Концентрат антипиренов
Использование: изготовление трудногорючих изделий для электроники, электротехники , телерадиотехники, изделий строительного назначения. Сущность изобретения: концентрат антипиренов, включающий галогенорганический антипирен, антипирен - синергист, содержит дивинилстирольныйтермоэластопласт с содержанием 25-35% связанного стирола при определенном соотношении компонентов, 4 з.п.ф-лы, 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
4 4
Q3 ф
С
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4715959/05 (22) 05.07.89 (46) 15.11.92. Бюл. М 92 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э,Дэержинского (72) А.Б.Суровцев, B.Â.Ðóäíèöêèé, В.Т.Дорофеев, А.Н. Кондратьев и Е.Ф,Миронова (56) Патент CLLIA ЬЬ 4699734, кл. С 09 К 21/00, опублик. 1987.
Патент CLUA М 4496681, кл. С 08 К 5/06, опублик. 1985, (54) КОНЦЕНТРАТ АНТИПИРЕНОВ
Изобретение относится к полимерным композициям, а именно к концентрату антипиренов на основе ударопрочного полистирола, используемому для получения трудногорючих композиций стирольных пластиков, которые могут найти применение для изготовления трудногорючих изделий для электроники, электротехники, телерадиотехники, изделий строительного назначения и других областей народного хозяйстваа.
Известен концентрат антипирогенных добавок, вводимых в полиофины, состоящий из полиолефина в качестве связующего, и основных компонентов галоидоорганического антипирена, антипирена-синергиста (оксиды или сульфиды сурьмы, а также Bi, As, Zn, Ti).
Недостатком данного технического решения является высокая температура переработки при изготовлении концентрата из-за низкой текучести композиции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является концентрат антипиренов, состоящий из 45 — 55 блоксо.. Ж 1775407 А1
1 ь pg .,1 юг: (57) Использование: изготовление трудногорючих изделий для электроники, электротехники, телерадиотехники, изделий строительного назначения. Сущность изобретения: концентрат антипиренов„включающий галогенорганический антипирен, антипирен — синергист, содержит дивинилстирольный термоэластопласт с содержанием 25-35ф> связанного стирола при определенном соотношении компонентов, 4 з.п.ф-лы, 2 табл. полимера стирола (50-80 ) и алкадиена (5020 5), 30-45 галогенорганическго антипирена (бромированного дифенилового эфира (ДБДФО, ОБДФО); антипирена — синергиста 10 — 257; триоксида сурьмы и 0,05 — 5 модификаторов, в том числе 0,05 — 0,15 g, антио ксида нта. Однако недостатком прототипа является высокая температура переработки при изготовлении концентрата из-за текучести композиции, основой которой является исходный стирольный сополимер, которому. придается пониженная горючесть за счет введения данного концентрата антипиренов. Это является также причиной невысокой степени наполнения концентрата антипирогенными добавками (55 — 45 ). К недостаткам относится также получение деффектной поверхности стирального пластика, связанной с разбеливающим эффектом и плохим распределением триоксида cypbмы в полимерной матрице. На поверхности окрашенного пластика наблюдаются белые точечные включения из агломератов нераспределившихся частиц триоксида сурьмы, которые не видны только на белом фоне или 1775407 при окрзшивзнии материала в черный цвет. Имен-.