DE2359700A1

DE2359700A1 - Flammfeste polyurethane

Info

Publication number: DE2359700A1
Application number: DE19732359700
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Dr Dany; Jrachim Dr Kandler; Joachim Dr Wortmann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1973-11-30
Filing date: 1973-11-30
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DK135954B; DE2359700B2; CA1050698A; SE7414962L; DK135954C; IT1023435B; GB1473598A; SE415774B; NL7415621A; DK621274A; AT337997B; ES432296A1; FR2253063B1; BE822756A; NL180595C; FR2253063A1; CH603730A5; ATA955174A

Description

KNAPSACK AKTIENGESELLSCHAFT

K 1089

Flammfeste Polyurethane

Die Erfindung "betrifft flammfeste Polyurethane oder Polyurethanschäume, welche als Flammschutzmittel ein Ammoniumpolyphosphat bestimmter Kettenlänge sowie gegebenenfalls weitere flammfestmachende Substanzen enthalten, wobei das Ammoniumpolyphosphat bereits im Polyurethanansatz vorteilhafte Eigenschaften entwickelt.

Es ist bekannt, zur flammwidrigen Ausrüstung von Polyurethanen PhosphorstickstoffVerbindungen wie z.B. Diammoniumorthophosphat zu verwenden, welche dem Polyurethanansatz zugemischt werden. Diammoniumorthophosphat besitzt jedoch aufgrund seiner Wasserlöslichkeit den Nachteil aus dem Kunststoff bei Feuchtigkeitseinfluß ausgewaschen zu werden, wodurch der Kunststoff seine ursprüngliche Nichtbrennbarkeit verliert.

Es wird deshalb in der Deutschen Auslegeschrift 1 283 532 die Verwendung von weitgehend wasserunlöslichen Ammoniumpolyphosphaten als Flammschutzmittel für Polyurethane vorgeschlagen, wobei diese Polyphosphate der .allgemeinen Formel

^HCn-m)₊2^(NH4>m^PnV₊1

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-Z-

entsprechen, in welcher η eine ganze Zahl mit einem über 10 liegenden Durchschnittswert ist, m eine ganze Zahl bis maximal n+2 bedeutet und m/n zwischen etwa 0,7 und 1,1 liegt. Die bekannten Ammoniumpolyphosphate werden in Mengen von 5 bis 15 Gewichts^ des Ansatzes eingesetzt. Im Handel sind nur solche Polykondensationsprodukte vorstehender Formel zugänglich, in denen der Durchschnittswert von η etwa 20 bis etwa 400 beträgt, bestimmt nach dem Endgruppen-Titrationsverfahren (van Wazer, Griffiter und Mc Cullough, Anal. Chem. 26, (1954) S. 1755), nachdem die Ammoniumpolyphosphate mit Hilfe von Ionenaustauschharzen in die Säureform umgewandelt worden sind.

Es wurde festgestellt, daß Ammoniumpolyphosphate mit einem Kondensationsgrad η von etwa 100 - 400 beim Einbringen in Polyurethanansätze Dosierungsschwierigkeiten bereiten. Da die Ansatzkomponenten für die Polyurethanherstellung flüssig sind und bei der maschinellen Verarbeitung in Sekundenschnelle innig vermischt sein müssen, werden die festen Ammoniumpolyphosphate bereits vor dem Mischprozeß mit einer Ansatzkomponente, vorzugsweise dem Polyol oder einer Vormischung des Polyols mit Katalysatoren und/oder Stabilisatoren und Treibmitteln angepastet. Auf diese Weise ist eine vollständige Benetzung des Phosphatsalzes gewährleistet und eine gute Vermischbarkeit mit den übrigen Ansatzkomponenten gegeben. Aufgrund der bestehenden Dichteunterschiede zwischen Ammoniumpolyphosphat und der Polyolkomponente bzw. der Polyo!vormischung tritt nach der Anpastung ein allmähliches Absinken des Phosphatsalzes in dem Mischbehälter unter Bildung eines Sedimentes ein. Dadurch entstehen ungleich konzentrierte Pasten, die bei der nachfolgenden Umsetzung mit der Isocyanat-Komponente Polyurethane mit unterschiedlichem

3 -

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_ 3 —
Flammschutz ergeben.

