DE3303702A1 - Intumescent compositions - Google Patents
Intumescent compositionsInfo
- Publication number
- DE3303702A1 DE3303702A1 DE19833303702 DE3303702A DE3303702A1 DE 3303702 A1 DE3303702 A1 DE 3303702A1 DE 19833303702 DE19833303702 DE 19833303702 DE 3303702 A DE3303702 A DE 3303702A DE 3303702 A1 DE3303702 A1 DE 3303702A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polyepoxide
- intumescent
- mixtures
- parts
- phosphate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3477—Six-membered rings
- C08K5/3492—Triazines
- C08K5/34922—Melamine; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
- C08G59/22—Di-epoxy compounds
- C08G59/226—Mixtures of di-epoxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
- C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
- C08K5/5205—Salts of P-acids with N-bases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
IntumeszenzmassenIntumescent materials
Die vorliegende Erfindung betrifft lösungsmittelfreie Intumeszenzmassen zur Herstellung von Formkörpern mit guten intumeszierenden Eigenschaften auf der Basis von Mischungen aus 1,2-Polyepoxiden, vorzugsweise aus mindestens einem, mindestens ein Stickstoffatom pro Molekül enthaltenden 1,2-Polyepoxid, mindestens einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyamin, Ethylendiaminphosphat, gegebenenfalls in Kombination mit Cyanursäureabkömmlingen und Zusatzstoffen.The present invention relates to solvent-free intumescent materials for the production of moldings with good intumescent properties on the Based on mixtures of 1,2-polyepoxides, preferably of at least one, at least 1,2-polyepoxide containing one nitrogen atom per molecule, at least one aliphatic or cycloaliphatic polyamine, ethylene diamine phosphate, optionally in combination with cyanuric acid derivatives and additives.
Intumeszenzmassen sind als Kitte, Mörtel oder Formteile vorliegende flammwidrige, schäumbare Massen, die bei Beflammung oder Erhitzen über eine gewisse hohe Temperatur, etwa 3000C, expandieren, dabei einen flammwidrigen und isolierenden Schaum bilden, der die rückwärtigen Bezirke vor weiterem Flammenzutritt schützt und gegebenenfalls auftretende Risse oder Spalten verschließt.Intumescent compounds are available as putty, mortar or molded parts flame-retardant, foamable masses, which when exposed to a flame or heated above a certain high temperature, around 3000C, expand, doing a flame retardant and insulating Forming foam that protects the rear areas from further flames and closes any cracks or crevices that may appear.
Solche Intumeszenzmassen sind prinzipiell bekannt. Sie bestehen zumeist aus einem Phosphat oder einer sonstigen, eine schwerflüchtige Säure bildenden Verbindung, aus einem Treibmittel wie Dicyandiamid, Melamin oder Formaldehydharze und einer Kohlenstoffquelle für den entstehenden Carbonisierungsschaum, zumeist Polyalkohole.Such intumescent materials are known in principle. They mostly exist from a phosphate or another compound that forms a non-volatile acid, the end a blowing agent such as dicyandiamide, melamine or formaldehyde resins and a carbon source for the resulting carbonization foam, mostly Polyalcohols.
Nachteil dieser Bestandteile von Intumeszenzmassen ist, daß sie feuchtigkeitsempfindlich sind oder sich unter Hydrolysebedingungen z.B. unter Phosphorsäureabspaltung zersetzen, wie etwa Polyphosphate.The disadvantage of these constituents of intumescent materials is that they are sensitive to moisture or decompose under hydrolysis conditions, e.g. with elimination of phosphoric acid, such as polyphosphates.
Andererseits besteht ein erhebliches Interesse an Intumeszenzmassen zur Formteilherstellung mit guter Verarbeitbarkeit, guten mechanischen Eigenschaften und geringerer Feuchtigkeitsempfindlichkeit als sie durch Verwendung der bisherigen Phosphatmischungen erzielbar ist.On the other hand, there is considerable interest in intumescent materials for the production of molded parts with good processability and good mechanical properties and less moisture sensitivity than by using the previous one Phosphate mixtures is achievable.
Es wurde nunmehr gefunden, daß dieses Ziel erreichbar ist, wenn man mindestens ein 1,2-Polyepoxid, vorzugsweise mindestens ein 1,2-Polyepoxid mit mindestens einen tertiären Stickstoffatom pro Molekül mit mindestens aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyamin, Ethylendiaminphosphat und gegebenenfalls Cyanursäure-Abkömmlingen wie etwa Melamin und gegebenenfalls weiteren Zusätzen füllt und unter Formgebung zur Aushärtung bringt.It has now been found that this goal can be achieved if one at least one 1,2-polyepoxide, preferably at least one 1,2-polyepoxide with at least one tertiary nitrogen atom per molecule with at least aliphatic or cycloaliphatic Polyamine, ethylenediamine phosphate and optionally cyanuric acid derivatives such as about melamine and possibly other additives and under shaping for Curing brings.
Durch die Verwendung. des Ethylendiaminphosphats als intumeszenzvermittelndem Füllstoff für das 1,2-Polyepoxid kann auf weitere, sonst in Intumeszenzmischungen übliche Komponenten wie Treibmittel und Polyalkohol verzichtet werden.By using. of ethylenediamine phosphate as an intumescent mediator Fillers for the 1,2-polyepoxide can be added to other, otherwise intumescent mixtures Usual components such as propellants and polyalcohol can be dispensed with.
