Концентрат антипиренов Советский патент 1992 года по МПК C08L53/02 C08K5/03 C08K3/22 

Изобретение относится к полимерным композициям, а именно к концентрату антипиренов на основе ударопрочного полисти- рола, используемому для получения трудногорючих композиций стирольных пластиков, которые могут найти применение для изготовления трудногорючих изделий для электроники, электротехники, телерадиотехники, изделий строительного назначения и других областей народного хозяйства.

Известен концентрат антипирогенных добавок, вводимых в полиофины, состоящий из полиолефина в качестве связующего, и основных компонентов - галоидоорганического антипирена, антипи- рена-синергиста (оксиды или сульфиды сурьмы, а также Bi, As, Zn, Ti).

Недостатком данного технического решения является высокая температура переработки при изготовлении концентрата из-за низкой текучести композиции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является концентрат антипиренов, состоящий из 45-55% блоксополимера стирола (50-80%) и алкадиена (50- з 20%), 30-45% галогенорганическго антипирена (бромированного дифенилового эфира С/1 (ДБДФО, ОБДФО); антипирена - синерги- f ста 10-25% триоксида сурьмы и 0,05-5% модификаторов, в том числе 0,05-0,15% ан- 3 тиоксиданта.

Однако недостатком прототипа является высокая температура переработки при. изготовлении концентрата из-за текучести j композиции, основой которой является ис- J ходный стирольный сополимер, которому ОЗ придается пониженная горючесть за счет Јь введения данного концентрата антипире- нов. Это является также причиной невысо- s кой степени наполнения концентрата антипирогенными добавками (55-45%). К недостаткам относится также получение де- ффектной поверхности стирольного пластика, связанной с разбеливающим эффектом и плохим распределением триоксида сурьмы в полимерной матрице. На поверхности окрашенного пластика наблюдаются белые точечные включения из агломератов нераспределившихся частиц триоксида сурьмы, которые не видны только на белом фоне или

при окрашивании материала в черный цвет. Именно этим фяк объясняется выпуск трудногорючего ударопрочного полистирола УПС 825ТГ только черного или темно-серого цветов.

Целью изобретения является упрощение технологии переработки концентрата антипирогенных добавок и технологии получения трудногорючих пластиков на основе концентратов антипиренов, повышение текучести расплава, исключение разбеливающего эффекта антипирена-синергиста.

Указанная цель достигается тем, что концентрат антипиренов, включающий га- логеноорга нический антипирен, антипире- на-синергиста и блоксополимер стирола и алкодиена, в качестве блоксополимера стирола и алкодиена он содержит дивинилсти- рольный термоэластопласт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Галогенорганический

антипирен25-55

Антипирен синергист10-25

Дивинилстирольчый

термоэластопластОстальное

В качестве галогенорганического анти- пирека могут быть использованы соединения из следующего ряда или их смеси: тетрабромдифенилолпропзн, дека- или ок- табромдифен локсид. диглицидный эфир тетрабромдмфенилолпропана или продукт его конденсации с анилином, продукт бро- мирования 1,1-дихлср-2.2-ди{хлорфе- нил)эгмлена (редант-2). В качестве антипирена-сиьергиста могут быть использованы соединения из следующего ряда или АХ смеси Sb20s- , Sn02.

Концентрат может дополнительно содержать вспенивающий агент, например, азодикарбонамид, гидрокарбонат кальция, в количестве 1, мас,%; различные пигменты органической и неорганической природы в количестве 0,005-5 мас.%, а также термостабилизаторы, антиоксиданты, луб- риканты.

Отличительным существенным признаком заявляемого изобретения является использование в качестве полимерного связующего в концентрате антипиренов ди- винилстирольного термоэластопласта. Это позволяет существенно повысить степень наполнения антипиренами и другими добавками - до 80 мас,% при сохранении высокой текучести расплава композиции, обеспечивающей возможность переработки такого концентрата при 130-150°С (в отличие от 240-230°С для прототипа). Такой состав концентрата содержит все функциональные добавки (анипирены, термоэла- стоплайт) в соотношениях, требуемых для

получения стирольного пластика необходимого уровня огнезащищенности и комплекса физико-механических свойств. Удобная в технологическом смысле форма вводимых в

полимеры добавок обеспечивает хорошую дозируемость и транспортировку композиции, отсутствие расслоения компонентов (как в случае совмещения гранул полимера и порошкообразных добавок), а следователь0 но, высокую стабильность состава и свойств, отсутствие потерь. Кроме того введение добавок в полимер через концентрат такого состава дает снижение материальных и энергетических затрат, сохранение

5 прочностных свойств стирольного пластика, т.к. необходима только однократная переработка полимера - непосредственно при изготовлении изделий методом литья под давлением. Таким образом, речь идет о су0 щественном улучшении технологичности получения трудногорючих материалов при использовании подобного концентрата ан- гипиренов.

