CS274453B2 - Self-quenching polystyrene plastic and method of its production - Google Patents
Self-quenching polystyrene plastic and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- CS274453B2 CS274453B2 CS386585A CS386585A CS274453B2 CS 274453 B2 CS274453 B2 CS 274453B2 CS 386585 A CS386585 A CS 386585A CS 386585 A CS386585 A CS 386585A CS 274453 B2 CS274453 B2 CS 274453B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- plastic
- amount
- stabilizer
- weight
- addition
- Prior art date
Links
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims description 77
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims description 76
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 title claims description 24
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title 1
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 23
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 21
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 21
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 10
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 8
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- JZZBTMVTLBHJHL-UHFFFAOYSA-N tris(2,3-dichloropropyl) phosphate Chemical class ClCC(Cl)COP(=O)(OCC(Cl)CCl)OCC(Cl)CCl JZZBTMVTLBHJHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- AYOHIQLKSOJJQH-UHFFFAOYSA-N dibutyltin Chemical compound CCCC[Sn]CCCC AYOHIQLKSOJJQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 claims description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 3
- 239000006069 physical mixture Substances 0.000 description 3
- QVOOVJHSIPCFPD-UHFFFAOYSA-N 2,3-dichloropropyl dihydrogen phosphate Chemical compound OP(O)(=O)OCC(Cl)CCl QVOOVJHSIPCFPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- LVZWBOGDXURBJA-UHFFFAOYSA-N cadmium;octadecanoic acid Chemical compound [Cd].CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O LVZWBOGDXURBJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CHNPVIBKPFVVQK-UHFFFAOYSA-L dibutyltin(2+);2-octyl-2-sulfanyldecanoate Chemical compound CCCC[Sn+2]CCCC.CCCCCCCCC(S)(C([O-])=O)CCCCCCCC.CCCCCCCCC(S)(C([O-])=O)CCCCCCCC CHNPVIBKPFVVQK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 2,3-dichloropropyl diphosphate Chemical compound 0.000 description 1
- SSZWWUDQMAHNAQ-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)CCl SSZWWUDQMAHNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000428199 Mustelinae Species 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- GWOWVOYJLHSRJJ-UHFFFAOYSA-L cadmium stearate Chemical compound [Cd+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O GWOWVOYJLHSRJJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N dichloridooxygen Chemical class ClOCl RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006077 pvc stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Description
Vynález se týká samozhášivé polystyrénové plastické hmoty a způsobu výroby samozhásívé polystyrénové p1 astické hmoty vhodné pro výrobu stavebních dílců, zvláště tvarových součástí pro elektronický a elektrotechnický průmysl, například pro schránky televizních aparátů.The present invention relates to a flame retardant polystyrene plastic and to a process for the production of a flame retardant polystyrene paste suitable for the production of building components, in particular molded parts for the electronics and electrotechnical industries, for example, for boxes of television apparatus.
Polystyren je hořlavá plastická hmota. Hořlavost polystyrenu se zmenšuje dvěma základními metodami, chemickým nebo fyzikálním způsobem. Chemický postup se provádí reakcí polystyrenu s takovými sloučeninami, které zavádějí seskupení umožňující přerušit fyzikálně chemický proces hoření, jako jsou atomy halogenu, fosforu, antimonu nebo horu. Fyzikálním postupem se může polystyren smíchat s nízkomolekulárními nebo také makromolekulárními sloučeninami, které obsahují seskupení umožňující přerušit fyzikálně chemický proces hoření, jako jsou atomy halogenu, fosforu, antimonu nebo boru. Fyzikální cesta je výhodnější než chemická.Polystyrene is a flammable plastic. The flammability of polystyrene is reduced by two basic methods, chemical or physical. The chemical process is carried out by reacting polystyrene with those compounds which introduce a grouping which interrupts the physico-chemical combustion process, such as halogen, phosphorus, antimony or mountain atoms. By means of a physical process, polystyrene can be mixed with low-molecular or also macromolecular compounds containing moieties allowing interruption of the physico-chemical combustion process, such as halogen, phosphorus, antimony or boron atoms. The physical route is preferable to the chemical route.
Fyzikální směsi polystyrenu a sloučenin, které obsahují seskupení schopná přerušit fyzikálně chemický proces hoření, jsou: a) s oxidem antimonitým, b) s pólyvinylchloridem, c) s nizkomolekulární organickou sloučeninou obsahující fosfor, popřípadě za přídavku oxidu antimonitého. Polystyrénové plastické hmoty vyráběné podle až dosud známých postupů se vyznačují řadou nedostatků. Při použití nizkomolekulárnich přísad jsou mechanické vlastnosti a chemická stálost velmi zhoršeny v důsledku sklonu k migraci a k vypracování těchto přísad jak během zpracovatelského postupu, tak také během použití. Kromě toho způsob při kterém se sníží hořlavost není dostačující, aby se tak udržely samozhášivé vlastnosti.The physical mixtures of polystyrene and compounds which contain groupings capable of interrupting the physico-chemical combustion process are: a) with antimony trioxide, b) with polyvinyl chloride, c) with a low molecular weight phosphorus-containing organic compound, optionally with the addition of antimony trioxide. Polystyrene plastics produced according to known processes have a number of drawbacks. When using low molecular weight additives, the mechanical properties and chemical stability are greatly impaired due to the tendency to migrate and to develop these additives both during the processing process and during use. In addition, a method in which flammability is reduced is not sufficient to maintain the flame retardant properties.
