DE2827499A1 - Verfahren zur herstellung von hitzeund flammbestaendigen polyisocyanurat- schaumstoffen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hitzeund flammbestaendigen polyisocyanurat- schaumstoffen

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Katsuhiko Arai
Minoru Kojima
Takashi Ohashi
Toru Okuyama
Kyozo Sakata
Akira Suzuki
Yoshiko Taniguchi
Masako Yoshida
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Description

  • Beschreibun
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoffen mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und Flammbeständigkeit, insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoffen mit hoher Hitzebeständigkeit und Flammbeständigkeit, die weder bersten, reißen noch sich verformen, wenn sie der Flamme ausgesetzt sind.
  • Die Arbeitsweise zur Herstellung von Schaumstoffen mit Isocyanurat-Ringstruktur ist allgemein bekannt. Als grundlegende Veröffentlichung über dieses Herstellungsverfahren kann die JA-PS 503 912 angesehen werden. Diese Druckschrift beschreibt eine Schäummasse aus einem organischen Polyisocyanat, einem Treibmittel und einem Katalysator für die Polymerisation der Isocyanatgruppen; die Polymerisation wird in Anwesenheit eines Uberschusses an Isocyanatgruppen hervorgerufen. Ein solcher Polyisocyanurat-Schaumstoff hat im wesentlichen die gleichen wärmeisolierenden Eigenschaften wie ein Polyurethanschaumstoff und ist diesem hinsichtlich der Hitzebeständigkeit und der Flammbeständigkeit überlegen und zeichnet sich weiterhin durch hohen Nutzwert als Isoliermaterial bei hohen Temperaturen und bei niederen Temperaturen aus.
  • Die bisher erzeugten Polyisocyanurat-Schaumstoffe sind aber sehr spröde und schlecht in ihren physikalischen Eigenschaften; wenn sie der Flamme ausgesetzt werden, verursacht der Schaum bzw. Schaumstoff Bersten (burst), Reißen und Verformung bzw. Deformation.
  • Um diese Mängel zu verbessern, wurden zahlreiche Verfahren zur Herstellung von modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffen erprobt und beschrieben. Beispielsweise wird als Modifziermittel ein Polyäther oder Polyester mitverwendet, eine Polyoxazolidon-Bindung eingebaut, ein Gemisch aus einem Polyol mit einem Molekulargewicht von mehr als 200 und einem Diolpolyäther mit einem Molekulargewicht von weniger als 200 verwendet, ein Xylolharz-Initialkondensat eingesetzt, eine Polycarbodiimido-Bindung eingebaut, eine Urethan-Bindung und eine Carbodimido-Bindung u. ä. m. hervorgerufen.
  • Diese modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffe sind tatsächlich hinsichtlich der Sprödigkeit und der Bersteigenschaft etwas besser, während hingegen die Feuerfestigkeit und Flammbeständigkeit abnimmt und die Rauchentwicklung zunimmt.
  • Erfindungsgemäß wird nun ein Verfahren zur 'Herstellung eines Polyisocyanurat-Schaumstoffes mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und Flammbeständigkeit bereitgestellt, bei dem entweder kein organischer Silicon-Schaumstabilisator verwendet oder dieser organische Silicon-Schaumstabilisator in einem Verhältnis von weniger als 0,2 Gew.-%, bezogen auf das organische Polyisocyanat eingesetzt wird; der Polyisocyanurat-Schaumstoff entsteht durch Umsetzen eines organischen Polyisocyanats in Gegenwart eines Treibmittels und eines Katalysators zum Trimerisieren von Isocyanat (nachfolgend Trimerisierungs-Katalysator bezeichnet) sowie gegebenenfalls in Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels oder Schaumstabilisators, eines Modifiziermittels und andere übliche Zusätze.
  • Die beigefügte Zeichnung zeigt ein Diagramm, das die Beziehung zwischen verbrannter Menge an erfindungsgemäß hergestelltem Polyisocyanurat-Schaumstoff entsprechend dem Brenntest des japanischen Industrie-Standards JI + -1321 und der verbrannten Stoffmenge entsprechend dem durchgeführten Labortest aufzeigt.
  • Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegen ausführliche Untersuchungen zugrunde, welche gezeigt haben, daß die Nachteile des Standes der Technik, nämlich das Auftreten von Bersten, Rissen und Veffiormung bei Polyisocyanurat-Schaumstoffen, die der Einwirkung von Flammen ausgesetzt sind, wirksam dadurch verhindert werden können, wenn kein organischer Silicon-Schaumstabilisator oder nur eine ganz geringe Menge dieses Stablisstors mitverwendet wird. Bisher wurden Silicon-Schaumstabilisatoren stets bei der Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoffen eingesetzt.
  • Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen Polyisocyanurat-Schaumstoff mit guten physikalischen Eigenschaften und ausgezeichneter Hitzebeständigkeit sowie Flammbeständigkeit zur Verfügung zu stellen, der, wenn er der Flamme ausgesetzt wird, weder birst oder platzt, noch reißt noch sich verformt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Polyisocyanurat-Schaumstoffs mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und Flammbeständigkeit, der in Gegenwart einer Flamme weder birst, noch reißt noch sich verformt, besteht darin, daß man entweder keinen organischen Silicon-Schaumstabilisator oder diesen organischen Silicon-Schaumstabilisator in einer Menge von weniger als 0,2 Gew.-%, bezogen auf ein organisches Polyisocyanat, verwendet, bei der Herstellung des Polyisocyanurat-Schaumstoffs durch Umsetzen eines organischen Polyisocyanats zusammen mit einem Treibmittel und einem Katalysator für die Trimerisierung des Isocyanurats sowie gegebenenfalls einem Schaumstabilisator, einem Modifiziermittel und anderen üblichen Zusätzen.
  • Bei der Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoffen wird allgemein ein Schaumstabilisator in die Schäummasse miteingearbeitet. Der Schaumstabilisator hat die Aufgabe Menge und Qualität des erhaltenen Schaumes bzw. Schaumstoffes zu regeln und bisher wurde allgemein angenommen, daß der Schaumstoff zusammenfällt oder sehr große unregelmäßige Zellen aufweist, wenn ohne Schaumstabilisator gearbeitet wird. Wieviel Schaumstabilisator verwendet wird bzw. wurde, hängt in sehr weitem Maße von den anderen eingesetzten Komponenten ab sowie von den für das Endprodukt angestrebten physikalischen Eigenschaften; üblicherweise werden bei den bekannten Verfahren mindestens 0,3 Gew.-% Schaumstabilisator eingesetzt, bezogen auf das organische Polyisocyanat.
