MX2008001242A

MX2008001242A - Metodo para manufacturar un compuesto retardante al fuego y compuesto de esta manera obtenido.

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Publication number: MX2008001242A
Application number: MX2008001242A
Authority: MX
Inventors: Jan Noordegraaf; Petrus Frederikus Maria Rensen; Christianus Marcus Gijsbertus Maria Buijk; Wilhelmus Petrus Theodorus Kemperman; Henricus Johanna De Swart; Abraham Araya; Eric Petrus Wilhelmus Elisabeth Smeets
Original assignee: Ertecee B V
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2008-03-24
Also published as: AU2006273817A1; KR20080028967A; PT1907461E; AU2006274265A1; CN101258192B; EP1907461B1; AU2006274265B2; US20080292867A1; EP1907322A2; EP1907461A2; JP2009502563A; JP2009507940A; WO2007012441A2; KR20080037660A; RU2008106923A; RU2008106948A; BRPI0614160A2; WO2007012832B1; DK1907461T3; WO2007012441A3

Abstract

La presente invencion se relaciona a un metodo para manufacturar un compuesto retardante al fuego, un compuesto de un polimero de espuma que tiene un recubrimiento con propiedades retardantes al fuego, y tambien el uso de tales compuestos. El metodo de acuerdo con la presente invencion comprende las siguientes etapas: i) proporcionar cuentas de polimero de espuma, ii) aplicar un recubrimiento sobre las cuentas de la etapa i) y iii) formar las cuentas asi recubiertas en el compuesto.

Description

MÉTODO PARA MANUFACTURAR UN COMPUESTO RETARDANTE AL FUEGO Y COMPUESTO DE ESTA MANERA OBTENIDO La presente invención se relaciona a un método para manufacturar un compuesto retardante al fuego, un compuesto de un polímero espumado que tiene un recubrimiento con propiedades retardantes al fuego, y también el uso de tales compuestos .

El documento 5 462 699 se relaciona a una composición retardante al fuego para la aplicación, in ter alia , a materiales de construcción, la composición que contiene un silicato, agua y surfactante.

Otras rutas para manufacturar un recubrimiento retardante al fuego que es aplicado sobre un polímero de espuma son por ejemplo: silicato de sodio + esteres (por ejemplo diacetina o triacetina) , silicato de sodio + tripolifosfato de aluminio, silicato de sodio + fosfato de calcio, silicato de sodio + sulfato de aluminio. El problema con usar un silicato basado en la composición retardante al fuego para materiales de aislamiento de construcción tal como poliestireno expandido (por ejemplo aislamiento en el techo) es que, hasta que se necesiten, tales materiales se dejan frecuentemente expuestos a las condiciones ambientales adversas después del suministro al sitio de construcción. A menos que las precauciones sean tomadas para protegerlos contra la humedad, tal exposición puede dar por resultado una pérdida significante de las propiedades de retardancia al fuego y mecánicas de la composición basada en silicato. Los silicatos solubles son ampliamente utilizados como adhesivos, recubrimientos y aglutinantes. Mientras que su solubilidad inherente es una propiedad en muchas de las aplicaciones para las cuales son utilizadas, es desventajosa para aplicaciones donde, por ejemplo, resistencia al agua, integridad y resistencia de estructura son considerados esenciales . Se han hecho considerables esfuerzos para minimizar la solubilidad de silicatos en las composiciones de la clase referida en lo anterior, por ejemplo mediante la adición de sales de metal (tales como calcio y magnesio) . Sin embargo, la adición de tales sales tiende a dar por resultado una forma precipitada más bien un producto con una estructura similar a una red continua. La sal soluble formada en la reacción de precipitación es perjudicial a la integridad física de la película aplicada y por consiguiente últimamente, resistencia del producto resultante.

Los factores tales , como estos son un factor disuasivo para el uso de silicatos en por ejemplo la producción de la composición de recubrimiento retardante al fuego. Las composiciones de recubrimientos retardantes al fuego encuentran amplia aplicación en la construcción e industrias de mantenimiento de construcción, por ejemplo para la aplicación de materiales de construcción inflamable antes, o después, de su incorporación en una estructura de construcción. Ejemplos de materiales inflamables son tejado y láminas de polímero, por ejemplo de poliestireno expandido o plásticos de uretano y compuestos que contiene tales plásticos. La madera, troceado de madera y materiales basados en papel también pueden beneficiarse de la aplicación de tales recubrimientos. Incluidos dentro de las clases de composiciones de recubrimientos retardantes al fuego son los así llamados recubrimientos intumescentes que ejercen su acción protectora parcialmente al hinchamiento cuando es expuesto al calor o al fuego.

En algunos casos, los materiales inflamables se venden con el recubrimiento retardante al fuego pre-aplicado. Por ejemplo, un recubrimiento retardante al fuego intumescente conocido como SafeCoat E84MR es pre-aplicado a artículos de espuma de poliestireno/poliuretano expandidos antes de la venta.

Ahora los investigadores han encontrado que los compuestos mejorados que tienen un recubrimiento acuoso se puede producir de silicatos en tales una ruta es que el problema de solubilidad discutido en lo anterior es significantemente contrarestado para de esta manera hacer composiciones de acuerdo con la presente invención adecuadas para el uso como composiciones retardantes al fuego. Una ventaja adicional de las composiciones de la presente invención es que se puede utilizar para preparar sistemas retardantes al fuego que son, cuando es requerido, sustancialmente libre de compuestos que contienen halógeno. Los compuestos que contienen halógeno pueden llegar a ser indeseables debido a su estatus ambiental potencial.

Así un primer aspecto de la presente invención proporciona un método para manufacturar un compuesto retardante al fuego, el método que comprende las siguientes etapas : i) proporcionar cuentas de polímero de espuma, ii) aplicar un recubrimiento sobre las cuentas de la etapa i) y iii) formar las cuentas así recubiertas en el compuesto. De acuerdo con una modalidad preferida el presente método la etapa iii) se lleva a cabo en una prensa. Típicamente la etapa iii) se lleva a cabo como un método de fundición. En otra modalidad la etapa ii) se lleva a cabo en un lecho de fluido, en donde el recubrimiento es rociado sobre las cuentas y un flujo de aire es soplado a través del lecho de las cuentas. Es además preferido llevar a cabo la etapa ii) en un lecho agitado, en donde el recubrimiento es rociado sobre las cuentas, o llevar a cabo la etapa ii) en un mezclador, por ejemplo una mezcladora de listón, en donde el recubrimiento es rociado sobre las cuentas. Es además posible reemplazar la etapa iii) por las etapas iv) , v) y vi), en que la etapa iv) transfiere las cuentas recubiertas a una prensa, v) aplicar vapor a las cuentas recubiertas presentes en la prensa, y vi) liberar el compuesto de la prensa.

El polímero de espuma se selecciona de PUR, PET, EPP, EPE, arilenos de polivinilo expandidos o una combinación del mismo. Su densidad está de preferencia dentro del intervalo de 5 - 500 kg/m3, mientras que la densidad del polímero de espuma más el recubrimiento están dentro del intervalo de 10-1000 kg/m3, sobre una bases de recubrimiento secas .

Otro aspecto de la presente invención proporciona un método para manufacturar un compuesto retardante al fuego en el cual un recubrimiento se utiliza, es decir una composición que forma gel acuoso que comprende un aluminosilicato y, si es apropiado, un líquido orgánico que aumenta la integridad de las películas formadas mediante la aplicación de la composición como un recubrimiento a una superficie de un polímero de espuma después del secado. En otro aspecto de la presente invención, la composición que forma gel acuoso que se utiliza en el presente método comprende: (a) de 5% a 40%, de preferencia 5% a 30%, de un aluminosilicato; (b) de 0.1% a 10% de un líquido orgánico, en donde el líquido orgánico tiene un punto de ebullición de mayor que 110°C. Los puntos de ebullición en esta especificación van a ser medidos a presión atmosférica estándar.

Por acuoso se propone que el balance de la composición comprende agua y opcionalmente uno o más de otros ingredientes. Típicamente, las composiciones de la invención comprende por lo menos 20% en peso de agua, de preferencia por lo menos 30%, más de preferencia por lo menos 40%.

Como se utiliza en la presente, el término "gel" se refiere a una sustancia que contiene un esqueleto sólido continuo (en el presente caso basado sobre el aluminosilicato) que encierra una fase líquida continua (en el presente caso, predominantemente agua) - ver por ejemplo Sol-Gel Science, The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing (C. J. Brinker y G. W. Scheer) publicado por Academic Press Inc. Estos materiales también pueden ser referidos como co-geles o coageles. Inicialmente, el sólido puede estar en la forma de partículas sólidas discontinuas, dispersadas (una solución coloidal) , pero esta combinación de partículas individuales para formar una red sólida continua. Las composiciones de la invención están inicialmente en la forma de una solución coloidal que se convierte durante el tiempo a un gel. En la ausencia del líquido orgánico, los investigadores han encontrado que el más extensivo secado, el más propenso recubrimiento de película producido utilizando la composición de aluminosilicato es que da por resultado un recubrimiento débil y empolvado en un tiempo corto relativamente. Sin embargo, cuando el líquido orgánico está presente, la integridad del recubrimiento en términos de su resistencia y naturaleza no empolvada es considerablemente mejorada .

El líquido orgánico es de preferencia uno que es sustancialmente inmiscible en agua. Usualmente el grado de inmiscibilidad es tal que, a 25°C, el líquido orgánico disuelto al grado de menos de aproximadamente 10% en peso (de preferencia menos de aproximadamente 5% en peso) en agua, o agua disuelta al grado de menos de aproximadamente 10% en peso (de preferencia menos de aproximadamente 5% en peso) en el líquido orgánico. El aluminosilicato como se utiliza en la presente invención es típicamente formado por la ruta de gel de solución coloidal y es se puede afectar in si tu al formar el aluminosilicato en el punto de uso, al mezclar los líquidos precursores. La presente invención se limita a métodos para manufacturar compuestos retardantes al fuego, que comprende cuentas de polímero de espuma que tienen un recubrimiento, los compuestos que comprenden cuentas de polímero de espuma y su uso como un material de construcción y un aislante. La presente invención no se propone para composiciones que comprenden aluminosilicato, métodos para hacer tales composiciones y por lo tanto sistemas precursores y sistemas de aplicación para aquellos sistemas precursores. Sin embargo, un sistema precursor para formar una composición de recubrimiento para la aplicación sobre polímeros de espuma en un método de acuerdo con el primer aspecto de la invención puede comprender: (i) agua y un aluminato de metal; (ii) agua y un silicato de metal; y, si es apropiado, (iii) el líquido orgánico. Un gel de solución coloidal es básicamente un producto de reacción que es inicialmente formado como un líquido pero que subsecuentemente forma un gel y finalmente solidificados . Por lo menos parte del líquido orgánico se puede incorporar en el componente (i) y/o el componente (ii) . Alternativamente, puede ser inicialmente separado completamente de ambos de los componentes (i) y (ii) . Un sistema de aplicación para formar una composición de recubrimiento de un sistema precursor como es descrita anteriormente y aplicar la composición de recubrimiento así formada a un sustrato de polímero de espuma puede comprender medios para la mezcla de los componentes (i), (ii) y (iii) y medios de aplicación para afectar el recubrimiento del sustrato con la mezcla resultante. Otro aspecto de la presente invención proporciona un compuesto de polímero de espuma que tiene un recubrimiento con propiedades retardantes al fuego en donde el recubrimiento se produce utilizando una composición que forma gel acuoso, que comprende una composición de aluminosilicato, y uno o más de otros ingredientes opcionales. El gel acuoso que forma la composición de preferencia comprende un líquido orgánico que aumenta la integridad de la película. Típicamente la composición de aluminosilicato es de 45% a 90% en peso, sobre las bases del recubrimiento seco, en el cual la composición de aluminosilicato es de preferencia de 50% a 85%, en peso, sobre las bases del recubrimiento seco. El contenido de humedad del recubrimiento seco es no mayor que 40%, de preferencia no mayor que 30% y más de preferencia no mayor que 20% en peso, especialmente 16%, en peso. El recubrimiento además comprende por lo menos un metal u óxido de metal en una cantidad de hasta 16%, de preferencia hasta 8% en peso del recubrimiento seco, en el cual el líquido orgánico comprende hasta 16% en peso del recubrimiento seco. Típicamente el aluminosilicato tiene una relación en mol de Si: AI de 3 a 30, típicamente hasta 15, de preferencia hasta 10. La composición de recubrimiento para la aplicación sobre el polímero de espuma puede comprender la mezcla de los siguientes componentes: (i) agua y un aluminato de metal; (ii) agua y un silicato de metal; y, si es apropiado, (iii) el líquido orgánico.

Un aspecto adicional de la presente invención proporciona el uso de un compuesto de acuerdo con la presente invención como un material de construcción, especialmente en edificios, así como un aislante, especialmente en edificios.

El elemento de construcción se selecciona del grupo panel, puerta, lámina, techo y tejado. Otra aplicación del compuesto presente es como un material de construcción para empaquetamiento . Los recubrimientos formados de las composiciones tal como es descrito anteriormente exhiben integridad física superior y estabilidad a largo plazo, en comparación con los sistemas de silicato convencionales, en virtud del aluminosilicato que está presente en la forma de una red de moléculas de enlace que se extienden por toda la solución y en virtud de la presencia del líquido orgánico. Típicamente la composición antes de la aplicación a un polímero de espuma comprende por lo menos 5% en peso del aluminosilicato, y 0 a 10% en peso del líquido orgánico. Una clase preferida de las composiciones a ser utilizadas como un recubrimiento sobre los polímeros de espuma en un método de acuerdo con la presente invención consiste de aquella que comprende: (a) de 5% a 40%, de preferencia de 5% a 30% y más de preferencia de 10% a 25% en peso del aluminosilicato; (b) de 0% a 10%, de preferencia de 0.001% a 10%, más de preferencia de 0.1% a 10% y mucho más de preferencia de 0.3% a 5% en peso del líquido orgánico; y (c) el balance que es el agua y uno o más de otros ingredientes opcionales. Uno o más de los otros ingredientes opcionales pueden ser benéficamente incorporados en las composiciones de acuerdo con cualquier aspecto de la presente invención, por ejemplo en cantidades de 0.001% a 5%, tales como 0.01% a 2% en peso de la composición para cualquiera o. cada clase, y se puede por ejemplo seleccionar de cualquiera de las clases: (i) uno o más surfactantes, de preferencia seleccionados de surfactantes aniónicos, no iónicos, catiónicos, anfotéricos y zwiteriónicos y mezclas de los mismos, por ejemplo aquellos que se conocen por ser compatibles con soluciones de silicato y/o aluminato, tales como capribamfo-propionatos alcalinos; (ii) uno o más fosfonatos y/o ácidos fosfóricos, tales como tri-fenilfosfatos y ácido nitrilótrico (metileno) trifosfórico; (iíi) una o más sales inorgánicas que liberan protones lentamente tales como fosfatos de dihidrógeno aluminio; (iv) uno o más secuestrantes tales como EDTA o del tipo fosfonato, por ejemplo aquellos vendidos bajo el nombre Dequest; y (v) uno o más isocianatos tal como metilen diisocianato .

La cantidad de agua en tales composiciones es de preferencia de 60% a 95%, más de preferencia de 70% a 90% en peso de la composición total.- El aluminosilicato es típicamente amorfo, que puede ser determinado por la ausencia de picos cortantes en el especto de difracción de polvo de rayos x del material. La relación en mol de Si: AI en la composición es típicamente de 3 a 30, de preferencia de 4 a 15 y más de preferencia de 5 a 10. En este contexto, la referencia a la relación en mol de Si:AI se basa en la cantidad de silicio (en moles) en el silicato y aluminio (en moles) en el aluminato utilizado para la preparación de las composiciones. El aluminosilicato es usualmente formado por la ruta de gel de solución coloidal, de preferencia in si tu de la mezcla de los componentes precursores en el punto de uso. Las composiciones de preferencia también comprenden un metal u óxido de metal para ayudar la conservación de las propiedades que forman la película de la composición, especialmente la integridad de película, hasta el almacenamiento. El metal u óxido usualmente estará en forma particulada y será escasamente soluble en agua. El diámetro de partícula medio en volumen adecuado del metal u óxido de metal será 50 µm o menos. De preferencia, menos de 1% en volumen de las partículas de metal u óxido de metal excederá 200 µm. Los óxidos anfotéricos o acídicos son típicamente empleados para este propósito. El óxido de metal puede ser, por ejemplo, seleccionado de óxido de zinc, óxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de boro, óxido de estaño, óxido de galio, óxido de germanio y mezclas de dos o más de estos óxidos. En lugar de introducir el metal en la forma de un óxido, el óxido puede ser alternativamente formado in si tu como un resultado de adicionar el metal per se a la composición. Sin desear que sea enlazado por la' teoría, se cree que el zinc u otros reactivos de óxido con cualquier silicato residual para reducir la solubilidad de las películas formadas al recubrir o de otra manera aplicar la composición al polímero de espuma . De preferencia también, la cantidad del óxido de metal o el metal es hasta 10%, de preferencia de 0.3% a 5% en peso (por ejemplo de 0.3% a 3% en peso) de la composición total . Las composiciones de preferencia comprenden de 0% a 10%, de preferencia de 0.3% a 5% (por ejemplo 0.3% a 4%) en peso del líquido orgánico. De preferencia, tiene un punto de ebullición (a presión atmosférica) de por lo menos 110°C, típicamente por lo menos 130°C y típicamente hasta 500°C. El líquido orgánico es deseablemente uno que es estable bajo condiciones alcalinas y también es estable con respecto a la oxidación, calor y luz. El líquido orgánico es típicamente uno que tiene una viscosidad de menos de 5000 mPa.s, de preferencia menos de 2000 mPa.s (por ejemplo menos de 1000 mPa.s), a una temperatura de 25°C, medida a un esfuerzo cortante de 23 seg~ i El líquido orgánico puede comprender uno o más solventes orgánicos sustancialmente inmiscibles en agua seleccionados de alcoholes polihidroxi, aceites minerales, aceites de parafina líquida, éteres glicólicos, aceites de silicona y mezclas de los mismos. De estos, los aceites de silicona son especialmente preferidos. Los aceites de silicona adecuados para el uso en las composiciones y sistemas precursores de los mismos, son organosiloxanos, típicamente que tienen la fórmula general (I): R, I I R. en donde n es el número de unidades de repetición en el polímero y puede variar de 2, por ejemplo de 10, hasta 1,000,000, más de preferencia de 30, por ejemplo de 50, hasta 500,000 y Ri se puede seleccionar de grupos hidrógeno o metilo y R2 se puede seleccionar de hidrógeno o SiR5 en que R5 puede ser ya sea hidrógeno, hidroxilo o metilo y en donde R3 y R4 pueden ser independientemente seleccionados de porciones alquilo, alquenilo o fenilo de Ci a C?2, saturados o no saturados, de cadena recta o ramificada o de unidades de acuerdo con la fórmula (I) anterior o de alquilo sustituido o porciones de fenilo sustituidos en que los sustituyentes pueden ser halógenos, grupos amino, grupos sulfato, grupos sulfonato, grupos carboxi, grupos hidroxi o grupos nitro. Las composiciones (que pueden ser opcionalmente preparadas de un sistema precursor en el punto de uso) pude ser por ejemplo aplicado al polímero de espuma por medio de una pistola de rocío (opcionalmente aire o gas presurizado) , un sistema de rodillo o un sistema de cepillado. Alternativamente el polímero de espuma a ser tratado puede ser recubierto o impregnado mediante inmersión en la composición de recubrimiento mientras es contenida en un recipiente adecuado, por ejemplo en un lecho de fluido, un lecho agitado o en un mezclador similar a una mezcladora de listón . Las composiciones que van a ser usadas como retardantes al fuego son especialmente adecuadas para aquellos que comprenden un polímero expandido o de espuma.

Mucho más de preferencia, aquel polímero es uno que es sustancialmente insoluble en el líquido orgánico, si está presente, a temperatura ambiente, es decir el componente líquido se selecciona con aquel requerimiento en mente. De preferencia, el contenido de humedad del curado resultante o película de composición seca, es decir el recubrimiento, es no mayor que 40%, más ore de preferencia no mayor que 35% y aun más de preferencia no mayor que 20% en peso, mucho más de preferencia 17% en peso o menos. Las propiedades de la película resultante de las composiciones de la invención se pueden mejorar al mantener la composición a una temperatura de 50°C o más mientras que la composición tiene un contenido de humedad mayor que 20% en peso, durante por lo menos 30 minutos. Además, las propiedades de la película, tales como hidrofobicidad o lubricidad, se puede aumentar al aplicar sobre la película una cera de bajo punto de ebullición, tal como por ejemplo cera de polietileno micronizada (un polímero de polietileno de bajo peso molecular que es oxidado o no oxidado y debido a que su bajo peso molecular tiene cera similar a las características físicas) o un estearato, tal como estearato de glicol (por ejemplo triestearato de glicol) o un estearato de metal (por ejemplo estearato de Zn, Ca, Na, Mg) o una combinación de una o más ceras y uno o más estearatos. La cera, estearato o mezcla de los mismos debe preferible tener un punto de ebullición de 60°C a 150°C, más de preferencia de 80°C a 135°C, y mucho más de preferencia de 90°C a 130°C. Por ejemplo Estearato de Zinc, con un punto de ebullición de 120-130°C se puede aplicar sobre la película para servir como un agente de lubricación para facilitar además el proceso de la película recubierta cuando es aplicado a un material polimérico.

Los recubrimientos preferidos tienen una solubilidad a largo plazo de no mayor que 25%, típicamente no mayor que 20%, de preferencia no mayor que 15%, y más de preferencia no mayor que 10%, como es determinado por la resistencia de agua/metodología de solubilidad definida después en la presente, después del secado en un horno la película a 80°C a un contenido de agua de aproximadamente 17% y luego impregnar en agua a una temperatura de aproximadamente 22°C durante 7 días.

La presente invención ahora será explicada en mayor detalle por la vía de los siguientes Ejemplos no limitativos.

Ejemplo 1: Preparación de Gel de Solución Coloidal de Aluminosilicato con una Relación Molar de Si/Al de 8.5 (Comparativo) 50 gramos de solución de silicato de sodio (balance de agua, Na20 al 8.6%, 29% Si02 al 29%) se pesó directamente en una cubeta de plástico. La solución de silicato se agitó vigorosamente. A la solución de silicato agitada vigorosamente, 40 gramos de solución de aluminato de sodio (Na20 al 2.6%, Al203 al 3.6%) se adicionó gota a gota durante 3 a 4 minutos. Después de unos 10 - 20 segundos adicionales del mezclado, la agitación se detuvo. Aproximadamente 25 gramos de la solución coloidal de aluminosilicato clara resultante formada se pesó exactamente y se vació sobre un plato de plástico circular plano prepesado (-10 centímetros en diámetro). La solución coloidal de aluminosilicato se dejó colocar durante aproximadamente 5 minutos para formar una red de gel. Todas de las etapas anteriores se llevaron a cabo bajo condiciones a temperatura ambiente (aproximadamente 22°C) . El plato recubierto se colocó en un horno a 80°C durante 24 horas y el plástico y los contenidos secos luego se pesaron. El aluminosilicato seco formado fue una lámina formada circulas continua y fuerte con aproximadamente 1 mm de espesor y su contenido sólido fue 74% en peso (es decir el contenido de agua de 26% en peso) . Ejemplo 2: (Comparativo) El experimento del Ejemplo 1 se repitió pero en este tiempo nada de solución de aluminato se adicionó y en lugar de la solución de aluminato 37.5 gramos de agua pura se adicionó. La película resultante (solamente silicato) se secó a un contenido de humedad final de 26% en peso. Resistencia de Agua/Metodología de Solubilidad A fin de que la resistencia/solubilidad de agua de prueba, el siguiente procedimiento se adopta: La película seca es primero rota en piezas grandes (aproximadamente a través de 2 cm) . 2.0 g de las piezas se colocan en un vaso sterelin y 28 g de agua se adicionó. Las piezas son completamente sumergidas en el agua y se dejan permanecer durante 24 ' horas a temperatura ambiente (aproximadamente 22°C) . Los contenidos de la solución se analizan (utilizando métodos de titulación y gravimétricos) y la solubilidad de las piezas después de 24 horas de empapamiento, se determina utilizando la siguiente fórmula: Disolver los contenidos en la solución x 100 2.0 Cuando este procedimiento se aplicó a la película obtenida en el Ejemplo 1 y también a la película como es obtenida en el Ejemplo 2, se obtuvieron los siguientes resultados de solubilidad. % de Solubilidad Ejemplo 1 5 Ejemplo 2 100 Estos resultados claramente indican que la formación de las películas de aluminosilicato por la vía del proceso de gel de solución coloidal no solamente da por resultado inicialmente películas fuertes, sólidas pero también significantemente aumenta la propiedad resistente al agua de las películas producidas. Los resultados en lo anterior se relacionan a una película que se ha secado con un contenido de agua de 26% en peso. En otra parte en esta especificación, la misma metodología se emplea excepto que el alcance del secado y el empapamiento se pueden variar como es especificado. Ejemplo 3: Efecto del Líquido Orgánico La película formada en el Ejemplo 1 fue fuerte y clara. Sin embargo, cuando tal película se secó en un horno más allá de 24 horas, gradualmente iniciada para formar parches blancos y dentro de 72 horas, se había vuelto un material débil y laminoso/polvoriento blanco. Para aumentar la integridad de la película de aluminosilicato más allá de 24 horas de secado, una pequeña cantidad de líquido orgánico se adicionó a la solución de silicato del Ejemplo 1. La adición de 0.5 g de aceite de silicona con una viscosidad de 50 mPa.s, por ejemplo, mantener la integridad de la película de aluminosilicato aun después de 168 horas de secado en un horno a 80°C. Un número de líquidos orgánicos que tienen varios puntos de ebullición (BP) se probaron (cada uno adicionado a un nivel de 0.5 g, que corresponde a 0.55% en peso de la composición) y su impacta sobre la integridad de la película de aluminosilicato después del secado prolongado (168 horas de secado en un horno a 80°C) se dan enseguida: Líquido Orgánico probado BP ( °C) Integridad de Película Hexametil Silazano 110 Polvoriento, blanco Hexametil Disiloxano (0.65 mPa.s)) 100 Polvoriento, blanco Aceite de Silicona (10 mPa . s) >150 Claro, no polvoriento Aceite de Silicona (20 mPa.s) >150 Claro, no polvoriento Aceite de Silicona (50 mPa.s) >150 Claro, no polvoriento Aceite de Silicona (200 mPa.s) >150 Claro, no polvoriento Aceite de Silicona (1000 mPa.s) >150 Claro, no polvoriento Aceite de Parafina Líquido -300 Claro, no polvoriento Ejemplo 4: (Efecto de Contenido de Humedad de la Película en la Resistencia de Agua) La película seca hecha de acuerdo con el Ejemplo 1 tuvo un contenido de humedad de 26%. Cuando esta película se empapó durante 24 horas, permaneció claramente intacta. Sin embargo, cuando el