ES2343634T3 - Espuma autoextinguible a base de particulas de poliestireno. - Google Patents
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Abstract
Espuma autoextinguible a base de partículas de poliestireno, que contiene, referido respectivamente al poliestireno a) desde un 0,05 hasta un 0,2% en peso de un agente orgánico bromado con un contenido en bromo del 70% en peso como mínimo, como agente protector contra la llama y b) desde un 0,1 hasta un 2% en peso de un agente sinérgico protector contra la llama, caracterizada porque la relación en peso entre el agente sinérgico protector contra la llama y el compuesto orgánico bromado se encuentra en el intervalo comprendido entre 1 y 20.
Description
Espuma autoextinguible a base de partículas de
poliestireno.
La invención se refiere a una espuma
autoextinguible a base de partículas de poliestireno, que contiene,
respectivamente referido al poliestireno
- a)
- desde un 0,05 hasta un 0,2% en peso de un compuesto orgánico bromado con un contenido en bromo de, al menos, un 70% en peso, como agente protector contra la llama y
- b)
- desde un 0,1 hasta un 2% en peso de un agente sinérgico protector contra la llama, encontrándose la relación en peso entre el agente sinérgico protector contra la llama y el compuesto orgánico bromado en el intervalo comprendido entre 1 y 20.
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La publicación KR 2001008871 describe
poliestirenos expansibles, que contienen desde un 0,1 hasta un 1% en
peso de hexabromociclododecano y desde un 0,05 hasta un 0,5% en
peso de peróxido de dicumilo como agente sinérgico protector contra
la llama.
Se conocen procedimientos para la obtención de
poliestirenos expansibles, protegidos contra la llama, por medio de
la extrusión de una fusión de poliestireno que contiene agentes
propulsores, por ejemplo, por las publicaciones
EP-A 0 981 574, WO 97/45477 o WO 03/46016. En este
caso se funden agentes protectores contra la llama halogenados, tal
como el hexabromociclododecano (HBCD), en caso dado junto con otros
aditivos, por ejemplo agente sinérgicos protectores contra la
llama, tales como el peróxido de dicumilo o el dicumilo, con
poliestireno y, a continuación, se aporta un agente propulsor. Con
objeto de llevar a cabo la obtención de poliestirenos expansibles,
protegidos contra la llama, que puedan ser transformados en espumas
autoextinguibles de partículas de poliestireno, tienen que ser
empleadas cantidades relativamente elevadas de agentes protectores
contra la llama halogenados.
La tarea de la presente invención consistía, por
consiguiente, en remediar los inconvenientes que han sido citados y
en proporcionar espumas autoextinguibles de partículas de
poliestireno con una baja proporción en compuestos halogenados, así
como un procedimiento para llevar a cabo la obtención de los
poliestirenos expansibles, que pueden ser transformados por medio
de una transformación preliminar en espuma y una sinterización con
aire caliente o con vapor de agua para dar espumas autoextinguibles
de partículas de poliestireno.
Por consiguiente se encontraron las espumas de
partículas de poliestireno que han sido descritas al principio.
La espuma autoextinguible a base de partículas
de poliestireno contiene, referido respectivamente al poliestireno,
de manera preferente
- a)
- desde un 0,1 hasta un 0,15% en peso de un compuesto orgánico bromado con un contenido en bromo de al menos el 70% en peso, como agente protector contra la llama y
- b)
- desde un 0,4 hasta un 1,5% en peso de un agente sinérgico protector contra la llama.
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Por regla general, el agente sinérgico protector
contra la llama está presente en un exceso con respecto al
compuesto orgánico bromado, referido al peso. La relación en peso
entre el agente sinérgico protector contra la llama y el compuesto
orgánico bromado se encuentra situada de conformidad con la
invención en el intervalo comprendido entre 1 y 20, de manera
preferente en el intervalo comprendido entre 2 y 5.
Se ha observado que los poliestirenos con pesos
moleculares Mw situados por debajo de 170.000 conducen al desgaste
por rozamiento del polímero durante la granulación. De manera
preferente, el poliestireno expansible presenta un peso molecular
situado en el intervalo comprendido entre 190.000 y 400.000 g/mol,
de manera especialmente preferente situado en el intervalo
comprendido entre 220.000 y 300.000 g/mol. Como consecuencia de la
degradación del peso molecular debida al cizallamiento y/o a la
acción de la temperatura, el peso molecular del poliestireno
expansible se encuentra por regla general a un valor de
aproximadamente 10.000 g/mol por debajo del peso molecular del
poliestireno empleado.
