DK161711B - Flame-retardant material - Google Patents

Flame-retardant material Download PDF

Info

Publication number
DK161711B
DK161711B DK616487A DK616487A DK161711B DK 161711 B DK161711 B DK 161711B DK 616487 A DK616487 A DK 616487A DK 616487 A DK616487 A DK 616487A DK 161711 B DK161711 B DK 161711B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
ash
weight
fire
mixture
materials
Prior art date
Application number
DK616487A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK616487D0 (en
DK161711C (en
DK616487A (en
Inventor
Robert Rex Reitz
Original Assignee
Du Pont
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Du Pont filed Critical Du Pont
Priority to DK616487A priority Critical patent/DK161711C/en
Publication of DK616487D0 publication Critical patent/DK616487D0/en
Publication of DK616487A publication Critical patent/DK616487A/en
Publication of DK161711B publication Critical patent/DK161711B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK161711C publication Critical patent/DK161711C/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

DK 161711BDK 161711B

Den foreliggende opfindelse angår et flammehæmmende materiale indeholdende ethylencopolymer og med forbedrede brandhæmmende egenskaber.The present invention relates to a flame retardant material containing ethylene copolymer and with improved fire retardant properties.

Flammehæmmende ethylencopolymermaterialer har i lang 5 tid været genstand for forskning inden for brandhæmningsområdet, og der er blevet udviklet en række materialer ved hjælp af flammehæmmende metoder.Flame retardant ethylene copolymer materials have for a long time been the subject of research in the field of fire retardants and a number of materials have been developed using flame retardant methods.

En type af sådanne materialer opnår flammehæmning og flammebarrierebeskyttelse ved at dekomponere, når det udsætlo tes for kraftig varme og høj temperatur, så at der dannes et stift skum af keramisk aske sammensat af talrige celler. Cellerne udgør en barriere mod varmeoverførsel. Desuden er sådanne materialer sammensat, så at de også frigør vanddamp under dekomponeringen og celledannelsen, hvilket også bidra-15 ger til at forsinke ildens spredning.One type of such material achieves flame retardancy and flame barrier protection by decomposing when exposed to excessive heat and high temperature to form a rigid foam of ceramic ash composed of numerous cells. The cells form a barrier to heat transfer. Furthermore, such materials are composed so that they also release water vapor during decomposition and cell formation, which also helps to delay the spread of fire.

Sådanne materialer, der er beskrevet i US patentskrift nr. 4.543.281, omfatter en ethylencopolymerbasis eller -matrix, som indeholder aluminiumoxid-trihydrat og calciumcar-bonat eller calcium-magnesiumcarbonat. Ved omgivelsernes 20 betingelser er disse materialer gængse bærende, smelteforar-bejdelige termoplastiske materialer. Under betingelser med høj varme eller ild fungerer sammensætningerne som en ildbarriere og har en lav brændselsværdi og lav røgudvikling. Efterhånden som materialet dekomponerer eller brænder, danner 25 Al- og Ca-bestanddelene en keramisk aske, som har cellestruktur. På grund af celledannelsen, efterhånden som den keramiske aske opbygges, bliver asken en varmeisolator. Potentielle anvendelsesområder dækker standsning af ild, isolerende ledningsrør til lednings- og kabelkonstruktioner, 30 hvor ledningsrørs integritet ved høj temperatur er påkrævet, og mange andre anvendelsesformål, såsom beskyttelse af I-konstruktionsbjælker af stål.Such materials disclosed in U.S. Patent No. 4,543,281 include an ethylene copolymer base or matrix containing alumina trihydrate and calcium carbonate or calcium magnesium carbonate. Under ambient conditions, these materials are conventional, melt-processable thermoplastic materials. Under high heat or fire conditions, the compositions act as a fire barrier and have a low fuel value and low smoke emission. As the material decomposes or burns, the Al and Ca constituents form a ceramic ash having cellular structure. Due to the cell formation as the ceramic ash builds up, the ash becomes a heat insulator. Potential applications include fire stopping, insulating wiring for wiring and cable designs, 30 where high temperature wiring integrity is required, and many other applications, such as protection of steel I-beams.

Det har nu vist sig, at ved tilsætning af visse phos-phatestere kvælder disse materialer mindre ved brand, og 35 deres keramiske aske har en mindre og mere ensartet celledannelse end sammensætninger uden sådanne estere.It has now been found that by the addition of certain phosphate esters, these materials swell less with fire, and their ceramic ash has a smaller and more uniform cell formation than compositions without such esters.

22

DK 161711 BDK 161711 B

Det har også vist sig, at tilsætningen af visse smeltelige glasser vil gøre det stive skum af keramisk aske hårdere.It has also been found that the addition of certain meltable glasses will make the stiff foam of ceramic ash harder.

Tilstedeværelsen af phosphatesteren forårsager dan-5 nelse af keramisk aske med en struktur med små celler og lavere volumenkvældning. I reglen ligger cellestørrelsen i aske, der findes efter materialerne ifølge opfindelsen, i intervallet 1-2 mikrometer. En struktur med små celler er en fordel, fordi der hermed er mindre risiko for konstruk-10 tionssvigt.The presence of the phosphate ester causes the formation of ceramic ash with a small cell structure and lower volume swelling. As a rule, the cell size of ash found according to the materials of the invention is in the range of 1-2 micrometers. A small cell structure is advantageous because there is less risk of structural failure.

Det flammehæmmende materiale ifølge opfindelsen er således af den art, der omfatter (a) en matrix, der udgør 10-40 vægt% af materialet, omfattende mindst én ethylencopolymer, 15 (b) 35-89 vægt% af materialet af en blanding af (i) aluminiumoxid-trihydrat og (ii) calciumcarbonat eller calcium-magnesium-carbonat eller begge dele, idet blandingen indeholder et forhold i vægt% mellem (i) 20 og (ii) på 30:70 til 70:30, og dette mate riale er ejendommeligt ved, at det desuden indeholder (c) mindst én forbindelse, der udgør 1-25 vægt% af materialet, der er en tri(hydrocarbyl)phosphat— 25 ester.Thus, the flame retardant material of the invention is of the type comprising (a) a matrix constituting 10-40 wt% of the material comprising at least one ethylene copolymer, 15 (b) 35-89 wt% of the material of a mixture of ( (i) alumina trihydrate and (ii) calcium carbonate or calcium magnesium carbonate or both, the mixture containing a weight percent between (i) 20 and (ii) of 30:70 to 70:30, and this material is peculiar in that it additionally contains (c) at least one compound which constitutes 1-25% by weight of the material which is a tri (hydrocarbyl) phosphate ester.

