ES2301562T3 - Retardante de llama para materiales polimericos. - Google Patents

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Abstract

Una sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico de fórmula (1): (Ver fórmula)

Description

Retardante de llama para materiales poliméricos.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar materiales poliméricos (telas tejidas y no tejidas, artículos de enmoquetado, polímeros termoplásticos, materiales a base de madera) que presentan una inflamabilidad reducida, una emisión de humo moderada, y una baja toxicidad de los productos de combustión.
Los materiales poliméricos, incluyendo materiales textiles, se usan para fabricar diversos materiales compuestos, que se aplican después en vehículos a motor, industria aeronáutica, y construcción marina como material decorativo y pañería para tapizar muebles y diseños decorativos de interiores de teatros, museos, y hoteles, así como para usos domésticos y para fabricar trajes protectores.
El uso generalizado de polímeros está restringido debido a su alto riesgo de incendio.
Técnica anterior
Ya se han publicado numerosos artículos dedicados a los problemas de reducir el riesgo de incendio de los materiales poliméricos. Para ello, se usan retardantes de llama de diversas composiciones, tales como compuestos que contienen compuestos inorgánicos, halógeno y fósforo.
Los investigadores han prestado una gran atención a los problemas de seguridad ecológica de los materiales de protección contra el fuego. Numerosas empresas están realizando un trabajo de investigación dirigido a desarrollar retardantes de llama y tecnología de protección contra el fuego para materiales poliméricos que sean seguros para el medio ambiente; en particular, se están desarrollando sistemas de retardantes de llama sin halógeno. El aspecto toxicológico del problema se ha estudiado exhaustivamente, y se han desarrollado nuevas sustancias y composiciones FR para materiales poliméricos que reducen la inflamabilidad de estos últimos al mismo tiempo que muestran una baja toxicidad y emisión de humo.
Sin embargo, a pesar del exhaustivo trabajo de investigación realizado, la tarea de reducir la inflamabilidad de los polímeros minimizando la emisión de humo y la toxicidad del producto de combustión durante la pirólisis de polímeros aún no se ha resuelto completamente.
Inicialmente, se usaron compuestos orgánicos halogenados para reducir la inflamabilidad de los polímeros, principalmente retardantes de llama bromados aromáticos, debido a su alta estabilidad térmica y menor emisión de humo comparado con los compuestos halogenados alifáticos. La eficacia del efecto FR de dichos retardantes de llama aumenta cuando se aplican junto con óxidos metálicos, predominantemente con trióxido de antimonio. Para reducir la emisión de humo se usan aditivos especiales junto con los sistemas mencionados anteriormente, siendo los más activos los óxidos de aluminio, cinc, y estaño [cf. Cusack P.A., 1991, v.32, Nº 2, pág. 177-190].
Sin embargo, aunque puede reducirse la emisión de humo en presencia de retardantes de llama que contienen halógeno, los problemas de corrosividad, toxicidad, y baja resistencia a radiación UV de las composiciones obtenidas son muy agudos.
El uso de retardantes de llama que contienen halógeno en materiales poliméricos se ha restringido por razones ecológicas. La descomposición de éteres de fenilo policromados da lugar a dioxinas y furanos, que tienen un efecto negativo sobre la capa de ozono atmosférica, limitando de esta manera su aplicación como retardantes de llama.
Los retardantes de llama que contienen fósforo están libres, en mayor medida, de las desventajas mencionadas anteriormente; además, el efecto FR del fósforo es de tres a cuatro veces el del bromo (a iguales concentraciones) (cf. Aseyeva R.A. Combustion of polymeric materials, Moscú, Nauka PH, 1981, pág. 249 (en ruso).
Para reducir la inflamabilidad de los polímeros usando compuestos que contienen fósforo se aplican tres técnicas principales:
añadir retardantes de llama a un fundido polimérico;
tratamiento superficial de telas y fibras;
modificación química de los polímeros.
