Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью



Владельцы патента RU 2641931:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полиамидную основу и антипирен, и может быть использовано для производства формованных изделий, таких как нити, пленки и листы, а также монолитные литьевые образцы.

Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью включает полиамид ПА-6 и антипирен. Антипирен представляет собой монтмориллонит в виде смеси трех основных фракций 50-100 нм -10% масс., менее 1 мкм - 80% масс., менее 10 мкм – 10% масс., с предварительно адсорбированной на нем в ультразвуковом поле смесью полифторированных спиртов. Смесь полифторированных спиртов состоит из 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1. Изобретение обеспечивает увеличение длительности термозащитной эффективности полиамидной композиции. 2 пр.

 

Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полимерную основу и наполнитель (антипирен), и может быть использовано для производства формованных изделий (нити, пленки и листы, монолитные литьевые образцы).

Известна огнестойкая армированная стекловолокном полиамидная масса, содержащая 10-40 вес. % продуктов взаимодействия меламина или мелема с фосфорной кислотой или их смесь в качестве ингибитора воспламенения и 10-60 вес. % стекловолокна (Пат. RU 2157390, МПК C08L 77/00, C08J 3/20, C08K 13/04, C08K 13/04, C08K 5/52, C08K 7/14. Опубл. 10.10.2000).

Недостатками указанной полиамидной композиции являются использование значительных количеств антипирена и сложность его равномерного распределения по объему полимерной матрицы.

Известна огнестойкая полиамидная композиция, содержащая алифатический полиамид (полиамид 6 или полиамид 66) и триазиновые антипирены - меламин, мелем или соль циануровой кислоты и меламина (Пат. RU 2200744, МПК C08L 77/00, C08K 13/02, C08K 13/02, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 3/24, C08K 3/32, C08K 5/3492, C08K 5/20. Опубл. 20.03.2003).

Недостатком указанной полиамидной композиции является дополнительное использование горючей смеси и катализатора горения, а также стабилизирующей добавки.

Известен огнестойкий полимерный композиционный материал, содержащий полимерную основу (полиамид, полиимид, полиуретан, фторполимеры и т.д.) и огнестойкий наполнитель (Пат. RU 2346017, МПК C08K 3/22, C08K 7/08. Опубл. 10.02.2009).

Недостатком указанной композиции является сильное влияние формы частиц антипирена на горючесть материала и их низкая совместимость.

Известна полиамидная огнестойкая композиция, содержащая в качестве антипирена диэтилфосфинат алюминия, полифосфат меламина, цианурат меламина и новолак (Пат. RU 2471832, МПК C08L 77/02, C08K 5/16, C09K 21/10, C09K 21/14. Опубл. 10.01.2013).

Недостатком указанной полиамидной композиции является дополнительное использование несовместимых с полиамидной матрицей усиливающих наполнителей (волластонит, стекловолокно) в значительных количествах (до 50 вес. %) и добавок для формования (тальк, красители, стеарат алюминия).

Известна огнестойкая полимерная композиция, включающая полиамид и углерод-алюмосиликатный наполнитель на основе каолина, глауконита или галлуазита и коллоидного графита (Пат. RU 2154074, МПК C08L 77/00, C09K 21/14, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/10, C08K 5/098, C08K 5/5445. Опубл. 10.08.2000).

Недостатками указанной композиции являются недостаточный уровень снижения горючести, обусловленный низким уровнем адгезионного взаимодействия антипирена с полиамидной матрицей из-за их несовместимости и неравномерного распределения частиц, а также многокомпонентность состава (дополнительно вводится соль стеариновой кислоты или аминосилан).

Наиболее близкой является композиция с пониженной горючестью на основе поликапроамида (полиамида ПА-6), модифицированного полифторированным спиртом, и антипирена Т-2 (техническая смесь аммонийной соли амида метилфосфоновой кислоты и хлорида аммония) и антипирена Т-2 с микрокапсулированным в поливинилэтоксиоргано-силоксановой оболочке (Сторожакова Н.А. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук. Волгоград, 2007. - 43 с., стр. 31-33).