De ethylencopolymer-matrixer, der anvendes i materialerne ifølge opfindelsen, omfatter ca. 40-95 vægt% ethylen, fortrinsvis 45-90 og især 60-85%. En comonomer eller en blanding af comonomere udgør resten af copolymeren. Eksempler 30 på comonomere omfatter vinylestere af carboxylsyrer med 2-18 carbonatomer, såsom vinylacetat; estere af umættede carboxylsyrer eller disyrer med 4-18 carbonatomer, såsom metha-crylater eller acrylater; samt α-olefiner med 3-12 carbonatomer. Desuden kan der forekomme mindre mængder af andre 35 polymerenheder, såsom carbonmonoxid (CO). Eksempler på copo-lymere omfatter ethylen/vinylacetat, ethylen/ethylacrylat, 3The ethylene copolymer matrices used in the materials of the invention comprise ca. 40-95% by weight of ethylene, preferably 45-90 and most preferably 60-85%. A comonomer or a mixture of comonomers constitutes the remainder of the copolymer. Examples of comonomers include vinyl esters of carboxylic acids having 2 to 18 carbon atoms such as vinyl acetate; esters of unsaturated carboxylic acids or diacids of 4 to 18 carbon atoms, such as methacrylates or acrylates; as well as α-olefins of 3-12 carbon atoms. In addition, smaller amounts of other polymeric units such as carbon monoxide (CO) may occur. Examples of copolymers include ethylene / vinyl acetate, ethylene / ethyl acrylate, 3

DK 161711 BDK 161711 B

ethylen/propylen, ethylen/octen og ethylen/methylacrylat.ethylene / propylene, ethylene / octene and ethylene / methyl acrylate.

Når det er passende, som f.eks. med acrylat-comonomerene, kan der forekomme op til 15 vægt% CO.When appropriate, such as. with the acrylate comonomers, up to 15% by weight CO may occur.

Copolymerenes smelteindeks ligger i reglen mellem 5 0,1 og 150 g/10 min., fortrinsvis 0,3-50 g/10 min. og især 0,7-10 g/10 min. Desuden kan der anvendes blandinger af copolymere. Den tilstedeværende mængde ethylencopolymer ligger fra 10 til 40 vægt% af materialet, fortrinsvis 15-35 og især 18-30%.The melt index of the copolymers is generally between 5 0.1 and 150 g / 10 min, preferably 0.3-50 g / 10 min. and in particular 0.7-10 g / 10 min. In addition, mixtures of copolymers can be used. The amount of ethylene copolymer present is from 10 to 40% by weight of the material, preferably 15-35 and especially 18-30%.

10 Aluminiumoxid-trihydratet har formlen AI2O3.3H2O og har fortrinsvis en gennemsnitlig partikelstørrelse på 1-2 μτα. Større partikler har tendens til at give en større volumenekspansion under brand, hvilket resulterer i en svagere keramisk aske. Mindre partikler, især de, der er under 15 0,5 /im, har tendens til at forøge sammensætningssmeltens viskositet, hvilket giver en mindre bekvem forarbejdning.The alumina trihydrate has the formula AI2O3.3H2O and preferably has an average particle size of 1-2 µτα. Larger particles tend to give a larger volume expansion under fire, resulting in a weaker ceramic ash. Smaller particles, especially those less than 0.5 µm, tend to increase the viscosity of the composition melt, providing less convenient processing.

Calciumcarbonatet eller calcium-magnesium-carbonatet har fortrinsvis en partikelstørrelse på 1-3 μτα i diameter.The calcium carbonate or calcium magnesium carbonate preferably has a particle size of 1-3 μτα in diameter.

Større partikler har tendens til at give en svagere aske-20 struktur på grund af, at der er mindre overflade til rådighed for keramisk sintring. Mindre partikler, især sådanne med en diameter på under 0,07 jum, giver en hård keramisk aske, men opskumningen under brand er lav, og sammensætningens viskositet har tendens til at være høj.Larger particles tend to give a weaker ash-20 structure due to the smaller surface area available for ceramic sintering. Smaller particles, especially those with a diameter of less than 0.07 µm, produce a hard ceramic ash, but the foaming under fire is low and the composition viscosity tends to be high.

25 Forholdet mellem aluminiumoxidtrihydrat og calcium forbindelsen ligger som nævnt mellem et vægtforhold på 30:70 og 70:30, fortrinsvis mellem 40:60 og 60:40 og især mellem 45:55 og 55:45. Den samlede mængde af begge forbindelser i materialet vil i reglen udgøre mellem 35 og 89 vægt% 30 af materialet, fortrinsvis 50-83 vægt%, især 60-78 vægt%.The ratio of alumina trihydrate to the calcium compound is, as mentioned, between a weight ratio of 30:70 to 70:30, preferably between 40:60 and 60:40 and especially between 45:55 and 55:45. The total amount of both compounds in the material will generally be between 35 and 89% by weight of the material, preferably 50-83% by weight, especially 60-78% by weight.