Añadir retardantes de llama durante el procesado del polímero es el procedimiento más generalizado y eficaz de protección FR de materiales poliméricos, ya que este procedimiento no requiere un equipo nuevo y es económicamente eficaz. Sin embargo, la aplicación de este procedimiento está limitada por los requisitos de un aditivo FR, es decir, debe ser térmicamente estable hasta 300ºC, debe poder administrarse fácilmente, tener un punto de fusión adecuado y un alto grado de dispersión.
El fósforo rojo es un FR bastante eficaz para policaproamida y se usa en combinaciones con metales (cf. Povstugar V.I. Structure and properties of the surface of polymeric materials, Moscow, Khimia PH, 1988, 192 páginas (en ruso).
Las poliamidas rellenas con vidrio 6 y 66 modificadas con un sistema FR que contiene fósforo-vanadio (con un 3-4% de contenido de fósforo en la composición) tenían la clase de FR de V-O con un índice limitante de oxígeno del 28-30%. Sin embargo, la alta toxicidad y riesgo de incendio del fósforo rojo, así como la complejidad del procedimiento tecnológico, restringieron la aplicación práctica de dicho procedimiento.
Se han dedicado numerosos estudios (cf. Levchik G.F. Thermochim. Acta, 1995, v.257, pág. 117-121) a reducir la inflamabilidad de la policaproamida usando polifosfato amónico (APP) junto con aditivos inorgánicos, en particular, talco, CaCO_{3}, ZnCO_{3}, MnO_{2}.
Una desventaja de este procedimiento son los altos niveles de APP añadidos a la policaproamida - al menos el 30%, lo que afecta negativamente a las características físicas y mecánicas del polímero.
Se presta una gran atención a reducir la inflamabilidad de policaproamida usando melamina y sus derivados - los ácidos cianúrico e isocianúrico junto con retardantes de llama que contienen metales o fósforo (cf. Levchik G.F., Polym. Degrad. Stab., 1996, v. 54, pág. 217-222).
Añadir un 30% de isocianurato de melamina al fundido polimérico da una composición de policaproamida con un LOI del 27%.
Sin embargo, como se ha indicado en numerosos artículos, añadir derivados de melamina a un fundido de policaproamida da como resultado una mayor fragilidad de las composiciones resultantes.
En la industria se consigue un rendimiento FR mejorado de poliéster (PE) añadiendo un derivado oligomérico de ácido fenilfosfónico (Bisfenol-S, disponible en Toyobo, Japón, y Eni-Chem, Italia) al fundido de PE durante el moldeo (cf. Horrocks A.R. Polym. Degrad. Stab., 1966, v.54, pág. 143-154).
De gran interés para reducir la inflamabilidad del polietilentereftalato (PETP) es un fosfonato cíclico disponible en Albright y Wilson con el nombre comercial Amgard 1045 (cf. Horrocks A.R. Polym. Degrad. Stab., 1996, v.54, pág. 143-154). Este retardante de llama puede usarse tanto para el acabado de un material textil como para aditivo durante el procesado. Las telas y fibras modificadas tienen un LOI del 26-27%.
Los FR que contienen fósforo más generalizados y fácilmente disponibles para poliolefinas son APP y combinaciones de APP con alcoholes poliatómicos y/o melamina (cf. Gnedin Ye.V. High-molecular compounds. Series A, 1991, v.33, #3, pág. 621-626 (en ruso). Estos retardantes de llama son formadores de espuma, es decir, que forman coques carbonizados altamente porosos con bajas propiedades de transferencia de calor. El uso de sistemas retardantes de llama formadores de espuma aumenta las características FR de polietileno (PE) y polipropileno (PP). Sin embargo, para preparar composiciones FR de clase V-O, los niveles de carga de FR deben ser de al menos el 30%. Además, en el transcurso del procesado a alta temperatura de las composiciones que contienen sistemas formadores de espuma, sus componentes empiezan a reaccionar emitiendo de esta manera gases que complican el procesado y afectan a las características físicas y químicas de los materiales resultantes.
