DE1272533C2 - Schwerentflammbare styrolpolymerisate - Google Patents

Description

15 haben. Hier sind besonders die Bromieningsprodukte

von Butadien- oder Isoprenoligomeren oder -polymeren, z. B. 1,2,5,6,9,10-Hexabromcyclododecan, Octabiomhexadecan oder bromierter Natur- oder Synthesekauischuk zu nennen. Die Bromverbindun-

Es ist bekannt, halogenhaltige Stoffe als Flamm- 20 gen werden in solchen Mengen verwendet, daß die Schutzmittel für thermoplastische Polymerisate zu Formmassen einen Bromgehalt von mindestens verwenden. Um eine ausreichende Flammschutzwir- 0,1 Gewichtsprozent haben. In den meisten Fällen ist kung zu erzielen, ist es erforderlich, den Polymerisaten es nicht erforderlich, daß die Massen mehr als 5 Geverhältnismäßig große Mengen an halogenhaltigen wichtsprozent Brom enthalten.Vorzugsweise enthalten Stoffen zuzusetzen. Hierdurch werden jedoch viele 25 die Massen 0,5 bis 3 Gewichtsprozent Brom. Die Eigenschaften nachteilig beeinflußt. Formmasse soll zwischen 0,01 und 5 Gewichtspro-Es ist außerdem bekannt, die Flammschutzwirkung zent, vorzugsweise 0,02 bis 2 Gewichtsprozent, bezohalogenhaltiger Verbindungen durch Zusätze zu ver- gen auf das Polymerisat, an 2,3-Dimethyl-2,3-distärken, so daß man eine ausreichende Flammschutz- phenylbuian enthalten.

wirkung mit wesentlich geringeren Mengen dieser 30 Die Formmassen können beispielsweise durch

Stoffe erzielen kann. So ist es beispielsweise möglich, Spritzgießen oder Strangpressen zu schwerentfiamrn-

durch Zusatz organischer Peroxyde' die flammhem- baren Formkörpern oder Profilen verarbeitet werden,

mende Wirkung organischer Bromverbindungen zu Auf Grund ihres relativ geringen Gehalts an organi-

verbessern. Organische Peroxyde haben jedoch den sehen Halogenverbindungen haben die erfindungs-

Nachteil, daß sie toxisch sind und sich mitunter leicht 35 gemäßen Formmassen Erweichungspunkte, die sich

explosionsartig zersetzen. Bei empfindlichen Personen, von denen der in ihnen enthaltenen Polymerisate

die solche Peroxyde handhaben, können Dermatosen geringfügig unterscheiden.

auftreten. Außerdem müssen bei der Handhabung Besondere Bedeutung haben Formmassen, die sich von Peroxyden aufwendige und umständliche Vor- zur Herstellung schwerentflammbarer schaumförmiger kehrungen zur Vermeidung von Explosionen getroffen 40 Gebilde eignen. Sie enthalten neben Styrolpolymeriwerden. Weiterhin ist bekannt, daß Peroxyde auch säten, organischen Bromverbindungen und 2,3-DibeiZimmertemperatur langsam zerfallen,so daß lange methyl-2,3-diphenylbutan ein Treibmittel,
lagernde, Peroxyde enthaltende Kunststoffe nicht , Als Treibmittel enthalten die Formmassen zweckmehr schwerentflammbar sind. Außerdem «ritt bei mäßig flüssige oder gasförmige organische Verbindun-Peroxyde enthaltenden Kunststoffen durch Abbau der 45 gen, die das Polymerisat nicht lösen und deren Siede-Polymerisatketten eine allmähliche Verschlechterung punkt unterhalb des Erweichungspunktes des PoIyder mechanischen Eigenschaften ein. merisates liegt, z. B. aliphatische oder cycloaliphati-Erfindungsgegenstand sind thermoplastische Form- sehe Kohlenwasserstoffe, wie Propan, Butan, Pentan, massen aus einem Styrolpolymerisat und einer organi- Hexan, Heptan, Cyclohexan oder Halogenkohlenschen Bromverbindung, die außerdem 0,01 bis 5 Ge- 50 Wasserstoffe, wie Methylchlorid, Dichlordifluormethan wichtsprozent, bezogen auf die Formmassen, 2,3-Di- oder l,2,2-Trifluor-l,l,2-trichloräthan. Auch Mimethyl-2,3-diphenylbutan enthalten. schungen der Treibmittel können in den Massen ent-Styrolpolymerisate im Sinne der Erfindung sind halten sein. Es ist vorteilhaft, 3 bis 10 Gewichtspro-Polystyrol und Mischpolymerisate des Styrols, die zent, bezogen auf das Styrolpolymerisat, an Treibmindestens 50 Gewichtsprozent Styrol einpolymeri- 55 mittel zu verwenden.