Недостатками указанной композиции являются низкая совместимость применяемой смеси антипирена с ПА-6, неравномерность распределения антипиренов в объеме полимерной матрицы в связи с существенным увеличением степени α-кристалличности, приводящие к снижению температуры начала интенсивного разложения композиции из-за низкого уровня адгезионного взаимодействия антипирена с полиамидной матрицей, технологические трудности микрокапсулирования антипирена в поливинилэтоксиоргано-силоксановую оболочку и последующего введения в полимер.

Задача: разработка технологически доступной полиамидной композиции с пониженной горючестью.

Техническим результатом заявляемой полиамидной композиции является увеличение длительности ее термозащитной эффективности.

Поставленный технический результат достигается во фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью, включающей полиамид ПА-6 и антипирен, представляющий собой порошкообразный монтмориллонит в виде смеси трех основных фракций 50-100 нм - 10% масс., менее 1 мкм - 80% масс., менее 10 мкм - 10% масс., с адсорбированной на нем в ультразвуковом поле смесью полифторированных спиртов, в качестве которых используют смесь 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1 при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: указанный порошкообразный монтмориллонит - 100,0, 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 - 1,2, 1,1,5-тригидроперфторпентанол-1 - 2,8, 1,1,7-тригидроперфторгептанол-1 - 3,2, при соотношении компонентов в композиции, масс. ч.: полиамид ПА-6 - 100,0, монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами - 20,0.

К особенностям состава фторсодержащей полиамидной композиции следует отнести использование антипирена, хорошо совместимого с полиамидом ПА-6, что обеспечивает высокий уровень его адгезионного взаимодействия с полимером (степень γ-кристалличности составила 18%), равномерное распределение частиц в объеме полиамидной матрицы и приводит к увеличению длительности термозащитной эффективности композиции (температура начала интенсивного разложения составила 390°С) и снижению ее горючести (кислородный индекс составил 26%).

В качестве полиамида использовался поли-ε-капроамид ПА-6 марки «Волгамид 34» с относительной вязкостью 3,4 (H2SO4, 1 г/100 мл) и температурой плавления 222°С, получаемый реакцией полимеризации ε-капролактама с последующим гранулированием и криогенным измельчением до частиц размером менее 200 мкм (АО «КуйбышевАзот», г. Тольятти, ТУ 2224-038-00205311-08).

Фторсодержащую полиамидную композицию с пониженной горючестью получают компрессионным прессованием полиамида ПА-6 и антипирена при 200°С и давлении 500 кг/см2.

Пример 1. Получение антипирена

В реактор помещают 100 масс. ч. монтмориллонита, 1,2 масс. ч. 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 2,8 масс. ч. 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1, 3,2 масс. ч. 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1 и 200 масс. ч. н-гептана. После чего, указанную смесь полифторированных спиртов адсорбируют на монтмориллоните в ультразвуковом поле в течение 240 мин, температуре 50°С и частоте ультразвука 40 кГц. Полученный монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами отделяют, промывают н-гептаном и сушат под вакуумом при 25°С.

Монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами. ИК спектр Фурье, см-1: 2800-2806 (νC-H), 1197-1228 (νC-F). Рентгеновская дифрактограмма: межслоевое расстояние d001=1,32 нм (у исходного монтмориллонита d001=1,16 нм).

Антипирен представлял собой порошкообразный монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами в виде смеси трех основных фракций: 50-100 нм - 10% масс., менее 1 мкм - 80% масс., менее 10 мкм - 10% масс.

Пример 2. Получение фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью

В шаровую мельницу загружали 100,0 масс. ч. полиамида ПА-6 и 20,0 масс. ч. антипирена и проводили сухое смешение в течение 30 мин. Полученную смесь загружали в пресс-формы и проводили горячее прессование на гидравлическом прессе при 200°С и давлении 1000 кг/см5 при последующем плавном охлаждении до 25°С. Полученные бруски имели следующие размеры, мм: длина - 120, ширина - 10 и толщина - 4.

Рентгенодифракционные картины образцов регистрировали на дифрактометре ДРОН-3, излучение CuKα (λ=1,5418 ). ИК спектры Фурье веществ снимали на спектрометре «Nicolet-6700». Оценку горючести полимерных композиций проводили по ГОСТ 21793-76 «Пластмассы. Метод определения кислородного индекса».

