RS60876B1

RS60876B1 - Poliamidna pena koja ne prenosi vatru, za popunjavanje šupljina u rudarstvu

Info

Publication number: RS60876B1
Application number: RS20201130A
Authority: RS
Inventors: Burkhard Walther; Bernhard Feichtenschlager; Christoph Herrmann
Original assignee: Construction Research & Technology Gmbh
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2017-09-04
Publication date: 2020-11-30
Also published as: CN109642014A; AU2017323407A1; ES2821921T3; PT3510072T; EP3510072A1; AU2017323407B2; CA3035447A1; JP7003115B2; US11130834B2; CN109642014B; WO2018046437A1; JP2019529622A; US20190211137A1; EP3510072B1; PL3510072T3

Description

Opis

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na postupak za pripremu poliamidne pene koja ne prenosi vatru kao i na postupak za popunjavanje šupljina u rudarstvu, gradnji tunela, građevinarstvu ili pri eksploataciji nafte i gasa.

[0002] Iz sigurnosnih razloga, u građevinarstvu i rudarstvu, npr. izgradnji tunela, izgradnji ili demontaži potkopa, nastale šupljine se popunjavaju kako bi se sprečilo odronjavanje kamena ili urušavanje. Obično se to radi uz pomoć očvršćavanja samopenećih kompozicija. Očvrsli oblik nastaje mešanjem dve komponente, koje se zatim ubacuju u šupljinu, gde u uslovima sredine formiraju penu i stvrdnjavaju se u hemijskoj reakciji. Primer za to su poliuretan ili poliurea-silikati.

[0003] Prilikom eksploatacije uglja, međutim, mogu da se koriste punila za šupljine koja ne prenose vatru. Ponašanje prilikom prenošenja vatre može se utvrditi takozvanim testom tinjanja (BS 5946: 1980). U ovom testu, komad pene se lokalno zagreva Benzenovim plamenikom i proverava se da li front vatre napreduje nakon uklanjanja plamena. Mnoga klasična punila za šupljine ne ispunjavaju ovaj zahtev. Poznati primeri punila za šupljine koja ne prenose vatru su pene na bazi fenolformaldehidne smole. Međutim, sadržaj fenola u preparatima podleže zakonskim propisima. Zbog higijene rada, poželjno je raspolaganje alternativama bez fenola.

[0004] Iz DE 2 150 151 A1 su poznate pene od aromatičnih poliamida, koje su nezapaljive ili samogasive. Njihova priprema se odvija reakcijom aromatičnog diizocijanata sa najmanje jednim bifunkcionalnim aromatičnim jedinjenjem sa funkcionalnošću kiseline, u masi, u rastopljenom stanju. Međutim, da bi se aromatične dikarboksilne kiseline istopile, neophodne su temperature od 180 do 320°C. Ova okolnost onemogućava primenu opisane pene u rudarstvu; ovde je poželjan postupak u kome se u cilju pripreme pene mešaju dve komponente koje su na temperaturi spoljašnje sredine tečne. Pokušaji da se čvrste aromatične dikarboksilne kiseline rastvore ili disperguju u razblaživačima ili rastvaračima, doveli su do pogoršanja mehaničkih svojstava pene.

[0005] U WO 2016/127016 je prikazana kompozicija za obrazovanje termorezistentne pene, koja obuhvata organski poliizocijanat, polikarbonsku kiselinu, šećerni alkohol, surfaktant i katalizator. Kao pogodne polikarbonske kiseline su označene, između ostalih, dimeri i trimeri masnih kiselina.

[0006] U WO 93/15121 se opisuje postupak za pripremu termoplastične i duroplastične plastike sa amidnim grupama, putem katalitičke reakcije polivalentnih izocijanata sa karboksilnim kiselinama, kao i, mogućno, alkoholima, ili polivalentnim aminima, uz oslobađanje CO2.

[0007] U osnovi predmetnog pronalaska nalazi se zadatak da se definiše postupak za pripremu aromatične poliamidne pene koja ne prenosi vatru, a u kome se koriste dve komponente koje su na sobnoj temperaturi tečne, i koje isporučuju penu pogodne mehaničke tvrdoće.

[0008] Ovaj zadatak je rešen pomoću postupka za pripremu poliamidne pene koja ne prenosi vatru, mešanjem

(i) tečne komponente izocijanata, koja sadrži najmanje jedan poliizocijanat i u kojoj molski odnos aromatičnih grupa izocijanata u odnosu na zbir aromatičnih i alifatičnih grupa izocijanata iznosi najmanje 60 molskih %, sa

(ii) najmanje jednom tečnom komponentom koja reaguje sa izocijanatom, a koja sadrži reaktivni razblaživač i taj reaktivni razblaživač obuhvata

(a) reaktivni razblaživač koji produžava lanac ili dovodi do umrežavanja, koji je izabran od alifatičnih razgranatih C24-66polikarboksilnih kiselina, alicikličnih C24-66polikarboksilnih kiselina i parcijalnih estara polikarboksilnih kiselina sa najmanje dve neesterifikovane karboksilne grupe i/ili

(b) reaktivni razblaživač koji završava lanac, koji je izabran od alifatičnih razgranatih C24-66monokarboksilnih kiselina, alicikličnih C24-66monokarboksilnih kiselina i parcijalnih estara polikarboksilnih kiselina sa jednom neesterifikovanom karboksilnom grupom, i

(iii) izborno, čvrstom komponentom koja reaguje sa izocijanatom,

pri čemu tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom i/ili čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom obuhvata aromatičnu C8-18polikarboksilnu kiselinu i/ili njen anhidrid.

[0009] Pod polikarboksilnom kiselinom se u ovom kontekstu podrazumeva karboksilna kiselina koja ima najmanje dve karboksilne grupe, npr. dikarboksilna kiselina,

[0010] Trikarboksilna kiselina i/ili tetrakarboksilna kiselina. Pod tečnom komponentom se u ovom kontekstu podrazumeva supstanca ili smeša supstanci, koja se u datim uslovima sredine (25°C, 1 bar) javlja u tečnom obliku koji može da se pumpa. To obuhvata npr. rastvore ili suspenzije, poželjno rastvore.

[0011] Karboksilne grupe prilikom reakcije sa izocijanatom razvijaju ugljen-dioksid; nastali ugljendioksid deluje kao pogonsko sredstvo za stvaranje pene. Od karboksilne grupe i izocijanatne grupe obrazuje se amidna veza. Prema pronalasku se zajedno primenjuju određeni reaktivni razblaživači, koji obezbeđuju pojednostavljeno rukovanje inače čvrstim polikarboksilnim kiselinama i odvijanje reakcija pod relativno blagim uslovima. Reaktivni razblaživači učestvuju u reakciji poliadicije; oni dakle ne isparavaju iz gotove pene i ne pogoršavaju suštinski njena mehanička svojstva.

