PL231699B1 - Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób jej wytwarzania - Google Patents

Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób jej wytwarzania

Info

Publication number
PL231699B1
PL231699B1 PL413841A PL41384115A PL231699B1 PL 231699 B1 PL231699 B1 PL 231699B1 PL 413841 A PL413841 A PL 413841A PL 41384115 A PL41384115 A PL 41384115A PL 231699 B1 PL231699 B1 PL 231699B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
melamine
halloysite
foam
polyol
nanofiller
Prior art date
Application number
PL413841A
Other languages
English (en)
Other versions
PL413841A1 (pl
Inventor
Justyna CZECH-POLAK
Justyna Czech-Polak
Maciej Heneczkowski
Mariusz Oleksy
Rafał OLIWA
Rafał Oliwa
Original Assignee
Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza filed Critical Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority to PL413841A priority Critical patent/PL231699B1/pl
Priority to PCT/PL2015/000151 priority patent/WO2017043984A1/en
Publication of PL413841A1 publication Critical patent/PL413841A1/pl
Publication of PL231699B1 publication Critical patent/PL231699B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • 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
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/20—Heterocyclic amines; Salts thereof
    • C08G18/2081—Heterocyclic amines; Salts thereof containing at least two non-condensed heterocyclic rings
    • 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
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
    • C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing 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
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • 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
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0008—Foam properties flexible
    • 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
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/005—< 50kg/m3
    • 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
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
    • 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
    • C08G2350/00—Acoustic or vibration damping material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/022—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments premixing or pre-blending a part of the components of a foamable composition, e.g. premixing the polyol with the blowing agent, surfactant and catalyst and only adding the isocyanate at the time of foaming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00—Foams characterised by their properties
    • C08J2205/06—Flexible foams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2461/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2461/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08J2461/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
    • C08J2461/28—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C08K2003/322—Ammonium phosphate
    • C08K2003/323—Ammonium polyphosphate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób jej wytwarzania, przy czym pianka jest modyfikowana dla poprawy właściwości użytkowych oraz odporności na ogień porowatego polimeru.
Spienionym poliuretanom stawiane są coraz większe wymagania dotyczące ich właściwości użytkowych, mechanicznych, ognioodpornościowych i innych. Dlatego zainteresowanie otrzymywaniem oraz modyfikacją pianek poliuretanowych wciąż wzrasta. W ostatnich latach duży nacisk kładziony jest na modyfikację poliuretanów i innych polimerów związkami przyjaznymi środowisku - nie zawierającymi halogenków, tlenku antymonu lub cyjanuranu melaminy. Bardzo ważnym aspektem syntezy pianki poliuretanowej są właściwości użytkowe, a także w wielu przypadkach ognioodporność. Jedną z bardzo istotnych kwestii podczas ograniczania palności pianki poliuretanowej jest zminimalizowanie zjawiska kapania, które powoduje rozprzestrzenianie się ognia. Aby polepszyć wybrane właściwości porowatego poliuretanu matrycę polimeru modyfikuje się addytywnymi i/lub reaktywnymi dodatkami różnego rodzaju. W ostatnim półwieczu szczególną uwagę poświęca się polimerom z dodatkiem nanonapełniaczy. Bardzo często jako nanododatki wykorzystywane są związki zawierające krzem. Odpowiednio przeprowadzona modyfikacja pianek poliuretanowych takimi związkami może pozwolić na poprawę właściwości użytkowych oraz mechanicznych i innych. Ponadto celny dobór synergicznie działającego układu przemysłowych antypirenów oraz modyfikowanego krzemianu, a także właściwie opracowana i przygotowana, modyfikowana pianka poliuretanowa może mieć podwyższoną odporność na płomień.
W publikacji artykułu „Flammability reduction of flexible polyurethane foams via carbon nanofiber network formation” Polym. Adv. Technol. 2008, 19, 588-595 Zammarano M. i inni, wykazano, że dodatek nanowłókien węglowych do układu przemysłowych antypirenów pozwala na zmniejszenie zjawiska kapania podczas palenia próbek. Poważną wadą tego modyfikowanego poliuretanu jest użycie jako antypirenów nieprzyjaznych dla środowiska związków zawierających brom.
