Огнестойкая полимерная композиция

 

Использование: для получения сформованных изделий, которые находят применение для домашней электропроводки, деталей для электроники, конструкционных материалов и т.д. Сущность: огнестойкая полимерная композиция содержит 100 ч.синдиотактического полистирола или его смеси с другим термопластом и/или каучуком при массовом соотношении полистирола и термопласта или каучука (10-95):(5-90), 10-35 ч. бромированных полистирола или полифениленоксида, 3-8 ч. трехокиси сурьмы. Композиция может дополнительно содержать 0,2-1,0 ч. политетрафторэтилена и 15-290 ч. наполнителя талька или стекловолокна. Синдиотактический полистирол имеет мол. м. 180000-800000. В качестве термопласта используют полифениленсульфид, или полифениленоксид,или полиэтилентерефталат, в качестве каучука бутадиеновый каучук с привитым стиролом или сополимер метилметакрилата и н-бутилакрилатом и стиролом. Компоненты композиции смешивают и формуют под давлением. Композиция имеет повышенную теплостойкость. 4 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к получению огнестойкой композиции на основе полистирола, сформованные изделия на основе которой находят применение для домашней электропроводки, деталей для электроники, автомобильных деталей, поделочных конструкционных материалов и т. д.

Полистирол не является огнестойким, изделия на его основе начинают гореть при приближении пламени и продолжают гореть даже после удаления пламени.

Наиболее близкой по технической сущности является огнестойкая полимерная композиция, включающая полистирол, полимерный антипирен и трехокись сурьмы. Композиция имеет хорошие огнезащитные свойства, однако теплостойкость и механическая прочность недостаточно высоки.

Технической задачей изобретения является повышение теплостойкости и композиции.

Данная задача решается тем, что огнестойкая полимерная композиция, включающая полистирол, полимерный антипирен и трехокись сурьмы, в качестве полистирола содержит синдиотактический полистирол или его смесь с другим термопластом и/или каучуком при массовом соотношении полистирола и термопласта или каучука (10-95): (5-90), а в качестве полимерного антипирена бромированные полистирол или полифениленоксид, при следующем соотношении компонентов композиции, мас. ч.

синдиотактический полистирол 10 или его смесь с другим термопластом и/или каучуком 10-35 бромированные полистирол или полифе- ниленоксид 3-8 Композиция может дополнительно содержать 0,2-1,0 мас. ч. политетрафторэтилена на 100 мас. ч. полистирола или его смеси с термопластом или каучуком, а также 15-290 мас. ч. неорганического наполнителя талька или стекловолокна. Синдиотактический полистирол имеет мол. м. 180000-80000. В качестве термопласта композиция содержит полифениленсульфид, а в качестве каучука бутадиеновый каучук с привитым стиролом или сополимер метилметакрилата, с бутилакрилатом и стиролом.

Возможно использование в качестве термопластов таких полимеров как поликарбонаты, полиэфиры, полифениленсульфид, а в качестве каучука стиролизопреновый блочный сополимер, гидрированный бутадиенстирольный каучук и т.д.

Получение синдиотактического полистирола мол. м. 800000.

В реактор помещают 2 л толуола в качестве растворителя, 5 ммолей тетраэтоксититана и 500 ммолей метилалюминоксана в качестве атома алюминия, как компонентов катализатора. При 50оС добавляют и полимеризуют 15 л стирола в течение 4 ч.

После окончания реакции продукт промывают смесью хлористоводородной кислоты с метанолом для разложения и удаления компонентов катализатора, затем высушивают. Получают 2,5 кг полистирола. Полимер экстрагируют метилэтилкетоном в аппарате Сосклета, что приводит к остатку после экстрагирования с 95% -ным выходом. Весовый средний молекулярный вес полимера 8000000. При 13С-ЯМР анализе (растворитель 1,2 дихлорбензол), адсорбция, приписываемая синдиотактической конфигурации, наблюдают 145,35 ч.на 1 млн. Синдиотактичность у рацеми-пентада, вычисленная по области пика, составила 96% Получение синдиотактического полистирола мол.м. 180000. В реактор помещают 2 л толуола в качестве растворителя, в виде компонентов катализатора 5 ммолей тетраэтоксититана и 500 ммолей в качестве атома алюминия метилалюминоксана при 55оС помещают 15 л стирола и полимеризуют 4 ч.

После окончания реакции продукт промывают смесью хлористоводородной кислоты с метанолом для разложения и удаления компонентов катализатора. После этого высушивают, что дает 2,5 кг полистирола. Полимер экстрагируют метилэтилкетоном в аппарате Сокслета. Выход остатка после экстрагирования составил 97% Численный средний молекулярный вес полимера 180000, температура плавления полимера 269оС.

По данным 13С-ЯМР анализа (растворитель: 1,2-дихлорбензол) полимера наблюдают абсорбцию 145, 35 ч. на 1 млн, что приписывают синдиотактической конфигурации. Синдиотактичность в рацеми-пентаде по анным вычисления по пощади пика составила 93% П р и м е р ы 1-9. Синдиотактический полистирол (СПС) мол.м. 800000, термопласт, полимерный антипирен, трехокись сурьмы, минеральный наполнитель, политетрафторэтилен смешивают при 290оС 5 мин, используя вальцы "ЛабоПласт". Затем смесь формуют под давлением при 300оС в формовочной машине. Состав композиций приведен в табл.1, свойства в табл.2.

Полученную отливку подвергают испытанию для определения температуры деформации при нагревании, а также проводят испытание на определение теплостойкости. Одновременно с этим оценивают огнестойкость в соответствии со стандартами VL 94.

