HU211027B - Process for producing additive concentrate comprising flame retardant, nonextruded particles - Google Patents

Process for producing additive concentrate comprising flame retardant, nonextruded particles Download PDF

Info

Publication number
HU211027B
HU211027B HU913332A HU333291A HU211027B HU 211027 B HU211027 B HU 211027B HU 913332 A HU913332 A HU 913332A HU 333291 A HU333291 A HU 333291A HU 211027 B HU211027 B HU 211027B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
particles
concentrate
weight
flame retardant
bismuth
Prior art date
Application number
HU913332A
Other languages
English (en)
Other versions
HU913332D0 (en
HUT59439A (en
Inventor
Paolo Goberti
Guido Bertelli
Original Assignee
Himont Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Himont Inc filed Critical Himont Inc
Publication of HU913332D0 publication Critical patent/HU913332D0/hu
Publication of HUT59439A publication Critical patent/HUT59439A/hu
Publication of HU211027B publication Critical patent/HU211027B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C08J3/226Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0066Flame-proofing or flame-retarding additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

A találmány égésgátló koncentrátum előállítására alkalmas eljárásra vonatkozik.
A találmány tárgyát közelebbről megjelölve valamely égésgátló adalék nem extrudált koncentrátumának előállítása alkotja, amely polimerek, különösen poliolefinek, előállítására használható.
A 273 458. számú közzétett európai találmányi bejelentésben olyan égésgátló adalékok használatát írják le, amelyek bizmut- vagy antimon-halogenideknek vagy mindkettőnek aminokkal alkotott komplexei, és az (I) általános képletnek felelnek meg.
R-(MeX3)y (I)
Ebben a képletben
R valamely amin, amely a 2-guanidin-benzimidazol, izoforon-diamin, dicián-diamid, guanamin, mélamin, piperazin, amelyek mindegyike adott esetben helyettesítve van alkil-, aril- vagy acilcsoporttal, és olyan vegyületek közül kerül ki, amelyek 2-9 triazingyűrűt tartalmaznak és ezek a gyűrűk kondenzálva vannak egymással vagy legalább egy -NHcsoporton keresztül kapcsolódnak egymáshoz,
Me bizmut- vagy antimonatom,
X klór- vagy brómatom, és
Y értéke 0,3 és 4 közötti szám.
Az említett találmányi bejelentésnek megfelelően az égésgátló adalékot oldószerek jelenléte nélkül szintetizálják olymódon, hogy keverik és melegítik a reagenseket, vagy a reagenseket oldatban vagy szuszpenzióban keverik. A kapott terméket megőrzik és adott esetben bevonják sztearinsavval.
Másrészt ismert néhány eljárás az olefin-polimerizálás területén szabályos formájú polimer részecskék, különösen gömbalakú részecskék, előállítására és szabályozott részecskeeloszlás biztosítására.
Nagy mértékű áramlóképességüknek és finom részecskék hiányának köszönhetően, az említett részecskék közvetlenül felhasználhatók polimerelőállító üzemekben, továbbá hatásos és gazdaságos változatot képviselnek extrudált pelletek használatára.
Az EP-A-411 628. számú közzétett európai találmányi bejelentésben egy vagy több adalékot, pigmentet vagy töltőanyagot tartalmazó koncentrátumokat írnak le, amelyek közvetlenül kaphatók a fenti polimer részecskékből és így mellőzik az extrudáló lépést.
Az említett függő bejelentésnek megfelelően ezek a koncentrátumok különböző módon készíthetők az adalékokként használt anyagok fizikai állapotától függően. A koncentrátumok készíthetők szilárd, poralakú adalékok felhasználásával, vagy folyadékok vagy olvadékok lehetnek, amelyeknek a viszkozitása előnyösen 10 pöise-nál kisebb. Bármelyik esetben az említett koncentrátumok úgy készíthetők, hogy betöltik a hordozó polimer részecskéket és egy vagy több adalékanyagot a porok számára használatos keverőbe és elegendő tartózkodási időt használnak fel az összekeverésre.