Z kolei w publikacji artykułu „Heat release and structural collapse of flexible polyurethane foam” Polymer Degradation and Stability 2010, 95, 1115-1122 Kramer R. H. i inni, opisano otrzymywanie elastycznej pianki poliuretanowej zawierającej antypireny fosforanowe. Otrzymana pianka charakteryzowała się mniejszym ciepłem efektywnym spalania, gorszą zapalnością oraz mniejszą szybkością wydzielania ciepła podczas palenia niż próbka nie zawierająca antypirenów. Wadą tej znanej pianki poliuretanowej również jest zastosowanie do jej otrzymania halogenowych uniepalniaczy.
Z publikacji wynalazków nr WO 2015013226 A1 i US 2007221892 A1 znane są modyfikowane, elastyczne pianki poliuretanowe, charakteryzujące się podwyższoną odpornością na płomień. Wadą tych znanych rozwiązań jest dodatek związków zawierających w swej strukturze halogen.
Znany jest także z publikacji wynalazku nr WO 2015050691 A1 przedstawiono sposób otrzymywania pianek poliuretanowych o wyraźnie podwyższonej odporności na ogień. W piance umieszczono jednak toksyczny cyjanuran melaminy, a ponadto te pianki poliuretanowe są spieniane związkami zawierającymi fluor.
Z publikacji międzynarodowego zgłoszenia wynalazku nr WO 2009007715 A1 znana jest elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności otrzymywana z poliolu, poliizocyjaniany i nanonapełniacza takiego jak haloizyt. Z kolei z amerykańskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku nr US 2004082697 A1 znane jest modyfikowanie nieorganicznych glinek, w tym haloizytu żywicą melaminowo-formaldehydową. Zmodyfikowane glinki stosuje się jako dodatki uniepalniające do pianek.
Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności, w postaci addycji co najmniej jednego liniowego poliolu z diizocyjanianem, zawierająca nanonapełniacz, przy czym jako nanonapelniacz zawiera haloizyt zmodyfikowany organicznie adduktem melaminowo-formaldehydowym, a ten zmodyfikowany haloizyt jest w postaci ziaren rozdrobnionych do rozmiarów mikrometrycznych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera układ bezhalogenowych środków uniepalniających o odmiennym mechanizmie działania, przy czym ten układ zawiera wspomniany nanonapełniacz oraz co najmniej jeden addytywny środek uniepalniający w postaci fosforanu amonu i/lub kwasu borowego.
Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej o ograniczonej palności, zawierającej nanonapełniacz, a pianka jest otrzymana w reakcji przedmieszki poliolowej co najmniej jednego liniowego poliolu z diizocyjanianem w obecności katalizatora addycji oraz w obecności środków zmniejszających napięcie powierzchniowe i wody jako porofora, a jako napełniacz jest stosowany zmodyfikowany organicznie i rozdrobniony mechanicznie haloizyt, przy czym haloizyt jest wcześniej modyfikowany
PL231 699 B1 adduktem melaminowo-formaldehydowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że addukt melaminowo-formaldehydowy otrzymuje się przy stosunku molowym melaminy do formaldehydu od 1:1 do 1:4, przy czym do przedmieszki poliolowej pianki wprowadza się układ bezhalogenowych środków uniepalniających o odmiennym mechanizmie działania, zawierający wspomniany nanonapełniacz oraz co najmniej jeden addytywny środek uniepalniający w postaci fosforanu amonu i/lub kwasu borowego.
Korzystnie addukt melaminowo-formaldehydowy do modyfikacji haloizytu wytwarza się ogrzewając mieszaninę melaminy z formaliną w stosunku molowym melaminy do formaldehydu 1:2 pod chłodnicą zwrotną w temperaturze w pobliżu wrzenia mieszaniny, a reakcję prowadzi się do uzyskania tolerancji wodnej żywicy 1:4, a ponadto w trakcie modyfikacji haloizytu addukt melaminowo-formaldehydowy wprowadza się do haloizytu w postaci roztworu wodnego i miesza się z nim w podwyższonej temperaturze do uzyskania jednolitej mieszaniny, a następnie suszy się i rozdrabnia się na produkt o mikrometrycznych rozmiarach ziaren.