о этим фзктооом обьясняется выпуск трудногорючего ударопрочного полистирола УПС 825ТГ тзлько черного или темно-серого цветов. Целью изобретения является упрощение технологии переработки концентрата антипирогенных добавок и технологии получения трудногорючих пластиков на основе концентратов антипиренов, повышение текучести расплава, исключение разбеллвающего эффекта антипирена-синергиста. Указанная цель достигается тем, что концентрат антипиренов, включающий галогеноорганический антипирен, антипирена-синергиста и блоксополимер стирола и алкодиена, в качестве блоксополимера стирала и алкодиена он содержит дивинилстирольный термоэластопласт при следующем ""îîòíîøåíèè компонентов, мас.,ь: Галогенорганический антипирен 25-55 Антипирен синергист 1O — 25 Дивинилстирольный термоэластопласт Остальное B качестве галогенорганического антипиренз могут быть использованы соединения иэ следуlo!. !,ÂÃO ряда или их сviÂñè: тетрабромдифенилолпрапан, дека- или актзбромдифенилоксид, диглицидный эфир тетрабромдифенилолпропанз или продукт e!.o конденсации C знилином, продукт бромлрования 1,1-дихлср-2,2-ди(хлорфенил)этилена (редант-2). В качсстве антипирена-синергиста могут быть использованы соединения из следу.ощего ряда или их смеси 3 Ь20э- Б 20з, Зп Оъ Концентрат может дополнительно содержать вспенивающий агент, например, аэодикарбонамид, гидрокзрбонзт кальция, в количестве 1,5-5 мас, j; различные пигменты органической и неорганической природы в количестве 0,005 — 5 мас.7 „а также термостабилиэаторы, антиоксиданты, лубриканты. Отличительным существенным признакам заявляемого изобретения является использование в качестве полимерного связующего в концентрате антипиренов дивинилстирольного термоэлзстопластз. Это позволяет существенно повысить степень наполнения антипиренами и другими добавками — до 80 мас,$ при сохранении высокой текучести расплава композиции, обеспечивающей возможность переработки такого концентрата при 130-150 С (в отличие от 240-230 С для прототипа). Такой состав концентрата содержит все функциональные добавки (анипирены, термоэластопласт) в соотношениях, требуемых для 45 эффекте макрокапсулирования, т.е. будучи -введен в состав концентрата антипиренов в стирольный пластик триаксид сурьмы остается заключенным в эластомерной фазе, диспергированный в матрице стирального пластика и за счет этого отсутствуют дефекты поверхности. Конкретные примеры получения концентратов знтипиренов и свойства (горючесть и внешний вид поверхности) трудногорючего ударопрочного полистирола на их основе приведены ниже в табл.1 2. Готовят кснцентрзт добавок на основе термоэластопласта следующим образом: смешивают порошкообрззные компоненты (галоидорганические антипирены, 5 40 получения стирольного пластика необходимого уровня огнезащищенности и комплекса физико-механических свойств. Удобная в технологическом смысле форма вводимых в полимеры добавок обеспечивает хорошую дозируемость и транспортировку композиции, отсутствие расслоения компонентов (как в случае совмещения гранул полимера и порошкообразных добавок), а следовательно, высокую стабильность состава и свойств, отсутствие потерь. Кроме того введение добавок в полимер через концентрат такого состава дает снижение материальных и энергетических затрат, сохранение прочностных свойств стирольного пластика, т.к. необходима только однократная переработка полимера — непосредственно при изготовлении изделий методом литья под давлением. Таким образом, речь идет о существен нам улучшении технологичности получения трудногорючих материалов при использовании подобного концентрата антипиренов. Неочевидным фактором при введении знтипиренов в полимер через концентрат на основе термоэластомера явилось отсутствие разбеливающего эффекта тиоксида сурьмы, связанного с дефектами на поверхности пластика в виде белых точечных включений, которые не позволяют окрашивать пластики в различные цвета, кроме белого и черного, как, например, в случае трудногорючего ударопрочного полистирола УПС 825ТГ. При введении триоксида сурьмы непосредственно в полимер, например, ударопрочный полистирол, за счет плохой совместимости частицы антипирена агрегируатся, давая в результате наблюдаемые на поверхности дефекты. При предварительном совмещении антипирена с термоэластоплзстом, по-видимому, распределение его в эластомерной матрице значительно улучшается и, вероятно, можно говорить об 1775407 антипирен-синергист, а также при необходимости вспениващий агент, пигменты, термостабилизаторы) в требуемых соотношениях: полученную смесь перемешивают с 5 крошкой термоэластопласта и экструдируют с последующей грануляцией стренг на гранулы размером 2-5 мм. Концентрат антипиренов смешивают с гранулами ударопрочного полистирола в со- 10 отношении 1:3-4,5 в 2-образном смесителе и используют неп8средственно для переработки в изделия литьем под давлением при температуре 180-200 С. Готовят стандартные. образцы для ис- 15 пытаний на горючесть по UL-94 (вертикальный тест — 94Ч, высота пламени 19 мм, двухкратное поджигание образца снизу по 10 с) в виде пластин 127 12,7 1,6 мм (для монолитных материалов) и брусков 127.12,7 20 «10 мм (для интегральных пенопластов). Для визуальной оценки качества поверхности отливают диски диаметром 50 мм. С целью лучшего проявления разбеливающего эффекта триоксида сурьмы приведены 25 примеры композиций, окрашенных в красный цвет. Показатель текучести расплава (ПТР, г/10 мин) определяют при 200 С и нагрузке 5 кг на приборе ИИРТ, согласно стандарт- 30 ной методике по ГОСТ 11645-73. Формула изобретения 1. Концентратантипиренов для стирольных пластиков, включающий галогеноргани- ческий антипирен, антипирен-синергист и 35 блоксополимер стирола и алкадиена, о т л ич а ю шийся тем. что, с целью упрощения технологии переработки и технологии получения трудногорючих пластиков, повышения текучести расплава, исключения разбеливающего эффекта антипирена-синергиста, в качестве блоксополимера стирола и алкадиена он содержитдивинилстирольный термоэластопласт с содержанием 25-35ф, связанного стирола при следующем соотношении компонентов, мас.7: Галогеноорганический антип ирен 40-55 Антипирен-синергист 18-25 Дивинилстирольный термоэластопласт Остальное 2. Концентрат по h.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем; что в качестве галогенорганическо- го антипирена он содержит соединения из ряда: тетрабромдифенилолпропан, диглицидный эфир тетрабромдифенилолпропана, продукт олигоконденсации диглицидного эфира тетрабромдифенилпропана с анилином при молярном соотношении 1:0,1-0 95, . дека- или октабромдифенилоксид, продукт бромирования 1.1-дихлор-2,2-ди(хлорфенил)этилена или их смесь. 3. Концентратпо п.1,отл и ч а ю щи йс я тем, что в качестве антипирена-синергиста он содержит соединения из ряда или их смесь $Ь20з. В1гОз, Sn02. 4, Концентрат по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что, с целью получения интегральных стирольных пенопластов, он дополнительно содержит вспенивающий агент в количестве 1,5-5 от массы композиции. 5. Концентратпоп.1,отличающийс я тем, что, с целью окрашивания стиральных пластиков s массе, он дополнительно содержит пигменты в количестве 0,005-5ф от массы композиции. 1775407 C) (Ч I 1 С) (Ч С) (Ч C) (Л I I 1 I 1 C) C) C) м l I 1 C) 4А о (Ч tA 1 CV (° I 1 Cl (Ч б I М I 4Ч 1 1 В м I ° -0 1 1 И\ C) (Ч 1 I ()3 м CO ! 