  • Dementsprechend ist es ein überraschendes Ergebnis, das ausgehend von den bekannten Arbeitsweisen nicht erwartet werden konnte, daß man Polyisocyanurat-Schaumstoffe mit guten physikalischen Eigenschaften und ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und Flammbeständigkeit erhält, die weder bersten, reißen noch sich verformen, wenn sie der Flamme ausgesetzt sind, indem man 0 bis maximal 0,2 Gew.- organischen Silicon-Schaumstabilisator verwendet, bezogen auf das eingesetzte organische Polyisocyanat.
  • Organische Polyisocyanate im Sinne der Beschreibung sind diejenigen organischen Verbindungen, die zwei oder mehr Isocyanatgruppen in einem Molekül enthalten; hierzu gehören die aliphatischen und aromatischen Polyisocyanat-Monomeren, ihre Gemische sowie modifizierte Produkte davon.
  • Beispiele für aliphatische Polyisocyanate sind Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, Methylcyclohexandiisocyanat u.a.m.
  • Beispiele für aromatische Polyisocyanate sind Toluylendiisocyanat (2,4- und/oder 2,6-Isomer), Diphenylmethandiisocyanat, Ditoluylendiisocyanat, Naphthylendiisocyanat (z.B. 1,5-Naphthylendiisocyanat), Triphenylmethantriisocyanat, Anisidindiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Tris (isocyanatophenyl )thiophosphat, Gemisch aus rohem Polymethylenpolyphenylisocyanat der folgenden allgemeinen Formel (rohes MDI), erhalten durch Reaktion von niedermolekularem Polykondensat aus Anilin und Formaldehyd mit Phosgen.
  • in der n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder darüber ist.
  • Zusätzlich können partiell modifizierte Produkte der oben beschriebeflen verschiedenen Polyisocyanat-Monomeren erfindungsgemäß eingesetzt werden.
  • Diese modifizierten Produkte sind solche, bei denen ein Teil des monomeren Polyisocyanats modifiziert worden ist in ein Polyisocyanat mit Biuret-, Allophanat-, Isocyanurat-, Carbodiimido-, Oxazolidon-, Amido- oder Imido-Bindungen; diese Substanzen werden beispielsweise in JA-AS 880/73, JA-PS 743 654, JA-OS 197/71 und JA-PS 772 710 beschrieben.
  • Die modifizierten Polyisocyanate werden erhalten, indem man ein Polyol mit bezogen auf das Polyol der äquivalenten oder einer überschüssigen Menge an Polyisocyanaten umsetzt. Diese Prepolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen gehören ebenfalls in die Gruppe der modifizierten organischen Polyisocyanate. Einige Beispiele hierfür sind Polyisocyanate, die Urethan-Bindungen enthalten und durch Umsetzen von Trimethylolpropan mit Toluylendiisocyanat in einem Molverhältnis von 1:3 oder darüber erhalten werden, Prepolymere, die durch Erhitzen und Umsetzen eines Gemisches aus einem Polyätherpolyol erhalten durch Addition von Propylenoxid an Rohrzucker mit einem polymeren Isocyanat im Überschuß auf übliche Weise erhalten werden, u.a.m.
  • Die erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten organischen Polyisocyanate sind aromatische Polyisocyanate und unter diesen die polymeren Isocyanate, die der obigen Formel I entsprechen, und die partiell modifizierten Produkte hiervon besonders bevorzugt.
  • *werden Als Treibmittel werden erfindungsgemäß alle üblichen Verbindungen, wie sie bei der Herstellung von Urethan-Schaumstoffen und Isocyanurat-Schaumstoffen Verwendung finden.
  • Beispiele für derartige Treibmittel sind A) inaktive (inerte) Lösungsmittel mit niederem Siedepunkt wie Trichlormonofluormethan, Dichlordifluormethan, Dibromtetrafluoräthan, Trichlortrifluoräthan, Methylenchlorid, Pentan, Trichloräthan, Benzol, n-Hexan u.a., B) Verbindungen, die infolge der Reaktion mit einem Isocyanat CO2 entwickeln, beispielsweise Wasser, Verbindungen, die Kristallwasser enthalten, Aldoxime, Säureamide, Verbindungen, die enoliert werden können (Keto-Enol Tautomerie) u.a.m., C) Verbindungen, die durch die Reaktionswärme bei der Schaumbildung unter Abscheidung eines Gases zersetzt werden wie Natriumbicarbonat, Ammoniumcarbonat, Azobisisobutyronitril, Azoaminobenzol, Dinitrosopentamethylentetramin u.a.me Bevorzugt werden innerhalb der obigen Aufzählung die Treibmittel der Gruppe A) im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften des Schaumstoffs und die Leichtigkeit des Aufschäumens und die damit verbundenen Kosten; insbesondere wird Trichlormonofluormethan bevorzugt.
  • Das Treibmittel wird allgemein in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% bezogen auf die schaumbildende Masse zugesetzt.
  • Als Katalysatoren für die Isocyanat-Trimerisierung werden beliebige Verbindungen verwendet, die in der Lage sind, Isocyanat gruppen zu trimerisieren; wünschenswert ist dabei, daß die Reaktion zur Schaumbildung im üblichen Falle bei Raumtemperatur beginnt und daß das Aufschäumen nach einer kurzen Zeitspanne von etwa 1 bis 5 Minuten beendet ist; wünschenswerterweise soll daher der Katalysator die Trimerisierungsreaktion begünstigen bzw. beschleunigen. Als Trimerisierungskatalysatoren werden solche bevorzugt, die das Polyisocyanat innerhalb von 10 Minuten bei 1000C vernetzen bzw. aushärten.