Es ist weiterhin von Vorteil, daß das Ethylendiaminphosphat nicht hygroskopisch ist und unter hydrolytischen Be- dingungen neutral bleibt. Beides Eigenschaften, die andere auf diesem Gebiet eingesetzte Phosphate nicht besitzen: Die üblichen Ammonium- oder Aminphosphate sind hygroskopisch und die Ammoniumpolyphosphate hydrolysieren unter Freisetzung von überschüssiger Phosphorsäure.It is also advantageous that the ethylenediamine phosphate does not is hygroscopic and under hydrolytic conditions conditions neutral remain. Both properties share the same properties as other phosphates used in this field do not have: The usual ammonium or amine phosphates are hygroscopic and the ammonium polyphosphates hydrolyze, releasing excess phosphoric acid.
Die US-Patentschrift 4 198 328 beschreibt zwar Lackformulierungen, die als polymeres Bindemittel Epoxidharze enthalten können und bei denen die mögliche Mitverwendung von Ethylendiamin-Phosphat erwähnt wird, sie gibt aber keine Lehre zur Verwendung von lösungsmittelfreien, mit Ethylendiamin-Phosphat gefüllten Epoxidharzen zur Formteilherstellung.US Pat. No. 4,198,328 describes paint formulations, which can contain epoxy resins as polymeric binders and for which the possible The use of ethylenediamine phosphate is mentioned, but it does not give any teaching for the use of solvent-free epoxy resins filled with ethylene diamine phosphate for the production of molded parts.
Gegenstand der Erfindung sind daher lösungsmittelfreie Intumeszenzmassen zur Formteilherstellung aus Mischungen von 1. mindestens einem 1,2-Polyepoxid, vorzugsweise mindestens einem 1,2-Polyepoxid mit mindestens einem tertiären Stickstoffatom pro Molekül, 2. mindestens einem aliphatischen oder cycloaliphatischen Polyamin, 3. Ethylendiaminphosphat und gegebenenfalls 4. mindestens einem Cyanursäure-Abkömmling sowie Formteile daraus.The invention therefore relates to solvent-free intumescent materials for the production of molded parts from mixtures of 1. at least one 1,2-polyepoxide, preferably at least one 1,2-polyepoxide with at least one tertiary nitrogen atom per Molecule, 2. at least one aliphatic or cycloaliphatic polyamine, 3. Ethylenediamine phosphate and optionally 4. at least one cyanuric acid derivative as well as molded parts from it.
Für die erfindungsgemäßen Gemische kommen die bekannten, vorzugsweise halogenfreien Polyepoxide mit mehr als einer 1,2-Epoxy-gruppe in Frage (Komponente 1).The known mixtures are preferred for the mixtures according to the invention halogen-free polyepoxides with more than one 1,2-epoxy group in question (component 1).
Das sind unter anderem Polyglycidylether mehrwertiger Phenole, beispielsweise aus Brenzkatechin, Resorcin, Hydrochinon, aus 4,4'-Dihydroxydiphenylmethan, aus 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylmethan, aus 4,4'-Dihydroxydiphenyldimethylmethan (Bisphenol A), aus 4,4'-Dihydroxydiphenylmethan, aus 4,4'-Dihydroxydiphenylcyclohexan, aus 4,41 -Dihydroxy-3, 3' -dimethyldiphenylpropan, aus 4,4'-Dihydroxydiphenyl, aus 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, aus Tris-(4-hydroxyphenyl)-methan, aus Novolaken (d.h. aus Umsetzungsprodukten von ein- oder mehrwertigen Phenolen mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, in Gegenwart saurer Katalysatoren), aus Diphenolen, die durch Veresterung von 2 Mol des Natriumsalzes einer aromatischen Oxycarbonsäure mit einem Mol eines Dihalogenalkans oder Dihalogendialkylethers erhalten wurden (vgl. britische Patentschrift 1 017 612), aus Polyphenolen, die durch Kondensation von Phenolen und langkettigen, mindestens 2 Halogenatome enthaltenden Halogenparaffinen erhalten wurden (vgl. britische Patentschrift 1 024 288).These include polyglycidyl ethers of polyhydric phenols, for example from pyrocatechol, resorcinol, hydroquinone, from 4,4'-dihydroxydiphenylmethane 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylmethane, from 4,4'-dihydroxydiphenyldimethylmethane (Bisphenol A), from 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, from 4,4'-dihydroxydiphenylcyclohexane, from 4,41-dihydroxy-3,3 '-dimethyldiphenylpropane, from 4,4'-dihydroxydiphenyl, from 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, from tris (4-hydroxyphenyl) methane, from novolaks (i.e. from reaction products of mono- or polyhydric phenols with aldehydes, in particular Formaldehyde, in the presence of acidic catalysts), from diphenols obtained by esterification of 2 moles of the sodium salt of an aromatic oxycarboxylic acid with one mole of one Dihaloalkane or dihalo dialkyl ether were obtained (see. British Patent 1 017 612), from polyphenols, which by condensation of phenols and long-chain, Haloparaffins containing at least 2 halogen atoms were obtained (cf. British Patent Specification 1,024,288).