Jóllehet a függő találmányi bejelentésben az alkalmazásnál az égésgátló adalékokra vonatkozó kitanítást figyelembe veszik, így azokat, amelyek a 273 458. számú európai találmányi bejelentésben le vannak írva, számos probléma merül fel a terméktípus szempontjából nézve, amely akkor jelentkezik, amikor az eljárás alkalmazásra kerül.
Az égésgátló adalékok szintézise valójában azt mutatta, hogy azok magas olvadáspontú szilárd anyagok vagy paszta jellegű anyagok. A paszta jellegű anyag melegítésekor fent említett magas hőmérsékleten olvadó, szilárd anyagok alakulnak ki anélkül, hogy folyékony közbenső termékek keletkeznének.
Ennélfogva ezek az adalékok diszpergálhatók nem extrudált polimer részecskéken őrölt szilárd anyagokként (megfelelő nedvesítőszer használata mellett) vagy oldatban. Az őrölt szilárd anyagok használatának azonban az a hátránya, hogy az egyes polimer részecskék kevésbé lesznek homogének, mihelyt az alkalmazott por durvább lesz. A gyakorlatban az égésgátló adaléknak elsősorban a részecskék felületén kellene diszpergálódniok.
Ez szintén problémákat okozna a koncentrátum feldolgozó eljárásának ezt követő lépéseiben, így pontos keveréket igényelne az adalék homogén eloszlásának a biztosítására abban a lépésben, amelyben a koncentrátum éppen abban hígul fel, amelynek az égésgátlás a feladata.
Másrészt a fent említett adalékok oldatának a használata számos problémát foglal magában, amely összefügg a megfelelő oldószer megválasztásával, mivel ennek képesnek kell lennie arra, hogy szolubilizálja az adalékot anélkül, hogy módosulásokat indítana el a kémiai összetételben, mivel ugyanakkor nem észlelhető a polimerrészecskék szolubilizálódása.
Ezen túlmenően valamely oldat használatának magában kellene foglalnia a polimerrészecskék terhelésének a csökkentését, míg az eljárás további lépései az oldószer eltávolításából és visszanyeréséből állnak.
Ami a koncentrátumok készítésének a teljes eljárását illeti, a műveletet legalább két lépésben kellene végrehajtani, amelyek az égésgátló adalék szintézise és az adalék diszpergálása a polimerrészecskékben.
Munkánk során felismertük, hogy valamely égésgátló adalék bizonyos nem extrudált koncentrátumai esetében, amelyek különösen hasznosak olyan olefinpolimerek és -kopolimerek adagolására, amelyekben az adalék diszpergálva van az egyes részecskék felületén és a pórusok belsejében, és amelyeket olyan eljárás segítségével állítunk elő, amelynél az adalék „in situ” keletkezik, a polimerrészecskék maguk használhatók hordozóanyagként.
A találmány tárgya tehát eljárás égésgátló, nem extrudált részecskékből álló adalékkoncentrátum előállítására
a) bizmut- vagy antimon-triklorid vagy -tribromid, vagy ezek keveréke, és
b) egy vagy több következő amin: 2-guanidin-benzimidazol, izoforon-diamin, diacián-diamid, melamin, piperazin, morfolin, piperidin, amelyek mindegyike adott esetben helyettesített lehet 1-18 szénatomos alkil-, 6-12 szénatomos aril- vagy 2-19
HU 211 027 Β szénatomos acilcsoporttal; karbamid, annak alkilvagy arilszármazékai; 2-9 egymással kondenzált vagy egymással legalább egy -NH-csoporton keresztül összekötött triazingyűrűt tartalmazó vegyületek; reagáltatásával.
A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy a reagáltatást in situ körülmények között, folyékony reakcióközegben, olyan olefinpolimer vagy -kopolimer nem extrudált polimerizált részecskéinek jelenlétében végezzük, amelyek porozitása a részecskék térfogatára vonatkoztatott hézagtérfogatban kifejezve legalább 15%.
A találmány értelmében az a) és a b) komponensből az égésgátló adalék in situ keletkezik, és rárakódik a polimer mátrix felületére és behatol a polimer mátrix pórusainak belsejébe.
