ES2282736T3 - Procedimiento para la preparacion de un retardador de llama a base de melamina y composicion polimerica. - Google Patents

Procedimiento para la preparacion de un retardador de llama a base de melamina y composicion polimerica. Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para la preparación de un retardador de llama a base de melamina mediante una reacción de un compuesto que comprende melamina y un poliol, caracterizado porque el compuesto que comprende melamina se elige del grupo constituido por fosfato de melamina, pirofosfato de melamina y polifosfato de melamina, el poliol se elige del grupo constituido por pentaeritritol, dipentaeritritol y tripentaeritritol y la reacción se lleva a cabo mediante extrusión reactiva en una extrusora en una relación molar del compuesto que comprende melamina frente al poliol comprendida entre 1, 0 : 1, 0 y 4, 0 : 1, 0 y porque la racción se lleva a cabo a una temperatura entre 200 y 300ºC.

Description

Procedimiento para la preparación de un retardador de llama a base de melamina y composición polimérica.
El invento se refiere a un procedimiento para la preparación de un retardador de llama a base de melamina mediante una reacción en una extrusora entre un compuesto que comprende melamina y un poliol con la adición opcional de un material de vehículo polimérico.
Procedimientos de esta índole se conocen por la US-A-4.010.137, que describe un procedimiento en donde se combina pirofosfato de melamina y pentaeritritol como retardadores de llama de componente simple y se calienta en un recipiente a 175ºC-275ºC durante 0,5 y 4 horas. Condiciones de desgaseado específicas aseguran la incorporación de una cantidad efectiva del retardador de llama en la resina sintética. No se observa espumación significante cuando la composición de resina sintética se somete a condiciones de moldeo. El producto resultante se utiliza especialmente para la preparación de retardadores de llama que contienen polipropileno. Además esta publicación ilustra la necesidad de retardadores de llama a base de melamina estables que puedan moldearse a temperaturas de hasta 260ºC. El producto de reacción de H_{3}PO_{4}, PO_{5}, dipentaeritritol y melamina se describe como un retardador de llama particularmente estable. Ese producto puede moldearse sin espumación a una temperatura de hasta 246ºC. Una clara desventaja del procedimiento como se des cribe en esta referencia resulta de que la preparación del retardadores de llama requiere un tiempo de procesado de por lo menos media hora y hasta 4 horas.
Un procedimiento para la preparación de un retardador de llama a base de melamina se describe en WO 00/68337. Esta referencia describe un procedimiento en donde se preparan mezclas en polvo que comprenden pentaeritritol y fosfato de melamina. Sin embargo estas mezclas en polvo se limitan fuertemente en su aplicabilidad para la preparación de composiciones poliméricas, que está causado por el hecho de que se produce espumación durante el procesado de la mezcla en polvo en el polímero, por ejemplo durante la composición o moldeo por inyección.
Un problema severo resulta de que retardadores de llama de componente simple que contienen grupos de éster fosfórico se someten a hidrólisis. En el caso de que estos aditivos de retardo de llama se combinan con materiales poliméricos, tal como polipropileno, su sensibilidad a la humedad causa lixivación considerable de las moléculas de retardo de llama procedentes de la matriz polimérica resultando en eficacia de retardo de llama reducida de la composición polimérica y propiedades de aislamiento eléctrico disminuidas.
Se conocen diversos métodos para aumentar la resistencia al agua de las composiciones de retardo de llama poliméricas. Estas incluyen fosforilación parcial de polímeros, tal como polivinil acetato, encapsulación de componentes de retardo de llama polares, tal como partículas APP de fuente ácida con copolímero de vinil pirrolidona y comonómero, modificación de los retardadores de llama con tensoactivos (no iónicos o iónicos) o la sustitución de polioles (especies polares) por otros formadores de carbón, tal como óxido de dialquil estaño, dialcóxido de dialquil estaño o poliol(alquilcarbonato). Algunos de estos métodos son efectivos en la mejora de la resistencia al agua de las composiciones de retardo de llama poliméricas, pero resulta en procesos adicionales complejos con frecuencia acompañados de procesos ambientales.
Un objeto del presente invento es proporcionar un procedimiento mas rápido para la preparación de un retardador de llama a base de melamina y su partida maestra con alta fluidez.
Otro objeto del invento es la preparación de composiciones de retardo de llama poliméricas de mayor resistencia al agua al tiempo que conservan la prestación de retardo de llama (UL94 V-0) y propiedades mecánicas.
Estos objetos se obtienen con el procedimiento de conformidad con el presente invento que se refiere a un procedimiento para la preparación de un retardador de llama a base de melamina mediante una reacción de un compuesto que comprende melamina y un poliol.
El retardador de llama a base de melamina obtenible con el procedimiento del presente invento es particularmente apropiado para producir composiciones de polímero de retardo de llama de alta resistencia al agua. Debido a su superior estabilidad térmica del retardador de llama a base de melamina obtenible con el procedimiento del presente invento la composición polimérica puede moldearse a temperaturas superiores comparado con las composiciones poliméricas descritas en US-A-4.010.137.
Una composición polimérica de retardo de llama que comprende una mezcla de un compuesto que comprende melamina y pentaeritritol se describe en US-A-4.632.946. Esta referencia solo describe composiciones poliméricas que pueden procesarse a temperaturas de fusión de hasta 230ºC, mientras que a temperaturas superiores se produce espumación. Esto confirma el problema de estabilidad como ya se ha ciado en US-A-4.010.137.
Otra ventaja del procedimiento del invento se establece por el hecho de que el retardador de llama a base de melamina obtenido exhibe un grado superior de estabilidad al del retardador de llama a base de melamina obtenido de conformidad con el procedimiento descrito en US-A-4.010.137. Una composición que comprende el retardador de llama de la modalidad II de US-A-4.010.137 ha de moldearse por debajo de la temperatura de 232ºC, con el fin de prevenir la espumación. El retardador de llama a base de melamina de conformidad con el procedimiento del presente invento no muestra ninguna espumación a temperaturas de hasta 280ºC.
Por consiguiente el invento se refiere también a un retardador de llama a base de melamina obtenible con el procedimiento del presente invento.
El procedimiento de conformidad con el presente invento que se refiere a un procedimiento para la preparación de un retardador de llama a base de melamina mediante una reacción de un compuesto que comprende melamina y un poliol se caracteriza porque el compuesto que comprende melamina se elige del grupo constituido por fosfato de melamina, pirofosfato de melamina y polifosfato de melamina, el poliol se elige del grupo constituido por pentaeritritol, dipentaeritritol y tripentaeritrol y la reacción se lleva a cabo mediante extrusión reactiva en una extrusora en una relación molar del compuesto de comprende melamina frente al poliol entre 1,0:1,0 y 4,0:1,0 y porque la reacción se lleva a cabo a una temperatura entre 200 y 300ºC.
En una modalidad preferida del invento el retardador de llama a base de melamina se prepara mediante reacción de fosfato de melamina con pentaeritritol.
Con el procedimiento del invento se obtiene dentro de un corto periodo de tiempo un proceso mas rápido para la preparación del retardador de llama a base de melamina.
El compuesto que comprende melamina, tal como fosfato de melamina utilizado en el procedimiento de conformidad con el invento y el poliol, tal como pentaeritritol, puede ser cualquiera de calidad química corriente. De preferencia se utilizan en forma de polvo. El pentaeritritol en forma pura funde a 260ºC y en mezclas por debajo de 260ºC. De preferencia se utilizan formas en polvo fino. El fosfato de melamina o los otros compuestos que comprenden melamina y el pentaeritritol así como los otros polioles pueden alimentarse por separado a la extrusora o pueden premezclarse con, por ejemplo, una mezcladora de alta cizalladura. De preferencia se utiliza una mezcla previamente mezclada. Esto reduce la necesidad de controlar la cantidad de flujos del material.
En el procedimiento del invento el compuesto que comprende melamina, tal como fosfato de melamina, y el poliol, tal como pentaeritritol, se hacen reaccionar en una extrusora. Esta modalidad de procedimiento se refiere como extrusión reactiva. Las extrusoras, tal como las utilizada de modo rutinario en la industria de procesado de polímeros, por ejemplo extrusoras de un tornillo o doble, son apropiadas para esta finalidad. Una extrusora de doble tornillo se prefiere particularmente para la manipulación de polvos finos. En el procedimiento del invento la extrusora se equipa con un dispositivo de desgaseado. En general estos medios de desgaseado es una lumbrera o abertura en la extrusora que se conecta una bomba de vacío.
En la extrusora se produce el retardador de llama a base de melamina, que abandona la extrusora a través de la matriz como un extruido. El extruido se enfría y conforma, de preferencia mediante corte en partículas formadas, de preferencia pellas.
En el procedimiento del invento el compuesto que comprende melamina y el poliol reaccionan para formar un condensado de fosfato de melamina-poliol, con lo que se liberan equivalentes molares correspondientes de agua. El agua abandona la extrusora a través del dispositivo de desgaseado. En esta patente el condensado de fosfato de melamina-pentaeritritol se denomina también como el retardador de llama a base de melamina.
La relación molar del fosfato de melamina frente a pentaeritritol está en la gama entre alrededor de 10:1,0 y 4,0:1,0. De preferencia la relación molar se elige entre alrededor de 2,0:1,0 y 2,4:1,0. Se obtienen retardadores de llama a base de melamina de excelente estabilidad. Mas preferentemente la relación molar es de alrededor de 2,2:1,0. En el contexto de la descripción del invento estabilidad térmica se define como el grado de resistencia frente a espumación después de calentamiento del retardador de llama a base de melamina. Para una diferenciación mas precisa en la estabilidad térmica de las composiciones de retardo de llama pueden utilizarse métodos fisicoquímicos, tal como análisis termo gravimétrico (TGA) y calorimetría de exploración diferencial (DSC).
La reacción del compuesto que comprende melamina y el poliol para obtener el retardador de llama a base de melamina puede llevarse a cabo a temperaturas entre alrededor de 100ºC y 300ºC. Sin embargo, para una conversión completa la reacción debe llevarse a cabo a una temperatura superior a 200ºC.
La temperatura máxima para la reacción se elige inferior a 300ºC. De preferencia, la reacción de fosfato de melamina y pentaeritritol se lleva a cabo a una temperatura que oscila entre 220ºC y 280ºC. Entre 220ºC y 280ºC se obtiene un buen equilibrio entre el ratio de reacción y la degradación del producto de reacción de retardador de llama a base de melamina. Mas preferentemente la reacción del fosfato de melamina y el pentaeritritol se lleva a cabo a una temperatura entre 240ºC y 260ºC. La estabilidad térmica del retardador de llama a base de melamina producida en esta gama de temperatura es excelente.
El periodo de tiempo para la reacción en el proceso del presente invento es, en general, entre 1 y 20 minutos. Se encontró que 1 partida en la extrusora a una gama de temperatura particularmente preferible de 240-260ºC es suficiente para producir un retardador de llama a base de melamina no espumante. En una modalidad alternativa del procedimiento la extrusora se alimenta de nuevo con el retardador de llama a base de melamina obtenido. Con 2 pasadas a través de la extrusora se obtiene el doble de la residencia y por tanto el tiempo de reacción. Debido a un periodo de tiempo de reacción mas prolongado en la extrusora puede obtenerse una mayor estabilidad del retardador de llama a base de melamina. Esta diferencia en estabilidad puede determinarse fácilmente mediante TGA, cuyo método se describe a continuación. Además el período de tiempo para reacción puede modificarse también con otros medios, por ejemplo ajustando el número de revoluciones por minuto de un tornillo en la extrusora, o utilizando una mezcladora llamada estática en la extrusora. La espumación del producto de reacción puede determinarse aplicando la prueba de espumación como se describe a continuación.
Se ha encontrado ventajoso adicionar material polimérico a la extrusora como una resina portadora en adición al compuesto que comprende melamina y el poliol. Se obtiene un rendimiento de extrusora mas constante con menos del 30% en peso de polímero presente en la composición de retardo de llama, especialmente cuando la extrusora opera a temperaturas inferiores a 270ºC. La cantidad del polímero en general se mantiene baja, por ejemplo entre 5,0-30,0% en peso, particularmente entre 5,0-20,0% en peso referido a la cantidad de peso total de la composición de retardo de llama. Cuando se expone a agua una composición de retardo de llama en presencia de un material polimérico apropiado, tal como polipropileno, tiene una superior resistencia al agua, lo que es deseable en la protección del material polimérico contra la erosión causada por el efecto lavado de lixiviación del agente protector de llama, que en este caso es el producto de reacción del fosfato del compuesto que comprende melamina y el poliol.
En una modalidad preferida del invento la reacción del compuesto que comprende melamina y el poliol se lleva a cabo en presencia de un tercer componente, particularmente 5,0 a 20,0% en peso de un polímero.
En una modalidad particularmente preferida del invento la reacción del fosfato de melamina y el pentaritritol se lleva a cabo en presencia de 5,0 a 20,0% en peso de un polímero.
Puede elegirse cualquier tipo de material polimérico que sea apropiado para procesado en fusión a la temperatura de extrusora, de preferencia a temperaturas de procesado por debajo de 300ºC. En general el polímero o resina portadora se elige de conformidad con el material de matriz polimérico que precisa retardo de llama. Polietileno es la primera elección debido a su gran disponibilidad y facilidad de procesado. Se ha encontrado a este respecto a con el uso de polietileno de alta densidad, HDPE, pueden producirse pellas de retardo de llama a base de melamina coloreadas, lo que es ventajoso para producir composición de polímero de retardo de llama de color claro. En una modalidad alternativa se ha encontrado ventajoso el uso de polipropileno. Se obtiene un color aceptable de las partidas maestras de retardo de llama, combinado con alta fluidez y excelente retardo de llama y propiedades mecánicas del material compuesto. Además con el uso de un polímero es mas fácil obtener pellas del retardador de llama a base de melamina.
Otros polímeros apropiados para la composición polimérica del presente invento son los polímeros que se procesan a temperaturas por debajo de 300ºC y de preferencia por debajo de 280ºC. Un ejemplo de estos polímeros es una poliolefina, por ejemplo polipropileno (PP), como homo-, co- o terpolímero.
Una composición de retardo de llama que comprende polipropileno como material polimérico tiene buena estabilidad térmica durante el procesado. Su temperatura de descomposición está de acuerdo con el punto de pirólisis del PP. No se observa un proceso de fusión típico, sino una zona de ablandamiento por encima de 180ºC. Las partículas conformadas pueden deformarse y fluir cuando se componente con PP y obtienen fácilmente una mezcla y dispersión efectivas. En la formación de la composición de retardo de llama el ablandamiento de la composición puede plastificar la fusión de resina de PP. Una pequeña cantidad de PP puede mejorar también la fluidez de la composición de forma considerable. Por consiguiente se obtiene un producto de partida maestra de contenido de retardo de llama así como alta fluidez. Las partículas de retardo de llama pueden deformarse y disponerse en la dirección de flujo de la fusión del polímero para formar una estructura de fibra típica.
A continuación se expone una lista no exhaustiva de materiales poliméricos adicionales.
Polímeros que contienen estireno, tal como HIPS (poliestireno de alta resistencia al impacto), poliamidas, poliimidas, poliésteres, policarbonatos, resinas epoxi, poliuretanos y mezclas combinaciones de estos materiales.
La composición polimérica de conformidad con el invento puede producirse con técnicas conocidas tal como, por ejemplo extrusión, composición o moldeo por inyección. La cantidad del retardador de llama a base de melamina obtenible con el procedimiento del presente invento en la composición polimérica depende del nivel requerido de retardo de llama. Este nivel requerido de retardo de llama varia según aplicación. En general, para aplicaciones electrónicas o de construcción se requieren diferentes cantidades. Una cantidad de hasta el 30% en peso es suficiente para asegurar el retardo de llama en muchas aplicaciones. La composición de retardo de llama puede comprender otros aditivos o materiales auxiliares para mejorar las propiedades de la composición frente a la descomposición, decoloración u oxidación, por ejemplo colorantes, pigmentos estabilizadores térmicos y de UV, agentes de liberación del molde, retardadores de co-llama, ablandadores, lubricantes, antioxidantes, agente para promover la fluidez, agentes dispersantes, rellenos y agentes de refuerzo como se utilizan normalmente en la formulación de composiciones poliméricas.
Ejemplos de composiciones de recubrimiento son resinas alquídicas con pigmento, homo- o copolímeros a base de acrilatos, uretanos, ésteres, epóxidos o sus modificaciones. Opcionalmente estos pueden proporcionarse con los reticuladores usuales. Después del curado de esta composición de recubrimiento se forma un recubrimiento. En estos procesos cuando se incorporan las composiciones de retardo de llama a un polímero líquido, una solución polimérica o una dispersión polimérica, por ejemplo una composición de recubrimiento, la elección del material auxiliar se determina por la solubilidad del material auxiliar en dicho polímero líquido, solución de polímero o dispersión de polímero.
Los materiales auxiliares orgánicos apropiados son compuestos orgánicos, polímeros o copolímeros a base de vinilpirrolidona, vinil acetato y vinil caprolactama, o sus mezclas. Son también apropiados los polímeros o copolíemros antes citados o polímeros o copolíemros adicionales a base de epóxidos, uretanos, acrilatos, ésteres, amidas, estearatos, olefinas, derivados de celulosa o sus mezclas. En el caso de que las composiciones se preparen a partir de suspensión acuosa, son ventajosos materiales auxiliares orgánicos solubles en agua debido a que estos pueden adicionarse fácilmente a esta suspensión.
Cuando el retardador de llama a base de melamina obtenible con el procedimiento del presente invento se adiciona al polímero líquido, una solución polimérica o una dispersión polimérica, que contenga agua, es fácilmente dispersable el aglomerado. La polivinil pirrolidona, alcohol polivinílico y polivinil caprolactama son de fácil manipulación y pueden utilizarse en una amplia gama de aplicaciones debido a su buena solubilidad en agua.
La cantidad de material auxiliar orgánico asciende a 0,1 a 10,0% en peso, respecto al peso total de la composición. En caso que deban reunirse exigencias de retardo de llama muy altas con el retardador de llama a base de melamina obtenible con el procedimiento del presente invento se utiliza de preferencia de 0,1 a 5,0% en peso, aún mas preferentemente de 0,1-3,0% en peso respecto al aglomerado total.
Se ha encontrado que las ventajas citadas por el retardador de llama a base de melamina obtenible con el procedimiento del presente invento son aplicables a composiciones de otros compuestos de retardo de llama, incluyendo los que contienen halógeno y los que no contienen halógeno. Sin embargo se da preferencia a compuestos de retardo de llama exentos de halógeno, incluyendo compuestos de triacina, tal como melamina, ammelina y/o ammelida, sus productos de condensación superiores, tal como melam, melem y o melon, derivados de melamina, tal como sales de melamina, por ejemplo sales de fosfato de melamina, acetato de melamina, sales de pirofosfato de melamina, polifosfato de melamina y/o sales de polifosfato amónico de melamina; compuestos metálicos, tal como hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, trióxido de antimonio, Sb_{2}O_{5}, óxido de zinc, antimonato sódico, estannato de zinc y/o borato de zinc.
Las propiedades de retardo de llama de la composición de retardo de llama como se obtiene con el procedimiento de conformidad con el presente invento pueden mejorarse mediante la presencia de compuestos adicionales que ejerzan un efecto sinergístico con la composición de retardo de llama, tal como compuesto formador de carbón, opcionalmente combinado con un catalizador promotor de la formación de carbón en la composición polimérica. En general cualquier compuesto apto para mejorar las propiedades de retardo de llama por medio de formación de carbón son apropiados, tal como polímeros resinosos elegidos del grupo constituido por resinas fenólicas, epoxi, poliuretánicas, novolaca, melamina, alquídicas, alílicas, poliéster insaturado, silicona, uretánicas y de acrilato, polifenilen éter, policarbonato, alcohol polivinílico, poli(etilen covinilo), almidón o glucosa.
Sales metálicas de ácido túngstico, un oxi ácido complejo de tungsteno y metaloides, sales de oxido de estaño, sulfamato amónico y/o su dímero pueden utilizarse como catalizadores para promover la formación de carbón.
La ilustración del invento se amplia con los ejemplos no limitativos y experimentos comparativos siguientes.
En los ejemplos de aplicación se hace referencia a varios métodos de prueba los cuales se explican a continua-
ción:
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Valor LOI (Índice de limitación de oxígeno): se mide utilizando un instrumento de índice de limitación de oxígeno ATLAS sobre láminas de 120 mm (I) x 6,5 mm(b) x 3 mm (t) de conformidad con ASTM D2863-77. Un valor LOI superior indica mejor retardo de llama.
-
La prueba de inflamabilidad se mide de conformidad con la norma UL 94 HB 94 contiene el procedimiento de prueba para la muestra de plástico sólida dispuesta horizontalmente en forma de varillas. Las dimensiones de las varillas son 127 mm (l) x 12,7 mm (b). El espesor (t) de las varillas debe corresponder al mínimo para la aplicación prevista. La prueba de tracción y alargamiento en rotura se lleva a cabo según ISO 527-1A;
-
Prueba de impacto: la resistencia al impacto con entalla se mide utilizando un probador de resistencia al impacto XJ-40A de conformidad con ISO 180-A/U;
-
Prueba de espumación: se utiliza para simulación rápida de moldeo y comprobación de la estabilidad de un producto. En la prueba de espumación se pone una cantidad de la muestra en un cubilote que se sitúa en un horno a una temperatura de 280ºC durante 30 minutos. La espumación se evalúa visualmente;
-
TGA: el análisis termogravimétrico se lleva a cabo con un analizador térmico Dupont 2100. Las muestras se calientan desde la temperatura ambiente a un ratio de 20ºC/min, con lo que se registra la pérdida de peso frente a temperatura.
Ejemplo I Preparación de un retardador de llama a base de melamina utilizando una extrusora
Se premezcla fosfato de melamina y pentaeritritol en una mezcladora de alta cizalladura a una relación molar de 2,2 : 1,0. Se alimenta la premezcla obtenida a una extrusora de doble tornillo (o = 30 mm; L/D = 32; equipado con un desgaseador de vacío), que opera a una velocidad de tornillo de 35 rpm. Adicionalmente se alimenta HDPE a la extrusora en un HDPE: relación de premezcla 5:.20. La temperatura media en la extrusora es de 250ºC y el tiempo de residencia se encuentra entre 3 y 5 minutos, sobre una media de 4 minutos. El extruído obtenido se corta en pellas y a continuación se seca. Las pellas tienen un color claro. La estabilidad de las pellas se determina con la prueba de espumación y TGA. Los resultados se resumen en la Tabla 1. Puede apreciarse que el retardador de llama a base de melamina es muy estable puesto que no muestra espumación a 280ºC.
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Ejemplo II-IV Preparación de retardadores de llama a base de melamina, mediante varias pasadas a través de una extrusora
El retardador de llama a base de melamina como se obtiene en el ejemplo I se alimenta de nuevo a la extrusora de doble tornillo y se le da el mismo tratamiento que se ha descrito en el ejemplo I. Se obtiene un tiempo de reacción mas prolongad que asciende hasta 16 minutos pasando la extrusora 4 veces. Se obtienen los tiempos de residencia siguientes:
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Ejemplo II
2 pasadas de extrusora:tiempo de residencia total = 8 minutos.
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Ejemplo III
3 pasadas de extrusora:tiempo de residencia total = 12 minutos.
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Ejemplo IV
4 pasadas de extrusora:tiempo de residencia total = 16 minutos.
La estabilidad de las pellas se determina aplicando la prueba de espumación y TGA. Los resultados se resumen en la Tabla 1. Como en el ejemplo I los retardadores de llama como se obtienen de conformidad con estos ejemplos no muestran espumación. Además los resultados de TGA muestran una pérdida de peso inferior del producto del ejemplo IV, lo que refleja que la estabilidad del retardador de llama aumenta después de un tiempo de residencia total mas prolongado.
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Experimentos comparativos A, B
Calentamiento de pirofosfato de melamina y pentaeritritol a 250ºC, de conformidad con la modalidad II de la Tabla I de la US-A-4.010.137
Se premezcla pirofosfato de melamina y pentaeritritol en una mezcladora de alta cizalladura de una relación molar de 2,2:1,0. La premezcla obtenida se dispone en un cubilote que se calienta en un horno a 250ºC. El calentamiento se conduce durante 20 minutos (Experimento comparativo A) o durante 40 minutos (Experimento comparativo B).
La estabilidad del producto obtenido se determina aplicando la prueba de espumación. Los resultados se resumen en la Tabla 1.
TABLA 1 Pruebas de estabilidad de retardadores de llama a base de melamina
1
* Pérdida de peso en % en peso a 300ºC
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Ejemplo V
Las condiciones experimentales y procedimiento son iguales que las aplicadas en el ejemplo I a excepción de que la relación molar de fosfato de melamina y pentaeritritol es 1,6 : 1,0 y la resina portadora adicional es polipropileno (PP) con una relación PP:premezcla de 10:90.
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Ejemplo VI
Las condiciones experimentales y procedimiento son iguales que las aplicadas en el ejemplo V a excepción de que la resina adicional es HIPS elevado con una relación HIPS:premezcla de 10:90.
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Ejemplos VII-IX
Preparación de una composición polimérica que comprende el retardador de llama a base de melamina de conformidad con el invento.
Se produce una composición polimérica a base de polipropileno (PP, homopolímero, índice de fusión 3,4 g g/10 min [de conformidad con ISO 1133 (Procedimiento A) a 230ºC, 2,16 kg] que comprende el retardador de llama a base de melamina como se obtiene de conformidad con el ejemplo V-VI y dos anti-oxidantes. La composición como se define en la Tabla 2 se alimenta a una extrusora de doble tornillo como se describe en el ejemplo I, que opera a 70 rpm y a una temperatura de 190ºC. Se enfría el extruido que abandona la extrusora en un baño de agua, se corta en pellas y se seca. Se obtienen las composiciones poliméricas siguientes:
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Ejemplo VII
Se prepara la composición de retardo de llama de conformidad con el ejemplo I.
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Ejemplo VIII
Se prepara la composición de retardo de llama de conformidad con el ejemplo V.
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Ejemplo IX
De conformidad con el ejemplo VI se prepara la matriz de polímero de retardo de llama es HIPS y el retardador de llama utilizado.
A partir de estas ellas se moldea la muestra de prueba a una temperatura de 250ºC. El moldeo se lleva a cabo sin problemas. No se encuentra espumación o gas atrapado en la muestra de prueba. Se evalúan algunas propiedades de la muestra y se resumen en la Tabla 2. La resistencia a la tracción y resistencia al impacto es al nivel de PP puro que tiene resistencia a la tracción y resistencia al impacto de 36,1 MPa y 45 l/m, respectivamente. Además se aumenta la LOI de 17,5 para PP puro hasta 28 y el nivel UL 94 se aumenta desde fallo hasta valoración V-O para la composición polimérica.
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Experimento comparativo C
Preparación de una composición polimérica que comprende una mezcla de fosfato de melamina y pentaeritritol (ratio 2,2:1,0) se alimenta a la extrusora junto con el polipropileno. La muestra de prueba se moldea de modo análogo al procedimiento como se resume en el ejemplo VII. Durante espumación de moldeo. Además las propiedades mecánicas se reducen, como puede verse en la Tabla 2, en comparación con PP puro que tiene una resistencia a la tracción de 36 MPa.
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TABLA 2 Composición polimérica que comprende retardador de llama a base de melamina
2
3 
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Para polímero de PP puro. ^{1)} 36,1 Mpa, ^{2)} 45 J/m, ^{3)} 410%, ^{4)} 17,5%, ^{5)} Fallo

Claims (7)

1. Un procedimiento para la preparación de un retardador de llama a base de melamina mediante una reacción de un compuesto que comprende melamina y un poliol, caracterizado porque el compuesto que comprende melamina se elige del grupo constituido por fosfato de melamina, pirofosfato de melamina y polifosfato de melamina, el poliol se elige del grupo constituido por pentaeritritol, dipentaeritritol y tripentaeritritol y la reacción se lleva a cabo mediante extrusión reactiva en una extrusora en una relación molar del compuesto que comprende melamina frente al poliol comprendida entre 1,0 : 1,0 y 4,0 : 1,0 y porque la reacción se lleva a cabo a una temperatura entre 200 y 300ºC.
2. Un procedimiento, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el retardador de llama a base de melamina se prepara mediante reacción de fosfato de melamina con pentaeritritol.
3. Un procedimiento, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la extrusora es una extrusora de doble tornillo.
4. Un procedimiento, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la reacción del compuesto que comprende melamina y el poliol se lleva a cabo en presencia de hasta el 30% en peso de un polímero.
5. Un procedimiento, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la reacción del compuesto que comprende melamina y el poliol se lleva a cabo en presencia de 5 a 20% en peso de un polímero.
6. Un procedimiento, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el polímero se elige del grupo constituido por polietileno, polipropileno y poliestireno de alta resistencia al impacto.
7. Un procedimiento, de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el polietileno es polietileno de alta densidad.
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