Неочевидным фактором при введении

5 антипиренов в полимер через концентрат на основе термоэластомера явилось отсутствие разбеливающего эффекта тиоксида сурьмы, связанного с дефектами на поверхности пластика в виде белых точечных вклю0 чений, которые не позооляют окрашивать пластики в различные цвета, кроме белого и черного, как, например, в случае трудногорючего ударопрочного полистирола УПС 825ТГ.

5 При введении триоксидз сурьмы непосредственно в полимер, например, ударопрочный полистирол, за счет плохой совместимости частицы антипирена агрегируются, давая в результате наблюдаемые на

0 поверхности дефекты. При предварительном совмещении антипирена с термоэла- стоплзстом, по-видимому, распределение его з эластомерной матрице значительно улучшается и, вероятно, можно говорить об

5 эффекте мзкрокапсулирования, т.е. будучи введен в состав концентрата антипиренов в стирольный пластик триоксид сурьмы остается заключенным в эластомерной фазе, диспергированный в матрице стирольного

0 пластика и за счет этого отсутствуют дефекты поверхности.

Конкретные примеры получения концентратов антипиренов и свойства (горючесть и внешний вид поверхности)

5 трудногорючего ударопрочного полистирола на их основе приведены ниже в табл.1 2. Готовят концентрат добавок на основе термоэластопласта следующим образом:

смешивают порошкообразные компоненты (галоидоргаиические антипирены,

антипирен-синергист, а также при необходимости вспениващий агент, пигменты, тер- мостабилизаторы) в требуемых соотношениях;

полученную смесь перемешивают с крошкой термоэластопласта и экструдиру- ют с последующей грануляцией стренг на гранулы размером 2-5 мм.

Концентрат антипиренов смешивают с гранулами ударопрочного полистирола в со- отношении 1:3-4,5 в Z-образном смесителе и используют непосредственно для переработки в изделия литьем под давлением при температуре 180-200°С.

Готовят стандартные образцы для ис- пытаний на горючесть по UL-94 (вертикальный тест - 94V, высота пламени 19 мм, двухкратное поджигание образца снизу по 10 с) в виде пластин 127 12,7 1,6 мм (для монолитных материалов) и брусков ,7 ИО мм (для интегральных пенопластов).

Для визуальной оценки качества поверхности отливают диски диаметром 50 мм. С целью лучшего проявления разбеливающего эффекта триоксида сурьмы приведены примеры композиций, окрашенных в красный цвет.

Показатель текучести расплава (ПТР, г/10 мин) определяют при 200°С и нагрузке 5 кг на приборе ИИРТ, согласно стандарт- ной методике по ГОСТ 11645-73.

Формула изобретения

1. Концентрат антипиренов для стироль- ных пластиков, включающий галогеноргани-- ческий антипирен, антипирен-синергист и блоксополимер стирола и алкадиена, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии переработки и технологии получения трудногорючих пластиков, повышено-5518-25

Остальное

ния текучести расплава, исключения разбеливающего эффекта антипирена-синерги- ста, в качестве блоксополимера стирола и алкадиена он содержит дивинилстирольный термоэластопласт с содержанием 25-35% связанного стирола при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Галогеноорганический

антипирен

Антипирен-синергист

Дивинилстирольный

термоэластопласт

2.Концентрат по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что в качестве галогенорганическо- го антипирена он содержит соединения из ряда: тетрабромдифенилолпропан, дигли- цидный эфир тетрабромдифенилолпропа- на, продукт олигоконденсации диглицидного эфира тетрэбромди фенилп- ропана с анилином при молярном соотношении 1:0,1-0,95, -дека- или октабромдифенилоксид, продукт бромиро- вания 1,1-дихлор-2,2-ди(хлорфенил)этилена или их смесь.

3.Концентрат по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что в качестве антипирена-синерги- ста он содержит соединения из ряда или их смесь 5Ь2Оз. ВДОз, Sn02.

4.Концентрат по п.1, отличающий- с я тем, что, с целью получения интегральных стирольных пенопластов, он дополнительно содержит вспенивающий агент в количестве 1,5-5% от массы композиции.

5.Концентратпо л.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью окрашивания стирольных пластиков в массе, он дополнительно содержит пигменты в количестве 0,005-5% от массы композиции.

Дивинилстирольный тер- ноэластопласт с содержанием (ДСТ-30) 25-35 стирола-32 42 20 72 10 31 64 20 71 9 32 2526 32 26 25 29 24 30 ЮО - 40 35

Галогенорганический

антипирен:..

Использование: изготовление трудногорючих изделий для электроники, электротехники, телерадиотехники, изделий строительного назначения. Сущность изобретения: концентрат антипиренов, включающий галогенорганический антипирен, антипирен - синергист, содержит дивинил- стирольныйтермоэластопласт с содержанием 25-35% связанного стирола при определенном соотношении компонентов, 4 з.п.ф-лы, 2 табл.