ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ Российский патент 1995 года по МПК C08L23/12 C08L75/02 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/20 C08K5/02 C08K5/13 

Описание патента на изобретение RU2039771C1

Изобретение относится к полимерным материалам с повышенной стойкостью к горению и термоокислительному старению и может быть использовано при изготовлении деталей теле-, радио- и светотехники, изделий электротехнического назначения.

Известно использование циклоалифатического броморганического замедлителя горения гексабромциклододекана, в частности 3 мас. гексабромциклододекана в сочетании с 1-2 мас. трехокиси сурьмы, способны обеспечить материалу полипропилену класс горючести V-2 по UL-94 [1]
Недостатком данной композиции является то, что материал не может быть отнесен к классу V-0 или V-1 из-за каплепадения.

Известна полимерная композиция с повышенной стойкостью к горению, включающая полипропилен, гексабромциклододекан и трехокись сурьмы [2]
Недостатком данной композиции является сравнительно низкая стойкость к горению, составляющая класс V-2 по методу UL-94.

Известна полимерная композиция с пониженной горючестью, включающая полипропилен, гексабромциклододекан, трехокись сурьмы и химическую добавку 2,4,6-триамино-симм-триазин следующего состава, мас. гексабромциклододекан 8,0-16,0; трехокись сурьмы 4,0-8,0; 2,4,6-триамино-симм-триазин (меламин) 2,0-5,0; полипропилен остальное [3]
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является полимерная композиция с пониженной горючестью, включающая, мас. полипропилен (стабилизированный по 16 рецептуре (Ирганокс) 86,0; гексабромциклододекан 8,0; трехокись сурьмы 4,0 и химическая добавка меламин 2,0 [4]
Недостатками данных композиций являются низкая стойкость к горению, составляющая класс ПВ-2 (по принятому в 1989 году методу определения стойкости к горению по ГОСТ 28157-89); низкая стойкость к термоокислительному старению (ТОС), составляющая от 0,5 до 6 сут при 150оС (по ГОСТ 26996-86 п. 5.12) в зависимости от содержания фенольного термостабилизатора, а следовательно, невозможность использования данных композиций в изделиях электротехнического назначения, где стойкость ТОС должна быть не менее 7 сут, и в конденсаторах, где ТОС не менее 15 сут.

Технической задачей изобретения является повышение стойкости композиции к горению и термоокислительному старению при сохранении физико-механических, тепло-физических и электрических показателей композиции на должном уровне.

Поставленная техническая задача обеспечивается тем, что известная композиция, включающая полипропилен, фенольный термостабилизатор, гексабромциклододекан, трехокись сурьмы и химическую добавку полиметиленкарбамид, при следующем соотношении компонентов, мас. Гексабромциклододекан 6,0-16,0 Трехокись сурьмы 3,0-8,0 Фенольный термо- стабилизатор 0,2-1,5 Полиметиленкарбамид 4,0-14,0 Полипропилен Остальное
Для экспериментальной проверки заявляемого состава композиции были подготовлены 12 смесей ингредиентов, из которых 6 показали оптимальные результаты (см. табл.1,2, пример 13 по прототипу, примеры 14-17 по аналогу).

В качестве компонентов используют: изотактический полипропилен по ГОСТ 26996-86, в качестве антипиренов гексабромциклододекан в виде порошка с содержанием связанного брома не менее 70% по ТУ 6-47-06-89 и трехокись сурьмы в виде порошка по ТУ 48-14-2-82.

Используемая химическая добавка полиметиленкарбамид (ПМК) побочный продукт производства карбосмол (по ТУ 6-05-211-1448-87), представляет собой белый порошок с насыпной массой 460-520 г/л, средний размер частиц 40 мкм.

ПМК имеет следующую структурную формулу:
NH2-NH-CH2- CH OH где n 2-50.

Содержание азота в ПМК ≈ 35 мас. показатель белизны ПМК ≈ 90-95 усл.ед.