[0012] U predmetnom postupku za pripremu poliamidne pene koja ne prenosi vatru, međusobno se mešaju tečna komponenta izocijanata, koja sadrži poliizocijanat, i tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom, die einen Reaktivverdünner enthält, miteinander vermischt. Izborno se može dodati još jedna čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom zugegeben oder in der flüssigen Izocijanat-reaktiven Komponente vordispergiert werden. Reaktivni razblaživač koji se koristi prema pronalasku može da deluje tako što produžava lanac i/ili dovodi do umrežavanja, kada poseduje najmanje dve karboksilne grupe, ili tako što završava lanac, kada poseduje jednu karboksilnu grupu. Tečne i/ili čvrste komponente koje reaguju sa izocijanatom obuhvataju/obuhvata najmanje jednu aromatičnu C8-18 polikarboksilnu kiselinu i/ili njen anhidrid.

[0013] Poželjno se komponente mešaju u takvim količinama da na jedan ekvivalent NCO-grupa komponente izocijanata dolazi 0,2 do 2 ekvivalenta karboksilnih grupa, računato kao zbir karboksilnih i/ili anhidridnih grupa u tečnoj komponenti koja reaguje sa izocijanatom ili u čvrstoj komponenti koja reaguje sa izocijanatom.

[0014] Mešanje se pogodno izvodi na temperaturi od 0 do 80 °C, posebno od 10 do 60 °C. Po pravilu, komponente ne moraju biti prethodno zagrejane ili samo malo prethodno zagrejane ili kontrolisane temperaturom, što u velikoj meri olakšava primenu postupka prema pronalasku. Penjenje započinje spontano i prvobitno tečna viskozna pena se sama stvrdne. Reakcija je blago egzotermna. Mešanje se može izvršiti mešanjem mešalicom. Poželjno je, međutim, da se komponente pumpaju odvojeno do jedinice za mešanje i tamo, npr. u statičkom mikseru, homogenizovan.

[0015] Tečna komponenta izocijanata sadrži aromatične poliizocijanate i može da obuhvata i alifatične poliizocijanate, uključujući cikloalifatične poliizocijanate, pod uslovom da molski odnos aromatičnih grupa izocijanata u odnosu na zbir aromatičnih i alifatičnih grupa izocijanata iznosi najmanje 60 molskih %, poželjno najmanje 80 molskih %, naročito najmanje 90 molskih % i naročito poželjno najmanje 95 molskih %. U nekim primerima izvođenja tečna komponenta izocijanata sadrži u osnovi isključivo poliizocijanate sa isključivo aromatičnim grupama izocijanata. Pod aromatičnim grupama izocijanata se podrazumevaju takve grupe izocijanata koje su vezane direktno za aromatični prsten. Pod aromatičnim grupama izocijanata se podrazumevaju takve grupe izocijanata koje su vezane za nearomatični atom ugljenika. Otud su na primer grupe izocijanata u mksiloldiizocijanatu - iako molekul uključuje aromatični benzenski prsten - da bi se smatrao alifatskim izocijanatnim grupama, jer su samo indirektno vezani za benzenski prsten preko metalnih grupa. Pretpostavlja se da je molarni odnos aromatičnih izocijanatnih grupa u zbiru aromatičnih i alifatskih izocijanatnih grupa u navedenom opsegu odgovoran za svojstvo ne-širenja požara dobijenih pena.

[0016] Komponenta izocijanata prezentuje NCO funkcionalnu grupu od 1,8, poželjno 1,8 do 5 i poželjnije 2,1 do 4. Die einsetzbaren Poliizocijanate haben bevorzugt einen Gehalt an Izocijanatgruppen (berechnet als NCO, Molekulargewicht = 42) von 10 bis 60 Gew.-% bezogen auf das Poliizocijanat(gemisch), bevorzugt 15 bis 60 Gew.-% und besonders bevorzugt 20 bis 55 Gew.-%.

[0017] Primeri aromatičnih poliizocijanata su 2,2’-, 2,4’- i 4,4’-difenilmetandiizocijanat (MDI) i smeše njegovih izomera, mešavine monomernih difenilmetandiizocijanata i höherkernigen Homologen des Difenilmetandiizocijanata (polimer-MDI), 2,4- ili 2,6 toluoldiizocijanat (TDI) und smeše njegovih izomera, 1,3- ili 1,4-fenilen-diizocijanat, 1 Chlor-2,4-fenilendiizocijanat, 1,5-Naphthilendiizocijanat (NDI), Difenilen-4,4’-diizocijanat, 4,4’-Diizocijanato-3,3’-dimetilbifenil, 3-Metil-difenilmetan-4,4’-diizocijanat, tetrametilksililendiizocijanat, 1,4-Diizocijanatobenzol ili difeniletar-4,4’-diizocijanat.

[0018] Alifatični diizocijanati, koji mogu zajedno da se primenjuju u ograničenom obimu su tetrametilendiizocijanat, heksametilendiizocijanat (1,6-diizocijanatoheksan), oktametilendiizocijanat, dekametilendiizocijanat, dodekametilendiizocijanat, tetradekametilendiizocijanat, derivati lizindiizocijanata, m- ili p-ksililendiizocijanat, tetrametilksililendiizocijanat, trimetilheksandiizocijanat ili tetrametilheksandiizocijanat, cikloalifatski diizocijanat poput 1,4-, 1,3- ili 1,2-diizocijanatocikloheksan, 4,4’- ili 2,4’ di(izocijanatocikloheksil)metan, 1-izocijanato-3,3,5-trimetil-5-(izocijanatometil)cikloheksan (izoforondiizocijanat), 1,3- ili 1,4-bis(izocijanatometil)cikloheksan ili 2,4-, ili 2,6 diizocijanato-1-metilcikloheksan sowie 3 (bzw. 4), 8 (bzw. 9)-Bis(izocijanato-metil) triciklo[5.2.1.026]dekan-Isomerengemische.

[0019] Kao poliizocijanati takođe su pogodni poliizocijanati koji sadrže izocijanuratne grupe, uretdion-diizocijanati, poliizocijanati koji sadrže biuretske grupe, poliizocijanati koji sadrže uretanske ili alofanatne grupe, poliizocianati koji sadrže oksadiazinetrionske grupe, uretoniminmodifikovani C4-20poliizocijanati ravnog ili razgranatog, cikloalifatični diizocijanati.

[0020] Dalje su pogodni

1. Poliizocijanati koji sadrže izocijanuratne grupe i izvedeni su iz aromatičnih, alifatskih i/ili cikloalifatskih diizocijanata. Prisutni izocianurati su naročito ciklični trimeri diizocijanata ili smeše sa njihovim višim homologima koji sadrže više od jednog izocijanuratnog prstena.

2. Uretdion diizocijanati sa aromatski, alifatski i / ili cikloalifatično vezanim izocijanatnim grupama. Uretdion diizocijanati su proizvodi ciklične dimerizacije diizocijanata.

3. Poliizocijanati koji sadrže biuretske grupe i aromatične, alifatično ili cikloalifatično povezane izocijanatne grupe.

4. Poliizocijanati koji sadrže uretanske i/ili alofanatne grupe sa aromatično, alifatično ili cikloalifatično vezanim izocijanatnim grupama, kao što su one dobijene, na primer, reakcijom viška količina diizocijanata sa polihidričnim alkoholima kao što je npr. Trimetilolpropan, neopentil glikol, pentaeritritol, 1,4-butandiol, 1,6-heksandiol, 1,3-propandiol, etilen glikol, dietilen glikol, glicerol, 1,2-dihidroksipropan ili njihove smeše. 5. Poliizocijanati koji sadrže oksadiazinetrionske grupe.

