:678. 048 (088. 8) Ф. К. Галиуллина, В. И. Звездин, О. И. Фетисов, Л. H. Зубов, В. A Малых, Л. П. Репина, Э. М. Айзенштейн, Л. Н. Марковский, П. П. Корнута, А. Д. Синица, В. В. Маловик и М. О. Лозинский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) НЕГОРЮЧАЯ ВОЛОКНООБРАЗУЮШАЯ ПОЛИМЕРНАЯ

КОМ ПОЗИ!1ИЯ

Изобретение относится к области по- лучения негорючих полимерных композиций, которые преимушественно используются для производствалитьевыхизделий, волокон и пленок.

Большинство волокнообраэуюших полимеров {поликапроамид, полиэтилен, полиэтилентерефталат, полиакрилонитрил и др)> имеюших практическоо значение, горючи.

От изделий, в которых применяются подобные материалы, требуется негорючесть.

Сушествует несколько принципиальных возможностей снижения горючести полимеров. Одной из таких возможностей является введение в полимер антипиреноввешеств, снижакхцих горючесть последнего, Большое распространение для этих целей получили различные органические сое. динения, имеюшие в своем составе атомы галоидов, фосфора, азота, серы. Антипирены могут быть использованы в чистом виде и с добавкой синергистов, которые позволяют снизить количество основной добавки.

К горючим полимерам относятся и полиэфиры, в частности полиэтилентерефталат, который находит большое практическое применение при производстве волокон и пленок. Возрастают потребности и в использовании негорючего полиэтилентерефталата.

Известно использование в качестве антипирена для полиэфиров фосфонатов обшей формулы где Х -фенил или СН У, à У СЕ или Bt (1).

Полиэфир, содержаший 15% такого фоофоната имеет предельный кислородный индекс (ПКИ) 26,1 (ПКИ полиэфира беэ добавки антипирена 19,5), т.е. на 6,6 больше чем полиэфира без добавки антипи рена., 654649

Описан способ снижения горючести полимеров введением бромэамешенных ароматических соединений (первый компонент) и арилфосфатов обшей формулы

5 где R- арил, возможно имеющий заместитель галоид или алкил (21.

Полиафирная композиция, содержащая до 15% антипиренов, имеет ПКИ 33,9 10 (ПКИ полиэфира без добавки антипиренов составляет 26,9), т.е. на 7,0 больше, чем полиафира без добавки антипиренов.

Однако известные антипирены имеют относительно низкое повышение ПКИ. Во 15 всех случаях ПКИ повышается не более чем на 7,0 в сравнении с исходным полиафиром. Кроме того, в ряде случаев используют смесь двух антипиренов, Известна также негорючая волокнообразуюшая полимерная композиция, содержащая полиэтилентерефталат и антипирен следующего химического строения

03.

-(н-

OR где R=-0"СН2 СНЬг-СН Вг (31.

Эта добавка вводится в композицию в количестве 3,0 30%. Эффективность такого соединения иллюстрируется повышением значения кислородного индекса с 18,4 (композиция без добавок) до 24,4, Недостатком известной композиции яв- 35 ляется сравнительно низкий уровень огнестойкости.

Цель изобретения вЂ” повышение огнеотойкости композиции.

Поставленная цель достигаешься тем, 40 что в качестве антипирена композиция содержит соединение обшей формулы

С Н К 5О МР1ОС(Н5 Ч

G 5и ц где Х и (= 3r,ÑÅ, одинаковые или разные45

=0 3

f71 =03 в количестве 5-25% от веса полиэфира.

В отличие от известного антипирена 3) содержащего атомы фосфора, азота и брома, предлагаемый антипирен помимо атих алементов содержит также атом серы, который обладает огнезащитным дей« ствием в газовой и конденсированной фазах. Кроме того, присутствие в антипире55 не одновременно брома и хлора повышает его аффективность, благодаря синергизму хлор-бром. Эти обстоятельства способствуют получению более высокого уровня огнестойкости композиции при одинаковом содержании антипирена. При содержании

Вг,С,Н,Е0, И-р(ОС,Н,Cap,15% в полиэфирной композиции ПКИ составляет 30,2 т.е. повышается на 9,8 в сравнении с исходным полиафиром, а изв стный антипирен (3j повышает ПКИ только на 6,1.

Антипирен вЂ” белый кристаллический порошок, который обладает хорошей термостабильностью и выдерживает термичесо кое воздействие до 300 С беэ разложения, хорошо совмещается с полиэфиром.

Указанный антипирен может вводиться в полимер в процессе синтеза: предпочтительно на завершающей стадии поликонденсации и (или) путем смешения с расплавом полиэфира при его переработке в иэделия. Антипирен может применяться в чистом виде и в смеси с синергическими добавками (например St) 0+, что позволя1 ет уменьшить количество основного компонента беэ снижения эффекта огнестойкости.

Пример 1. В реактор с мешалкой емкостью 0,5 л загружают 100 вес.ч. диметилтерефталата (ДМТ), 80 вес.ч. атиленгликоля (ЭГ), катализаторы переатерификации и поликонденсации - 0,04% (CH3COO)p Са и 0,03%5Ь О (по отношенйю к ДМТ), подают ток азота и поо вышают температуру до 150-160 С, при которой происходит растворение ДМТ в

ЭГ.

Реакцию переатерификации ведут 2 ч при 160-210 С, После отгонки метаноо ла температуру повышают до 240 С и отгоняют избыточный ЭГ. Затем темперао туру повышают до 285 С с одновременным набором вакуума до остаточного давления 1 мм рт.ст. Поликонденсацию ведут в течение 1,5 ч.