Weiter seien genannt: Glycidylether mehrwertiger Alkohole, beispielsweise aus 1,4-Butandiol, 1,4-Butendiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und Poyethylenglykolen.The following may also be mentioned: glycidyl ethers of polyhydric alcohols, for example from 1,4-butanediol, 1,4-butenediol, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol and Polyethylene glycols.
Außerdem kommen in Frage: Glycidylester mehrwertiger aromatischer, aliphatischer und cycloaliphatischer Carbonsäuren, beispielsweise Phthalsäurediglycidylester, Terephthalsäurediglycidylester, Tetrahydrophthalsäurediglycidylester, Adipinsäure-diglycidylester, Hexahydrophthalsäurediglycidylester, die gegebenenfalls durch Methylgruppen substituiert sein können, und Glycidylester von Umsetzungsprodukten aus 1 Mol eines aromatischen oder cycloaliphatischen Dicarbonsäureanhydrids und 1/2 Mol eines Diols bzw. 1/n Mol eines Polyols mit n Hydroxylgruppen, etwa Glycidylcarbonsäureester der allgemeinen Formel worin A einen mindestens 2-wertigen Rest eines gegebenenfalls durch Sauerstoff und/oder cycloaliphatische Ringe unterbrochenen, aliphatischen Kohlenwasserstoffs oder den 2-wertigen Rest eines cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffs, R Wasserstoff oder Alkylrest mit 1-3 C-Atomen und n eine Zahl zwischen 2 bis 6 bedeuten, oder Mischungen von Glycidylcarbonsäureestern der angegebenen allgemeinen Formel (vgl. britische Patentschrift 1 220 702).Glycidyl esters of polybasic aromatic, aliphatic and cycloaliphatic carboxylic acids, for example phthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid diglycidyl ester, tetrahydrophthalic acid, adipic acid diglycidyl ester, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, which may be optionally substituted by methyl groups and glycidyl esters of reaction products of 1 mol of an aromatic or cycloaliphatic dicarboxylic acid anhydride and 1 /: also come into question 2 mol of a diol or 1 / n mol of a polyol with n hydroxyl groups, such as glycidyl carboxylic acid esters of the general formula wherein A is an at least divalent radical of an aliphatic hydrocarbon optionally interrupted by oxygen and / or cycloaliphatic rings or the divalent radical of a cycloaliphatic hydrocarbon, R is hydrogen or an alkyl radical with 1-3 carbon atoms and n is a number between 2 to 6 mean, or mixtures of glycidyl carboxylic acid esters of the general formula given (cf. British Patent 1,220,702).
Besonders bevorzugt werden: 1,2-Polyepoxide mit mindestens einem tertiären Stickstoffatom pro Molekül, z.B. Bis-(N-epoxypropyl)-anilin, Bis-(N-epoxypropyl)-butylamin, Bis-(N-epoxypropyl) -4-amino-phenylglycidylether, Triglycidylisocyanurat, N,N'-Diepoxypropyloxamid, Triglycidyl-1,2,4-triazolidin-3,5-dione gemäß DE-OS 2 935 354, Glycidyl- 1,2,4-triazolindin-3,5-dione mit 2 bis 10 Glycidylgruppen gemäß DE-OS 3 027 623, N,N'-Diglycidyl-bis-hydantoinylverbindungen gemäß DE-AS 1 670 490, N,N'-Diglycidylverbindungen von cyclischen Ureiden gemäß britischer Patentschrift 1 148 570, DE-PS 2 263 492 und DE-AS 1 954 503, Polyurethandiglycidylether gemäß US-PS 2 830 038, DE-AS 1 947 001 und DE-AS 1 966 182, Imidgruppen enthaltende Diglycidylester gemäß DE-AS 2 306 403.The following are particularly preferred: 1,2-polyepoxides with at least one tertiary Nitrogen atom per molecule, e.g. bis- (N-epoxypropyl) -aniline, bis- (N-epoxypropyl) -butylamine, Bis- (N-epoxypropyl) -4-aminophenylglycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, N, N'-diepoxypropyloxamide, Triglycidyl-1,2,4-triazolidine-3,5-diones according to DE-OS 2 935 354, glycidyl 1,2,4-triazolindine-3,5-diones with 2 to 10 glycidyl groups according to DE-OS 3 027 623, N, N'-diglycidyl-bis-hydantoinyl compounds according to DE-AS 1 670 490, N, N'-diglycidyl compounds of cyclic ureides according to British patent specification 1 148 570, DE-PS 2 263 492 and DE-AS 1 954 503, polyurethane diglycidyl ether according to US Pat. No. 2,830,038, DE-AS 1 947 001 and DE-AS 1 966 182, containing imide groups Diglycidyl ester according to DE-AS 2 306 403.
