Полимерная композиция на основе синтетического полимера и пламягасящей добавки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К.ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

МПК С 08f 45/00

Заявлено 31.1.1969 (№ 1301459/23-5)

Приоритет 7Х1П.1967, № 658616, США

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 678.04(088.8) Опубликовано 26.1.1971. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 13Х.1971

Автор изобретения

Иностранец

Никодемус Е. Бойер (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Борг Варнер Корпорейшн» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО

ПОЛИМЕРА И ПЛАМЯГАСЯЩЕЙ ДОБАВКИ

Известны полимерные композиции на основе синтетических полимеров и пламягасящей добавки. Особенность предложенной композиции состоит в том, что в качестве пламягасящей добавки в композицию введено соединение следующей формулы х х где Х вЂ” галоид, У и У1 — галоид, алкил с 1 — 4 атомами, С, алкокси с 1 — 4 атомами С, галоидзамещенные алкокси и алкильные радикалы с 1 — 4 атомами С, R — Н, алкил с 1—

4 атомами С или галоид.

В такую композицию дополнительно моукет быть введено соединение сурьмы.

В качестве пламягасящих добавок используются галоидированные норбоненовые производные, пламягасящие свойства которых определялись на различных полимерных смолах.

Ниже приведены способы определения воспламеняемости данного образца.

1) испытанием по ASTM Д 635 — 63 (все количественные определения скорости горения определялись этим способом);

2) спичечной пробой, по которой образец

1о no ASTM Д635 — 63 держат вертикально, а к свободному концу подносят пламя спички.

Степени воспламеняемости образца определяются следующим образом: а) невоспла меня емость (NF) — после от15 нятия источника пламени не остается пламени; б) самогашение (SE) — после удаления источника пламени (спичечная проба или проба газовым пламенем) пламя самопроизволь20 но исчезает в течение 30 сек или раньше.

Пример 1. Самогасящийся акрило-бутадиен-стирольный состав был получен согласно табл. 1, 294347

Таблица 1

Весовые части

Назначение

Ингредиенты

74,8

15,3

7,2

Смола ABS

CNB С,.Н„С1„

Окись сурьмы Новая пламягасящая добавка Добавка для синергического действия пламязадер>кания Поглотитель следов кислоты; стабилизатор

Вещество, облегчающее выемку из форм

0,9

Тсрмолит 25

Плуроник F38 > 1елкон уайт

0,45

1,35

100,0

Отбеливатель для пластмасс Смола ABS — ато акрило-бутадиен-стирольный графполпмер.

21,62 вес. ч.

50,43»»

18,03»»

7,21»»

0,91»»

0,45

1,35

100,0

>> >> вес. ч.

Ингредиенты, указанные в табл. 1, в порошкообразном виде смешивают при комнатной температуре. Смесь раскатывают в течение 7 мин при 320 F. В результате получают гомогенный, почти белый (слегка кремоватобелого цвета — обычный цвет смолы AHS) лист пластмассы, твердый при комнатной температуре, Полученную смесь также формуют при 420 — 470 F (215 — 243 С) литьем под давлением в стержни, которые имеют тот же белый цвет, термически стойки при этой температуре, не меняют цвета.

Изделия после прокатки и литья под давлением имеют белый цвет; гладкую поверхность, сохраняют высокую прочность при растяжении, твердость и высокую температуру деформации смол, имеют высокую прочность на изгиб и не хрупки. В процессе прокатки и формования не наблюдалось сублимации и выделения запахов.

Текучесть смолы улучшается когда в пее добавляют CNB. Вследствие высокой термостабильности, улучшенной текучести и эффективного пламягашения CNB — дает хорошие результаты и превосходит по своему действию все другие известные пламягасящие добавки этого рода.

Применение CNB в качестве пламягасящей добавки к смолам ABS способствует получению новых композиций пластмасс с отличными физико-механическими свойствами, например, высокая ударопрочность.

Новый состав смолы ABS, содержащий

CNB, был отнесен к группе 1 на самогашение.

Образцы этих смол не дают капель при соприкосновении с пламенем. Время самогашения пламени (среднее для поджпганий образцов толщиной 1,6 мм) — 2,8 сек, отнош ние минимума к максимуму в проба.;; составило—

>/„- сек.

