CS276749B6

CS276749B6 - Softened polyvinyl chloride mixture

Info

Publication number: CS276749B6
Application number: CS892344A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Toufar; Zdenek Vojtek; Jan Lang
Original assignee: Fatra
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1992-08-12
Also published as: CS234489A3

Abstract

Řešení je určeno pro využití tam, kde je nutno snížit hořlavost technických textilií na bázi celulózových vláken měkčenou polyvinylchloridovou směsí. Měkčená polyvinylchloridová směs obsahuje 5 až 40 hmot. dílů hemihydrátu síranu vápenatého na 100 hmot. dílů polyvinylchloridu.The solution is intended for use where it is necessary to reduce the flammability of technical textiles based on cellulose fibers with a plasticized polyvinyl chloride mixture. The plasticized polyvinyl chloride mixture contains 5 to 40 parts by weight of calcium sulfate hemihydrate per 100 parts by weight of polyvinyl chloride.

Description

Vynález so týká měkčené polyvinylchloridové směsi určené zejména pro snížení hořlavosti textilií na bázi přírodních nebo regenerovaných celulózových vláken jako jsou bavlněná nebo viskózová nebo jejich kombinací se syntetickými vlákny jako jsou polyamidová nebo polyesterová.The invention relates to a softened polyvinyl chloride composition intended in particular for reducing the flammability of textiles based on natural or regenerated cellulose fibers such as cotton or viscose or in combination with synthetic fibers such as polyamide or polyester.

V současné době existuje řada výrobků z technických textilií jako jsou dopravní pásy pro hlubinné doly, koženky pro dopravní prostředky a podobně, u nichž z funkčního hlediska je požadováno, aby byly samozhášivé a bezdožehové, což znamená, že výrobek po vyjmutí z plamene přestane hořet a žhnout, takže se nemůže stát zdrojem dalšího šíření plamene.At present, there are a number of products made of technical textiles, such as conveyor belts for deep mines, imitation leather for vehicles and the like, which are functionally required to be self-extinguishing and flame-retardant, which means that the product stops burning after being removed from the flame and glow so that it cannot become a source of further flame spread.

Dosažení takových požárních vlastností u výrobků z technických textilií umožňuje úprava technických textilií měkčenou polyvinylchloridovou směsí s přísadami, které retardují vznik i šíření plamene, tzv. retardéry hoření.Achieving such fire properties in products made of technical textiles is made possible by the treatment of technical textiles with a softened polyvinyl chloride mixture with additives that retard the formation and spread of flame, so-called flame retardants.

Jako retardéry do měkčených polyvinylchloridových směsí snižující hořlavost technických textilií se používá celá řada přísad, jejichž účinky lze zásadně rozdělit do dvou mechanismů: - retardace hoření nehořlavými plyny nebo parami, které vznikají rozkladem retardačních přísad a rozřeáují hořlavé plyny a páry vznikající termickým rozkladem technických textilií, - retardace hoření katalytickým urychlováním úplné dehydratace neboli karbonizace celulózy v technických textiliích, čímž se zabrání vzniku hořlavých plynů a par šířících plamen. Karbonizovaná celulóza potom navíc brání i odkapávání tajících a hořících syntetických vláken.A number of additives are used as retarders in softened polyvinyl chloride mixtures reducing the flammability of technical textiles, the effects of which can be fundamentally divided into two mechanisms: - flame retardancy by non-flammable gases or vapors - flame retardancy by catalytic acceleration of complete dehydration or carbonization of cellulose in technical textiles, thus preventing the formation of flammable gases and vapors propagating the flame. In addition, the carbonized cellulose then prevents dripping of melting and burning synthetic fibers.