Phosphatesteren forøger materialets fleksibilitet og formindsker forarbejdningsviskositeten. Den virker ved brand overraskende derved, at der produceres en ensartet struktur med små celler i den keramiske aske. Phosphatesterne er som 35 angivet ovenfor tri(hydrocarbyl)phosphater. Hydrocarbyl- grupperne kan være alkylgrupper med 2-20 carbonatomer ellerThe phosphate ester increases the flexibility of the material and reduces the processing viscosity. It works by fire surprisingly by producing a uniform structure with small cells in the ceramic ash. As indicated above, the phosphate esters are tri (hydrocarbyl) phosphates. The hydrocarbyl groups may be alkyl groups having 2-20 carbon atoms or

DK 161711BDK 161711B

4 arylgrupper med 6-20 carbonatomer. De kan være substituerede eller afbrudt af oxygen. Den mængde ester, der kan anvendes, vil ligge mellem 1 og 25 vægt%, baseret på materialet, fortrinsvis mellem 2 og 15 vægt%, især mellem 4 og 10 vægt%.4 aryl groups with 6-20 carbon atoms. They may be substituted or interrupted by oxygen. The amount of ester that can be used will be between 1 and 25 wt%, based on the material, preferably between 2 and 15 wt%, especially between 4 and 10 wt%.

5 Materialerne kan fremstilles ved simpelthen at blande ingredienserne i en polymersmelte. Et Banbury-anlæg i industriel målestok, som arbejder portionsvis, eller en tilsvarende intensiv mixer er egnet til fremstilling af materialerne ifølge opfindelsen. Tørre ingredienser påfyldes rutine-10 mæssigt. Det er i de fleste tilfælde bekvemt at indsprøjte phosphatkomponenten direkte i blandekammeret i enhver enhed, således som det anvendes i vid udstrækning med denne type udstyr.The materials can be prepared by simply mixing the ingredients in a polymer melt. An industrial scale Banbury plant operating in batches or a similarly intensive mixer is suitable for making the materials of the invention. Dry ingredients are added on a routine 10 basis. In most cases, it is convenient to inject the phosphate component directly into the mixing chamber of any unit, as is widely used with this type of equipment.

Materialet kan eventuelt også indeholde et borsilicat-15 glas. Dette medvirker til at hærde den keramiske aske, der dannes ved lavere temperaturer end dem, der normalt aktiverer Ca-Al-komplekset. Glasset er et glas, der smelter ved lav temperatur (dvs. smelteligt ved 600-1000°C) og er i reglen natrium-, kalium-, calcium-, magnesium- eller zirconiumbor-20 silicat. Når det anvendes, kan det forekomme i mængder på op til 30 vægt% af materialet, men for meget borsilicat kan reducere strukturstabiliteten ved hærdetemperaturer. Der skal derfor opretholdes en balance mellem askens strukturelle integritet og tilbøjeligheden til at hærde asken.The material may optionally also contain a borosilicate glass. This helps to harden the ceramic ash that forms at lower temperatures than those that normally activate the Ca-Al complex. The glass is a glass that melts at low temperature (i.e., meltable at 600-1000 ° C) and is usually sodium, potassium, calcium, magnesium or zirconium borosilicate. When used, it can occur in amounts of up to 30% by weight of the material, but too much borosilicate can reduce structural stability at curing temperatures. A balance must therefore be maintained between the structural integrity of the ashes and the tendency to harden the ashes.

25 Desuden kan materialet indeholde ituskårne glasfiber tråde for at forøge materialets stivhed. Ved brand ekspanderer et materiale indeholdende fiberglas i mindre udstrækning end én uden fiberglas. Fiberglasset skæres fortrinsvis i afsnit på 6,35 mm og kan forekomme i mængder op til 20 vægt% 30 baseret på materialet.Furthermore, the material may contain shredded fiberglass threads to increase the stiffness of the material. In the event of fire, a material containing fiberglass expands to a lesser extent than one without fiberglass. The fiberglass is preferably cut into sections of 6.35 mm and may be present in amounts up to 20% by weight based on the material.

Som overfladeaktivt middel kan tilsættes en aliphatisk carboxylsyre, såsom stearinsyre, for at lette dispergeringen af Ca-Al-blandingen. Det overfladeaktive middel synes også at forøge brudforlængelsen og forhøje smelteindekset.As a surfactant, an aliphatic carboxylic acid such as stearic acid may be added to facilitate dispersion of the Ca-Al mixture. The surfactant also appears to increase fracture elongation and increase the melt index.

DK 161711BDK 161711B

5 0 EksemplerExamples

Alle blandinger i de følgende eksempler fremstilles i en mixer, såsom en Banbury- eller en Brabender "Prep Center"-mixer. Alle bestanddele sættes til blandekammeret i et niveau, der udgør 70-80% af mixerens indvendige volu- 5 men, baseret pa smelte eller form. Ingredienserne blandes i 5-10 minutter ved en rotorhastighed, der er justeret, så at der opretholdes en temperatur mellem 160 og 190°C. Derpå fjernes materialerne efter køling og trykstøbes derpå ved 150°C i de til afprøvning nødvendige former.All mixtures in the following examples are prepared in a mixer such as a Banbury or Brabender "Prep Center" mixer. All constituents are added to the mixing chamber at a level of 70-80% of the internal volume of the mixer, based on melt or mold. The ingredients are mixed for 5-10 minutes at a rotor speed adjusted to maintain a temperature between 160 and 190 ° C. The materials are then removed after cooling and then molded at 150 ° C in the forms required for testing.

1010

Eksempel 1 I dette eksempel fremstilles syv blandingsprøver.Example 1 In this example, seven mixture samples are prepared.

Bestanddelene/ der forekommer i hver, er anført i tabel I sammen med de målte egenskaber.The constituents / occurring in each are listed in Table I along with the measured properties.

1515

Sammenligningsprøverne 1, 2 og 3 er eksempler på ethylen/vinylacetat-copolymer (EVA) fyldt med mineraler som beskrevet i US patentskrift nr. 4.543.281 og indeholder også "gængse" blødgørere.Comparative Samples 1, 2 and 3 are examples of ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) filled with minerals as described in US Patent No. 4,543,281 and also contain "common" plasticizers.

Prøverne 4, 5 og 6 er eksempler på materialer 20 ifølge opfindelsen. De (1) udviser gode termoplastiske egenskaber, f.eks. forlængelse, smelteindeks og fleksibilitet.Samples 4, 5 and 6 are examples of materials 20 of the invention. They (1) exhibit good thermoplastic properties, e.g. extension, melt index and flexibility.