В качестве термостабилизатора используют эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрооксифенилпропионовой кислоты и пентаэритрита (Ирганокс 1010-импорт) или ди-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил)пропилфталат (Фенозан-43) по ТУ 88-15326-03-90 (ПО "Алтайхимпром"). Композиции готовят в смесителе типа Бенбери при температуре 160-180оС в течение 10 мин. Полученные композиции гранулируют на экструдере типа "Brabender" и отливают из нее образцы для испытаний. Определение предела текучести при растяжении проводят по ГОСТ 11262-80 и п. 4.4 ТУ 301-05-35-90. Электрическую прочность при частоте 50 Гц определяют по ГОСТ 6433-71 и п. 4.5 ТУ 301-05-35-90. Показатель белизны определяют на фотоэлектрическом блескомере типа ФБ-2 по ГОСТ 896-69. Термостабильность при 200оС определяют по ГОСТ 14041-68. Устойчивость композиции к термоокислительному старению определяют по ГОСТ 26996-86. Определение стойкости композиции к горению определяют по ГОСТ 28157-89 и п. 4.7 ТУ 301-05-35-90.

Представленные результаты показывают, что композиция предлагаемого состава (примеры 2-7 табл.1,2) на основе полипропилена с использованием в качестве химической добавки полиметиленкарбамида обладает повышенной стойкостью к горению и составляет ПВ-0, кроме того, повышается стойкость к термоокислительному старению и составляет 170 ч (пример 5 табл.2), 540 ч (пример 7 табл. 2), при сохранении других показателей композиции на должном уровне. Повышение стойкости композиции к горению объясняется вероятно тем, что химическая добавка полиметиленкарбамид в данном сочетании ингредиентов проявляет антипирирующий эффект, который можно вероятно объяснить усиленным коксообразованием на поверхности горящего материала, а также выделением негорючего газа азота при термическом разложении полиметиленкарбамида.

Эффект повышения стойкости заявляемой композиции к термоокислительному старению при введении в нее полиметиленкарбамида обусловлен тем, что ПМК является более эффективным акцептором HBr и других продуктов разложения гексабромциклододекана, чем меламин, поскольку обладает более развитой структурой поверхности и наряду с чисто химическим взаимодействием проявляется сильное адсорбционное взаимодействие.

Использование изобретения позволит получить композицию полипропилена, имеющую стойкость к горению класса ПВ-0 и стойкость к термоокислительному старению более 170 ч и до 540 ч.

