ОГНЕЗАЩИЩЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1994 года по МПК C08L23/12 C08L77/00 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/16 C08K3/36 C08K5/5317 

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности получению полимерных материалов с пониженной горючестью.

Огнезащитные полимерные композиции могут быть использованы в радиотехнике, самолетостроении, судостроении, а также при формовании огнезащищенных волокон и получении стеклопластиков.

Известны огнезащитные полимерные композиции на основе поликапроамида, включающие бораты или фосфаты металлов и оксидов металлов, в частности триоксид сурьмы и оксид алюминия.

Для повышения эффективности огнезащитного действия в композицию дополнительно вводят полибромированные алкены, алкендиолы и т.д.

Аддитивная добавка в полимере составляет преимущественно 8,0-20% от массы полимера.

Известно, что применение галогенорганических соединений приводит к повышению дымообразующей способности материала и, таким образом, ограничивает области применения огнезащитных полимерных композиций.

Известно использование составов, включающих диамид метилфосфоновой кислоты и хлорид аммония, для получения огнезащитных текстильных материалов из смеси целлюлозных и полиэфирных волокон.

Данный состав при введении его в ПКА композиции не обеспечивает получения огнезащитных материалов.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту является композиция, включающая до 15% синтетического силиката, содержащего до 70% SiO₂ и 10-45% MgO и СаO. В качестве полимерных термопластов используют, в частности, найлон-6 (поликапроамид) и полипропилен. Существенным недостатком указанной композиции является высокое содержание низкомолекулярного наполнителя, вызывающего понижение прочности.

Целью изобретения является повышение огнезащитных свойств полимерной композиции.

Представленная цель достигается тем, что в качестве неорганического соединения кремния композиция содержит SiO₂ и дополнительно диамид метилфосфоновой кислоты (ДАМФК) и хлорид аммония (NH₄Cl) при соотношении ДАМФК : NH₄Cl, равном 1 : 0,8, при следующем содержании компонентов композиции, мас. % : Двуокись кремния 2-3 Диамид метилфосфо- новой кислоты 10-12,5 Хлорид аммония 8-10 Алифатический поли- амид или пропилен Остальное
В соответствии с изобретением используют: диамидметилфосфоновой кислоты структурной формулы
CH₃- двуокись кремния - аэросил А-300 (ГОСТ 14922-77), хлорид аммония NH₄Cl (ГОСТ 3773-60),
В композицию вводят полимерное связующее:
поликапроамид - ПКА 6-210/310 (ОСГ 6-06-09-83),
мол. масса - 14500-15000,
полипропилен а ПП (ТУ 6-05-1756-78 марка 21130),
молекулярная масса 400000 - 450000.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. Композиция, включающая 75,5 г ПКА, 2,0 г SiO₂, 12,5 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl, подается в шнековый экструдер, состоящий из пяти зон. Формование проводится при следующих температурах по зонам: I зона - 240^о, II зона - 230^о, III зона - (вал смесителя) - 170^оС, IV зона (загрузочный шнек) - 170^оС, V зона (фильерная головка) - 250^оС. Число оборотов шнека - 200-240 об/мин. Композиция подается в первую зону экструдера, продвигается по шнеку, в котором происходит плавление ПКА, смешение компонентов и их гомогенизация. Гомогенный расплав с добавками через промежуточную зону поступает в фильерную головку. Свежесформованная жилка охлаждается в ванне с водой (+18-25^оС) и поступает на тянущее устройство. Толщина жилки регулируется числом оборотов тянущих валков.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, но 79 г ПКА смешивают с 30 г SiO₂, 10 г ДАМФК, 8 г NH₄Cl и используют для формования пластиков или жилки.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1, по соотношению компонентов: 4,0 г SiO₂, 12,5 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl смешивают с 73,5 г ПАН.

П р и м е р 4. Аналогично примеру 1, 76,7 г ПКА смешивают с 0,8 г SiO₂ и 12,5 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl. Формование пластиков в шнековой машине.

П р и м е р 5. Аналогично примеру 1,70 г ПКА смешивают с 3,0 г SiO₂, 12,5 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl и загружают в бункер шнековой машины для формования жилки.

П р и м е р 6. 74,5 г ПКА смешивают с 3,0 г SiO₂, 12,4 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl и загружают в бункер шнековой машины для формования жилки.

П р и м е р 7. Аналогично примеру 1. Композицию, включающую 77,5 г ПКА, 12,5 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl применяют для формования пластиков.

П р и м е р 8. Аналогично примеру 1. К 75 г ПКА добавляют 25 гSiO₂и после перемешивания применяют для формования пластиков.

П р и м е р 9. Аналогично примеру 1. 75,5 г ПП смешивают с 2,0 г SiO₂, 12,5 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl и подают в экструдер шнековой машины.

П р и м е р 10. Аналогично примеру 1 получают композицию, включающую 79 г ПП, 23,0 г SiO₂, 10 г ДАМФК, и 8 г NH₄Cl используют для формования жилки.

П р и м е р 11. Аналогично примеру 9. 73,5 г ПП смешивают с 4,0 г SiO₂, 12,5 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl и применяют для формования пластиков.

П р и м е р 12. Аналогично примеру 9. 76,7 г ПП смешивают с 0,8 г SiO₂, 12,5 ДАМФК и 10 г NH₄Cl.

П р и м е р 13. 70 г ПП крошек смешивают с 3,0 г SiO₂, 15 г ДАМФК и 12 г NH₄Cl и используют для формования пластика.

П р и м е р 14. 74,5 г ПП смешивают с 3,0 г SiO₂, 12,5 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl.

П р и м е р 15. Композиция, содержащая 77,5 г ПП, 12,5 г ДАМФК и 10 г NH₄Cl, применяется для формования пластика.

П р и м е р 16. Композицию, содержащую 75% ПП и 25 SiO₂, перерабатывают на шнековой машине.

П р и м е р 17 (прототип). Композиция, содержащая 50 г ПП, 15% синтетического силиката (содержание SiO₂ до 70%) и 50% NH₄Cl перерабатывается на шнековой машине.

Результаты, полученные при использовании композиции, приведены в табл. 1 и 2.

Как видно из приведенных данных, получение огнезащитной полимерной композиции обеспечивается содержанием в ней SiO₂ 2-3, ДAМФК 12-10, NH₄Cl 10-8% , при этом установлен факт синергетического повышения огнезащитных свойств полимерного материала в присутствии кремний и фосфорсодержащих соединений.

Предлагаемая композиция имеет то преимущество, что введение в нее оксида кремния приводит к повышению прочности изделий, в частности ПКА жилки.

Использование: получение полимерных материалов. Сущность изобретения: композиция содержит следующие компоненты, мас.%: двуокись кремния 2 - 3; диамид метилфосфоновой кислоты 10 - 12,5; хлорид аммония 8 - 10; алифатический полиамид или пропилен остальное, причем диамид метилфосфоновой кислоты и хлорид аммония используют в соотношении 1 : 0,8 соответственно. 2 табл.

ОГНЕЗАЩИЩЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая алифатический полиамид или полипропилен и неорганическое соединение кремния, отличающаяся тем, что в качестве неорганического соединения кремния композиция содержит двуокись кремния и дополнительно диамид метилфосфоновой кислоты и хлорид аммония, взятые в соотношении 1 : 0,8 соответственно, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:
Двуокись кремния 2 - 3
Диамид метилфосфоновой кислоты 10,0 - 12,5
Хлорид аммония 8 - 10
Алифатический полиамид или полипропилен Остальное