(2) har lav brændbarhed, som det fremgår af det begrænsende oxygenindeks (LOI).(2) has low flammability as evidenced by the Limiting Oxygen Index (LOI).

25 (3) frembringer varmeisolerende aske, når de brænder ved høje temperaturer (1000°C/3 timer).25 (3) produces heat insulating ash when burned at high temperatures (1000 ° C / 3 hours).

(4) og udviser overraskende en kontrolleret lavere volumenkvældning ved brand.(4) and surprisingly exhibit a controlled lower volume swelling on fire.

Dette giver en selvbærende aske med langt fine-30 re cellestruktur end prøverne 1-3.This gives a self-supporting ash with far finer cell structure than samples 1-3.

Eksemplerne 4-6 er meget fleksible materialer med brudforlængelser på mere end 500%. Desuden giver den kontrollerede lavere volumenkvældning under brand en bedre aske 35 med hensyn til strukturintegritet.Examples 4-6 are highly flexible materials with fracture extensions greater than 500%. In addition, the controlled lower volume swelling under fire gives better ash 35 in terms of structural integrity.

DK 161711 BDK 161711 B

6 in in v *- io nj in m in ισ cm cn cn in in h. h.6 in in v * - io nj in m in ισ cm cn cn in in h. H.

in cm in in iH ιο cm cn cn in in «3* cm in in t—i vo cm cn cn in in ^ cn cm in in h vo 0) cm cn cn U 5-1 <D a) rH 5-1 cd in in •H *» -in cm in in iH ιο cm cn cn in in «3 * cm in in t — i vo cm cn cn in in ^ cn cm in in h vo 0) cm cn cn U 5-1 <D a) rH 5-1 CD in • H * »-

M d cm n in in rt VOM d cm n in in rt VO

ti) -Θ- cm cn cnti) -Θ- cm cn cn

•P H• P H

id -Qid -Q

S- H I CD CM in (D &> ^ rH 5-1 -Η rH cm m in h id a) Ο) h cm cn cn Λ ·η Η id 5h <uS- H I CD CM in (D &> ^ rH 5-1 -Η rH cm m in h id a) Ο) h cm cn cn Λ · η Η id 5h <u

5h X5h X

id οιid οι

Λ Μ -PΛ Μ -P

Ό Ο Id G m -p id Q) S-l 4h o Λ <d idΌ Ο Id G m -p id Q) S-l 4h o Λ <d id

rHrh

0) 5-1 >i — — a) G 'tf m ω -η (u Φ0) 5-1> i - - a) G 'tf m ω -η (u Φ

-HG > -Η -H-HG> -Η -H

-J-l -H r—I i—1 i—I-J-1 -H r — I i — 1 i — I

ω G G rH O Oω G G rH O O

id Ai (Do to to —.id Ai (Do to to -.

pH 5-Ϊ rH *·· tjl tJ1 OpH 5-Ϊ rH * ·· tjl tJ1 O

Dj-H >1 CM GG ~ -p O > Λ -Η Ή 00 (ti g o\° -P 03 CM GG ShÆ 5h +J ¢) Λ -P TJtJ — (DO) (D Oi w 0) id -r-ι -o e— 4-> 03Dj-H> 1 CM GG ~ -p O> Λ -Η Ή 00 (ti go \ ° -P 03 CM GG ShÆ 5h + J ¢) Λ -P TJtJ - (DO) (D Oi w 0) id -r -ι -oe— 4-> 03

Eh ίΒ Ό 5-i (DO) -PasoEh ίΒ Ό 5-i (DO) Passo

> 5h G >ΰ cn Λ Λ id <D ,G> 5h G> ΰ cn Λ Λ id <D, G

(D-H>i+J M Hr. jG -P 0<(D-H> i + J M Mr. JG -P 0 <

·» g <D .G id (tiitilD & (ti H· »G <D .G id {tiitilD & (ti H

O1 >i -P -H G 5h 5h 5h 03 ,G >iO1> i -P -H G 5h 5h 5h 03, G> i

G Η H 5-1 O O O ID O Øj -GG Η H 5-1 O O O ID O Eye -G

•Η O (D -P Λ 0) Ή Ή 5h ,G 03-P• Η O (D -P Λ 0) Ή Ή 5h, G 03-P

G Λ g I 5h P & ft O 0) -PO03g(d>iAifti&'HrG>1 • f8U 3 ϋ S3 til Dl d ^ ft 5iGo I 5h P & ft O 0) -PO03g (d> iAifti & 'HrG> 1 • f8U 3 ϋ S3 to Dl d ^ ft 5i

5h 03 G -H g G Η H S IH H O5h 03 G -H g G Η H S IH H O

GG<UinG3-H.PGH<D>i-P 0)0)Ηγμ-Η·Η5ηπ5ΦΛ5η5η3 >H>i**gOidg-PI U ιί Λ g ,G m G Η <D o Ή ft Η ·Η ·Η p(ti-p[''-rH(ti-P5Hld05H5H5H ftCQH'— <acQC!3QEHEHE-iGG <UinG3-H.PGH <D> iP 0) 0) Ηγμ-Η · Η5ηπ5ΦΛ5η5η3> H> i ** gOidg-PI U ιί Λ g, G m G Η <D o Ή ft Η · Η · Η p ( ti-p ['' - rH (ti-P5Hld05H5H5H ftCQH'— <acQC! 3QEHEHE-i

DK 161711BDK 161711B

77

S-JS-J

φ £ Η -μ Φ -Ρ η ιη ^ μ to in νο U Φ o\ *·*·. Ο > - vo oor-iCMmiTiOOO'a'O.o cn Γ" in ο o in co n in o in μ coφ £ Η -μ Φ -Ρ η ιη ^ μ to in νο U Φ o \ * · * ·. Ο> - vo over-iCMmiTiOOO'a'O.o cn Γ "in ο o in co n in o in μ co

rH OrH O

in cn +Jin cn + J

O i—I iH Ή M CNO i — I iH Ή M CN

-Η φ * in incNrocNr^+JocN+Jr- co o in ο· Φ o ro vo · iH Ό m-Η φ * in incNrocNr ^ + JocN + Jr- co o in ο · Φ o ro vo · iH Ό m