Похожие патенты RU2039771C1

название год авторы номер документа
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ 1995
  • Раткевич Леонид Иванович[Ru]
  • Нелюбин Борис Викторович[Ua]
  • Строков Вадим Константинович[Ru]
  • Кузьмин Анатолий Георгиевич[Ru]
  • Иванчура Валерий Львович[Ru]
  • Кудинов Сергей Александрович[Ru]
RU2103285C1
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ 1993
  • Раткевич Л.И.
  • Чернов А.Е.
  • Строков В.К.
RU2079521C1
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ОЛИГОМЕРНЫЕ 4-ХЛОР-9-АРИЛОКСИ-3,5,8,10-ТЕТРАОКСА-4,9-ДИФОСФОСПИРО-[5,5]-УНДЕКАНЫ В КАЧЕСТВЕ СИНЕРГИСТОВ ДЛЯ ФЕНОЛЬНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ ПОЛИМЕРОВ 1993
  • Крысин А.П.
  • Волков А.М.
  • Хлебникова Т.Б.
  • Рыжикова И.Г.
  • Хлебников Б.М.
  • Валиуллина Г.А.
  • Юртаев О.Н.
  • Майер Э.А.
  • Кобрин В.С.
RU2087495C1
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2000
  • Архиреев В.П.
  • Кочнев А.М.
  • Галибеев С.С.
  • Шкаликова Р.Р.
RU2177012C1
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2002
  • Гафаров А.М.
  • Галибеев С.С.
  • Кочнев А.М.
  • Архиреев В.П.
RU2233297C1
СОСТАВ ПОЛИМЕРНОГО ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО МАТЕРИАЛА 2006
  • Струк Василий Александрович
  • Кравченко Виктор Иванович
  • Костюкович Геннадий Александрович
  • Авдейчик Сергей Валентинович
  • Чекель Александр Владимирович
  • Овчинников Евгений Витальевич
RU2305117C1
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ САМОЗАТУХАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2008
  • Мещанов Геннадий Иванович
  • Пешков Изяслав Борисович
  • Васильев Евгений Борисович
  • Паверман Наталия Григорьевна
  • Каменский Михаил Кузьмич
  • Зайцева Тамара Леонидовна
  • Козельцев Вадим Львович
  • Завадский Федор Юрьевич
  • Виноградов Алексей Валентинович
  • Кузнецов Виктор Степанович
RU2369931C1
ОГНЕСТОЙКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1998
  • Графкин Б.Н.
  • Батурина Е.Н.
  • Сиротинин А.С.
  • Пономарев А.Н.
  • Пиняев А.Ф.
RU2145968C1
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТАЯ ДРЕВЕСНО-НАПОЛНЕННАЯ ПЛАСТМАССА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 1995
  • Жданова Т.Д.
  • Миронов В.С.
  • Коташевская Г.В.
  • Коршун О.А.
  • Быкова О.Н.
RU2081135C1
СОСТАВ КОМПОЗИЦИОННОГО ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО МАТЕРИАЛА 2006
  • Струк Василий Александрович
  • Кравченко Виктор Иванович
  • Костюкович Геннадий Александрович
  • Авдейчик Сергей Валентинович
  • Чекель Александр Владимирович
RU2309964C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 039 771 C1

Реферат патента 1995 года ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ

Использование: изготовление деталей теле-, радио- и светотехники и электротехнического назначения из полимерного материала с повышенной стойкостью к горению и термоокислительному старению. Сущность изобретения: полимерная композиция, включающая полипропилен, гексабромциклододекан, трехокись сурьмы, фенольный термостабилизатор и химическую добавку, в качестве химической добавки содержит полиметиленкарбамид при следующем соотношении компонентов, мас. гексабормциклододекан 6,0 16,0; трехокись сурьмы 3,0 8,0; фенольный термостабилизатор 0,2 15; полиметиленкарбамид 4,0 14,0; полипропилен
остальное. Использование композиции полипропилена указанного состава позволяет изготавливать различные детали, имеющие стойкость к горению класса ПВ О и стойкость к термоокислительному старению более 170 и до 540 ч. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 039 771 C1

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ, включающая полипропилен, гексабромциклододекан, трехокись сурьмы, фенольный термостабилизатор и химическую добавку, отличающаяся тем, что она в качестве химической добавки содержит полиметиленкарбамид при следующем соотношении компонентов, мас.

Гексабромциклододекан 6,0 16,0
Трехокись сурьмы 3,0 8,0
Фенольный термостабилизатор 0,2 15,0
Полиметиленкарбамид 4,0 14,0
Полипропилен Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2039771C1

Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Прибор для исправления снимков рельефа местности 1921
  • Максимович С.О.
SU301A1
Способ приготовления консистентных мазей 1919
  • Вознесенский Н.Н.
SU1990A1

RU 2 039 771 C1

Авторы

Раткевич Л.И.

Иволгин В.Я.

Алексеев В.Е.

Снегирев В.И.

Братчиков А.В.

Гилимьянов Ф.Г.

Юртаев О.Н.

Кудинов С.А.

Попова Н.И.

Колесниченко М.В.

Максимова Н.В.

Волков А.М.

Рыжикова И.Г.

Даты

1995-07-20Публикация

1993-03-29Подача