Dalsze korzyści uzyskuje się, jeśli przedmieszkę poliolową pianki przygotowuje się mieszając 50 + 98% wagowych poliolu o liczbie hydroksylowej Loh = 20 + 80 mg KOH/g, 2 + 10% wagowych czynnika spieniającego, 0,5 + 8% wagowych środka zmniejszającego napięcie powierzchniowe oraz 1 + 10% wagowych modyfikowanego haloizytu i 0,1 + 40% wagowych addytywnych środków uniepalniających, 1 + 40% wagowych fosforanu amonu i/lub 0,1 + 10% kwasu borowego.
Przedmieszkę poliolową wytwarza się w kilkuetapowej homogenizacji poliolu, środków spieniających, stabilizatorów piany oraz środków zmniejszających palność. Z kolei piankę poliuretanową otrzymuje się w reakcji diizocyjanianu, przedmieszki poliolowej i katalizatora addycji.
Przedmiotem wynalazku jest elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób wytwarzania takiej pianki, zawierającej jako nanonapełniacz, opracowany w ramach wynalazku, modyfikowany haloizyt. Pianki poliuretanowe z tym nanonapełniaczem charakteryzują się mniejszą gęstością niż pianka nie zawierająca dodatków, a ponadto dodatek tego nanonapełniacza powoduje znaczne wyeliminowanie kapania podczas przyłożenia płomienia do pianki. Ponadto pianki zawierające układ synergicznie działających bezhalogenowych antypirenów oraz wymienione nanonapełniacze charakteryzują się podwyższoną ognioodpornością.
Badania prowadzone przy opracowaniu wynalazku miały na celu otrzymanie elastycznej pianki poliuretanowej, charakteryzującej się dobrymi właściwościami użytkowymi oraz podwyższoną odpornością na płomień. W pracach nad poprawą odporności na płomień skupiono się przede wszystkim na zminimalizowaniu zjawiska kapania. Podczas badań szczególną uwagę poświęcono przyjaznym środowisku handlowym antypirenom takim jak: polifosforan amonu, kwas borowy, pirofosforan trietylu, polifosforan tribytylu, boran cynku, grafit ekspandujący, melamina oraz nanonapełniaczom. Po przeprowadzeniu licznych prób i modyfikacji otrzymano piankę zawierającą nowy nanododatek - modyfikowany haloizyt powodujący zahamowanie kapania podczas spalania materiału. Porowaty poliuretan charakteryzował się niniejszą gęstością pozorną niż pianka niemodyfikowana. Ponadto dodając do poliuretanu nanonapełniacz wraz z odpowiednio dobranymi antypirenami uzyskano wyraźny wzrost odporności na płomień otrzymanej pianki. Podczas otrzymywania tych pianek ważny okazał się odpowiedni dobór modyfikatorów oraz sposób homogenizacji kompozycji.
Wynalazek jest bliżej wyjaśniony w przykładach nie ograniczających jego zakresu ochrony.
P r z y k ł a d 1 porównawczy
Przygotowanie modyfikowanego haloizytu
Mieszaninę melaminy ze zobojętnioną do pH = 8,0 + 8,5 formaliną w stosunku molowym melaminy do formaldehydu 1:2 ogrzewa się pod chłodnicą zwrotną w temperaturze w pobliżu wrzenia mieszaniny. Reakcję prowadzi się do uzyskania tolerancji wodnej żywicy 1:4. Modyfikowany haloizyt otrzymuje się przez zmieszanie wykonanego wcześniej adduktu melaminowo-formaldehydowego oraz niemodyfikowanego haloizytu w stosunku masowym 4:1. Otrzymaną masę pozostawia się na 24 godziny w temperaturze pokojowej. Następnie mieszaninę suszy się w suszarce przez 4 godziny w temperaturze 110°C. Wysuszony haloizyt miele się w młynie kulowym, a następnie przesiewa przez sito o średnicy oczka 80 pm.
