DE1544694C - Flammhemmender Zusatz zu Formmassen aus alpha Olefin oder Butadien polymerisa - Google Patents
Flammhemmender Zusatz zu Formmassen aus alpha Olefin oder Butadien polymerisaInfo
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Description
Formmassen auf Basis von Polyolefinen können auf Grund ihrer günstigen physikalischen Eigenschaften
für verschidenste technische Anwendungszwecke eingesetzt werden, insbesondere als Isolationsmaterial
in der Elektroindustrie. Die leichte Brennbarkeit solcher Formmassen schränkt ihre Anwendungsmöglichkeiten
jedoch erheblich ein. Die Brennbarkeit der Formmassen auf Basis von Polyolefinen kann durch
Zusatz von Chlorparaffinen, Chlornaphthalin oder Hexachlorcyclopentadien als Flammschutzkomponenten
und von Antimontrioxid als Synergisten verringert werden.
Da für diesen Zweck jedoch große Mengen an Chlorverbindungen und an Antimontrioxid zugesetzt
werden müssen, verschlechtern sich die mechanischen und physikalischen Eigenschaften, insbesondere die
Zugfestigkeit, erheblich.
Bekanntlich können Formmassen auf Basis von Polyolefinen auch durch Zusatz organischer Bromverbindungen,
wie beispielsweise Tribromanilin, Pentabromdiphenyläther und anderen niedermolekularen
bromierten aromatischen Verbindungen, schwer entflammbar gemacht werden. Es hat sich gezeigt, daß
den Formmassen geringere Mengen an organischen Bromverbindungen als an Chlorverbindungen zuzusetzen
sind, um denselben Flammschutzeffekt zu erzielen.
Daher ist der nachteilige Einfluß auf die mechanischen und physikalischen Eigenschaften der
Formmassen bei Zusatz organischer Bromverbindüngen entsprechend geringer. Auf Grund ihres niedrigen
Molekulargewichtes, migrieren diese organischen Bromverbindungen wieder aus den Formmassen,
sofern keine absolute Verträglichkeit der Flammschutzkomponente mit dem Polyolefin vorliegt. In
vielen Fällen führt die Migration dazu, daß sich auf der Oberfläche der Polyolefine ein klebriger Film bildet.
Die Oberfläche des Polyolefins kann zwar durch Abwischen wieder gereinigt werden, jedoch bildet sich
dieser Film immer wieder neu, daß die Flammschutzkomponente stets aus dem Innern nachgeliefert.
wird. Durch diesen Vorgang verarmt das Innere der Formmasse langsam an der Flammschutzkomponente.
Mit zunehmender Verminderung des Gehaltes an Flammschutzkomponente steigt jedoch auch die
Brennbarkeit der Formmasse wieder an.
Es wurde daher nach Formmassen auf Basis von Polyolefinen gesucht, die selbstverlöschend sind und
denen die Mangel der bekannten selbstverlöschenden Formmassen auf Basis von Polyolefinen nicht anhaften.
Erfindungsgegenstand ist die Verwendung von PoIy-(tribromstyrol)
in Mengen von I bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Formmasse, als flammhemmender
Zusatz zu Formmassen aus «-Olefin- oder Butadienpolymerisaten, die 1 bis 10 Gewichtsprozent an
Antimonverbindungen und gegebenenfalls organische Chlorverbindungen enthalten.
Als Polyolefine enthalten die. erfindungsgemäßen
Formmassen Hoch- oder Niederdruckpolyäthylen, Polypropylen, Polybutylen, Polyisobutylen oder Polybutadien
oder deren Mischpolymerisate. Das in den erfindungsgemäßen Formmassen vorliegende PoIy-(tribromstyrol)
wird durch Polymerisation eines dreifach kernbromierten Styrols als Festsubstanz gewonnen.