Con objeto de obtener partículas del granulado
tan pequeñas como sea posible, el ensanchamiento del macarrón tras
la salida de la tobera debería ser tan pequeño como fuera posible.
Se ha observado que el ensanchamiento del macarrón puede ser
influenciado, entre otras cosas, a través de la distribución del
peso molecular del poliestireno. El poliestireno expansible debería
presentar, por consiguiente, de manera preferente, una distribución
del peso molecular con una polidispersidad M_{w}/M_{n} de 3,5
como máximo, de manera especialmente preferente situada en el
intervalo comprendido entre 1,5 y 3,0 y, de una forma muy
especialmente preferente, situada en el intervalo comprendido entre
1,8 y 2,6.
De manera preferente, a título de poliestirenos
son empleados el poliestireno transparente (GPPS), el poliestireno
resiliente (HIPS), el poliestireno polimerizado por vía aniónica o
el poliestireno resiliente (A-IPS), los copolímeros
de estireno-a-metilestireno, los
polímeros de
acrilonitrilo-butadieno-estireno
(ABS), los polímeros de estireno-acrilonitrilo
(SAN), de
acrilonitrilo-estireno-acrilato
(ASA), de acrilato de
metilo-butadieno-estireno (MBS), de
metacrilato de
metilo-acrilonitrilo-butadieno-estireno
(MABS) o mezclas de los mismos o con polifenilenéter (PPE).
Los poliestirenos citados pueden ser mezclados
con polímeros termoplásticos, tales como las poliamidas (PA), las
poliolefinas, tales como el polipropileno (PP) o el polietileno
(PE), los poliacrilatos, tales como el polimetacrilato de metilo
(PMMA), el policarbonato (PC), los poliésteres, tales como el
tereftalato de polietileno (PET) o el tereftalato de polibutileno
(PBT), las poliétersulfonas (PES), las poliétercetonas o los
sulfuros de poliéter (PES) o mezclas de los mismos, por regla
general en proporciones de hasta un 30% en peso como máximo en
total, de manera preferente situadas en el intervalo comprendido
entre un 1 y un 10% en peso, referido a la fusión polímera, con
objeto de mejorar las propiedades mecánicas o la estabilidad frente
a la temperatura en caso dado con empleo de agentes promotores de
la compatibilidad. Por otra parte también son posibles mezclas en
los intervalos cuantitativos citados por ejemplo con polímeros u
oligómeros modificados de manera hidrófuga o funcionalizados, con
cauchos, tales como los poliacrilatos o los polidienos, por ejemplo
los copolímeros bloque de estireno-butadieno o con
copoliésteres alifáticos o alifáticos/aromáticos biodegradables.
A título de promotores de la compatibilidad son
adecuados, por ejemplo, los copolímeros de estireno modificados con
anhídrido del ácido maleico, los polímeros que contienen grupos
epóxido o los órganosilanos.
De la misma manera pueden aportarse a las
fusiones de poliestireno, también, productos polímeros de reciclo
de los denominados polímeros termoplásticos, de manera especial
poliestirenos y poliestirenos expansibles (EPS) en cantidades que
no empeoren esencialmente sus propiedades, por regla general en
cantidades de un 50% en peso como máximo, de manera especial en
cantidades comprendidas entre un 1 y un 20% en peso.
La fusión de poliestireno, que contiene agentes
propulsores, contiene, por regla general, uno o varios agentes
propulsores en distribución homogénea en una proporción total
comprendida entre un 2 y un 10% en peso, de manera preferente
comprendida entre un 3 y un 7% en peso, referido a la fusión de
poliestireno que contiene agentes propulsores. A título de agentes
propulsores son adecuados los agentes propulsores físicos, que son
empleados usualmente en los EPS, tales como los hidrocarburos
alifáticos con 2 hasta 7 átomos de carbono, los alcoholes, las
cetonas, los éteres o los hidrocarburos halogenados. De manera
preferente son empleados el iso-butano, el
n-butano, el iso-pentano, el
n-pentano.
Para mejorar la aptitud a la transformación en
espuma pueden ser incorporadas en la matriz de poliestireno
gotículas finamente divididas de agua interna. Esto puede llevarse a
cabo, por ejemplo, por medio del aporte de agua en la matriz de
poliestireno fundida. El aporte del agua puede llevarse a cabo
localmente antes, simultáneamente o después de la dosificación de
los agentes propulsores. Una distribución homogénea del agua puede
conseguirse por medio de mezcladores dinámicos o estáticos.
Por regla general, es suficiente desde 0 hasta
un 2, de manera preferente desde un 0,05 hasta un 1,5% en peso de
agua, referido al poliestireno.
Los poliestirenos expansibles (EPS) con un 90%
al menos del agua interna en forma de gotículas de agua interna con
un diámetro situado en el intervalo comprendido entre 0,5 y 15
\mum, forman durante la transformación en espuma espumas con un
número suficiente de celdillas y con una estructura homogénea de la
espuma.
La cantidad de agente propulsor y de agua
empleada se elige de tal manera, que los poliestirenos expansibles
(EPS) presenten una capacidad de expansión \alpha, definida como
la densidad a granel antes de la transformación en espuma/densidad
a granel después de la transformación en espuma de 125 como máximo,
de manera preferente comprendida entre 25 y 100.
Los granulados de poliestireno expansibles (EPS)
de conformidad con la invención presentan, por regla general, una
densidad a granel de 700 g/l como máximo, estando situada de manera
preferente en el intervalo comprendido entre 590 y 660 g/l. Cuando
se utilizan materiales de carga pueden presentarse densidades a
granel situadas en el intervalo comprendido entre 590 y 1.200 g/l
en función del tipo y de la cantidad del material de carga.
Como agentes protectores contra la llama son
empleados compuestos orgánicos bromados con un contenido en bromo
de 70% en peso como mínimo. Son especialmente adecuados los
compuestos alifáticos, cicloalifáticos y aromáticos bromados, tales
como el hexabromociclododecano, el pentabromomonoclorociclohexano,
el pentabromofenilaliléter.
Los agente sinérgicos protectores contra la
llama adecuados son formadores de radicales por vía térmica con
tiempos de semivida de 6 minutos a temperaturas situadas en el
intervalo comprendido entre 110 y 300ºC, de manera preferente entre
140 y 230ºC, que sean líquidos o solubles en agua, en hidrocarburos
o en aceite blanco. Como agente sinérgico protector contra la llama
es empleado el peróxido de di-terc.-butilo
(Trigonox® B), el hidroperóxido de terc.-butilo (Trigonox® A80),
una solución de peróxido de dicumilo en pentano o una solución
acuosa de un peróxido o de un hidroperóxido. El agente sinérgico
protector contra la llama es empleado de manera preferente puro o,
en el caso de productos sólidos, en solución prácticamente saturada
bajo las condiciones normales (1 bar, 23ºC) de tal manera, que
pueda ser dosificado directamente con sistemas de bombeo clásicos
en un recinto termostatado y presurizado. Por medio de la presencia
en fase líquida es posible una dosificación de tal manera que
soportan las condiciones del proceso o bien de la extrusión incluso
cantidades suficientes de peróxidos poco descompuestos y, a pesar
de ello, se consigue un mezclado homogéneo.
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Con excepción de los hidroperóxidos solubles en
agua, el procedimiento de conformidad con la invención puede ser
empleado también para la obtención de poliestirenos expansibles,
protegidos contra la llama, de conformidad con el procedimiento en
suspensión. El empleo de peróxidos líquidos posibilita en la
suspensión una manipulación segura como consecuencia de la aptitud
al bombeo y una fácil homogeneización en la fase orgánica.
Los poliestirenos expansibles (EPS), que son
necesarios para llevar a cabo la obtención de las espumas
autoextinguibles de partículas de poliestireno, de conformidad con
la invención, pueden ser obtenidos por medio de la extrusión de una
fusión de poliestireno que contenga agentes propulsores y agentes
protectores contra la llama, a través de una placa de toberas con
subsiguiente granulación bajo agua, incorporándose por mezcla en la
fusión de poliestireno un agente propulsor y, referido
respectivamente al poliestireno
- a)
- desde un 0,05 hasta un 0,2% en peso de un compuesto orgánico bromado con un contenido en bromo del 70% en peso como mínimo, a modo de agente protector contra la llama y
- b)
- desde un 0,1 hasta un 2% en peso de un agente sinérgico protector contra la llama, encontrándose la relación en peso entre el agente sinérgico protector contra la llama y el compuesto orgánico bromado en el intervalo comprendido entre 1 y 20.
De manera preferente, el procedimiento de
conformidad con la invención es empleado para llevar a cabo la
obtención de poliestirenos expansibles (EPS), protegidos contra la
llama, llevándose a cabo una mezcla previa del agente protector
contra la llama en una extrusora lateral con una proporción de la
fusión de poliestireno y dosificándose en la corriente principal
una fusión de poliestireno, que contiene agentes propulsores, y
extrudiéndose conjuntamente a través de una placa de toberas con
subsiguiente granulación bajo agua.
En este caso puede mantenerse el tiempo de
residencia del agente protector contra la llama y del agente
sinérgico protector contra la llama, a una temperatura de la fusión
situada en el intervalo comprendido entre 140 y 220ºC, de manera
preferente situada en el intervalo comprendido entre 170 y 200ºC,
durante un período de tiempo menor que 15 minutos.
De manera adicional, puede ajustarse el peso
molecular y, además, el índice de viscosidad VZ del material
polímero a través de la cantidad dosificada de
peróxido/hidroperóxido en la extrusora/mezclador estático. Esto
posibilita, a su vez, una adaptación de la aptitud a la expansión y
de las propiedades del material del EPS.
Por otra parte, pueden aportarse a la fusión de
poliestireno, de manera conjunta o de manera independiente en el
espacio, aditivos, formadores de gérmenes, materiales de carga,
plastificantes, colorantes y pigmentos solubles e insolubles,
inorgánicos y/u orgánicos, por ejemplo absorbedores de los IR, tales
como hollín, grafito o polvo de aluminio, por ejemplo a través del
mezclador o de la extrusora lateral. Por regla general, los
materiales de carga y los pigmentos son aportados en cantidades
situadas en el intervalo comprendido entre un 0,01 y un 30, de
manera preferente en el intervalo comprendido entre un 1 y un 5% en
peso. Para llevar a cabo la distribución homogénea y microdispersa
de los pigmentos en el poliestireno puede ser conveniente, de
manera especial, en el caso de los pigmentos polares, emplear un
agente auxiliar de la dispersión, por ejemplo órganosilanos,
polímeros que contengan grupos epoxi o poliestirenos injertados con
anhídrido del ácido maleico. Los plastificantes preferentes son los
aceites minerales, los ftalatos, que pueden ser empleados en
cantidades comprendías entre un 0,05 y un 10% en peso, referido al
poliestireno.
Para llevar a cabo la obtención de los
poliestirenos expansibles, de conformidad con la invención, se
aporta por mezcla el agente propulsor en la fusión polímera. El
procedimiento abarca las etapas a) generación de la fusión, b) la
formación de la mezcla, c) el enfriamiento, d) el transporte y e) la
granulación. Cada una de estas etapas puede ser realizada por medio
de los aparatos o de las combinaciones de aparatos conocidas para
la elaboración de los materiales sintéticos. Con objeto de llevar a
cabo la formación de la mezcla son adecuados los mezcladores
estáticos o dinámicos, por ejemplo las extrusoras. La fusión
polímera puede ser tomada directamente a partir de un reactor de
polimerización o puede ser generada directamente en la extrusora
mezcladora o en una extrusora en fusión independiente, por medio de
la fusión de los granulados polímeros. El enfriamiento de la fusión
puede llevarse a cabo en los grupos mezcladores o en refrigeradores
independientes. Para la granulación entran en consideración, por
ejemplo, la granulación bajo agua presurizada, la granulación con
cuchillas giratorias y refrigeración por medio de nebulizado por
aspersión de líquidos para el termostatado o la granulación por
pulverización en tandas. Los sistemas de aparatos, que son adecuados
para llevar a cabo la realización del procedimiento son, por
ejemplo:
- a)
- reactor de polimerización-mezclador estático/refrigerador-granulador,
- b)
- reactor de polimerización-extrusora-granulador,
- c)
- extrusora-mezclador estático-granulador,
- d)
- extrusora-granulador.
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Por otra parte el sistema puede presentar
extrusoras laterales para llevar a cabo la incorporación de los
aditivos, por ejemplo de materiales sólidos o de aditivos
térmicamente sensibles.
La fusión de poliestireno, que contiene agentes
propulsores, se transporta a través de la placa de toberas por
regla general con una temperatura situada en el intervalo
comprendido entre 140 y 300ºC, de manera preferente situada en el
intervalo comprendido entre 160 y 240ºC. No se requiere un
enfriamiento hasta el intervalo de la temperatura de transición
vítrea.
La placa de toberas se calienta, al menos, hasta
la temperatura de la fusión de poliestireno que contiene agentes
propulsores. De manera preferente, la temperatura de la placa de
toberas se encuentra situada en el intervalo comprendido entre 20 y
100ºC por encima de la temperatura de la fusión de poliestireno que
contiene agentes propulsores. De este modo se impiden depósitos de
polímeros en las toberas y se garantiza una granulación exenta de
perturbaciones.
Con objeto de obtener tamaños del granulado
aptos para la comercialización, el diámetro (D) de los orificios de
la tobera a la salida de la tobera debería encontrarse en el
intervalo comprendido entre 0,2 y 1,5 mm, de manera preferente en
el intervalo comprendido entre 0,3 y 1,2 mm, de manera especialmente
preferente en el intervalo comprendido entre 0,3 y 0,8 mm. De este
modo, pueden obtenerse también, de forma específica, tamaños del
granulado, después del ensanchamiento del macarrón, por debajo de 2
mm, de manera especial situados en el intervalo comprendido entre
0,4 y 1,4 mm.
El ensanchamiento del macarrón puede ser
influenciado por medio de la geometría de la tobera además de por
la distribución del peso molecular. La placa de toberas presenta, de
manera preferente, orificios con una relación UD de 2 como mínimo,
designando la longitud (L) la zona de la tobera, cuyo diámetro
corresponde como máximo al diámetro (D) a la salida de la tobera.
De manera preferente, la relación UD se encuentra situada en el
intervalo comprendido entre 3 y 20.
En general, el diámetro (E) de los orificios a
la entrada de la tobera de la placa de toberas debería ser al menos
dos veces mayor que el diámetro (D) a la salida de la tobera.
Una forma de realización de la placa de toberas
presenta orificios con entrada cónica y con un ángulo de entrada
\alpha menor que 180º, de manera preferente situado en el
intervalo comprendido entre 30 y 120º. En otra forma de
realización, la placa de toberas tiene orificios con una salida
cónica y con un ángulo de salida \beta menor que 90º, de manera
preferente situado en el intervalo comprendido entre 15 y 45º. Con
objeto de generar distribuciones específicas del tamaño del
granulado del poliestireno, la placa de toberas puede estar
equipada con orificios con diámetros de salida (D) diferentes. Así
mismo pueden combinarse entre sí las diversas formas de realización
de la geometría de las toberas.
Un procedimiento especialmente preferente para
llevar a cabo la obtención de los poliestirenos expansibles
comprende las etapas de
- a)
- la polimerización del estireno monómero y, en caso dado, de los monómeros copolimerizables para dar un poliestireno con un peso molecular situado en el intervalo comprendido entre 160.000 y 400.000 g/mol,
- b)
- la desgasificación de la fusión de poliestireno obtenida,
- c)
- la incorporación por mezcla del agente propulsor y, en caso dado, de los aditivos, en la fusión del poliestireno por medio de mezcladores estáticos o dinámicos a una temperatura de, al menos, 150ºC, de manera preferente comprendida entre 180 y 260ºC,
- d)
- el enfriamiento de la fusión de poliestireno que contiene agentes propulsores hasta una temperatura con un valor de 120ºC como mínimo, de manera preferente comprendida entre 150 y 200ºC,
- e)
- la incorporación del agente protector contra la llama a través de una extrusora lateral,
- f)
- la descarga a través de una placa de toberas con orificios, cuyo diámetro a la salida de la tobera sea de 1,5 mm como máximo y
- g)
- la granulación de la fusión que contiene los agentes propulsores.
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En la etapa g) la granulación puede llevarse a
cabo directamente después de la placa de toberas bajo agua, a una
presión situada en el intervalo comprendido entre 1 y 25 bares, de
manera preferente comprendida entre 5 y 15 bares.
Como consecuencia de la polimerización en la
etapa a) y de la desgasificación en la etapa b) se dispone
directamente de una fusión polímera para la impregnación con los
agentes propulsores en la etapa d) y no se requiere una fusión del
poliestireno. Esto no solamente es más económico, sino que conduce,
así mismo, a poliestirenos expansibles (EPS) con bajos contenidos
en estireno monómero puesto que se evita el efecto mecánico de
cizallamiento en la zona de fusión de una extrusora, que conduce,
por regla general, a una disociación inversa de los monómeros. Con
objeto de mantener bajo el contenido en estireno monómero,
especialmente con contenidos en estireno monómero por debajo de 500
ppm, es conveniente, así mismo, mantener tan bajo como sea posible
el aporte energético mecánico y térmico en todas las etapas del
procedimiento subsiguientes. De manera especialmente preferente se
respetan velocidades de cizallamiento por debajo de 50/segundo, de
manera preferente comprendidas entre 5 y 30/segundo, y temperaturas
situadas por debajo de 260ºC así como tiempos de residencia cortos
situados en el intervalo comprendido entre 1 y 20, de manera
preferente entre 2 y 10 minutos en las etapas d) hasta f). De
manera especialmente preferente serán empleados, de manera
exclusiva, los mezcladores estáticos y los refrigeradores estáticos
en el conjunto del procedimiento. La fusión polímera puede ser
transportada y descargada por medio de bombas a presión, por
ejemplo por medio de bombas de engranajes.
Otra posibilidad para llevar a cabo la reducción
del contenido en estireno monómero y/o el contenido en disolvente
residual, tal como el etilbenceno, consiste en prever en la etapa b)
una desgasificación elevada por medio de agentes de arrastre, por
ejemplo agua, nitrógeno o dióxido de carbono o en llevar a cabo por
vía aniónica la etapa de polimerización a). La polimerización
aniónica del estireno no solamente conduce a poliestireno con un
bajo contenido en estireno monómero, sino que al mismo tiempo
conduce a bajos contenidos en estireno oligómero.
Cuando se emplean peróxidos como agentes
protectores contra la llama se reducen significativamente, de manera
sorprendente, los contenidos residuales en estireno del granulado
que contiene a los agentes propulsores. Por medio de la adición de
peróxido se observa sólo una ligera reducción del peso molecular
medio, sin embargo no se ha encontrado una formación esencial de
oligómeros o de monómeros. Esto posibilita, por un lado, el empleo
de fusiones de poliestireno con elevados contenidos en monómeros
residuales, lo cual supone a su vez un bajo coste para llevar a
cabo la desgasificación después del reactor de poliestireno. Por
otra parte pueden reducirse todavía más los contenidos en monómero
residual a partir del poliestireno ya ampliamente desgasificado. De
esta forma, pueden conseguirse granulados de EPS con contenidos en
monómero residual por debajo de 250 ppm.
Para llevar a cabo la mejora de la aptitud a la
transformación pueden cargarse los granulados de poliestireno
expansible acabados con ésteres de glicerina, con antiestáticos o
con agentes antiaglutinantes.
El granulado de EPS puede ser recubierto con
monoestearato de glicerina GMS (de forma típica un 0,25%), con
triestearato de glicerina (de forma típica un 0,25%), con ácido
silícico finamente dividido Aerosil R972 (de forma típica un 0,12%)
y estearato de Zn (de forma típica un 0,15%), así como con
antiestático.
Los granulados de poliestireno expansibles, de
conformidad con la invención, pueden ser sometidos a una
transformación preliminar en espuma, en una primera etapa, por
medio de aire caliente o de vapor de agua para dar partículas de
espuma con una densidad situada en el intervalo comprendido entre 8
y 100 g/l y, en una segunda etapa, pueden ser soldados en un molde
cerrado para dar piezas moldeadas con partículas.
\vskip1.000000\baselineskip
PS148 G (poliestireno de la firma BASF AG con un
índice de viscosidad VZ de 83 ml/g, peso molecular medio M_{w} de
220.000 g/mol y con una polidispersidad M_{w}/M_{n} de 2,9).
HBCD: hexabromociclododecano FR 12306 Hat de la
firma Eurobrom (agente protector contra la llama).
Agente sinérgicos protectores contra la
llama:
Peróxido de di-terc.-butilo
(Trigonox® B),
Hidroperóxido de terc.-butilo (Trigonox®
A80)
Solución al 50% en peso de peróxido de dicumilo
en pentano.
Ejemplos
1-6
Se dosificó a una corriente principal de una
fusión polímera, que contiene agentes propulsores (poliestireno 148
G y un 7% en peso de n-pentano) tras enfriamiento
desde 260ºC hasta 190ºC a través de una extrusora lateral, en una
fusión de poliestireno, hexabromociclododecano (HBCD) mezclado
previamente de conformidad con las indicaciones dadas en la tabla 1
(porcentajes en peso, referido al poliestireno). A la misma altura
se dosificó el agente sinérgico protector contra la llama a través
de una bomba de pistón y de una lanza dosificadora. La fusión
polímera resultante se transportó con un caudal de 60 kg/h a través
de una placa de toberas con 32 orificios (diámetro 0,75 mm) y se
granuló con ayuda de una granulación bajo agua presurizada para dar
granulados compactos con una distribución estrecha del tamaño de
grano.
\newpage
Ensayos comparativos V1 hasta
V4
Se repitió el ejemplo 1, eliminándose el HBCD
y/o el agente sinérgico protector contra la llama.
Los granulados de poliestireno expansibles,
obtenidos, se sometieron a una transformación preliminar en espuma
en vapor de agua fluyente para dar partículas de espuma con una
densidad de 20 g/l aproximadamente y se soldaron, después de un
almacenamiento durante 24 horas, en moldes herméticos a los gases
con vapor de agua para dar cuerpos de espuma.
Al cabo de un almacenamiento de 72 horas de los
cuerpos de espuma se determinó el comportamiento al incendio. Con
esta finalidad se flamearon los cuerpos de espuma en un ensayo de
combustión horizontal, durante 2 segundos con una llama del mechero
Bunsen y, a continuación, se retiraron de la llama. Tiempos de
propagación de la combustión por debajo de 6 segundos son adecuados
para superar el ensayo B2 de conformidad con la norma DIN 4102.
La cantidad de agente protector contra la llama
(dosificación) así como los resultados del ensayo de protección
contra incendios están reunidos en la tabla 1.
Claims (9)
1. Espuma autoextinguible a base de partículas
de poliestireno, que contiene, referido respectivamente al
poliestireno
- a)
- desde un 0,05 hasta un 0,2% en peso de un agente orgánico bromado con un contenido en bromo del 70% en peso como mínimo, como agente protector contra la llama y
- b)
- desde un 0,1 hasta un 2% en peso de un agente sinérgico protector contra la llama,
caracterizada porque la relación en peso
entre el agente sinérgico protector contra la llama y el compuesto
orgánico bromado se encuentra en el intervalo comprendido entre 1 y
20.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Espuma autoextinguible a base de partículas
de poliestireno según la reivindicación 1, caracterizada
porque la relación en peso entre el agente sinérgico protector
contra la llama y el compuesto orgánico bromado se encuentra
situado en el intervalo comprendido entre 2 y 5.
3. Espuma autoextinguible a base de partículas
de poliestireno según la reivindicación 1 o 2, caracterizada
porque como agente protector contra la llama contiene
hexabromociclododecano.
4. Espuma autoextinguible a base de partículas
de poliestireno según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizada porque como agente sinérgico protector contra
la llama contiene dicumilo, peróxido de dicumilo, peróxido de
di-terc.-butilo, hidroperóxido de terc.-butilo o
mezclas de los mismos.
5. Poliestireno expansible (EPS), a partir del
cual pueden ser obtenidas espumas autoextinguibles de partículas de
poliestireno de conformidad con las reivindicaciones 1 a 4 por medio
de una transformación preliminar en espuma y una sinterización.
6. Procedimiento la obtención de poliestirenos
expansibles (EPS) por medio de la extrusión de una fusión de
poliestireno que contiene agentes propulsores y agentes protectores
contra la llama a través de una placa de toberas con subsiguiente
granulación bajo agua, caracterizado porque en la fusión de
poliestireno se incorporan por mezcla un agente propulsor y,
referido respectivamente al poliestireno
- a)
- desde un 0,05 hasta un 0,2% en peso de un compuesto orgánico bromado con un contenido en bromo del 70% en peso como mínimo, como agente protector contra la llama y
- b)
- desde un 0,1 hasta un 2% en peso de un agente sinérgico protector contra la llama,
encontrándose la relación en peso entre el
agente sinérgico protector contra la llama y el compuesto orgánico
bromado en el intervalo que llega hasta 20.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque el tiempo de residencia del agente
protector contra la llama a una temperatura de la fusión situada en
el intervalo comprendido entre 140 y 220ºC, es menor que 30
minutos.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 o 7,
caracterizado porque se dosifica el agente protector contra
la llama a la fusión de poliestireno que contiene agentes
propulsores.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque se efectúa una
mezcla previa del agente protector contra la llama en una extrusora
lateral, con una parte de la fusión de poliestireno y se dosifica a
la fusión de poliestireno en la corriente principal.
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