Az előállítási körülményektől függően az in situ előállított égésgátló adalék egy vagy több (I) általános képletű komplexet tartalmaz
R-MeX3)y (I) amelyben
R jelentése a b) komponensnél megadott aminok valamelyike,
Me jelentése bizmut- vagy antimonatom,
X jelentése klór- vagy brómatom, és
Y értéke 0,2 és 4 közötti szám.
A találmány szerinti eljárás előnye az, hogy olyan égésgátló adalékkoncentrátum készítését teszi lehetővé, amelyben az in situ előállított égésgátló adalék egyenletesen oszlik el a polimer mátrixban, ami biztosítja az adalék homogén diszpergálódását a polimer későbbi hígítási lépéseiben is.
Az eljárás, amelynek során a találmány szerinti koncentrátumot kapjuk, csak egyetlen lépcsővel rendelkezik, amely az égésgátló anyag „in situ” készítését foglalja magában, amelynek az az előnye, hogy különösen egyszerű és gazdaságos.
A találmány szerinti megoldásban alkalmazható olefinpolimerek és -kopolimerek nem extrudált polimerizált részecskéinek a porozitása 15% vagy nagyobb mértékű a részecske egész térfogatára vonatkoztatott hézagtérfogat százalékaként kifejezve; ezek a polimerek beszerezhetők a HIMONT Italia
S.r.l.-nél.
Különösen alkalmasak a találmány szerinti koncentrátumok készítésére azok a gömbalakú részecskék, amelyeknek a porozitása 15^40% tartományban van, előnyösen 18%-tól 29%-ig teljed, és különösen 2028% nagyságú.
A részecskéket alkotó olefinpolimerek előnyösen kristályos polipropilének, különösen azok, amelyeknek az izotaktikus indexe 90 felett van, továbbá a polietilén és a propilénnek etilénnel és/vagy CH2 = CHR’ olefinnel alkotott kristályos kopolimerjei, amelyekben R’jelentése 2-8 szénatomos alkilcsoport és legalább 85 tömeg% propilént tartalmaz. A fent említett olefinpolimerek által alkotott gömbalakú polimerek felületének a területe (B.E.T.) általában 10-20 m2/g és az átmérőjük pm és 7000 pm között van, míg a pórustérfogateloszlás olyan, hogy annak több, mint 90%-ának az átmérője 1 pm-nél nagyobb.
A találmány szerinti eljárásban alkalmazott b) aminkomponensek közül a dicián-diamidot gyártja és forgalmazza az SKW és az Aldrich Chimica cég, mely utóbbi gyártja és forgalmazza a 2-guanidin-benzimidazolt, izoforon-diamint, melanint, piperazint, morfolint, piperidint is. A karbamid és leírásunkban említett származékai jól ismert, számos gyártó által forgalmazott vegyületek.
Azok a b) aminvegyületek, amelyek triazingyűrűket tartalmaznak, lehetnek például a szokásosan melamin pirolízis segítségével előállított, „mélám”, „melem” és „melón” néven ismert vegyületek, amelyeket általában (II), (IV) illetve (V) képlettel szoktak leírni, valamint a (ΠΙ) képletű vegyület (Proceedings of the Second European Symposium on Thermal Analysis”, University of Aberdeen, U. K. 1-4 September 1981, Editor Dávid Dollimore).
Ezeket a vegyületeket úgy kaphatjuk, hogy dicián-diamidot vagy valamely triazint hevítünk 100 °C és 300 °C közötti vagy ennél magasabb hőmérsékleten. Ilymódon a dicián-diamidot triazingyűrűkké ciklizáljuk és/vagy a triazingyűrűt a kívánt mértékig polikondenzáljuk.
Ahogy az előzőekben említettük, a találmány szerinti koncentrátumokat úgy állítjuk elő, hogy egyenlő mennyiségű egy vagy több amint és bizmutvagy antimon-trikloridot vagy -tribromidot vagy ezekből alkotott elegyet polimer részecskék és folyékony reakcióközeg jelenlétében reagáltatunk. Folyékony reakcióközegként előnyösen vizet vagy poláros szerves oldószert, így acetont és metanolt használhatunk.
