Трудногорючий композиционный материал на основе пенополиуретана

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТРУДНОГОРЮЧИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Богданова Валентина Владимировна Бурая Оксана Николаевна Тихонов Максим Михайлович Полищук Анатолий Антонович(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) Трудногорючий композиционный материал на основе пенополиуретана, полученный вспениванием смеси, включающей систему компонентов марки Изолан-210 или Изолан-125 и систему замедлителей горения, отличающийся тем, что смесь в качестве системы замедлителей горения содержит одно-, двухзамещенный фосфат аммония или их смесь, карбонат кальция, гидроксид магния и однозамещенный фосфат кальция и дополнительно содержит оксид цинка и уротропин при следующем соотношении компонентов,мас.система компонентов марки Изолан-210 или Изолан-125 50-70 одно-, двухзамещенный фосфат аммония или их смесь 10-20 карбонат кальция 0,1-5,0 гидроксид магния 10-20 однозамещенный фосфат кальция 0,1-5,0 оксид цинка 0,1-5,0 уротропин 0,1-5,0. Изобретение относится к производству трудногорючих композиционных материалов на основе пенополиуретанов (далее - ППУ), которые могут быть использованы в качестве активного и пассивного способов ограничения распространения пожара по технологическим коммуникациям зданий и сооружений и как составляющий элемент для изготовления конструкционных изделий различного назначения. Пожаробезопасность ППУ повышают путем введения различных антипиренов (далее АП). Эффект введения зависит при этом как от химической природы и количества вводи 16518 1 2012.10.30 мого АП, так и от целого ряда других факторов, например типа исходного полиола, эквивалентности отношения - и -групп во вспениваемой композиции (далее - КМ) 1. Возможно введение неорганических соединений в качестве АП во вспенивающуюся КМ, например 50-60 мас.тонкодисперсного гипса или доломитовой муки 2 или до 85 мас.керамзита или вакулита 3. Однако такие неорганические порошки неизбежно ведут к повышению вязкости КМ, влияют на реакционные параметры (время старта и гелеобразования), вспениваемость КМ, а это в свою очередь сказывается на качестве получаемого продукта и технологии его получения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемой задаче является полиольный компонент для получения изоцианатных пенопластов с пониженной горючестью. Известный компонент содержит, мас.ч. полиольная смесь на основе продукта этерификации таллового масла 43,3 кремнийсодержащее поверхностно-активное вещество 1,4 вспениватель - трихлорфторметан (фреон-11) 22,0 ацетат калия в виде 30 -ного раствора в этиленгликоле 4,0 трихлорэтилфосфат 29,4 (компонент А). Полиольный компонент дополнительно содержит синергическую антипиреновую смесь, включающую продукт взаимодействия моноаммонийфосфата, диаммонийфосфата или их смесей с мочевиной в массовом соотношении соответственно 1-2,31, имеющий температуру плавления в интервале 102-106 С, диаммонийфосфат и трехокись сурьмы в массовом соотношении соответственно 7,5-10,02,5-5,01-2 и поверхностно-активное вещество - смесь алкилдиметилбензиламмонийхлоридов с 10-18 в алкиле - при массовом соотношении синергическая антипиреновая смесь - смесь алкилдиметилбензиламмонийхлоридов с 10-18 в алкиле, равном 110-2901, при следующем соотношении компонентов (мас.ч) компонент А 100 синергическая антипиреновая смесь 7,5-14,5 смесь алкилдиметилбензиламмоний хлоридов с 10-18 в алкиле 0,05-0,10 4. Для получения ППУ компонент А смешивали с полиизоционатом марки Б (ТУ Латв. ССР-067-87) в известных соотношениях. Недостатком ППУ, получаемого из известного материала, является его токсичность. Кроме того, он относится к классу трудновоспламеняемых по ГОСТ 12.1.044-89, что исключает возможность использования данного материала в качестве активного и пассивного способов ограничения распространения пожара по технологическим коммуникациям зданий и сооружений и не гарантирует требуемой группы горючести строительных материалов для конструкционных изделий по ГОСТ 30244-94. Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - создание трудногорючего композиционного материала на основе пенополиуретанов, обладающего удовлетворительными реакционными параметрами и физико-механическими свойствами. Поставленная задача достигается тем, что трудногорючий композиционный материал на основе пенополиуретана, полученный вспениванием смеси, включающей систему компонентов марки Изолан-210 или Изолан-125 и систему замедлителей горения, в качестве системы замедлителей горения содержит одно-, двухзамещенный фосфат аммония или их смесь, карбонат кальция, гидроксид магния и однозамещенный фосфат кальция и дополнительно содержит оксид цинка и уротропин при следующем соотношении компонентов, мас.система компонентов марки Изолан-210 или Изолан-125 50-70 одно-, двухзамещенный фосфат аммония или их смесь 10-20 карбонат кальция 0,1-5,0гидроксид магния 10-20 однозамещенный фосфат кальция 0,1-5,0 оксид цинка 0,1-5,0 уротропин 0,1-5,0. В качестве ППУ используется система компонентов А и Б для получения напыляемого ППУ марки Изолан-125 или система компонентов А и Б для получения заливочного ППУ марки Изолан-210. В ППУ марки Изолан-125 компонент А представляет собой 2 16518 1 2012.10.30 смесь полиэфиров и специальных добавок, в ППУ марки Изолан-210 компонент А представляет собой смесь простых полиэфиров и специальных добавок. Компонент Б для ППУ марок Изолан-210 и Изолан-125 представляет собой полимерный дифенилметандиизоцианат. В системе замедлителей горения может использоваться как индивидуальные первичный или вторичный фосфат аммония, так и их смесь. В качестве смеси используется дешевый промышленный продукт аммофос. В качестве гидроксида магния используется дешевый природный минерал - брусит. Трудногорючий композиционный материал на основе пенополиуретанов изготавливают по следующей технологии. В компонент А и компонент Б для получения напыляемого ППУ марки Изолан-125 или в компонент А и компонент Б для получения заливочного ППУ марки Изолан-210 раздельно добавляют порциями в требуемом количестве систему замедлителей горения и наполнитель, перемешивая до однородной массы. Затем полученный компонент А вводится в компонент Б и перемешивается до начала вспенивания. Для определения группы горючести композиционных материалов на основе пенополиуретанов готовили по три образца каждой композиции длиной 601 мм, высотой 1503 мм и толщиной 10-15 мм. Образцы подвергали кондиционированию, после чего образцы подвергали огневым испытаниям на определение группы горючести по п. 4.3 ГОСТ 12.1.044-89. Составы используемых смесей представлены в табл. 1, свойства трудногорючих композиций представлены в табл. 2 (первые три примера приведены для композиций на основе компонентов марки Изолан-125, вторые три - на основе компонентов марки Изолан-210. Таблица 1 Композиция,номер Одно-, двухОднозамезамещенный ГидрокКарбоКомпо- Компощенный Оксид Уротфосфат аммо- сид магнат нент А нент Б фосфат цинка ропин ния или их ния кальция кальция смесь Метод определения группы трудноВлагогорючих и горючих ППУ композиций поглощепо ГОСТ 12.1.044 п. 4.3 ние,трудновоспламеняемый трудногорючий трудногорючий трудногорючий трудновоспламеняемый трудногорючий трудногорючий трудногорючий трудновоспламеняемый 16518 1 2012.10.30 Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получать трудногорючий композиционный материал на основе ППУ, обладающий удовлетворительными реакционными параметрами и физико-механическими свойствами, что дает возможность его использования в качестве активного и пассивного способов ограничения распространения пожара по технологическим коммуникациям зданий и сооружений и как составляющего элемента для изготовления конструкционных изделий различного назначения. Источники информации 1., Огнестойкость жестких пенополиуретанов различных рецептур. - Химия, 1987. 2. Патент РФ 2169741, 2001. 3. Фахрисламов Ф.З., Филин Л.Г. Использование пенопластов в легких конструкциях. М., 1985. 4. Патент РФ 2098432, 1997. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4