Die vorstehenden 1,2-Polyepoxide mit mindestens einem tertiären Stickstoffatom pro Molekül können mit stickstoff-freien 1,2-Polyepoxiden, insbesondere mit Polyglycidylethern mehrwertiger Phenole z.B. des Bisphenol A, abgemischt werden. Bevorzugte lösungsmittelfreie Intumeszenzmassen enthalten als Komponente 1 10-100 Gew.-% eines 1,2-Polyepoxids mit mindestens einem tertiären Stickstoffatom pro Molekül und 0-90 Gew.-% eines stickstofffreien 1 ,2-Polyepoxids.The above 1,2-polyepoxides having at least one tertiary nitrogen atom per molecule can with nitrogen-free 1,2-polyepoxides, especially with polyglycidyl ethers polyhydric phenols, e.g. bisphenol A, can be mixed. Preferred solvent-free As component 1, intumescent compositions contain 10-100% by weight of a 1,2-polyepoxide with at least one tertiary nitrogen atom per molecule and 0-90% by weight of one nitrogen-free 1,2-polyepoxide.
Die 1,2-Polyepoxide, insbesondere feste 1,2-Polyepoxide, können zur Viskositätserniedrigung auch mit flüssigen Monoepoxiden wie Phenylglycidylether, tert.-Butylphenylglycidylether, Allylglycidylether u.a. abgemischt werden.The 1,2-polyepoxides, especially solid 1,2-polyepoxides, can be used for Viscosity reduction also with liquid monoepoxides such as phenyl glycidyl ether, tert-butylphenyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether and others.
Als Komponente 2 können übliche aliphatische und/oder cycloaliphatische Polyamine eingesetzt werden, beispielsweise Triethylentetramin, Pentaethylenhexamin, die Hydrierungsprodukte von Anlagerungsprodukten aus 1 Mol eines Glykols (wie 1,4-Butylenglykol) und 2 Mol Acrylnitril, 4,4'-Diamino-3,3'-dimethyl-dicyclohexylmethan, Mischungen der vorgenannten Polyamine oder Alkoxylierungsprodukte der vorgenannten Polyamine. Pro Epoxidäquivalent werden vorzugsweise 0,8 bis 1,2 NH-Xquivalente des Polyamins eingesetzt.As component 2, customary aliphatic and / or cycloaliphatic Polyamines are used, for example triethylenetetramine, pentaethylenehexamine, the hydrogenation products of addition products from 1 mole of a glycol (such as 1,4-butylene glycol) and 2 moles of acrylonitrile, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyl-dicyclohexylmethane, Mixtures of the aforementioned polyamines or alkoxylation products of the aforementioned Polyamines. Preferably 0.8 to 1.2 NH equivalents of the are used per epoxide equivalent Polyamine used.
Die Komponente 3 der erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen ist Ethylendiaminphosphat, worunter vorzugsweise das Neutralisationsproudkt aus Ethylendiamin und Ortho-phosphorsäure verstanden wird. Prinzipiell können auch Salze des Ethylendiamins mit anderen Phosphorsäuren, z.B. Pyro-oder Metaphosphorsäure oder Phosphorsäuren niedrigeren Oxidationsgrades eingesetzt werden.Component 3 of the intumescent compositions according to the invention is ethylene diamine phosphate, including preferably the neutralization product of ethylenediamine and orthophosphoric acid is understood. In principle, salts of ethylenediamine with other phosphoric acids, e.g. pyro- or metaphosphoric acid or phosphoric acids with a lower degree of oxidation can be used.
Es ist auch möglich, Ethylendiamin im Gemisch mit wenn ger als der stöchiometrischen Menge an Phosphorsäure direkt als Härter oder Härterkomponente für das 1,2-Polyepoxid einzusetzen.It is also possible to use ethylenediamine in a mixture with if less than the stoichiometric amount of phosphoric acid directly as hardener or hardener component to use for the 1,2-polyepoxide.
Bezogen auf 1,2-Polyepoxid ist das Ethylendiaminphosphat in Gewichtsmengen von 1 : 0,1 bis 1 : 2,5, vorzugsweise 1 : 0,3 bis 1 : 1,5 in der Mischung der Intumeszenzmasse vorhanden.Based on 1,2-polyepoxide, the ethylene diamine phosphate is in amounts by weight from 1: 0.1 to 1: 2.5, preferably 1: 0.3 to 1: 1.5 in the mixture of the intumescent material available.
Als Komponente 4, die gegebenenfalls in den Intumeszenzmassen vorhanden sein kann, können Cyanursäureabkömmlinge eingesetzt werden. Darunter werden in dieser Anmeldung verstanden: Cyanursäure, Cyanamid, Dicyanamid, Dicyandiamid, Guanidin und dessen Salze, Harnstoff, Hydrazodicarbonamid, Biguanid, Biuret, Allophanat, Urazol, Urazolcyanurat, Melamincyanurat, Melaminphosphat, Cyanursäuresalze und Cyanursäureester und -amide und insbesondere Melamin.As component 4, which may be present in the intumescent materials Cyanuric acid derivatives can be used. Including will be in this Registration understood: Cyanuric acid, cyanamide, dicyanamide, dicyandiamide, Guanidine and its salts, urea, hydrazodicarbonamide, biguanide, biuret, allophanate, Urazole, urazole cyanurate, melamine cyanurate, melamine phosphate, cyanuric acid salts and cyanuric acid esters and amides and especially melamine.
Unter Melamin wird vorzugsweise der Grundkörper 2,4,6-Triamino-s-Triazin verstanden.The melamine base is preferably 2,4,6-triamino-s-triazine Understood.
