Огнестойкая композиция Советский патент 1992 года по МПК C08L23/00 C08J11/00 

Изобретение относится к химии.полимеров, в частности к области огнестойких полимерных материалов, и может быть использовано при производстве теле-, радиотехники, бытовых приборов и прочих объектов конструкционного назначения.

Известно, что для придания огнестойкости полимерным материалам в них вводят антипирены: хлор- и бромсодержащие органические соединения. С целью повышения их эффективности антипирены применяют совместно с синергистами, обычно оксидом сурьмы.

Однако оксид сурьмы является остродефицитным и дорогостоящим продуктом. При горении содержащие его композиции выделяют токсичные соединения в виде галоге- нидов сурьмы. Замена оксида сурьмы на другие синергисты поэтому является актуальной народнохозяйственной задачей.

Известна композиция, где для частичной замены оксида сурьмы предлагают использовать оксиды и гидроксиды металлов.

Однако эти соединения малоэффективны и не позволяют произвести существенную замену оксида сурьмы в полимерной композиции.

Известно использование для замены оксида сурьмы фосфата цинка.

Однако известная добавка также незначительно влияет на снижение горючести полимеров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является использование огнестойкой композиции,включающей термопластичный полимер, галогенсодер- жащее органическое соединение и сине- ргист - оксид титана.

XJ

Jb

00

Однако введение в композицию оксидов металлов, в частности оксида титана, в сочетании с галогенсодержащими антипи- ренами малоэффективно.

Целью изобретения является повыше- ние уровня огнестойкости, удешевление композиции и улучшение условий труда при ее изготовлении и эксплуатации.

Поставленная цель достигается использованием огнестойкой композиции, включа- ющей термопластичный полимер, галогенсодержащее органическое соединение исинергист, причем в качествесинерги- ста она содержит продукт гидролиза побочного продукта переработки лопарито- вых концентратов состава, мае. %:ТЮ(ОН)2 56-60; МН4+ 4-7; S042 18-20; Мд2+ 0,003- 0,005; Са2+ 0,003-0,005; ЗЮ2 0,006-0,001; AI3+ 0,02-0,03; Си2+ 0,0002-0,0005; Mr. 0,003-0,005; НаО 20-9; зола остальное, или его смесь с оксидом сурьмы в соотношении 1:9-9:1 при следующем содержании компонентов, мас.%: галогенсодержащее соединение 10-25: продукт гидролиза аммонийтитанилсульфата или его смесь с оксидом сурьмы в соотношении 1:9-9:1 5- 20; термопластичный полимер остальное.

Побочный продукт переработки лопа- ритовых концентратов имеет следующий состав, мас.%: ТЮ2+ 14-19; NI-T 6-10; S042 52-55; Na+ 2-1; Mg2+ 0,02-0,04; SiOa 0,03-0,04; AI3+0,04-0,02; Fe3 0,05-0,2; Cu2+ 0,005-0,002; Mn2+ 0,005-0,02; Са2 0,03- 0,05; Н20 16-10; зола остальное.

Продукт гидролиза представляет собой белый аморфный порошок или пасту и получается следующим образом. Побочный продукт переработки концентратов загружают в аммиачный раствор с концентрацией 5-9% до конечного рН 8. Выпавший продукт отделяют от маточника, промывают водой, сушат и измельчают до размера частиц не более 40 мкм,

В качестве галогенсодержащего соединения используют ароматические бромсо- держащие антипирены, например декабромдифенилоксид, гексабромбензол, производные тетрабромфталевой кислоты, циклические и алифатические бром- и хлор- содержащие, например гексабромциклодо- декан, гексабромбутен-2, хлорированный парафин, хлорсодержащие соединения на основе гексахлорциклопентадиена, например бармилон,дехлоран.

В качестве полимерной основы исполь-- зуют полиэтилен низкого и высокого давления, полипропилен, сополимеры этилена с винилацетатом или с пропиленом, полистирол, АБС-пластин.

