Полимерная композиция

 

ОПИСАЛИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>i>795496

К llATEHTY (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 270577 (21) 2485655/05 (23) Приоритет — (32) 280576 (31) 23748-A/76 (33) Италия

Опубликовано 07.01.81.Бюллетень N> 11

Дата опубликования описания 07,0181

Р1)М. К .

С 08 L 23/02

С 08 К 3/32

С 08 К 5/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.74. .046.3(088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Гвидо Бертелли, Пьерпаоло Рома и Ренато Локателли (Италия) Иностранная фирма

"Монтэдисон С.п,A." (Италия) (71) Заявитель (54 ) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОВ ИЦИЯ

Изобретение относится к самозатухающим композициям, основу которых составляют полимеры или сополимеры олефинов.

Известны различные полимерные композиции, включающие для повышения огнестойкости металлы, в частности сурьму, в сочетании с нетеплостойкими галоидзамещенными соединениями, например, хлорпарафином (1) .

Сочетание галоидзамещенного соединения с металлом дает удовлетворительные результаты в отношении приобретения полимерами самогасящих характеристик, но при этом возникают коррозия при обработке материалов и значительное увеличение токсичных дымов и газов в случае возникновения пожара. Кроме этого, удовлетворительная степень самогашения достигается только при высокой концентрации подобных добавок.

Наиболее близкая к изобретению по технической сущности и достигае- 25 мому результату полимерная композиция, включающая моно- или сополи- .мер пропилена и огнестойкую добавку„ состоящую из полифосфата аммония формулы (NH PO )» где и от 50 до 30

100, и дипентаэритрана меламина. В композицию. вводят также неорганичес кий наполнитель типа двуокиси титана или каолина )2). Такая композиция недостаточно огнестойкая, она включает по крайней мере три компонента.

Цель изобретения — повышение огнестойкости композиции.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая полифосфат аммония (МН „РОЗ )„, где п от 50 до 100, и азотсодержащее соединение, в качестве последнего содержит соединение, выбранное из группы, включающей этилентиомочевину, гексагидродиримидин-2-он, гидантоин, полиамид и продукт взаимодействия этиленмочевины, этилентиомочевины или гексагидрапиримидин-2-она с формальдегидом при их молярном соотно- . шении соответственно 1:2, а полимер выбран из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, полистирол, акрилонитрилбутадиенстирольный сополимер, полиамид и смесь полипропилена и этиленпропиленового каучука, взятых в соотношении 3:5, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

795496

Полифосфат аммония. 15-20

Азотсодержащее соединение 3-15

Полимер Остальное

Состав полифосфатов имеет указанную выше формулу, в которой п достаточно большое для обеспечения низкого уровня растворимости их в воде и практически единственный состав, который соответствует формуле метафосфата (ЙН,„РО>.)„.

Примером подобнйх полифосфатов являются полифосфаты торговой марки

"альбаплас AP 95" (производится и продается фирмой Бенкизер Кнапсак

GmbH).. Другим примером полифосфата является продукт торговой марки

ФОС-ЧЕК Р/30 (Компания Монсанто

Кемикл) с аналогичным составом.

Лзотсодержащие соединения предпочтительно испольэовать в виде продукта взаимодействия с формальдегидом. Подобные продукты имеют то преимущество, что они не имеют неприятного запаха, растворимы и более совместимы с добавляемыми к ним полимерами. Получение их обеспечивается известными способами. Так, например, чтобы получить. продукт взаимодействия этилентиомочевины с формальдегидом этилен) тиомочевину растворяют в воде в количестве 50 г/л, обрабатывают кислотой до величины рН 2 путем добавления разбавленной кислоты (например, серной или фосфорной), нагревают до

90 С, после чего 37%-ный водный раствор формальдегида по каплям вливают в раствор этилентиомочевины при

90ОС,,интенсивном перемешивании до тех пор, пока молярное соотношение формальдегид:этилентиомочевины не достигнет 2:1. Полученный осадок в виде. очень мелкого порошка фильтруют,промывают водой и высушивают.

Композиция по изобретению может быть получена обычными способами.

Так, например, полимеры и огнезащитйые добавки смешивают в лопастной мешалке типа Бенбери при температуре.пластикации полимера. Полученную смесь обрабатывают в экструдере при температуре, наиболее подходящей для получения гранулированного продукта, подобная температура изменяется в зависимости от функции полимера.

Для определения свойств самогашения полимерных композиций поступают следующим образом. Гранулированный продукт раскатывают в пластинй толщиной 3 мм с помощью небольшого пресса типа Карвер, который производит,.операцию в течение. 7 мин под давлением

5 (О

40 кг/см - и при соответствующей температуре, которая может меняться в зависимости от вида полимера.

Величину самозатухания определяют на полученных таким образом пластинах или путем измерения (в соответствии со стандартом ASTM 0-2863) кислородного индекса, который показывает минимум процентного содержания кислорода в смеси с азотом, необходимого для постоянного горения образца, или путем приложения станцартов Ui -94. Стандарты UL 94 предназначены для различных условий эксперимента и позволяют классифицировать образец при различном уровне самозатухания.