A bizmut- és antimon-halogenideket elsődlegesen feloldjuk a reakcióközegben.
Az aminok és a halogenidek viszonylagos mennyiségét a kívánt típusú komplex alapján határozzuk meg [például az (I) általános képletben lévő y kívánt értéke szerint].
Az eljárást szokásosan a reakcióközeg forráspontjával azonos vagy annál kissé alacsonyabb hőmérsékleten vitelezzük ki. Az égésgátló adalék in situ előállítására szolgáló reakció végén a fent említett reakciófolyadékot eltávolítjuk, például lepároljuk.
Egy előnyös megvalósítási módnak megfelelően, a folyékony reakcióközeget fokozatosan eltávolítjuk a reakció folyamán olymódon, hogy légköri vagy csökkentett nyomáson lepároljuk.
A találmány szerinti eljárás alkalmazása esetén a termék, amely az aminok és a fém-halogenidek közötti reakció eredményeként képződik, csaknem teljesen lerakódik a mátrixot alkotó részecskék felületén és a pórusainak a belsejében az abszorpció határain és a részecskék terhelhetőségén belül. Ilymódon olyan koncentrátumokat kaphatunk, amelyek egészen 50 tömeg%-ig teijedő mennyiségben tartalmazhatnak adalékot.
A találmány céljára az égésgátló adalék legkisebb koncentrációja előnyösen 5 tömeg%. Az adalék legelő3
HU 211027 Β nyösebb koncentrációja 20 tömeg%-tól 30 tömeg%-ig terjedő tartományban van.
A találmány legelőnyösebb kiviteli módja szerint, a bizmut- vagy antimon-tribromidot vagy -trikloridot vagy ezek elegyét szintén előállíthatjuk „in situ” olymódon, hogy egy vagy több bizmut- vagy antimonvegyületet, hidrogén-klorid vagy hidrogén-bromid oldatot és egy vagy több amint reagáltatunk a polimerrészecskék jelenlétében, amelyek a mátrixot alkotják. Előnyösen (BiO)2CO3-at és Sb2O3-at használunk bizmut-, illetve antimonvegyületként. így például (BiO)2CO3-at, HBr-t körülbelül 48 tömeg%-os vizes oldatban és diciándiamid elegyét reagáltatjuk porózus polimerrészecskék jelenlétében.
Az eljárás hőmérsékletét úgy választjuk meg, hogy a víz gyorsan elpárologjon. Megfelelő, ha a víz fonáspontjával azonos hőmérsékleten dolgozunk.
Általában közvetlenül olyan koncentrációban használhatjuk a vizes hidrogén-halogenid oldatot, ahogy kereskedelmi forgalomban van (30-50 tömeg%).
A koncentrátumot ezután szárítjuk.
A reagenselegy teljes mennyisége, amelyet hozzáadunk a polimer mátrixhoz (a hidrogén-halogenidet nem számítva) annak érdekében, hogy égésgátló adalékot kapjunk, általában 3-50 tömeg% tartományban van a polimerrészecskék és a reakcióelegy egész tömegére vonatkoztatva, előnyösen pedig 10—25 tömeg%.
Szabadgyökös promotor (gyorsító) vegyületet adhatunk az égésgátló adalék-koncentrátumhoz (adott esetben az adalék egyenlő mennyisége helyett) annak érdekében, hogy fokozza a kívánt végtermék lángkioltó tulajdonságait.
Abban az esetben, ha a koncentrátumok szabadgyökös promotorokat tartalmaznak, akkor az égésgátló adalék előnyösen 5-15 tömeg% mennyiségben van jelen, míg a fent említett szabadgyökös promotorok ugyancsak 5-15 tömeg% mennyiséget tesznek ki.
A szabadgyökös promotor vegyületek például a 2,3-dimetil-2,3-difenil-bután és a 2,3-dimetil-difenilhexán. Ezek 5-15 tömeg% mennyiségben lehetnek jelen a koncentrátumban.
Szerves peroxidok szintén használhatók szabadgyökök forrásaiként. Ezek 3-9 tömeg% mennyiségben lehetnek jelen a koncentrátumban.