Der Begriff Cyanursäureabkömmlinge schließt auch Aldehydkondensationsprodukte, vorzugsweise Formaldehydkondensationsprodukte der vorgenannten Verbindungen ein, die im Falle der Methylolverbindungen-auch mit niederen Alkoholen (C1-C4) verethert sein können.The term cyanuric acid derivatives also includes aldehyde condensation products, preferably formaldehyde condensation products of the aforementioned compounds, which, in the case of the methylol compounds, is also etherified with lower alcohols (C1-C4) could be.
Bezogen auf das 1,2-Polyepoxid kann der Cyanursäure-Abkömmling, z.B. das Melamin, in Gewichtsmengen von 1 : 0,01 bis 1 : 2,0, vorzugsweise 1 : 0,2 bis 1 : 1,2 in der Intumszenzmasse vorhanden sein.With respect to the 1,2-polyepoxide, the cyanuric acid derivative, e.g. the melamine, in amounts by weight of 1: 0.01 to 1: 2.0, preferably 1: 0.2 to 1: 1.2 must be present in the intumescence mass.
Als Zusatzstoffe können in den erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen auch Füllstoffe kugeliger oder nahezu kugeliger Form, insbesondere Füllstoffe aus Hohlperlen vorhanden sein.As additives in the intumescent compositions according to the invention also fillers of spherical or almost spherical shape, in particular fillers Hollow pearls may be present.
Obwohl anorganische kugelförmige Füllstoffe wegen ihrer fehlenden Brennbarkeit bevorzugt werden, kommen auch kugel- oder hohlkugelförmige Füllstoffe aus organischem Material in Betracht, z.B. aus vernetztem oder unvernetztem Polystyrol oder Polyethylen, Phenolharz oder Polyvinylchlorid. Das Material, aus dem die kugelförmigen Teilchen bestehen, sollte wasserunlöslich sein.Although inorganic spherical fillers because of their lack If flammability is preferred, spherical or hollow spherical fillers are also used made of organic material, e.g. made of crosslinked or uncrosslinked polystyrene or polyethylene, phenolic resin or polyvinyl chloride. The material that makes the spherical Particles should be insoluble in water.
Quarz- bzw. Kieselsäurekugeln, Glaskugeln, Flugaschenkügelchen sowie vor allem Kugeln aus Alumosilikaten seien besonders erwähnt. Kugeln und Hohlkugeln dieser Art sind gut zugänglich Die Teilchengröße kann bis zu 800 Mikron und mehr betragen; vorzugsweise werden Teilchengrößen zwischen 5 und 500 Mikron eingesetzt.Quartz or silica balls, glass balls, fly ash balls and especially spheres made of aluminosilicates deserve special mention. Spheres and hollow spheres of this type are easily accessible. The particle size can be up to 800 microns and more be; particle sizes between 5 and 500 microns are preferably used.
Die kugeligen Füllstoffteilchen können in Verbindung mit nicht kugeligen Füllstoffen oder auch in Verbindung mit organischen oder anorganischen Fasern Verwendung finden.The spherical filler particles can be used in conjunction with non-spherical Fillers or in connection with organic or inorganic fibers Find.
Varzugsweise werden sie jedoch als alleiniger Füllstoff verwendet.However, they are preferably used as the sole filler.
Die kugelförmigen bzw. nahezu kugelförmigen Füllstoffe können in Mengen von 1-80, vorzugsweise 20-70, Gew.-%, bezogen auf die erfindungsgemäße Formmasse, verwendet werden.The spherical or nearly spherical fillers can be used in quantities from 1-80, preferably 20-70,% by weight, based on the molding composition according to the invention, be used.
Obgleich die Mitverwendung von sonstigen Füllstoffen wie Glas-, Kohle- oder Mineralfasern, Kreide, Gesteinsmehl, Talkum, Perlit, Vermikulit, Asbest, Kaolin, Kieselsäure, Ton, Kohlenstoff, Magnesiumoxid, Aluminiumoxide, Eisenoxide zur Verminderung des Aufschäumens führt, ist deren Mitverwendung durchaus in Betracht zu ziehen, vor allem dort, wo vermindertes Aufschäumen in Kauf genommen werden kann.Although the use of other fillers such as glass, carbon or mineral fibers, chalk, rock flour, talc, perlite, vermiculite, asbestos, kaolin, Silicic acid, clay, carbon, magnesium oxide, aluminum oxides, iron oxides for reduction of foaming leads, their use should be taken into account, especially where less foaming can be accepted.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen erfolgt durch Mischen der Komponenten 1, -2 und 3 sowie gegebenenfalls 4 und Zusatzstoffen in üblichen Mischaggre- gaten bei Raumtemperaturen. Die Mischungen können beispielsweise als Kitte, Putze oder Mörtel oder nach Formgebung zur Herstellung von Formteilen eingesetzt werden.The intumescent materials according to the invention are produced by Mixing the components 1, -2 and 3 and optionally 4 and additives in common mixing unit gate at room temperatures. The mixes can for example as putty, plaster or mortar or after shaping for production are used by molded parts.
