynianu cynku we wzajemnych stosunkach wagowych 46/20/20/11/3. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 2,13 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 45 s przy obrotach 1500 obr/min. Po dodaniu 12,68 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 43 s wprowadzamy 178,77 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 9 s. Po zakończeniu wzrostu pianki naniesiono na jej powierzchnię dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 10, w ilości 2,34 g. Następnie piankę PUR/PIR sezonowano przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 26,1% (27% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02695 (3% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
Przykład 12.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 83,98 g poliolu, 0,50 g katalizatora startu, 2,18 g katalizatora trimeryzacji, 2,52 silikonu, 0,67 g wody. Następnie dodano 15,12 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, pentaerytrytolu, cyjanuranu melaminy, cynianu cynku oraz grafitu ekspandującego we wzajemnych stosunkach wagowych 29/20/20/3/29. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 1,47 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 45 s przy obrotach 1500 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 4,69 g i mieszano przez 105 s przy obrotach 1100 obr/min. Po dodaniu 12,51 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 43 s wprowadzono 176,36 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 9 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 23,8% (16% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02706 (3% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
Przykład 13.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 81,25 g poliolu, 0,49 g katalizatora startu, 2,11 g katalizatora trimeryzacji, 2,44 silikonu, 0,65 g wody. Następnie dodano 24,38 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, pentaerytrytolu, cyjanuranu melaminy, cynianu cynku oraz grafitu ekspandującego we wzajemnych stosunkach wagowych 29/20/20/3/29. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 1,42 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliestrolem i mieszano przez 45 s przy obrotach 1500 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 4,53 g i mieszano przez 105 s przy obrotach 1100 obr/min. Po dodaniu 12,11 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 43 s wprowadzono 170,63 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 9 s. Po zakończeniu wzrostu pianki PUR/PIR sezonowano ją przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 25,6% (25% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02695 (3% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.
P r z y k ł a d 14.
W mieszalniku o pojemności 600 ml wyposażonym w mieszadło mechaniczne o zakresie obrotów 50-2000 obr/min umieszczono 83,80 g poliolu, 0,50 g katalizatora startu, 2,18 g katalizatora trimeryzacji, 2,51 silikonu, 0,67 g wody. Następnie dodano 15,09 g antypirenu stanowiącego mieszaninę polifosforanu amonu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy, czerwonego fosforu oraz cynianu cynku we wzajemnych stosunkach wagowych 46/20/20/11/3. Całość mieszano przez 60 s przy obrotach 1500 obr/min. W dalszej kolejności dodano 2,10 g aerożelu krzemionkowego modyfikowanego polieterolem i mieszano przez 45 s przy obrotach 1500 obr/min. Następnie wprowadzano dodatek biobójczy, jak w Przykładzie 1, w ilości 4,68 g i mieszano przez 105 s przy obrotach 1100 obr/min. Po dodaniu 12,49 g pentanu i mieszaniu 700 obr/min w czasie 43 s wprowadzono 175,99 g izocyjanianu mieszając całość 2000 obr/min w czasie 9 s. Po zakończeniu wzrostu pianki naniesiono na jej powierzchnię dodatek biobójczy w ilości 12,3 g. Następnie piankę PUR/PIR sezonowano przez 24 h w temperaturze pokojowej a następnie pocięto na kształtki odpowiednie do poszczególnych badań. Uzyskano produkt charakteryzujący się wskaźnikiem tlenowym 26,1% (27% wzrost w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej) zgodnie z normą PN-EN ISO 4589-2:2006, palnością pionową V0 i poziomą HB-40 zgodnie z normą PN-EN 60695-11-10:2002, współczynnikiem przewodzenia ciepła λ 0,02695 (3% spadek w odniesieniu do pianki niemodyfikowanej), odporny na działanie mikroorganizmów.