Температура деформации при нагревании.

Определяют в соответствии со стандартом JIS К 7207 Испытание на теплостойкость.

1) Определение миграции антипирена.

Условия проведения испытания: после проведения испытания на теплостойкость при 150оС в течение 1 ч в атмосфере азота визуально определяют места выпотевания антипирена.

Сравнительные примеры 1-10.

Проводят аналогично примеру 1, используя в качестве огнестойкой добавки, наряду с трехокисью сурьмы, галогенсодержащие мономерные добавки, выбранные из группы включающей: С антипирен на основе дифенилового простого эфира
С1 декабромфениловый эфир (содержание галогена 83%)
С2 октабромдифениловый простой эфир (содержание галогена 73%).

D антипирен на основе бисфеноксиэтана
D1 бистрибромфеноксиэтан (содержание галогена 70%)
D2 биспентабром феноксиэтан (содержание галогена 77%)
Е1 тетрабромбисфенол А (содержание галогена 58%)
Е2 олигомер тетрабромбисфенола (содержание галогена 55%)
Е3 тетрабромбисфенол (содержание галогена 55%)
F гексабромбензол (содержание галогена 84%)
Сокращения, использованные в табл.1:
СПС синдиотактический полистирол;
Каучук СБ бутадиеновый каучук с привитым стиролом;
СВ стекловолокно;
КК карбонат кальция.

В примерах 8 и 9 в качестве исполнителя использована смесь СВ и КК.

Полимерные антипирены:
А бромированный полистирол-политрибромстирол с содержанием галогена 68%
В полидибромфениленоксид с содержанием галогена 62%
П р и м е р ы 10-19. Смешивают СПС мол.м. 180000, термопласт (полифениленоксид, каучук), политрибромстирол, трехокись сурьмы, политетрафторэтилен, минеральный наполнитель, и дополнительно антиоксидант: 0,7 мас. ч. (2,6-дитретбутил-4-метилфенил) пентаэритрит и 0,1 мас.ч. 2,6-дитретбутил-4-метилфенола, методом сухого смешения и гранулируют, используя двухпековый смесительный экструдер. Гранулы формуют из расплава инжекционным методом для получения образцов толщиной 0,795 мм. Образцы испытывают на ударопрочность, температуру размягчения, огнестойкость. Состав композиций приведен в табл. 3, их свойства в табл.4 и 5. Сокращения, принятые в табл.3: каучук МАС сополимер метилметакрилат-н-бутилакрилат-стирола. Термопласт: ПФО полифениленоксид, ПЭТФ полиэтилентерефталат.

Сравнительный пример 13 иллюстрирует использование в огнестойкой композиции полистирола атактической конфигурации. Теплостойкость композиции низкая (95оС).

Таким образом, огнестойкая полимерная композиция по изобретению, включающая синдиотактический полистирол, огнестойкие добавки, обладает повышенной теплостойкостью, при этом имеет место повышение диспеpгируемости полимерного антипирена в композиции.


Формула изобретения

1. ОГНЕСТОЙКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая полистирол, полимерный антипирен и триоксид сурьмы, отличающаяся тем, что в качестве полистирола она содержит синдиотактический полистирол или его смесь с другим термопластом и/или каучуком при массовом соотношении полистирола и термопласта или каучука 10-95 5-90, а в качестве полимерного антипирена бромированные полистирол или полифениленоксид при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.

Синдиотактический полистирол или его смесь с другим термопластом и/или каучуком 100
Бромированные полистирол или полифениленоксид 10-35
Триоксид сурьмы 3-8
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 0,2-1,0 мас.ч. политетрафторэтилена на 100 мас.ч. полистирола или его смеси с другим термопластом и/или каучуком.

3. Композиция по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 15-290 мас.ч. наполнителя талька или стекловолокна на 100 мас.ч. полистирола или его смеси с другим термопластом и/или каучуком.

4. Композиция по пп. 1-3, отличающаяся тем, что в качестве полистирола она содержит синдиотактический полистирол с мол.м. 180000-800000.

5. Композиция по пп. 1-4, отличающаяся тем, что в качестве термопласта она содержит полифениленсульфид, а в качестве каучука бутадиеновый каучук с привитым стиролом или сополимер метилметакрилата с н-бутилакрилатом и стиролом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композициям на основе полистирола, которые могут быть использованы в электротехнике и электронике (например, для изготовления соединителей и печатных плат), конструкционных материалов для промышленного применения, для изготовления частей автомобилей (например, соединительных деталей, крышек для колес, крышек головок цилиндров), для изготовления частей электробытовых приборов и т

Изобретение относится к химии полимеров , а именно к составам полимерных связующих , и может быть использовано для укрепления массивов, сложенных из дисперсных материалов, и разделения суспензий

Изобретение относится к получению чувствительных элементов для аналитических систем для определения палладия и может быть использовано при анализе сточных вод, производственных растворов

Изобретение относится к области получения конструкционных материалов из отходов фибры для использования в строительстве

Изобретение относится к технологии переработки пластмасс, к способу получения пенополистирола методом экструзии, широко применяющегося в качестве теплоизоляционного материала в промышленном и гражданском строительстве, строительстве автомобильных и железных дорог

Изобретение относится к сырьевым композициям на полимерной связке для получения абразивных инструментов, которые широко применяются при отделочно-зачистной обработке, в частности шлифовке изделий машино- и приборостроения

Изобретение относится к способам получения абразивных инструментов на полимерной связке, широко применяемым при отделочно-зачистной обработке, в частности шлифовке изделий машино- и приборостроения

Огнестойкая полимерная композиция

Наверх