Огнестойкая композиция

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4822068/05 (22) 03.05,90 (46) 23.06.92. Бюл. N. 23 (71) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им, В,И,Ленина (72) В.B.Áîãäàíîâà, С.С.©едеев, А.Ф,Суртаев, Л,И,Печерская, B,В.Свиридов, А.ИЛесникович, И.А. Климовцова, B.È. Сушко, В.П.Титов и В.С,Полонский (53) 678.742 (088.8) (56) Кодолов В,И, Замедлители горения полимерных материалов, — М.: Химия, 1980, с, 58.

Авторское свидетельство НРБ

N 38106, кл, С 081 23/061979.

E uI, Polym J., 1984, т. 20, N 2, с. 841 — 847,.

Заявка Японии Л1 53 — 25660. кл, С 08 В 3/00, 1978.

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 галогенидов сурьмы, Замена оксида сурьмы на другие синергисты поэтому является актуальной народнохозяйственной задачей. Ы 1742286 А1 (я}з С 081 23/00, С 08 J 11/00 (54) ОГНЕСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Использование: в производстве теле-, радиотехники, бытовых приборов. Сущность изобретения: композиция состоит из

10 — 25% галогенсодержащего 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)z 56-60; МН.1

4 — 7; S04 18 — 20; Mg . 0,003-0,005;. Са

0,003 — 0,005; $102 0,006 — 0,01; А! 0,02 — 0,03:

Cu + 0,0002 — 0,0005; Мп 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.

Известна композиция, где для частичной замены оксида сурьмы предлагают использовать оксиды и гидроксиды металлов, Однако эти соединения малоэффектлBны 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, галогенсодержащее органическое соединение и синергист — оксид титана.

1742286

Однако введение в композицию оксидов металлов, в частности оксида титана, в сочетании с галогенсодержащими антипиренами малоэффективно.

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

Поставленная цель достигается использованием огнестойкой композиции, включающей термопластичный полимер, галогенсодержащее органическое соединение и синергист, причем в качестве синергиста она содержит продукт гидролиза побочного продукта переработки лопаритовых концентратов состава, мас.%: TiO(OH)z

56 — 60, NH4 4 — 7; $04 18 — 20; Mg 0,003—

0,005; Са + 0,003 — 0,005; $!Ог 0,006 — 0,001, Ai" 0,02 — 0,03; Си + 0,0002 — 0,0005; Мп +

0,003 — 0,005; Н20 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 лопаритовых концентратов имеет следующий состав, мас.%: TiO + 14-19; NH 6-10;

$04 52-55; Na 2-1; Mg+0,02 — 0,04; SiOz

0,03 — 0,04; Ai 0,04 — 0,02; Fe 0,05-0,2; Си

0,005-0,002; Mn + 0,005 — 0,02; Са 0,03—

0,05; HzO 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 бромсодержащие антипирены, например декабромдифенилоксид, гексабромбензол, производные тетрабромфталевой кислоты, циклические и алифатические бром- и хлорсодержащие, например гексабромциклододекан, 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-гидроксифенилпропионовой 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 %)

Пример ы 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, каплеобразование — 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 синергист, 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., Т!О(ОН)2 56 — 60; NH 4 — 7;$04 18 — 20; Mg

0,003 — 0,005; Са 0,003 — 0,005; SiOg 0,006—

0,01; Al 0,02 — 0,03; С 0,0002 — 0,0005;

Mn + 0,003 — 0,005; HzO 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.

1742286

Х>

СЧ lD л г 1

Lf3

О\ б 1 1 I

Lf3 О 1

С»

С 4 м

1 I CO 1 I

О3 С 4

I Г 1

О»

0 м

1 1 1 I

С.1

О\

О1

Lf3

co

О3

03

О3

lD л

О3 л

1 3

О\

Ч»

СГ\

СЧ

О3

С» О 1

СО

1 I

1 I

1 I

I I

1 I \ 4

1 I

1 3- — 4

1 1

1 1 Y

1 I

1 I

I

I

I ъ г

1 43

I Z о

I о !

С»

lD

I

I с

1 S

z z

l0 о г а s а г

S S

L. S

Х 10 гог

Y Z l0

» s в а со .о о с а30»

С 4333

3 1 I

1 1

0l Ф

С 1

S Ф

Z l

Ф 01 30 с с

s а s с е х о

a z m с о и с с о о Ф с o z

f о о

2i If.

m z х

Z Ф

Ф с с m

S l0

I- CC

Сс3

z o

С О о о с х

1 .0 а

»

Z IJ

z в

Е О а

I0 Y с о а х о Ф с а ъ х о о

С I

43 С

Z М

8 В о б а a z

lO 3О Ф

l0 30 Y

И О Ф

Y Y

e e o

1- а

О)

z z

Z X

Z Ф

Ф с с ф

S Ю а

Ф

s.о

C 3 о:о

С: Y а

4!

S IJ с о Ф cz ъ оФб о с*

1 S 41

YÑÑ о о* сalО3 С 30 к х

z ъ

Ф

33 3 00 а Фсч

Ф Iа 4!