В смолах ABS испытывалось большое количество добавок, но ни одна из них не дала таких отличных комбинаций свойств, как

CNB (термостабильпость, хорошая текучесть, высокая ударопрочность, самогашение при добавке всего 15,2 ч пламягасителя).

Пример 2. Сравнительно чистый образец СМВ, получают по примеру 1, оценивают его по пламягасящим свойствам на полимерных материалах. CNB раскатывают с полимерным материалом для получения гомогенной смеси.

В каждом образце содержится 16,5Я> CNB и 7,7 вес. о о окиси сурьмы, обычного стабилизатора и пламягасителя.

В таблице 2 дана оценка воспламеняемости полимерных образцов, содержащих CNB.

Пример 3. Соединение TCNB испытывают как пламягасящую добавку. Его смешивают в порошкообразном виде с некоторыми акрилобутадиеновыми смолами при комнатной температуре и добавляют добавки:

С1

С зНзчС!а04 или TCNB, белые кристаллы

Блендекс 101 (смола ABS фирмы «Марбон Кем икал Дивижн»

Х-80 (смола ABS фирмы «Марбон Кемикал Дивижн»

Термогард S (или Sb 03, белый порошок)

Термолит 25 (с термостабилизатором)

Плуроник F38 (облегчает разьем формы)

Мекон уайт (осветлитель)

Всего ингредиентов

Эту смесь прокатывают в течение 5 мин при 380 F (165,6 С) и получают грязно-белый (почти белый с кремовым оттенком), блестящий гладкий, гибкий лист. его испытывают по ASTMD-635 и устанавливают спичечной пробой, ITQ он самогасится за 3,3 сек. Из этой смолы формуют самогасящиеся пластинки светло-кремового цвета. Использование

TCNB в композициях вышеуказанных смол обеспечивает сочетание легкого прокатывания и формования, улучшает текучесть смолы при повышенной температуре с высокой степенью пламягашения (задержки пламени), дает хо294347

Табл ща 2

Оценка воспламеняемост ":

Основной материал

Цвет и вид после прокатки""

SE — 1 сам

Полиизопрен (натуральный каучук)

Графт-полимер ABS

Слегка бежевого цвета, клейкий, очень эластичный

Грязно-белый, гладкая поверхность, прочный, слегка гибкий, блестящий, не хрупкий

SE — 12 сея

Пол ибутадиен сшитый

Содержит сажу и т. п,; черный гладкий лист, очень гибкий, резиновидный

Не прокатывался ", покрытие из м-крезольного раствора

Грязно-белый, гладкий, слегка гибкий, очень твердый

Гладкий, блестящий, грязно-белый, слабо гибкий, сильно клейкий

Полиамид (найлон)

Полиамид (найлон, тип 8) SE — 13 сек

SE — сразу

Полистирол-акрилонитрил

Твердый, несколько хрупкий, клейкий, I SL — 5 сек

Поли стирол гладкий, немного блестящий. грязно-бе лый

Снежно-белый, пористый, резиноподобный, гибкий, очень прочный лист

Сероватый, пористый гибкий, c,;ëüíî клейкий, резиноподобный

Сероватый, пористый, гибкий, клейкий, слегка резиноподобный

Коричнево-золотистый, хрупкий твердый

Коричневый, твердый, хрупкий, очень твердый, пе гибкий

Этилен-пропиленовый каучук

SE — 1 сек

)тР

Этилен-пропиленовый терполимср

Полиэтилен астр

Полициклопентадиен

SE — 2 сек

SE — сразу

Коричневый, твердый, хрупкий лист, слегка блестящий, негибкий

SE — 2 сек

Грязно-белый, твердый, негибкий лист, гладкий и блестящий

SE — сраз1

Грязно-белый; хрупкий, твердый, гладкий, немного блестящий

SE — 5 сем

Гладкий, непористый, грязно-бельш лист, блестящий, резпноподобный, клейкий

Покрытие пз ксилола — белое, твердое

Покрытие из ксилола — белое, твердое

Серое, твердое, хрупкое, негибкое

SE — сразу

SE — сразу

SE — сразу

Поликарбонат

Полипропилен

Стирол-бутадиеновый сополимер (85: 15) * В случае, когда обра ем полимера и пламягасителя растворителя, Все исходные смолы гасятся. зец полимера не прокатывают, получают покрытие растворенив растворителе, которое наносят на основу с полным удалением без пламягасящпх добавок воспламеняются и самопроизвольно не рошую окраску и блеск пластмассового изделия.