Do první skupiny látek lze zařadit látky, které uvolňují při rozkladu vody, nebo C0₂- Jako přísady uvolňující vodu lze použít hydroxidy - Ca/OH/₂, Mg/OH/₂ nebo hydráty oxidů - A1₂O,.3H₂O, Β₂Ο₃·3Η₂Ο, 2ZnO.3B₂O₃.3H₂O, 2CaO.3B₂O₃.5H₂O nebo hydráty solí iIa₂CO, .1011₂0, HA₃PO₄.12H₂O, CaSO,. 211.,0. Z přísad uvoláujících NII₃ se používá NH^Cl, /un₄/₂SO,, nebo močovina. Jako přísady uvolňující C0₂ jsou používán? uhličitany jako UaliC0₃, CaC0₃, M9co.,. Nevýhodou většiny uvedených přísad je skutečnost, že pro dosažení potřebného retardačního účinku je třeba vysoké koncentrace přísad v měkčené polyvinylchloridové směsi, čímž jsou negativně ovlivňovány fyzikálně mechanické vlastnosti směsi. U látek uvolňujících čpavek potom nepřípustně narůstají dusivé účinky dý.nu při hoření.The first group of substances includes substances that release water during decomposition, or CO ₂ _{- Hydroxides - Ca / OH / 2} , Mg / OH / ₂ or oxide hydrates - Al ₂ O, .3H ₂ O, can be used as water-releasing additives. Β ₂ Ο ₃ · 3Η ₂ Ο, 2ZnO.3B ₂ O ₃ .3H ₂ O, 2CaO.3B ₂ O ₃ .5H ₂ O or hydrates of salts iIa ₂ CO, .1011 ₂ 0, HA ₃ PO ₄ .12H ₂ O , CaSO,. 211., 0. Among the additives, the load-relieving NH ₃ is used NH? Cl / un _{_4/2} SO ,, or urea. Are they used as _{C0 2} releasing additives? carbonates such as UaliCO ₃ , CaCO ₃ , M 9co.,. The disadvantage of most of these additives is the fact that high concentrations of additives in the softened polyvinyl chloride mixture are required to achieve the required retarding effect, which adversely affects the physical and mechanical properties of the mixture. The ammonia-releasing substances then inadmissibly increase the suffocating effects of the pumpkin during combustion.

Do druhé skupiny látek lze zařadit samotný měkčený polyvinylchlorid, jehož degradace probíhá pod bodem zápalnosti technických textilií a degradační zplodiny urychlují karbonizaci celulózy v technických tkaninách. Podmínkou ovšem je, že polyvinylchlorid je měkčen alkyl-, aryl- nebo alkylarylfosfátovými změkčovaldy. Pokud jsou použita jiná změkčovadla polyvinylchloridu, jako například estery kyseliny ftalové, adipové a podobně, retardační účinek měkčeného polyvinylchloridu prudce klesá vzhledem k hořlavosti těchto změkčovadel. Nevýhodou použití fosfátových změkčovadel je však vysoká cena, dále potom snižování odolnosti měkčeného polyvinylchloridu proti nízkým teplotám a toxicita většiny fosfátových změkčovadel.The second group of substances includes the softened polyvinyl chloride itself, the degradation of which takes place below the flash point of technical textiles, and the degradation products accelerate the carbonization of cellulose in technical fabrics. However, it is a condition that the polyvinyl chloride is softened with alkyl, aryl or alkylaryl phosphate plasticizers. When other polyvinyl chloride plasticizers are used, such as phthalic acid, adipic acid esters and the like, the retarding effect of the softened polyvinyl chloride decreases sharply due to the flammability of these plasticizers. However, the disadvantage of using phosphate plasticizers is the high cost, then the reduction of the resistance of softened polyvinyl chloride to low temperatures and the toxicity of most phosphate plasticizers.

Účinnými retardéry v měkčeném polyvinylchloridu jsou i další chlorované uhlovodíky, které způsobují karbonizaci vláken celulózy bez vzniku plamene. Příkladem jsou chlorované parafiny, chlorovaný, kaučuk, chlorovaný bifenyl, chlorovaný naftalen a podobně.Other chlorinated hydrocarbons are effective retarders in softened polyvinyl chloride, which cause the flame to carbonize the cellulose fibers. Examples are chlorinated paraffins, chlorinated, rubber, chlorinated biphenyl, chlorinated naphthalene and the like.

CS 276749 E6CS 276749 E6

Jejich nevýhodou je omezená raísitelnost s polyvinylchlorides, která způsobuje zpracovatelské problémy a dále hygienická závadnost většiny uvedených sloučenin.Their disadvantage is the limited miscibility with polyvinylchlorides, which causes processing problems and also the hygienic defects of most of the mentioned compounds.

V kombinaci s chlorovanými uhlovodíky se používají jako retardéry kysličníky kovů, z nichž potom především Sb₂C>₃, který katalyzujc rozklad chlorovaných uhlovodíků, přičemž vznikající HC1 reaguje s Sb₂Oj za vzniku řady oxichloridů antimonu, které jsou účinnými prostředky pro rychlou dekompozici, tj. karbonizaci celulózy v technických textiliích. Nevýhodou používání j^e jeho vysoká cena.In combination with chlorinated hydrocarbons, metal oxides are used as retarders, of which Sb ₂ C> ₃ , which catalyzes the decomposition of chlorinated hydrocarbons, reacts with Sb ₂ Oj to form a number of antimony oxychlorides, which are effective means for rapid decomposition, ie carbonization of cellulose in technical textiles. The disadvantage of using ^e j its high price.