APP micro encapsulado en un revestimiento de poliuretano - FR CROS-484 EC - disponible en Bolid GmbH (Alemania) (cf. Catalogue of flame retardants. Bolid GmbH, Frankfurt a.M., 1996, 21 páginas) se recomienda para protección FR de diversos polímeros, incluyendo poliolefinas.
En el documento de Zubkova N.S. (Plastics, 1996, Nº 5, pág. 35-36) se proponía usar un complejo micro encapsulado de un derivado de nitrógeno de ácido metilfosfónico y cloruro de amonio como retardante de llama para polietileno y polipropileno. Sin embargo, añadir este sistema FR a un fundido polimérico es difícil debido a la destrucción de las microcápsulas y al desprendimiento de gases, lo que afecta a la estabilidad del procesado del polímero.
Un procedimiento de tratamiento superficial de polímeros, que es uno más para reducir su inflamabilidad, consiste en fijar un aditivo retardante de llama disuelto, emulsionado, o suspendido en una fibra o tela. El procedimiento es comparativamente sencillo y permite el uso de retardantes de llama que forman parte de la composición de agentes de acabado.
Dicha composición para acabado protectora contra el fuego puede comprender, además de retardantes de llama, también promotores, dispersantes, colorantes, látex, y similares. Para fijar los retardantes de llama sobre una tela, esta última se trata en presencia de compuestos de metilol o resinas de melamina-formaldehído secando una tela impregnada a 60-100ºC o calentando a 160-170ºC durante 2-3 min.
Una clase muy extendida de aditivos puede aplicarse para conferir propiedades protectoras contra el fuego a los polímeros usando dicho procedimiento de tratamiento superficial, que comprende compuestos que contienen fósforo y fósforo-nitrógeno, polifosfatos, y algunos otros compuestos orgánicos (cf. Sharma V.N., Colourage, 1979, v.26, Nº 7, pág. 27-33).
Los retardantes de llama que contienen fósforo usados más frecuentemente para el tratamiento superficial de materiales de policaproamida son ácidos y ésteres ortofosfóricos junto con compuestos epoxi o resinas de melamina-formaldehído (cf. FRG Application Nº 3.622.840, IPC C 08 K 5/52).
El más ampliamente usado para el tratamiento superficial de materiales de policaproamida es el cloruro de tetra-(hidroximetil)-fosfonio (THPC) (cf. Patente de Estados Unidos Nº 4.750.911). El tratamiento se realiza conjuntamente con trimetilamina y carbamida en condiciones que implican tratamiento térmico a 130-140ºC, formándose el producto reticulado indisoluble resultante sobre la superficie de la tela. Se obtiene un efecto protector contra el fuego con al menos un 25% de aumento del peso de la tela. Sin embargo, el proceso de combustión de una tela tratada con THPC va acompañado de desprendimiento de fosfina tóxica.
Ciba-Geigy AG (Suiza) produce una composición Pirovatex-CP recomendable para el acabado de telas de poliéster y las de una mezcla de fibras de celulosa y poliéster (cf. Sharna V. N. Colourage, 1979, v. 26, #7, págs. 27-33). Dicha composición comprende N-metilol-(O, O- dimetilfosfono-hidroxipropionamida). Sin embargo, la eficacia del efecto de protección contra el fuego producido por dicha composición para telas que contiene más de un 15% de PETP es más bien baja, ya que dicho retardante de llama tiende a descomponerse a una temperatura menor en comparación con la del inicio de destrucción termooxidativa del polímero original.