Claims (24)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania pianki poliuretanowo-poliizocyjanurowej w reakcji izocyjanianu z poliolem w obecności katalizatora startu, katalizatora trimeryzacji, pentanu, wody oraz silikonu, znamienny tym, że prowadzi się go etapowo, wprowadzając składniki w odpowiedniej kolejności i każdorazowo intensywnie je mieszając do uzyskania homogenicznej dyspersji, następująco: a) do mieszaniny zawierającej 27-30% wag. poliolu, 0,15-0,18% wag. katalizatora startu, 0,700,75% wag. katalizatora trimeryzacji, 0,80-0,90% wag. silikonu i 0,20-0,25% wag. wody dodaje się:
    b) 2-10% wag. antypirenu bezhalogenowego, w szczególności w postaci mieszaniny związków: grafitu ekspandującego, polifosforanu amonu), pentaerytrytolu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy), czerwonego fosforu, cynianu cynku lub cyjanuranu melaminy,
    c) 0,2-2,0% wag. dodatku poprawiającego właściwości termoizolacyjne, w szczególności aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliolem,
    d) 0,5-2,0% wag. dodatku biobójczego, w szczególności zawierającego biologicznie aktywne substancje roślinne oraz ciecze jonowe z grupy czwartorzędowych soli amoniowych, a następnie:
    e) 4,0-4,5% wag. pentanu,
    f) 55-60% wag. izocyjanianu.
  2. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że antypiren dodaje się mieszając składniki z szybkością 1000-1800 obr/min, w czasie 60-120 s.
  3. 3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że dodatek poprawiający właściwości termoizolacyjne wprowadza się mieszając składniki z szybkością 1000-1800 obr/min, w czasie 45-60 s.
  4. 4. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że dodatek biobójczy wprowadza się mieszając składniki z szybkością 1000-1500 obr/min, w czasie 60-120 s.
  5. 5. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że pentan dodaje się mieszając składniki z szybkością 700-1000 obr/min, w czasie 30-120 s.
  6. 6. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że izocyjanian dodaje się mieszając składniki z szybkością 700-2000 obr/min, w czasie 8-12 s.
  7. 7. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że antypiren dodaje się w ilości 4-6% wag.
  8. 8. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że dodatek poprawiający właściwości termoizolacyjne dodaje się w ilości 0,3-0,7% wag.
  9. 9. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że dodatek biobójczy dodaje się do mieszaniny reakcyjnej w ilości 1,40-1,80% wag.
  10. 10. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że dodatek biobójczy dodaje się na powierzchnię pianki w ilości 0,5-4,5% wag.
  11. 11. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że stosuje się antypiren w postaci mieszaniny grafitu ekspandującego, polifosforanu amonu), pentaerytrytolu, ewentualnie z dodatkiem cyjanuranu melaminy i/lub cynianu cynku.
  12. 12. Sposób według zastrzeżenia 1 albo 11, znamienny tym, że jako antypiren stosuje się mieszaninę 27-37% wag. grafitu ekspandującego, 26-29% wag. polifosforanu amonu), 19-37% wag. pentaerytrytolu, 0-21% wag. cyjanuranu melaminy, 0-4% wag. cynianu cynku.
  13. 13. Sposób według zastrzeżenia 1 albo 11, znamienny tym, że jako antypiren stosuje się mieszaninę 18-22% wag. grafitu ekspandującego, 26-29% wag. polifosforanu amonu), 18-22% wag. pentaerytrytolu.
  14. 14. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że jako antypiren stosuje się mieszaninę modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, poli(fosforanu amonu), ewentualnie z dodatkiem poli(fosforanu melaminy), czerwonego fosforu, cynianu cynku, grafitu ekspandującego i/lub cyjanuranu melaminy.
  15. 15. Sposób według zastrzeżenia 1 albo 14, znamienny tym, że jako antypiren stosuje się, otrzymaną przez fizyczne zmieszanie składników, mieszaninę 16-40% wag. modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, 28,5-66% wag. poli(fosforanu amonu), 0-28,5% wag. poli(fosforanu melaminy), 0-11,5% wag. czerwonego fosforu, 0-4% wag. cynianu cynku, 0-17% wag. grafitu ekspandującego, 0-32,5% wag. cyjanuranu melaminy.