Поверхность изделия получается гладкая с хорошей окраской, без запаха.

ТСТАВ и CNB не сублимируют при прокатке и формовании, находясь при повышенной температуре, при которой все известные пламягасящие добавки (не относящиеся по строению и свойствам к предлагаемым соединениям) сублимируют, что неудобно, и иногда и опасно для работающих.

Вышеуказанным способом смешали TCNB или C»Hз4С1з04 в количестве 15 — 22 вес. % (при наличии 4 — 7% окиси сурьмы) с друМетилметакрилат-и - хлоракрилонитрильный сополимер (80: 20) а-Стирол-хлоракрилонитрильный сополимер (75: 25) а-Стирол - хлоракрилонитрилметилметакрилатный сополимер (60: 10: 30)

Винилтолуол-бутадиеновьш сополимер (91: 9)

Акриловый каучук гими смолами (перечисленными более подробно раньше для случая применения CNH), включая полистирол, поли-стирол-акрилони55 трил или поли- БАК, полипропилен, и бисфенол Л поликарбонат. Получили самогасящиеся и задерживающие пламя композиции с улучшенной текучестью смолы.

Пример 4. Бромированное норборнено60 вое гроизводное 6- (1Л,5,6,7,7-гексабром-5норборнен-2-ил) - 1,2,3,4,9,9 — гексабром-1,4,4а, 5,6,7,8,8а - октагидро-1,4-метанонафталин.

Это соединение называют ВХВ и испытывают в качестве пламягасящей добавки. Из вы55 шеуказанных ингредиентов при комнатной

294347

18,03

0,91

0,45

1,35

Всего: 100,0

Составитель А. Кулакова

1зедактор Д. Г. Маркелов Текрсд Л. Я. Левина

Корректор А. П. Васильева

Заказ 1038/17 Изд. ¹ 439 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 температуре получают смесь в виде С,аН 2Вг1а, 21,62 вес. ч., которой смешивают с составом, содержащим в (вес. ч.):

Ьлендекс 101 (смола ABS фирмы

Марбон Кемикал) 57,64

Х-80 (смола ABS фирмы Марбон

Кемикал)

Термолит 25

Плуроник F38

Мекон уайт

Эту смесь прокатывают при 330 F (165,6 C) в течение 7 лин. Получают темно-коричневый, очень твердый, слегка упругий лист негорящей пластмассы. Этот пластмассовый продукт самогасится от пламени спички, а также по пробе ASTM в течение 1 сек. В этом случае получили высокую степень пламягашення без трехокиси сурьмы. Для окрашенных или черных пластмасс (т. е. с добавкой сажи) используют C„HäÂãä. Для окрашенных в светлые тона или белых пластмасс рекомендуются хлорсодержащие соединения.

CäÍäÂãä имеет одинаковый пламягася ций эффект для полистирола, полипропилена и других пластмасс в сравнимых концентрациях.

Пример 5. Это соединение 6- (1,4,5,6,7 пентахлор-7 -P - хлор - этил-5-норборнен - 2 ил-1,2,3,4,9-пентахлор — 9 - 1з-хлорэтил-1,4,4а, 5,6,7,8,8а - октагидро - 1,4, - метанонафталин (везде ниже BCN), СтНаС1в, является эффективным пламягасителем.

Продукт BCN является эффективным пламяггсителем для различных смол. Для получения негорящих или сразу самогасящихся образцов пластмасс по вертикальной пробе

Андеррайтара Лэборэториз класс 1, применяли около 15 — 22% пламягасителя и 4 — 7% окиси сурьмы. Эти смолы были огнестойкими с добавкой новых соединений, описанных в примере 1.

Предмет изобретения

Полимерная композиция на основе синтетического полимера и пламягасящей добавки, отличающаяся тем, что, с целью расширения ассортимента эффективных пламягасителей, в качестве пламягасящей добавки введено соединение следующей формулы: где Х вЂ” галоид, У, У, — галоид, алкил с 1 — 4 атомами С, алкокси с 1 — 4 атомами С, галоидзамещенные алкокси и алкильные радикалы с 1 — 4 атомами С;

30 R — Н, алкил с 1 — 4 атомами С или галоид.

2. Полимерная композиция по п. 1, ог.гииаюи4аяся тем, что в нее дополнительно введено соединение сурьмы.