[0021] Poliizocijanati se takođe mogu koristiti u obliku predpolimera poliizocijanata. Ovi predpolimeri poliizocijanata mogu se dobiti reakcijom gore opisanih poliizocijanata u višku, na primer na temperaturama od 30 do 100 °C, poželjno na oko 80 °C, sa poliolima, kako bi se formirao predpolimer.

[0022] Poželjno werden als Poliizocijanate monomeres difenilmetandiizocijanat, na primer 2,2’-difenilmetandiizocijanat, 2,4’-difenilmetandiizocijanat, 4,4’ difenilmetandiizocijanat oder Isomerengemische davon eingesetzt. Das difenilmetandiizocijanat kann auch als Mischung mit seinen Derivaten eingesetzt werden. Dabei kann difenilmetandiizocijanat besonders bevorzugt bis 10 Gew.-%, weiter besonders bevorzugt bis zu 5 Gew.-%, carbodiimid-, uretdion-, allophanat- oder uretoniminmodifiziertes difenilmetandiizocijanat, insbesondere carbodiimid- modifiziertes difenilmetandiizocijanat, enthalten.

[0023] Tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom sadrži reaktivni razblaživač. Reaktivni razblaživač se bira između (a) reaktivnog razblaživača koji produžava lanac i/ili dovodi do umrežavanja i (b) reaktivnog razblaživača koji završava lanac, ili njihovih smeša. Poželjni su primeri izvođenja gde se koristi najmanje jedan reaktivni razblaživač koji produžava lanac i/ili dovodi do umrežavanja. Reaktivni razblaživači koji produžavaju lanac i/ili dovode do umrežavanja uključuju alifatične razgranate C24-66polikarboksilne kiseline, aliciklične C24-66polikarboksilne kiseline i parcijalne estre polikarboksilnih kiselina sa najmanje dve nesterifikovane karboksilne grupe. Razgranate polikarboksilne kiseline C24-66poželjno imaju najmanje jednu granu koja započinje od najdužeg linearnog ugljeničnog lanca i sadrži najmanje četiri atoma ugljenika. Razgranate C24-66polikarboksilne kiseline i / ili aliciklične C24-66polikarboksilne kiseline su poželjno odabrane između dimernih masnih kiselina, trimernih masnih kiselina i njihovih smeša, koje su izborno hidrogenizovane.

[0024] Oligomerizacija nezasićenih masnih kiselina predstavlja poznatu elektrocikličnu reakciju koja je predstavljena u revijskim člancima, na primer, autora A. Behr u Fat Sei. Technol. 93, 340 (1991), G. Spiteller u Fat Sei. Technol. 94, 41 (1992) ili P. Daute et al. u Fat Sei. Technol. 95, 91 (1993). Prilikom oligomerizacije se dve do tri masne kiseline udružuju i obrazuju dimere, odnosno trimere, die überwiegend verzweigte i/ili cikloaliphatische Strukturen aufweisen. Pored frakcije dimera i trimera, dobija se i takozvana monomerska frakcija, u kojoj se nalaze in der sich nicht umgesetzte Ausgangsstoffe und verzweigte Monomere befinden, die im Verlauf der Reaktion durch Isomerisierung entstanden sind. Daneben gibt es selbstverständlich auch eine Fraktion höherer Oligomeren, die jedoch in der Regel nicht von größerer Bedeutung ist. Die Oligomerisierung kann thermisch oder in Gegenwart von Edelmetallkatalizatori durchgeführt werden. Poželjno erfolgt die Reaktion in Gegenwart von Tonerden wie na primer Montmorillonit, vgl. Fette, Seifen, Anstrichmitt. 72, 667 (1970). Die Regelung des Gehaltes an Dimeren und Trimeren bzw. der Umfang der Monomerfraktion kann durch die Reaktionsbedingungen gesteuert werden. Technische Gemische können schließlich auch destillativ aufgereinigt werden.

[0025] Als Ausgangsstoffe für die Oligomerisierung kommen technische ungesättigte Fettsäuren mit 12 bis 22, poželjno 16 bis 18 Kohlenstoffatomen in Betracht. Typische Primere sind Palmoleinsäure, Ölsäure, Elaidilsäure, Petroselinilsäure, Linolsäure, Linolensäure, Konjuenfettsäure, Elaeostearinsäure, Ricinolsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure sowie deren technische Gemische mit gesättigten Fettsäuren. Typische Primere für geeignete technische Gemische sind ungehärtete Spaltfettsäuren natürlicher Triglyceride mit lodzahlen im Bereich von 40 bis 140, wie etwa Palmfettsäure, Talgfettsäure, Rübölfettsäure, Sonnenblumenfettsäure und dergleichen. Bevorzugt sind Spaltfettsäuren mit einem hohen Gehalt an Ölsäure. Neben den Fettsäuren können auch deren Ester, poželjno Metilester, dimerisiert werden. Es ist gleichfalls möglich, die Säure zu oligomerisieren und vor der Hydrierung in die Metilester zu überführen. Die Überführung der Estergruppe in die Säuregruppe gelingt in an sich bekannter Weise.

[0026] Dimerfettsäuren, die im Sinne der Erfindung besonders bevorzugt sind, werden durch Oligomerisierung von technischer Ölsäure erhalten und weisen poželjno einen Dimergehalt von 50 bis 99 Gew.-% sowie einen Trimergehalt von 1 bis 50 Gew.-% auf. Der Gehalt an Monomeren kann 0 bis 15 Gew.-% betragen und falls erforderlich durch Destillation erniedrigt werden. Die Gew.-% sind dabei auf die Gesamtmenge an Fettsäureoligomer bezogen.

[0027] Pogodni dimeri masnih kiselina imaju formulu HOOC-Dim-COOH pri čemu Dim označava jedan od sledećih ostataka:

gde je a b = 12 i ks y = 14

gde je c d = 19 i m n = 14.

[0028] Alternativno ili dodatno, delimični estri polikarboksilnih kiselina mogu se koristiti kao reaktivni razblaživači. Kao što su produžni lanci i / ili umrežavanje reaktivni razređivači, npr.. monoester trimelitinske kiseline, mono ili diester tetrakarboksibenzena itd. Pogodne alkoholne komponente delimičnih estara uključuju n-butanol, izobutanol, n-heksanol, n-heptanol, 2-etilheksanol, n-oktanol, izo-nonanol, cis-9-oktadecenol , benzil alkohol itd.

[0029] Reaktivni razblaživači koji završavaju lancem uključuju alifatske razgranate C24-66monokarboksilne kiseline i aliciklične C24-66monokarbonske kiseline. Alifatske razgranate monokarboksilne kiseline mogu se dobiti oksidacijom okso-aldehida, koji se zauzvrat dobijaju hidroformilacijom olefinskih oligomera.