Úkolem tohoto vynálezu je vyvinout samozhášivou polystyrénovou plastickou hmotu s dobrými mechanickými vlastnostmi a dobrou zpracovatelností.It is an object of the present invention to provide a flame retardant polystyrene plastic with good mechanical properties and good processability.
Podle vynálezu je úkol vyřešen odpovídajícím složením plastické hmoty.According to the invention, the object is achieved by a corresponding plastic composition.
Plastická hmota podle vynálezu obsahuje jako přídavek modifikátorů a stabilizátoru oligomerní organické sloučeniny halogenu a fosforu v množství 4 až 30 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, polyvinylchlorid v množství 4 až 20 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, oxid antimonitý v množství 2 až 25 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu a stabilizátor v množství 0,1 až 1 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, přičemž celkové množství přídavku je 5 až 55 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu.The plastic according to the invention contains, in addition to modifiers and stabilizers, an oligomeric organic compound of halogen and phosphorus in an amount of 4 to 30% by weight, based on the plastic, of polyvinyl chloride in an amount of 4 to 20% by weight, based on the plastic. up to 25% by weight of the plastic and stabilizer in an amount of 0.1 to 1% by weight of the plastic, the total amount of addition being 5 to 55% by weight of the plastic.
Oako oligomerní organické sloučeniny halogenu a fosforu jsou s výhodou použity směsi oligomerních derivátů tri-(2,3-dichlorpropyl)fosfátu. Množství přídavku v plastické hmotě činí s výhodou 20 až 30 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu. Plastická hmota obsahuje s výhodou přísadu barviv a pigmentů v množství až 3 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu. Jako pigmentu se s výhodou používá sazí. Jako stabilizátoru se s výhodou používá dibutylcín-bis-oktylthioglykolátu nebo kademnaté soli kyseliny stearové.Oako oligomeric organic compounds of halogen and phosphorus are preferably used mixtures of oligomeric derivatives of tri- (2,3-dichloropropyl) phosphate. The amount of the addition in the plastic is preferably 20 to 30% by weight, based on the plastic. The plastic material preferably contains the addition of dyes and pigments in an amount of up to 3% by weight, based on the plastic material. Carbon black is preferably used as pigment. Preferably dibutyltin bis-octyl thioglycolate or cadmium stearic acid is used as stabilizer.
Vynález se také týká způsobu výroby samozhášivé polystyrénové plastické hmoty. Způsob podle vynálezu spočívá v odděleném připravení přídavku modifikátorů a stabilizátoru smísením pólyvinylchloridu v množství 4 až 20 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, stabilizátoru, s výhodou ve formě dibutylcín-bis-oktylthioglykolátu nebo kademnaté soli kyseliny stearové, v množství 0,1 až 1 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, oxidu antimonitého v množství 2 až 25 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, oligomerních organických sloučenin halogenu a fosforu, s výhodou směsi oligomerních derivátů tri-(2,3-dichlorpropyDfosfátu, v množství 4 až 30 % hmot., vztažené na plastickou hmotu a popřípadě barviva a pigmentů, s výhodou ve formě sazí, v množství až 3 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, stejné jako v následujícím predsmísení přídavku modifikátorů a stabilizátoru (rozmělněného) s rozmělněným polystyrenem, přičemž přídavek modifikátorů a stabilizátoru se přidává v množství 5 až 55 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, s výhodou v množství 20 až 30 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, potom se takto získaná směs strukturně formuje ve šnekovém lisu, přičemž se udržuje teplota 400 až 550 K v plastifikační zóně, 420 až 480 K v zóně formování struktury a 420 až 475 K v lisované zóně. Modifikátor nehořlavosti se připravuje s výhodou smícháním složek v mechanickém míCS 274 453 B2 siči v takovém poradí, že se nejprve míchá polyvinylchlorid se stabilizátorem a oxidem antimonitým a potom se tato směs míchá s oligomerními organickými sloučeninami halogenu a fosforu a popřípadě s barvivý a pigmenty a potom se takto získaná směs homogenizuje na válcích za teploty 350 až 470 K a získaný produkt se rozmělní a suší. Při způsobu podle vynálezu se může modifikátor nehořlavosti vyrábět také ve fluidním mísiči smícháním nejprve polyvinylchloridu se stabilizátorem a potom smícháním této směsi s oxidem antimonitým a potom s oligomerními organickými sloučeninami halogenu a fosforu a popřípadě s barvivý a pigmenty a následovně homogenizací takto získané směsi za tlaku při teplotě od 350 do 405 K.The invention also relates to a process for producing a flame retardant polystyrene plastic. The process according to the invention consists in separately preparing the addition of modifiers and stabilizers by mixing polyvinyl chloride in an amount of 4 