В композицию дополнительно могут быть введены добавки: термостабилизаторы, например эфир 4,5-ди-трет-бутил-4-гид- роксифенилпропионовой кислоты и пентаэритрита (Иргано кс 1010) в количестве 0,5-1,0 мас.%; пластификаторы, например стеарат кальция (0,2-0,5 мас.%); наполнители, например тальк (5-20 мас.%); неорганические или органические пигменты и красители, например окись цинка (1-5 мас.%).

Примеры 1-23. Композицию изготавливают методом смешения расплава полимера с добавками в любом смесительном оборудовании с последующей грануляцией и формированием изделий методом литья под давлением.

Определение стойкости к действию пламени проводят по методике UL-94. Время поджигания и самостоятельного горения образцов фиксируют секундомером, каплеоб- разование - визуально. По методике определения огнестойкости образцы не должны гореть более 30 с, а падающие капли не должны обугливать оберточную бумагу и сосновую неоструганную доску, находящиеся на расстоянии 20 см от поджигаемого образца.

Составы композиций приведены в табл. 1; свойства композиций - в в табл. 2.

Формула изобретения

Огнестойкая композиция, включающая термопластичный полимер, галогенсодержащее органическое соединение и сине- ргист, отличающаяся тем, что, с целью повышения уровня огнестойкости, удешевления композиции и улучшения условий труда при ее изготовлении и эксплуатации, она в качестве синергиста содержит продукт гидролиза побочного продукта переработки лапоритовых концентратов состава, мас.%: ТЮ(ОН)2 56-60; NH4+4-7; S042 18-20; Mg2+ 0,003-0,005; Са2+ 0,003-0,005; SI02 0.006- 0,01; AI3+ 0,02-0,03; Си2+ 0,0002-0,0005; 0,003-0,005; hteO 20-9; зола - остальное, или его смесь с оксидом сурьмы в массовом соотношении 1:9-9:1 при следующем содержании компонентов, мас.%: галогенсодержащее соединение 10-25; указанный синергист или его смесь с оксидом сурьмы 5-20; термопластичный полимер остальное.

Продолжение табл. 1 г--

Компоненты1Содержание компонентов, мас.%, в составе

..J™-J±J±J ±JjJjJ JjJj J™J...Li2113к

Соотношение продукта гидролиза-J аммонийтитанил- сульфата к трех- окиси сурьмы - - - 9:1 1:1 - 9:1 - 7:3 2:1 2:3 1:1 - 3:1 5:1 1:9 1:1 Тальк- --8,6 20 - - 10 2k - 21 15 10 710 15 -10 5

Каолин---15 - - 5 - - - 15-15 - - 6

Окись цинка----1--2--------51---1,5 Стеарат каль-.

ция0.2 - - 0,5 - - - 0,5 --0,20,k Ирганокс 1010---- - 0,5 - - 1 - - 0,5 0,5 ----- -0,5 Двуокись тита-

на5Ю15--- -- - -J

Јь

СЛN3 1 Ю

QJ

0

Таблица2

Использование: в производстве теле-, радиотехники, бытовых приборов. Сущность изобретения: композиция состоит из 10-25% га л о ген со держащего органического соединения, 5-20% синергиста или его смеси с оксидом сурьмы и термопластичного полимера, причем синергист представляет собой продукт гидролиза побочного продукта переработки лапоритовых концентратов состава, мас.%: Ti(OH)2 56-60; NH/ .22+ 4-7; S04 18-20; Mg 0,003-0,005;- Са 0,003-0,005; 0,006-0,01; ,02-0,02. Си2+ 0,0002-0,0005; Mn2+ 0,003-0,005; Н20 20-9;зола - остальное, а в смеси с оксидом сурьмы его используют при массовом соотношении 1:9 - 9:1. 2 табл. (Л С