Foams with reduced flammability modified with oxamide groups and boric acid

Abstract

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące zmian właściwości sztywnych pianek poliuretanowych wskutek modyfikacji struktury poliolu i wprowadzenie dodatku kwasu borowego. Jako składnik poliolowy zastosowano produkt hydroksyalkilowania oksamidu węglanem etylenu. Nowy poliol spieniono z udziałem polimerycznego 4,4’-diizocyjanianu difenylometanu, wody i trietyloaminy. W celu obniżenia palności pianek zastosowano kwas borowy jako antypiren addytywny. Wykazano, że modyfikacja struktury pianek za pomocą grup oksamidowych tylko w nieznacznym stopniu wpływa na obniżenie ich palności. Z kolei dodatek kwasu borowego do kompozycji piankowej powoduje wyraźne zmniejszenie palności pianek, tym większe im większy jest dodatek kwasu borowego. Już przy 1 % mas. zawartości boru, pianki stają się samogasnące, a zwiększenie zawartości boru do 3,5 % mas. skutkuje wzrostem indeksu tlenowego do 25,7. Również test poziomy palności pianek wykazał wyraźne obniżenie ich palności po wprowadzeniu kwasu borowego. Wszystkie pianki, modyfikowane i niemodyfikowane borem, zostały zakwalifikowane zgodnie z normą do klasy palności HF-1.The results of research on the properties modification of rigid polyurethane foams by means the modifying of the polyol structure and the addition of boric acid have been presented. The hydroxyalkylation product of oxamide with ethylene carbonate was used as the polyol component. New polyol foamed in the presence polymeric 4,4’-diisocyanate diphenylmethane, water and triethylamine. In order to reduce the foam flammability, boric acid was used as an additive flame retardant. It has been stated that the modification of the foam structure by oxamide groups influences on reduction of their flammability only slightly. In turn, the addition of boric acid to the foam compositions causes a significant reduction of the foam flammability. The influence of boric acid was higher, if the additive of boric acid was bigger. The foams become self-extinguishing at 1 wt.-% boron content. An increasing the boron content up to 3.5 wt.-% results in an increase in oxygen index to 25.7. There was also made the horizontal test of the foam flammability, which showed a marked reduction in the foam flammability of after the boric acid addition. All foams, boron modified and unmodified, according the ISO standard as flammability class HF-1 have been classified