to 20% by weight, based on plastic, of a stabilizer, preferably in the form of dibutyltin bis-octyl thioglycolate or cadmium stearic acid. 1% by weight, based on plastic, of antimony trioxide in an amount of 2 to 25% by weight, based on plastic, of oligomeric organic compounds of halogen and phosphorus, preferably a mixture of oligomeric derivatives of tri- (2,3-dichloropropyl diphosphate) in an amount of 4 up to 30% by weight based on plastic and optionally dyes and pigments, preferably in the form of carbon black, in an amount of up to 3% by weight based on plastic, the same as in the subsequent premixing of modifiers and stabilizer (comminuted) with comminuted polystyrene wherein the addition of modifiers and stabilizer is added in an amount of 5 to 55 % by weight based on the plastic, preferably in an amount of 20 to 30% by weight, based on the plastic, the mixture thus obtained is structurally formed in a screw press, maintaining a temperature of 400 to 550 K in the plasticizing zone, 480 K in the structure forming zone and 420 to 475 K in the compression zone. The flame-retardant modifier is preferably prepared by mixing the components in a mechanical mixture with such a mixture that the polyvinyl chloride is first mixed with the stabilizer and the antimony trioxide, and then the mixture is mixed with the oligomeric organic halogen and phosphorus compounds and optionally with the colorant and pigments and The mixture thus obtained is homogenized on rollers at a temperature of 350 to 470 K and the product obtained is ground and dried. In the process according to the invention, the flame-retardant modifier can also be produced in a fluidic mixer by first mixing the polyvinyl chloride with a stabilizer and then mixing this mixture with antimony trioxide and then with oligomeric organic halogen and phosphorus compounds and optionally dyes and pigments and subsequently homogenizing the mixture thus obtained under pressure temperature from 350 to 405 K.
Jako oligomerní organická sloučenina halogenu a fosforu se přidá z literatury známý produkt reakce oxychloridu fosforečného s glycerinepichlorhydrinem, čímž se vyrobí směs oligomerních derivátů tri-(2,3-dichlorpropyl)fosfátu. Tato sloučenina plní v polystyrénové plastické hmotě podle vynálezu rozmanité úkoly. Především působí tak, že se při zvýšené teplotě iniciace spalování plastické látky plamenem rozkládá na sloučeniny chloru a fosforu, které vnikají do zóny plamene a zabraňují vývinu kinetického a materiálního řetězce hoření. Kromě toho působí tato sloučenina jako plastifikační činidlo,což umožňuje správné spojení polystyrenu s polyvinylchloridem a kromě toho poskytuje celé plastické hmotě velikou tekutost,což je zvláště podstatné při zpracování, stejně jako při použití. Současně je tato sloučenina dosti málo těkavá, aby se zvláště při vstřikovacím zpracování vypocovala nebo odpařovala.The known product of the reaction of phosphorus oxychloride with glycerinepichlorohydrin is added as an oligomeric organic compound of halogen and phosphorus to produce a mixture of oligomeric derivatives of tri- (2,3-dichloropropyl) phosphate. This compound fulfills various tasks in the polystyrene plastic according to the invention. In particular, it acts to decompose into chlorine and phosphorus compounds, which enter the flame zone and prevent the evolution of the kinetic and material chains of combustion, at the elevated temperature of the flame initiation of the plastic. In addition, this compound acts as a plasticizer, allowing the polystyrene to be properly combined with polyvinyl chloride and, in addition, provides a high flowability throughout the plastic, which is particularly important in processing as well as in use. At the same time, this compound is rather volatile to be precipitated or evaporated, particularly during injection molding.
Přídavek polyvinylchloridu do plastické látky podle vynálezu vede především ke zvýšení podílu atomů chloru v produktu. Tento podíl má být, podle známých teorií, alespoň 18 %, aby látka mohla plnit roli činidla zabraňujícího hoření.The addition of polyvinyl chloride to the plastic according to the invention leads in particular to an increase in the proportion of chlorine atoms in the product. According to known theories, this proportion should be at least 18% so that the substance can act as a flame retardant.
V polystyrénové plastické hmotě stačí množství 5 až 10 % hmot. chloru, protože dojde k synergickému účinku jednotlivých složek zabraňujících procesu hoření, zvláště mezi strukturními fragmenty obsahujícími chlor a fosfor, stejně jako oxidem antimonitým, k čemuž přispívá zvláštní struktura vyráběné plastické hmoty.In the polystyrene plastic, an amount of 5 to 10% by weight is sufficient. chlorine, since the synergistic effect of the various components of the flame retardant, especially between the chlorine and phosphorus-containing structural fragments, as well as the antimony trioxide, will contribute to the synergy of the plastic.