  16. 16. Sposób według zastrzeżenia 1 albo 14 albo 15, znamienny tym, że stosuje się żywicę otrzymaną w reakcji formaldehydu z fenolem w obecności kwasu szczawiowego oraz co najmniej jednego dodatku modyfikującego wybranego z grupy haloizyt w ilości 0-3,5% wag., grafit ekspandujący 0-46% wag., polifosforan amonu) 0-19% wag., cynian cynku 0-14% wag., cyjanuran melaminy 0-7,5% wag.
  17. 17. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że stosuje się aerożel krzemionkowy modyfikowany poliolem w ilości od 0,01 do 50% wag. w przeliczeniu na krzemionkę.
  18. 18. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że jako dodatek biobójczy stosuje się ekstrakt z kapusty oraz chlorek didecylodimetyloamoniowy, zmieszane w stosunku procentowym od 0,1-99,9% do 99,9-0,1%.
  19. 19. Pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa, znamienna tym, że stanowi produkt otrzymany w reakcji 27-30% wag. poliolu z 55-60% wag. izocyjanianu w obecności katalizatora startu, katalizatora trimeryzacji, 4,0-4,5% wag. pentanu, 0,20-0,25% wag. wody, 0,80-0,90% wag. silikonu, 2-10% wag. antypirenu bezhalogenowego, w szczególności w postaci mieszaniny związków: grafitu ekspandującego, polifosforanu amonu), pentaerytrytolu, modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, polifosforanu melaminy), czerwonego fosforu, cynianu cynku lub cyjanuranu melaminy, 0,2-2,0% wag. dodatku poprawiającego właściwości termoizolacyjne, w szczególności aerożelu krzemionkowego modyfikowanego poliolem, oraz ewentualnie dodatku biobójczego w ilości 0,5-2,0% wag., w szczególności zawierającego ekstrakt z kapusty oraz chlorek didecylodimetyloamoniowy, prowadzonej sposobem określonym w zastrz. od 1 do 18.
  20. 20. Pianka według zastrzeżenia 19, znamienna tym, że antypiren stanowi mieszanina 27-37% wag. grafitu ekspandującego, 26-29% wag. polifosforanu amonu), 19-37% wag. pentaerytrytolu, 0-21% wag. cyjanuranu melaminy, 0-4% wag. cynianu cynku.
  21. 21. Pianka według zastrzeżenia 19, znamienna tym, że antypiren stanowi mieszanina 8,7-9,7% wag. grafitu ekspandującego, 26-29% wag. polifosforanu amonu), 8,7-9,7% wag. pentaerytrytolu.
  22. 22. Pianka według zastrzeżenia 19, znamienna tym, że antypiren stanowi mieszanina 16-40% wag. modyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej, 28,5-66% wag. polifosforanu amonu), 0-28,5% wag. poli(fosforanu melaminy), 0-11,5% wag. czerwonego fosforu, 0-4% wag. cynianu cynku, 0-17% wag. grafitu ekspandującego, 0-32,5% wag. cyjanuranu melaminy.
  23. 23. Pianka według zastrzeżenia 19, znamienna tym, że zawiera aerożel krzemionkowy modyfikowany poliolem w ilości od 0,01 do 50% wag. w przeliczeniu na krzemionkę.
  24. 24. Pianka według zastrzeżenia 19, znamienna tym, że zawiera ekstrakt z kapusty oraz chlorek didecylodimetyloamoniowy, zmieszane w stosunku procentowym od 0,1-99,9% do 99,9-0,1%.