Valamennyi fent említett vegyületet használhatjuk nem-extrudált, polimerizált részecskékhez az égésgátló adalék „in situ” készítése előtt. Előnyösen azonban ezeket egy ezután következő lépés során, a koncentrátum szárítása után adjuk az adalékhoz. Más alkotóanyagokat így például stabilizáló szereket, töltőanyagokat és pigmenteket, is adhatunk az oldathoz.
Ezenkívül gátolt amin fénystabilizálót (HALS = Hindered Amine Ligth Stabilizer) is használhatunk. Ezek közül a Ciba-Geigy cég Tinuvin 770 és Tinuvin 622 márkanéven forgalmaz ilyen anyagokat, amelyek a (VI) és (VII) képletekkel írhatók le, ahol n értéke általában 2 és 20 között változik.
Tinuvin 326 szintén használható, amely a (VIH) képletnek felel meg.
Azt találtuk, hogy a fénnyel szembeni stabilitást fokozhatjuk azzal, hogy a bizmut vagy az antimon bizonyos részét számos átmeneti fém, így például Ti, W, Mo és V oxidjával vagy anhidridjével helyettesíthetjük.
Ezeket az átmeneti fém-oxidokat vagy -anhidrideket az égésgátló adalék „in situ” készítése előtt adjuk hozzá a polimer mátrixhoz, vagy ezt követően a koncentrátum „hígítási” lépése folyamán visszük be a polimerekbe.
Az említett oxidok és anhidridek mennyisége, amelyet használhatunk az égésgátló adalék egyenlő menynyiségeinek a helyettesítése során, általában 5-15 tömeg% a koncentrátum egész tömegére számítva.
Ahogy az előzőekben említettük, a találmány szerint előállított koncentrátumokat minden nehézség nélkül használhatjuk, különösen poliolefinek adalékolására annak érdekében, hogy olyan végtermékeket kapjunk, amelyek égésgátló tulajdonságúak.
Erre a célra a koncentrátumokat az említett polimerekkel összekeveijük olyan, a szakterületen ismert technikai módszerekkel, amelyek a hőre lágyuló polimerek készítésére alkalmasak.
Ennélfogva a találmány szerint előállított koncentrátumok lehetővé teszik az égésgátlás optimális szintjének az elérését a végtermékben, így elkerülve mindazokat a hátrányokat, amelyek a polimereknek a tiszta adalékokkal való hígítása esetén fellépnek, és különösen elkerüljük komplex műveletek és keverési módok alkalmazását, továbbá az energiaveszteséget, amely azok használatának a következménye.
A következő példák a találmány további bemutatására szolgálnak, de a találmány oltalmi köre nem korlátozódik csupán a példákban leírtakra. A leírásban, a példákban és az igénypontokban a részek, százalékok és az arányok tömegrészeket, tömegszázalékokat és tömegarányokat jelentenek, amennyiben másként nem adjuk meg.
A polimerek és a koncentrátumok tulajdonságait, amelyeket a példákban említünk, a következő módszerek szerint határozzuk meg:
- Izotaktikus index: Xilolban környezeti hőmérsékleten (25 °C) oldhatatlan polimer tömegszázaléka (alapján megfelel forró n-heptánban oldhatatlan polimer tömeg%-ának)
- MI olvadási index ASTM D 1238, L condition
- Felület területe Β. E. T. (C. Erba készülék:
SORPTOMATIC 1800)
- Térfogatsűrűség DIN 53 194
A porozitást a hézagtérfogat százalékaként higanyabszorpcióval határozzuk meg nyomás alatt. Az abszorbeált higany térfogata megfelel a pórusok hézagtérfogatának. A meghatározáshoz egy C D3 dilatométert (C. Erba) használunk, amely kalibrált kapillárissal (átmérője 3 mm) van ellátva, amely egy higanytartályhoz és egy nagyvákuumos forgó szivattyúhoz van kötve (1 Pa). A minta egy mért mennyiségét (körülbelül 5 g-ot) bevisszük a dilatométerbe. A készüléket ezután nagy vákuum alá helyezzük (<0,013 kPa) körülbelül 10 percre. Ezután a
HU 211027 Β dilatométert a higanytartályhoz kapcsoljuk és a fémet lassan folyni hagyjuk addig a szintig, ameddig a kapilláris el nem éri a 10 cm-es jelzést. A dilatométert a vákuumszivattyúhoz kapcsoló szelepet ezután elzárjuk és a készüléket nitrogéngázzal nyomás alá helyezzük (2,5 kg/cm2). A nyomás hatására a higany behatol a pórusokba, és minél nagyobb az anyag porozitása, annál alacsonyabban van a higany szintje.