Oxid antimonitý náleží k nejvýznamnějším látkám omezujícím hořlavost plastických hmot. Jeho účinek spočívá v negativním ovlivňování materiálně kinetického řetězce procesu hoření plastické hmoty. Zvláště účinné je působení oxidu antimonitého v přítomnosti jiných sloučenin zabraňujících hořlavosti, zvláště halogenových sloučenin, protože v jejich spolupůsobení se vytvoří těkavé oxychloridové deriváty, které se tím stávají podstatně účinnější při hašení ohně. Zde se objevuje synergismus.Antimony trioxide is one of the most important substances limiting the flammability of plastics. Its effect consists in negatively influencing the material kinetic chain of the plastic combustion process. Particularly effective is the action of antimony trioxide in the presence of other flame retardant compounds, especially halogen compounds, since their interaction produces volatile oxychloride derivatives, which in turn become substantially more effective in extinguishing fire. Synergism appears here.
Podstatnou roli hraje ve směsi správně zvolený kvantitativní poměr mezi jednotlivými složkami. Jejich optimální podíl vede k získání optimálních vlastností, jako je možnost tekutosti, tepelná stálost, mechanická pevnost, stejně jako odpovídající čas samozhašení .An important role in the mixture is played by a correctly selected quantitative ratio between the individual components. Their optimum fraction results in optimum properties such as flowability, thermal stability, mechanical strength, as well as corresponding self-extinguishing time.
Zvýšením obsahu oligomerního tri-(2,3-dichlorpropyl)fosfátu v plastické hmotě se zlepší hořlavostní a tekutostní vlastnosti a po překročení určitého optima asi 4 až 30 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu, dochází k zhoršení mechanických a termických vlastností.By increasing the content of oligomeric tri- (2,3-dichloropropyl) phosphate in the plastic, the flammability and flow properties are improved and, after exceeding a certain optimum of about 4 to 30% by weight, based on the plastic, the mechanical and thermal properties deteriorate.
Množství polyvinylchloridu má být zvoleno tak, aby zajišťovalo plastické hmotě dostatečný počet mobilních atomů chloru. Zvýšení obsahu tri-(2,3-dichlorpropyl)fosfátu umožňuje snížit obsah polyvinylchloridu. K provedení správného utváření modifikačních a stabilizačních přísad ve formě fyzikální směsi polyvinylchloridu, jmenované organické sloučeniny halogenu a fosforu, oxidu antimonitého a stabilizátoru, které se mohou v důsledku jejich hlavní úlohy označovat jako modifikátor nehořlavosti, je však nutné, aby tak zvaný bod suchosti polyvinylchloridu nebyl překročen, zvláště když se má vyrobit směs fluidním způsobem a nikoliv způsobem na válcích. Tak zvaný bod suchosti, je závislý na typu pólyvinlychloridu a organické sloučeniny, obsahující halogen a fosfor a kolíCS 274 453 B2 sá s výhodou v rozmezí od 5D do 150 % hmot., počítáno na polyvinylchlorid. Za těchto podmínek je optimální množství přidávaného polyvinylchloridu vždy podle typu 4 až 20 hmot. vztaženo na plastickou hmotu.The amount of polyvinyl chloride should be chosen to provide a sufficient number of mobile chlorine atoms to the plastic. Increasing the content of tri- (2,3-dichloropropyl) phosphate makes it possible to reduce the content of polyvinyl chloride. However, in order to properly shape the modifying and stabilizing ingredients in the form of a physical mixture of polyvinyl chloride, the said organic halogen and phosphorus compounds, antimony trioxide and stabilizer, which may, by virtue of their main role, be referred to as flame retardant especially if the mixture is to be produced in a fluidized manner and not a roll process. The so-called dry point is dependent on the type of polyvinyl chloride and the organic compound containing halogen and phosphorus and preferably in the range from 5D to 150% by weight, calculated on polyvinyl chloride. Under these conditions, the optimum amount of polyvinyl chloride to be added is 4 to 20 wt. based on plastic.
Množství oxidu antimonitého má se volit tak, aby bylo dosaženo účinku polyvinylchloridu a tri-(2,3-dichlorpropyl)fosfátu hasícího oheň; toto množství kolísá v rozmezí hranic od 2 do 25 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu.The amount of antimony trioxide should be selected so as to obtain a fire-extinguishing effect of polyvinyl chloride and tri- (2,3-dichloropropyl) phosphate; this amount ranges from 2 to 25% by weight, based on the plastic.
Jako stabilizátoru se s výhodou používá dibutylcín-bis-oktylthioglykolátu, který je znám pod obchodním označením ERGOTHERM OTGD, nebo kademnaté soli kyseliny stearové.Preferably, dibutyltin bis-octyl thioglycolate, known under the trade name ERGOTHERM OTGD, or cadmium stearic acid salt is used as stabilizer.