Przygotowanie przedmieszki poliolowej
Przedmieszkę poliolową otrzymuje się przez zmieszanie następujących składników: 93% poliolu Rokopol 3600 o liczbie hydroksylowej Loh = 45 + 50 mg KOH/g; 1,9% oleju silikonowego o lepkości < 50 mPas, 2,3% wody destylowanej, 2,8% modyfikowanego haloizytu. Mieszaninę homogenizuje się przez 50 min w mieszalniku szybkoobrotowym o prędkości obrotowej mieszadła turbinowego 5000 min-1. Następnie przedmieszkę uciera się przez 5 min za pomocą szybkoobrotowego mieszalnika typu
PL231 699 Β1 cylinder-cylinder zapewniającego szybkość ścinania -1500 s1. Do 68,7 g tak zhomogenizowanej przedmieszki poliolowej dodaje się 30,7 g 4,4’diizocyjanianu difenylometanu o nazwie handlowej Isonate M 340 oraz 0,6 g katalizatora 1,4 diazodicyklo[2.2.2.]oktanu (DABCO) i miesza się intensywnie przez kilkanaście sekund, a następnie wylewa do formy. Czas wzrostu pianki wyniósł 63 s, a czas wysychania 234 s. Otrzymana w ten sposób pianka poliuretanowa (A1 w tabeli 1) charakteryzuje się mniejszą gęstością niż pianka (A0 w tabeli 1) niezawierająca modyfikatorów. Podczas próby spalania otrzymanego porowatego poliuretanu zauważa się zahamowanie zjawiska kapania obserwowanego dla próbki referencyjnej A0. Główne zastosowanie tego typu pianek to otrzymywanie materiałów tapicerskich, zwłaszcza do siedzeń w pojazdach komunikacji publicznej lub samochodach osobowych.
Tabela 1
Właściwości użytkowe otrzymanej pianki poliuretanowej A1 oraz referencyjnego porowatego poliuretanu A0
Nazwa pianki Al A0
Gęstość pozorna, kg/m3 45,3 50,4
Temperatura w rdzeniu podczas syntezy pianki [°C] 132
Indeks tlenowy [%] 18,7 17,4
Zjawiska towarzyszące spalaniu pianki Brak kapania Intensywne kapanie
Przykład 2
Przygotowanie modyfikowanego haloizytu
Modyfikowany haloizyt otrzymuje się według przepisu podanego w przykładzie 1 porównawczym.
Przygotowanie przedmieszki poliolowej
Przedmieszkę poliolową otrzymano kilkuetapowo. W pierwszym etapie 95,2% poliolu Rokopol 3600 o liczbie hydroksylowej Loh = 45 + 50 mg KOH/g oraz 4,8% modyfikowanego haloizytu mieszano przez 50 min w mieszalniku szybkoobrotowym o prędkości obrotowej mieszadła turbinowego 5000 min1. Następnie mieszaninę ucierano przez 5 min za pomocą szybkoobrotowego mieszalnika typu cylinder-cylinder zapewniającego szybkość ścinania 1500 s1. Do tak otrzymanej mieszanki stanowiącej 90,1% kompozycji poliolowej dodano 1,7% silikonowego środka powierzchniowoczynnego, 2,2% wody destylowanej, 1,7% kwasu borowego oraz 4,3% polifosforanu amonu. Przedmieszkę ucierano przez 5 min za pomocą szybkoobrotowego mieszalnika typu cylinder-cylinder zapewniającego szybkość ścinania 1500 S'1. Do 70,4 g tak zhomogenizowanej przedmieszki poliolowej dodano 29,0 g 4,4’diizocyjanianu difenylometanu o nazwie handlowej Isonate M 340 oraz 0,6 g katalizatora 1,4 diazodicyklo[2.2.2.]oktanu (DABCO) i miesza się intensywnie przez kilkanaście sekund, a następnie wylewa do formy. Czas wzrostu pianki wyniósł 98 s, a czas wysychania 440 s. Otrzymana pianka poliuretanowa (A2 w tabeli 2) charakteryzuje się wyraźnym wzrostem indeksu tlenowego w porównaniu z niemodyfikowaną pianką poliuretanową (A0). Podczas spalania otrzymanego porowatego poliuretanu zaobserwowano zminimalizowanie zjawiska kapania w porównaniu z próbką referencyjną A0. Główne zastosowanie tego typu pianek to otrzymywanie materiałów tapicerskich, zwłaszcza do siedzeń w pojazdach komunikacji publicznej lub samochodach osobowych.