siert enthalten. Als Mischpolymerisationskomponen- Die Formmassen können z.B. in Perlform, in Form

ten kommen z. B. in Frage a-Methylstyrol, Acryl- zylindrischer Granulate oder in Form von Brocken

nitril, Methacrylnitril, Ester der Acryl- oder Meth- vorliegen, wie sie beim Mahlen von Substanzpoly-

acrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, merisaten erhalten werden. Die Teilchen haben einen

Fumarsäureester aus Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, 60 Durchmesser von 0,1 bis 6 mm, vorzugsweise von

N-Vinylverbindungen, wie N-Vinylcarbazol, Buta- rd. 0,4 bis 3 nun.

dien oder auch geringe Mengen an Divinylbenzol. Aus derartigen verschäumbaren Formmassen wer-Die schwerentflammbaren Formmassen können den z. B. schwerentflammbare Schaumstoffkörper eraußerdem sogenannte schlagzähe Styrolpolymerisate halten, wenn man feine Teilchen dieser Massen wie enthaltea Zu diesen schlagzähen Styrolpolymerisaten 65 üblich in gasdurchlässigen Formen auf Temperaturen rechnet man z. B. Mischungen, die durch Polymeri- oberhalb des Erweichungspunktes der in den Massen sieren von Styrol eventuell zusammen mit anderen enthaltenen Polymerisate erhitzt, so daß Teilchen ex-Monomeren in Gegenwart von feinverteilten kau- pandieren und zu Formkörpern verschweißen. Solche

V?

verschäumbaren Formmassen können auch mit Hilfe von Extrudern zu Schaumfolien verarbeitet werden.

In den Formmassen können noch weitere übliche Komponenten enthalten sein, z. B. Füllstoffe, Farbpigmente, Gleitmittel, Weichmacher, Antistatika, Alterungsschutzmittel, Stabilisatoren oder solche Verbindungen, die die Schaumbildung fördern.

Zur Herstellung der Formmassen kann das 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutan mit den organischen Halogenverbindungen oder auch einzeln nacheinander mit dem Styrolpolymerisat und gegebenenfalls noch mit weiteren Komponenten gemischt werden. Man kann sie beispielsweise auf der Walze, im Extruder oder in einem Kneter in den Kunststoff einbringen. Sie können in vielen Fällen bereits vor der Polymerisation den Monomeren zugesetzt werden. Auch ist es möglich, z. B. bei der Herstellung von Gießfolien, sie zusammen mit der Halogenverbindung einer Lösung des Kunststoffes zuzusetzen und das Lösungsmittel abzudampfen. Auf das Zusetzen vor, während oder nach der Polymerisation wird hier jedoch kein Schutz beansprucht.

Es ist ein besonderer Vorteil, daß das 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutan die Polymerisation nicht stört. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen schwerentflammbaren Kunststoffmassen können die Monomeren daher in Gegenwart dieser Verbindungen sowie der organischen Halogenverbindungen polymerisiert werden. Auf diese Weise erhält man eine besonders homogene Verteilung von Flammschutzmitteln und 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutan in der Masse. Es ist weiterhin von Vorteil, daß die Handhabung des 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutans im Vergleich zu anderen die Wirkung der organischen Bromverbindung steigernden Substanzen ungefährlich ist. Es zeigte sich außerdem, daß die Schwerentflammbarkeit der Massen selbst bei längerem Lagern bei höheren Temperaturen nicht verlorengeht.