Es. wurde nunmehr gefunden, daß vorbeschriebene nachteilige Sedimentationsbildung der bekannten Ammbniumpolyphosphate vermieden werden kann, wenn man ein Ammoniumpolyphosphat mit hohem Kondensationsgrad verwendet. Dieses·neigt, obwohl in Wasser weniger löslich, im Gegensatz zu den handelsüblichen Produkten in wässriger Suspension zur Gelbildung.

Die Erfindung betrifft somit flammfeste Polyurethane oder Polyurethanschäume enthaltend ein Ammoniumpolyphosphat als Flammschutzmittel sowie gegebenenfalls eine weitere flammfestmachende Substanz und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formel

entspricht, in welcher η einen ganzzahligen Durchschnittswert von über 400 bis etwa 1000 bedeutet und das Verhältnis von m zu η etwa 1 beträgt. .

Vorzugsweise wird nach der Erfindung ein Ammoniumpolyphosphat mit einem Kondensationsgrad η von etwa 500 - 800, insbesondere 600 - 800,eingesetzt, wobei der Anteil des Phosphates etwa 0,5 - 20 Gewichts^, insbesondere 1-10 Gewichts%, bezogen auf das Gesamtgewicht,beträgt.

Das erfindungsgemäße Ammoniumpolyphosphat kann entweder allein oder in Kombination mit anderen' Flammschutzmitteln verwendet werden. Als weitere flammfestmachende Substanz ist beispielsweise Tris(2-chloräthyl)-phosphat geeignet, das in Polyurethan in einer Menge von etwa 2 bis 30 Gewichts^, bezogen auf das Gesamtgewicht,vorliegen kann.

5 09823/0 9U

Die Herstellung des Polyurethans bzw. des Polyurethanschaumstoffes ist nicht unmittelbar Gegenstand der Erfindung.

Der Kunststoff kann in bekannter Weise durch Umsetzung von hochmolekularen Polyhydroxylverbindungen mit Polyisocyanaten in Gegenwart eines Katalysators sowie von Treibmitteln, oberflächenaktiven Substanzen und anderen Verarbeitungshilfsmitteln erhalten werden. Desgleichen wird die Herstellung des nach der Erfindung verwendbaren Ammoniumpolyphosphates bereits in der Deutschen Patentanmeldung P 22 30 174.8 beschrieben, wobei das Verfahren darin besteht, daß man etwa äquimolekulare Mengen von Ammoniumorthophosphat und Phosphorpentoxid auf Temperaturen zwischen 170 und 350 C in Gegenwart von gasförmigem Ammoniak unter ständigem und gleichzeitigem Mischen, Kneten und Zerkleinern des Reaktionsgutes erhitzt.

Als Polyhydroxylverbindungen kommen für die Polyurethanherstellung Diole, Polyole, Polyäther, Polyester oder Polyesteramide infrage. Im allgemeinen haben diese Substanzen ein Molekulargewicht von etwa 60 - 5000 und enthalten mindestens zwei OH-Gruppen je Molekül. Ihre Hydroxylzahl liegt gewöhnlich zwischen etwa 40 und 700 mg KOH/g.

Das als weitere Ausgangskomponente erforderliche Polyisocyanat kann ein aromatisches oder aliphatisches Isocyanat mit mindestens zwei NCO-Gruppen je Molekül sein, wobei es sich um monomere oder polymere Polyisocyanate oder auch um teilweise mit Polyolen zu sogenannten "Prepolymeren" umgesetzte Polyisocyanaten handeln kann.

Zur Beschleunigung der Umsetzung werden gewöhnlich Katalysatoren oder deren Gemische in geringen Mengen zugesetzt.

- 5 509823/09 1 4

Als solche sind besonders tertiäre Amine oder metallorganische Verbindungen wie zweiwertige Zinn- oder Bleiverbindungen geeignet.

Üblicherweise verfährt man so, daß ein geringer stöchiometrischer Überschuß an NCO-Gruppen gegenüber den Hydroxylgruppen der PoIyο!verbindung im Polyurethanansatz vorliegt. Ls kann jedoch auch mit einem Unterschuß an NCO-Gruppen gearbeitet werden. Die Grenzen für den NCO-Gruppengehalt gegenüber den Hydroxylgruppen liegen bei etwa 90 - 130 %, insbesondere 102- 110 %, bezogen auf die stöchiometrische Menge. ' "" " "