Neben dem Poly-(tribromstyrol) und den als Synergisten bekannten Antimonverbindungen, wie
beispielsweise Antimontrioxid, Antimonoxychlorid, können die Formmassen auf Basis von Polyolefinen
noch 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent Chlor in Form von organischen Chlorverbindungen enthalten. Geeignete
Chlorverbindungen dieser Art sind beispielsweise Chlorparaffine mit 45 bis 72 Gewichtsprozent Chlorgehalt,
Hexachlorcyclopentadien, Polyvinylchlorid, nachchloriertes Polybutadien. Da aus den Chlorverbindungen
das Halogen bei niedrigerer Temperatur abgespalten wird als aus dem Poly-(tribromstyrol),
wird auf diese Weise ein zusätzlicher Flammschutz für Niedertemperatur- und Schwelbrände bewirkt. In
diesen Fällen kann der Gehalt der Formmassen an Poly-(tribromstyrol) auf 1 bis 8 Gewichtsprozent begrenzt
bleiben. ■
Das Poly-(tribromstyrol) wird in Pulverform zusammen mit der Antimonverbindung und gegebenenfalls
den organischen Chlorverbindungen der Formmasse auf Basis von Polyolefinen vor oder während der
Plastifizierung zugemischt und in an sich bekannter Weise, z. B. mittels eines Extruders oder eines Mischwalzwerks,
eingearbeitet.
In den erfindungsgemäß zusammengesetzten Formmassen liegen das Poly-(tribromstyrol) und die Antimonverbindungen
einem Füllstoff ähnlich vor. Als hochmolekulare Verbindung zeigt das Poly-(tribromstyrol)
auch keinerlei Migrationstendenz, so daß die Flammfestigkeit erfindungsgemäß zusammengesetzter
Formmassen dauernd gewährleistet ist.
Nachfolgend werden einige Beispiele für erfindungsgemäß zusammengesetzte Formkörper gegeben.
Bei Polypropylen bzw. Hoch- oder Mitteldruckpolyäthylen wird das betreffende Granulat bei Temperaturen
von 190 bzw. 130 oder 160° C plastifiziert und die Mischung der Flammschutzkomponenten in
den Verhältnissen, die in nachstehender Tabelle angegeben sind, unter Friktion des Walzenfells eingearbeitet.
Die homogene Verteilung der Flammschutzkomponenten wird dadurch erreicht, daß das Walzenfell
mehrmals von der Walze genommen und gewendet wird. Das fertige Walzenfell wird zu Granulat zerkleinert,
aus dem im plastifizierten Zustand die gewünschten Formkörper hergestellt werden.
Niederdruckpolyäthylen-Pulver wird in einem üblichen Mischer mit den Flammschutzkomponenten vermischt.
Das erhaltene Gemisch wird aus einem Extruder bei einer Temperatur von 190° C zu den gewünschten
Formteilen extrudiert.
Das Brandverhalten der hergestellten Proben wird nach der ASTM-Vorschrift 635 geprüft.
Danach werden aus den zu prüfenden Formteilen Prüfstäbe mit den Abmessungen 13 χ 6,5 χ 127 mm
geschnitten. Diese Prüfstäbe werden an einem Ende in eine Stativklammer waagerecht so eingespannt, daß
die Schmalseite der größten der seitlichen Flächen mit der Horizontalen einen Winkel von 45° bildet. Unter
dieser Probe wird im Abstand von 9,6 mm — ebenfalls durch eine Klammer gehalten — ein etwa 10,3 cm2
großes Bunsenbrennerdrahtnetz mit 58 Maschen pro Quadratzentimeter befestigt, dessen Länge 116 mm
beträgt.