A kapilláris helyzetének azt a mérőállását, ahol a higany új szintje stabilizálódik, meghatározzuk és a pórusok térfogatát a következő képlet segítségével számítjuk ki:
V = R2nAH, ahol R a kapilláris sugara cm-ben, ΔΗ a különbség a higanyoszlop kezdeti és végső szintje között cm-ben mérve.
A minta térfogatát a következő képlet adja meg:
„ Pi-(P2-P) v,“ D ahol
P - a minta tömege grammban
Pj = a dilatométer + higany tömege grammban P2 = a dilatométer + higany + minta tömege D = a higany sűrűsége (25 “C-on = 13 546 g/ml)
A porozitást %-ban a következő egyenlet adja meg:
,r lOOxV X= V,
1-7. példák
Egy 4 nyakú 1 literes lombikba, amelyet egy félhold alakú teflon keverővei, csepegtetőtölcsérrel, vákuumcsatlakozóval szereltünk fel és egy 40-50 °C-os olajfürdőbe helyeztünk, beviszünk 80 g porózus SPL 120 polipropilént, amelynek az olvadási indexe körülbelül 24 g/10 perc, izotaktikus indexe körülbelül 96%, porozitása (a pórustérfogat százalékaként kifejezve) körülbelül 29%, térfogatsűrűsége 0,340 kg/1, gömbalakú részecskék formájában, amelyeknek az átlagos átmérője 1000 pm-től 200 pm-ig terjedő tartományban van.
Ezután beadagoljuk azokat a mennyiségeket, amelyeket az 1. táblázatban adunk meg, így bázikus bizmut-karbonátot (amely a Pharmacie Centrale de Francé terméke), és/vagy antimon szeszkvi-oxidot (amelyet az Associated Lead forgalmaz Timonox márkanéven, dicián-diamidot amely az SKW terméke) és hidrogénbromidot (amely a Merck cég gyártmánya) 48,6%-os vizes oldatban.
A fürdőt 120 ’C-ra melegítjük és a keveréket keverés közben csökkentett nyomáson (körülbelül 70 kPa-οπ) tartjuk 1 óra hosszat. E lépés folyamán a vizet eltávolítjuk csökkentett nyomáson történő lepárlással.
Mihelyt ezt az első fázist befejeztük, az elegyet 90 °C-ra hűtjük, a légköri nyomást visszaállítjuk, a megfelelő mennyiségű Interox CCDFB dimetil-difenilbutánt hozzáadjuk és az elegyet lassan lehűlni hagyjuk, miközben a keverést fenntartjuk.
Az ilymódon kapott koncentrátum gömbalakú részecskék formájában van jelen és egyenletes sárga színű még keresztmetszetében is.
Ezt a koncentrátumot azután valamely olefinpolimerrel hígítjuk olyan minták készítése érdekében, amelyeket az égésgátló tulajdonságok vizsgálatához használunk fel.
Ezeknek a mintáknak a készítését úgy végezzük, hogy összekeverünk hideg Moplen FLF 20-at (amely egy izotaktikus polipropilén és MI értéke 12 g/10 perc, izotaktikus indexe pedig körülbelül 96%) az előállított koncentrátum 5%-nyi mennyiségével és utána a keveréket extrudáljuk valamely egycsigás extruderben 200 ’C-on.
Az így kapott granulátumokból fröccsöntéssel körülbelül 3 mm vastagságú lapokat készítünk és ezekből mintákat vágunk az égésnek ellenálló vizsgálatok elvégzéséhez.