  • Beispiele für Trimerisierungskatalysatoren sind: A) tertiäre Amine, wie Triäthylamin, NN?,N " -Tris(dimethylaminopropyl )hexahydrotriazin, 2,4, 6-Tris (dimethylaminomethyl )-phenol, Tetramethyläthylendiamin, Triäthylendiamin, Mannichbasen, erhalten durch Umsetzung von Phenol oder Phenol mit Alkylsubstituenten und Dimethylamin mit Formaldehyd, Cycloamidine u.a.m., B) tertiäre Amine zusammen mit einem Cokatalysator wie Äthylalkohol, mono-N-substituierte Carbamidsäureester, Wasser, aliphatische Aldehyde, tertiäre Imine, Benzoylperoxid, Äthylencarbonat, -Diketone (zOB Diacetyl), verschiedene Epoxyverbindungen u.a.mO, C) tertiäre Phosphine, wie Triäthylphosphin, D) Alkalisalze von Imiden wie Kaliumphthalimid, Natriumsuccinimid u.a.m., E) organische Oniumverbindungen wie quaternäre Hydroxide, die Stickstoff, Phosphor, Schwefel, Arsen oder Antimon enthalten, wie Tetraäthylammoniumhydroxid, Benzyltriäthylammoniumhydroxid, Tetraäthylphosphoniumhydroxid, Trimethylphosphoniumhydroxid oder Verbindungen der allgemeinen Formel F) Äthylenimine wie N-Butyläthylenimin, 2-Hydroxyäthyläthylenimin u.a.m., G) Metallsalze von Carbonsäuren wie Kaliumacetat, Kalium-2-äthylcaproat, Blei-2-äthylcaproat, Natriumbenzoat, Kaliumnaphthenat, Stannooctoat u.a.m., H) basische anorganische Verbindungen wie Kaliumcarbonat, Kaliumhydroxid, Bariumoxid, Natriumhydroxid u.a.m., I) Alkoholate und Phenolate wie Natriummethylat, Kaliumphenolat, Natriumtrichlorphenolat u.a.m.
  • J) Titan- und Antimon-Verbindungen wie Tetrabutyltitanat, Trin-butylantimonoxid u.a.m., K) Friedel-Crafts-Katalysatoren wie ZnCl2, SnC14, FeCl3, SbCl5, AlCl3, BFD u.a.m., L) Alkalimetall-Komplexe, z.B. Komplexe aus Salicylaldehyd, Acetylaceton, o-Hydroxyacetophenon, Chinizarin usw. mit Alkalimetallen, Alkalimetall-Komplexe von vierwertigen Borverbindungen, wie tR10)2BoR27 M+, wobei M ein Alkalimetall ist und R1 und R2 einwertige organische Gruppen sind.
  • Bevorzugt werden hierunter Verbindungen der Gruppen 4 oder G) alleine oder miteinander. Der Trimerisierungskatalysator wird in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das organische Polyisocyanat eingesetzt.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren können zusätzlich zu den oben beschriebenen Komponenten soweit erforderlich ein oberflächenaktives Mittel bzw. Schaumstabilisator, ein Modifiziermittel und andere übliche Zusätze mitverwendet werden.
  • Als oberflächenaktive Mittel oder Schaumstabilisatoren kommen die üblicherweise bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen verwendeten Verbindungen infrage, beispielsweise Kondensationsprodukte aus Äthylenoxid und einer hydrophoben Base erhalten durch Kondensieren von Propylenoxid und Propylenglykol, Additionsprodukte aus Äthylendiamin und Alkylenoxid sowie Polyoxyalkylenester von Sorbitan mit langkettigen Fettsäuren wie Polyoxyäthylensorbitan-monolaurat, Polyoxyäthylensorbitan-tristearat, Polyoxyäthylensorbitan-monooleat oder Polyoxyäthylensorbitan-trioleat.
  • Es ist jedoch wesentlich, daß Organosilicon-Schaumstabilisatoren wie Organopolysiloxan-Polyoxyalkylen Copolymere, Polyalkenylsiloxane mit Polyoxyalkylen-Nebenketten überhaupt nicht verwendet werden oder aber in einer Menge von weniger als 0,2 Gew.-%, bezogen auf das organische Polyisocyanat.
  • erden die organischen Silicon-Schaumstabilisatoren in einer Menge von mehr als 0,2 Gew.-% in die Schaummasse eingearbeitet, so reißt der erzielte Schaumstoff und verformt (deformiert) sich, wenn er einer Flamme ausgesetzt ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher der angestrebte Schaumstoff ohne Silicon-Schaumstabilisator hergestellt.
  • Wie bereits erwähnt, bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zur Herstellung von modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffen unter Zusatz eines Modifiziermittels.
  • Als Modifiziermittel kommen beim erfindungsgemäßen Verfahren infrage: Polyätherpolyole, Polyesterpolyole, Polyepoxide, Polyesteramide, Polyamine, Polycarbonsäuren, flüssige Dienpolymere mit endständigen OH-Gruppen, Fette und Öle mit OH-Gruppen, Kondensationsprodukte auf Phenolharzbasis wie Novolake und Resole u.ä.m. Bevorzugt werden Polyätherpolyole und Polyesterpolyole, Das Modifiziermittel wird üblicherweise in einer solchen Menge eingesetzt, daß das Molverhältnis von Isocyanat zu Modifiziermittel mehr als 3, vorzugsweise 5 bis 20 beträgt.
  • Das Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoffen unter Verwendung eines Polyäthers als Modifiziermittel wurde in der JA-AS 42 386/71 beschrieben.
  • Das Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoffen unter Verwendung eines Polyesters als Modifiziermittel ist in der JA-PS 727 539 beschrieben.
  • Das Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoffen unter Verwendung von Polycarbonsäuren oder deren Anhydriden als Modifiziermittel ist ebenfalls in der JA-PS 727 539 beschrieben.
  • Als weitere Zusätze kommen anorganische hohle Teilchen, feuerfeste granulierte Stoffe, faserige Stoffe und anorganische Füllstoffe infrage, die zugesetzt werden, um physikalische Eigenschaften wie beispielsweise die Härte des Schaumstoffes zu verbessern.
  • Als anorganische Füllstoffe werden Glimmerpulver, feinteilige Tonpulver, Asbest, Calciumcarbonat, Silicagel, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Calciumcarbonat, Gips, Natriumsilicat und ähnliche Stoffe verwendet. Diese Zusätze werden üblicherweise in Mengen von 0 bis 180 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile schaumbildende Masse eingesetzt.
  • Die Herstellung des Polyisocyanurat-Schaumstoffes erfolgt allgemein mit Hilfe folgender Verfahren: a) zu einem organischen Polyisocyanat werden ein Trimerisierungskatalysator, ein Treibmittel und ein Schaumstabilisator gegeben und das erhaltene Gemisch unter Rühren aufgeschäumt; b) bei der Herstellung eines modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffes wird ähnlich wie unter a) beschrieben gearbeitet, jedoch zunächst ein Modifiziermittel mit einem Polymethylenpolyphenylisocyanat umgesetzt und dieses modifizierte Polyisocyanat dann aufgeschäumt (Prepolymer-Verfahren).
  • Alternativ dazu kann auch ein Polymethylenpolyphenylisocyanat, ein Modifiziermittel, ein Trimerisierungskatalysator, ein Treibmittel und ein Schaumstabilisator gleichzeitig unter Schaumbildung zusammengemischt werden (Einstufen-Verfahren).
  • c) EinePolyol enthaltende Isocyanurat-Ring-Verbindung, ein Polyisocyanat, ein Treibmittel, ein Schaumstabilisator und ein urethanbildender Katalysator werden zum schaumbildenden Gemisch zusammengegeben.
  • *oder kugelige Erfindungsgemäß kann irgendeine der beschriebenen Arbeitsweisen a) bis c) angewandt werden.
  • Die erfindungsgemäß erzeugten Polyisocyanurat-Schaumstoffe zeichnen sich durch ausgezeichnete allgemeine physikalische Eigenschaften und ausgezeichnete Hitzebeständigkeit sowie Flammbeständigkeit aus.
  • Vor allem zeigen die erfindungsgemäß hergestellten Polyisocyanurat-Schaumstoffe keinerlei Anzeichen von Bersten, Reißen oder Deformation, wenn sie mit einer Flamme in Berührung kommen, sind ausgezeichnet hitzebeständig und flammbeständig und entsprechen der Klassierung Feuerfest-Klasse 2 des japanischen Standards JISIA 1321.
  • Dementsprechend können die erfindungsgemäß hergestellten Polyisocyanurat-Schaumstoffe als Baustoffe bei der Herstellung beliebiger Gebäude Verwendung finden sowie als Laminier- oder Beschichtungsmaterial kombiniert mit anderen flächigen Materialien wie Aluminiumfolien, Asbestpapier, Asbestplatten u.a.m.
  • Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung, soweit nichts anderes angegeben beziehen sich Teile und 6 jeweils auf das Gewicht.
  • Die Nicht-Brennbarkeit und die Rauchentwicklung der Schaumstoffe sowie die Rißbildung und Verformung des Schaumes, wenn der Schaumstoff der Flamme ausgesetzt war, wurden folgendermaßen bewertet: 1. entsprechend dem JIS-1321 Brenntest: (Testverfahren für Nicht-Brennbarkeit von Innenausbau-Material und Bauverfahren) Ein Prüfkörper mit den Abmessungen 22 x 22 x 2,5 cm wird während einer gegebenen Zeitspanne im Ofen erhitzt unter Verwendung einer Kombination aus Propangas als Hilfsheizquelle sowie elektrischer Heizung als Hauptheizquelle; die Rißbildung und Verformung des Prüfkörpers wird beobachtet, ebenso das Nachbrennen nach dem Erhitzen und der Raucherzeugungskoeffizient wurde gemessen.
  • Außerdem wurde die Rauchgas- (Abgas-) Temperaturkurve gemessen und der Bereich bzw. die Fläche gemessen, die umschrieben ist von der Rauchgastemperatur-Kurve und der Standard-Zeit-Temperaturkurve mit Hilfe einer Perlitplatte (dieser Bereich wird nachfolgend als Rauchgas-Temperatur/Zeit-Kurve (Fläche) bezeichnet). Die Flammfestigkeit des Prüfkörpers wurde entsprechend den Standand-Werten, die in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt sind, bewertet. Außerdem wurde jeder Prüfkörper vor und nach dem Brenntest gewogen und die verbrannte Stoffmenge berechnet.
  • Tabelle 1 Standard-Wert Rauchgastemperatur/Zeit-Kurve TdG (°C.min) c 350 z 100 Rauchentwicklungskoeffizient c 120 c 60 CA Nachbrennen (s) " 30 c 30 Riß und Deformation keine keine Flammfest-Beurteilung Klasse 3 Klasse~2 2. Brenntest im kleinen Maßstab (Labor-Brenntest): Ein Prüfkörper mit den Abmessungen 8 x 8 x 1 cm wurde vertikal in einen Metallrahmen eingespannt und der Flamme einer Propangasfackel während 90 s so ausgesetzt, daß die Flamme vertikal den Mittelbereich der Oberfläche des Prüfkörpers berührte aus einer Entfernung von 7 cm, während gleichzeitig Luft in einer Menge von 5 1/min mit Hilfe eines Glasbläser-Brenners zugeführt wurde. Die Rauchentwicklung wurde beobachtet vom Beginn der Berührung der Flamme mit der Oberfläche des Prüfkörpers und die Zeit der Rauchentwicklung sowie die Menge an erzeugtem Rauch wurden aufgezeichnet (die Menge an erzeugtem Rauch wurde visuell bestimmt). Nach Beendigung dieses Testes wurden Rißbildung und Verformung untersucht und bewertet.
  • In der beigefügten Zeichnung wird die Beziehung zwischen dem JISA-1321 Brenntest und dem soeben beschriebenen Labor-Brenntest gezeigt hinsichtlich der verbrannten Substanzmenge, die jeweils in Gew.-% angegeben ist. Die Kurve zeigt, daß eine Corelation zwischen den verbrannten Substanzmengen bei beiden Tests besteht.
  • Beispiele 1 bis 5 und YerAleichsversuche 1 bis 3 Rohes Diphenylmethandiisocyanat mit NCO-Äquivalent 133, Handelsprodukt Coronate 47 der Japan Polyurethane Co. wurde als organisches Polyisocyanat verwendet. N,N',N'-Tris(dimethylaminopropyl)-sym-hexahydrotriazin der Abbott Laboratories Co., Handelsname Polycat 41, 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol der Rohm & Haas Co., Handelsbezeichnung DMP-30 und eine Diäthylenglykol- oder Dipropylenglykollösung enthaltend 33 6 Kaliumacetat (nachfolgend mit AcOK/DEG oder AcOK/DPG abgekürzt) wurden als Trimerisierungskatalysatoren eingesetzt. Als Treibmittel diente Trichlormonofluormethan, Handelsbezeichnung F-11.
  • Die Komponenten wurden gemäß der in der folgenden Tabelle 2 angegebenen Rezeptur zusammengegeben und zu einem Polyisocyanuratschaum verarbeitet.Bei der Herstellung des Schaums wurden alle anderen Komponenten außer dem organischen Polyisocyanat in einem Polyäthylen-Behälter gründlich gemischt.
