Огнестойкая термопластичная композиция и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к огнестойкой термопластичной композиции на основе поликарбоната. Композиция содержит, мас.ч.: поликарбонат 81-92, модифицированный полибутилентерефталат 7-15, декабромдифенилоксид, модифицированный терефталевой кислотой 1-4. Также изобретение относится к изделию. Композиция сочетает в себе низкие горючесть, дымообразование и вязкость расплава наряду с высокими значениями деформационных свойств, при этом обладает возможностью переработки всеми методами, применяемыми при переработке термопластов. Изделия, изготовленные из указанной композиции, обеспечивают необходимый уровень пожаробезопасных, физико-механических и декоративных свойств. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к огнестойким слабодымящим термопластичным композициям на основе поликарбоната, предназначенным для получения литьем под давлением, экструзией и формованием изделий декоративно-конструкционного назначения, применяемых в авиа- и автомобилестроении и других отраслях промышленности.

Известна термопластичная полимерная композиция с повышенной текучестью расплава и высокими физико-механическими свойствами, содержащая поликарбонат, полиэтилентерефталат и гомо- или сополимер олефина (патент РФ №2057152).

Недостатками данной композиции и изделий из нее являются низкая огнестойкость и сильное дымообразование при горении.

Известна пламестойкая литьевая поликарбонатная композиция, модифицированная графт-полимером, содержащая поликарбонат, графт-полимер, фосфорное соединение и смесь фторированного полиолефина с полиалкиленметакрилатом (Заявка США №2004039091).

Недостатками данной композиции и изделий из нее являются невысокие значения теплостойкости и относительного удлинения при разрыве.

Известна термопластичная усиленная композиция с повышенной огнестойкостью, включающая термопластичный полимер (поликарбонат, полибутилентерефталат), усы бората алюминия, галогенсодержащий антипирен и синергическую добавку - соединения сурьмы (патент США №6221947).

Указанная полимерная композиция и изделия из нее являются огнестойкими, обладают высокой механической прочностью и теплостойкостью, однако имеют низкие значения ударной вязкости и относительного удлинения при разрыве. Кроме того, за счет наличия наполнителя (усы бората алюминия) эта композиция имеет высокое значение плотности, является нетехнологичной и перерабатывается при температурах ≥300°С, при этом вызывает значительный износ технологического оборудования.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению, принятой за прототип, является огнестойкая формовочная композиция следующего состава, мас.ч.:

Поликарбонат40-95
Полиалкилентерефталат0,5-30
Графт-полимер0,5-30
Антипирен - олигомерное фосфорное соединение0,5-25
Фторированный полиолефин0-1

(заявка США №2004039090).

Указанная композиция и изделия из нее имеют невысокую теплостойкость, низкие деформационные свойства (ударную вязкость и относительное удлинение при разрыве), а также недостаточную огнестойкость.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка огнестойкой термопластичной композиции с повышенными теплостойкостью, деформационными свойствами (ударной вязкостью и относительным удлинением при разрыве), обеспечивающей пожаробезопасность (высокую огнестойкость и низкое дымообразование) изготавляемых из нее изделий при сохранении высокого уровня декоративных свойств.

Для решения поставленной технической задачи предложены:

Огнестойкая термопластичная композиция, включающая поликарбонат, полиалкилентерефталат и антипирен, которая в качестве полиалкилентерефталата содержит модифицированный полибутилентерефталат, а в качестве антипирена - декабромдифенилоксид, модифицированный терефталевой кислотой, при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:

Поликарбонат81-92
Модифицированный полибутилентерефталат7-15
Указанный антипирен1-4

и изделие, выполненное из нее.

Композиция может дополнительно содержать диоксид титана в количестве 0,01-0,5 мас.ч.

Повышение текучести расплава и деформативности огнестойкой термопластичной композиции достигается за счет введения в рецептуру модифицированного полибутилентерефталата.

При модифицировании терефталевой кислотой антипирена - декабромдифенилоксида - органическая молекула терефталевой кислоты «прививается» на поверхность твердого тела при сохранении его структуры, что способствует повышению адгезионного взаимодействия антипирена и полимерной матрицы и повышению пожаробезопасных свойств при минимальном введении антипирена.

Модифицированный декабромдифенилоксид получают путем взаимодействия декабромдифенилоксида и терефталевой кислоты при следующих условиях: смесь декабромдифенилоксида и терефталевой кислоты в соотношениях 95:5 вес.% перемешивают в высокоэнергетической мельнице-активаторе планетарного типа в течение нескольких минут при комнатной температуре.

В предлагаемой композиции были использованы:

- поликарбонат марок ПК-ЛЭТ-7,0 и ПК-ЛЭ-7,0 по ТУ 6-06-68-89 с показателем текучести расплава (при t=280°С) 3,6-7 г/10 мин;

- модифицированный полибутилентерефталат с повышенной деформативностью марки В-005М по ТУ 2226-001-45372259-2003 с показателем текучести расплава (при t=230°С) 30-40 г/10 мин;

- декабромдифенилоксид по ТУ 2494-451-04872688-2003 с массовой долей связанного брома не менее 81,0% и температурой плавления не ниже 290°С;

- терефталевая кислота по ТУ 6-02-896-88 с массовой долей летучих не более 0,1%, с массовой долей п-карбоксибензальдегида 0,03-1,0% и кислотным числом 675 мг КОН/г.

С целью улучшения окрашиваемости и получения изделий с высоким уровнем декоративных свойств предлагаемая композиция может дополнительно содержать диоксид титана (ТУ 6-10-1252-86).

Из предлагаемой огнестойкой термопластичной композиции можно получить методами литья под давлением и экструзии такие изделия, как корпуса приборов, штепсельные разъемы, панели, каркасы, колодки, детали пассажирских кресел, профили крепления, облицовочные листы и другие. Все указанные детали могут быть окрашены в различные, в том числе и светлые, тона. Из листов методами пневмо- и вакуумформования могут быть получены детали различной конфигурации и степени вытяжки.

Примеры осуществления

Пример 1.

81 мас.ч поликарбоната, 15 мас.ч. модифицированного полибутилентерефталата марки В-005М и 4 мас.ч модифицированного декабромдифенилоксида тщательно перемешали в смесителе и подали в загрузочную камеру экструдера, где смесь гомогенизировалась и превратилась после измельчения в гранулы.

Температурный режим экструдирования 220°С-240°С.

Образцы для испытаний полимерной композиции изготовили литьем под давлением на стандартном термопластавтомате при температурах 220-265°С.

Из предложенной огнестойкой поликарбонатной композиции по примеру 1 для испытаний были изготовлены образцы в виде дисков (ГОСТ 18616-80), лопаток (ГОСТ 11262-80) и брусков (ГОСТ 4647-69).

Методом экструзии из композиции по примеру 1 были изготовлены изделия-профили крепления.

Примеры 2-4.

Получение огнестойкой поликарбонатной композиции осуществляли по технологии, аналогичной примеру 1, но при соотношениях компонентов, указанных в таблице 1.

Из предложенных огнестойких поликарбонатных композиций по примерам 2-4 были изготовлены образцы для испытаний аналогично примеру 1.

Методом литья под давлением из композиций по примеру 2-3 были изготовлены изделия - детали каркаса, колодки, детали пассажирских кресел, штепсельные разъемы.

Из композиции по примеру 4 были изготовлены окрашенные детали корпуса приборов (методом литья под давлением) и облицовочные листы (методом экструзии).

Свойства огнестойкой поликарбонатной композиции по сравнению с прототипом приведены в таблице 2.

Таблица 1
Наименование компонентовСостав, мас.ч., по примерамПрототип
1234
Поликарбонат8187929140-95
Полибутилентерефталат1510770,5-30
Антипирен4311,50,5-25
Диоксид титана---0,5-
Графт-полимер----0,5-30
Фторированный полиолефин----0-1

Таблица 2
Наименование свойствСостав, мас.ч., по примерамПрототип
1234
Физико-механические свойства
Относительное удлинение при разрыве, %10511011510585
Ударная вязкость с надрезом, кДж/м23949555716
Теплостойкость, °С12012313513592
Пожаробезопасные свойства
Горючесть, τост., с4,55,05,05,025,0
Дымообразование,
Д22015151520
Дмакс.115115123120125
Технологические свойства
Вязкость расплава, сантипуаз (при Т=250°С)9421157216921703182
Примечание:

τост. - время остаточного горения (тления) после воздействия газовой горелки в течение 12 с на вертикально расположенных образцах.

Д2, Дмакс - удельная оптическая плотность дыма за 2 мин и максимальная соответственно (усл.ед.).

Физико-механические свойства композиций определялись по стандартным методикам, горючесть - по ОСТ 1 90094-79, дымообразование - по ГОСТ 24632-81.

Из таблицы следует, что предлагаемая огнестойкая термопластичная композиция на основе поликарбоната обладает по сравнению с прототипом более высокой огнестойкостью (время остаточного горения составляет 5 с, у прототипа - 25 с) и более высокими значениями относительного удлинения при разрыве (на 23-35%), ударной вязкости (в 2,5-3,5 раза) и теплостойкости.

Таким образом, предлагаемая огнестойкая термопластичная композиция сочетает в себе низкие горючесть, дымообразование и вязкость расплава наряду с высокими значениями деформационных свойств (относительное удлинение при разрыве и ударная вязкость), при этом обладает возможностью переработки всеми методами, применяемыми при переработке термопластов (экструзией, литьем под давлением, формованием), при переработке не вызывает износа оборудования.