Je nach Art des 1,2-Polyepoxids und der Menge an Ethylendiaminphosphat und gegebenenfalls Cyanursäureabkömmling und Zusatzstoff können lagerstabile Mischungen erhalten werden. Zur Herstellung von Formteilen kann die Intumeszenzmischung nach Formgebung bei Raumtemperaturen oder erhöhten Temperaturen bis 1500C ausgehärtet werden. Die Intumeszenzwirkung an diesen Formteilen läßt sich durch Erhitzen auf Temperaturen von ca. 2000C und höher zeigen.Depending on the type of 1,2-polyepoxide and the amount of ethylenediamine phosphate and optionally cyanuric acid derivative and additive can be storage-stable mixtures can be obtained. The intumescent mixture can be used to produce molded parts Shaping hardened at room temperatures or elevated temperatures up to 1500C will. The intumescent effect on these molded parts can be increased by heating Show temperatures of approx. 2000C and higher.
Im folgenden sei der Erfindungsgegenstand beispielhaft erläutert. Die angegebenen Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders vermerkt.The subject matter of the invention is explained below by way of example. The parts and percentages given relate to weight, unless otherwise noted.
Charakterisierung der in den Beispielen verwendeten Ausgangsmaterialien: Komponente 1: a. 1,2-Polyepoxid A: Hexahydrophthalsäurediglycidylester, Viskosität bei 200C 600 mPas, Epoxidäquivalent 176 b. 1,2-Polyepoxid B: Mischung aus 70 % Bisphenol A-Diglycidylether Epoxidäquivalent 190 30 % Bis- (N-epoxypropyl) -anilin Epoxidäquivalent 120 Die Mischung besitzt eine Viskosität von 1950 mPas (bei 200C) und ein Epoxidäquivalent von 162 Komponente 2: Pentaethylenhexamin, NH-Äquivalent : 35 Komponente 3: Phosphat P: Getrocknetes und gemahlenes Neutralisationsprodukt aus Ethylendiamin und o-Phosphorsäure, Anteile über 0,2 mm ausgesiebt.Characterization of the starting materials used in the examples: Component 1: a. 1,2-polyepoxide A: diglycidyl hexahydrophthalate, viscosity at 200C 600 mPas, epoxy equivalent 176 b. 1,2-polyepoxide B: mixture of 70% bisphenol A-diglycidyl ether epoxy equivalent 190 30% bis (N-epoxypropyl) aniline epoxy equivalent 120 The mixture has a viscosity of 1950 mPas (at 200C) and an epoxy equivalent of 162 component 2: pentaethylene hexamine, NH equivalent : 35 Component 3: Phosphate P: Dried and ground neutralization product sieved from ethylenediamine and o-phosphoric acid, proportions over 0.2 mm.
Komponente 4: Das eingesetzte Malamin ist getrocknete, pulverige Handelsware.Component 4: The malamine used is a dried, powdery commercial product.
Beispiel 1 In 100 Tle 1,2-Polyepoxid A werden 20 Tle Pentaethylenhexamin, 100 Tle eines Gemisches gleicher Teile Melamin und Phosphat P eingemischt. Man erhält eine Paste, die in eine Plattenform gedrückt wird (Plattenmaße: 20x10x1 cm).Example 1 In 100 parts of 1,2-polyepoxide A, 20 parts of pentaethylene hexamine, 100 parts of a mixture of equal parts melamine and phosphate P mixed in. You get a paste that is pressed into a plate shape (plate dimensions: 20x10x1 cm).
Die Platte läßt man dann 5 h bei 1250C aushärten. Man erhält eine weiße mechanisch sehr stabile Platte, die sich leicht spanabhebend verarbeiten läßt. Sie dient zur Herstell-ung von Leisten mit Intumeszenzwirkung.The plate is then allowed to harden at 1250C for 5 hours. You get one white, mechanically very stable plate, which can be easily processed by cutting. It is used to manufacture strips with an intumescent effect.
Beispiel 2 In 125 Tle 1,2-Polyepoxid B werden 25 Tle Pentaethylenhexamin, 170 Tle Phosphat P eingemischt. Man erhält eine fließfähige Paste. Diese wird in eine aus Polyethylen gefertigte Rohrform eingegossen (0 6 cm, Wandstärke 1,5 cm, Höhe 12 cm) und bei RT 2 Tage ausgehärtet. Man erhält ein opakes Rohrstück mit erheblicher mechanischer Festigkeit: 2 Kugeldruckhärte (DIN 53 456) 180 N/mm2, Schlagzähigkeit (DIN 53 453) 8 kJ/m2, Druckfestigkeit (DIN 53 455) 120 MPa.Example 2 In 125 parts of 1,2-polyepoxide B, 25 parts of pentaethylene hexamine, 170 Tle Phosphate P mixed in. A flowable paste is obtained. This is in a tube made of polyethylene cast in (0 6 cm, wall thickness 1.5 cm, Height 12 cm) and hardened at room temperature for 2 days. An opaque piece of pipe is obtained with considerable mechanical strength: 2 ball indentation hardness (DIN 53 456) 180 N / mm2, impact strength (DIN 53 453) 8 kJ / m2, compressive strength (DIN 53 455) 120 MPa.
Derartige Rohrstücke sind als Kabeldurchführungselemente mit Intumeszenzwirkung bei Mauerdurchbrüchen gee.ignet, sie führen im Brandfalle zum Verschluß der Kabeldurchführung.Such pipe sections are used as cable entry elements with an intumescent effect Suitable for wall breakthroughs, in the event of fire they lead to the closure of the cable duct.