  • Dann wurde das organische Polyisocyanat zugegeben und das erhaltene Gemisch unmittelbar mit hoher Geschwindigkeit etwa 8 s lang gerührt, in eine hölzerne Form ausgegossen und aufschäumen gelassen. Die Rezeptur für das Schaumgemisch, das Schaumverhalten und das Ergebnis des Labor-Brenntestes mit dem als Endprodukt erhaltenen Schaumstoff sind in Tabelle 2 angegeben. Zu Vergleichszwecken wurde der gleichen Rezeptur ein organischer Silicon-Schaumstabilisator zugesetzt.- Die mit diesen zu Vergleichszwecken hergestellten Schaumstoffen erzielten Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 aufgeführt. Außerdem wurden Proben der Schaumstoffe der Beispiele 2 und~3 sowie des Vergleichsversuches 1 dem JIS)L-1321 Brenntest unterworfen und bei den Schaumstoffe der Beispiele 2 und 3 wurden weder Risse noch Deformation beobachtet, während der Schaumstoff gemäß Vergleichsversuch 1 barst bzw. platzte. Die Bereiche (Flächen) der Rauchgas-Temperatur/Zeit-Kurve TdG (OCymin) der erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe betrugen 38 bis 29 während der entsprechende Wert für den Schaumstoff gemäß Vergleichsversuch 1 73 lautete. Die Koeffizienten der Rauchentwicklung CA der erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe lauteten 21 und 8, für den zu Vergleichszwecken hergestellten Schaumstoff jedoch 52. Dies bedeutet, daß die Schaumstoffe der Beispiele 2 und 3 der Feuersicherheitsklasse 2 entsprechen, der Schaumstoff gemäß Vergleichsversuch 1 den Sicherheitsvorschriften nicht entspricht.
  • Tabelle 2 T a b e l l e 2 Vergleichs- Beispiel Beispiel Vergleichs- Beispiel Beispiel Beispiel Vergleichsversuch 1 1 2 versuch 2 3 4 5 versuch 3 Rezeptur für Schaummasse (Teile) rohes Diphenylmethandiisocyanate a) 100 100 100 100 100 100 100 100 Katalysator (I) b) 3,0 3,0 - - - - - -Katalysator (II) c) - - 3,5 - - - - -Katalysator (III) d) 2,0 2,0 2,0 2,0 3,0 3,0 3,0 3,0 Katalysator (IV) e) - - - 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 Treibmittel f) 20 20 20 20 20 20 20 20 Silicon-Schaumstabilisator (I) g) 1,0 - - 1,0 - 0,1 0,2 0,3 NCO/OH 20/1 20/1 20/1 # # # # # Schaumverhalten (s) Creme-Zeit 18 35 28 28 28 26 25 25 Steig-Zeit 60 105 75 90 80 81 88 88 Raumgewicht (g/ml) 0,342 0,0361 0,0334 0,0336 0,0358 0,0341 0,0346 0,0338 Labor-Brenntest Riß und Deformation Bersten keine keine Bersten keine keine keine do Rauchentwicklungszeit (s) 4 11 7 4 7 13 15 19 Menge (visuell beobachtet) wenig wenig wenig wenig wenig wenig wenig wenig Fußnoten: a): Handelsprodukt Coronate 47 der Japan Polyurethane Co.
  • b): Diäthylenglykol-Lösung enthaltend 33 % Kaliumacetat c): Dipropylenglykol-Lösung enthaltend 33 % Kaliumacetat d): N,N' " '-Tris(dimethylaminopropyl)-sym-hexahydrotriazin, Handelsname Polycat 41 der Abbott Laboratories Co.
  • e): 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol, DMP-30, der Rohm & Haas Co.
  • f): Trichlormonofluormethan, Handelsbezeichnung F-1 1 g): Polyalkylsiloxan-polyoxyalkylen Copolymer der Toray Silicone Co., Handelsbezeichnung SH-193.
  • Tabelle 2 lehrt somit, daß wenn überhaupt kein organischer Silicon-Schaumstabilisator oder nur eine sehr geringe Menge davon,* 0,2 Gew.-%, bezogen auf das organische Polyisocyanat verwendet wird, die hergestellten Polyisocyanurat-Schaumstoffe eine wesentliche verbesserte Hitzebeständigkeit und Flammbeständigkeit aufweisen, weder reißen noch sich verformen, wenn sie mit dem Feuer in Berührung kommen und somit den Vorschriften der Feuersicherheitsklasse 2 gemäß der japanischen Industrienorm JISA-1 321 entsprechen.
  • *nicht mehr als Beispiele 6 bis 11 und Vergleichsversuche 4 bis 9 Urethan-modifizierte Polyisocyanurat-Schaumstoffe wurden analog der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt. D.h.
  • es wurden als Modifiziermittel ein Polyätherpoly auf Diolbasis oder auf Triolbasis, als Katalysatoren N,N',N"-Tris(dimethylaminopropyl)-sym-hexahydrotriazin und AcOK/DEG und als Treibmittel Trichlormonofluormethan gründlich miteinander gemischt und dann mit dem rohen Diphenylmethandiisocyanat versetzt. Das erhaltene Gemisch wurde unmittelbar mit hoher Geschwindigkeit etwa 8 s lang gerührt, damit sich ein Schaum bildete. In Tabelle 3 sind die einzelnen Rezepturen, das Schaumverhalten und die Testergebnisse bezüglich der Nicht-Brennbarkeit, der Rauch entwicklung, der Rißbildung und Deformation der erhaltenen Urethanmodifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffe aufgeführt. Zu -Vergleichszwecken wurde wiederum ein organischer Silicon-Schaumstabilisator der Rezeptur zugesetzt0 Die Daten dieser zu yergleichszwecken hergestellten Schaumstoffe sind ebenfalls in Tabelle 3 aufgeführt0 Tabelle 3 zeigt, daß alle unter Verwendung des Silicon-Schaumstabilisators hergestellten Schaumstoffe reißen und sich verformen und den Anforderungen des JISA-1321 Brenntestes nicht entsprechen, während die erfindungsgemäß ohne Silicon-Schaumstabilisator hergestellten Schaumstoffe weder reißen noch sich verformen und den FellersicheI}leXtsklassen 2 oder 3 des japanischen Brenntests zugeschrieben werden können.
  • Beispiele 12 bis 36 und Vergleichsversuche 10 bis 26 Urethan-modifizierte Polyisocyanurat-Schaumstoffe wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 unter Zusatz unterschiedlicher Polyole hergestellt. In den Tabellen 4 bis 7 sind jei,.-e2ls die Rezepturen, das Schaumverhalten und die Testergebziisse bezüglich der Nicht-Brennbarkeit, der Raucherzeugung, der Rißbildung und Deformation der erhaltenen Schaumstoffe aufgeführt. Zu Vergleichszwecken wurde den angegebenen Rezepturen jeweils ein Silicon-Schaumstabilisator zugesetzt. Die Daten für diese zu Vergleichszwecken hergestellten Schaumstoffe sind ebenfalls aufgeführt. Die Tabellen 4 bis 7 zeigen, daß die Urethan-modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffe, die erfindungsgemäß ohne Silicaton-Schaumstabilisator oder mit nur ganz geringen Mengen dieses Schaumstabilisators von nicht mehr als 0,2 Gew.-%, bezogen auf das organische Polyisocyanat, hergestellt wurden, weder reißen noch sich deformieren, wenn sie mit einer Flammen Berührung gebracht werden und daß sie sich durch sehr gute Hitzebeständigkeit und Flammbeständigkeit auszeichnen.