Die Schwerentflammbarkeit der Fonnmassen wird auf folgende Weise geprüft: Zur Prüfung ungeschäumter Massen werden Formkörper mit der Abmessung 0,1 · 10-30 cm, zur Prüfung geschäumter Massen solche mit der Abmessung 0,5-15-40 cm 5 Sekunden lang in eine Gasflamme von 40 mm Flammenhöhe gehalten und die Flamme anschließend mit ruhiger Bewegung entfernt. Die Verlöschzeit des Formkörpers nach Entfernen aus der Flamme ist ein Maß für dessen Flammwidrigkeit. Ungenügend oder nicht schwerentflammbar ausgerüstete Formmassen brennen nach Entfernen aus der Flamme vollständig ab.

Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente.

Beispiel 1

Es werden jeweils 30 Teile eines Styrolpolymerisates und bestimmte Mengen einer organischen Bromverbindung sowie des 2,3-Dimethyl-2,3-diphenylbutans in 100 Teilen Methylenchlorid gelöst. Der Lösung

ag werden 3 Teile Pentan zugesetzt. Danach gießt man die Lösung auf eine Glasplatte aus und läßt das Methylenchlorid bei Raumtemperatur verdunsten. Dabei verbleibt das Pentan in homogener Verteilung in der schwerentflammbaren Mischung. Die so erhaltene Folie wird in Wasserdampf von 100° C aufgeschäumt und im Vakuum bei 35° C für die Dauer von 12 Stunden getrocknet. Die erhaltenen Schaumstoffolien werden nach der oben angegebenen Methode auf ihre Schwerentflammbarkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in der Tabelle wiedergegeben.

Styrolpolymerisat	Polystyrol	Organische Bromverbindung Gewichtsprozent	2,3-Dimethyl- 2,3-diphenylbutan	Verlöschzeit Sekunden
	Hexabromcyclo-
	dodecan
	1,0		11,0
	1,0	0,3	2,6
	1,0	0,5	1,6
	1,25		9,0
	1,25	0,3	2,0
	1,25	0,5	2,0
	1,5	—	6,4
	1,5	0,3	<0,5
	1,5	0,5	<0,5
	2,3-Tris-(dibiom-
	propyl)-phosphat
	1,0		>20
	1,0	0,3	10,1
	1,0	0,5	9,6
	1,6	—	>23
	1,6	0,3	10,5
Copolymerisat aus 75 Gewichts	1,6	0,5	2,8
prozent Styrol und 25 Gewichts	Hexabromcyclo-
prozent Acrylnitril	dodecan
	1,0		9,0
	1,0	0,3	3,0
1,0	0,5	3,0

Claims (1)

1. ι <y 2

   tschukartigen Polymerisaten erhalten werden. Man

   Patentanspruch: kann solche Polymerisate auch durch Mischen von

   Styrolacrylnitrilcopolymensaten mit Butadien- oder

   Thermoplastische Formmassen aias einem Sty- Acryl säureesterpolymerisaten herstellen,

   rolpolymerisat und einem Bromierungsprodukt 5 Die üblichen organischen Bromverbindungen sollen

   von Butadien- oderlsoprenoligomeren oder-poly- mindestens 4 C-Atome und mehr als 4O^fl/o Brom ~r\t-

   meren, dadurch gekennzeichnet, daß halten. Von den organischen Bromverbindunge* =g-

   die Bromverbindung in solchen Mengen verwen- nen sich z. B. Tetrabrombutan, Dibromäthylbenzol,

   det wird, daß die Formmassen einen Bromgehalt Hexabrombenzol, Ester oder Acetale des Dibrompro-

   von 0,5 bis 3 Gewichtsprozent haben und daß die io panols, wie Tris-(dibrompropyl)-phosphat, außerdem

   Formmassen außerdem 0,01 bis 5 Gewichtspro- Pentabromdiphenyläther. Besonders geeignet sind

   zent, bezogen auf die Formmassen, 2,3-Dimethyl- solche organische Bromverbindungen, die schwer-

   2,3-diphenylbutan enthalten. flüchtig sind, die nicht oder nur in geringem Maß als

   Weichmacher wirken und keinen störenden Geruch