Los autores del artículo de Camino G. Polym. Degrad. Stab., 1988, v. 20, #3-4, págs. 271-294) proponen tratar una tela de PETF y una mezcla de la misma con fibras de celulosa con una composición "Proban" que comprende cloruro de tetra(hidroximetil)-fosfonio y compuestos que contienen nitrógeno polifuncional. Sin embargo, dicha composición, de forma similar a la precedente, posee solamente una eficacia de protección contra el fuego baja para telas que comprenden más de un 15% de las fibras de PETF. Para producir telas de fibras de PETF que tengan inflamabilidad disminuida, se recomienda tratar tales telas con la composición "Proban" al menos dos veces, acompañado adicionalmente de oxidación parcial de fósforo a una forma pentavalente tratando la tela secada con un peróxido de hidrógeno acuoso.
La Patente de Estados Unidos # 4.732.789 describe un procedimiento de dos etapas para tratar telas de PETF, que comprende impregnar la tela en primer lugar con la composición "Proban", después con hexabromociclododecano o un fosfonato cíclico. A continuación se somete la tela tratada de este modo a termofijación; cuando se usa hexabromociclododecano, la tela se tiene que calentar por encima de 182ºC para fundir el retardante de llama. Sin embargo, la presencia de dos etapas en el procedimiento propuesto y una necesidad de realizar termofijación de la tela a altas temperaturas dificulta mucho la aplicación práctica del procedimiento propuesto.
Se proponen composiciones que contienen bromuro de fósforo líquido conocidas con el nombre comercial Antiblaze 315, 345 (cf. Brossas J. Polym. Degrad. Stab., 1989, v. 23, #4, págs. 313-326) para tratar telas de PETF y acabar materiales textiles de fibras sintéticas.
Sin embargo, las composiciones que se han mencionado anteriormente se pueden usar para modificar solamente materiales decorativos y de pañería, mientras que se pueden obtener telas difícilmente inflamables con un aumento de peso de la tela de al menos un 30-40% que afecta de forma adversa al tacto de la tela y deteriora las características físicas y químicas de los materiales.
La modificación química de polímeros se realiza tanto en la etapa de síntesis de los mismos como en la etapa de material acabado y permite disminuir la inflamabilidad de materiales cambiando la estructura y las propiedades de macromoléculas. Tal modificación se usa más frecuentemente durante la síntesis del polímero. Dicho procedimiento se usa ampliamente para tratar fibras de PETF ignífugas (Shovka N. Text Research J., 1993, v. 63, págs. 575-579). Están disponibles en la empresa Hoechst de la República Federal de Alemania fibras y filamentos de PETF ignífugos comercializados con diversas marcas comerciales y producidos por copolimerización con monómeros que contienen fósforo.
Las fibras Trevira (FR y CS) son las más extendidas, usadas para fabricar pijamas de niños, tapizado, pañería y telas industriales ignífugos, así como cortinas y alfombras. Las fibras se pueden teñir de forma sencilla con ricos colores brillantes y son resistentes al efecto de rayos solares directos.
Sin embargo, las características ignífugas de dichas fibras son inadecuadamente elevadas, de forma que con el contenido de fósforo entre un 0,8 y un 1,0%, el índice de oxígeno es igual a un 26-27%.
En vista de obtener fibras de PETF que tengan inflamabilidad disminuida, los autores del artículo de Ma Z., J. Appl. Polym. Sci., 1997, v. 63, págs.1511-1515) proponen sintetizar un copolímero que contenga fósforo capaz de formar, bajo el efecto de flujo térmico, una capa carbonizada de forma volumétrica, es decir, coque espumado que posee buenas propiedades termoaislantes. Como un copolímero que contiene fósforo se usó un derivado de pentaeritrito que contiene fósforo. La adición de un 10% de retardante de llama que contiene fósforo a la cadena polimérica de PETP aumenta el índice de oxígeno de la composición hasta un 28%.
Un polímero terminado también se puede modificar químicamente tratando dicho polímero con diversos agentes químicos. Para obtener una capacidad ignífuga de alto grado es necesario realizar conversiones químicas que presenten sustituciones de alto grado, lo que tiene un efecto adverso sobre las propiedades de los materiales resultantes.