Ol IOl I

σ σ O'! £ Ρί σι o- ro Φ h -. *- -» 4-) IN r4 CN CN Ο- Φ CN rH ·*· σ in ro a co cn φ ooσ σ O '! £ Ρί σι o- ro Φ h -. * - - »4-) IN r4 CN CN Ο- Φ CN rH · * · σ in ro a co cn φ oo

Ln 1—I 4-1 1—I IN g 04 in £ in cn ih id CN rH Ο μ rH Ό k v *. φ ιμ ^ ro σΓΝοοΓοοοΌΐηιη cn ro CO OC^POOCJO co VO H ftj CN 0 00 Λ μ οLn 1 — I 4-1 1 — I IN g 04 in £ in cn ih id CN rH Ο μ rH Ό k v *. φ ιμ ^ ro σΓΝοοΓοοοΌΐηιη cn ro CO OC ^ POOCJO co VO H ftj CN 0 00 Λ μ ο

. CN rH VO Xi O. CN rH VO Xi O

to vo o in o vo φ) -. -. -. ·-. rH -.to vo o in o vo φ) -. -. -. · -. rH -.

μ cn r-tcNcocNn-φθΓ'- o cn 0 cn co Ό vf to μ o co IH in rH id CO Φ co rH > oo o- vo & 0 H oo ο- o in *.».» g μμ cn r-tcNcocNn-φθΓ'- o cn 0 cn co Ό vf to μ o co IH in rH id CO Φ co rH> oo o- vo & 0 H oo ο- o in *. ».» g μ

rH rH OCNCNCNCN £l rH φΐη rHrH rH OCNCNCNCN £ l rH φΐη rH

φ «h< in σ rH o co n rH in co C Ν'φ «h <in σ rH o co n rH in co C Ν '

Id co fBId co fB

Eh - UEh - U

vo Λvo Λ

X XX X

>1 O 4-1 r-.> 1 O 4-1 r-.

*1 · VO g C -»* 1 · VO g C - »

O' £ -H tPO '£ -H tP

£ C£ C

~ χ oo ·μ U ο o— c <x> 0 'S* * co vo M £ o - in rH o 8 ο σ in Ό Φ 01 43 rH rH CN ^φω^τ'ΰ~ χ oo · μ U ο o— c <x> 0 'S * * co vo M £ o - in rH o 8 ο σ in Ό Φ 01 43 rH rH CN ^ φω ^ τ'ΰ

^ \ m > rH C^ \ m> rH C

oo ·· ϊ—i CD co fd ο o id μ — Φ U g 44 μoo ·· ϊ — i CD co fd ο o id µ - Φ U g 44 µ

η- νοήΦΰΡ π3 0 £ Φ -Qη- νοήΦΰΡ π3 0 £ Φ -Q

rH rH g 43 id - Φ d Q CN—'ld rH 4-) C Φ —· w- ^^^αμω-πμ μ . — ιηιοΦΦαΦαΦ Φ Cr> Φ id .—. cn c H fli [> 4-> Φ Φ Λ C ω rs ΟιΗ η φφ—' s <d in t n 43 (d-HH(dgrH Η Cn in μ μ 4-> >ί >5ς3Φ(1)'-'ωί3ΦΗ^> ΟίΦΦΧΟ cn 4-) Cn S 44 τ3 Φ Φ in di μ Ο ·σ d ίο d ^ Φ Φ 0 ΐ! ί)Ή Cng-μ ΦΦίΒ ,ϋ d £ s «. φ s φ 4) φ - σ·ΗΗεημμιη^μΑί·Η4-'Ρ!ΓΦΦ Φφμβ>π·-Η!τ'μοΜΰΦΦομ Χ)θ·Η4ΗφΡ!Λιμ>ι,ΰ,υ>ΦΦ Φ ιη ιμ α ιη 4-> -η α 4-> Φ id 44 ιη -γ-ι ΛίΌ'ΰ'ΰ^ΗΰΐηφίηΗΗ t as.rH rH g 43 id - Q d Q CN —ld rH 4-) C Φ - · w- ^^^ αμω-πμ μ. - ιηιοΦΦαΦαΦ Φ Cr> Φ id .—. cn c H fli [> 4-> Φ Φ Λ C ω rs ΟιΗ η φφ— 's <d in tn 43 (d-HH (dgrH Η Cn in μ μ 4->> ί> 5ς3Φ (1)' - ' ωί3ΦΗ ^> ΟίΦΦΧΟ cn 4-) Cn S 44 τ3 Φ Φ in di μ Ο · σ d ίο d ^ Φ Φ 0 ΐ! ί) Ή Cng-μ ΦΦίΒ, ϋ d £ s «. φ s φ 4) φ - σ · ΗΗεημμιη ^ μΑί · Η4-'Ρ! ΓΦΦ Φφμβ> π · -Η! τ'μοΜΰΦΦομ Χ) θ · Η4ΗφΡ! Λιμ> ι, ΰ, υ> ΦΦ Φ ιη ιμ α ιη -> -η α 4-> Φ id 44 ιη -γ-ι ΛίΌ'ΰ'ΰ ^ ΗΰΐηφίηΗΗ t as.

II) ·η d >ι tø φ ·η Φ g Φ Φ Ή d tø 43 -r^φμHμεs>aιnεμaμ ιΟΛΒϋιΕΗΜη'&Ηΐίμφιίίΐ'Ο > μ μοαιΰ>μφτ-ιII) · η d> ι tø φ · η Φ g Φ Φ Ή d tø 43 -r ^ φμHμεs> aιnεμaμ ιΟΛΒϋιΕΗΜη '& Ηΐίμφιίίΐ'Ο> μ μοαιΰ> μφτ-ι

Curt! pL1>x:>omcq'-'Curt! pL1> x:> omcq'- '

OISLAND

88

DK 161711 BDK 161711 B

Bemærkninger til tabel INotes to Table I

Komponenter: (1) EVA-copolymer (25 vægt% VA, 2,01 smelteindeks).Components: (1) EVA copolymer (25 wt% VA, 2.01 melt index).