[0030] Dalje kettenabschließende Reaktivverdünner umfassen Partialester von Polycarbonsäuren mit einer unveresterten Carboksilfunktionalität. Geeignete Säurekomponenten der Partialester umfassen Phthalsäure, Terephthalsäure, Izoftalna kiselina, Trimellitsäure, Tetracarboksybenzol, Naphthalindicarbonsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Cikloheksandicarbonsäure etc. Poželjno werden Partialester von aromatischen Polycarbonsäuren verwendet. Als kettenabschließende Reaktivverdünner können Phthalsäuremonoester, Terephthalsäuremonoester, Diester von Trimellitsäure, Triester von Tetracarboksybenzol, Naphthalindicarbonsäuremonoester, Adipinsäuremonoester, Sebacinsäuremonoester, Cikloheksandicarbonsäuremonoester etc. verwendet werden. Geeignete Alkoholkomponenten der Partialester umfassen n-Butanol, iso-Butanol, n-Heksanol, n-Heptanol, 2-Etilheksanol, n-Oktanol, iso-Nonanol, cis-9-Octadecenol, Benzilalkohol etc.

[0031] Die flüssige Izocijanat-reaktive Komponente i/ili die feste Izocijanat-reaktive Komponente umfassen eine aromatische C8-18-Polycarbonsäure i/ili ein Anhydrid davon. Die aromatische C8-18-Polycarbonsäure dient als Vernetzer und als Kohlendioksidgenerator. Die Mitupotreba einer aromatischen Polycarbonsäure trägt zur nicht brandweiterleitenden Eigenschaft der erhaltenen Schäume bei. In begrenztem Umfang kann die flüssige i/ili feste Izocijanat- reaktive Komponente außerdem eine nicht-aromatische C4-18-Polycarbonsäure enthalten.

[0032] Poželjno beträgt das Molverhältnis von aromatischen Carboksil-Gruppen zur Summe von aromatischen und aliphatischen Carboksil-Gruppen in der flüssigen Izocijanat-reaktiven Komponente und, sofern verwendet, der festen Izocijanat-reaktiven Komponente wenigstens 10 Mol-%, insbesondere wenigstens 15 Mol-%. Als aromatische Carboksil- Gruppen werden solche Carboksil-Gruppen angesehen, die direkt an einen aromatischen Ring gebunden sind. Als aliphatische Carboksil-Gruppen werden solche Carboksil-Gruppen angesehen, die an ein nicht aromatisches Kohlenstoffatom gebunden sind. Zu den aliphatischen Carboksil-Gruppen tragen der Reaktivverdünner (aliphatische verzweigte C24-66-Polycarbonsäuren, alicyclische C24-66 Polycarbonsäuren, aliphatische verzweigte C24-66-Monocarbonsäuren, alicyclische C24-66 Monocarbonsäuren und Partialester nicht-aromatischer Polycarbonsäuren) und gegebenenfalls mitverwendete nicht-aromatische C4-18-Polycarbonsäuren bei. Der Beitrag der Reaktivverdünner zu den aliphatischen Karboksilne grupe kann zweckmäßig berechnet werden als W/E, worin W die Einwaage an Reaktivverdünner (in g) und E das Equivalentgewicht (in g/mol) ist. Das Equivalentgewicht E kann seinerseits aus der Säurezahl AV (in mgKOH/g) berechnet werden als E = 56,11/AV, worin 56,11 das Molekulargewicht von KOH ist. Die Säurezahl AV wird üblicherweise von den Herstellern von Dimerfettsäuren oder Trimerfettsäuren spezifiziert.

[0033] In geeigneten Ausführungsformen beträgt das Gewichtsverhältnis von aromatischer C8-18-Polycarbonsäure i/ili Anhydrid davon zum kettenverlängernden i/ili vernetzenden Reaktivverdünner i/ili kettenabschließenden Reaktivverdünner 1 : 20 bis 20 : 1, poželjno 1 : 10 bis 10 : 1.

[0034] Geeignete aromatische Polycarbonsäuren sind aromatische C8-18-Polycarbonsäuren, wie Phthalsäure, Terephthalsäure, Izoftalna kiselina, Aminoizoftalna kiselina, Trimellitsäure, Tetracarboksybenzol, Naphthalindicarbonsäure, Bisfenildicarbonsäure etc. sowie deren Anhydride.

[0035] Geeignete nicht-aromatische Polycarbonsäuren sind aliphatische Polycarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Cikloheksildicarbonsäuren, Tetrahydrophthalsäuren, Citronensäure, Weinsäure sowie Anhydride davon.

[0036] Optional umfasst die flüssige Izocijanat-reaktive Komponente i/ili die feste Izocijanat reaktive Komponente ein Neutralisationsmittel zur Neutralisation der Polycarbonsäure. Bevorzugte Neutralisationsmittel sind Amine, insbesondere tertiäre Amine. Primere geeigneter Amine sind Trietilamin, Tri(n-propil)-amin, N-Metil-N,N-di(n-butil)- amin, N-Metil-piperidin, N-Metilmorpholin, permetiliertes Dietilentriamin, Trietilendiamin (1,4-Diazabiciklo[2.2.2]octan, DABCO), Triethanolamin, N,N-Dimetilbenzilamin.

[0037] Optional umfasst die flüssige Izocijanat-reaktive Komponente Verbindungen, die mindestenszwei gegenüberIzocijanat reaktive Gruppen, na primer -OH, -SH, -NH2 oder NHR2,worin R2 darin unabhängig voneinander Wasserstoff,Metil, Etil, iso-Propil, n-Propil, nButil, iso-Butil, sec-Butil oder tert-Butil bedeuten kann, aufweisen.

[0038] Dies sind bevorzugt Diole oder Polyole, wie 2 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisendeKohlenwasserstoffdiole, z.B. Etilenglycol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,1 Dimetilethan-1,2-diol, 1,6-Heksandiol, 1,10-Dekandiol, Bis(4- hidroksicikloheksan)isopropiliden, Tetrametilciklobutandiol, 1,2-, 1,3- oder 1,4-Cikloheksandiol, Ciklooctandiol, Norbornandiol, Pinandiol, Dekalindiol, etc., deren Ester mit kurzkettigen Dicarbonsäuren, wie Adipinsäure, Cikloheksandicarbonsäure, oder aliphatische Diamine, wie Metilen-, und Isopropiliden-bis (cikloheksilamin), Piperazin, 1,2-, 1,3-oder 1,4-Diaminocikloheksan, 1,2-, 1,3- oder 1,4-Cikloheksan bis-(metilamin), etc., Dithiole oder mehrfunktionelle Alkohole, sekundäre oder primäre Aminoalkohole, wie Ethanolamin, Diethanolamin, Monopropanolamin, Dipropanolamin etc. oder Thioalkohole, wie Thioetilenglykol.

[0039] Weiterhin denkbar sind Dietilenglykol, Trietilenglykol, Dipropilenglykol, Tripropilenglykol, Neopentilglykol, Pentaerythrit, 1,2- und 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 2 Metil-1,5-pentandiol, 2-Etil-1,4-butandiol, 1,2-, 1,3- und 1,4-Dimetilolcikloheksan, 2,2-Bis(4-hidroksicikloheksil)-propan, Glycerin, Trimetilolethan, Trimetilolpropan, Trimetilolbutan, Dipentaerythrit, Erythrit und Sorbit, 2-Aminoethanol, 3-Amino-1-propanol, 1-Amino-2-propanol der 2-(2-Aminoethoksy) ethanol, Bisfenol A, oder Butantriol.

[0040] Weiterhin sind auch Polyetar- oder Polyesterole oder Polyacrilatpolyole mit einer mittleren OH-Funktionalität von 2 bis 10 geeignet, sowie Polyamine, kao npr. Polyetilenimin oder freie Amingruppen enthaltende Polymere von z. B. Poly-N-vinilformamid.

[0041] Optional umfasst die flüssige Izocijanat-reaktive Komponente geringe Mengen Wasser. Die zugegebene Menge Wasser beträgt poželjno maksimal 0,01 bis 0,2 Äquivalente, bezogen auf den NCO-Gehalt der Komponenta izocijanata. Der Zusatz von Wasser dient dazu, eine zusätzliche Treibreaktion einzuführen i/ili die Materialeigenschaften durch einen Anteil von Polyharnstoff zu modifizieren.

[0042] Im Allgemeinen erfolgt das Mischen der Komponenten in Gegenwart eines Polyadditionskatalysators. Der Polyadditionskatalysator gestattet den Ablauf der Dekarboksilierung und Polyamidbildung unter milden Bedingungen. Poželjno enthält die flüssige Komponenta izocijanata, die flüssige Izocijanat-reaktive Komponente i/ili, falls verwendet, die feste Izocijanatreaktive Komponente einen Polyadditionskatalysator.

[0043] Als Polyadditionskatalizatori können in der Polyurethanchemie üblicherweise verwendete Katalizatori eingesetzt werden. Dies sind Verbindungen, die die Reaktion der reaktiven Wasserstoffatome, insbesondere der Polycarbonsäuren, mit den organischen Poliizocijanaten beschleunigen. Sowohl Lewis-Basen als auch Lewis-Säuren sind wirksame Katalizatori. Die wichtigsten Lewis-Basen sind tertiäre Amine unterschiedlichster Struktur. Die wichtigsten katalytisch wirkenden Lewis-Säuren sind organische Metall-Verbindungen.

[0044] Der Anteil des Polyadditionskatalysators, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten beträgt poželjno 0,01 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,02 bis 1 Gew.-% und insbesondere 0,05 bis 0,5 Gew.-%. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden neben einer Lewis-Base keine weiteren Katalizatori eingesetzt.

[0045] Kao katalizatori za poliadiciju u obzir dolaze organometalna jedinjenja, poželjno organska jedinjenja titanijuma, kao što je tetra-(2-etilheksil)titanat, ili organska jedinjenja kalaja, kao što su kalaj(II)-soli organskih karboksilnih kiselina, na primer kalaj(II)-acetat, kalaj(II)-oktoat, kalaj(II)-etil-heksanoat, kalaj(II)-laurat i dialkilkalaj(IV)-soli organskih karboksilnih kiselina, na primer dibutilkalaj diacetat, dibutilkalaj dilaurat, dibutilkalaj maleat, dioktilkalaj diacetat, ali takođe i drugi katalizatori na bazi metala kao što su karboksilati zemnoalkalnih metala, npr. magnezijum stearat, ali takođe i soli aluminijuma, borati, itd., kao što je opisano u pregledu autora C. Gürtler, K. Danielmeier, Tetrahedron Letters 45 (2004) 2515-2521.

[0046] Dodatno, u obzir dolaze tercijarni amini kao trietilamin, tributilamin, N,N dimetilcikloheksilamin, N,N-dimetilbenzilamin, N-metilmorfolin, N-etilmorfolin, N cikloheksilmorfolin, N,N,N’,N’-tetrametil-etilendiamin, N,N,N’,N’-tetrametil-butilendiamin, N,N,N’,N’-tetrametil-1,6-heksilendiamin, pentametil dietilen triamin, tetrametil-diaminoetil etar, bis-(dimetilaminopropil)-urea, dimetil-piperazin, N-metilimidazol, 1,2-dimetilimidazol, 1-azabiciklo-[3.3.0]-oktan, 1,4-diaza-biciklo-[2.2.2]-oktan (DABCO), i alkanol-aminska jedinjenja kao trietanol amin, tris izopropanol amin, N-metildietanol amin i N-etil-dietanol amin i dimetil-etanol amin.

[0047] Als Katalizatori kommen weiter in Betracht: Tris-(dialkilamino)-s-heksahydrotriazine, insbesondere Tris-(N,Ndimetilamino)- s-heksahydrotriazin. In Betracht kommen weiterhin Tetraalkilamonijumsalze wie na primer N,N,NTrimetil-N-(2-hidroksi-propil)-formiat, N,N,N-Trimetil-N-(2-hidroksi-propil)-2-etil-heksanoat, Tetraalkil-amonijumhidrokside wie Tetrametilamonijumhidroksid, Alkalihidrokside wie Natriumhidroksid, Alkalialkoholate wie Natriummetilat und Kaliumisopropilat, sowie Alkali- oder Erdalkalisalze von Fettsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen und gegebenenfalls seitenständigen OH-Gruppen.

[0048] Takođe mogu da se primenjuju katalizatori koji su reaktivni sa izocijanatom. Oni sadrže, pored najmanje jedne tercijarne amino grupe, i primarnu ili sekundarnu amino grupu ili hidroksilnu grupu. Ovde se ubrajaju, na primer N,N-dimetilaminopropilamin, bis (dimetilaminopropil)-amin, N,N-dimetil-aminopropil-N’-metil-etanolamin, dimetilamino etoksietanol, bis-(dimetil aminopropil)amino-2-propanol, N,N dimetil aminopropil-dipropanolamin, N,N,N’-trimetil-N’-hidroksietil-bisaminoetil-etar, N,N-dimetil aminopropil urea, N-(2-hidroksipropil)-imidazol, N-(2-hidroksietil)-imidazol, N-(2-aminopropil)-imidazol i/ili produkti reakcije etil acetoacetata, polietar poliola i 1-(dimetilamino)-3-aminopropana koji su opisani u EP-A 0629 607.

[0049] Bis(alkilamino)alkil etar, wie Bis-(2-dimetilaminoetil)etar oder 2,2’ Dimorpholinodietiletar, und 2-(2-Dialkilaminoalkoksy)alkanole, 2-(2 Dimetilaminoethoksy)ethanol, sind bevorzugt, weil sie neben katalizatori der Polyadditionsreaktion produvni ili pogonski katalizatori (Blow-Katalizatori) sind. Osim toga, poželjni su 1,8-diazabiciklo[5.4.0]undek-7-en i DABCO.

[0050] Tečna komponenta izocijanata i/ili tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom, naročito tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom, poželjno sadrži stabilizator pene. Stabilizatori pene se uobičajeno primenjuju u količinama od 0,01 do 5 tež. %, u odnosu na ukupnu težinu komponenti. Površinski aktivne supstance su pogone kao stabilizatori pene. Modifikovani polisiloksani, kao što su trisiloksanski tenzidi, polietarsiloksan ili polisiloksan-polioksialkilenski blok polimeri, pokazali su se posebno korisnim. Takva jedinjenja su dostupna u kompaniji Evonik pod imenom Tegostab®. Stabilizatori koji nisu na bazi silikona uključuju kopolimere na bazi etilen oksida i butilen oksida, kopolimere izrađene od estara N-vinil pirolidona i maleinske kiseline ili oligomerne poliakrilate sa polioksialkilenskim i fluoroalkan radikalima kao sporednim grupama.

[0051] Tečna komponenta izocijanata i/ili tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom, naročito tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom, opciono sadrži rastvarač, kako bi mogla da se postigne zadovoljavajuća rastvorljivost aditiva, kao što je katalizator poliadicije, polikarboksilnih kiselina, itd. Poželjni su rastvarači sa niskom tačkom paljenja. U ovom smislu su pogodni trietilfosfat, dibutil glikol acetat, biodizel (Sovermol 1058), naftne frakcije sa visokim ključanjem (npr. alifatično bazno ulje Total EDC, aromatični ugljovodonici Shellsol), jonske tečnosti (Basionics) ili klasični plastifikatori poput ftalata (npr. Palatinol N ).

[0052] Tečna komponenta izocijanata i/ili tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom, naročito tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom, opciono sadrži disperzno sredstvo, kako bi se postigla zadovoljavajuća disperzija aditiva, kao što je katalizator poliadicije, polikarboksilnih kiselina, itd. Sledeće grupe disperznih sredstava pokazuju naročito dobro delovanje u kompozicijama prema pronalasku:

(a) fosfoestarske soli oligomera ili polimera koji sadrže amino grupe, kao na primer fosfoestarske soli poliamina izborno modifikovane masnim kiselinama ili alkoholima (naročito etoksilirane), fosfoestarske soli epoksidno poliaminskih adukata, fosfoestarske soli akrilatnih ili metakrilatnih kopolimera koji sadrže amino grupe i fosfoestarske soli akrilatpoliaminskih adukata,

(b) Mono- ili diestri fosforne kiseline, kao što su osnovni mono- ili diestri fosforne kiseline sa alkoksilatima, aril-, aralkil- ili alkilaril alkoksilati (npr. mono- ili di-estri fosforne kiseline nonilfenol etoksilati, izotridecil alkoholni etoksilati, poliestri alkilen oksid započeti butanolom), mono- ili diestri fosforne kiseline sa poliesterima (npr. laktonski poliesteri kao što su kaprolakton poliesteri ili mešani kaprolakton / valerolaktonski poliesteri),

(c) polu-estri kisele dikarboksilne kiseline, polu-estri kisele dikarboksilne kiseline (naročito ćilibarne kiseline, maleinske kiseline ili ftalne kiseline) sa alkilenom, arilom, aralkilenom ili alkilen alkoksilatima (npr. nonilfenol etoksilati, izotridecil alkoholni etoksilati ili alkilen oksid polietri sa butanolom kao inicijatorom)

(d) poliuretan-poliaminski adukti,

(e) polialkoholni monoamini ili diamini (npr. etioksilirani oleilamin ili alkoksilirani etilendiamin),

(f) proizvodi reakcija između nezasićenih masnih kiselina i mono, di i poliamina, aminoalkohola i nezasićenih 1,2-dikarboksilnih kiselina i njihovih anhidrida ili njihovih soli i proizvoda njihovih reakcija sa alkoholima i/ili aminima.

[0053] Pogodna sredstva za disperziju su dostupna kao komercijalni proizvodi pod trgovačkim nazivom Disperbyk, npr. Disperbyk 190.

[0054] Tečna komponenta izocijanata i/ili tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom, naročito tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom, opciono sadrži reološki modifikator, naročito polimerni reološki modifikator, kako bi se podesila odgovarajuća početna viskoznost i/ili reološko ponašanje. Pogodne poliakrilne kiseline ili njihove soli dostupne su pod imenom Sokalan® kompanije BASF SE. Pogodni kationski polimeri su dostupni pod trgovačkim imenom Luviquat.

[0055] Tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom i/ili čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom mogu da sadrže izvor silicijuma. U ovom smislu su pogodni silicijum dioksid, vodeno staklo ili vodeno staklo u obliku praha, npr. sa masenim odnosom SiO2/alkalni oksid u opsegu od oko 2: 0,8 do 2: 1,2.

[0056] U nekim primerima izvođenja tečna komponenta izocijanata, tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom i/ili čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom, sadrže sredstvo za zaštitu od požara. Pogodna sredstva za zaštitu od požara su na primer trikrezil fosfat, tris-(2 hloretil)fosfat, tris-(2-hlorpropil)fosfat, tris(1,3-dihlorpropil) fosfat, tris-(2,3 dibrompropil)fosfat i tetrakis-(2-hloretil)-etilendifosfat, trifenilfosfat, trietilfosfat, tetrabrombisfenol A, dekabromdipentiletar. Osim već navedenih fosfata koji su supstituisani halogenima, takođe mogu da se upotrebljavaju i neorganska sredstva za zaštitu od požara, kao crveni fosfor, aluminijum oksihidrat, antimon oksid, antimon trioksid, arsen oksid, cink borat, amonijum polifosfat, ekspandirani grafit i kalcijum sulfat ili derivati cijanurinske kiseline, kao npr. melamin, ili punila kao što je krečnjak u prahu. Osim toga, kao sredstvo za zaštitu od požara mogu da se primenjuju kako neekspandirani, tako i već ekspandirani slojeviti materijali, kao što su sirovi ili ekspandirani vermikulit. Takođe mogu da se upotrebljavaju i smeše od najmanje dva sredstva za zaštitu od požara, kao npr. amonijum polifosfata i melamina i/ili ekspandiranog grafita.

[0057] Sredstva za zaštitu od požara poželjno sadrže ekspandirani grafit i oligomerno organofosforno-sredstvo za zaštitu od požara. Ekspandirani grafit je opšte poznat.

[0058] Naročito su poželjna neorganska sredstva za zaštitu od požara kao amonijum fosfat, crveni fosfor, ekspandirani grafit, mineralne gline (vermikulit, bentonit, talk), aluminijum hidroksid, magnezijum hidroksid ili kalcijum hidroksid.

[0059] Pronalazak se takođe tiče postupka za popunjavanje šupljina u rudarstvu, gradnji tunela, građevinarstvu ili pri eksploataciji nafte i gasa, poliamidnom penom koja ne prenosi vatru, pri čemu se tečna komponenta izocijanata, tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom i po izboru čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom, koje su prethodno u tekstu definisane, mešaju, i smeša se uvodi u šupljine. Ako se koristi, čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom može se povoljno dispergovati u tečnoj komponenti koja reaguje sa izocijanatom pre nego što se pomeša sa tečnom komponentom izocijanata. Mešanje se na odgovarajući način vrši u glavi za mešanje u koju se komponente pumpaju odvojeno i u kojoj se mešaju upotrebom elementa za mešanje koji se nalazi u glavi za mešanje. Ako postojeće prirodne formacije stena nisu dovoljne da ograniče curenje i poniranje, može se obezbediti oplata. Pošto se reakcija odvija praktično trenutno, smeša koja izlazi iz aplikatora brzo se peni i vrlo brzo očvršćava, tako da se može izbeći izrada uskih oplata, koja je generalno skupa, kao i gubitak materijala zbog curenja u slučaju popunjavanja velikih praznina. Konačno, postupak prema pronalasku može da se primeni uz pomoć jednostavnih oplata, tj. oplata koje nisu apsolutno čvrste, već su napravljene pomoću grubih, labavo spojenih dasaka, po izboru prekrivenih tekstilom ili folijom, jer je prodiranje pene koja se širi kroz delove koji ne naležu jedni na druge ograničeno na veoma mali deo, pošto je širenja brzo.

[0060] Poliamidne pene dobijene prema pronalasku mogu se takođe koristiti kao protivpožarna pena u građevinskim konstrukcijama (npr. za zidne otvore, protivpožarne rešetke). Budući da se ove pene takođe odlikuju niskom zapaljivošću i sagorljivošću, stabilnošću na visokoj temperaturi i osobinama

koje ne usporavaju vatru u poređenju sa standardnim pjenama kao što su polistiren ili poliuretan,

poboljšano krhkost i deformacija materijala mogu se koristiti za toplotnu izolaciju industrijskih cevi

i/ili sistema ili zagrevanje Cevovodi i/ili (naftni) cevovodi ili grejne komponente mogu biti korisni.

Još jedno moguće područje primene je zvučno prigušivanje, koje se može primeniti na gradilištima

ili prefabrikovano. Verzije ovog materijala sa manje pene mogu se koristiti i kao injekcioni medij za

cementiranje pukotina u rudarstvu ili u niskogradnji ili na području naftnog polja prilikom bušenja

ili popravke bušotina.

[0061] Pronalazak je detaljnije ilustrovan sledećim primerima i slikama.

Slika 1 prikazuje temperaturu u zavisnosti od vremena tokom testa tinjanja izvedenog prema

BS 5946:1980 za penu prema Primeru 9.

Slika 2 prikazuje šematski položaje Benzenovog plamenika i temperaturnih sondi prilikom

testa tinjanja.

[0062] Za primere koji slede korišćene su sledeće komercijalno dostupne hemikalije:

Lupranat M10R Polimerni metilendifenilizocijanat (sadržaj NCO 31,7 %,

(BASF) nominalna NCO-funkcionalnost 2,2)

Lupranat M20R Polimerni metilendifenilizocijanat (sadržaj NCO 31,4 %,

(BASF) nominalna NCO-funkcionalnost 2,7)

Lupranat M200R Polimerni metilendifenilizocijanat (sadržaj NCO 31 %, nominalna (BASF) NCO-funkcionalnost 3)

Jeffcat ZR 50 N,N-bis(3-dimetilaminopropil)-N-izopropanol amin

(Huntsman)

Jeffcat ZR 70 2-(2-dimetil-aminoetoksi)etanol

(Huntsman)

Lupragen N106 4,4-(oksidi-2,1-etandiil)bismorfolin

(BASF)

Lupragen N201 Diazabiciklooktan

(BASF)

Lupragen N600 1,3,5-tris(dimetilaminopropil)-sim-heksahidrotriazin

(BASF)

Lupragen TCPP Trihlorpropilfosfat

(BASF)

Empol 1062 (BASF) Dimer masne kiseline na bazi tečnog kalafonijuma (destilovan,

delimično hidrogenizovan)

Empol 1043 (BASF) Trimer masne kiseline na bazi tečnog kalafonijuma

Pripol 1017 (Croda) Dimer masne kiseline (kiselinski broj 190-197 mg KOH/g)

Pripol 1040 (Croda) Trimer masne kiseline (kiselinski broj 184-194 mgKOH/g)

Tegostab B 8407 Polioksialkilen polisiloksan

(Evonik)

[0063] Dole opisane tečne komponente 1 i 2 i po izboru čvrsta komponenta 2.1 mešaju se

mehaničkom mešalicom ili drvenom špatulom na sobnoj temperaturi. Smeše spontano pene i nakon

očvršćavanja formiraju čvrstu poliamidnu penu.

Primer 1:

[0064]

Komponenta 1: 6 g Lupranat M20R.

Komponenta 2: 5 g Empol 1062 i 0,5 g Jeffcat ZR 70.

Komponenta 2.1: 1,2 g izoftalne kiselina.

Primer 2:

[0065]

Komponenta 1: 6 g Lupranat M20R.

Komponenta 2: 5 g Empol 1062 i 0,5 g Jeffcat ZR 70 i 1,2 g izoftalne kiseline (prethodno rastvorena

u 4 g trietilfosfata).

Primer 3:

Komponenta 1: 6 g Lupranat M20R.

Komponenta 2: 5 g Empol 1062 i 0,5 g Jeffcat ZR 70 i 0,2 g Tegostab B 8407 i 1,2 g izoftalne kiseline (dispergovano u njoj).

Primer 4:

[0067]

Komponenta 1: 6 g Lupranat M20R.

Komponenta 2: 4,5 g Empol 1043 i 0,5 g Jeffcat ZR 70.

Komponenta 2.1: 1,2 g tereftalne kiseline.

Primer 5:

[0068]

Komponenta 1: 6 g Lupranat M10R.

Komponenta 2: 4,5 g Empol 1043 i 0,5 g Jeffcat ZR 70 i 0,2 g Tegostab B 8407.

Komponenta 2.1: 1,2 g izoftalne kiseline

Primer 6:

[0069] Prema Primeru 5 proizveden je komad pene gustine 70 kg/m3. Prizma dobijena iz ovog komada pene podvrgnuta je ispitivanju mehaničkog pritiska. Rezultat je bila prosečna čvrstoća na pritisak od 0,2 N/mm2 sa kompresijom od 10%.

Primer 7:

[0070] Prema Primeru 5 proizveden je komad pene gustine 75 kg/m<3>. Ploča dimenzija 20 × 20 × 4 cm dobijena od ovog komada pene ispitana je na svoju toplotnu provodljivost. Pokazala je toplotnu provodljivost od 51 mV/(m*K).

Primer 8:

[0071] Komad pene proizveden prema Primeru 5 ispitan je termogravimetrijski. Pena je počela da se raspada na temperaturi od 420 °C.

Primer 9:

[0072] Prema Primeru 5, izvedena je reakcija sa četvorostrukom količinom katalizatora (u odnosu na ukupnu količinu ostalih komponenti) i povećanom veličinom reakcije da bi se proizvelo 200 g očvrsle smeše, kako bi se ispitala toplota reakcije. Komponente, prethodno zagrejane na 30 °C, pomešane su i izmerena je reakciona temperatura tokom procesa penjenja. Maksimalna reakciona temperatura bila je 50 °C.

[0073] Kocka veličine 12ks12ks12 cm i gustine 45 kg/m<3>dobijena iz nastalog bloka pene podvrgnuta je ispitivanju tinjanja prema BS 5946: 1980 radi ispitivanja prenošenja vatre. Dve temperaturne sonde su umetnute u komad pene, a pena je zatim izložena tokom 50 minuta plamenu Benzenovog plamenika (vidi Sliku 2). Po završetku izlaganja plamenu, temperatura na temperaturnoj sondi T2 je merena dok nije pala na < 40 ° C; profil temperature prikazan je na sl. 1. U eksperimentu, zabeležene temperature su pale odmah po završetku izlaganja plamenu. Dakle vatre nije bilo, a nije se ni prenosila. Presečena otvorena kocka pene nije bila oštećena u gornjoj trećini nakon testa. U oštećenom području ispitnog uzorka, pena je ostala u obliku ugljenisane supstance sa zaostalom čvrstinom. S obzirom da vatra nije nastavila da postoji i materijal nije u potpunosti izgoreo tokom ispitivanja, telo od pene je prošlo test.

Primer 10 (Uporedni primer):

[0074] Komponenta 1: 6 g Lupranat M10R.

[0075] Komponenta 2: 4 g Pripol 1017, 2 g Pripol 1040 i 0,6 g vode i 1 g 4,4-(oksidi-2,1-etandiil)bismorfolina (Lupragen N106) i 0,5 g Tegostab B 8407. 14 s nakon mešanja prve komponente sa drugom komponentom, smeša počinje da se peni. Proces penjenja završava se nakon 2 minuta sa četrnaestostrukim povećanjem zapremine. Rezultat je nelepljiva, čvrsta pena koja, za razliku od pene iz primera 1-5, ima vrlo finu strukturu.

Primer 11:

[0076]

Komponenta 1: 6 g Lupranat M10R.

Komponenta 2: 4 g Pripol 1017, 2 g Pripol 1040 i 0,6 g vode i 1 g 4,4-(oksidi-2,1-etandiil)bismorfolina (Lupragen N106) i 0,5 g Tegostab B 8407. Komponente 2.1: 1,2 g izoftalne kiseline.

[0077] Za razliku od pene iz primera 1-5, ova pena ima vrlo finu strukturu.

Primer 12:

[0078]

Komponenta 1: 6 g Lupranat M20R.

Komponenta 2: 2 g Pripol 1017, 4 g Pripol 1040, 0,6 g vode, 0,15 g 4,4-(oksidi-2,1-etandiil)bismorfolina (Lupragen N106), 1,0 g Jeffcat ZR50, 0,5 g Tegostab B 8407 i 3 g izoftalne kiseline (homogeno dispergovane).

[0079] Dobijena pena ima finiju strukturu pene od Primera 1-5. Komad pene proizveden prema ovom receptu podvrgnut je testu tinjanja prema BS 5946: 1980, analogno Primeru 9. Telo od pene je prošlo test. U poređenju sa penama napravljenim u Primerima 10 i 11, ova pena ima bolje ponašanje pri gorenju, tj. manje je zapaljiva, samougasiva je, i manje se ugljeniše i topi.

Primer 13:

[0080]

Komponenta 1: 6 g Lupranat M20R.

Komponenta 2: 2 g Pripol 1017, 4 g Pripol 1040, 0,6 g vode, 0,15 g 4,4-(oksidi-2,1-etandiil)bismorfolina (Lupragen N106), 1,0 g Jeffcat ZR50, 0,5 g Tegostab B 8407, 2 g izoftalne kiseline i 1 g trimelitne kiseline (homogeno dispergovane).

[0081] Dobijena pena ima finiju strukturu pene od Primera 1-5, ali bolje ponašanje prilikom gorenja nego Primeri 10 i 11 (manje zapaljiva, samougasiva, manje se ugljeniše i topi).

Primer 14:

[0082] Poliamidne pene proizvedene su od komponenata i upotrebljenih količina (u g) sumiranih u donjoj tabeli na sledeći način: Sve komponente, osim Lupranat M200R, su mešane; zatim je dodat Lupranat M200R. Smeše su se penile i nakon očvršćavanja formirale su čvrstu poliamidnu penu. Kocka veličine 12 × 12 × 12 cm 3 izrezana je iz delova pene posle 24 sata. Ponašanje kockica u vatri ispitivano je u testu punkinga opisanom u Primeru 9. U tabeli su date i temperature T1 (dno) i T2 (sredina) postignute posle 10, odnosno 20 minuta.

[0083] Poređenje testa A i B pokazuje da se posle 20 minuta na uporedivoj temperaturi T1, temperatura T2 u testu A samo umereno povećava, dok je T2 u testu B znatno veća. To dokazuje da pena A pokazuje ponašanje sa manje prenošenja vatre.

[0084] Serije C-1, C-2 i C-3 pokazuju da se zapaljivost pene povećava sa smanjenjem odnosa izoftalna kiselina / Pripol 1040, što seprepoznaje po većem porastu temperature T1 nakon 10 minuta.

Claims

Petentni zahtevi

1. Postupak za pripremu poliamidne pene koja ne prenosi vatru, putem mešanja

(i) tečne komponente izocijanata, koja sadrži najmanje jedan poliizocijanat i u kojoj molski odnos aromatičnih grupa izocijanata prema zbiru aromatičnih i alifatičnih grupa izocijanata iznosi najmanje 60 molskih %, sa

(iii) izborno, čvrstom komponentom koja reaguje sa izocijanatom,

pri čemu tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom i/ili čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom obuhvataju aromatičnu C8-18polikarboksilnu kiselinu i/ili njen anhidrid.

2. Postupak prema patentnom zahtevu 1, koji se karakteriše time što tečna komponenta izocijanata sadrži difenilmetan diizocijanat, smešu monomernog difenilmetan diizocijanata i homologa difenilmetan diizocijanata koji ima više od dva prstena, ili prepolimere difenilmetan diizocijanata, ili njihove smeše.

3. Postupak prema patentnom zahtevu 1 ili 2, koji se karakteriše time što je alifatična, razgranata C24-66polikarboksilna kiselina i/ili aliciklična C24-66polikarboksilna kiselina izabrana od dimera masnih kiselina, trimera masnih kiselina, i njihovih smeša, koje su izborno hidrogenisane.

4. Postupak prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, koji se karakteriše time što molski odnos aromatičnih karboksilnih grupa prema zbiru aromatičnih i alifatičnih karboksilnih grupa u (ii) i (iii) iznosi najmanje 10 molskih %.

5. Postupak prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, koji se karakteriše time što tečna komponenta izocijanata, tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom i/ili čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom, sadrže katalizator poliadicije.

6. Postupak prema patentnom zahtevu 5, koji se karakteriše time što je katalizator poliadicije izabran od organskih jedinjenja kalaja, tercijarnih amina i soli zemnoalkalnih metala.

7. Postupak prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, koji se karakteriše time što tečna komponenta izocijanata i/ili tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom sadrži stabilizator pene.

8. Postupak prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, koji se karakteriše time što tečna komponenta izocijanata, tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom i/ili čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom, sadrže sredstvo za zaštitu od požara.

9. Postupak za popunjavanje šupljina u rudarstvu, gradnji tunela, građevinarstvu ili pri eksploataciji nafte i gasa, poliamidnom penom koja ne prenosi vatru, u kome se tečna komponenta izocijanata, tečna komponenta koja reaguje sa izocijanatom i izborno čvrsta komponenta koja reaguje sa izocijanatom, kako su definisane u patentnom zahtevu 1, mešaju i smeša se uvodi u šupljinu.

10. Postupak prema patentnom zahtevu 9, koji se karakteriše time što je šupljina ograničena oplatom i što se smeša uvodi u ograničenu šupljinu.

11. Poliamidna pena koja se dobija nakon postupka prema jednom od patentnih zahteva 1 do 8.

12. Upotreba poliamidne pene prema patentnom zahtevu 11 kao pene za zaštitu od požara.

13. Upotreba poliamidne pene prema patentnom zahtevu 11 kao termoizolacije.

14. Upotreba poliamidne pene prema patentnom zahtevu 11 kao zvučne izolacije.