Полученный полиафир .формуют в мононить. Кислородныйиндекс,характеризующий огнестойкость жгутика, составляет 20,4.

Пример 2. Процесс получения

ПЭТФ проводят по примеру 1.

После завершения реакции поликон-.. .денсации в реактор подают ток азота: вводят 5% от веса ПЭТФ

СЕС,Н„ВО -И= Р(ОС,Нр,q, мелкодисперсный порошок белого цвета и производят перемешивание 5-10 мин.

Застывший полимер дробят, высушивают до содержания воды 0,005% и формуют в мононить.

Нить при внесении в пламя газовой горелки горит коптящим пламенем4при

6 464 У

Кислородный индекс составляет 28,5.

Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1

Образец

Исходный полиэфир

Полиафирная композиция, Полиафирная композиция

20,4

23,8

CGC Н SO МР(ОС Н 81 1

Ce C H, Go NP (OC H Вг

2 62 3Ъ

ССС Н 8О2МР(ОС Н СС 1

63 23

CEC6H4SO2Np (ОС Н2Вг 1

ССС H S02NP OC H+ÑÞ 3

С С Н 9О2 NP(OC6H )

Ь гекса(2,4-дибромпропил)фосфазен

27,8

Полиафирная композиция

30,0

31,2

-"Ь О

Полиафирная композиция

28,6

26,0

24,5

+по данным (3j

Эффектнновстьэтого или иногоспособа Кислородные индексы полиэфирной комогнестойкойотделкноцаниваетсяметодомКИ позиции, содержашей 15% антипирена при-, по абсолютному приросту этого показателя. ведены в табл. 2. выносе из пламени затухает. Кислородный индекс составляет 23,8, Пример 3. Процесс получения композиции ведут по примеру 2. В полимер вводят 15%C6Cðð-902-N=P(OC6H Вт ) от веса цолиафира. Кйслородный индекс 3 жгутика составляет 27,8.

Пример 4. Процесс получения композиции ведут по примеру 2. В полимер вводят 25% от веса полнафира 10

СЕС Нд-ЭО -Н=Р-(-ОС Н,СЕ,), Кислородный индекс составляет 30, G.

Пример 5. Процесс получения композиции ведут по примеру 2. В полимер вводят (от веса полиафира) 15%

GEC Н,-SO -N Р-(ОС Н Cg)..

Кислородный индекс составляет 28,6.

Пример 6. Процесс получения композиции ведут по примеру 2. В полимер вводят (от веса полиэфира) 15%.

С6С Н450 -N=Ð OC Н Ьг 1 и5%МзЯ.

Кислородный индекс составляет 31,2.

Пример 7. Процесс получения полиафира ведут по примеру 1. Крошку полиафира, высушенную до содержания воды 0,005%, загружают в стеклянный о реактор и плавят при 280-285 С под током азота.

После полного расплавления полиафира в реактор вводят 15% от веса полиэфиЗО ра CBC„.Н "ВО -¹P(OC.H ) и перемеши6 веют 5-10 мип.

После застывания полпафир дробят и формуют в мононить. Кислородный индекс жгутика составляет 26,0.

Пример 8. Процесс получения композиции ведут по примеру 2.

В полимер вводят (от веса полиафира)

10% антипирена формулы C6H SO2 N=PROC Н СЕ ),.

Кислородный индекс составляет 25,2.

Пример 9, Процесс получения композиции ведут по примеру 2.

B полимер вводят (от веса полиэфира)

15" антипирена формулы ВГ С6Н SO "N =

=Рамос Н2СЕ,1

Кислородный индекс соста вляет 30, 2.

Пример 10.Процесс получения композиции ведут по примеру 2.

B полимер вводят (от веса полнафира)

10% антипирена формугля В)-С Н, ЯО -N=

=Р (ОС6Н2СС 1,. -, Кислородный индекс составляет 26, 1.

Пример 11. Процесс получения композиции ведут по примеру 2.

В полимер вводят (от веса полиафира)

15% антипирена ВГ С6Н SO2 N=Р ОС6Н2Сф

654649

Таблица2

30,2

9,8

20,4

Предлагае мы и

Известный

f2)

6,6

19,5

26,1

33,9

26,9

7,0

24,5

18,4

6,1

Составитель E. Макарова

Редактор A. Соловьева Техред М. Петко Корректор И. Муска

Заказ 2250/2 Тираж 584 Подписное

ЦН ИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В изобретении описана негорючая волокнообразуюшая композиция, которая по своим огнестойким свойствам имеет преимушества перед аналогами.

Практическая реализация изобретения будет способствовать решению проблемы создания пожаробезопасных изделий из полимерных материалов, 25

Формула изобретения

Негорючая волокнообразуюшая полимерная композиция, содержашая полиэтилентерефталат и антипирен, о т л и ч а юш а я с я тем, что, с.целью повышения огнестойкости композиции,в качестве антипирена она содержит соединение обшей формулы

С Н < Х ., 9 О вЂ” N = Р - О Сб Н где Х и Y = Вг,<Е одинаковые или разные =0-3

N=Q 3, в количестве 5-25% от веса полиэфира.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании№ 1376381, кл. С 2 р, 1974.

2. Патент Великобритании№ 1348820, кл. С 3 К, 1974.

3. Патент США ¹ 3792117, кл. 260-864, 1974.