PL445005A 2023-05-25 2023-05-25 Bezhalogenowa, samogasnąca pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa o poprawionych właściwościach użytkowych i sposób jej otrzymywania PL248244B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL445005A PL248244B1 (pl) 2023-05-25 2023-05-25 Bezhalogenowa, samogasnąca pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa o poprawionych właściwościach użytkowych i sposób jej otrzymywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL445005A PL248244B1 (pl) 2023-05-25 2023-05-25 Bezhalogenowa, samogasnąca pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa o poprawionych właściwościach użytkowych i sposób jej otrzymywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL445005A1 PL445005A1 (pl) 2024-12-02
PL248244B1 true PL248244B1 (pl) 2025-11-12

Family

ID=93706861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL445005A PL248244B1 (pl) 2023-05-25 2023-05-25 Bezhalogenowa, samogasnąca pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa o poprawionych właściwościach użytkowych i sposób jej otrzymywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL248244B1 (pl)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921088A (zh) * 2022-06-21 2022-08-19 北京火狐星云数字科技有限公司 一种用于冷链物流的改性聚氨酯保温材料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921088A (zh) * 2022-06-21 2022-08-19 北京火狐星云数字科技有限公司 一种用于冷链物流的改性聚氨酯保温材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. PACIOREK-SADOWSKA I INNI: "POLIMERY 2018, 63, nr 3, 185-190", „ZASTOSOWANIE HALOIZYTU JAKO NAPEŁNIACZA DO PRODUKCJI SZTYWNYCH PIANEK POLIURETANOWO-POLIIZOCYJANUROWYCH" *
K. PRAŁAT I INNI: "Polish Journal of Chemical Technology, 2023, 25, 1, 40—46, 29 marzec 2023, DOI: 10.2478/pjct-2023-0007", „EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE THERMAL PROPERTIES OF INNOVATIVE INSULATION BOARDS MADE OF POLYURETHANE-POLYISOCYANURATE (PUR/PIR)" *
M. MODESTI I INNI,: "Polymer Degradation and Stability 77 (2002) 195–202", „EXPANDABLE GRAPHITE AS AN INTUMESCENT FLAME RETARDANT IN POLYISOCYANURATE–POLYURETHANE FOAMS", *

Also Published As

Publication number Publication date
PL445005A1 (pl) 2024-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5182309A (en) Polyurethane foam material free of halogenated hydrocarbons and process for producing the same
US20050075442A1 (en) Fire retarded polymer composition
JP2010534757A (ja) ハロゲン不含の難燃剤
US3914513A (en) Substrates coated with fire resistant compositions
WO2004041897A1 (ja) 難燃性軟質ポリウレタン発泡体用組成物
US4404297A (en) Intumescent fire retardant compositions
Taghi-Akbari et al. Flammability, smoke production, and mechanical properties of thermoplastic polyurethane composites with an intumescent flame-retardant system and nano-silica
CN102470553A (zh) 制备阻燃pur喷雾(硬质)泡沫的方法
AU2017300726A1 (en) Use of geopolymeric additive in combination with non-brominated flame retardant in polymer foams
CN111793459B (zh) 新型阻燃低收缩聚氨酯泡沫填缝剂
PL231699B1 (pl) Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób jej wytwarzania
CN109503968A (zh) 一种xps阻燃母粒及其制备方法
JP3320575B2 (ja) 高難燃性樹脂発泡体
Soni et al. A review on flame retardants used in polyurethane foam
Wang et al. Influence of caged bicyclic phosphate and CaCO3 nanoparticles on char-forming property of PU rigid foams
PL248244B1 (pl) Bezhalogenowa, samogasnąca pianka poliuretanowo-poliizocyjanurowa o poprawionych właściwościach użytkowych i sposób jej otrzymywania
TW200920774A (en) Flame retarded rigid polyurethane foams and rigid polyurethane foam formulations
CN108395515A (zh) 一种阻燃聚异氰脲酸酯硬质泡沫及其制备方法
de Souza et al. Recent development on flame retardants for polyurethanes
WO2009007715A1 (en) Fire retardant polyurethane foams
KR20170002016A (ko) 우레탄품의 난연성과 단열성이 보완된 우수한 경질 폴리우레탄폼의 제조방법 및 조성물.
EP0093392B1 (en) Improved polyurea foams
WO2016170469A1 (en) Fireproof additive to polyurethanes, fireproof polyurethane, method of production of fireproof additive
NZ209628A (en) Flame-retardant polyurethane foams containing halogenated phosphoric acid esters,phenothiazine and 4,4'-thio-bis-(6-tertiary butyl meta cresol)
JP2002348575A (ja) 生分解性難燃剤、それを用いた難燃性樹脂組成物、及び成形品