(2) "Hydral" 710: aluminiumoxid-trihydrat fra Alcoa; 5 nominel partikelstørrelse 1 mikron diameter.(2) "Hydral" 710: Alcoa alumina trihydrate; 5 nominal particle size 1 micron diameter.

(3) "Atomite": CaCO^ fra Thompson-Weineman Co.; partikelstørrelse 1-3 pm diameter.(3) "Atomite": CaCO 2 from Thompson-Weineman Co.; particle size 1-3 µm diameter.

(4) "Sundex" 790: aromatisk forarbejdningsolie fra Sun Oil Co.(4) "Sundex" 790: aromatic processing oil from Sun Oil Co.

10 (5) "Circosol" 4240: naftenisk forarbejdningsolie fra Sun Oil Co.10 (5) "Circosol" 4240: naphthenic processing oil from Sun Oil Co.

(6) DOP: dioctylphthalat-blødgører.(6) DOP: dioctyl phthalate softener.

(7) TCP: tricreasylphosphat-blødgører.(7) TCP: tricreasylphosphate plasticizer.

(8) "Kronitex": en triaryl-blødgører fra FMClnc., -)5 dvs. en blanding af isopropylphenyl-phenyl- phosphater med formlen /?CH3\ \ „ \ ( CH 4—(iy—o—j—_ P = o \ch3^ J oTs J 3 20 (9) TBEP: tributoxyethylphosphat-blødgører.(8) "Kronitex" means a triaryl plasticizer from FMClnc. a mixture of isopropylphenyl-phenylphosphates of the formula [CH3] \ (CH4- (yy-o-j-_ P = o \ ch3 ^ J oTs J 3 20 (9) TBEP: tributoxyethylphosphate plasticizer.

Afprøvning: (10) Arbejdsbelastning: ASTM-D-1708, 5,080 cm/min; 32 mm nominel trykstøbt plade.Testing: (10) Working load: ASTM-D-1708, 5,080 cm / min; 32 mm nominal pressure cast plate.

25 (11) Smelteindeks: ASTM-1238, betingelse E.(11) Melt Index: ASTM-1238, Condition E.

(12) Bøjningsmodul: ASTM-D-790: 3,2 mm nominel trykstøbt plade.(12) Bending module: ASTM-D-790: 3.2 mm nominal die-cast plate.

i13) Volumenforøgelse (ved brand): en trykstøbt plade 2,54 x 7,62 x 0,63 mm anbringes i en kold muf-30 felovn. Der tændes, og ovnen når den ind stille de temperatur på 1000°C på 45 min.-l time. Prøven bliver i ovnen ialt i 3 timer. Dimensioner (længde, bredde og højde) måles med passer før og efter brænding. Volumenforøgelse beregnes 35 som % forøgelse i forhold til oprindeligt volumen.i13) Volume increase (in case of fire): a 2.54 x 7.62 x 0.63 mm die cast plate is placed in a cold muffle furnace. It turns on and the oven reaches the temperature of 1000 ° C for 45 minutes. The sample stays in the oven for a total of 3 hours. Dimensions (length, width and height) are measured with fits before and after burning. Volume increase is calculated as 35%% increase over original volume.

OISLAND

99

DK 161711BDK 161711B

(14) Knusestyrke: prøven af keramisk aske fra ovennævnte brænding (jfr. 14) afprøves for trykstyrke på følgende måde: på det øverste krydshoved i en "Instron Tensile Tester" fastgøres en stang med 5 diameter 2,54 cm, der er tilspidset nedad. Med en krydshovedhastighed på 5,08 cm/min måles modstanden på stangen, der skubbes gennem asken.(14) Crush strength: the ceramic ash sample from the aforementioned firing (cf. 14) is tested for compressive strength as follows: Attach to the upper crosshead of an "Instron Tensile Tester" a 5-diameter 2.54 cm tapered rod . At a cross head speed of 5.08 cm / min, the resistance of the rod pushed through the ash is measured.

Modstand mod knusning måles, medens stangen støder gennem prøvens øverste 2/3 højde. Styr- 10 keaflæsningen divideres med stangendens overfla- 2 deareal (5,065 cm ).Crush resistance is measured while the rod bumps through the upper 2/3 height of the sample. The guide reading is divided by the rod end surface area (5.065 cm).

(15) Varmeledningsprøve: En trykstøbt plade (11,4 x 11,4 x 0,51 cm) støttes på et ringstativ og trådgitter over en "Fisher" laboratoriebrænder med en 15 flammetemperatur på 1000°C nær pladens bund. Tem peraturen på pladens øverste overflade overvåges med et "Omega" infrarødt pyrometer, der understøttes 30 cm over pladen. Relativ isoleringsevne angives ved temperaturen efter 30 minutters brænding.(15) Heat conduction test: A die cast plate (11.4 x 11.4 x 0.51 cm) is supported on a ring stand and wire grid over a "Fisher" laboratory burner with a 15 flame temperature of 1000 ° C near the bottom of the plate. The temperature of the top surface of the plate is monitored with an "Omega" infrared pyrometer supported 30 cm above the plate. Relative insulation capacity is indicated at the temperature after 30 minutes of burning.

20 (16) Begrænsende oxygenindeks: ASTM-D-2863.20 (16) Limiting Oxygen Index: ASTM-D-2863.

Mikrofotografier viser, at prøver ifølge eks.Microphotographs show that samples according to Ex.