PL231 699 Β1
Τ a b e I a 2
Właściwości użytkowe otrzymanej pianki poliuretanowej A2 oraz referencyjnego porowatego poliuretanu AO
Nazwa pianki A2 A0
Gęstość pozorna, kg/m3 48,3 50,4
Temperatura w rdzeniu podczas syntezy pianki 114 126
Indeks tlenowy [%] 22,5 17,4
Zjawiska towarzyszące spalaniu pianki Brak kapania Intensywne kapanie
Wynalazek znajduje zastosowanie zwłaszcza do wytwarzania pianek poliuretanowych o zmniejszonej gęstości, podwyższonej ognioodporności i w znacznym stopniu wyeliminowanym kapaniu tworzywa podczas przyłożenia płomienia do pianki.
Zastrzeżenia patentowe

Claims (5)

1. Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności, w postaci addycji co najmniej jednego liniowego poliolu z diizocyjanianem, zawierająca nanonapełniacz, przy czym jako nanonapełniacz zawiera haloizyt zmodyfikowany organicznie adduktem melaminowo-formaldehydowym, a ten zmodyfikowany haloizyt jest w postaci ziaren rozdrobnionych do rozmiarów mikrometrycznych, znamienna tym, że zawiera układ bezhalogenowych środków uniepalniających o odmiennym mechanizmie działania, przy czym ten układ zawiera wspomniany nanonapełniacz oraz co najmniej jeden addytywny środek uniepalniający w postaci fosforanu amonu i/lub kwasu borowego.
2. Sposób wytwarzania elastycznej pianki poliuretanowej o ograniczonej palności, zawierającej nanonapełniacz, a pianka jest otrzymana w reakcji przedmieszki poliolowej co najmniej jednego liniowego poliolu z diizocyjanianem w obecności katalizatora addycji oraz w obecności środków zmniejszających napięcie powierzchniowe i wody jako porofora, a jako napełniacz jest stosowany zmodyfikowany organicznie i rozdrobniony mechanicznie haloizyt, przy czym haloizyt jest wcześniej modyfikowany adduktem melaminowo-formaldehydowym, znamienny tym, że addukt melaminowo-formaldehydowy otrzymuje się przy stosunku molowym melaminy do formaldehydu od 1:1 do 1:4, przy czym do przedmieszki poliolowej pianki wprowadza się układ bezhalogenowych środków uniepalniających o odmiennym mechanizmie działania, zawierający wspomniany nanonapełniacz oraz co najmniej jeden addytywny środek uniepalniający w postaci fosforanu amonu i/lub kwasu borowego.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że addukt melaminowo-fornaldehydowy do modyfikacji haloizytu wytwarza się ogrzewając mieszaninę melaminy z formaliną w stosunku molowym melaminy do formaldehydu 1:2 pod chłodnicą zwrotną w temperaturze w pobliżu wrzenia mieszaniny, a reakcję prowadzi się do uzyskania tolerancji wodnej żywicy 1:4.
4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że w trakcie modyfikacji haloizytu addukt melaminowo-formaldehydowy wprowadza się do haloizytu w postaci roztworu wodnego i miesza się z nim w podwyższonej temperaturze do uzyskania jednolitej mieszaniny, a następnie suszy się i rozdrabnia się na produkt o mikrometrycznych rozmiarach ziaren.
5. Sposób według zastrz. 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że przedmieszkę poliolową pianki przygotowuje się mieszając 50 98% wagowych poliolu o liczbie hydroksylowej Loh 20 80 mg
KOH/g, 2 -ί-10% wagowych czynnika spieniającego. 0,5 8% wagowych środka zmniejszającego napięcie powierzchniowe oraz 1 10% wagowych modyfikowanego haloizytu i 0,1
40% wagowych addytywnych środków uniepalniających, 1 40% wagowych fosforanu amonu i lub 0,1 -ί-10% kwasu borowego.