Für den Brandversuch wird das freie Ende des
Prüfstabs mit einer entleuchteten Bunsenflamme 30 Sekunden lang beflammt und die Zeit gemessen,
in der die Probe nach Entfernung der Flamme verlöscht.
| Gewichts teile |
3 | Poly-(tri- bromstyrol) Gewichtsteile |
Sb2O3 Gewichtsteile |
4 | Löschzeit | |
| Nr. | 150 | Polyolefin | 9,7 | 5,8 | Chlorverbindung Gewichtsteile |
unter 1 Sekunde |
| 1 | 150 | Hochdruckpolyäthylen (Dichte 0,918) |
9,7 | 5,8 | 2,7 festes Chlorparaffin (70% Cl-Gehalt) |
unter 1 Sekunde |
| 2 | 150 | Mitteldruckpolyäthylen (Dichte 0,925) |
9,7 | 5,8 | 2,7 dimerisiertes Hexachlorcyclopentadien |
unter 1 Sekunde |
| 3 | 150 | Niederdruckpolyäthylen (Dichte 0,948) |
9,7 | 5,8 | 2,7 dimerisiertes Hexachlorcyclopentadien |
unter 1 Sekunde |
| 4 | 150 | Polypropylen | 9,7 | 5,8 | 2,7 dimerisiertes Hexachlorcyclopentadien |
unter 1 Sekunde |
| 5 | 150 | Niederdruckpolyäthylen (Dichte 0,948) |
9,7 | 5,8 | 2,7 nachchloriertes PVC (70% Cl-Gehalt) und 0,3 Stabilisator |
unter 1 Sekunde |
| 6 | 150 | Niederdruckpolyäthylen (Dichte 0,948) |
9,7 | 5,8 | 2,7 festes Chlorparaffin (70% Cl-Gehalt) |
unter 1 Sekunde |
| 7 | Mitteldruckpolyäthylen (Dichte 0,925) |
2,7 festes Chlorparaffin (70% Cl-Gehalt) |
||||
3°
35
Vergleichsversuche
In jeweils 150 Gewichtsteile Hochdruckpolyäthylen wurden 9,7 Gewichtsteile der nachstehend genannten
organischen Bromverbindungen auf einer Mischwalze bei einer Temperatur von 150° C in einer Zeit von
3 Minuten eingearbeitet. Aus den abgezogenen Walzenfellen von etwa 3 mm Stärke wurden Proben von
8 cm Breite und 16 cm Länge geschnitten und 1 Woche bei Raumtemperatur gelagert.
Bromiertes Polybutadien (Molekulargewicht 1250)
Bei der Einarbeitung in das Polyäthylen entstehen Bromwasserstoff enthaltende Gase.
Die Probe zeigt nach der Lagerung einen starken weißlichen Belag.
Hexabromcyclododecan
Keine Schwierigkeiten bei der Einarbeitung. Die Probe zeigt nach der Lagerung einen starken
weißlichen Belage
Tribromanilin
Bei der Einarbeitung entstehen stechend riechende Gase. Die Probe zeigt nach der Lagerung einen starken
weißlichen Belag.
Pentabromdiphenyläther
Keine Schwierigkeiten bei der Einarbeitung.
Die Probe zeigt nach der Lagerung einen schmierigen Belag.
Die Probe zeigt nach der Lagerung einen schmierigen Belag.
Poly-(tribromstyrol)
Keine Schwierigkeiten bei der Einarbeitung.
Die Probe ist nach der Lagerung unverändert und zeigt keinerlei Belag.
Die Probe ist nach der Lagerung unverändert und zeigt keinerlei Belag.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von Poly-(tribromstyrol) in Mengen von 1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Formmasse, als flammhemmender Zusatz zu Formmassen aus «-Olefin- oder Butadienpolymerisaten, die 1 bis 10 Gewichtsprozent an Antimonverbindungen und gegebenenfalls organische Chlorverbindungen enthalten.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEC0035123 | 1965-02-18 | ||
| DEC0035123 | 1965-02-18 | ||
| DEC0037172 | 1965-10-15 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1544694A1 DE1544694A1 (de) | 1969-05-08 |
| DE1544694B2 DE1544694B2 (de) | 1971-12-30 |
| DE1544694C true DE1544694C (de) | 1973-05-03 |
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