Je nach dem gewünschten Flammschutzgrad werden dem Polyurethanansatz" etwa 0,5 - 20 Gewichts%, insbesondere 1 10 Gewichts% Ammoniumpolyphosphat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Ansatzes, zugefügt. Das Ammoniumpolyphosphat wird üblicherweise vor der Vermischung des Polyols mit der isocyanatverbindung in das Polyol eingebracht. Es kann auch mit anderen flüssigen Flammschutzmitteln gemischt und diese Mischung dem Polyurethanansatz zugefügt werden. ~

Die erfindungsgemäßen Polyurethane können sowohl in kompakter als auch in geschäumter Form hergestellt werden. Für die Herstellung von Polyurethanschäumen werden übliche Treibmittel, wie niedrigsiedende chlorierte und fluorierte Alkane und/oder V/asser, eingesetzt. Die Treibmittelmenge hangt dabei'von dem gewünschten Raumgewicht des Polyurethanschaumes ab.

Schließlich dienen als Verarbeiturigshilfsmittel für die Polyurethanherstellung noch Schaumstabilisatoren zur Regulierung der Zellstruktur, wobei als solche oberflächän-

50 9823/09U BAD ORIGINAL¹

- 6 aktive Silicone oder Polysiloxane geeignet sind.

Je nach Wahl des Polyols und des Mengenverhältnisses der einzelnen Ansatzkomponenten können elastische bis starre Polyurethanschäume hergestellt werden. Zur Herstellung starrer Schäume, wie sie beispielsweise zur Bauisolierung benötigt werden, werden hochvernetzte Polyole mit einer großen Anzahl von Hydroxylgruppen benötigt.

Die erfindungsgemäßen Ammoniumpolyphosphate zeichnen sich als Flammschutzmittel in Polyurethanformmassen gegenüber herkömmlichen Ammoniumpolyphosphaten·durch eine geringere Wasserlöslichkeit aus, sodaß die Gefahr aus dem Kunststoff bei Feuchtigkeitseinfluß ausgewaschen zu werden nicht gegeben ist. Insofern bleibt die Flammfestigkeit· des Kunststoffes über lange Zeit gewahrt. Aufgrund der ge1-bildendeη Eigenschaft der erfindungsgemäßen AmmoniumpOlyphosphate . ist eine konstante gleichmäßige Verteilung in dem Polyurethanansatz, insbesondere in der Pοlyo!vormischung, gewährleistet und ein Sedimentieren des Phosphates ausgeschlossen. Insofern ermöglichen die erfindungsgemäßen Polyphosphate die Vorratshaltung von phosphathaltigen Polyolvormischungen, da über längere Zeit die Gefahr der Sedimentation der Phosphatkomponente nicht besteht.

Der Gegenstand der Erfindung soll durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden:

Beispiel 1

Es wurde die Löslichkeit eines erfindungsgemäßen Ammoniumpolyphosphates mit einem Kondensationsgrad η von etwa 700,

_ 7 _ ^s ■

einem Verhältnis von m zu η gleich 1 und einem P^O^-Gehalt von 72 Gewichts^ in Wasser bestimmt und das Ergebnis in ',--' Vergleich zu den Löslichkeiten nachfolgender handelsüblicher Ammoniumpolyphosphate, bei welchen der Kondensationsgrad η zwischen 20 und 400 liegt, gesetzt. Die bekannten Phosphate umfassen folgende Produkte ' . .

., .- — ^-. !Hersteller Knapsack Aktiengesellschaft,

- Knapsack bei Köln

2) Phos-Check P/30 ^: Hersteller Monsanto Company, USA ;

3) Go Cut>S/- 100 : . Asahi Cemical Ltd., Japan

VP Kn 504VEi/ist durch einen Phosphorgehalt (P₂Oc-) von 71-72 % und einem N-Gehalt von 14-15 '% gekennzeichnet. Das spezifische Gewicht dieses Produktes beträgt 1,8 g/cm und die Zersetzungstemperatur liegt bei 330 C. Eine Aufschlämmung von 1 g des Produktes in 100 g Wasser besitzt einen pH-Wert von 4,5 - 6.

Phos-Check P/30vyist durch folgende physikalische Daten gekennzeichnet:

Phosphorgehalt: 32 % - . ".

spezif. Gewicht:. 1,79

Zersetzungstemperatur: 375-400

pH-Wert einer Dispersion '

von 10 g/100 g H₂O: ' : 6,5 ' ' '. .