A minták égésnek ellenálló (égésgátló) szintjét az oxigénindex mérésével (ASTM reguládon 2863) és az UL 94 normák alkalmazásával határozzuk meg, amely utóbbit a támogató laboratóriumok (USA) bocsátottak ki.
Az oxigénindex-mérés azt a legkisebb oxigénkoncentrációt képviseli (térfogat%-ban) valamely oxigénnitrogén-elegyben, amely lehetővé teszi azt, hogy a vizsgálandó minta butángázlánggal történt meggyújtás után 3 percig égjen folyamatosan és/vagy a minta 5 mm hosszúságában.
Az UL 94 vizsgálatot olyan mintákon kell végezni, amelyek függőlegesen vannak elhelyezve és a vizsgálati módnál jelzett vastagsággal rendelkeznek. Ez a vizsgálat abban áll, hogy a minta éleinek egyikével érintkezésbe hozunk egy 3 mm magas tűzforrást 45’-os szögben. Attól a pillanattól kezdve, hogy a hőforrást elvesszük, mérjük azt az időt, amely eltelik a minta kialvásáig és megjegyezzük azt, hogy az anyag csöpög-e vagy nem az égés folyamán.
A mérések alapján az anyagot a következők szerint osztályozzuk:
V-0 abban az esetben, ha a láng átlagos kialvási ideje másodperc vagy ennél kevesebb (5 vizsgálat 2 gyújtás mindegyiknél)
V-l abban az esetben, ha a láng átlagos kialvási ideje másodperc vagy ennél kevesebb,
V-2 abban az esetben, ha a minta úgy viselkedik, mint
V-l, és a meggyújtott olvadt polimer kis cseppje le is cseppen és meg tud gyújtani egy gyapotlabdát, amely 5 mm-re van alatta elhelyezve.
Négy vizsgálatot végzünk mindegyik mintán és mindegyik gyújtáshoz hozzátartozó kialvási időt feljegyezzük.
A koncentrátumok és a minták készítéséhez használt reagensek mennyiségét és típusát az 1. táblázatban adjuk meg.
Az 1-7. példák szerint készített égésgátló adalék koncentrációja a mintákon körülbelül 0,5 tömeg%.
HU 211 027 Β
1. táblázat
Példaszám 1 2 3 4 5 6 7
KONCENTRÁTUMKÉSZÍTÉS
SPL120 gyanta (g) 80 80 80 80 80 80 80
(BiO)2C03 (g) 2,91 3,1 3,4 2,38 3,15 2,73 2,02
Sb2O3 (g) - - - 0,91 0,45 0,67 1,15
Dicián-diamid/C2H4N4 (g) 4,31 4,60 5,00 2,94 2,89 2,92 2,99
Interox CCDFB (g) 10 10 10 10 10 10 10
HBr(g) 3,80 3,00 2,20 3,80 3,70 3,71 3,84
VIZSGÁLATOK MINTÁKON
UL94 V-2X4 V-2X4 V-2X4 V-2X4 V-2X4 V-2X4 V-2X4
Idő (sec.) l/l/l/l 2/1/1/1 10/8/10/7 3/2/1/2 1/2/3/1 1/1/2/2 2/2/2/2
Oxigén-index 30 27 26 30,2 30,2 29,5 30,7
8. példa
Az 1-7. példáknál használt lombikkal azonos lombikba, amelyet 45-50 °C-os olajfürdőbe helyeztünk, beviszünk 70 g ugyanolyan gömbalakú porózus polipropilént, mint az 1-7. példák esetében.
Ezután beadagolunk a lombikba 4,37 g bázikus bizmut-karbonátot (Pharmacie Centrale de Francé terméke), 6,47 g dicián-diamidot (SKW terméke) és 5,7 ml hidrogén-bromidot 48,6%-os vizes oldat formájában (Merck terméke).
Az eljárást ugyanúgy hajtjuk végre, mint az 1-7. példák esetén 15 g Interox CCDFB hozzáadása közben.
Az ilymódon kapott koncentrátum gömbalakú részecskék formájában van jelen és egyenletesen sárga színű még a keresztmetszetében is.