Množství stabilizátoru nemá překročit optimální množství, protože se tím sníží rychlost oddělování atomů chloru ze složek hasících oheň, a tím jejich vlastností hasících oheň. Vždy podle typu stabilizátoru kolísá toto množství od 0,1 do 1 % hmot., vztaženo na plastickou hmotu.The amount of stabilizer should not exceed the optimum amount since this will reduce the rate of separation of the chlorine atoms from the fire extinguishing components and thereby their fire extinguishing properties. Depending on the type of stabilizer, this amount varies from 0.1 to 1% by weight, based on the plastic.
Významnou roli v takových směsích plní barviva a pigmenty a z nich saze. Jak se ukázalo, přídavek sazí neovlivňuje jen barevný odstín plastické hmoty, avšak neočekávaně zlepšuje samozhášecí vlastnosti plastické hmoty. Ke splnění obou požadavků potřebné množství sazí činí až 15 % hmot., s výhodou 3 %, vztaženo na plastickou hmotu. Podstatnou roli plní také způsob vázání sazí.Dyes and pigments play a significant role in such mixtures and soot from them. As it turned out, the addition of carbon black not only affects the color shade of the plastic, but unexpectedly improves the self-extinguishing properties of the plastic. The amount of carbon black required to meet both requirements is up to 15% by weight, preferably 3% by weight, based on the plastic. The method of carbon black binding also plays an important role.
Nejlepší výsledky se dosahují s touto sloučeninou a s přídavkem modifikátoru a stabilizátoru, označovaným jako modifikátor nehořlavostí. Způsob podle vynálezu vyžaduje odpovídající poradí a technika vázání jednotlivých složek plastické hmoty.The best results are obtained with this compound and with the addition of a modifier and stabilizer, referred to as a flame retardant modifier. The process according to the invention requires an appropriate order and technique of binding the individual components of the plastic.
Plastická hmota takto vznikající má heterogenní makroskopickou strukturu. Ta se dosahuje oddělenou přípravou modifikačních a stabilizačních přísad. Taková struktura se ozna čuje jako struktura ostrůvků.The plastic material thus formed has a heterogeneous macroscopic structure. This is achieved by separately preparing the modifying and stabilizing ingredients. Such a structure is referred to as islet structure.
Díky použití způsobu podle vynálezu se koncentrují složky zabraňující procesu hoření v jednotlivých místech (na ostrůvcích) struktury, čímž účinnost samozhášení je zvýšena při podstatně menším množství modifikátoru zabraňujícího hořlavosti, než by bylo nutné při uspořádání v matici plastické hmoty. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zvláštním smícháním jednotlivých složek směsi se nedosáhne obvyklé fyzikální směsi, ale specifické supramolekulární struktury. Pod pojmem Specifická supramolekulární struktura se rozumí ostrůvková disperze modifikátoru v polystyrenu, což bylo potvrzeno pomocí elektronové mikroskopie. Rovnoměrné rozdělení složek brzdících spalovací pochod v plastické hmotě zlepšuje její samozhášecí vlastnosti a správná volba složek modifikátoru nehořlavosti zlepšuje synergický účinek. Doba samozhášení plastické hmoty byla určena podle US normy UL-94.By using the method of the invention, the flame retardant components are concentrated at the individual sites (islets) of the structure, thereby increasing the flame retardant efficiency at a considerably smaller amount of flame retardant modifier than would be necessary when arranged in a plastic matrix. The essence of the invention is that by special mixing of the individual components of the mixture, a specific supramolecular structure is not achieved in the usual physical mixture. Specific supramolecular structure refers to islet dispersion of the modifier in polystyrene, as confirmed by electron microscopy. The uniform distribution of the components inhibiting the combustion process in the plastic improves its flame retardant properties and the correct selection of the flame-retardant modifier components improves the synergistic effect. The self-extinguishing time of the plastic was determined according to US standard UL-94.