О ФФ

L3 I0 41 с Ф

z z

Z Ф

o*m

Г Ф 43

IИ

У

IО

l0 с с

С

О3 а

В с а о г а О

Ф о х с

О 43S

С Ot Z

I !

1

1

I

1

1

I

1

1

I

I

1 !

1

1

1

I !

3

1

I

I

1

I

I

1

1 !

1

1

1

1

I

I

1

1

3

I

1

I

1

I

1

I

1

I

1

3

I

I

1 !

1

1

1

I

I !

I

1 I м

1 С 3 1

1 I

I 1

I I

I I

f4

1 СЧ I

I I

I 1

1 I

1 I

1 14 I

1 l

1

1 I

1 О 1

I СЧ I

1 1

1 °

1 1

I б

I СГ3 1

1 3

1 I !

I I

I 1

I CO I

1 I

I l

l I

1 I

1 Л

I 1

I I

1 1

1 I

I I

1 "О 1

I 1

I 1

l I

1 I

1 О 1

I 1

1 1

3 — +

I 1

I I

I Д I

1

1 I

I 1

I Y 1

Ф Гсс 1

l0 1 I

à — и

О ГЧ о

I 1

m 1

1 1

4Ч 1 1

° 1 l

I0 1 I

1 С» 1

1 1

1 1

Ф

Q 1 1 г

Z I Cn1

Ф 1 3

Z à —

О 1 с

1 О»

1 1

1 I е 1 1

Z I

30 I 1

М 1 1 а 1

10 1 Ч» а 1 о г —

O 1 I

1 1

1 СГ3

1 I

I

1 -0 I

1 I

Г 3

I х м

I

I

1

I !

1

I

I

I

I !

1

1 !

1

I

С4

I I 1 . 1 1 со О\

О Ъ 1 3 С4 1 4 I 1 Ч»

СО

1. 1 I 1 I 1 CO 1

С3

I С4 1 I М вЛ

О3 3D

1 1 1 1 1 м с

1 1 л I

1742286

1 1

1 1 м б СЧ

I 1 б — -3

1 I

1 1

I СЧ 1

1 СЧ 1

I !

1 I

I 1

1 I

I СЧ !

1 1! I

1 I

1 о! ((1

3 3

I I

1 1

1 С(Ъ 1

1 1! !

I I

1 СО I

1 1

I 1

1 1

1 I 1

L(3 о о иъ

Ю

I б

1 1 иъ

1 иъ

1 3 (( л

I 1

1 I

1 1

1 1 а

I 1

1 I

I О 1

1 1! I

1 1

1 I

1 3 (V

Ю I иъ 1

1 1

1 I ! 1

I 1

1 I I

I I (Y I м

I 1

I I

I СЧ I

1 I

I ! I

I I

I 1

l 1

I I

1 О 1 (I

1 I

31

1 I

I I

I ОЪ 1

I I

° ° Ю м

I I

1 I иъ о

Ф

Ф

f(3 и о и

Ф иъ

I! 1 а а о о (1 иъ

I I

С

0 г

Х

В

Э

Z х

0.

0 ст

° ° (Ч CJ

I б

1 I

Ю л

I I и\ о

I (Ч! 1

3 (С(Ъ и Ъ о

СЧ

О 1

1/\

1 I

1 1

1 1

I I

1

1 (1

I ! !

I

I

1

I

1 .!

1 1

1 1! . I

l(I l X

Ф С (Фт (. -Z 3Ri Y

1Z X

Z 1- е ! )X 3X Ф

ФZ& о хто тФ о

l(3

I"

I2i

0 л

Ф

z

5

z с v о

III Y м

D о

X х

5. Х

v Ф

z c

У Ф

Ф 1!(СХ т

1

1

I

I

I

1 !

I

I

1

1

1

1

I

1 !

1

I !

I ! !

1

1 . 1

I

I

1 !

I

I

I ! !

1 I

1 1

1 I 00 I

1 I I! I

I 1 I

I 1 I л !

I 1 !

I l I

I 1 1

I 1 1

1 1 ъ0 1

I I

I ((I I I

I I I

1 б/\ I

1 1 I

I l l

I I I

I I 1

1 1 I

1 !

1 I б

1 Г !

1 I I х м

I 1

l l

I !

3 1

I 1 Y 1

I I СЧ I

1 I

31! I

1 1 I

l !

I 1! 1

1 I

I Я

1 I! с

I I з г

z! Щ (3

I Х 1

О 1 с

1 Х IО

hL о

О иъ л (Ю

СЧ 1 1 о

D с

П3

О г

Ф О

Х

Ф Ф

9 с

3-Z a

О X

I !

I

1

I

I

I !

1

1

1 (1

1

I !

1

1

I

1

1 .(1

I

I

I

1

1

1

I

1

1

I

1

I

I

1

1

I

1

1

1

1

1

I

I

l

1 !

1742286

Таблица2

15

Составитель B. Богданова

Редактор Г. Бельская Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2259 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5