Nevýhody úprav technických textilií měkčenou polyvinylchloridovou směsí s dosud známými retardéry odstraňuje měkčená polyvinylchloridová směs podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že směs pro íipravu technických textilií obsahuje vedle polyvinylchloridu změkčovadlo nebo směs zmčkčovadol a popřípadě další látky ze skupiny běžných přísad jako jsou stabilizátory, plniva, pigmenty, nadouvadla, regulátory viskosity, antistatika, popřípadě klasické retardéry hoření jako chlorované uhlovodíky, hydroxidy, hydráty nebo oxidy, například kysličník antimonitý /S.b₂O,/ a jako retardér hoření hemihydrát síranu vápenatého - sádru - v množství 5 až 40 hmot.dílů na 100 hmot.dílů pólyvinylchloridu.The disadvantages of treating technical textiles with a softened polyvinyl chloride mixture with hitherto known retarders are eliminated by the softened polyvinyl chloride mixture according to the invention. The invention relates to the fact that the composition for the preparation of technical textiles contains, in addition to polyvinyl chloride, a plasticizer or plasticizer mixture and optionally other substances from the group of customary additives such as stabilizers, fillers, pigments, blowing agents, viscosity regulators, antistatics or conventional flame retardants such as chlorinated hydrocarbons. hydroxides, hydrates or oxides, for example antimony trioxide (Sb ₂ O), and as a flame retardant calcium sulphate hemihydrate - gypsum - in an amount of 5 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of polyvinyl chloride.

Hlavní výhodu pro úpravu technických textilií touto měkčenou polyvinylchloridovou směsí představuje skutečnost, že sádra katalyzuje karbonizaci neboli úplnou dehydrataci celulózy odnímáním vody již za teplot ložících hluboko pod bodem vzplanutí textilií.The main advantage for the treatment of technical textiles with this softened polyvinyl chloride mixture is the fact that the gypsum catalyzes the carbonization or complete dehydration of the cellulose by removing water already at temperatures well below the flash point of the textiles.

Další výhody řešení spočívají v tom, že sádra má ve směsi s Í>B₂°3 ^sY^netgický účinek na retardaci hoření, je netoxická, při hoření z nř nevznikají jedovaté zplodiny a je velmi levná. Ve směsi plní tady funkci neabrazivn.ího plniva.Other advantages of the solution are that gypsum in a mixture with I> B ₂ ° 3 ^s Y has a ^non- toxic effect on flame retardancy, is non-toxic, no toxic fumes are formed during combustion and is very cheap. Here, it serves as a non-abrasive filler in the mixture.

Technické textilie lze touto měkčenou polyvinylchloridovou směsí podle vynálezu upravovat s výhodou ve formě pasty, kterou se technická textilie impregnuje nebo nánosuje, nebo ve formě fólie, která se na technickou textilii lisuje nebo válcuje, popřípadě oběma způsoby společně.The technical fabrics can be treated with this softened polyvinyl chloride mixture according to the invention, preferably in the form of a paste with which the technical fabric is impregnated or applied, or in the form of a film which is pressed or rolled on the technical fabric, or both.

Vlastnosti technických textilií nebo výrobků z nich, upravených směsí podle vynálezu, lze dokumentovat následujícími příklady:The properties of technical textiles or articles thereof, treated with the compositions according to the invention, can be documented by the following examples:

Příklad 1Example 1

Technická textilie na bázi směsných viskózových a polyamidových vláken byla imprognov; The technical fabric based on mixed viscose and polyamide fibers was imprognov; na pastou o složení: on a paste of composition: hmot. mass dílů parts polyvinylchlorid emulzní pastotvorný polyvinyl chloride emulsion paste - forming 100 100 aditivované izopropylfenylfosfátovó změkčovadlo additive isopropylphenyl phosphate plasticizer 54 54 hmot. mass dílu part chlorparafin (42 % Cl) . chloroparaffin (42% Cl). a and hmot. mass dílů parts hemihydrát síranu vápenatého calcium sulphate hemihydrate 17 17 hmot. mass dílů parts trichloretylen < trichlorethylene < 9 9 hmot. mass dílů parts Di-2-etylhexylftalát Di-2-ethylhexyl phthalate 10 10 hmot. mass dílu part ^Sb2°3 ^Sb 2 ° 3 ' . 2 '. 2 hmot. mass dílů parts

' Hořlavost impregnované technické textilie měřená podle ČSN 26 0370 a vyjádřená součtem dob hoření 3 vzorků byla 23 s. Ohněm neporušené zbytky vzorků měly průměrnou délku 60 mm. Hořlavost důlního dopravního pášu vyrobeného z této textilie, měřená podlí; ČSN 26 0370 a vyjádřená součtem dob hoření 6 vzorků byla 5 s. .The flammability of the impregnated technical fabric measured according to ČSN 26 0370 and expressed by the sum of the burning times of 3 samples was 23 s. The fire-intact residues of the samples had an average length of 60 mm. Flammability of a mining conveyor belt made from this fabric, measured by floor; ČSN 26 0370 and expressed by the sum of burning times of 6 samples was 5 s..

Technická textilie impregnovaná směsí podle vynálezu i výrobek z ní vyrobený mají nižší hořlavost, oheň se na textilii šíří pomaleji při nižším množství nákladného a toxického izopropylfenylfosfátového změkčovadla.The technical fabric impregnated with the composition according to the invention and the product made from it have a lower flammability, the fire spreads more slowly on the fabric with a lower amount of expensive and toxic isopropylphenyl phosphate plasticizer.

Příklad 2Example 2

Krycí fólie impregnované technické textilie na bázi .směsných viskózových a polyamidových vláken byly vyrobeny ze směsi o složení:Cover films of impregnated technical fabric based on mixed viscose and polyamide fibers were made from a mixture of the composition:

polyvinylchlorid emulzni (k = 62) polyvinyl chloride emulsion (k = 62) 75,0 75.0 hmot, dílů masses, parts polyvinylchlorid susoenzní (k = 65) polyvinyl chloride susoenzene (k = 65) 87,5 87.5 hmot, dílů masses, parts chlorparafin (42 % Cl) chloroparaffin (42% Cl) 18,0 18.0 hmot, dílů masses, parts di-2-ethylhexylftalat di-2-ethylhexyl phthalate 88,0 88.0 hmot, dílů masses, parts neionogenní povrchově aktivní látka nonionic surfactant 20,0 20.0 hmot. dílů mass parts tepelný stabilizátor (sirný organocini^citý)thermal stabilizer ^(c organotin sulfur dioxide) 1,0 1.0 hmot, dílů masses, parts grafit graphite 3,5 3.5 hmot, dílů masses, parts saze soot 0,6 0.6 hmot, dílů masses, parts hemihydrát síranu vápenatého calcium sulphate hemihydrate 20,0 20.0 hmot, dílů masses, parts ^S^2°3 ^S ^ 2 ° 3 6,4 6.4 hmot, dílů masses, parts

Pevnost krycí fólie v tahu byla 13 MPa, obrus 105 mg. Hořlavost technické textilie opatřená oboustranně fóliemi z této směsi měřená podle ČSN 26 0370 a vyjádřená součtem dob hoření 6 vzorků byla 5 s.The tensile strength of the cover film was 13 MPa, abrasion 105 mg. The flammability of technical textiles provided on both sides with foils from this mixture measured according to ČSN 26 0370 and expressed by the sum of burning times of 6 samples was 5 s.

Krycí vrstva vyrobená ze smési podle vynálezu zlepšuje odolnost proti hoření a fólie přitom mají lepší fyzikálně-mechanické vlastnosti.The cover layer made of the mixture according to the invention improves the flame resistance and the films have better physico-mechanical properties.

Claims

PATENTS

MARO K Y

Softened polyvinyl chloride mixture for reducing the flammability of technical textiles based on natural or regenerated cellulose fibers such as cotton or viscose or mixtures thereof with synthetic fibers such as polyamide or polyester, containing in addition polyvinyl chloride a plasticizer or mixture of plasticizers and other substances from the group of common additives such as stabilizers, fillers, pigments, viscosity regulators, antistatics or conventional flame retardants such as phosphates, halogenated hydrocarbons, hydroxides, hydrates and metal oxides, for example antimony trioxide, characterized in that it contains calcium sulfate hemihydrate as a flame retardant in an amount of 5 to 40% by weight. 100 parts by weight of polyvinyl chloride.