Získá se tak polystyrénová plastická hmota odolná proti hoření, která je pevnou látkou s barvou závislou na druhu plastické hmoty, s dobou samozhášení 20 až 25 sekund podle třídy VI (PN-S1/T0 6250). Ostatní charakteristická data plastické hmoty jsou následující :This gives a flame-resistant polystyrene plastic which is a solid with a color depending on the type of plastic, with a self-extinguishing time of 20 to 25 seconds according to class VI (PN-S1 / T0 6250). Other characteristic plastic data are as follows:
Třída hořlavosti podle US normy UL-94Flammability class according to US standard UL-94
Tepelná stálost podle Martense (PN-68/C-89025) rázová vrubová pevnost(kJ/Mz) rázová pevnost (kJ/M ) pevnost v tahu (MPa) tažnost °-í modul pružnosti (MPa)Martens thermal stability (PN-68 / C-89025) notch impact strength (kJ / M z ) impact strength (kJ / M) tensile strength (MPa) ductility ° modulus of elasticity (MPa)
341341
2890 (PN-81/C-89029) (PN-81/C-89029) (PN-81/C-89034) (PN-81/C-89034) (PN-76/C-89051)2890 PN-81 / C-89029 PN-81 / C-89029 PN-81 / C-89034 PN-81 / C-89034 PN-76 / C-89051
Příklad 1Example 1
V porcelánovém kelímku o prostorovém obsahu 1 dm^ se míchá přesně 155 g polyvinylchloridu a 15 g dibutylcín-bis-oktylthioglykolátu se stabilizátorem PVC (obchodní značky Ergotherm OTGD) a 200 g oxidu antimonitého. Potom se přidá 155 g směsi tvořené triCS 274 453 B2 (2 ,3-dichlorpropyl)fosfátem a jeho oligomery. Obsah kelímku se důkladně promíchá a potom se závode do dvojválcového aparátu s válci o průměru 200 mm a délce 450 mm, které se zahřejí až na teplotu 410 K a otáčí se při frekvenci otáček 13 min-' a 16 min-' s výsledným třením a během 15 minut se válcuje až do úplné homogenizace. Získaná kůže se odebírá z válců naříznutím nožem a zachycením postupující plastické hmoty. Produkt se ochladí vo volném prostoru až na teplotu místnosti a na řezačce se nařeže na kusy o velikosti 50 x 60 mm nebo menší. Další zmenšení kousků se provede na nožové řezačce pro plastické hmoty s motorem o frekvenci otáček 2 890 min'. Získá se 520 g řízků z přídavkem modifiká toru a stabilizátoru.Precisely 155 g of polyvinyl chloride and 15 g of dibutyltin-bis-octylthioglycolate with a PVC stabilizer (brand name Ergotherm OTGD) and 200 g of antimony trioxide are mixed in a 1 dm porcelain crucible. Then 155 g of a mixture consisting of triCS 274 453 B2 (2,3-dichloropropyl) phosphate and its oligomers are added. Container contents were mixed thoroughly and then the plant into a two-roll apparatus with a cylinder diameter of 200 mm and a length of 450 mm was heated up to 410 K and is rotated at a speed of 13 min - 'and 16 min -' with the resulting friction and it is rolled for 15 minutes until complete homogenization. The obtained skin is removed from the rollers by cutting with a knife and catching the progressing plastic. The product is cooled in the open air up to room temperature and cut into pieces of 50 x 60 mm or smaller in a cutter. Further reduction of the pieces is performed on a knife cutter for plastics with an engine speed of 2890 rpm. 520 g of cuttings are obtained with the addition of a modifier and a stabilizer.
Příklad 2Example 2
V porcelánovém kelímku o prostorovém obsahu 1 dm^ se míchá přesně 134,8 g polyvinylchloridu, 13 g kademnaté soli kyseliny stearové a 173,9 g oxidu antimonitého. Potom se přidá 134,8 g směsi tri-(2,3-dichlorpropyl)-fosfátu a jeho oligomerů a 43,5 g sazí. Obsah kelímku se důkladně promíchá a potom se zavede do dvojválcového aparátu s válci o průměru 200 mm a délce 450 mm, které se zahřejí až na teplotu 410 K a otáčí se při frekvenci otáček 13 min”' a 16 min”' s výsledným třením a během 15 minut se válcuje až do úplné homogenizace. Získaná kůže se odebírá z válců naříznutím nožem a zachycením postupující plastické hmoty. Produkt se ochladí ve volném prostoru až na teplotu místnosti a na řezač ce se nařeže na kusy o velikosti 60 x 50 mm nebo menší. Další zmenšení kousků se provede na nožové řezačce pro plastické hmoty Rapid - 1 s frekvencí otáček motoru 2 890 min '. Získá se 485 g řízků s přídavkem modifikátoru a stabilizátoru.Precisely 134.8 g of polyvinyl chloride, 13 g of cadmium salt of stearic acid and 173.9 g of antimony trioxide are mixed in a 1 dm porcelain crucible. 134.8 g of a mixture of tri- (2,3-dichloropropyl) phosphate and its oligomers and 43.5 g of carbon black are then added. The contents of the crucible are mixed thoroughly and then introduced into a two-cylinder apparatus with cylinders of 200 mm in diameter and 450 mm in length, heated up to 410 K and rotating at 13 rpm and 16 rpm, resulting in friction and it is rolled for 15 minutes until complete homogenization. The obtained skin is removed from the rollers by cutting with a knife and trapping the advancing plastic. The product is cooled in the open air up to room temperature and cut into pieces of 60 x 50 mm or less on a cutter. Further reduction of the pieces is performed on a Rapid - 1 plastic knife cutter with an engine speed of 2890 rpm. 485 g of cuttings are obtained with the addition of a modifier and a stabilizer.