Изделия, изготовленные из предлагаемой огнестойкой термопластичной композиции, обеспечивают необходимый уровень пожаробезопасных, физико-механических и декоративных свойств.

1. Огнестойкая термопластичная композиция, включающая поликарбонат, полиалкилентерефталат и антипирен, отличающаяся тем, что в качестве полиалкилентерефталата она содержит модифицированный полибутилентерефталат, а в качестве антипирена - декабромдифенилоксид, модифицированный терефталевой кислотой, при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:

Поликарбонат81-92
Модифицированный полибутилентерефталат7-15
Указанный антипирен1-4

2. Огнестойкая термопластичная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диоксид титана в количестве 0,01-0,5 мас.ч.

3. Изделие, отличающееся тем, что оно выполнено из огнестойкой термопластичной композиции по пп.1 и 2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к огнестойкому термопластичному формуемому композиту из поликарбоната, состоящему, по меньшей мере, из двух слоев. .

Изобретение относится к формовочной композиции, содержащей поликарбонат. .

Изобретение относится к емкости для хранения или транспортировки жидкостей, твердых веществ или газов из разветвленного поликарбоната, выполненная из поликарбоната на основе бисфенола, при производстве которого в качестве агентов обрыва цепи используется фенол, или алкилфенолы, или арилфенолы, содержащего разветвитель в количестве от 0,05 молярных % до 2 молярных % по отношению к бисфенолу, при этом имеющего при 260°С и скорости сдвига 10 с-1 вязкость расплава от 6500 до 8000 Па·с, а при 260°С и скорости сдвига 1000 с-1 вязкость расплава от 880 до 1500 Па·с, и коэффициент текучести расплава МФР имеет значение от 0,1 до 3,0 г/10 мин.

Изобретение относится к термопластичной формовочной массе, содержащей 20-90 мас.ч. .

Изобретение относится к термопластичной формовочной массе на основе полиэтилентерефталата (ПЭТФ), применяемой для изготовления малогабаритных изделий. .

Изобретение относится к композициям на основе поликарбоната, конструкционные материалы на основе которого обладают высокими прочностными характеристиками, химстойкостью и стойкостью к атмосферным воздействиям.

Изобретение относится к композициям, содержащим привитые сополимеры полипропилена, поликарбонат, алифатический полиэфир и, необязательно, каучуковый компонент и/или полипропилен.

Изобретение относится к термопластичным полимерным композициям на основе полиэфиров, в частности поликарбоната (ПК), полиэфиркарбоната (ПЭК), полибутилентерефталата (ПТБ), полисульфона (ПС), используемых для получения конструкционных материалов, находящих применение в машиностроении, электротехнике, радиотехнике, приборостроении, кабельной промышленности, для протезирования и т.

Изобретение относится к получению термопластичных композиций, которые могут найти широкое применение для изготовления деталей конструкционного назначения с высокой ударной прочностью в различных отраслях промышленности, в частности, в автомобилестроении для изготовления литьем под давлением бамперов, решеток радиаторов, декоративных колпаков, передней панели приборов, в электротехнике для изготовления корпусных деталей.

Изобретение относится к композициям полибутилентерефталата (ПБТФ), которые находят широкое применение в качестве конструкционного материала. .
Изобретение относится к негорючим слабодымящим полимерным композициям на основе полибутилентерефталата. .

Изобретение относится к разработке термопластичной композиции на основе смеси полиэтилентерефталата (ПЭТФ) и его отходов, перерабатываемых формованием литьем под давлением, экструзией и др.

Изобретение относится к стабилизированным полимерным композициям на основе полибутилентерефталата (ПБТФ), которые могут быть использованы в качестве термопластичного конструкционного материала.

Изобретение относится к термопластичной формовочной массе на основе полиэтилентерефталата (ПЭТФ), применяемой для изготовления малогабаритных изделий. .

Изобретение относится к композициям, содержащим привитые сополимеры полипропилена, поликарбонат, алифатический полиэфир и, необязательно, каучуковый компонент и/или полипропилен.

Изобретение относится к технологии пластмасс и может быть использовано при производстве волокон, литьевых изделий и т.д. .

Изобретение относится к твердофазной полимеризации бывшего и не бывшего в употреблении полиэтилентерефталата (ПЭТФ). .

Изобретение относится к получению полимерной композиции, обладающей высокими механическими свойствами и маслобензостойкостью, которая легко перерабатывается экструзией, литьем под давлением, термоформованием и другими методами.
Изобретение относится к водным связующим композициям, не содержащим формальдегид, изоляционным материалам на основе таких композиций, а также к способу использования этих композиций для изготовления стекловолоконной изоляции и родственных стекловолоконных изделий

Изобретение относится к огнестойкой термопластичной композиции на основе поликарбоната

Наверх