Beispiel 3 In 125 Tle 1,2-Polyepoxid B werden 25 Tle Pentaethylenhexamin, 125 Tle eines Gemisches aus 70 % Phosphat P und 30 % Melamin eingearbeitet. Das erhaltene kittartige Material wird auf einer beheizbaren Plattenpresse zwischen zwei Glasgewebestücken bei 500C 10 Min. ausgehärtet, so daß eine 1,5 cm starke Sandwichplatte entsteht. Derartige Platten dienen als flammwidrige Schutzverkleidung von gefährdeten Bereichen im Anlagenbau.Example 3 In 125 parts of 1,2-polyepoxide B, 25 parts of pentaethylene hexamine, 125 parts of a mixture of 70% phosphate P and 30% melamine incorporated. The putty-like material obtained is placed on a heatable platen press between two pieces of glass fabric cured at 500C for 10 minutes, so that a 1.5 cm thick sandwich panel arises. Such panels serve as flame-retardant protective cladding for those at risk Areas in plant engineering.
Beispiel 4 Die nach Beispiel 3 erhaltene Masse wird mit 50 Tlen Triglycidylisocyanura-t und 5 Tlen Eisenoxidrot-Pigment vermischt. Die so erhaltene fließfähige Masse wird in eine auf 800C geheizte, aus Polypropylen gefertigte Form für Rundplatten ( 5 cm, Dicke 0,5 cm) gedrückt und darin ausgehärtet. Man erhält stabile Plattenelemente zur Absicherung von Verteilerdosen.Example 4 The mass obtained according to Example 3 is treated with 50 parts of triglycidyl isocyanurate and 5 parts iron oxide red pigment mixed. The flowable mass thus obtained is into a mold made of polypropylene, heated to 800C, for round plates (5 cm, thickness 0.5 cm) and hardened in it. Stable plate elements are obtained to protect junction boxes.
Beispiel 5 In 100 Tle 1,2-Polyepoxid B werden 25 Tle Pentaethylenhexamin, 40 Tle Phosphat P und 40 Tle Melamin, sowie 20 Tle Dicyandiamid eingearbeitet. Dann setzt man 40 Tle Silikathohlperlchen (0 unter 0,3 mm) zu und verarbeitet die erhaltene Paste gemäß Beispiel 2 zu einer Rohrmuffe.Example 5 In 100 parts of 1,2-polyepoxide B, 25 parts of pentaethylene hexamine, 40 parts of phosphate P and 40 parts of melamine, and 20 parts of dicyandiamide incorporated. then 40 parts of hollow silicate beads (0 less than 0.3 mm) are added and the resulting material is processed Paste according to Example 2 for a pipe socket.
Diese wird achsparallel aufgeschnitten, so daß zwei Rohrhalbschalen entstehen, die ebenfalls als Konstruktionselemente mit Intumeszenzwirkung bei Kabel- und Rohrdurchführungen durch Mauern geeignet sind.This is cut parallel to the axis, so that two pipe half-shells which are also created as construction elements with an intumescent effect in cable and pipe penetrations through walls are suitable.
Zur Beurteilung der Intumeszenzwirkung werden aus den gemäß Beispiel 1 - 5 erhältlichen Intumeszenzmaterialien Quader mit 1 cm Kantenlänge hergestellt.To assess the intumescent effect, according to the example 1 - 5 available intumescent materials cuboids with 1 cm edge length produced.
Diese Quader werden bei 50"C und 100 % rel. Luftfeuchte gelagert. Sie zeigen nach 3 Monaten Lagerung eine Gewichtszunahme unter 3 % und haben sich nicht merklich verändert.These cuboids are stored at 50 "C and 100% relative humidity. They show a weight gain of less than 3% after 3 months of storage and have become not noticeably changed.
Diese Würfel werden nach dem Trocknen in einen auf 3000C vorgeheizten Umluftschrank gebracht. Nach 60 Min. wird die Volumenexpansion abgeschätzt und der Gewichtsverlust bestimmt.After drying, these cubes are preheated to 3000C in a Brought a convection cabinet. After 60 minutes, the volume expansion is estimated and the Determined weight loss.
Beispiel Expansion Gew.-Verlust Nr. Vol.-% Gew.-% 1 ca. 300 ca. 28 2 ca. 500 ca. 30 3 ca. 550 ca. 24 4 ca. 400 ca. 31 5 ca. 250 ca. 18 Die Befunde bestätigen das gute Intumeszenzverhalten der erfindungsgemäßen Intumeszenzmassen.Example Expansion Weight Loss No. Volume% Weight% 1 approx. 300 approx. 28 2 approx. 500 approx. 30 3 approx. 550 approx. 24 4 approx. 400 approx. 31 5 approx. 250 approx. 18 The findings confirm the good intumescence behavior of the intumescent compositions according to the invention.