Таким образом, фторсодержащая полиамидная композиция, содержащая в качестве антипирена смесь 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1, предварительно адсорбированных на монтмориллоните, при заданных соотношениях (масс. ч.), обладает увеличенной длительностью термозащитной эффективности и пониженной горючестью.

Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью, включающая полиамид ПА-6 и антипирен, представляющий собой порошкообразный монтмориллонит в виде смеси трех основных фракций 50-100 нм - 10 мас.%, менее 1 мкм - 80 мас.%, менее 10 мкм - 10 мас.%, с адсорбированной на нем в ультразвуковом поле смесью полифторированных спиртов, в качестве которых используют смесь 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

указанный порошкообразный монтмориллонит 100,0
1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 1,2
1,1,5-тригидроперфторпентанол-1 2,8
1,1,7-тригидроперфторгептанол-1 3,2,

при соотношении компонентов в композиции, масс. ч.:

полиамид ПА-6 100,0
монтмориллонит с
адсорбированными полифторированными спиртами 20,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к огнестойким фосфорсодержащим полимерам, способам получения таких полимеров, изделиям, содержащим такие полимеры (например, текстильным материалам, обработанным такими полимерами), и способам получения таких изделий.

Настоящее изобретение относится к образующей изоляционный слой противопожарной композиции. Описана образующая изоляционный слой противопожарная композиция, содержащая: компонент А, который представляет собой многофункциональный акцептор Михаэля с по меньшей мере одной функциональной группой акцептора Михаэля структуры , в которой R1, R2 и R3 в каждом случае представляют собой водород, Y представляет собой OR5, причем R5 представляет собой линейную, разветвленную или циклическую при необходимости замещенную алкильную группу; компонент В, который представляет собой многофункциональный донор Михаэля с функциональными группами донора Михаэля, представляющими собой β-кетоэфиры; причем функциональные группы акцептора Михаэля и функциональные группы донора Михаэля в каждом случае независимо присоединены к полиольному соединению, которое выбрано из группы, состоящей из пентаэритрита, триметилолпропана и пропоксилированного глицерина; компонент С, который содержит образующую изоляционный слой добавку, которая содержит источник углерода, катализатор дегидрирования, вспенивающий агент и/или способное к термическому расширению соединение; и катализатор для реакции присоединения по Михаэлю.

Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полимерную основу и наполнитель (антипирен), и может быть использовано для производства формованных изделий.

Настоящее изобретение относится к огнестойким полиуретановым пенам, а также к способу их получения. Огнестойкая полиуретановая пена содержит две реакционные смеси.

Изобретение относится к пожарной технике, а именно к микрокапсулированному огнетушащему агенту и способу его получения. Описан микрокапсулированный огнетушащий агент, включающий в каждой микрокапсуле полимерную оболочку и ядро, содержащее в качестве компонентов газ-носитель, имеющий температуру кипения от -155 до +10°C, флегматизатор горения и ингибитор горения в массовом соотношении: газ-носитель 5-50%, флегматизатор горения 30-70%, ингибитор горения 1-25%.

Изобретение относится к огнестойкому материалу, предназначенному для изготовления изделий в электротехнической промышленности, в частности корпусов электрических приборов или труб для электрических кабелей.

Изобретение относится к средствам контроля за предпожарными ситуациями, возникающими в результате локальных перегревов электрооборудования, и предназначено для предупреждения пожаров, возникающих в результате подобных неисправностей, в частности неисправностей в электрических розетках.

Изобретение относится к области фотокаталитических покрытий защитных резинотканевых материалов, обладающих способностью разрушать токсичные химические вещества, адсорбированные на поверхности фотокатализатора.

Изобретение относится к способу комбинированного пожаротушения с использованием микрокапсулированного огнегасящего агента, оболочка которого заполнена огнетушащим веществом в виде порошкообразного сорбента - силикагеля, насыщенного озонобезопасным жидким ингибитором горения в виде перфторэтилизопропилкетона.