Brechungszahl: 1,48 - 1,49;

Go-Cut vS)_ 100 enthält 30 - 32 % P und '13 - 15 °/o N Weitere Eigenschaften dieses Produktes sind:

spezif. Gewicht: 0,4 - 0,8 ._:

Zersetzungstemperatur: 330 -» 45Q°C Brechungsindex: 1,486

BAD ORIGINAL

Zur LöslichkeitsbeStimmung wurden 5 g des Ammoniumpolyphosphates in 100 ml Wasser 1 Stunde bei 40 C gerührt, danach die Lösung rasch auf Raumtemperatur abgekühlt und im Verlauf von 75 Minuten bei dieser Temperatur die unlöslichen Anteile abzentrifugiert. Die überstehende klare Lösung wurde abdekantiert und zur Spaltung von eventuell gelöstem Ammoniumpolyphosphat kurz aufgekocht. In aliquoten Teilen der einzelnen Lösungen wurde die Leitfähigkeit, Dichte und der gelöste Anteil des Phosphates bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1

Produkt	I	II	III
VP Kn 504	1665	1,003	20,9
Phos-Cheek P/30	1644	1,003	19,5
Go-Cut - 1OO	2018	1,004	31,8
Produkt nach Erfindung	605	1,001	9,3

In Tabelle 1 bedeuten:

Spalte I : Elektrische Leitfähigkeit der Lösung (με= Mikro-Siemens)

Spalte II : Dichte der Lösung bei 2.0⁰C (g/ml) Spalte III : Gelöster Phosphatanteil bei 40°C (Gewichts^)

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Wie au& Tabelle 1 ersichtlich, toesitzt das erfIndungsgemäße Produkt eine wesentlich geringere Löslichkeit in Wasser als die Verglelchsprodukte. ' " . ·

Beispiel 2 . .'"_"" ' "

Es wurden ,zwei Polyurethanschatimstöffe nachfolgender Zusammensetzung hergestellt, wobei Ansatz I als "Flammschutzmittel ein Ammoniumpolyphosphat mit einem 'Kondensationsgrad η von etwa 700 besaß, während Ansatz II kein Flammschutzmittel enthielt. Folgende Substanzen wurden' zunächst bei Raumtemperatur innig vermischt:

Ansatz

Polyätherpolyol .(propox.ylie.rtes. , Glyerin/Sucrose-G-emisch mit der OH-Zahl 520 mg KOH/g, Molekular-: gewicht ca, 350, Viskosität...6QOO^ cP

Wasser .

Trichlorflüörmethah " " "\ Triäthylamin ' ■ ] -

Siliconstäblllsätor (Dimethyl- polyslloxan-polyoxyalkylenäther-Mischpolymerlsat) ■ '

Ämmoniumpo.lyphosphat .. \

I	V g	II	g -.
: .- -100	g g ■ ·	. .100	g ■■■-■'
^: ■■■ 24	g ·"	-. -24	g. ; I
;■ I³	g ...	3	;&,.,
■ · 1	g.	. 1	- -
:...iio	—

In die aus vorstehenden Substanzen hergestellten "Gemische wurden unter kräftigem Rühren jeweils 150 g Methylendlphenyl 4,4'-dIisOcyanat eingetragen und-die erhaltenen Reaktionsgemische in zwei 5 Liter-Pappkartons gegossen.. Nach 30 see Cremezeit und 120. see. Steigzeit waren zwei starre Poly- . _:. urethanschaumblöcke entstanden, die innerhalb 10 min. aushärteten. Die Schaumblöcke besaßen di'e^; in Tabelle ί darge-^ .· stellten Eigenschaften.

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5 0 9.8 2 3/.0 9 U

2359¹TOO

Tabelle

II

	(g/l)	Schaumstoff	I	II
Eigenschaften	(kp/cm²)	36	35
Raumgewicht	(kp/cm²).	2,71	2,63 -
Druckfestigkeit nach DIN 53 421	(kp/cm²)	2,20	• 2,27
Biegefestigkeit nach DIN.53 423	(90.	■ .1,50	1,54
Scherfestigkeit DIN 53 422	-6,3	. -3,7
Dimensionsstabilität· (Volumenänderung bei 70°C/95 % relativer Luftfeuchte nach .2 Wochen)

Im Abbrandve.rsuch nach ASTM-D 1692 erwies sich Schaumstoff I als "selbstverlöschend" nach einer Abbrandstrecke ■ von 2ß mm, während Schaumstoff II "vollkommen""abbrannte.