La modificación superficial de materiales poliméricos es más económica que la volumétrica, presentando por tanto una manera prometedora para disminuir la inflamabilidad de muchos tipos de materiales, tales como fibras, telas y películas.
La Patente Francesa #93 08466 describe el uso de una sal de ácido alquilaminometilenofosfónico como un retardante de llama para impregnar fibras de celulosa y fibras de una mezcla de fibras de celulosa y fibras de poliéster; esta sal tiene la siguiente fórmula:
1
en la que:
R es CH_{3} o C_{2}H_{5};
H^{+} es catión hidrógeno;
A^{+} son los cationes de compuestos que contienen nitrógeno, tales como diciandiamida, guanidina, carbamida y sus derivados;
B^{+} es catión amonio;
x es de 0 a 6, y es de 0 a n, Z es de 0 a n;
x+y+Z=2n.
Los retardantes de llama que se han mencionado anteriormente se prepararon mezclando un ácido respectivo con uno de los compuestos que contienen nitrógeno que se han enumerado anteriormente en un medio acuoso a una temperatura de 20ºC a la temperatura de la precipitación de sal. Las sales de la fórmula que se ha mencionado anteriormente se producen en una solución acuosa con una concentración de un 30 a un 60%. Para tratar telas basadas en celulosa y telas de una mezcla de fibras de celulosa y poliéster se usaron soluciones acuosas de dichas sales que tenían una concentración de 50 a 200 g/l con un valor de pH de 2 a 7. Después de haberse impregnado, las telas se secaron. La cantidad del retardante de llama aplicado a la tela depende de su composición y varía de un 5% (para telas de celulosa) a un 25% (para telas que contienen hasta un 50% de poliéster). Una tela modificada no mantuvo combustión al aire libre. Sin embargo, un efecto ignífugo resultante del uso de dichas sales es inestable a procedimientos de tratamiento con agua.
La selección de uno u otro procedimiento para la modificación del polímero se debe determinar en cada caso particular por una eficacia ignífuga requerida, particularmente, depende de la conservación de características ignífugas durante procedimientos de tratamiento con agua (lavados), propiedades físicas y mecánicas de las fibras y las fibras después del tratamiento, particularidades tecnológicas e instrumentación del procedimiento, así como características técnicas y económicas de los mismos.
Sumario de la invención
A pesar de una extensa búsqueda para la disminución de inflamabilidad de materiales poliméricos, una gran mayoría de las composiciones FR propuestas no se pueden utilizar industrialmente debido a su toxicidad, limitada disponibilidad de las mismas o necesidad de aplicar retardante de llama en cantidades que superan el 25% del peso total de la tela o el polímero, lo que da como resultado un manejo inaceptable de la tela y malas propiedades físico-mecánicas de los polímeros tratados con FR. Por esto, el cometido de proporcionar nuevos retardantes de llama eficaces tanto para materiales textiles como polímeros es muy urgente. Las realizaciones de la presente invención pretenden abordar estos problemas.
Otros objetos de la presente invención son los siguientes:
-
provisión de un retardante de llama no halógeno;
-
disminuir la toxicidad de productos gaseosos que se desarrollan durante el procedimiento de combustión;
-
posibilidad de añadir un retardante de llama sintetizado a una composición polimérica sin modificar el diseño tecnológico para procesar polímeros originales.
La esencia de la presente invención radica en primer lugar y principalmente en proporcionar un nuevo compuesto químico, es decir, una sal amónica de amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico de la fórmula (1).
2
El presente compuesto se puede preparar haciendo reaccionar ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico con carbamida (urea) en una fase sólida a de 100 a 200ºC y calentando la fusión a dicha temperatura durante aproximadamente 12 horas. El compuesto resultante, de acuerdo con la presente invención, se puede usar como un retardante de llama eficaz predominantemente para materiales poliméricos.