Изобретение относится к пожарной технике, а именно к автономному средству пожаротушения. Описано автономное средство пожаротушения, содержащее полимерное связующее и микрокапсулированный огнетушащий агент, включающий в каждой микрокапсуле полимерную оболочку и ядро, содержащее в качестве компонентов газ-носитель, имеющий температуру кипения от -155 до +10°C, флегматизатор горения и ингибитор горения в массовом соотношении: газ-носитель 5-50%, флегматизатор горения 30-70%, ингибитор горения 1-25%, а массовое соотношение микрокапсул и полимерного связующего составляет от 10:1 до 1:4.

Изобретение относится к литьевому полиамиду, способу его получения, и его применению. Способ получения литьевого полиамида заключается в том, что по меньшей мере один расплав лактама с катализатором анионной полимеризации, и при необходимости со-активатором третичным амином и/или дибутилоловодилауратом, смешивают с, по меньшей мере, одним расплавом лактама с активатором полимеризации биуретом или уретдионом, и при необходимости, вышеуказанным со-активатором.

Изобретение относится к нити для одежного текстиля и способу ее изготовления, одежной ткани и предмету одежды. Нить выполнена из полиамида, содержащего найлон и простой полиэфирдиамин, который имеет среднемассовую молекулярную массу, составляющую по меньшей мере 1500, и эквивалентную массу на один аминовый атом водорода (AHEW), менее чем на 10 процентов большую, чем идеализированное значение AHEW для простого полиэфирдиамина, при этом количество активных аминовых атомов водорода на одну молекулу и , таким образом, значение AHEW рассчитывают в результате определения уровня содержания азота аминовых групп при использовании методики, описанной в документе ISO 9702.

Изобретение относится к вулканизуемым резиновым смесям для изготовления светлых резин на основе синтетического полиизопренового каучука. Вулканизуемая резиновая смесь для изготовления светлых резин содержит, мас.ч.: каучук СКИ-3 100,0; серу 1,0; дифенилгуанидин 3,0; альтакс 0,60; оксид цинка 5,0; стеариновую кислоту 1,0; комплексный противостаритель 1,0-2,0.

Изобретение относится к вулканизуемым резиновым смесям для изготовления светлых резин на основе натурального каучука. Вулканизуемая резиновая смесь для изготовления светлых резин содержит следующие компоненты мас.

Изобретение относится к технологическим процессам получения и рецептурным составам полимерных композиционных материалов на основе алифатических полиамидов, которые могут быть использованы для изготовления деталей конструкционного, электротехнического и общего назначений изделий автомобильной, авиационной, специальной, бытовой и других видов техники.

Изобретение относится к вариантам композиции для получения литьевых полиамидов, к затвердевшему расплаву лактама, к литьевому полиамиду и способу его получения, а также к применению одного или нескольких компонентов композиции.

Изобретение относится к двухфазной полимерной смеси, содержащей (a) полиамид, имеющий температуру плавления не выше 210°C, (b) модифицированный прививкой карбоксильных групп полиолефин, реологические свойства которой в расплавленном состоянии отличаются наличием предела текучести, а также к способу ее получения.
Изобретение относится к сополиамиду, способу его получения, а также к композиции. Сополиамид включает звенья, образованные в результате реакции поликонденсации следующих предшественников: терефталевой кислоты (а), алифатического диамина (b), включающего х атомов углерода, где х представляет целое число между 6 и 22, и аминокарбоновой кислоты и/или лактама (с).
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к композиционному полимерному антифрикционному материалу на основе полиамида, используемому для изготовления изделий различного трибологического назначения, например подшипников скольжения, а также для изготовления изделий для тормозной системы рельсового пассажирского или грузового транспорта.
Изобретение относится к способу получения термопластичной эластомерной композиции с повышенной стойкостью к действию агрессивных сред, которые могут быть использованы для изготовления методами литья под давлением и экструзии прокладок, втулок, манжет и других резинотехнических изделий, работающих в условиях контакта с агрессивными средами.

Изобретение относится к композиционным материалам на основе волокнистых наполнителей, в частности к термопластичным текстолитам листовым и профильным для использования в транспортной индустрии, машиностроении, коммунальном хозяйстве, строительстве.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-12-20 2018-01-29T06:52:54
Наверх