ОГНЕЗАЩИЩЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1997 года по МПК C08L25/04 C08K13/02 C09K21/02 C08K13/02 C08K3/32 C08K5/521 C08K5/529 

Изобретение относится к огнезащищенной полимерной композиции, содержащей полимер стирола и антипирен.

Красный фосфор и фосфоросодержащие соединения в отдельности способны придавать антипиреновые свойства некоторым полимерным материалам, например полиамидам. В то же время они не придают таких свойств другим материалам, например полимерам на основе стирола и некоторым полиолефинам. Для каждого обрабатываемого полимера должно быть найдено "критическое" значение содержания антипиреновых добавок, выше которого воспламеняемость полимера может быть в действительности выше и ниже которого не может быть достигнута приемлемая степень невозгораемости.

Ближайшим аналогом композиции настоящего изобретения является патент США 4333869, где описано, что определенная огнезащитная композиция на основе фосфата эффективна в полипропилене при загрузке 25% и в полистироле при загрузке 35% Это слишком большое количество добавки и неудобно в применении.

Автор неожиданно обнаружил, что смесь красного фосфора с фосфоросодержащим соединением приводит к эффективному и экономичному замедлению горения стироловых полимеров.

Соответственно данное изобретение относится к огнезащищенной полимерной композиции, содержащей полимер стирола и в качестве антипирена водонерастворимый фосфат, выбранный из группы соединений, включающей ортофосфат меламина, пирофосфат меламина, полифосфат аммония и этилендиаминфосфат, и синергитическую добавку, отличающейся тем, что она содержит в качестве синергитической добавки красный фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

полимер стирола 100
Водонерастворимый фосфат, выбранный из группы соединений, включающей ортофосфат меламина, пирофосфат меламина, полифосфат аммония и этилендиаминфосфат от 0,5 до 20,0
Красный фосфор от 0,5 до 10,0
Предпочтительно она содержит от 2 до 20 мас.ч. названного водонерастворимого фосфата и от 2 до 10 мас.ч. красного фосфора или от 5 до 20 мас.ч. названного водонерастворимого фосфата и от 5 до 10 мас.ч. красного фосфора на 100 мас.ч. полимера стирола.

В качестве полимера стирола она содержит гомо- или сополимер стирола, выбранный из группы соединений, включающей сополимер стирола с бутадиеном, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, блоксополимер стирол-бутадиен-стирол и сополимер стирола с акрилонитрилом.

Композиции, соответствующие данному изобретению могут также включать общепринятые добавки, обычно используемые в производстве пластичных материалов, такие как термостабилизаторы, светостабилизаторы, антиоксиданты, антистатические добавки, пигменты, наполнители, смазочные вещества, пластификаторы, добавки, увеличивающие ударопрочность, сшивающие агенты и вспомогательные вещества, применяемые при переработке.

Образец антипиреновой полимерной композиции толщиной (0,317 см) удовлетворяет требованиям теста V UL-94 стандарта.

Предпочтительные осуществления данного изобретения проиллюстрированы при помощи следующего примера:
В примерах с 1 по 3 порошкообразный полистирол (High Impact Grade Neste SB 735) обрабатывали 2-килограммовыми порциями с указанными добавками и смесями. Получение осуществляли в двухшнековом экструдере Betol при 240^oC.

Полоски экстрадированного материала с толщиной от 0,793 до 6,35 мм исследовали на возгораемость с помощью теста, предусмотренного в American National Standard UL-94V и Limiting Oxygen теста, предусмотренного в ASTM D2863-77.

Три примера, иллюстрирующие изобретение, приведены в таблице 1 как примеры с 1 по 3. Сравнительные примеры 1 и 2 показывают действие красного фосфора как такового и красного фосфора в смеси с меламином на возгораемость полистирола.

Следующие три примера, иллюстрирующие данное изобретение, приведены в таблице 2 как примеры с 4 по 6. Сравнительные примеры с 3 по 5 показывают влияние красного фосфора как такового на соответствующие полимеры.

В примерах с 4 по 6 действие смеси красный фосфор-меламин было оценено для трех стироловых полимеров.

Были использованы следующие марки полимера:
Ударопрочный полистирол (УППС) ВР 4230
Акрилонитрил/бутадиен/стирол (АБС) Lucky 151
Стирол/акрилонитрил (САН) Enichem Kostil AFL-2000PA
В этих примерах партии по 500 г обрабатывали в двухшнековом экструдере Prism Laboratory. Отлитые образцы экструдированного материала испытаны как в примерах с 1 по 3 и результаты представлены в таблице 2.

Использование: в производстве огнезащищенных полимерных материалов. Сущность изобретения: гнезащищенная полимерная композиция содержит, мас.ч.: гомо-или сополимер стирол 100, водонерастворимый фосфат, выбранный из группы соединений, включающий о-фосфат меламина, пирофосфат меламина, полифосфат аммония и этилендиаминфосфат 0,5-20,0, красный фосфор 0,5-10,0. Свойства полимера: кислородный индекс 23,2-23,9%, по методу UL 94 негорючий или самозатухающий. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Огнезащищенная полимерная композиция, содержащая полимер стирола и в качестве антипирена водонерастворимый фосфат, выбранный из группы соединений, включающей ортофосфат меламина, пирофосфат меламина, полифосфат аммония и этилендиаминфосфат, и синергитическую добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве синергитической добавки красный фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Полимер стирола 100
Водонерастворимый фосфат, выбранный из группы соединений, включающей ортофосфат меламина, пирофосфат меламина, полифосфат аммония и этилендиаминфосфат 0,5 20,0
Красный фосфор 0,5 10,0
2. Композиция, отличающаяся тем, что она содержит 2 20 мас.ч. названного водонерастворимого фосфата и 2 10 мас.ч. красного фосфора на 100 мас.ч. полимера стирола.