Příklad 3Example 3
Do rotačního mísíce se vnese 210 g řízků získaných podle příkladu 1 s přídavkem modifikátoru a stabilizátoru a 790 g polystyrénového granulátu. Potom se mísič uvede v chod na 10 až 15 minut při frekvenci otáček 40 až 70 min”'. Po ukončení míchání se produkt vne se do plnicího otvoru lisu a lisuje za teploty 463 až 478 K v zóně plasticity a 473 K v zóně legování. Homogenizovaný produkt odcházející z lisu se ochlazuje ve formě drátu o průměru 1,5 až 3,5 mm až na teplotu 320 K vodou a granuluje se v nožovém granulačním zařízení s rychlostí vlnění 152 až 153 min ' a rychlostí nože 159 až 160 min ' a susí v proudu horkého vzduchu ofukujícího nůž a dále se suší zaa teploty místnosti 24 hodiny. Získá se samozhášivá polystyrénová plastická hmota v takřka 100¾ výtěžku.210 g of cuttings obtained according to Example 1 are added to the rotary mixer with the addition of a modifier and a stabilizer and 790 g of polystyrene granulate. The mixer is then operated for 10 to 15 minutes at a speed of 40 to 70 minutes. Upon completion of mixing, the product is introduced into the feed opening of the press and pressed at a temperature of 463 to 478 K in the plasticity zone and 473 K in the alloying zone. The homogenized product leaving the press is cooled in the form of a wire with a diameter of 1.5-3.5 mm to 320 K with water and granulated in a knife granulator with a ripple speed of 152-153 min ' and a knife speed of 159-160 min ' It is dried in a stream of hot air blowing through a knife and further dried at room temperature for 24 hours. A self-extinguishing polystyrene plastic is obtained in almost 100¾ yield.
Příklad 4Example 4
Do fluidního misiče se přivede nosné médium a 155 g polyvinylchloridu a potom se zhruba po 5 minutách přidá 15 g dibutylcín-bis-oktylthioglykolátu (Ergotherm OTGO) a potom 200 g oxidu antimonitého a pro získání homogenní fluidní suspenze se přidá 155 g směsi oligomerů tri-(2,3-dichlorpropyl )fosf átu a po důkladné homogenizaci popřípadě přidávané barvivo. Po dalších 10 minutách se homogenní směs převede a rozmělní v mezizásobníku. Potom se produkt zavede do plnicího otvoru lisu a lisuje za teploty 470 K v zóně plasticity a 473 K v zóně lisování. Vylisované tyčinky o průměru 1,5 až 3,5 mm se kontinuálně ochladí až na teplotu pod 320 K a granuluje nožovým granulačním zařízením s rychlostí vlnění 152 min”' a rychlostí nože 160 min '. Získaný granulát se suší v proudu horkého vzduchu a potom za teploty místnosti během 24 hodin. Získá se 520 g řízků s přídavkem modifikátoru a stabilizátoru.The carrier medium and 155 g of polyvinyl chloride are introduced into the fluidic mixer, and after about 5 minutes, 15 g of dibutyltin bis-octylthioglycolate (Ergotherm OTGO) and then 200 g of antimony trioxide are added and 155 g of tri-oligomer mixture are added to obtain a homogeneous fluid suspension. (2,3-dichloropropyl) phosphate and, after thorough homogenization, any dye added. After a further 10 minutes, the homogeneous mixture is transferred and ground in an intermediate tank. Then, the product is introduced into the feed opening of the press and pressed at a temperature of 470 K in the plasticity zone and 473 K in the compression zone. The extruded rods with a diameter of 1.5-3.5 mm are continuously cooled down to a temperature below 320 K and granulated with a knife granulator with a ripple speed of 152 rpm and a knife speed of 160 rpm. The granulate obtained is dried in a stream of hot air and then at room temperature for 24 hours. 520 g of cuttings are obtained with the addition of a modifier and a stabilizer.