PL413841A 2015-09-07 2015-09-07 Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób jej wytwarzania PL231699B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413841A PL231699B1 (pl) 2015-09-07 2015-09-07 Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób jej wytwarzania
PCT/PL2015/000151 WO2017043984A1 (en) 2015-09-07 2015-09-25 Flexible polyurethane foam with reduced flammability and a method for its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413841A PL231699B1 (pl) 2015-09-07 2015-09-07 Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób jej wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL413841A1 PL413841A1 (pl) 2017-03-13
PL231699B1 true PL231699B1 (pl) 2019-03-29

Family

ID=54325639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL413841A PL231699B1 (pl) 2015-09-07 2015-09-07 Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób jej wytwarzania

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL231699B1 (pl)
WO (1) WO2017043984A1 (pl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109651643B (zh) * 2018-12-07 2021-07-27 暨南大学 一种阻燃聚氨酯海绵及其制备方法和应用
CN110204675A (zh) * 2019-05-05 2019-09-06 北京航天试验技术研究所 一种用于制作定位垫的组合物及制作定位垫的方法
CN110452524A (zh) * 2019-08-01 2019-11-15 无锡市井上海绵有限公司 一种抗静电海绵
EP3850029A1 (en) * 2019-08-09 2021-07-21 Safas Saf Plastik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Boron-modified flexible polyurethane foam for hygiene and a method of production therefor
CN113105736B (zh) * 2021-04-12 2022-11-08 兴邦新材料(山东)有限公司 一种软质聚氨酯泡沫塑料及其制备工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ298396B6 (cs) * 2000-12-15 2007-09-19 Agrolinz Melamin Gmbh Modifikované anorganické cástice
GB0414850D0 (en) * 2004-07-02 2004-08-04 Univ Strathclyde Improvements in and relating to fire retarded flexible nancomposite polyurethane foams
US7888419B2 (en) * 2005-09-02 2011-02-15 Naturalnano, Inc. Polymeric composite including nanoparticle filler
US8129457B2 (en) 2006-03-22 2012-03-06 Chemtura Corporation Flame retardant blends for flexible polyurethane foam
GB0713394D0 (en) * 2007-07-11 2007-08-22 Univ Strathclyde Fire retarded polyurethane foams
WO2015013226A1 (en) 2013-07-25 2015-01-29 Dow Global Technologies Llc Flame resistant flexible polyurethane foam
US9447227B2 (en) 2013-10-03 2016-09-20 Sabic Global Technologies B.V. Flexible polyurethane foam and associated method and article

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017043984A1 (en) 2017-03-16
PL413841A1 (pl) 2017-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL231699B1 (pl) Elastyczna pianka poliuretanowa o ograniczonej palności i sposób jej wytwarzania
JP6082393B2 (ja) 新規なホスホンアミデート、並びにその合成、及びその難燃化剤への応用
JP6388905B2 (ja) 難燃性ポリウレタンフォームおよびその製造方法
JP2018021211A (ja) リグニンを含む分散状の組成物、その製造方法及びその使用
JP2013520559A (ja) 軟質ポリウレタンフォーム及びその製造法
PL211561B1 (pl) Sposób wytwarzania twardych pianek poliuretanowych
CZ20031278A3 (cs) Způsob výroby tuhé polyuterhanové pěny a hotové výrobky získané z této pěny
EP2681267B1 (en) Polyurethane flame retardant formulation
WO2009007715A1 (en) Fire retardant polyurethane foams
CN105669931A (zh) 一种低烟密度高阻燃无卤聚氨酯泡沫材料及其制备方法
US20100298454A1 (en) Flame retarded flexible polyurethane foams and flexible polyurethane foam formulations
CN103275293A (zh) 防火海绵及其制备方法
RU2726212C1 (ru) Композиция для получения жесткого пенополиуретана пониженной горючести
CN105814105B (zh) 酚类生物聚合物的组合物
CN106589458A (zh) 一种阻燃剂及其应用和阻燃聚氨酯泡沫及其制备方法
JP6776279B2 (ja) 硬質ウレタン樹脂組成物
JP2022155370A (ja) 難燃性発泡体用組成物
US9884945B2 (en) Melamine-polyol dispersions and uses thereof in manufacturing polyurethane
JPH04209616A (ja) ポリウレタンフォームの製造方法
JPH02194051A (ja) 難燃性ポリウレタンフォーム
JP2011252058A (ja) メラミン誘導体の新規用途
PL230172B1 (pl) Odporna na płomień sztywna pianka poliuretanowa i sposób jej otrzymywania
JPS58136615A (ja) 難燃低発煙性軟質ウレタンフオ−ムの製造方法
PL242558B1 (pl) Elastyczna pianka poliuretanowa o zmniejszonej palności oraz sposób otrzymywania elastycznej pianki poliuretanowej o zmniejszonej palności
Giacomello Development of flexible polyurethane foams with improved reaction to fire