Beispiel 3

Es wurden 8 Proben eines homogenisierten Gemisches aus den in Beispiel 2 mit Ansatz II bezeichneten Komponenten, mit Ausnahme von Trichlorfluormethan, hergestellt und In die Proben 1„- 4 10 g eines Ammoniumpolyphosphates mit einem Kondensationsgrad n. von~800 bzw. in die Proben 5-8 jeweils 10 g Phos-Check P/30^mit einem Kondensationsgrad von^300 eingemischt. Die Proben wurden in Bechergläsern 4 Wochen gelagert. Nach jeder Woche würde von jeweils einer Probe der Proben 1-4 bzw. 5-8 das Sedimentations-

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volumen des Ammoniumpolyphosphates in Prozent des Gesamtvolumens bestimmt, anschließend die Probe durch.Rühren mit einem Flügelrührer bei 150 Umdrehungen pro Minute erneut homogenisiert und die bis zur sichtbaren Homogenisierung erforderliche Zeit gemessen.; Danach wurde die Probe durch Zusatz von24 g Trichlorfluormethah und 150 g Methylen- diphenyl-4,4'-diisocyanat zu einem Pblyurethanschaumstoff verschäumt* ■ ■ / . ■ " ;

Die in der Versuchsreihe ermittelten Sedimentationsvolumina und Homogen!sierungszeiten sind aus Tabelle III ersichtlich.

• Ta b el 1 e III

Probe	1	2	.. 3	4	5	6-	7	ß ..."
Anzahl Wochen	1	2	3	4	1	2"	3.	■"■■': 4
Homogenisierungs— zeit (see)	10	10	15.	20	25.	40	60	>180 ;'■
Sedimentations-- volumen %	0	0	1	^; 6	■β:	14	12	io ;

Die Probe 8 war nach 4wöchiger Standzeit unter den angegebenen Bedingungen nicht mehr homogenisierbar, da sich das sedimentierte Ammoniumpolyphosphat zu einem stark verfestigten Bodensatz abgesetzt hatte. Generell erforderten die Proben 1 - 4 eine kürzere Hömogenisierungszeit als die Proben 5 - 8 und waren nach Z Wo.chen im Gegensatz zu den Vergleichsproben noch vollkommen homogen. '

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- 12 Beispiel 4

Es wurden folgende Komponentenbei Raumtemperatur innig ver mischt:

100 g Polyesterpolyol (Adipinsäure-diäthylenglykol-polyester) mit der OH-Zahl 60 mg KOH/g, Molekulargewicht ca. 2000, Viskosität ca. 20.000 cP

4,7 g Wasser

1,0 g Siliconstabilisator (PolyoxyalkyHen-polydimethyjsiloxan-Copolymer)

1,0 g Dichlortetrafluoräthylen 0,4 g Dimethylbenzylamin

0,15 g Zinn(ll)octoat

7 g Ammoniumpolyphosphat mit einem Kondensationsgrad η von 700

In das erhaltene Gemisch wurden x'asch 51 g eines Gemisches des 2,4- und 2,6-Isomeren des Toluylendiisocyanates (Mischungsverhältnis der Isomeren 80:20) eingerührt. Nach 33 Sekunden Cremezeit und 116 Sekunden Steigzeit entstand in einem Pappkarton ein flammgeschützter elastischer Polyurethanschaum.

In einem Vergleichsversuch wurde in analoger Weise ein entsprechender Schaumstoff hergestellt, der kein Flammschutzmittel enthielt. Die hergestellten Schaumstoffe besaßen die in Tabelle IV genannten Eigenschaften.

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Tabelle IV

Eigenschaften des Schaumstoffes	A	B
Raumgewicht (g/i'■-):■'	,24 ,	. 23 ■■'■ "
Druck ve rformung-s rest ■■■'■-.' - nach UlH 5f 572 ^y	6,3 ;	5,2
Stauchung)
Zugfestigkeit (kn/cm²} nach DIN 53 571 UP/cm J	0,95	1,05 >"'
Dimensionsstabilität (Volumenänderung bei 70°C /y\ und 95 % relative Luft- ^^/0^ feuchte nach 2 Wochen	-2,4	+0,4

A = mit Flammschutzmittelzusatz

B = ohne Flammschutzmittelzusatz -

im Abbrandtest nach ASTM D 1692 erwies sich der Schaumstoff A als selbstverlöschend nach einer Abbrandstrecke von 22 mm während Schaumstoff B völlig abbrannte.

Der Versuch zeigt, daf3 durch den Zusatz des Flammschutzmittels zum Schaumstoff dessen Eigenschaften nur unwesentlich verändert werden. -

Beispiel 5·

Es wurden 10 Proben eines bei Raumtemperatur homogenisierten Gemisches bestehend aus folgenden Komponenten hergestellt

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5 0 9823/09t4 BAD ORIGINAL

100 g Polyeaterpolyol (Adipinaäure-diathylenglykol-poXyester) mLt der OH-Zahl 60 mg K0H/g, Molekulargewicht ca. 2000, Viskosität ca. 20.000 cP

4,7 g Wasser

1,0 g Silieonstabilisator (Polyoxyalkylen-polydimethylsiloxan-Copolymer)

0,4 g Dimethylbenzylamin
0,15 g Zinn(ll)octoat

in die Proben 1-5 wurden jeweils 7 g Go-Cut 100wmit einem Kondensationsgrad η von ^200 und in die Proben 6 - 10 jeweils 7 g eines Ammoniumpolyphosphates mit einem Kondensationsgrad η von^600 eingemischt. Die Proben wurden in Bechergläsern Wochen gelagert. Nach jeder V/oche wurde von jeweils einer der Proben 1-5 bzw. 6-10 das Volumen der durch Sedimentation des Ammoniumpolyphosphates sich über der Suspension ausbildenden klaren Flüssigkeitsschicht bestimmt und in prozentuale Relation zum Gesamtvolumen der Probe gesetzt. Anschließend wurde die Probe durch Rühren mit einem Flügelrührer bei Umdrehungen pro Minute erneut homogenisiert und dabei die bis zur sichtbaren Homogenisierung erforderliche Zeit gemessen. Die jeweils erhaltenen Meßergebnisse sind in Tabelle V dargestellt.

TabelleV

Probe Nr.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Anzahl Wochen	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
Homogenisierungs zeit (see)	30	55	90	150	210	10	35	45	60

Volumen der

klaren Flüssig- ·} 14 21 25 30 0 1 4 10 12

keitsschicht %

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BAD ORIGINAL"

Wie Tabelle "V zeigt, erfordern die erfindungsgemäßen Proben 6 - 10 eine kürzere Homogenisierungszeit als die Vergleichs-/" proben 1-5 und besitzen außerdem eine geringere Neigung zuj¹ Sedimentation. Diese Effekte werden, wie aus der folgenden Tabe]le Vl hervorgeht, noch offensichtlicher, wenn man die Proben 1 ~ 10. zusätzlich;mit .1" g Wasser versetzt, _:

^: " Ta b e 11 e VI

Probe Nr. . ■'".■-'.	1	2	3	4. _:	.5. ;	6	7	8	9	10
Anzahl Wochen	1	2	3	4	5■■■"	Ί	2	3	4	5 /
_ ■ - - Homogenisierungs zeit (see)	20	50	80	140	195 _;.	0	20	30	50	65 ^;

Volumen der .-

klaren Flüssig- 11 18 27_: 32 36 0 .1. 2. 4

keitsschicht % ;^; ".'" /. :

Die Proben "1 und 6 gemäß Tabelle V wurden mit je 1 g Dichlortetrafluoräthylen vermischt und'die Gemische jeweils mit ; 51 g eines Gemisches des 2,4- ,und: 2,6-1 someren des Toluyleridiisocyanates (Mischungsverhältnis des Isomeren 80:20) umgesetzt. Die Eigenschaften der erhaltenen Schaumstoffe unterschieden sich nur unwesentlich von den Eigenschaften des nach Beispiel 4;hergestellten flammgeschützten Schaumstoffes.

Beispiel 6 .";",-" .-."■-■-._-.

Es wurden 6 Proben.eines bei Raumtemperatur homogenisierten Gemisches bestehend aus folgenden Komponenten hergestellt.

%Q23/09 BAß

100 g Polyäther (propoxyliertes Trimethylolpropan

mit der Hydroxylzahl 375 mg KOH/g, Molekulargewicht ca. 400, Viskosität 650 cP)

35 g Trichlorfluormethan

1,5 g Siliconstabilisator (Dimethylpolysiloxan-polyoxyalkylenäther-Mischpolymerisat)

Qy^ g Triethylendiamin
2,0g Triäthylamin

In die Proben 2-6 wurden unterschiedliche Mengen eines Ammoniumpolyphosphates mit einem Kondensationsgrad n. von <^700 eingemischt und anschließend sämtliche Proben mit je 100 g Polymethylenpolyphenylenpolyisocyanat mit einem Gehalt an reaktionsfähigen NCO-Gruppen von etwa 32 % und einer Viskosität bei 20⁰C von 250 cP umgesetzt. Die in Pappkartons eingebrachten Proben bildeten starre Polyurethanschaumblöcke von guter Qualität. Im Abbrandtest nach ASTM D 1692 zeigten die einzelnen Polyurethanproben das in Tabelle VII dargestellte Abbrandverhalten.

Tabelle VII

Probe Nr.	1	2	3	4	5	6
Flammschutz mittelmenge (g)	0	2	6	15	25	40
Klasse	b	b	S	S	S	S
Abbrandge- schwindigkeit (mm/min)	236	104	-	-	-	-
Abb rand strecke (mm)	■- -	-		19	11	10

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b — brennbar · ■

s = selbstverlöschend

Beispiel 7 :

Es wurde eine Paste hergestellt aus 40 Gewichts% Ammoniumpolyphosphat mit einem Kondensationsgrad η νοη—ΊΟΟΟ und 60 Gewicht^ Tris(2-chloräthyl-)phosphat. 10 g dieser Paste wurden mit folgenden Substanzen vermischt;,

100"g PolyätherpOlyol (propoxyliertes Äthylendiamin mit der OH-Zahl 480 mg KOH/g, Molekulargewicht ca. 400, Viskosität (25⁰C) ca. 3000 cP)

2 g Hexamethyltriäthy.lentetramin 20 g Trichlorfluormethan
2 g Wasser .-.'.--■ ".."-.

1g Siliconstabilisator (Dimethyipolysiloxan-polyoxylalkylenäther-Mischpolymerisat)

150 g Methylendiphenyl-4,4'-diisocyanat

Das Gemisch wurde in einen Pappkarton gegossen und ergab nach 30' see, Cremezeit und 112 see. Steigzeit einen starren. Schaum vom Raumgewicht 32 g/l von güter Qualität. Im Abbrandtest nach ASTM. D 1692 erwies sich der Schaumstoff als selbstverlöschend nach 21 mm Abbrandstreeke.

BAD ORIGINAL
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Claims

- 18 Patentansprüche:

1. Flammfeste Polyurethane oder Polyurethanschäume enthaltend ein Ammoniumpolyphosphat als Flammschutzmittel sowie gegebenenfalls eine,weitere flammfestmachende Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniumpoly phosphat der allgemeinen Formel

entspricht, in welcher η einen ganzzahligen Durchschnittswert von über 400 bis etwa 1000 bedeutet und das Verhältnis von m zu η etwa 1 beträgt.

2. Polyurethan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß η eine ganze Zahl zwischen etwa 600 und 800 bedeutet.

3. Polyurethan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Ammoniumpolyphosphates etwa 0,5 - 20

- Gewichts%, insbesondere 1-10 Gewichts^, bezogen auf das Gesamtgewicht, beträgt.

4. Polyurethan nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Umsetzung von hochmolekularen PolyhydroxylverMndungen mit Polyisocyanaten in Gegenwart eines Katalysators sowie von Treibmitteln, oberflächenaktiven Substanzen und anderen Verarbeitungshilfsmitteln erhalten wird.

5. Polyurethan nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß es als weitere flammfestmachende Substanz Tris(2-chloräthyl)-phosphat enthält.

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6. Polyurethan nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Tris(2-chloräthyl)-phosphates etwa 2 "bis 30 Gewichts^, bezogen auf das Gesamtgewicht, beträgt."

7. Polyurethan nach Anspruch i - 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Ammoniumpolyphosphat enthält, welches durch Erhitzen etwa äqüimolekularer Mengen von Ammoniumorthophosphat und Phosphdrpentoxid auf Temperaturen zwischen 170° und 35O⁰C in Gegenwart:Von gasförmigem Ammoniak unter ständigem und gleichzeitigem Mischen, Kneten und Zer-\ kleinern des Reaktionsgutes erhalten wurde.

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