Příklad 5Example 5
0o misiče se vnese 230 y řízků získaných podle příkladu 2 s přídavkem modifikátoru a stabilizátoru a 770 g polystyrénového granulátu. Potom se mísič uvede v chod na 10 až 15 minut při frekvenci otáček 40 až 70 min”'. Po ukončení míchání se produkt vnese do plnicího otvoru lisu a lisuje za teploty 463 až 478 K v zóně plasticity a 473 K v zóně lisování. Homogenizovaný produkt odcházející z lisu se ochlazuje ve formě drátu o průměru 1,5 až 3,5 mm vodou až na teplotu 320 K a granuluje se v nožovém granulačním zařízení230 [mu] l of the cuttings obtained according to Example 2 were added to the mixer with the addition of a modifier and a stabilizer and 770 g of polystyrene granulate. The mixer is then operated for 10 to 15 minutes at a speed of 40 to 70 minutes. After mixing, the product is introduced into the feed opening of the press and pressed at a temperature of 463 to 478 K in the plasticity zone and 473 K in the compression zone. The homogenized product leaving the press is cooled in the form of a wire with a diameter of 1.5-3.5 mm with water up to 320 K and granulated in a knife granulation machine
CS 274 453 B2 s rychlostí vlnění 152 až 153 min”'' a rychlosti nože 159 až 160 min”''', potom se suší prou dem horkého vzduchu ofukujícího nůž v okamžiku řezu a potom za teploty místnosti během 24 hodin. Vyrobí se polystyrénová plastická hmota v takřka 100% výtěžku.CS 274 453 B2 with a ripple speed of 152 to 153 rpm and a knife speed of 159 rpm to 160 rpm, then dried with a stream of hot air blowing at the time of cutting and then at room temperature for 24 hours. Polystyrene plastic is produced in almost 100% yield.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL24790384A PL143294B1 (en) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | Self-extinguishing polystyrene material and method of obtaining it |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS386585A2 CS386585A2 (en) | 1990-09-12 |
| CS274453B2 true CS274453B2 (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=20021974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS386585A CS274453B2 (en) | 1984-05-29 | 1985-05-29 | Self-quenching polystyrene plastic and method of its production |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG47042A3 (en) |
| CS (1) | CS274453B2 (en) |
| DD (1) | DD232922A5 (en) |
| HU (1) | HUT39199A (en) |
| PL (1) | PL143294B1 (en) |
| RO (1) | RO92469B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2709633B1 (en) * | 1993-08-31 | 1995-11-10 | Samsung Display Devices Co Ltd | Far infrared image viewing device. |
-
1984
- 1984-05-29 PL PL24790384A patent/PL143294B1/en unknown
-
1985
- 1985-05-27 BG BG070398A patent/BG47042A3/en unknown
- 1985-05-28 RO RO118952A patent/RO92469B/en unknown
- 1985-05-28 DD DD27673085A patent/DD232922A5/en unknown
- 1985-05-29 HU HU206585A patent/HUT39199A/en unknown
- 1985-05-29 CS CS386585A patent/CS274453B2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD232922A5 (en) | 1986-02-12 |
| RO92469A (en) | 1987-09-30 |
| RO92469B (en) | 1987-10-01 |
| PL143294B1 (en) | 1988-02-29 |
| BG47042A3 (en) | 1990-04-16 |
| PL247903A1 (en) | 1985-12-03 |
| HUT39199A (en) | 1986-08-28 |
| CS386585A2 (en) | 1990-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2480598B1 (en) | Flame-retardant expandable styrene polymers | |
| EP2449018B1 (en) | Flame-retardant expandable polymers | |
| DE69528282T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING MELAMINE CONDENSATION PRODUCTS | |
| EP1710275B1 (en) | Stabilized fire retardant | |
| NO126027B (en) | ||
| DE3113385A1 (en) | LOW-HALOGEN, THERMOPLASTIC POLYURETHANE ELASTOMER IMPROVED FLAME RESISTANCE THROUGH THE ADDITION OF A 4-SUBSTANCE ADDITIVE COMBINATION, ITS PRODUCTION AND USE | |
| CH648335A5 (en) | FLAME-RETARDANT, NONFLOWING NYLON CONTAINING. | |
| EP0045835B1 (en) | Self-extinguishing polymeric compositions | |
| EP3838974A1 (en) | Use of lignin as a skin component for extruded and expanded biopolymer foam | |
| EP1113018B1 (en) | Combustion retardant for polymeric materials | |
| DE60000923T2 (en) | FLAME-RETARDANT COMPOSITION AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| CS274453B2 (en) | Self-quenching polystyrene plastic and method of its production | |
| US4014849A (en) | Self-extinguishing reinforced polycarbonate molding compositions | |
| DE3722118C2 (en) | ||
| DE1694539C3 (en) | Process for the production of self-extinguishing copolymers from styrene and acrylonitrile | |
| DE3208486A1 (en) | FLAME RESISTANT POLYAMIDE SHAPE | |
| DE60010244T2 (en) | METHOD OF DEACTIVATING CATALYST RESIDUES IN THE PREPARATION OF POLYCARBONATES | |
| WO2011039292A1 (en) | Method for producing functionalized expandable graphite intercalation compounds | |
| AT505735A1 (en) | METHOD FOR THE PRODUCTION OF EXPANDABLE STYROLOPLYMERISES | |
| DE102019003009A1 (en) | Use of depolymerized lignin as the main component for extruded and expanded biopolymer foam | |
| EP4134395A1 (en) | Eps panels incorporating flame protection | |
| DE2338709C2 (en) | Colorless oligomers of disopropylbenzene, process for their preparation and their use | |
| DE2064599C3 (en) | Mixture containing brominated polycarbonate | |
| EP3553117A1 (en) | Xps plates and eps plates incorporating flame protection | |
| AT508507B1 (en) | FLAME-PROOF EXPANDABLE POLYMERISATE |