  • Tabellen3 bis 7: T a b e l l e 3(a)
    Ver- Ver- Bei- Ver- Bei- Ver- Bei- Ver- Bei- Ver-
    Bei- Bei-
    gleichs- gleichs spiel gleichs- spiel gleichs- spiel gleichs- spiel gleichs-
    spiel spiel
    versuch versuch versuch versuch versuch versuch
    6 7 8 9 10 11
    4 5 6 7 8 9
    Rezeptur für Schaum
    masse (Teile)
    rohes Diphenylme-
    100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    thandiisocyanata)
    Polyol (I) h) 11,8 11,8 7,6 7,6 - - - - - - - -
    Polyol (II) i) - - - - 15,0 15,0 8,7 8,7 - - - -
    Polyol (III) j) - - - - - - - - 13,0 13,0 8,3 8,3
    Katalysator (I) b) 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4
    Katalysator (III) d) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
    Treibmittel f) 20 20 20 20 23 23 22 22 24 24 23 23
    Silicon-Schaum-
    - 1,0 - 1,0 - 1,0 - 1,0 - 1,0 - 1,0
    stabilisator g)
    NCO/OH 5/1 5/1 7/1 7/1 7/1 7/1 10/1 10/1 5/1 5/1 7/1 7/1
    Schaumverhalten (s)
    Creme-Zeit 11 17 12 11 8 7 8 8 14 15 14 11
    Steig-Zeit 48 68 52 67 45 55 48 60 60 64 58 87
    Raumgewicht (g/cm³) 0,0286 0,0270 0,0280 0,0281 0,0278 0,0304 0,0289 0,0290 0,0266 0,0286 0,0283 0,0283
    T a b e l l e 3(b)
    Bei- Ver- Bei- Ver- Bei- Ver- Bei- Ver- Bei- Ver- Bei- Ver-
    spiel gleichs- spiel gleichs spiel gleichs- spiel gleichs- spiel gleichs- spiel gleichs-
    versuch versuch versuch versuch versuch versuch
    6 7 8 9 10 11
    4 5 6 7 8 9
    Labor-Brenntest
    Riß und Deformation do keine do keine do keine do keine do keine do
    Rauchentwicklungs-
    10 12 10 11 11 11 7 9 6 7 3 4
    zeit (s)
    Menge (visuell beob-
    wenig mittel wenig wenig mittel mittel wenig wenig wenig wenig wenig wenig
    achtet)
    JIS A-1321 Brenntest
    Riß und Deformation keine Bersten kein do keine Bersten keine Bersten keine do keine do
    Rauchgas-Tempera- 154 180 120 141 108 206 134 195 64 104 53 165
    tur/Zeit Kurve
    (Fläche)Td#(°C.min)
    Rauchentwicklungs- 29 38 35 36 22 45 21 40 28 45 27 63
    koeffizient CA
    Nachbrennen (s)
    0 0 0 52 0 73 0 85 20 0 0 0
    Flammfest-Beurtei- Klasse unge- Klasse unge- Klasse unge- Klasse unge- Klasse unge- Klasse unge-
    lung 3 nügend 3 nügend 3 nügend 3 nügend 2 nügend 2 nügend
    a), b), d), f) und g): siehe Tabelle 2 h): Polyoxypropylen glykol mit OH-Zahl 561, vertrieben von Sanyo Kasei Co.
  • i): Polyoxypropylen glykol mit OH-Zahl 281, vertrieben von Sanyo Kasei Co.
  • j): Polyoxypropylen triol mit OH-Zahl 510, vertrieben von Asahi Denka Co.
  • T a b e l l e 4(a)
    Beispiel Ver- Beispiel Beispiel Ver- Beispiel Ver- Beispiel Ver-
    gleichs- gleichs- gleichs- gleichs-
    12 versuch 13 14 versuch 15 versuch 16 versuch
    10 11 12 13
    Rezeptur für Schaum-
    masse (Teile)
    rohes Diphenylme- 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    thandiisocyanata)
    Polyol (I) h) 7,9 7,9 4,5 5,0 5,0 7,9 7,9 5,0 5,0
    Polyol (IV) k) 4,9 4,9 2,8 - - - - - -
    Polyol (V) l) - - - 7,2 7,2 - - - -
    Polyol (VI) m) - - - - - 1,8 1,8 1,1 1,1
    Silicon-Schaum-
    stabilisator
    (I) g) - 1,0 - - 1,0 - 1,0 - 1,0
    " (II) n) 0,1 - - - - - - - -
    NCO/OH 5/1 5/1 7/1 7/1 7/1 5/1 5/1 7/1 7/1
    Schaumverhalten (s)
    Creme-Zeit 16 24 13 16 11 14 14 14 12
    Steig-Zeit 48 105 52 55 50 45 60 45 65
    Raumgewicht (g/cm³) 0,0308 0,0288 0,0286 0,0299 0,0318 0,0291 0,0289 0,0287 0,0291
    Labor-Brenntest
    Riß und Deformation keine keine keine keine keine
    Rauchentwicklungs- 10 3 10 10 11
    zeit (s)
    Menge (visuell beob-
    wenig wenig wenig wenig wenig
    achtet)
    T a b e l l e 4(b)
    Beispiel Ver- Beispiel Beispiel Ver- Beispiel Ver- Beispiel Ver-
    gleichs- gleichs- gleichs- gleichs-
    versuch versuch versuch versuch
    12 13 14 15 16
    10 11 12 13
    JIS A-1321 Brenntest
    Riß und Deformation keine Bersten keine keine Bersten keine do keine Bersten
    Rauchgas-Temperatur/
    125 181 88 240 111 156 165 60 194
    Zeit Kurve (Fläche)
    Td# (°C.min)
    Rauchentwicklungs- 56 44 50 54 64 50 39 55 45
    koeffizient CA
    Nachbrennen (s) 0 45 0 27 0 25 0 16 28
    Flammfest-Beurteilung Klasse ungenü- Klasse Klasse ungenü- Klasse ungenü- Klasse ungenü-
    3 gend 2 3 gend 3 gend 2 gend
    Allgemeine Bedingung: Katalysator (I), (II) und Treibmittel (siehe Tabelle 2) wurden in Mengen von 2,4 Teilen bzw. 0,5 Teilen bzw. 20 Teilen eingesetzt.
  • k): Zuckerbasis Polyoxypropylenoctol mit OH-Zahl 448 der Mitsui Nisso Co., Handelsbezeichnung Su-45OM l): Bisphenol A-Polyoxypropylenglykol mit OH-Zahl 195, der Asahi Denka Co., Handelsbezeichnung BPX-33 m): 3-Methyl-1,3,5-pentantriol mit OH-Zahl 1 272 der Kuraray Co., Handelsbezeichnung Petriol n): Polyalkylsuloxan-Polyoxyalkylen Copolymer der Toray Silicone Co., Handelsbezeichnung BY-10-504 a) und g): siehe Tabelle 2 h): siehe Tabelle 3 T a b e l l e 5(a)-1
    Beispiel Ver- Beispiel Ver- Beispiel Ver- Beispiel
    gleichs- gleichs- gleichs-
    versuch 18 versuch 19 versuch 20
    17
    15 16
    Rezeptur für Schaummasse
    (Teile)
    rohes Diphenylme- 100 100 100 100 100 100 100
    a)
    thandiisocyanat
    Polyol (I) i) 5,0 5,0 10,1 15,0 15,7 15,7 10,1
    Polyol (III) j) - - - - - - -
    Polyol (IV) k) 6,3 6,3 3,2 3,2 - - -
    Polyol (VII) o) - - - - 4,2 4,2 2,7
    Silicon-Schaumsta-
    - 1,0 - 1,0 - 1,0 -
    bilisator(I) g)
    NCO/OH 7/1 7/1 7/1 7/1 5/1 5/1 7/1
    Schaumverhalten (s)
    Creme-Zeit 13 10 8 8 6 6
    Steig-Zeit 41 40 25 40 20 30
    Raumgewicht (g/cm³) 0,0321 0,0322 0,0318 0,0319 0,0319 0,0326 0,0304
    Labor-Brenntest
    Riß und Deformation keine keine keine keine
    Rauchentwicklungszeit (s) 10 11 10 10
    Menge (visuell beobachtet) wenig wenig wenig wenig
    T a b e l l e 5(a)-2
    Ver- Beispiel Ver- Beispiel Beispiel Ver- Beispiel
    gleichs- gleichs- gleichs-
    versuch versuch versuch
    17 21 22 23 24
    18 19
    Rezeptur für Schaummasse
    (Teile)
    rohes Diphenylmethan- 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    diisocyanat a)
    Polyol (I) i) 10,1 7,9 7,9 5,0 15,7 15,7 10,1
    Polyol (III) j) - 8,7 8,7 5,5 4,3 4,3 2,8
    Polyol (IV) k) - - - - - - -
    Polyol (VII) o) 2,7 - - - - - -
    Silicon-Schaumsta-
    1,0 - 1,0 - - 1,0 -
    bilisator(I) g)
    NCO/OH 7/1 5/1 5/1 7/1 5/1 5/1 7/1
    Schaumverhalten (s)
    Creme-Zeit 6 11 13 11 10 11 9
    Steig-Zeit 26 32 58 35 45 52 30
    Raumgewicht (g/cm³) 0,0322 0,0332 0,0305 0,0285 0,0232 0,0316 0,0319
    Labor-Brenntest
    Riß und Deformation keine keine keine keine
    Rauchentwicklungszeit (s) 14 16 15 13
    Menge (visuell beobachtet) mittel mittel wenig wenig
    T a b e l l e 5(b)-1
    Beispiel Vergleichs- Beispiel Vergleichs- Beispiel Vergleichs- Beispiel
    versuch versuch versuch
    17 15 18 15 19 16 20
    JIS A-1321 Brenntest
    Riß und Deformation keine do keine do keine Bersten keine
    Rauchgas-Temperatur/Zeit
    75 151 116 240 246 240 191
    Kurve (Fläche) Td# (°C.min)
    Rauchentwicklungskoeffizient 63 46 49 44 54 41 49
    CA
    Nachbrennen (s) 10 0 23 13 0 0 25
    Klasse ungenü- Klasse ungenü- Klasse ungenü- Klasse
    Flammfest-Beurteilung
    3 gend 3 gend 3 gend 3
    Allgemeine Bedingung: Katalysator (I), (II) und Treibmittel (siehe Tabelle 2) wurden in Mengen von 2,4 Teilen bzw. 0,5 Teilen bzw. 20 Teilen eingesetzt. Im Beispiel 23 wurden 24 Teile Treibmittel eingesetzt.
  • o): Glycerin-Polyoxyäthylentriol mit OH-Zahl 510 der Asahi Denka Co.
  • a) und g): vergl. Tabelle 2 i) und j): vergl. Tabelle 3 k): vergl. Tabelle 4 T a b e l l e 5(b)-2
    Vergleichs Beispiel Vergleichs- Beispiel Beispiel Vergleichs- Beispiel
    versuch versuch versuch
    17 21 18 22 23 19 24
    JIS A-1321 Brenntest
    Riß und Deformation Bersten keine Bersten keine keine do keine
    Rauchgas-Temperatur/Zeit 163 125 220 113 65 246 75
    Kurve (Fläche) Td# (°C.min)
    Rauchentwicklungskoeffizient 65 64 46 64 23 45 49
    CA
    Nachbrennen (s) 40 0 0 0 0 65 0
    ungenü- Klasse ungenü- Klasse Klasse ungenü- Klasse
    Flammfest-Beurteilung
    gend 3 gend 3 2 gend 2
    T a b e l l e 6(a)
    Beispiel Ver- Beispiel Ver- Beispiel Beispiel Ver- Beispiel Ver-
    gleichs- gleichs- gleichs- gleichs-
    versuch versuch versuch versuch
    25 26 27 28 29
    20 21 22 23
    Rezeptur für Schaum-
    masse (Teile)
    rohes Diphenylme- 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    a)
    thandiisocyanat
    Polyol (II) j) 8,7 8,7 8,6 8,6 5,6 5,6 5,6 - -
    Polyol (V) l) 11,2 11,2 - - - - - 7,2 7,2
    Polyol (VII) o) - - 4,2 4,2 2,7 2,7 2,7 5,4 5,4
    Silicon-Schaumsta-
    bilisator(I) g) - 1,0 - 1,0 - 0,1 1,0 - 1,0
    NCO/OH 5/1 5/1 5/1 5/1 7/1 7/1 7/1 7/1 7/1
    Schaumverhalten (s)
    Creme-Zeit 13 11 10 9 10 8 10 9 11
    Steig-Zeit 60 60 26 40 27 47 43 43 46
    Raumgewicht(g/cm³) 0,0337 0,0341 0,0326 0,0348 0,0311 0,0304 0,0318 0,0321 0,0326
    Labor-Brenntest
    Riß und Deformation do keine do keine Beraten keine do
    Rauchentwicklungs- 10 13 15 11 10 13 12
    zeit (s)
    wenig wenig mittel wenig wenig wenig wenig
    Menge (visuell beob-
    achtet)
    verbrannt (Gew.-%) 42,7 42,1 43,0 41,1 40,6 41,6 43,1
    T a b e l l e 6(b)
    Beispiel Ver- Beispiel Ver- Beispiel Beispiel Ver- Beispiel Ver-
    gleichs- gleichs- gleichs- gleichs-
    versuch versuch versuch versuch
    25 20 26 21 27 28 22 29 23
    JIS A-1321 Brenntest
    Riß und Deformation keine do keine keine keine keine
    Rauchgas-Temperatur/ 161 159 127 58 95 65
    Zeit Kurve (Fläche) Td#
    (°C.min)
    61 75 59 51 42 62
    Rauchentwicklungs-
    koeffizient CA
    Nachbrennen (s) 0 70 26 0 0 15
    verbrannt (Gew.%) 49,5 50,1 50,4 46,1 47,6 50,4
    Klasse ungenü- Klasse ungenü- Klasse Klasse Klasse Klasse
    Flammfest-Beurteilung
    3 gend 2 2 2 3
    Allgemeine Bedingung: Katalysator (I), (II) und Treibmittel (siehe Tabelle 2) wurden in Mengen von 2,4 Teilen bzw. 0,5 Teilen bzw. 20 Teilen eingesetzt.
  • a) und g): vergl. Tabelle 2 j): vergl. Tabelle 3 l): vergl. Tabelle 4 o): vergl. Tabelle 5 T a b e l l e 7(a)
    Beispiel Ver- Beispiel Beispiel Beispiel Ver- Beispiel Beispiel Beispiel Ver-
    gleichs- gleichs- gleichs-
    versuch. versuch versuch
    30 31 32 33 34 35 36
    24 25 26
    Rezeptur für Schaum-
    masse (Teile)
    rohes Diphenylme-
    thandiisocyanat
    100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    a)
    Polyol (II) 7,9 7,9 7,9 5,0 15,7 15,7 10,1 7,9 7,9 7,9
    Polyol (VI) m) 3,6 3,6 3,6 2,3 1,7 1,7 1,1 3,6 3,6 3,6
    Silicon-Schaum-
    stabilisator g) - 1,0 - 1,0 - 1,0 - 0,1 0,2 0,3
    NCO/OH 5/1 5/1 5/1 7/1 5/1 5/1 7/1 5/1 5/1 5/1
    Schaumverhalten(s)
    Creme-Zeit 10 10 9 11 9 7 10 12 11 12
    Steig-Zeit 37 38 40 40 28 53 32 50 48 52
    Raumgewicht (g/cm³) 0,0304 0,0299 0,0276 0,0285 0,0363 0,0320 0,0316 0,0306 0,0295 0,0295
    Labor-Brenntest
    Riß u.Deformation kein do keine keine Beraten keine keine keine do
    Rauchentwicklungs- 9 8 9 13 9 12 14 15 14
    zeit (s)
    Menge (visuell be-
    wenig wenig wenig wenig wenig wenig mittel mittel mittel
    obachtet)
    T a b e l l e 7(b)
    Beispiel Ver- Beispiel Beispiel Beispiel Ver- Beispiel Beispiel Beispiel Ver-
    gleichs- gleichs- gleichs-
    versuch versuch versuch
    30 24 31 32 33 25 34 35 36 26
    JIS A-1321 Brenntest
    Riß u.Deformation keine do keine keine keine do keine keine keine do
    Rauchgas-Temperatur/
    Zeit Kurve (Fläche) 44 49 65 75 248 96 140 98 173 116
    Td#(°C.min)
    Rauchentwicklungs-
    46 47 19 40 65 45 48 48 57 48
    koeffizient CA
    Nachbrennen (s) 0 0 25 5 0 28 0 0 0 0
    Flammfest-Beur- Klasse ungenü- Klasse Klasse Klasse ungenü- Klasse Klasse Klasse ungenü-
    teilung 2 gend 2 2 3 gend 3 2 3 gend
    Allgemeine Bedingung: Katalysator (I), (II) und Treibmittel (siehe Tabelle 2) wurden in Mengen von 2,4 Teilen bzw. 0,5 Teilen bzw. 20 Teilen eingesetzt.
  • a) und g): vgl. Tabelle 2 i): vgl. Tabelle 3 m): vgl. Tabelle 4 L e e r s e i t e

Claims (9)

  1. Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen und flammbeständigen Polyisocyanurat-Schaumstoffen durch Umsetzen eines organischen Polyisocyanats mit einem Treibmittel und einem Katalysator für die Trimerisierung des Isocyanats und gegebenenfalls einem Schaumstabilisator, einem Modifiziermittel und weiteren üblichen Zusätzen, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man ohne organischen Silicon-Schaumstabilisator oder mit einem Zusatz von höchstens 0,2 Gew.-, bezogen auf das organische Isocyanat, aufschäumt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man als organisches Polyisocyanat ein aromatisches Polyisocyanat verwendet.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man als organisches Polyisocyanat ein Gemisch aus Polymethylenpolyphenylisocyanaten der allgemeinen Formel in der n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder darüber bedeutet, verwendet.
  4. 4o Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man als Treibmittel ein inertes Lösungsmittel mit niederem Siedepunkt, insbesondere Trichlormonofluormethan verwendet.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man als Trimerisierungskatalysator ein tertiäres Amin, ein Metallsalz von Carbonsäuren oder der Kohlensäure oder Gemische dieser Verbindungen verwendet.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man 1 bis 10 Gew.-O Trimerisierungskatalysator, bezogen auf das organische Polyisocyanat einsetzt.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man als Modifiziermittel ein Polyätherpolyol, ein Polyesterpolyol, ein Polyepoxid, Polyesteramid, Polyamin, eine Polycarbonsäure, ein flüssiges Dienpolymerisat mit endständigen OH-Gruppen, ein Fett oder Öl mit OH-Gruppen oder ein Phenolharz-Kondensationsprodukt wie Novolake oder Resol verwendet.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man ein Polyätherpolyol oder Polyesterpolyol verwendet.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man als Zusatz anorganische hohle Feststoffteilchen, feuerfeste Granulate, faserförmige Substanzen oder anorganische Füllstoffe einsetzt.
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