4-6 har en ensartet lille cellestørrelse, men ikke prøver iflg. eks. 1-3. Mikrofotografering med 2 ganges forstørrelse fremstilles af udskårne prøver, og de stør- 25 ste tomrum eller celler måles. Cellerne i prøverne iflg. eksempel 1-3 har en gennemsnitsstørrelse mellem 3,5 og 4,5 mm i diameter, medens prøverne iflg. eksemplerne 4-6 har celler med en diameter mellem 1 og 2 mm.4-6 have a uniformly small cell size, but do not sample according to. Examples 1-3. Microphotography with 2x magnification is made from cut samples and the largest voids or cells are measured. The cells in the samples according to Examples 1-3 have an average size between 3.5 and 4.5 mm in diameter, while the samples according to. Examples 4-6 have cells having a diameter between 1 and 2 mm.

30 Eksempel 2Example 2

Der fremstilles prøver som vist i tabel II.Samples are prepared as shown in Table II.

Prøve 1 er et foretrukket materiale ifølge opfindelsen, der viser anvendelse af en særlig phosphat-ester-blødgører. Prøverne 2 og 3 er yderligere udførel- 35 sesformer for opfindelsen, hvor glasfritte og fiberglas skåret i strenge forøger askens styrke ved de lavere 10Sample 1 is a preferred material of the invention showing the use of a particular phosphate ester plasticizer. Examples 2 and 3 are further embodiments of the invention in which glass frit and fiberglass cut into strands increase the strength of the ash at the lower 10s.

DK 161711 BDK 161711 B

o brændingstemperaturer. De angivne data viser, at disse materialer er gode varmeisolatorer, samt at prøverne 2 og 3 har højere knusemodstand end 1 ved lavere brændingstemperaturer. Betydningen heraf er, at ved mange betin-5 gelser for brand i bygninger stiger temperaturen langsommere og topper ved en lavere temperatur end brande, der næres af carbonhydridbrændstof. Det er derfor vigtigt, at asken styrkes ved disse lavere temperaturer. I sammenligningseksemplerne 2 og 3 kan fiberglasset virke syner-10 gistisk, idet fritten hjælper med til at maksimere askens knusemodstand. I den henseende kan derfor prøve nr. 3 være den foretrukne til visse anvendelsesformål.o burning temperatures. The data presented shows that these materials are good heat insulators and that samples 2 and 3 have higher crush resistance than 1 at lower firing temperatures. This means that in many conditions of fire in buildings, the temperature rises more slowly and peaks at a lower temperature than fires fueled by hydrocarbon fuel. It is therefore important that the ash is strengthened at these lower temperatures. In Comparative Examples 2 and 3, the fiberglass may appear synergistic, as the fryer helps to maximize the crush resistance of the ash. Therefore, in this regard, sample # 3 may be the preferred one for certain applications.

En begrænsning ved anvendelsen af glasfritte er, at ved højere frittebelastninger eller højere tempe-15 raturer begynder asken at fungere mere som "glas", fordi den begynder at flyde. Således har asken ved en frittebelastning på 20% og brand ved 1000°C efter tre timers forløb store glasagtige bobler og har formidsket volumenekspansion i forhold til det oprindelige niveau. På den 20 anden side danner prøve 3 ved 1100°C en rimelig normal aske straks efter brand, men asken er skrumpet betydelig efter én time. Formindsket volumenekspansion eller store bobler i asken reducerer materialets isoleringsevne.One limitation of the use of glass frites is that at higher fryer loads or higher temperatures, the ash begins to function more like "glass" because it begins to flow. Thus, the ash at a frying load of 20% and fire at 1000 ° C after three hours has large glassy bubbles and has mediated volume expansion relative to the original level. On the other hand, sample 3 at 1100 ° C forms a reasonably normal ash immediately after fire, but the ash has shrunk considerably after one hour. Decreased volume expansion or large bubbles in the ash reduce the insulation capacity of the material.

25 30 35 1125 30 35 11

DK 161711 BDK 161711 B

oisland

Tabel IITable II

Blanding med qlasfritte- og fiberglastrådeMixture with glassless and fiberglass wires

Prøve nr. 1_2_3Sample # 1_2_3

Sammensætning, vægt% 5 Ethylencopolymer 21 21 21Composition, weight% 5 Ethylene copolymer 21 21 21

Aluminium-trihydrat 36,5 31 30,5Aluminum trihydrate 36.5 31 30.5

Calciumcarbonat 36,5 31 30,5 "Ferro Frit 3185"·^ 10 10Calcium Carbonate 36.5 31 30.5 "Ferro Frit 3185" · ^ 10 10

Fiberglas, PPG 3540^ 2 10 Triaryl-phosphatester 4,5 4,5 4,5Fiberglass, PPG 3540 ^ 2 10 Triaryl Phosphate Ester 4.5 4.5 4.5

Stearinsyre 1,5 1,5 1,5 3)Stearic acid 1.5 1.5 1.5 3)

Fysiske egenskaberPhysical properties

Arbejdsbelastning (D1708)Workload (D1708)

Brudforlængelse, % 491 453 495 15 Flydning (MPa) 2,73 2,23 2,38Fracture elongation,% 491 453 495 15 Flow (MPa) 2.73 2.23 2.38

Trækstyrke (MPa) 2,77 2,18 2,7Tensile Strength (MPa) 2.77 2.18 2.7

Smelteindeks (betingelse E) 1,37 1,38 1,11 Bøjningsmodul (MPa) 131 117 138Melt Index (Condition E) 1.37 1.38 1.11 Bending Module (MPa) 131 117 138

Brændeegenskaber 20 25,4 x 76,0 x 6,35 mm prøver brænder i en ovn i for skellige tidsrum og ved forskellige temperaturer.Burning properties 20 25.4 x 76.0 x 6.35 mm samples burn in an oven for different periods of time and at different temperatures.

Knusestyrke (MPa) (Brændetemp./brændetid) 1000°C/3 timer 0,2 1,76 1,76 25 900°C/3 timer 0,069 0,3 0,41 800°C/3 timer 0,003 0,014 0,062Crushing strength (MPa) (Burning temp. / Burning time) 1000 ° C / 3 hours 0.2 1.76 1.76 25 900 ° C / 3 hours 0.069 0.3 0.41 800 ° C / 3 hours 0.003 0.014 0.062

Volumenkvældning (%) 1000°C/3 timer 135 155 900°C/3 timer 155 203 155 30 800°C/3 timer 177 222 117Volume swelling (%) 1000 ° C / 3 hours 135 155 900 ° C / 3 hours 155 203 155 30 800 ° C / 3 hours 177 222 117

Varmeledningsprøve Øverste overfladetemperatur 285 281 266 (°C i 30 min.) 35Heat conduction test Upper surface temperature 285 281 266 (° C for 30 minutes) 35

OISLAND

1212

DK 161711BDK 161711B

Bemærkninger (1) "Ferro Frit 3185", et natriumborsilicatglas med lav fusionstemperatur på 750°C, 200 mesh-pulver, fra Ferro Corp.Comments (1) "Ferro Frit 3185", a low fusion temperature sodium borosilicate glass of 750 ° C, 200 mesh powder, from Ferro Corp.

5 (2) PPG 3540, skårne fiberglastråde, type E-glas, fra PPG Industries.5 (2) PPG 3540, cut fiberglass wire, type E glass, from PPG Industries.

(3) Jfr. tabel I med hensyn til bemærkninger vedrørende andre komponenter og afprøvningsdetaljer.(3) Cf. Table I for comments on other components and test details.

10 15 20 25 30 3510 15 20 25 30 35

Claims (4)

1. Flammehæmmende materiale, der omfatter (a) en matrix, der udgør 10-40 vægt% af materialet, omfattende mindst én ethylencopolymer, 5 (b) 35-89 vægt% af materialet af en blanding af (i) aluminiumoxid-trihydrat og (ii) calciumcarbonat eller calcium-magnesium-carbonat eller begge dele, idet blandingen indeholder et forhold i vægt% 10 mellem (i) og (ii) på 30:70 til 70:30, kendetegnet ved, at materialet desuden indeholder (c) mindst én forbindelse, der udgør 1-25 vægt% af materialet, der er en tri(hydrocarbyl)phosphat-ester.A flame retardant material comprising (a) a matrix constituting 10-40% by weight of the material comprising at least one ethylene copolymer, 5 (b) 35-89% by weight of the material of a mixture of (i) alumina trihydrate and (ii) calcium carbonate or calcium-magnesium carbonate or both, the mixture containing a weight ratio of 10% between (i) and (ii) of 30:70 to 70:30, characterized in that the material further contains (c) at least one compound constituting 1-25% by weight of the material which is a tri (hydrocarbyl) phosphate ester. 2. Materiale ifølge krav 1, kendetegnet ved, at komponent (c) er en blanding af isopropylpropyl--phenylphosphater.Material according to claim 1, characterized in that component (c) is a mixture of isopropylpropyl-phenylphosphates. 3. Materiale ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at det yderligere indeholder et glas med lav 2. fus ionstemperatur.Material according to claim 1 or 2, characterized in that it further contains a glass with a low 2-foot ion temperature. 4. Materiale ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at det yderligere indeholder ituskåret fiberglas.Material according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it further contains shredded fiberglass.
DK616487A 1987-11-24 1987-11-24 FLAMMABLE MATERIALS DK161711C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK616487A DK161711C (en) 1987-11-24 1987-11-24 FLAMMABLE MATERIALS

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK616487 1987-11-24
DK616487A DK161711C (en) 1987-11-24 1987-11-24 FLAMMABLE MATERIALS

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK616487D0 DK616487D0 (en) 1987-11-24
DK616487A DK616487A (en) 1989-05-25
DK161711B true DK161711B (en) 1991-08-05
DK161711C DK161711C (en) 1992-01-27

Family

ID=8147777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK616487A DK161711C (en) 1987-11-24 1987-11-24 FLAMMABLE MATERIALS

Country Status (1)

Country Link
DK (1) DK161711C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DK616487D0 (en) 1987-11-24
DK161711C (en) 1992-01-27
DK616487A (en) 1989-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cusack et al. Zinc hydroxystannate as an alternative synergist to antimony trioxide in polyester resins containing halogenated flame retardants
CA1295771C (en) Ethylene copolymers with enhanced fire resistant properties
EA008100B1 (en) Mineral wool composition
WO2003082965A1 (en) Flame retardant polymer compositions comprising a particulate clay mineral
CA1273444A (en) Ethylene copolymers with enhanced fire resistant properties
CS222686B2 (en) Softened polyvinylchloride substance
CN112745571A (en) Antimony-free flame-retardant ceramic polyolefin composition and preparation method and application thereof
CA1281471C (en) Flame retardant polyolefin resin composition
Zhang et al. Effect of organo‐modified nanosepiolite on fire behaviors and mechanical performance of polypropylene composites
CN108912691A (en) A kind of low loading halogen-free anti-flaming silicon rubber and preparation method thereof
Wang et al. Flame retardant property of Sb2O3/SnO2 and their synergism in flexible PVC
DK161711B (en) Flame-retardant material
CN112745549A (en) Halogen-free expansion type ceramic polyolefin composition and preparation method and application thereof
KR100586113B1 (en) High performance flame retardant, low smoke and thermally stable composition for sheath and a cable having the sheath formed therefrom
CN103333365B (en) Composite inorganic fire retardant and the application in fire-retardant EVA matrix material thereof
US20030134941A1 (en) Composition presenting high resistance to the propagation of fire
NO172807B (en) FIRE-RESISTANT Ethylene copolymer material
Roma et al. Mechanistic studies on fire retardant action of fluorinated additives in ABS
EP2458596B1 (en) Flame retardant cable jacket materials including vanadium phosphate
KR100200513B1 (en) Non-halogen flame retardant compound with low smoke generation
KR100341113B1 (en) Low smoke and flame resistant composition
Green Char studies: flame retarded polycarbonate/PET blend
Moy FR characteristics of phosphate ester plasticizers with inorganic additives in PVC
JPH01115945A (en) Flame-retardant electrically insulating composition
JPH06306364A (en) Fireproof putty composition

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed