ES2290901T3 - Carga ignirretardante para plasticos. - Google Patents
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Abstract
Carga ignirretardante basada en hidróxido de aluminio, caracterizada porque puede obtenerse modificando hidróxido de aluminio en forma de una mezcla de bayerita/gibbsita a una temperatura de al menos 170ºC en presencia de agua y ácido o base como regulador del crecimiento cristalino bajo presión, teniendo el hidróxido de aluminio usado como material de partida un tamaño de partícula medio d50 de 0, 1 a 4 mim.
Description
Carga ignirretardante para plásticos.
La presente invención se refiere una carga
ignirretardante, a un método para su fabricación y a su uso en
plásticos y caucho.
El uso de cargas minerales para proporcionar
ignirretardancia de plásticos y caucho, generalmente denominados
posteriormente aquí sistemas polímeros, se conoce desde hace mucho
tiempo. Los hidróxidos metálicos, especialmente hidróxidos de
aluminio (tales como, por ejemplo, ATH) e hidróxidos de magnesio, se
han usado como cargas minerales en este contexto. Los hidróxidos
metálicos se usan solos o en combinación entre sí y a veces en
combinación con otros aditivos antideflagrantes, incluyendo
aditivos orgánicos, por ejemplo que contienen halógeno.
La acción antideflagrante se basa especialmente
en la descomposición endotérmica de cristales, la liberación de
agua en forma de vapor de agua, un efecto de dilución de la matriz
de polímero y en una cierta extensión la formación de una capa de
cenizas más o menos sólida ("carbonización"), que conduce a un
cierto grado de estabilización mecánica del polímero que arde.
Esto, por ejemplo, puede reducir o incluso evitar completamente la
producción de goterones que arden. Por otra parte, la capa de
cenizas encostrada sobre la superficie del polímero que arde actúa
como un tipo de "barrera protectora" para las capas de polímero
subyacentes, lo que puede evitar la propagación rápida de la
combustión.
Por otra parte, el uso de una combinación de
estos hidróxidos metálicos con minerales arcillosos, especialmente
silicatos laminares intercalados orgánicamente, para este propósito
se conoce, por ejemplo, de EP 0 333 514 A1,
WO-A-00/68312 y
WO-A-00/66657.
Sin embargo, una desventaja de las cargas
ignirretardantes conocidas es que el mineral que contienen ya se
descompone a temperaturas que se producen en el transcurso de la
fabricación o el procesamiento de los sistemas polímeros que han de
tratarse con ellas. Por ejemplo, el ATH ya empieza a descomponerse
partiendo de aproximadamente 200ºC. Esto impide su uso en sistemas
polímeros que necesitan procesarse a temperaturas muy superiores,
por ejemplo poliamida (PA) o poli(tereftalato de butileno)
(PBT). El ATH estándar solo puede usarse bajo ciertas condiciones,
si es que se puede, en tarjetas de circuitos impresos, donde se
requiere soldadura a alta temperatura (por ejemplo, 288ºC en las
llamadas tarjetas de circuitos FR-4).
Otra posible desventaja es la incompatibilidad
entre los minerales y los plásticos. Por ejemplo, existe
incompatibilidad en el caso del hidróxido magnésico y los
poliésteres. Esto puede manifestarse, por ejemplo, en un incremento
excesivo en el momento de torsión como una indicación de reacción
química (incremento de la viscosidad) en una amasadora de
laboratorio de Haake cuando se usa aproximadamente
30-50% en peso de hidróxido magnésico en
PBT.
PBT.
Además, los sistemas antideflagrantes que
comprenden combinaciones de hidróxidos metálicos o agentes
antideflagrantes halogenados con minerales arcillosos orgánicamente
intercalados (silicatos laminares), basados por ejemplo en
bentonita o hectorita (llamados "nanoarcillas"), tienen la
propiedad desfavorable de que se decoloran excesivamente cuando se
calientan. Esto puede atribuirse esencialmente al material
arcilloso, que se basa en materiales naturales que contienen
cantidades y tipos variables de impurezas. Una razón adicional para
la presencia de decoloración cuando se usan nanoarcillas es la
estabilidad térmica limitada de los compuestos químicos usados para
la modificación de los silicatos laminares naturales o sintéticos,
tales como (aunque no exclusivamente) las llamadas sales de amonio
cuaternario. Ejemplos de estos son: cloruro de
diestearildimetilamonio o fluoruro de
estearilbencil-dimetilamonio.
Una desventaja adicional al usar los silicatos
laminares indicados es que su acción ignirretardante solo se hace
eficaz a través de desestratificación (también llamada exfoliación)
de las capas de silicato individuales. Como norma esto se produce
bien durante la síntesis del polímero o bien durante la mezcladura
en unidades de mezcladura existentes, por ejemplo mezcladores
internos o amasadoras Buss Ko o extrusoras de doble tornillo, o en
molinos de rodillos. Así, diferentes esquemas o máquinas de
mezcladura pueden conducir a diferentes resultados, que a veces no
son reproducibles. Por otra parte, los costes de dichos materiales
son muy superiores que para hidróxidos metálicos tales como
ATH.
La presente invención tiene por lo tanto el
objetivo de proporcionar una carga ignirretardante que sea
económica, pueda fabricarse sintéticamente, solo se descomponga a
temperaturas superiores que en el caso del hidróxido de aluminio,
presente menos decoloración a temperaturas elevadas que
combinaciones de hidróxido metálico o agentes antideflagrantes
halogenados con silicatos laminares orgánicamente intercalados y
presente formación de cenizas más favorable que los materiales
conocidos, con lo que incluso puede mejorarse el conjunto de las
propiedades antideflagrantes.
Este objetivo se resuelve con una carga
ignirretardante que puede fabricarse a partir de hidróxido de
aluminio en forma de una mezcla de bayerita/gibbsita mediante el
tratamiento hidrotérmico a una temperatura de al menos 170ºC en
presencia de agua y ácido o base como regulador del crecimiento
cristalino bajo presión, teniendo el hidróxido de aluminio usado
como material de partida un tamaño de partícula medio d_{50} de
0,1 a 4 \mum.
La porción de bayerita de dicha mezcla está en
una base en peso, por ejemplo al menos 50%. Es preferiblemente al
menos 70%, en particular al menos 80%, más preferiblemente al menos
90%.
La invención comprende la carga ignirretardante
como tal, el método para fabricar esta carga, su uso y sistemas
polímeros tratados con ella. Modalidades preferidas del método son
la materia de las subreivindicaciones respectivas.
Se ha encontrado, sorprendentemente, que la
carga de acuerdo con la invención presenta propiedades
antideflagrantes muy buenas, pero puede fabricarse económicamente
usando medios simples. En particular, la excepcional estabilidad a
la temperatura, la baja tendencia a la decoloración y la formación
muy favorable de una capa de cenizas o la consistencia de la capa
de cenizas que se forma, respectivamente, son totalmente
inesperadas. En particular, estas propiedades ignirretardantes muy
buenas son sorprendentes e inesperadas debido a que las variantes de
la carga producidas son cristales de boehmita (AlOOH). En contraste
con el hidróxido de aluminio (Al(OH)_{3}), la
energía requerida para la descomposición endotérmica es mucho menor
para las boehmitas que para el Al(OH)_{3}, de modo
que normalmente existe un deterioro considerable de la acción
ignirretardante.
El material de partida para elaborar la carga
ignirretardante de acuerdo con la invención es una suspensión
acuosa de hidróxido de aluminio (una suspensión de una mezcla de
bayerita/gibbsita). La porción de bayerita en tal mezcla de
bayerita/gibbsita, basado en el peso de bayerita y gibbsita, es, por
ejemplo, al menos 50%, en particular al menos 70%, más
preferiblemente al menos 80% y especialmente al menos 90%.
La bayerita usada como material de partida puede
producirse, por ejemplo, de acuerdo con el método descrito en EP 1
206 412 B1, véase en particular la descripción de la página 3,
párrafo 21, de ese documento. Si se requiere, la gibbsita se añade
en la cantidad deseada, y la superficie específica según BET y el
tamaño de partícula pueden ajustarse de antemano mediante la
elección apropiada de condiciones de precipitación de cristales de
la gibbsita y, si es necesario, triturando hasta el intervalo
deseado.
La carga ignirretardante de acuerdo con la
invención puede producirse a partir del hidróxido de aluminio usado
mediante un tratamiento hidrotérmico, que requiere la presencia de
agua a temperaturas de al menos 170ºC hasta un máximo de 340ºC, en
particular de al menos 190ºC a 250ºC o de 190ºC a 215ºC, bajo
presión. Al mismo tiempo, para obtener la carga de acuerdo con la
invención, se requiere la presencia de un regulador del crecimiento
cristalino.
El hidróxido de aluminio usado tiene
preferiblemente una superficie específica de 1 a 100 m^{2}/g, en
particular de 10 a 60 m^{2}/g, y se prefiere de 20 a 40
m^{2}/g, y se prefieren particularmente aproximadamente 30
m^{2}/g.
Además, el hidróxido de aluminio usado tiene un
tamaño de partícula medio d_{50} de 0,1 a 4 \mum,
preferiblemente de 0,5 a 4 \mum, particularmente de 1 a 3 \mum
y se prefieren aproximadamente 2 \mum.
Preferiblemente, una mezcla de hidróxidos de
aluminio (mezcla de bayerita/gibbsita) que se use tiene una
superficie específica según BET de aproximadamente 30 m^{2}/g y
un valor de d_{50} preferiblemente entre 0,1 y 4 \mum, en
particular entre 0,5 y 4 \mum, y preferiblemente entre 0,9 y 2,5
\mum, de forma particularmente preferida aproximadamente 2
\mum.
La cantidad de hidróxido de aluminio usada está,
por ejemplo, en el intervalo de 1 a 30% en peso, preferiblemente de
50 a 20% en peso, especialmente de 6 a 10, por ejemplo 8% en peso,
siempre con relación al peso total de agua e hidróxido de aluminio.
Así, esencialmente, se usa una suspensión acuosa de hidróxido de
aluminio, que tiene el contenido indicado respectivo de hidróxido
de aluminio sólido (mezcla de bayerita/gibbsita).
El tratamiento hidrotérmico, que da lugar a la
modificación, se lleva a cabo bajo presión, por ejemplo en el
intervalo de 7 a 144,2 bares, especialmente de 12 a 54,3 bares,
preferiblemente hasta 23 bares. Tal presión puede producirse, por
ejemplo, autógenamente en un autoclave.
La cantidad de tiempo requerida para el
tratamiento hidrotérmico para la fabricación de la carga
ignirretardante de acuerdo con la invención también depende de los
materiales particulares usados, las cantidades y las condiciones de
temperatura y presión. El tratamiento hidrotérmico puede, por
ejemplo, llevarse a cabo durante un período de al menos 10 minutos,
en particular al menos 15 minutos, preferiblemente al menos 30
minutos, más preferiblemente al menos aproximadamente 1 hora o más,
y son posibles períodos de hasta 2 días, en particular hasta 24
horas, más preferiblemente hasta 5 horas.
El regulador del crecimiento cristalino usado
puede ser por ejemplo un ácido, estando preferiblemente el valor
del pH en el intervalo de 0,5 a 6, especialmente de 1 a 5 y
preferiblemente de 1 a 4,5. De forma particularmente preferible, es
menor de 4.
Sin embargo, también es posible usar una base
como el regulador del crecimiento cristalino, y a continuación el
valor del pH está preferiblemente en el intervalo de 10 a 14,
especialmente de 11 a 14 y preferiblemente de 12 a 14. De forma
particularmente preferible, es mayor que 12.
Por ejemplo, pueden usarse ácido clorhídrico
(HCl) o ácido amidosulfónico (ácido sulfámico, NH_{2}SO_{3}H)
como el ácido regulador del crecimiento cristalino. El ácido real
usado tiene un efecto sobre la estructura cristalina macroscópica.
La adición de ácido clorhídrico, por ejemplo, produce una estructura
cristalina fibrosa, mientras que el uso de ácido amidosulfónico
conduce a una forma cristalina lamelar (o escamosa). La cantidad de
ácido depende del pH requerido.
Alternativamente, es posible, por ejemplo, usar
una solución de hidróxido sódico (NaOH) como una base reguladora
del crecimiento cristalino. Entonces, la cantidad de base depende de
nuevo del pH requerido. Cuando se añade solución de hidróxido
sódico (pH > 12), se produce una estructura cristalina
ovalada/elíptica.
El sólido modificado producido se enfría, por
ejemplo hasta de 50 a 60ºC o menos, se separa del líquido acuoso,
por ejemplo mediante filtración, a continuación se lava, por ejemplo
con agua, y se seca.
El secado puede llevarse a cabo de un modo
habitual, por ejemplo, es adecuado el secado en un horno a al menos
105ºC, con molienda mecánica opcionalmente si se requiere en un
molino adecuado, por ejemplo un molino de púas, un molino de bolas
o un molino de impacto.
Un procedimiento de secado preferido es el
secado por pulverización en torres de pulverización comerciales,
que pueden obtenerse por ejemplo de la compañía Niro.
Preferiblemente, se usa aire como el gas de secado, ventajosamente
ajustándose su cantidad y temperatura de modo que tenga una
temperatura de salida de 100ºC a 150ºC. El secado por pulverización
se lleva a cabo preferiblemente sobre una suspensión. El sólido,
preferiblemente lavado con agua, se resuspende en agua. El
contenido de sólidos de la suspensión está entre 5 y 15% en peso,
pero puede elevarse hasta aproximadamente 50% en peso añadiendo un
dispersante adecuado. Dispersantes adecuados son, por ejemplo,
sales de poli(ácido acrílico), ácido fórmico o ácido acético. Pueden
usarse en cantidades empleadas habitualmente para esto, por ejemplo
en una cantidad de 0,01 a 5% en peso, preferiblemente de 0,05 a 1%
en peso. Como una alternativa, con el diseño adecuado de la torre de
pulverización, también es posible usar pulverización de pasta.
La carga ignirretardante de acuerdo con la
invención puede usarse para el tratamiento antideflagrante de
polímeros, es decir termoplásticos, elastómeros y materiales
termoestables (no curados o curados si se requiere). En particular,
el polímero puede ser un polímero termoplástico (por ejemplo,
poliolefina, polímero vinílico, polímero estirénico, poliacrilato),
un policondensado termoplástico (por ejemplo, poliamida, poliéster)
o un policondensado termoestable (por ejemplo, plásticos fenólicos,
resinas de poliéster insaturadas) o un poliaducto (por ejemplo,
resinas epoxídicas, poliuretanos). Pueden considerarse tanto los
homopolímeros como los copolímeros y las mezclas adecuadas de al
menos dos de los polímeros. Los preferidos son las poliolefinas
(termoplásticas o reticuladas) y los copolímeros de las mismas, por
ejemplo, PE, LDPE, LLDPE, HDPE, EVA, EEA, EMA, EBA, PP, así como
cauchos y
PVC.
PVC.
La carga ignirretardante de acuerdo con la
invención puede usarse sola o junto con otras cargas
ignirretardantes, en particular con hidróxido de aluminio (ATH),
hidróxido magnésico (MDH), un agente antideflagrante que contiene
halógeno, compuestos de fósforo u organofósforo o también agentes
antideflagrantes que contienen nitrógeno (por ejemplo, cianurato de
melamina).
Un sistema polímero correspondientemente tratado
contiene la carga de acuerdo con la invención en una cantidad
suficiente para propósitos antideflagrantes. Cantidades adecuadas
son, por ejemplo, de 0,1 a 250 partes (phr), en particular de 5 a
150 partes (phr), preferiblemente de 10 a 120 partes (phr), de forma
particularmente preferible de 15 a 80 partes (phr) de la carga de
acuerdo con la invención, con relación a 100 partes (phr) del
plástico. Si han de usarse también otras cargas ignirretardantes, su
cantidad está generalmente en el intervalo de 249,9 a 0 partes
(phr), con relación a 100 partes (phr) del plástico. La abreviatura
"phr" indica "partes por cien partes de polímero".
La carga ignirretardante de acuerdo con la
invención puede producirse, por ejemplo, a partir de una suspensión
acuosa de bayerita-gibbsita mediante tratamiento
hidrotérmico en un autoclave, con adición de al menos un regulador
del crecimiento cristalino. Un autoclave adecuado posee un
dispositivo de calentamiento para alcanzar la temperatura final
requerida, es suficientemente resistente a los ácidos y resistente a
la presión y está equipado con un agitador. El regulador del
crecimiento cristalino usado es, por ejemplo, al menos un ácido o
al menos una base. Al terminar el procedimiento hidrotérmico, el
sólido obtenido se filtra a través de un filtro adecuado, por
ejemplo un filtro de papel, y se resuspende dos veces en agua
destilada caliente a aproximadamente 80ºC y se filtra de nuevo. Se
usan al menos 1,5 l de agua por 100 g de sólido en este
procedimiento de lavado.
Esto es seguido por secado, por ejemplo a al
menos 105ºC en un horno. El secado al horno es seguido por molienda,
por ejemplo con un mortero. Como alternativa, también es posible
usar un molino, por ejemplo un molino de púas. El secado en una
torre de pulverización también puede usarse como una alternativa al
secado al horno. Para esto, la carga de acuerdo con la invención se
resuspende después de la última operación de lavado.
Preferiblemente, esto se efectúa con agua destilada y un contenido
de sólidos de aproximadamente 10% en peso. Para incrementar el
contenido de sólidos, es posible usar dispersantes adecuados, por
ejemplo sales de poli(ácido acrílico).
Sin embargo, el secado también puede llevarse a
cabo usando un secador de correa o mediante métodos en los que el
producto se fluidiza con aire caliente y se transporta a través de
un tipo de molino.
La producción de boehmita bajo condiciones
hidrotérmicas con hidróxido de aluminio como materia prima ya se
conoce.
La producción de boehmita se describe en WO
98/58876, pero a partir de una reacción de precipitación de una
solución sobresaturada de aluminato sódico a temperaturas por debajo
de 100ºC.
US-A-6 143 816
describe un método hidrotérmico de producción de boehmita, en el que
el material de partida es hidrargilita y no es una bayerita
(preferiblemente activada mediante trituración). Por otra parte, no
se usa regulador del crecimiento cristalino. Estos cristales no
presentan las excelentes propiedades antideflagrantes en plásticos
de acuerdo con la invención, según se demuestra mediante el ejemplo
comparativo de la aplicación V5 en las Tablas
1 y 2.
1 y 2.
US-A-5 401 703 y
US-A-5 306 680 describen un
procedimiento hidrotérmico en el que hidróxido de aluminio se trata
bajo presión en una solución acuosa o alcalina. Solo se indica
"hidróxido de aluminio" como el material de partida. En el
ejemplo de carga 2 de acuerdo con la invención, la mezcla de
bayerita/gibbsita también se trataba hidrotérmicamente en una
solución alcalina. Sin embargo, los cristalitos mostrados en la Fig.
3 son de conformación redondeada u ovalada y no tienen la
estructura cristalina angular mostrada en
US-A-5 401 703 y
US-A-5 306 680, Figs. 4 y 5. Esta
estructura cristalina angular se obtiene, sin embargo, si la carga
se produce como se indica en el ejemplo de carga comparativo 1,
según se describe en US-A-5 306
680.
US-A-6 080 380
describe un procedimiento hidrotérmico en el que, sin embargo,
hidróxido de aluminio como materia prima se convierte en hidróxido
de aluminio a temperaturas por encima de 300ºC y presiones
correspondientemente altas.
El siguiente ejemplo de carga comparativo 1
muestra el resultado de la producción de boehmita correspondiente
al estado de la técnica, pero no de producción de boehmita de
acuerdo con la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de carga comparativo
1
Para esto, 5 l de una suspensión acuosa de
gibbsita con un contenido de sólidos de 80 g/l se pusieron en un
autoclave de 10 litros. La gibbsita (= hidrargilita) tenía un
diámetro de grano medio de 1,3 \mum. Agitando continuamente, la
suspensión se calentó hasta 230ºC y se mantuvo autógenamente a esta
temperatura durante 14 minutos. A continuación, la suspensión se
enfrió hasta temperatura ambiente, se filtró, se lavó con agua
destilada y se secó durante 24 horas a 105ºC y a continuación se
desaglomeró usando un mortero. La Fig. 1 muestra una micrografía
electrónica de exploración del ejemplo de carga comparativo 1 (no de
acuerdo con la invención). Los cristales individuales no tienen una
estructura ovalada/elíptica, ni son fibrosos o lamelares.
La suspensión acuosa de bayerita/gibbsita usada
en los siguientes ejemplos de carga de acuerdo con la invención
tenía un contenido de sólidos de 80 g/l. La superficie específica
según BET era 30 m^{2}/g con un tamaño de partícula medio
d_{50} de 2 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de carga
1
(Invención)
En el presente ejemplo de carga 1, un autoclave
de 10 litros se cargó con 5 l de la suspensión de bayerita/gibbsita.
A continuación, se añadió ácido amidosulfónico como regulador del
crecimiento cristalino, hasta que se establecía un valor del pH de
1,7. A continuación, la suspensión se calentó en el autoclave hasta
210ºC mientras se agitaba continuamente (velocidad de calentamiento
aproximadamente 2ºC/min) y se mantuvo a esta temperatura durante 1
hora, agitando continuamente. La presión en el autoclave se ajusta
autógenamente de acuerdo con la temperatura imperante. Se enfrió a
continuación hasta 50 a 60ºC mientras se agitaba (velocidad de
enfriamiento: aproximadamente 1,5ºC/min). La suspensión se filtró a
continuación usando papel de filtro. La torta filtrante así obtenida
se resuspendió a continuación dos veces en agua destilada y se
filtró de nuevo. En cada resuspensión se usaron 1,5 l de agua
destilada por 100 g de sólidos.
A continuación, el filtrado se resuspendió de
nuevo en agua destilada con un contenido de sólidos de 10% en peso
y a continuación se atomizó con una secadora de pulverización a
escala piloto (Niro Atomizer, tipo "Minor Production"). El
rendimiento de la torre de pulverización era aproximadamente 2,5
kg/h de sólidos, la temperatura del aire de entrada era
aproximadamente 500ºC y la temperatura del aire de salida
120-130ºC. La Fig. 2 muestra una micrografía
electrónica de exploración del ejemplo de carga 1 de acuerdo con la
invención.
La carga de acuerdo con la invención, producida
de este modo, puede usarse a continuación como agente
antideflagrante en mezclas de polímeros. Esto también puede tener
lugar en combinación con, por ejemplo, agentes antideflagrantes
convencionales de ATH, MDH, que contienen halógeno, que contienen
fósforo o que contienen nitrógeno, u otros aditivos
ignirretardantes.
\newpage
La carga obtenida puede caracterizarse como
sigue:
Boehmita cristalina, lamelar
- BET:
- entre 70 y 150 m^{2}/g
- d_{10}:
- de 0,2 a 0,5 \mum
- d_{50}:
- de 0,5 a 3,0 \mum
- d_{90}:
- de 3,0 a 7,0 \mum
Cristales lamelares individuales de apariencia
irregular, que a veces coalescen hasta una estructura de grano
irregular de acuerdo con la Fig. 2. Los cristales individuales (esto
no pretende significar los granos compuestos por los cristales)
tienen un grosor de aproximadamente 0,03 a 0,08 \mu y se adaptan a
un círculo con un diámetro de hasta un máximo de aproximadamente
0,35 \mum).
Ejemplo de carga
2
En el presente ejemplo de carga 2, un autoclave
de 10 litros se cargó con 5 l de una suspensión de
bayerita/hidrargilita. A continuación, la solución concentrada de
hidróxido sódico se añadió como regulador del crecimiento
cristalino, hasta que se establecía un pH de 13. Posteriormente, la
suspensión se calentó en el autoclave hasta 180ºC, agitando
continuamente (velocidad de calentamiento aproximadamente 2ºC/min) y
se mantuvo a esta temperatura durante 3 horas, agitando
continuamente. La presión en el autoclave se ajusta autógenamente de
acuerdo con la temperatura existente. Se enfrió a continuación
hasta 50 a 60ºC mientras se agitaba (velocidad de enfriamiento:
aproximadamente 1,5ºC/min). La suspensión se filtró a continuación
usando papel de filtro. La torta filtrante así obtenida se
resuspendió a continuación dos veces en agua destilada y se filtró
de nuevo. En cada resuspensión, se usaron 3 l de agua destilada por
100 g de sólidos.
Posteriormente, el filtrado se secó en un horno
a 105ºC durante 16 horas y se trituró suavemente para la
desaglomeración. La Fig. 3 muestra una micrografía electrónica de
exploración del ejemplo de carga 2 de acuerdo con la invención.
La carga de acuerdo con la invención, producida
de este modo, puede usarse a continuación como agente
antideflagrante en mezclas de polímeros. Esto también puede tener
lugar en combinación con, por ejemplo, agentes antideflagrantes
convencionales de ATH, MDH, que contienen halógeno, que contienen
fósforo o que contienen nitrógeno, u otros aditivos
ignirretardantes.
La carga obtenida puede caracterizarse como
sigue:
Boehmita cristalina, de ovalada a elíptica
- BET:
- entre 8 y 40 m^{2}/g
- d_{10}:
- de 0,4 a 0,7 \mum
- d_{50}:
- de 0,7 a 2,2 \mum
- d_{90}:
- de 2,2 a 4,5 \mum
Los cristales ovalados/elípticos eran pocos si
había alguna aglomeración (es decir, pocos si había alguna
formación de grano) de acuerdo con la Fig. 3. Los cristales
individuales tienen un grosor de aproximadamente 0,1 a 0,2 \mum
con una longitud del eje mayor de aproximadamente 1,6 a 3,2 \mum y
una longitud del eje menor de aproximadamente 1,4 a 2,0 \mum.
Ejemplo de carga
3
En el presente ejemplo de carga 3, un autoclave
de 10 litros se cargó con 5 l de la suspensión de bayerita/gibbsita.
A continuación, se añadió ácido clorhídrico como regulador del
crecimiento cristalino, hasta que se establecía un pH de 1,7.
Posteriormente, la suspensión se calentó en el autoclave hasta
210ºC, agitando continuamente (velocidad de calentamiento
aproximadamente 2ºC/min) y se mantuvo a esta temperatura durante 3
horas, agitando continuamente.
La presión en el autoclave se ajusta
autógenamente de acuerdo con la temperatura imperante. Se enfrió a
continuación hasta de 50 a 60ºC mientras se agitaba (velocidad de
enfriamiento: aproximadamente 1,5ºC/min). La suspensión se filtró a
continuación usando papel de filtro. La torta filtrante así obtenida
se resuspendió a continuación dos veces en agua destilada y se
filtró de nuevo. En cada resuspensión, se usaban 1,5 l de agua
destilada por 100 g de sólidos.
Posteriormente, el filtrado se secó en un horno
a 105ºC durante 16 horas y se trituró suavemente para la
desaglomeración. La Fig. 4 muestra una micrografía electrónica de
exploración del ejemplo de carga 3 de acuerdo con la invención.
La carga obtenida puede caracterizarse como
sigue:
Boehmita cristalina, fibrosa
- BET:
- entre 80 y 150 m^{2}/g
- d_{10}:
- de 0,04 a 0,15 \mum
- d_{50}:
- de 0,15 a 0,8 \mum
- d_{90}:
- de 0,8 a 2,0 \mum
Estructura cristalina fibrosa de acuerdo con la
Fig. 4, con coalescencia parcial hasta formas esféricas (granos).
Longitud de las fibras individuales: aproximadamente de 0,3 a 3
\mum, diámetro aproximado de 0,05 a 0,15 \mum.
La carga de acuerdo con la invención, producida
de este modo, puede usarse a continuación como agente
antideflagrante en mezclas de polímeros. Esto también puede tener
lugar en combinación con, por ejemplo, agentes antideflagrantes
convencionales de ATH, MDH, que contienen halógeno, que contienen
fósforo o que contienen nitrógeno, u otros agentes
ignirretardantes.
Se dan posteriormente ejemplos de aplicación
para los plásticos tratados con la carga de acuerdo con la invención
(ejemplos de carga 1, 2 y 3) junto con productos comparativos
(ejemplos de aplicación comparativos V1 a V5) tanto con respecto a
la composición (Tabla 1) como con respecto a los resultados de
prueba pertinentes (Tabla 2).
Las mezclas se produjeron todas en un molino de
rodillos (tipo W150M de la compañía Collin) de una manera habitual
familiar para un experto en la técnica.
Después de la producción de la mezcla en el
molino de rodillos, se produjeron hojas de plástico usando una
prensa de doble pletina, y los especímenes requeridos para las
pruebas subsiguientes se estamparon a partir de estas.
Las siguientes pruebas se realizaron como
valores/resultados de prueba pertinentes:
- -
- Datos de calorímetro cónico de acuerdo con ASTM E 1354 a 35 kW/m^{2} sobre hojas de 3 mm de grosor. El valor mostrado es la velocidad de liberación de calor máxima en kW/m^{2} (abreviatura: PHRR; es la potencia desarrollada máxima por unidad de área, medida en el calorímetro cónico durante la combustión del espécimen). Cuanto menor es el valor de la PHRR, mejor es la antideflagración del espécimen. El valor del tiempo hasta la ignición también se muestra (abreviatura: TTI; es el punto temporal en el que el espécimen empieza a arder debido a la exposición a calor en el calorímetro cónico). Cuanto mayor es el valor del TTI, mejor es la antideflagración del espécimen. De acuerdo con esto, un valor de la PHRR bajo con al mismo tiempo un valor del TTI tan alto como sea posible es ventajoso. A menudo, para una caracterización adicional, se calcula la relación del valor de TTI al valor de PHRR (llamado el índice de comportamiento del fuego, FPI). Se deduce de las definiciones de las cantidades individuales respectivas que un FPI superior representa mejor acción antideflagrante.
- -
- El índice de oxígeno (valor de LOI) de acuerdo con ASTM D 2863 sobre especímenes de 15 cm de largo, 2 mm de grosor y 50 mm de ancho. Un valor de LOI superior indica mejor antideflagración.
- -
- El valor de UL94 V sobre especímenes de 3,2 mm de grosor. La clasificación de acuerdo con el patrón UL94 V es "Fallo", V 2 (mejor), V 1 (aún mejor) o V 0 (la categoría más alta).
Además, la formación de cenizas se cuantificó
pesando el espécimen de prueba, que había de probarse en el
calorímetro cónico, antes y después de la combustión. La relación A
de la masa M_{n} después de la combustión a M_{v} antes de la
combustión puede calcularse entonces:
A =
M_{n}/M_{v}.
Esto puede compararse con el valor residual de
cenizas A_{th} calculado teóricamente. El residuo de cenizas
teórico A_{th} se calcula suponiendo, hasta una buena
aproximación, que todos los componentes orgánicos se queman sin
residuo y consiguientemente las cenizas consisten solo en los
componentes inorgánicos respectivos, es decir, los óxidos de la
carga usada. Así, como es bien conocido, el hidróxido de aluminio
(ATH) Al(OH)_{3} y la boehmita AlO(OH) se
convierten en Al_{2}O_{3} y el hidróxido de magnesio (MDH)
Mg(OH)_{2} se convierte en MgO.
De forma puramente matemática, puede calcularse
sobre la base de los pesos moleculares que, por ejemplo, 100 g de
ATH solo pesan 65,3 g después de la conversión completa en la fase
de óxido Al_{2}O_{3} como resultado de la pérdida de agua (o
como un porcentaje 65,3%). De forma similar, para el MDH, 100 g de
Mg(OH)_{2} se convierten en 69,1 g de MgO (o, como
un porcentaje: 69,1%). Sometiendo a ignición en un crisol a 1200ºC,
el porcentaje de factor de conversión para la carga de acuerdo con
la invención se determinó como 81,9%. Por ejemplo, el residuo de
cenizas teórico A_{th} para una receta de plástico que consiste
en:
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\vskip1.000000\baselineskip
puede calcularse
como:
A_{th} =
\frac{103}{250} =
41,2%
La abreviatura "phr" en lo anterior indica
"partes por cien partes de polímero".
Cuanto mayor sea la diferencia
D = A -
A_{th}
entre el valor A determinado
mediante medida y el valor A_{th} teórico, mejor es la formación
de cenizas y la especie quemada tiene más residuo de
ceniza.
- -
- El nivel de brillo de acuerdo con Brillo ISO R457 sobre hojas de plástico prensadas con un instrumento de la compañía Elrepho, tipo Elrepho 2000.
Ejemplo de aplicación
V1
(Comparación)
396,9 g (= 100 phr) de
etileno-acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra
UL00119 de ExxonMobil se procesaron en el molino de rodillos Collin
con 595,4 g (= 150 phr) de hidróxido de aluminio Martinal
OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 4,8 g (=
1,2 phr) de aminosilano Ameo de Degussa AG y 2,9 g (= 0,75 phr) del
antioxidante Ethanox 310 de Albemarle Corporation a una temperatura
de los rodillos de 140ºC hasta una hoja laminada de 1000 g (=
251,95 phr). El aminosilano asegura un mejor acoplamiento de la
carga a la matriz de polímero.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de aplicación
V2
(Comparación)
396,9 g (= 100 phr) de
etileno-acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra
UL00119 de ExxonMobil se procesaron en el molino de rodillos Collin
con 563,6 g (= 142 phr) de hidróxido de aluminio Martinal
OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 31,8 g (= 8
phr) de la nanoarcilla Nanofil 15 de Süd-Chemie y
con 4,8 g (= 1,2 phr) de aluminosilicato Ameo de Degussa AG y 2,9 g
(= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de Albemarle Corporation a
una temperatura de los rodillos de 140ºC hasta una hoja laminada de
1000 g (= 251,95 phr). El aminosilano asegura un mejor acoplamiento
de la carga a la matriz de polímero.
\newpage
Ejemplo de aplicación
V3
(Comparación)
396,9 g (= 100 phr) de
etileno-acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra
UL00119 de ExxonMobil se procesaron en el molino de rodillos Collin
con 543,8 g (= 137 phr) de hidróxido de aluminio Martinal
OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 51,6 g (=
13 phr) de la nanoarcilla Nanofil 15 de Süd-Chemie y
con 4,8 g (= 1,2 phr) de aluminosilicato Ameo de Degussa AG y 2,9 g
(= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de Albemarle Corporation a
una temperatura de los rodillos de 140ºC hasta una hoja laminada de
1000 g (= 251,95 phr). El aminosilano asegura un mejor acoplamiento
de la carga a la matriz de polímero.
Ejemplo de aplicación
V4
(Comparación)
396,9 g (= 100 phr) de
etileno-acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra
UL00119 de ExxonMobil se procesaron en el molino de rodillos Collin
con 416,8 g (= 105 phr) de hidróxido de aluminio Martinal
OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 178,6 g (=
45 phr) de la carga no de acuerdo con la invención del ejemplo de
carga comparativo 1 y con 4,8 g (= 1,2 phr) de aluminosilicato Ameo
de Degussa AG y 2,9 g (= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de
Albemarle Corporation a una temperatura de los rodillos de 140ºC
hasta una hoja laminada de 1000 g (= 251,95 phr). El aminosilano
asegura un mejor acoplamiento de la carga a la matriz de
polímero.
Ejemplo de aplicación
V5
(Comparación)
396,9 g (= 100 phr) de
etileno-acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra
UL00119 de ExxonMobil se procesaron en el molino de rodillos Collin
con 416,8 g (= 105 phr) de hidróxido de aluminio Martinal
OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 178,6 g (=
45 phr) de la carga boehmítica Apyral AOH 180 obtenible de la
compañía Nabaltec y con 4,8 g (= 1,2 phr) de aluminosilicato Ameo
de Degussa AG y 2,9 g (= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de
Albemarle Corporation a una temperatura de los rodillos de 140ºC
hasta una hoja laminada de 1000 g (= 251,95 phr). El aminosilano
asegura un mejor acoplamiento de la carga a la matriz de
polímero.
Ejemplo de aplicación
1
(Invención)
396,9 g (= 100 phr) de
etileno-acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra
UL00119 de ExxonMobil se procesaron en el molino de rodillos Collin
con 476,3 g (= 120 phr) de hidróxido de aluminio Martinal
OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 119,1 g (=
30 phr) de la carga de acuerdo con la invención (ejemplo de carga 1)
y con 4,8 g (= 1,2 phr) de aluminosilicato Ameo de Degussa AG y 2,9
g (= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de Albemarle
Corporation a una temperatura de los rodillos de 140ºC hasta una
hoja laminada de 1000 g (= 251,95 phr). El aminosilano asegura un
mejor acoplamiento de la carga a la matriz de polímero.
Ejemplo de aplicación
2
(Invención)
396,9 g (= 100 phr) de
etileno-acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra
UL00119 de ExxonMobil se procesaron en el molino de rodillos Collin
con 416,8 g (= 105 phr) de hidróxido de aluminio Martinal
OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 178,6 g (=
45 phr) de la carga de acuerdo con la invención (ejemplo de carga 1)
y con 4,8 g (= 1,2 phr) de aluminosilicato Ameo de Degussa AG y 2,9
g (= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de Albemarle
Corporation a una temperatura de los rodillos de 140ºC hasta una
hoja laminada de 1000 g (= 251,95 phr). El aminosilano asegura un
mejor acoplamiento de la carga a la matriz de polímero.
Ejemplo de aplicación
3
(Invención)
396,9 g (= 100 phr) de
etileno-acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra
UL00119 de ExxonMobil se procesaron en el molino de rodillos Collin
con 416,8 g (= 105 phr) de hidróxido de aluminio Martinal
OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 178,6 g (=
45 phr) de la carga de acuerdo con la invención (ejemplo de carga 1)
y con 4,8 g (= 1,2 phr) de aluminosilicato Ameo de Degussa AG y 2,9
g (= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de Albemarle
Corporation a una temperatura de los rodillos de 140ºC hasta una
hoja laminada de 1000 g (= 251,95 phr). El aminosilano asegura un
mejor acoplamiento de la carga a la matriz de polímero.
\newpage
Ejemplo de aplicación
4
(Invención)
396,9 g (= 100 phr) de
etileno-acetato de vinilo (EVA) Escorene Ultra
UL00119 de ExxonMobil se procesaron en el molino de rodillos Collin
con 535,8 g (= 135 phr) de hidróxido de aluminio Martinal
OL-104/LE de Martinswerk GmbH junto con 59,5 g (=
15 phr) de la carga de acuerdo con la invención (ejemplo de carga 1)
y con 4,8 g (= 1,2 phr) de aluminosilicato Ameo de Degussa AG y 2,9
g (= 0,75 phr) del antioxidante Ethanox 310 de Albemarle
Corporation a una temperatura de los rodillos de 140ºC hasta una
hoja laminada de 1000 g (= 251,95 phr). El aminosilano asegura un
mejor acoplamiento de la carga a la matriz de polímero.
La siguiente Tabla 1 muestra las formulaciones
de los ejemplos de aplicación de acuerdo con la invención y los
ejemplos de aplicación comparativos.
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\vskip1.000000\baselineskip
La Tabla 2 muestra los valores para TTI, PHRR,
FPI, LOI, UL94V, D y algunos valores de brillantez y amarillez
determinados para los ejemplos de aplicación de acuerdo con la
invención y los ejemplos de aplicación comparativos.
Se encontró que las mezclas de EVA de los
ejemplos de aplicación 1, 2 y 3, en los que se incorporan las cargas
de acuerdo con la invención (siempre con una parte del ATH
reemplazada por la carga respectiva de acuerdo con la invención con
el mismo grado total de carga de la mezcla), en comparación con la
mezcla V1 que está solamente antideflagrada con ATH, empiezan a
arder más tarde (valores de TTI superiores) y al mismo tiempo
tienen valores de PHRR substancialmente inferiores. Lo último
significa que el espécimen genera un máximo inferior de radiación
térmica durante la combustión, es decir arde, pero menos
intensamente. Las mezclas de EVA tratadas de acuerdo con la
invención también muestran, en comparación con el ejemplo de
aplicación comparativo V1, los valores de FPI (índice de
comportamiento del fuego) más altos. Se reconoce que el valor de TTI
y FPI también puede incrementarse con la nanoarcilla en los
ejemplos de aplicación comparativos V2 y V3, con relación a la
mezcla V1 que está solo antideflagrada con ATH; sin embargo, puede
observarse en el ejemplo de aplicación comparativo V3 que con dosis
superiores de la nanoarcilla que en V2, el valor de PHRR asciende de
nuevo, incluso por encima del valor de PHRR del ejemplo de
aplicación comparativo V1, lo que indica una combustión más
intensiva.
En particular, la comparación de V4 y V5 con V1
muestra que cuando se usan cargas no de acuerdo con la invención
(es decir, boehmita producida de acuerdo con el estado de la
técnica), no se obtienen ventajas en los valores de combustión. La
boehmita producida de acuerdo con el ejemplo de carga comparativo 1
se usó en V4 y la boehmita disponible comercialmente Apyral AOH 180
de Nabaltec se usó en V5. La mezcla comienza a arder antes (valores
de TTI inferiores que para V1) y presenta los valores de PHRR más
altos en la Tabla 2. Por consiguiente, el índice FPI también es el
más bajo de todos en la Tabla 2. Además, no se obtienen ventajas en
la composición con V1 con respecto a los valores de LOI y la
clasificación UL94V. En particular, V4 muestra una disminución
notable hasta solo 33% de O_{2}.
El índice de oxígeno LOI solo mejora con las
mezclas de acuerdo con la invención (ejemplos de carga 1, 2 y 3) en
comparación con V1. Con V2 y V3 (ambas mezclas contienen
nanoarcillas) existe un valor de LOI incluso algo inferior (y de
ahí peor) que con V1.
En contraste con el ejemplo de aplicación
comparativo V1, todas las cargas de acuerdo con la invención
(ejemplos de carga 1, 2 y 3) también conducen a la clasificación de
combustión en UL Clase V0.
La diferencia D entre el valor de residuo de
cenizas A determinado a partir de la medida y el valor A_{th}
teóricamente calculado muestra, para las mezclas de los ejemplos de
aplicación 1, 2 y 3 con las cargas de acuerdo con la invención
(ejemplos de carga 1 y 2), los valores más altos (un porcentaje de
factor de conversión de 65% se usó para las mezclas con
nanoarcilla, debido a que, de acuerdo con los datos del fabricante,
35% en peso es de naturaleza orgánica y así ya no está presente en
cantidades significativas después del proceso de combustión).
Como un ejemplo, también se determinaron la
brillantez y la amarillez sobre hojas prensadas en los ejemplos de
aplicación comparativos V1 y V3 y en el ejemplo de aplicación 2 de
acuerdo con la invención. Las ventajas en el ejemplo de aplicación
2 de acuerdo con la invención, con relación a la mezcla de
nanoarcilla, son bastante evidentes: aunque en este caso se
incorporaban 45 phr de la carga de acuerdo con la invención
procedente del ejemplo de carga 1, la brillantez es superior y la
amarillez es inferior que en V3, que, con 13 phr de nanoarcilla,
contiene una substitución de ATH comparativamente baja.
Ejemplo de aplicación
V6
(Comparación)
100 phr (= 350 g) de polipropileno (PP) Moplen
RP 320 H de la compañía Basell se procesaron en el molino de
rodillos Collin con 185,7 phr (= 650 g) de hidróxido magnésico
Magnifin H 5 MV de Martinswerk GmbH a una temperatura de los
rodillos de 170ºC para producir una hoja laminada de 385,5 phr (=
1000 g).
Ejemplo de aplicación
V7
(Comparación)
100 phr (= 350 g) de polipropileno (PP) Moplen
RP 320 H de la compañía Basell se procesaron en el molino de
rodillos Collin con 170,2 phr (= 595,7 g) de hidróxido magnésico
Magnifin H 5 MV de Martinswerk GmbH junto con 15,5 phr (= 54,3 g)
de la nanoarcilla Nanofil 15 de la compañía
Süd-Chemie a una temperatura de los rodillos de
170ºC para producir una hoja laminada de 285,7 phr (= 1000 g).
Ejemplo de aplicación
5
(Invención)
100 phr (= 350 g) de polipropileno (PP) Moplen
RP 320 H de la compañía Borealis se procesaron en el molino de
rodillos Collin con 130 phr (= 455 g) de hidróxido magnésico
Magnifin H 5 MV de Martinswerk GmbH junto con 55,7 phr (= 195 g) de
la carga de acuerdo con la invención (ejemplo de carga 1) a una
temperatura de los rodillos de 170ºC para producir una hoja
laminada de 285,7 phr (= 1000 g).
La siguiente Tabla 3 daba formulaciones del
ejemplo de aplicación 5 y de los ejemplos de aplicación comparativos
V6 y V7.
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La Tabla 4 muestra los valores de la diferencia
D entre el residuo de cenizas medido y teórico para los ejemplos de
aplicación comparativos V6 y V7 y el ejemplo de aplicación 5 de
acuerdo con la invención.
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Puede observarse que existe una mejora
substancial en el residuo de cenizas con la carga de acuerdo con la
invención.
La Fig. 5 muestra un TGA de la carga de acuerdo
con la invención procedente del ejemplo de carga 1 en comparación
con ATH Martinal OL-104/LE de Martinswerk GmbH y MDH
Magnifin H 5, también de Martinswerk GmbH. La medida era en aire
con una velocidad de calentamiento de 1 K/min.
Está claro a partir de la Fig. 5 que la carga
con la invención tiene estabilidad térmica mejorada.
Claims (23)
1. Carga ignirretardante basada en hidróxido de
aluminio, caracterizada porque puede obtenerse modificando
hidróxido de aluminio en forma de una mezcla de bayerita/gibbsita a
una temperatura de al menos 170ºC en presencia de agua y ácido o
base como regulador del crecimiento cristalino bajo presión,
teniendo el hidróxido de aluminio usado como material de partida un
tamaño de partícula medio d_{50} de 0,1 a 4 \mum.
2. Carga ignirretardante de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque es una boehmita
cristalina con los siguientes parámetros:
- BET:
- entre 70 y 150 m^{2}/g
- d_{10}:
- de 0,2 a 0,5 \mum
- d_{50}:
- de 0,5 a 3,0 \mum
- d_{90}:
- de 3,0 a 7,0 \mum.
3. Carga ignirretardante de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque es una boehmita
cristalina con los siguientes parámetros:
- BET:
- entre 8 y 40 m^{2}/g
- d_{10}:
- de 0,4 a 0,7 \mum
- d_{50}:
- de 0,7 a 2,2 \mum
- d_{90}:
- de 2,2 a 4,5 \mum.
4. Carga ignirretardante de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque es una boehmita
cristalina con los siguientes parámetros:
- BET:
- entre 80 y 150 m^{2}/g
- d_{10}:
- de 0,04 a 0,15 \mum
- d_{50}:
- de 0,15 a 0,8 \mum
- d_{90}:
- de 0,8 a 2,0 \mum.
5. Método para la producción de una carga
ignirretardante basada en hidróxido de aluminio,
caracterizado porque hidróxido de aluminio en forma de una
mezcla de bayerita/gibbsita se modifica bajo presión a una
temperatura de al menos 170ºC en presencia de agua y ácido o base
como regulador del crecimiento cristalino, teniendo el hidróxido de
aluminio usado como material de partida un tamaño de partícula medio
d_{50} de 0,1 a 4 \mum.
6. Método de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque la porción de bayerita en la mezcla de
bayerita/gibbsita, basado en el peso de bayerita y gibbsita, es al
menos 50%, preferiblemente al menos 70%, más preferiblemente al
menos 80% y en particular al menos 90%.
7. Método de acuerdo con la reivindicación 6 ó
7, caracterizado porque el hidróxido de aluminio usado como
material de partida tiene una superficie específica de 1 a 100
m^{2}/g, en particular de 10 a 60 m^{2}/g y preferiblemente de
20 a 40 m^{2}/g, de forma particularmente preferida
aproximadamente 30 m^{2}/g.
8. Método de acuerdo con la reivindicación 5, 6
ó 7, caracterizado porque el hidróxido de aluminio usado como
material de partida tiene un tamaño de partícula medio d_{50} de
0,5 a 4 \mum, en particular de 1 a 3 \mum, y de forma
particularmente preferida aproximadamente 2 \mum.
9. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque la cantidad de
hidróxido de aluminio está en el intervalo de 1 a 30% en peso,
preferiblemente de 5 a 20% en peso, especialmente de 6 a 10% en
peso, basado en el peso total de agua e hidróxido de aluminio.
10. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque la temperatura
está en el intervalo de 170ºC a 340ºC, preferiblemente de 190ºC a
250ºC, más preferiblemente de 190ºC a 215ºC.
11. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque la modificación
se lleva a cabo bajo presión en un intervalo de 7 a 144,2 bares,
especialmente de 12 a 54,3 bares, preferiblemente hasta 23
bares.
12. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 11, caracterizado porque la modificación
se lleva a cabo bajo presión autógena en un autoclave.
13. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 12, caracterizado porque la modificación
se lleva a cabo durante un período de al menos 10 minutos,
especialmente al menos 15 minutos, preferiblemente al menos 30
minutos, más preferiblemente al menos aproximadamente 1 hora.
14. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 13, caracterizado porque se usa ácido
como regulador del crecimiento cristalino, estando preferiblemente
el valor del pH en el intervalo de 0,5 a 6, en particular de 1 a 5
y preferiblemente de 1 a 4,5, y en particular es menor que 4, o se
usa base como regulador del crecimiento cristalino, estando
preferiblemente el valor del pH en el intervalo de 10 a 14, en
particular de 11 a 14 y preferiblemente de 12 a 14, y en particular
es mayor que 12.
15. Método de acuerdo con la reivindicación 13,
caracterizado porque se usa ácido clorhídrico o ácido
amidosulfónico como ácido regulador del crecimiento cristalino, o
se usa hidróxido sódico como base reguladora del crecimiento
cristalino.
16. Método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 15, caracterizado porque, después del
enfriamiento, el sólido resultante se separa del líquido acuoso, se
lava y se seca.
17. Método de acuerdo con la reivindicación 16,
caracterizado porque el secado se lleva a cabo en un horno,
mediante secado por pulverización, en un secador de correa o
mediante métodos en los que el producto se fluidiza con aire
caliente y se transporta a través de un tipo de molino.
18. Método de acuerdo con la reivindicación 16,
caracterizado porque el sólido lavado se resuspende para el
secado por pulverización, añadiendo también dispersante si se
requiere.
19. Uso de una carga ignirretardante basada en
hidróxido de aluminio de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4 o que puede obtenerse mediante el método de
acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 18, para
antideflagración de polímeros o mezclas de polímeros, especialmente
de termoplásticos, elastómeros y materiales termoestables (todos en
forma no reticulada o reticulada) o de mezclas de los mismos.
20. Uso de acuerdo con la reivindicación 19,
caracterizado porque el polímero es un polímero,
especialmente poliolefina, polímero vinílico, polímero estirénico,
poliacrilato; un policondensado termoplástico, especialmente
poliamida, un poliéster; un policondensado termoestable,
especialmente plástico fenólico; una resina de poliéster
insaturada; o un poliaducto, especialmente resina epoxídica,
poliuretano, y estos pueden ser tanto homopolímeros como
copolímeros o mezclas adecuadas de al menos dos de los polímeros, y
especialmente poliolefinas termoplásticas o reticuladas y
copolímeros de las mismas, preferiblemente PE, LDPE, LLDPE, HDPE,
EVA, EEA, EMA, EBA, PP, o cauchos o PVC.
21. Uso de acuerdo con la reivindicación 19 ó
20, caracterizado porque la carga ignirretardante se usa sola
o junto con otros aditivos ignirretardantes, especialmente con un
hidróxido de aluminio (ATH), hidróxido magnésico (MDH), huntita, un
agente antideflagrante que contiene halógeno, compuestos de fósforo
y/u organofósforo, o agentes antideflagrantes que contienen
nitrógeno, especialmente cianurato de melamina.
22. Composición de polímero,
caracterizada porque un polímero o una mezcla de polímeros se
antideflagra con una carga basada en hidróxido de aluminio de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 o que puede
obtenerse mediante el método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 18, siendo posible que otros aditivos
ignirretardantes estén presentes también si se requiere,
especialmente uno o más seleccionados de hidróxido de aluminio
(ATH), hidróxido magnésico (MDH), huntita, agentes antideflagrantes
que contienen halógeno, compuestos de fósforo y/u organofósforo o
agentes antideflagrantes que contienen nitrógeno, especialmente
cianurato de melamina.
23. Composición de polímero de acuerdo con la
reivindicación 22, caracterizada porque contiene de 0,1 a 250
partes (phr), especialmente de 5 a 150 partes (phr),
preferiblemente de 10 a 120 partes (phr), de forma especialmente
preferible de 15 a 80 partes (phr) de la carga de acuerdo con la
invención, basado en 100 partes (phr) de polímeros y, cuando
también se usan otros aditivos ignirretardantes, su cantidad está
preferiblemente en el intervalo de 249,9 a 0 partes (phr), basado
en 100 partes (phr) de polímero.
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