empapamiento en agua se extendió a 3 y luego a 7 días, la solubilidad de la película se incrementó proporcionalmente. Reducir el contenido de humedad de la película mediante por ejemplo prolongar el tiempo de secado, tendría minimizada su solubilidad en agua. Sin embargo, esto no es una opción para una película producida de acuerdo con el Ejemplo 1 como el secado prolongado para minimizar su contenido de humedad, dará por resultado una película débil y polvorienta. Sin embargo, la película hecha de acuerdo con el Ejemplo 3 (es decir que contiene aceite de silicona) no tiene tal problema, y de esta- manera el aceite de silicona que contiene la película del Ejemplo 3 utilizando el aceite de silicona 50 mPa . s se secó más veces para generar películas con diferentes contenidos de humedad. El efecto del contenido de humedad de la película en la solubilidad de tal película se condujo y los resultados se dan enseguida: Resultados de Solubilidad Días de Empapado en Agua 1 3 7 % de Contenido de Humedad de la Película 26 5% 20% 47% 22 4% 15% 30% 17 3% 4% 5% La tabla anterior • claramente indica que una película de aluminosilicato que contiene un líquido inmiscible en agua tal como aceite de silicona y que tiene un contenido de humedad de aproximadamente 17% es significantemente más resistente al agua. Ejemplo 5: (Resistencia al Agua a Largo Plazo) La película de aluminosilicato (con contenido de humedad de 17%) hecha de acuerdo con el Ejemplo 4 y empapada durante 7 días tiene buena resistencia al agua. Sin embargo, cuando la misma película es empapada durante más de 7 días, por ejemplo 10 y 25 días, su resistencia al agua disminuye con el tiempo de empapamiento incrementado. Para mejorar además la resistencia al agua a largo plazo de la película de aluminosilicato, el Ejemplo 4 se repitió pero 1 gramo de óxido de zinc se adicionó a y para de esta manera se suspendió en la mezcla de silicato y aceite de silicona. La solubilidad de las películas hechas de acuerdo con los Ejemplos 4 y 5 (con contenidos de humedad de 17%) se determinaron utilizando la metodología definida anteriormente en la presente utilizando tiempos de empapamiento de 7 , 10 y 25 días. Los siguientes resultados se obtuvieron: Solubilidad después del Empapamiento durante 7, 10 y 25 Días 7 días 10 días 25 días Muestra Ejemplo 4 (sin Óxido de Zinc) 3% 10% 30% Ejemplo 5 (con Óxido de Zinc) 1% 1.3% 4% Como se puede ver desde los resultados anteriores, la adición de una pequeña cantidad de óxido de zinc aumenta la resistencia al agua a largo plazo de las películas producidas utilizando composiciones de aluminosilicato acuosas obtenidas por la ruta de gel de solución coloidal. Ejemplo 6: (Producción de Película de Gel de Solución Coloidal de Aluminosilicato (Relación Si/Al de 8.5) Utilizando un Mezclador En Línea) A 1335 gramos agitados de solución de silicato de sodio (balance de agua, Na20 al 17.1%, Si02 al 23.9%), se adicionó 11 gramos de aceite de silicona (viscosidad 20 mPa.s a 25°C) . La mezcla de silicato de aceite de silicona y solución de aluminato de sodio (Na20 al 4.6%, Al203 al 5.6%) se bombearon simultáneamente a un mezclador en línea de alto esfuerzo cortante (con portes de entrada adaptados para adaptar la viscosidad de la solución coloidal resultante) a la proporción de 253 ml/minuto y 107 ml/minuto respectivamente. Una solución coloidal de aluminosilicato clara se formó y una muestra de esta solución coloidal se trató y se caracterizó de la misma manera como en el Ejemplo 1. Ejemplo 7 El mismo como el Ejemplo 6 pero con 22 gramos de óxido de zinc se adicionó a la mezcla de silicato/silicona . Los resultados de las pruebas de solubilidad para las muestras de los Ejemplos 6 y 7 se secaron a humedad contienen de 17% y se empaparon en agua durante 7, 10 y 14 días fueron como sigue: Solubilidad después del Empapamiento durante 7, 10 y 14 Días 7 días 10 días 14 días Muestra Ejemplo 6 (sin Óxido de Zinc) 2.7% 9.5% 13% Ejemplo 7 (con Óxido de Zinc) 1% 1.2% 2.2% Ejemplo 8: Recubrimiento de las cuentas en un lecho fluidizado seguido por el moldeo de forma Las cuentas de EPS regulares primas con un tamaño de 1.0-1.6 mm se preexpandieron utilizando un lote preexpandedor a una densidad de 20 kg/m3, con una presión de preexpansión de 0.25 bar. Después de la pre-expansión un tamaño de cuenta de la EPS de 3 - 4 mm se obtiene y esto se utiliza para recubrir con la mezcla de acuerdo con el Ejemplo 7. Estas cuentas se colocan en un lecho fluidizado, donde el flujo de aire se puede colocar para elevar las cuentas. El flujo de aire es bajo para comenzar con y aumenta proporcionalmente como el recubrimiento es aplicado, para continuar para elevar las cuentas de las cuales la densidad aumenta cuando más mezcla es rociada sobre las cuentas. Las cuentas recubiertas con la mezcla se almacenan en un silo intermediario y después se transfieren a un molde cerrado de 1 x 1 x 0.1 m. Este molde tiene aberturas de núcleo a distancias regulares a través de las cuales el vapor se puede aplicar a la mezcla del recubrimiento de las cuentas sueltas con la mezcla. La mezcla llega a ser ligeramente viscosa al calentarse con el vapor, provisto de que el DS (sólido seco) está situado en entre 75 a 85% y la expansión de las cuentas de EPS aseguran que los espacios abiertos entre las cuentas individuales se llenan como un resultado de la expansión adicional . En hacer una sección cruzada una estructura apanalada se obtiene donde la mezcla se ha deformado y forma una red continua. Las cuentas de EPS son meramente un portador para la mezcla.

Las láminas se produjeron con densidades de 80 y 150 kg/m3. Las láminas se probaron en agua de 20°C durante 2 semanas y mantuvieron su integridad estructural. La pérdida de peso, se midió después del secado de la lámina, fue < 5%. Para la sorpresa de los inventores cuando es probado de acuerdo con DIN 4102 B2 estas muestras pasan esta prueba, que es normalmente posible solamente con el EPS retardante a la flama . Ejemplo 9: Recubrimiento de EPS reciclado al 50%, EPS pre-expandido al 50% en un lecho fluidizado seguido por el moldeo de forma En otra modalidad de la invención la mezcla de acuerdo con el Ejemplo 7 se roció sobre en una mezcla de EPS pre-expandida y desechos molidos empaquetados a un tamaño de 4-5 mm de EPS Reciclado o REPS en una relación de EPS/REPS 50/50. Esta mezcla se colocó en un lecho fluidizado, donde el flujo de aire se puede colocar para elevar las cuentas. El flujo de aire es bajo para comenzar con y aumenta proporcionalmente como el recubrimiento es aplicado, para continuar elevar las cuentas de las cuales la densidad aumenta cuando más mezcla es rociada en la mezcla 50/50. Las cuentas recubiertas con la mezcla se almacenan en un silo intermediario y después se transfieren a un molde cerrado de 1 x 1 x 0.1 m. Este molde tiene aberturas de núcleo a distancias regulares a través de las cuales el vapor se puede aplicar al recubrir ERPS/REPS 50/50 con la mezcla.

Las propiedades del producto así obtenidas son iguales a los resultados del Ejemplo 8.

Ejemplo 10: Recubrimiento de EPS Arcel en un lecho fluidizado seguido por el moldeo de forma En otra modalidad de la invención la mezcla de acuerdo con el Ejemplo 7 se roció sobre las cuentas Arcel (marca comercial de Nova Chemical, una mezcla polimérica de PS y PE) . El lecho fluidizado de las cuentas Arcel recubiertas con la mezcla se almacenan en un silo intermediario y después se transfieren a un molde cerrado de 1 x 1 x 0.1 m. Las propiedades del producto así obtenidas son iguales a los resultados del Ejemplo 8. Ejemplo 11: Recubrimiento de las cuentas de espuma de EPP en un lecho fluidizado seguido por el moldeo de forma En otra modalidad de la invención la mezcla de acuerdo con el Ejemplo 7 se roció sobre las cuentas de EPP. Las cuentas de EPP son polipropileno de espuma polimérica son por ejemplo tratadas bajo el nombre Neopolene por BASF. Las cuentas de EPP se utilizaron en una densidad de 40 g/m3 y un tamaño de 5-7 mm. Esta mezcla se colocó en un lecho fluidizado, donde el flujo de aire se puede colocar para elevar las cuentas. Las cuentas de EPP recubiertas con la mezcla de acuerdo con el Ejemplo 7 se almacenan en un silo intermediario y después se transfieren a un molde cerrado de 1 x 1 x 0.1 m. Las propiedades del producto así obtenidas son iguales a los resultados del Ejemplo

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para manufacturar un compuesto retardante al fuego, el método caracterizado porque comprende las siguientes etapas: i) proporcionar cuentas de polímero de espuma, ii) aplicar un recubrimiento sobre las cuentas de la etapa i) y iii) formar las cuentas así recubiertas en el compuesto .
2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa iii) se lleva a cabo en una prensa .-
3. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa iii) se lleva a cabo como un método de fundición.
4. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa ii) se lleva a cabo en un lecho de fluido, en donde el recubrimiento es rociado sobre las cuentas y un flujo de aire es soplado a través del lecho de las cuentas.
5. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa ii) se lleva a cabo en un lecho agitado, en donde el recubrimiento es rociado sobre las cuentas .
6. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa ii) se lleva a cabo en un mezclador, por ejemplo una mezcladora de listón, en donde el recubrimiento es rociado sobre las cuentas.
7. Un método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la etapa iii) comprende etapas adicionales iv) , v) y vi), en la cual la etapa iv) que transfiere las cuentas recubiertas a una prensa, v) aplicar vapor a las cuentas recubiertas presentes en la prensa, y vi) liberar el compuesto de la prensa.
8. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el polímero de espuma se selecciona de PUR, PET, EPP, EPE, arilenos de polivinilo expandidos o una combinación de los mismos .
9. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el recubrimiento es una composición que forma gel acuoso, que comprende : (a) de 5% a 40%, de preferencia de 10% a 25% en peso de un aluminosilicato; (b) 0 a 10%, de preferencia de 0.3% a 5% en peso de un líquido orgánico que aumenta la integridad de la película; y el balance que es el agua y uno o más de otros ingredientes opcionales.
10. Un método de conformidad con cualquier reivindicación 9, caracterizado porque el líquido orgánico tiene un punto de ebullición de por lo menos 110°C, de preferencia por lo menos 130°C.
11. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-10, caracterizado porque el líquido orgánico es sustancialmente inmiscible en agua.
12. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-11, caracterizado porque el líquido orgánico es uno que es estable bajo condiciones alcalinas .
13. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-12, caracterizado porque el líquido orgánico es uno que tiene una viscosidad de menos de 5000 mPa.s, de preferencia menos de 2000 mPa.s, a una temperatura de 25°C.
14. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-13, caracterizado porque el líquido orgánico es un líquido seleccionado de alcoholes polihidroxi, aceites minerales, aceites de parafina líquida, éteres glicólicos, -aceites de silicona y mezclas de los mismos .
15. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-14, caracterizado porque además comprende por lo menos un metal u óxido de metal para ayudar a la conservación de la integridad de la película cuando la composición se aplica como un recubrimiento a una superficie .
16. Un método de conformidad con cualquier reivindicación 15, caracterizado porque el óxido de metal es un óxido anfotérico.
17. Un método de conformidad con cualquier reivindicación 15, caracterizado porque el óxido de metal es un óxido acídico.
18. Un método de conformidad con cualquier reivindicación 15, caracterizado porque el óxido de metal se selecciona ' de óxido de zinc, óxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de boro, óxido de estaño, óxido de galio, óxido de germanio y mezclas de dos o más de estos óxidos.
19. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15-18, caracterizado porque el metal u óxido de metal del mismo comprende hasta 10%, de preferencia hasta 5% en peso de la composición total.
20. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque el metal u óxido de metal del mismo está en forma particulada.
21. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-20, caracterizado porque el aluminosilicato tiene una relación en mol de Si: AI de 3 a 30, típicamente hasta 15, de preferencia hasta 10.
22. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-21, caracterizado porque el recubrimiento es una solución de un aluminato de metal y un silicato de metal y, se es apropiado, un líquido orgánico seleccionado del grupo que comprende alcoholes polihidroxi, aceites minerales, aceites de parafina líquida, éteres glicólicos, aceites de silicona y mezclas de los mismos.
23. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-22, caracterizado porque el recubrimiento es un sistema precursor que comprende: (i) agua y un aluminato de metal; (ii) agua y un silicato de metal; y, si es apropiado, (iii) el líquido orgánico.
24. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-23, caracterizado porque el polímero de espuma tiene una densidad de 5-500 kg/m3.
25. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 9-23, caracterizado porque el polímero de espuma que incluye el recubrimiento tiene una densidad de 10-1000 kg/m3, sobre unas bases de recubrimiento secas .
26. Un compuesto de un polímero de espuma que tiene un recubrimiento con propiedades retardantes al fuego, caracterizado porque el recubrimiento se produce utilizando una composición que forma gel acuoso, que comprende una composición de aluminosilicato, y uno o más de otros ingredientes opcionales.
27. Un compuesto de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la composición que forma gel acuoso además comprende un líquido orgánico que aumenta la integridad de la película.
28. Un compuesto de conformidad con la reivindicaciones 26-27, caracterizado porque la composición de aluminosilicato es de 45% a 90% en peso, sobre las bases del recubrimiento seco.
29. Un compuesto de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la composición de aluminosilicato es de 50% a 85%, en peso, sobre las bases del recubrimiento seco.
30. Un compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 26-29, caracterizado porque el contenido de humedad del recubrimiento seco es no mayor que 40%, de preferencia no mayor que 35% y más de preferencia no mayor que 20% en peso.
31. Un compuesto de conformidad con cualquier reivindicación 30, caracterizado porque el recubrimiento seco tiene un contenido de humedad de 16%, en peso, o menos.
32. Un compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 26-31, caracterizado porque el recubrimiento además comprende por lo menos un metal u óxido de metal en una cantidad de hasta 16%, de preferencia hasta 8% en peso del recubrimiento seco.
33. Un compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 27-32, caracterizado porque el líquido orgánico comprende hasta 16% en peso del recubrimiento seco.
34. Un compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 26-34, caracterizado porque el aluminosilicato tiene una relación en mol de Si:AI de 3 a 30, típicamente hasta 15, de preferencia hasta 10.
35. El uso de un compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 26-34, caracterizado porque es como un material de construcción.
36. El uso de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque es para edificios.
37. El uso de un compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 26-34, caracterizado porque es como un aislante.
38. El uso de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque es para edificios.
39. El uso de conformidad con la reivindicación 35-36, caracterizado porque el material de construcción se selecciona del grupo panel, puerta, lámina, techo y tejado.
40. El uso de un compuesto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 26-34, caracterizado porque es como un material de construcción para el empaquetamiento .