Legt man die Prüfkörper auf ein Drahtnetz und beflammt sie mit der entleuchteten Flamme eines Erdgas-Bunsenbrenners 3 Minuten lang von oben, so wird im Flammenbereich in allen Fällen eine starke Expansion (Intumeszenz) erzielt, bei kurzfristigem und nach verschiedenen Zeiten wiederholtem Entfernen der Flamme wird kein Nachbrennen beobachtet, das länger als ca. 3 Sek. währt. Dieses Verhalten wird auch dann beobachtet, wenn der Prüfkörper zuvor 1 h bei 2000C getempert wurde, was auf die guten Eigenschaften der Materialien im Falle eines Schwelbrandes hinweist.Place the test specimen on a wire mesh and apply a flame to it If the flame of a natural gas Bunsen burner is lit from above for 3 minutes, then a strong expansion (intumescence) achieved in the flame area in all cases, at short-term and after various times repeated removal of the flame no afterburning observed that lasts longer than approx. 3 seconds. This behavior will also observed when the test specimen was previously tempered for 1 hour at 2000C, which indicates the good properties of the materials in the event of a smoldering fire.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833303702 DE3303702A1 (en) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | Intumescent compositions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833303702 DE3303702A1 (en) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | Intumescent compositions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3303702A1 true DE3303702A1 (en) | 1984-08-02 |
Family
ID=6189979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833303702 Withdrawn DE3303702A1 (en) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | Intumescent compositions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3303702A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8716909U1 (en) * | 1987-12-23 | 1988-02-25 | Zimmermann, Karl, 5000 Köln | Fire and smoke-tight closure for wall openings |
US4740527A (en) * | 1985-11-26 | 1988-04-26 | Bayer Aktiengesellschaft | Porous and non-porous intumescent masses |
EP0365784A2 (en) * | 1988-10-26 | 1990-05-02 | FERROZELL-GESELLSCHAFT SACHS & CO. MBH | Prepregs for self-extinguishing composite materials, and method for their preparation |
GB2244003A (en) * | 1990-05-19 | 1991-11-20 | Bayer Ag | Housing arrangement for fire-endangered installations |
-
1983
- 1983-02-01 DE DE19833303702 patent/DE3303702A1/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4740527A (en) * | 1985-11-26 | 1988-04-26 | Bayer Aktiengesellschaft | Porous and non-porous intumescent masses |
DE8716909U1 (en) * | 1987-12-23 | 1988-02-25 | Zimmermann, Karl, 5000 Köln | Fire and smoke-tight closure for wall openings |
EP0365784A2 (en) * | 1988-10-26 | 1990-05-02 | FERROZELL-GESELLSCHAFT SACHS & CO. MBH | Prepregs for self-extinguishing composite materials, and method for their preparation |
EP0365784A3 (en) * | 1988-10-26 | 1991-10-09 | FERROZELL-GESELLSCHAFT SACHS & CO. MBH | Prepregs for self-extinguishing composite materials, and method for their preparation |
GB2244003A (en) * | 1990-05-19 | 1991-11-20 | Bayer Ag | Housing arrangement for fire-endangered installations |
DE4016160A1 (en) * | 1990-05-19 | 1991-11-28 | Erdoelchemie Gmbh | HOUSING ARRANGEMENT FOR FIRE-HAZARDOUS INSTALLATIONS |
GB2244003B (en) * | 1990-05-19 | 1994-06-08 | Bayer Ag | Housing arrangement for fire-endangered installations |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0222298B1 (en) | Intumescent masses based on an epoxy resin and containing fillers | |
EP0356379B1 (en) | Resins curable into fire-retardant and heat-resistant plastic materials, and method for their preparation | |
EP0224138B1 (en) | Possibly porous intumescent masses | |
DE69131815T2 (en) | Flexible foaming coating composition | |
DE69820115T2 (en) | INTUMSIFICANT COMPOSITION AND METHOD OF USE | |
EP0158165B1 (en) | Optionally porous intumescent compositions and their use | |
DE69703160T2 (en) | INFLATING COMPOSITION AND METHOD | |
EP0384939A1 (en) | Epoxy resin moulding compositions | |
EP0026857A2 (en) | Flame resistant foamable moulding compositions, process for their preparation and their utilisation | |
DE69330296T2 (en) | Intumescent fire protective coating composition | |
EP0255010B1 (en) | Intumescent materials, coatings and construction elements made with these materials, and process for the preparation of these intumescent materials | |
DE69615542T2 (en) | Flame retardant one-component epoxy resin mixture of low density | |
DE1078718B (en) | Heat-resistant, flexible adhesive based on epoxy resin | |
DE4226044A1 (en) | Improved intumescent supports and their use | |
EP0217080B1 (en) | Intumescent masses containing fillers and construction elements | |
WO1998013407A1 (en) | Epoxy resin mixtures | |
DE3303702A1 (en) | Intumescent compositions | |
DE3421086A1 (en) | ORGANOMINERAL PRODUCTS, METHOD FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE | |
DE69317312T2 (en) | CERAMIC-LIKE MATERIAL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
EP0375618B1 (en) | Flame-retardant product | |
DE3728397A1 (en) | Low-density fire-resistant material, process for its preparation, and sealing compounds and constructional elements which comprise it | |
DE3813251A1 (en) | Intumescent fireproofing (fire-retardant) compound, process for its preparation, and its use | |
JP3023502B2 (en) | Manufacturing method of organic foam with epoxy resin skeleton | |
EP0679669A1 (en) | Optionally cellular polyurethanes and/or polyurethanepolyureas, process for their preparation and their use | |
DE3622210A1 (en) | Novel synthetic resin compositions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |