DE2651856C3 - Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen mit dauerhafter Flammwidrigkeit - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen mit dauerhafter FlammwidrigkeitInfo
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Description
Polyurethanschaumstoffe sind vielseitig verwendbar und finden daher auf verschiedenen technischen
Gebieten in zunehmendem Maße Anwendung. Von besonderer Wichtigkeit sind diese Schaumstoffe für
die Bau- und Elektroindustrie, wobei flammwidrige Eigenschaften der eingesetzten Schaumstoffe die unbedingte
Voraussetzung für ihre Anwendbarkeit sind.
Aus der US-PS 3 275 578 sind flammfeste, selbstverlöschende Polyurethanschäume mit guter Dimensionsbeständigkeit
bekannt, die aus einem Gemisch von einem endständige Isocyanatgruppen aufweisenden Voraddukt von überschüssigen Mengen
Toiuylendiisocyanat an Polyäther, welche durch Einwirkung
von Polypropylenoxid auf Glycerin mit einem
Molekulargewicht von 325 erhalten werden, einem Polyätherpolyol aus Polypropylenoxid, Glycerin und
Rohrzucker sowie Katalysatoren, wie Zinnoctoat, Triäthylendiamin oder Dibutylzinndilaurat, Porenreglern,
wie Organosiloxan-Alkylendioxid-Blockpolymerisate und Wasser, so gegebenenfalls Treibmitteln
erhalten werden, dem noch eine Mischung aus Antimonverbindungen und Pentahalogenphenyläther der
allgemeinen Formel
R-COOCjÄ'j
R-COOCjÄ'j
worin R ein aliphatischen Rest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und X Chlor- oder Bromatome sind, zugesetzt
wird.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß nicht bei allen flammwidrigen Polyurethanschäumen diese Eigenschaft
über beliebig lange Zeit erhalten bleibt. Je nach den physikalischen oder chemischen Eigenschaften
der flammhemmenden Zusatzstoffe sind diese mehr oder weniger fest im Makromolekül des Polyurethans
gebunden oder eingelagert und können daner durch Migration im Lauf der Zeit aus dem Schaum auswandern,
wodurch diese ihre Flammwidrigkeit verlieren. Dieser Vorgang wird in hohem Maß beschleunigt,
wenn ein solcher Schaumkörper längere Zeit in Wasser gelagert oder einer erhöhten Temperatur ausgesetzt
wird. Entsprechende Alterungstests vermitteln daher eine Vorstellung davon, welche Dauerhaftigkeit
bei einer bestimmten Brandschutzausrüstung eines Kunststoffs zu erwarten ist.
Bei derartigen Untersuchungen wurde nun festgestellt,
daß die selbstverlöschenden Eigenschaften von Polyurethanschäumen, die in bekannter Weise durch
Zugabe von Tris-(dibrompropyl)-phosphat flammwidrig eingestellt worden sind, wieder verloren gehen,
wenn die Formteile einige Stunden in Wasser gelagert oder einige Stunden auf erhöhte Temperaturen erhitzt
werden. Es sind zwar auch Flammschutzkomponenten bekannt, deren Wirkung nach einer Wasserbehandlung
unverändert erhalten bleibt. Solche Stoffe sind vorwiegend hydroxylgruppenhaltige Halogenverbindungen,
wie beispielsweise Dibrompropanol, die aber gleichzeitig die Härtezeit ungünstig beeinflussen
und daher nur für kompakte Formteile anwendbar sind.
Damit war die Aufgabe gegeben, ein Vei fahren zur Herstellung von flaminwidrigen Polyurethanschäumen
zu finden, deren selbstverlöschende Eigenschaften nach einer Lagerung in Wasser oder in der
Wärme nicht oder nicht nennenswert vermindert werden.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen mit dauerhafter
Flammwidrigkeit durch Umsetzung eines Polyätherpolyols mit einem organischen Polyisocyanat
in Gegenwart eines Aminkatalysators, eines Treibmittels und eines Siliconschaumstabilisators unter
Mitverwendung von organischen Verbindungen als Flammschutzkomponenten und die Flammwidrigkeit
verstärkenden Synergisten. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß man als Flammschutzkomponente
den Bromessigsäureester des Tribromphenols, des Pentabromphenols oder des Dichlortribromphenols
in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polyätherpolyols, gelöst im
Polyätherpolyol und als Synergisten DiäthyI-N,N-bis-(2-hydroxyäthyl)-aminomethyIphosphonat
verwendet.
Die zuzusetzenden Mengen an diesen Bromessigsäureestern betragen 5 bis 50 Gew.-Teile, vorzugsweise
5 bis 30 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile Polyätherpolyol,
das beispielsweise auf Basis Propylenoxid hergestellt ist und eine OH-Zahl von ca. 450 aufweist.
Ferner wird dem Polyurethanschaum-Bildungsgemisch als synergistisch wirkende Verbindung Diäthyl-N,N-bis-
(2*hydroxyäthyl) -aminomethylphosphonat zugesetzt. Die Reaktion wird initiiert mit an
sich für diesen Zweck bekannten Am ^katalysatoren. Hierfür eignen sich insbesondere tertiäre Amine, wie
beispielsweise Dimethylcyclohexylamin oder Triäthylendiamin bzw. Triethylamin. Die Zugabe dieser
Flammschutzkomponenten erfolgt durch Lösen im Polyol bei 90° C.
Durch Zusatz der Flammschutzkomponenten wird weder der Verschäumungsvorgang selbst noch die
Stabilität oder die Porenstruktur des gebildeten Polyurethanschaums unvorteilhaft beeinflußt. Auch die
Farbe des Schaumstoffs unterscheidet sich nicht von der Farbe gleichartiger Schaumstoffe, denen
keine Flammschutzkomponenten zugesetzt worden sind.
Bei der Prüfung des Brandverhaltens der erfindungsgemäß
hergestellten Polyurethanschäume nach ASTM 1692-68 erweisen sich diese als selbstverlöschend.
Dieses Brandverhalten bleibt, wie das Beispiel zeigt, unverändert, wenn die Schaumproben 10 Tage
lang in Wasser mit einer Temperatur von 80° C gelagert
oder 22 Stunden auf eine Temperatur von 140° C erwärmt werden,
In einem Reaktionsgefäß werden in eine Lösung von 9,5 Gew.-Teilen Tribromphenylbromacetat in
100 Gew.-Teilen eines Polyätherpolyols auf Prapylenoxidbasis mit einer OH-Zahl von 415 2,5 Gew.-Teile
Dimethylcyclohexylamin, 0,9 Gew.-Tefle eines Siljconstabilisators, 8,7 Gew.-Tefle Diäthyl-N,N-bis-(2-hydroxyäthyl)-aminomethylphosphonat,
35,0 Gew.-TeileTrichlorfluormethan und 109 Gew.-Tefle
Diphenylmethandiisocyanat eingemischt. Unter Temperatursteigerung auf etwa 150° C schäumt die
Masse auf und erstarrt nach ca. 3 Minuten zu einem Hartschaumblock. Nachdem der Block ausgehärtet
ist, werden daraus einige Probestücke entsprechend der ASTM-Norm 1692-68 geschnitten und diesen»
Brandtest unterzagen. Sie erweisen sich alle als »selbstverlöscheixl«.
Weitere Probestücke werden in einem Wärmeschrank während 22 Stunden einer Temperatur von
140° C ausgesetzt. Beim anschießenden Brandtest erfüllen sie ebenfalls die Bedingungen der Klasse
»selbstverlöschend«. Das gleiche gilt für eine dritte
Gruppe von Probestücken, die vor dem Brandtest 10 Tage in einem Wasserbad mit einer Temperatur von
80° C gelagert haben.
Praktisch die gleichen Ergebnisse werden erzielt, wenn zur Herstellung des Polyurethanschaums anstelle
der 9,5 Gew.-Tefle Tribromphenylbromacetat 8,5 Gew.-Tefle Pentabromphenyl-bromacetat oder
9,8 Gew.-Tefle Dichlortribromphenyl-brovnacetat
verwendet wurden.
Vergleichsversuch
Es wird ein Polyurethan-Hartschaum aus den gleichen Bestandteilen wie im Beispiel hergestellt, jedoch
mit dem Unterschied, daß anstelle von 9,5 Gew.-Tei-
Ii len Tribromphenyl-bromacetat 10,5 Gew.-Tefle Tribromphenylacetat
(= gleiche Brommenge) zugesetzt werden. Aus dem entstandenen Schaumstoffblock werden einige Probestücke entsprechend der
ASTM-Norm 1692-68 geschnitten und diesem
*' Brandtest unterzogen. Sie erweisen sich alle als
»selbstverlöschend«.
Weitere Probestücke, die im Wärmeschrank bei 140° C 22 Stunden gelagert worden sind, brennen
beim ASTM-Test mit einer Geschwindigkeit von
-?"· 12,7 cm pro Minute und entsprechen damit nicht mehr
der Klasse »selbstverlöschend«.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen mit dauerhafter Flammwidrigkeit durch Umsetzung eines Polyätherpolyols mit einem organischen Polyisocyanat in Gegenwart eines Aminkatalysators, eines Treibmittels und eines Siliconschaumstabilisators unter Mitverwendung von organischen Verbindungen als Flammschutzkomponenten und die Flammwidrigkeit verstärkenden Synergisten, dadurch gekennzeichnet, daß man als Flammschutzkomponente den Bromessigsäureester des Tribromphenols, des Pentabromphenols oder des Dichlortribromphenols in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polyätherpolyols, gelöst im Polyätherpolyol und als Synergisten DiäthyI-Ν,Ν-bis-(2-hydroxyäthyl) -aminomethylphosphonat verwendet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2651856A DE2651856C3 (de) | 1976-11-13 | 1976-11-13 | Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen mit dauerhafter Flammwidrigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2651856A DE2651856C3 (de) | 1976-11-13 | 1976-11-13 | Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen mit dauerhafter Flammwidrigkeit |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2651856A1 DE2651856A1 (de) | 1978-05-18 |
DE2651856B2 DE2651856B2 (de) | 1980-08-07 |
DE2651856C3 true DE2651856C3 (de) | 1981-06-25 |
Family
ID=5993102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2651856A Expired DE2651856C3 (de) | 1976-11-13 | 1976-11-13 | Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschäumen mit dauerhafter Flammwidrigkeit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2651856C3 (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3275578A (en) * | 1963-12-12 | 1966-09-27 | Dow Chemical Co | Flame resistant urethane polymer compositions of improved dimensional stability containing a pentahalophenyl ester and an antimony compound |
-
1976
- 1976-11-13 DE DE2651856A patent/DE2651856C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2651856B2 (de) | 1980-08-07 |
DE2651856A1 (de) | 1978-05-18 |
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