Полимерная композиция Советский патент 1981 года по МПК C08L23/02 C08K3/32 C08K5/16 

54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

1

Изобретение относится,к самозатухающим композициям, основу которых составляют полимеры или сополимеры олефинов.

Известны различные полимерные композиции, включающие для повышения огнестойкости металлы, в част,ности сурьму, в сочетании с нетеплостойкими галоидзамещенными соединениями , например, хлорпарафином 1

Сочетание галоидзамещенного соединения с металлом дает удовлетворительные результаты в отношении приобретения -полимерами самогасящих характеристик, но при этом возникают коррозия при обработке материалов и значительное увеличение токсичных дымов и газов в случае возникновения пожара. Кроме этого , удовлетворительная степень самогашения достигается только при высокой концентрации подобных добавок.

Наиболее близкая к изобретению по технической сущности и достигаемому результату полимерная композиция, включающая моно- или сополимер пропилена и огнестойкую добавку состоящую из полифосфата аммония формулы (), где п от 50 до100, и дипентаэритрана меламина. В композицию,вводят также неорганический наполнитель типа двуокиси титана или каолина . Такая композиция недостаточно огнестойкая, она включает по крайней мере три компонента.

Цель изобретения - повышение огнестойкости композиции.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая пОлифосфат аммония ()|,, где п от 50 до 100, и азотсодержащее

соединение, в качестве последнего содержит соединение, выбранное из группы, включающей этилентиомочевину, гексагидрЬп.иримидин-2-он, гидантоин, полиамид и продукт взаимодействия

этиленмочевины, этилентиомочевины

или гексагидропиримидин-2-она с формальдегидом при их молярном соотно- . шении соответственно 1:2, а полимер выбран из группы., вк.гпочающей полиэтилен, полипропилен, полистирол,

акрилонитрилбутадиенстирольный сополимер, полиамид и civiecb полипропилена и этиленпропиленового каучука, взятых в соотношении 3:5, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полифосфат аммония. 15-20 Азотсодержащее

соединение, 3-15

Полимер Остальное Состав полифосфатов имеет указанную выше формулу,в которой п достаточно большое для обеспечения низкого уровня растворимости их в воде и практически единственный состав, который соответствует формуле метафосфата (.),.

Примером подобных полифосфатов являются полифосфаты торговой марки альбаплас АР 95 (производится и продается фирмой Бенкизер Кнапсак GmbH).. Другим примером полифосфата является продукт торговой марки ФОС-ЧЕК Р/30 (Компания Монсанто Кемикл) с аналогичным составом. Азотсодержащие соединения предпочтительно исполь.зовать в виде продукт взаимодействия с формальдегидом. Подобные продукты имеют то преимущество, что они не имеют неприятного запаха, растворимы и более совместимы с добавляемыми к ним полимерами. Получение их обеспечивается известными способами. Так, например, чтобы получить- продукт взаимодействия этилен.тиомочевины с формальдегидом этилентиомочевину растворяют в воде в количестве 50. г/л, обрабатывают кислотой до величины рН 2 путем Добавления разбавленной кислоты (например серной или фосфорной), нагревают до , после чего 37%-ный водный раствор формальдегида по каплям вливают в раствор этилентиомочевины при , . интенсивном перемешивании до тех пор/ пока молярное соотношение формальдегид:этилентиомочевины не достигнет 2:1. Полученный осадок в виде, очень мелкого порошка фильтруют,промывают водой и высушивают.

Композиция по изобретению может быть получена обычными способами. Так, например, полимеры и огнезащитные добавки смешивают в лопастной мешалке типа Бенбери при температуре, пластикации полимера. Полученную смесь обрабатывают в экструдере при температуре, наиболее подходящей для получения гранулированного продукта, подобная температура изменяется в зависимости от функции полимера.

Для определения свойств самогашения прлймерных композиций поступаю следующим образом. Гранулированный продукт раскатывают в пласти нй толщной 3 мм с помощью небольшого пресс типа Карвер, который производит..операцию в течение. 7 мин под давлением

40 кг/см и при соответствующей температуре, которая может меняться в зависимости от вида полимера.

Величину самозатухания определяю на полученных таким образом пластинах или путем измерения (в соответствии со стандартом ASTM D-2863) кислородного индекса,- который показывает минимум процентного содержания кислорода в смеси с азотом, необходимого для постоянного горени образца, или путем приложения стандартов UL -94 . Стандарты UU-94 предназначены для различных условий эксперимента и позволяют классифицироват образец при различном уровне самозатухания.

П.р и м е р. Проводят испытания на вертикальное горение, которое позволяет классифицировать материал при понижающих уровнях 94V-0, 94V-1 и 94V-2.

Образец, зажатый соответствующим устройством в вертикальном полрже-нии, поджигают.снизу, .причем проводят двепопытки поджога (с двухсторон образца), каждая протяженностью по 10 с. Три указанных уровня самогашения могут быть охарактеризованы следующим обра-зом:

94V-0 - в течение свыше 10 с после каждого поднесения огня не наб7шется .-загорание образца или падение горящих частиц. Кроме этрго, общее время..зажигания не превышает 50 с для 10 попыток на 5 образцах.

94V-1 - время зажигания допускается до 30 с для отдельного образца и до 250 с для 10 попыток на 5 образцах. Даже при таком уровне не наблюдается отделение от образца горящих частиц.

94V -2 - время зажигания то же, что и при уровне 94V-1, но допускается, выпадение горящих частиц.

В табл. 1 и 2 приведены полученные результаты с полипропиленом (табл. 1), полиэтиленом, полистиролом, акрилонитрилбутадиенстирольным сополимером (смолой ЛВС), полиамидом и смесью полипропилена и резиной (ЭПДМ) из этиленпропиленового каучука (табл. 2),

. Гомо- и сополимеры пропилена, сдержащие, кроме полифосфата аммония дипеитаэритрит и меламин (согласно известного уровня техники), обладают меньшей огнестойкостью: значения кислородного индекса находятся в интервале 18-26 и становятся еще более низкими, если отсутствует неорганический нагполнитель.

Композиции на основе полипропилена Полипропилен 75 75 ,75 80 70 70 75 80 Альбаплас. АР 95 (полифосфат аммония) 17 17 17 17 15 15 17 15 Гексагидро- пиримидин- 9 -пиЯ (iV JnQ «в Гйдантоин -8- Гексагидропиримидин-2-он с формальде8 3 - гидом Найлон б, - 15 размолотыйНайлон 66, - - - 15 размолотый Этилентиомочевина с формальдегидомЭтилентиомочевина

Этилентиомочевина с формальдегидомКислородный индекс 28 27 32,5 29,5-27 U1--94 (толщина. образца 1/8 дюйма) - Композиции на осНове полиамида или смеси

Компонент и показатель

Полиэтилен Полистирол

Таблица

8 10

Рецептура, вес.ч.

16 1 17 18 1 19 20 J 21 I 22 1 23

75

75

65 полиэтилена, полистирола, смолы АБС, полипропилена с резиной ЕРДМ, 5 70 75 73 73 75 70 5 18 17 17 20 17 15 -..-,.. . 0 12 27 32 28,5 28 31 32,5 33,5 30,5.33,5 35 - V-0 VrO V-0 Ч-О V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 Таблица 2 Смола АБС Полиамид из капролактама Смесь полипропилена с резиной EPDM Албаплас АР 95 (полифосфатаммония) Этилентиомочевина Гексагидропиримидин-2-он с формальдегидом Этиленмрчевина. с формальдегидомКислородный индекс lit-94 (толщина образца 1/8 дюйу 0 V-0 ма)

Формула изобретения

Полимерная композиция, включающая полифосфат аммония формулы ) где п от 50 до 100, и азотсодержащее соединение, отличающаяс я тем, кто, с целью повышения огнестойкости композиции, она содержит азотсодержащее соединение, выбранное из группы, включающей этилентиомочевину, гексагидропиримидин-2-он, гидантоин, полиамид и продукт взаимодействия этиленмочевины, этилен тиомоч евины или гексагидропиримидин 2-она с формальдегидом при их молярном соотношении соответственно 1:2, а полимер выбран из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, полистирол, акрилонитрилбутадиенсти.y:;..:...- - ---J

795496

Продолжение табл. 2 20 20 15 15 28 27

30 рольный сополимер, полиамид и смесь полипропилена и этиленпропиленового каучука, взятых в соотношении 3:5, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полифосфат аммония 15-20

Азотсодержащее

соединение3-15

ПолимерОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. 260-42.45, опублик. 1974 (прототип) . -75 20 15 17 17 17 17 15 - - - 888 8 8,5 27,5 27,5 26,5 28,5 32 -0 N-0 V-0 V-0 V-0 V-0