1 В 4 1 1 В о I 3 lA (Ч о 4А 1 (Ч (Ч 1 С4 м 00 .т о (Ч С) ъо 1 о м t 1 1 1! 3 о (Ч в 1 1 00 3 3 4 I Ю 4А 1 I 1 3 I )О о о о (Ч 0О 1 1 С) бО i о М I I 1 1 1 (Ч л С) (Ч I 1 I CO 1 I 1 I I I I ° 1 3.0 В 3 3 Г Т 1 l 1 1 м () I 1 I I 1 (Ч 1 3 Л I 1 ъ 3 OC3 az 4 В C I в о в ! 3- 1 LA О) 1 1 1 1 3! 1 1 I вч м C) (Ч Оъ C) 1А о) м! 1 I I о ФФ lA м ! М\ (Ч 3 1 aà Э Э 4- C( о е и ъ е и с во о ае 1 C v o с ве о Z 40 s c C) * o ее с 1 0 Е с е а х z Е 3Z Z о е 1О 4X)O а zt е оо М М 2 е v I- Y z o 1- CC Z бъ ъ бъ C) бХ ъ z е о х rtl Э а 4Х е о е а )(с ° ) z х Э (( о (Е о (Х Ф X о а 4О ill о Х Э 4 о CL l0 е о э CL бЕб Э 40 )( -с к о с s о о Х ЭРОЙ OC) C) С О l и 4 CL Э X 1 Э а C б Ч Z О cZ (О бе Э v (Е (0 X Е )z е z z 0) е Z Y Z X Cl с о V 44 й) с и Э У X. lg 1 ° ° az О Э z a es ос о к с )е Z I e «z ъ X а о е Ъ I" l V z e э а е о о а X Z с ъ о м l L) ч X э о s a е l0 1" )(и ъ z z о с X о х (Ч + 1 О ). z ч cZ Э 4б) О (X ( в СЕ В о) Ч IV) (4) ч O (4 » «о "4 C О) (4) ч ч L0 40 ч о I 1 1 1 lII l Ов S3 I св 4O l i(I 3-l t \ 1 1 1 I 1 1 I 3 I 3 3 1 1 I 1 ! 1 1 ! 1 1 1 ,1 4I b ! I 1 (I 1 1 ) в ! I 3 I ! I 1 1 1 I 1 1 ! I в 1 ! I в I I ! 1 ! 1 I I 1 в 1 I 3 1 I ! б 1 ) I 1 ! I 1 I 1 1 1 1 0 1 I 4Ч 1 1 — — 1 1 1 Са 1 1 (Ч 1 )(— ) 1 I 1 (Ч 1 1 (Ч 1 "— — в l I l I 1 (Ч I! I I I О 1 1 AI 1 1 1 1 1 I 1 1 О) ) 1 . I в-..— ! 1 3 (о 1 1 б 3 1 1- 1 1 ° 1 3 (I I 1 1 1 )О 1 3 1 ) (3 I 1 1 В В 1 1 . 1 1 1 t I Г 4 1 1 1 1 I 1 1 М 1 I 1 I 1 1 1 В (Ч 1 1 1 3 в 1 . 3 I I I ) 1 1 б а Cl l 1 1 I а в 1 (= 4 « l 1 I. б 1 ) C) I 1 1 I 1 4 (00 1 ! 1 I 1 I в л 1 1 1 3! I 1 1 I бО 1 1 ) ) «3 1 I 1 1 ) 4Гб I I 1 1 1 1 1 Ф 1 1 1 1 ! 1 I 1 3 1 I (Ч 1 1 1 I i CO Ф 1 1 I 1 1! 1 1 1 1 I I I о 1 1 1 1 1 I 1 1 I 1 1 1 I 1 1 1 I 1 1 1 I 3 1 3 1 1 I I I 1 1 1 ° I 1 1 ) в l )О 0 1 i о о LA 3 С) \ 1 О(О В В 3 1 I 1 1 3 I 1 I )О 0 1! О C) В 3 м() С) I о 1 б о I )О 1 О О 3 В М )О .0 1 О О Ч 3 В ! \О ) I О С) 3 3 1 I I 4О I I о о ЧЪ I » I о о 1 бо 1 Ф 3 о о 1 I 1 1 ° I 1 1 в I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 I I 1 1 1 1 I 1 1 1 1!! 1 I 1 I 1 1 3 I 1 1 I I 1 1 I I lO -Ф 1 в о о % 1 z I о б= I е 2I К 1 а X 1 М z Э у 1! ). 40 ! X I а ъ )- v z z а Y 3 бб) 8 1 а (Е l Э Z ). (L 1 1775407 Табли ца 2 Пример: Применяемая тем- ! ПТР, г/10 мин Т = 190 С P =5 êà Характер поверхности пластика с введением концентрата антипиренов Горючесть пластика по UL-94 Способность концентрата к грануляции пература переработки концентрата экструзией, С 1(про- 230-240 тотип) 1,5 У-? Более точечные включения Гранулируетсл 2 140-160 10,7 Однородная без включений 3 130-150 4 150-170 5 130-140 6 170-180 7 140-160 8 " 130-150 9 150-170 10 130-140 11 170-180 Трудно гранулируется Не гранулируется Гранулируетсл Трудно гранулируется белые точечные не гранулируется 12 130-150 12,5 У-0 Однородная без включений Гранулируется!! I! I! !! «I!» «! !» «I!» «Ф! »! !» !! !! «!! «!!»!! «t!» «I! Трудно гранулир. Не гранулир.!! Не гранулируется Составитель В.Полякова Техред М.Моргентал Корректор,H,Áó÷oê Редактор, Заказ 4È9 Тираж Подписное тк - ытиям и и ГКНТ СССР ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб„4/5 П оизводственмо-издательский комбинат Патент, . ро, у . " r. Ужго д, ул.Гагарина, 101 13 14 16 17 18 l9 21 22 23 130-150 130-140 140-150 120-130 130«150 130-150 130-150 140-160 150-160 230-250 140-200 140-200 12,5 6,7 9,6 1,0 10,5 12,6 6,6 9,8 13,2 14,1 11,3 16,9 12,2 11,4 10,2 11,0 8,2 о,3 0 5!! !! «!! «!!» !! «!!» «!! «Il» Белые точечные включения У-0 У-0 У-2 У-0 У-0 У-0 У-0 У-2 У-0 У-0 У-0 У-0 У"0 У-0 У-0 У-0 У-0 Горит