Se pueden preparar composiciones poliméricas con inflamabilidad disminuida, que están basadas en polietileno, polipropileno y copolímeros de los mismos, añadiendo el retardante de llama propuesto en la etapa del procesamiento del polímero. En particular se pueden producir gránulos de polímeros compuestos por dispensación simultánea de dicho retardante de llama y el polímero en una extrusora con granuladora aguas abajo.
El retardante de llama propuesto se puede microencapsular en un revestimiento polimérico, particularmente, en poliorganosiloxanos. La microencapsulación permite evitar el posible desarrollo de compuestos volátiles durante la etapa de formación del compuesto y evitar la exudación del retardante de llama posteriormente. El uso de un retardante de llama microencapsulado ayuda a distribuir de forma uniforme dicho retardante de llama sobre el volumen del polímero, lo que mejora las propiedades FR de los materiales sin ningún cambio sustancial en las propiedades físicas y mecánicas de la composición.
Esta invención sugiere otro procedimiento práctico para producir polímeros FR, tales como telas tejidas y no tejidas, alfombrados y artículos de madera, mediante tratamiento superficial de dichos objetos con el retardante de llama.
Realizaciones ejemplares de la invención
Lo siguiente ilustra la presente invención mediante algunos ejemplos específicos de aplicación práctica de la misma.
A continuación:
- el Índice Limitante de Oxígeno (LOI) se refiere al contenido de oxígeno mínimo en la mezcla de oxígeno-nitrógeno a la que una muestra de ensayo mantiene la combustión después de que se haya retirado la fuente de ignición;
- la clase de resistencia al fuego de 0 a 4 se determinó conforme a la norma State Standard GOST 28157-89;
- el grado de inflamabilidad de las telas se determinó conforme a la norma State Standard GOST 50810-95 de la Russian Federation.
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Preparación de compuestos de fórmula (1)
Se mezclan minuciosamente un total de 299 g de ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico junto con 240 g de urea, que se corresponde con una proporción molar de los componentes de 1:4. La mezcla resultante se coloca en un armario de temperatura controlada a 100ºC, después de lo cual la temperatura de la reacción en su interior se aumenta gradualmente hasta 200ºC y la mezcla se calienta a esta temperatura durante 12 horas mientras que cualquier subproducto de la reacción de condensación se retira de forma continua de la zona de reacción. El rendimiento del producto sintetizado equivale al 83% del valor teórico.
Fórmula empírica: C_{3}H_{24}O_{6}N_{7}P_{3}.
Análisis elemental:
% encontrado: C - 10,4; H - 7,1; O - ...; N - 28,0; P - 26,9;
% calculado: C - 10,4; H - 6,9; O - 27,7; N - 28,2; P - 26,8;
Ejemplo 2
Una composición que comprende 75 g de grumos de polipropileno y 25 g de la sustancia preparada de acuerdo con el Ejemplo 1 (es decir, retardante de llama) se suministran dentro de una extrusora de tornillo. El moldeo por extrusión se realiza a 220ºC. El fundido homogéneo resultante se suministra a un baño de agua a 18-25ºC y después se admite para granulación. El polipropileno modificado tiene un LOI del 28,7% y una clase de resistencia al fuego de - 0.
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Ejemplo 3
Una composición que comprende 75 g de grumos de policaproamida y 25 g de retardante de llama preparado de acuerdo con la presente invención se procesan como en el Ejemplo 2. El moldeo por extrusión se realiza a 230ºC. El fundido homogéneo resultante se suministra a un baño de agua a 18-25ºC y después se admite para granulación. La policaproamida modificada tiene un LOI del 29,1% y una clase de resistencia al fuego de - 0.
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Ejemplo 4
Una composición que comprende 75 g de grumos de polietileno y 25 g de retardante de llama preparado de acuerdo con la presente invención y microencapsulado en un revestimiento de polivinilsiloxano (su contenido compone el 4% del peso del retardante de llama) se procesan como en el Ejemplo 2. La temperatura de moldeo por extrusión es de 190ºC. El fundido homogéneo resultante se suministra a un baño de agua a 18-25ºC y después se admite para granulación. El polietileno modificado tiene un LOI del 29,1% y una clase de resistencia al fuego de - 0.
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Ejemplo 5
Una composición que comprende75 g de grumos de policaproamida y 25 g de retardante de llama preparado de acuerdo con la presente invención y microencapsulado en un revestimiento de polivinilsiloxano (su contenido compone el 4% del peso del retardante de llama) se procesan como en el Ejemplo 2. La temperatura de moldeo por extrusión es de 230ºC. El fundido homogéneo resultante se suministra a un baño de agua a 18-25ºC y después se admite para granulación. El polietileno modificado tiene un LOI del 29,4% y una clase de resistencia al fuego de - 0.
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Ejemplo 6
Se impregna una tela de una mezcla de hilo de algodón y fibras de poliéster (proporción de fibras 35:65) con una solución acuosa de retardante de llama preparado de acuerdo con la presente invención con una concentración de 200 g/l, se seca y se trata térmicamente a 150ºC. La tela modificada tiene un LOI del 32,0% y las características de inflamabilidad de una tela difícilmente inflamable.
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Ejemplo 7
Se impregna una tela de algodón con una solución acuosa del retardante de llama preparado de acuerdo con la presente invención con una concentración de 200 g/l, se seca y se trata térmicamente a 150ºC. La tela modificada tiene un LOI del 36,0% y las características de inflamabilidad de una tela difícilmente inflamable.
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Ejemplo 8
Se impregna una tela de poliéster con una solución acuosa del retardante de llama preparado de acuerdo con la presente invención con una concentración de 200 g/l, se seca y se trata térmicamente a 150ºC. La tela modificada tiene un LOI del 29,5% y las características de inflamabilidad de una tela difícilmente inflamable.
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Ejemplo 9
Se impregna un revestimiento de alfombra de polipropileno con una solución acuosa del retardante de llama preparado de acuerdo con la presente invención con una concentración de 300 g/l y se seca a 130ºC. El revestimiento de alfombra tratado de este modo tiene un LOI del 28,1%.
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Ejemplo 10
Se impregna un revestimiento de alfombra de poliamida con una solución acuosa del retardante de llama preparado de acuerdo con la presente invención con una concentración de 250 g/l y se seca a 130ºC. El revestimiento de alfombra tratado de este modo tiene un LOI del 28,4%.
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Ejemplo 11
Se impregnan unas muestras de ensayo de madera que miden 30 x 60 x 150 mm, de acuerdo con las especificaciones de la norma NPB 251-98, con una solución acuosa del retardante de llama preparado de acuerdo con la presente invención con una concentración de 300 g/l y se secan a temperatura ambiente. Las muestras de ensayo de madera tratadas de este modo se caracterizan por una pérdida del 6,5% en peso, por la cual los retardantes de llama de acuerdo con la presente invención pueden clasificarse en el Grupo I de la eficacia ignífuga, conforme a las especificaciones de la norma NPB 251-98,
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Ejemplo 12
(Comparativo)
Se impregna una tela de algodón con una solución acuosa de sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico con una concentración de 100 g/l, se seca y se trata térmicamente a 150ºC. La tela modificada tiene un LOI del 30,0% y las características de inflamabilidad de una tela difícilmente inflamable.
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Ejemplo 13
(Comparativo)
Se impregna una tela de poliéster con una solución acuosa de sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico con una concentración de 200 g/l, se seca y se trata térmicamente a 150ºC. La tela modificada tiene un LOI del 28,0% y características de inflamabilidad difícilmente inflamable.

Claims (24)

1. Una sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico de fórmula (1):
3
2. Un procedimiento para preparar una sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico de fórmula 1, que comprende la reacción del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico con urea a una proporción molar de 1:4, bajo calentamiento gradual de la mezcla de reacción desde aproximadamente 100 hasta 200ºC y manteniendo el fundido resultante a esa temperatura durante aproximadamente 12 h.
3. Un retardante de llama de materiales predominantemente poliméricos, que incluye una sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico de fórmula (1).
4. El retardante de llama de la reivindicación 3, caracterizado porque está microencapsulado en un revestimiento polimérico.
5. El retardante de llama de la reivindicación 4, caracterizado porque dicho revestimiento polimérico está hecho de poliorganosiloxanos.
6. El retardante de llama de la reivindicación 5, caracterizado porque dichos poliorganosiloxanos se seleccionan entre los compuestos que comprenden poliviniletoxisiloxano y polivinilacetoxisiloxano.
7. Un procedimiento para preparar materiales poliméricos de menor inflamabilidad mediante la adición de un retardante de llama a un polímero en el curso de su procesamiento, caracterizado porque dicho retardante de llama es una sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico de fórmula (1).
8. El procedimiento de la reivindicación 7, caracterizado porque el retardante de llama se microencapsula de forma preliminar en un revestimiento polimérico que está basado en poliorganosiloxanos.
9. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque el polímero sometido a tratamiento es policaproamida.
10. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque el polímero sometido a tratamiento es polietileno, polipropileno y diversos copolímeros basados en los mismos.
11. Un procedimiento para el tratamiento ignífugo de materiales textiles, caracterizado porque comprende las siguientes etapas, realizadas sucesivamente:
- impregnar el material con una solución acuosa de sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico de fórmula (1),
- secar el material impregnado con dicha solución, y
- tratar térmicamente el material a una temperatura de 140-170ºC.
12. El procedimiento de la reivindicación 11, caracterizado porque los materiales sometidos al tratamiento son materiales textiles de fibras naturales.
13. El procedimiento de la reivindicación 11, caracterizado porque los materiales sometidos a tratamiento son materiales textiles de fibras sintéticas.
14. El procedimiento de la reivindicación 11, caracterizado porque los materiales sometidos a tratamiento son materiales textiles de una mezcla de fibras naturales y sintéticas.
15. Un procedimiento para el tratamiento ignífugo de un material de revestimiento de alfombra, caracterizado porque comprende las siguientes etapas, realizadas sucesivamente:
- impregnar el material con una solución acuosa de sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico de fórmula (1),
- secar el material impregnado con dicha solución a una temperatura de aproximadamente 120-140ºC.
16. El procedimiento de la reivindicación 15, caracterizado porque los revestimientos de alfombras sometidos a tratamiento son revestimientos de alfombras de fibras sintéticas mixtas.
17. El procedimiento de la reivindicación 15, caracterizado porque los revestimientos de alfombras sometidas a tratamiento son revestimientos de alfombras de polipropileno o policaproamida.
18. Un procedimiento para el tratamiento ignífugo de artículos de madera, caracterizado porque comprende las siguientes etapas, realizadas sucesivamente:
- impregnar los artículos con una solución acuosa de sal amónica de la amida del ácido nitrilotris(metilen)trifosfónico de fórmula (1),
- secar las partículas impregnadas con dicha solución a temperatura ambiente.
19. Policaproamida de menor riesgo de incendio, preparada por el procedimiento de la reivindicación 9.
20. Polietileno de menor riesgo de incendio, preparado por el procedimiento de la reivindicación 10.
21. Polipropileno de menor riesgo de incendio, preparado por el procedimiento de la reivindicación 10.
22. Materiales textiles de fibras naturales y sintéticas y mezclas de las mismas, tratadas por el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 11-14.
23. Revestimientos de alfombras de fibras sintéticas, sometidas a tratamiento ignífugo por el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 15-17.
24. Artículos a base de madera tratados por el procedimiento de la reivindicación 18.
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