П.р и м е р. Проводят испытания на вертикальное горение, которое позволяет классифицировать материал при понижающих уровнях 94V-0, 94V-1 и 947-2.

Образец, зажатый соответствующим устройством в вертикальном положении, поджигают снизу, причем проводят две попытки поджога (с двух сторон образца), каждая протяженностью по 10 с. Три указанных уровня самогашения могут быть охарактеризованы следующим образом:

947-0 — в течение свыше 10 с после каждого поднесения огня не наблюдается:загорание образца или падение горящих частиц. Кроме этого, общее время..зажигания не превышает 50 с для 10 попыток на 5 образцах.

94Ч-1 — время зажигания допускается до 30 с для отдельиого образца и до 250 с для 10 попыток на 5 образцах. Даже при таком уровне не наблюдается отделение от образца го-. рящих частиц.

94U -2 — время зажигания то же, что и при уровне 94Ч-1, но допускается. выпадение горящих частиц.

В табл. 1 и 2 приведены полученные результаты с полипропиленом (табл. 1), полиэтиленом, полистиролом, акрилонитрилбутадиенстирольным сополимером (смолой АБС), полиамидом и смесью полипропилена и резиной (ЭПДМ) из этиленпропиленового каучука (табл. 2).

Гомо- и сополимеры пропилена, содержащие, кроме полифосфата аммония, дипентаэритрит и меламин (согласно известного уровня техники), обладают меньшей огнестойкостью: значения: кислородного индекса находятся в интервале 18-26 и становятся еще более низкими, если отсутствует неорганический HB олнитель.

795496

Компонент и Рецептура, вec.ч.

1 2 3 4, 5 6 7 14 15

Полипропилен

75 75 75 80 70 70 75 80 75 70 75 73 73 75 70

Альбаплас

AP 95 (полифосфат аммония) 17 17 17

Гексагидропиримидин— 2-он 8

Гидантоин

8 3

Найлон 6, размолотый

15

Найлон 66, размолотый

8 5

Этилентиомочев ина

10 12

8 10 7. 8 5

Кислородный индекс 28 27 32,5 29,5 27 27 32 28,5 28 31 32,5 33,5 30,5 33,5 35

1 4-0 Ч-0 Ч- 0 Ч-0 Ч-0

V-.0 у;-0 V-0 Ч-0

Таблица 2

Композиции на основе полиэтилена, полистирола, смолы АБС, полиамида или смеси полипропилена с резиной ЕРДМ.

Компонент и показатель

Полиэтилен

Полистирол

Гексагидропиримидин-2-он с формальдегидом

Этилентиомочевина с формальдегидом

Этилентиомочевина с формальдегидом

UL-94 (толцина образца

1/8 дюйма) Таблица1

Композиции на основе полипропилена

17 15 15 17 15 15 18 17 17 20 17 15

Рецептура, вес.ч.

16 17 18 19 . 20 21 22 23

795496

Продолжение табл.

Рецептура вес ч

Компонент и показатель

16 17 18 19 20 21 22 23

Смола ABC

Полиамид из капролактама

Смесь полипропилена с резиной

EPDM

Албаплас AP 95 (полифосфатаммония) 20 20 20 15 17 17 17 17

15 15 15

Этилентиомочевина

Гексагидропиримидин-2-он с формальдегидом

Этиленмочевина. с формальдегидом

8 8 8 8

28 27 28,5 27,5 27,5 26,5 28,5 32

Кислородный индекс

О --94 (толщина образца 1/8 дюйма) Ч-Î Ч-O Ч-О Ч-О М-O V-O Ч-0 Ч -O

Формула изобретения

Составитель В. Балгин

Редактор Л. Ушакова Техред Е. Гаврилешко,.Корректор Г. Решетник

Заказ 9505/8 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д . 4/5

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

Полимерная композиция, включающая полифосфат аммония формулы (NH)„, где и от 50 до 100, и азотсодержащее соединение, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения огнестойкости композиции, она содержит азотсодержащее соединение, выбранное из группы, включающей этилентиомочевину, гексагидропиримидин-2-он, гидантоин, полиамид и продукт взаимодействия этиленмочевины, этилентиомочевины или гексагидропиримидин 2-она с формальдегидом при их молярном соотношении соответственно

1:2, а полимер выбран из группы, Йключающей полиэтилен, полипропилен, полистирол, акрилонитрилбутадиенсти30 рольный сополимер, полиамид и смесь полипропилена и этиленпропиленового каучука, взятых в соотношении 3:5, при следующем соотношении компонен.тов, вес.Ъ:

Полифосфат аммония 15-20

Азотсодержащее соединение 3-15

Полимер Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Производство и применение огнестойких полимеров в СССР и за рубежом. М., НИИТЭХИМ, 1971, вып.б, с.13, 45 2. Патент CIIIA Ф 3810862, кл. 260-42.45, опублик. 1974 (прототип).