A 2. táblázat mutatja a bizmut és a bróm elméleti és analitikai értékeit tömegszázalékban a koncentrátum, valamint az alkalmazott reagensek tömegére vonatkoztatva.
7. összehasonlító példa
A 8. példában leírt módon járunk el azzal az eltéréssel, hogy porózus gömbalakú polipropilén polimer mátrix használata helyett olyan polipropilént alkalmazunk, amelynek az izotaktikus indexe körülbelül 96% és MI értéke 12 g/10 perc, olyan gömbalakú részecskék alakjában, amelyeknek az átlagos átmérője 1500 pm és 2500 pm között van, porozitása pedig 6,7% a hézagtérfogat százalékaként mérve.
A 2. táblázat a bizmut és a bróm tömegszázalékának az elméleti és analitikai értékeit tünteti fel a koncentrátum tömegére, valamint a használt reagensek mennyiségére vonatkoztatva.
2. összehasonlító példa
A 8. példában leírt módon járunk el azzal az eltéréssel, hogy porózus gömbalakú polipropilén polimer mátrix használata helyett pelyhes polipropilént alkalmazunk, amelynek az izotaktikus indexe körülbelül 96% és MI értéke 12 g/10 perc, és a részecskék átlagos átmérője 400 pm és 800 pm között van, porozitása pedig 13,4%.
A 2. táblázat a bizmut és a bróm tömegszázalékának az elméleti és analitikai értékeit tünteti fel a koncentrátum tömegére, valamint a használt reagensek mennyiségére vonatkoztatva.
2. táblázat
Példaszám 8 1. összehasonlító példa 2. összehasonlító példa
gömbalakú porózus polipropilén (g) 70 - -
gömbalakú polipropilén (g) - 70 -
pelyhes polipropilén (g) - - 70
(BiO)2CO3 (g) 4,37 4,37 4,37
dicián-diamid (g) 6,47 6,47 6,47
HBr (ml) 15,7 15,7 15,7
Interox CCDFB (g) 15 15 15
Bi elméleti % 0,36 0,36 0,36
Bi analitikai % 0,33 0,20 0,19
Br elméleti % 0,52 0,52 0,52
Br analitikai % 0,48 0,37 0,29
HU 211 027 Β
Abban az esetben, ha értékeljük a 2. táblázat adatait és tekintetbe vesszük mindegyik példánál a különbséget a Bi és a Br tömegszázalékának az elméleti és analitikai értékei között, mint a polimer mátrixot abszorpció- és terhelőképességére vonatkozó mennyiséget, láthatjuk, hogy a polimer mátrix természete nagy mértékben befolyásolja a polimer mátrix abszorpcióképességét az adalék tekintetében.
Láthatjuk azt is, hogy a pórusos gömbalakú polipropilén esetében az abszorpcióképesség valóban nagy, és a termék, amely az aminok és a fémhalogenidek közötti reakció eredményeként keletkezett, csaknem egészében lerakodott a polimer mátrixon és a mátrixban.

Claims (7)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás égésgátló, nem extrudált részecskékből álló adalékkoncentrátum előállítására
    a) bizmut- vagy antimon-triklorid vagy -tribromid, vagy ezek keveréke, és
    b) egy vagy több következő amin: 2-guanidin-benzimidazol, izoforon-diamin, dicián-diamid, melamin, piperazin, morfolin, piperidin, amelyek mindegyike adott esetben helyettesített lehet 1-18 szénatomos alkil-, 6-12 szénatomos aril- vagy 2-19 szénatomos acilcsoporttal; karbamid, annak alkil- vagy arilszármazékai; 2-9 egymással kondenzált vagy egymással legalább egy -NH-csoporton keresztül összekötött triazingyűrűt tartalmazó vegyületek; reagáltatásával, azzal jellemezve, hogy a reagensek reagáltatását in situ körülmények között, folyékony reakcióközegben, olyan olefinpolimer vagy -kopolimer nem extrudált polimerizált részecskéinek jelenlétében végezzük, amelyek porozitása a részecskék térfogatára vonatkoztatott hézagtérfogatban kifejezve legalább 15%.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olefinpolimerként vagy -kopolimerként kristályos polipropilént; vagy polietilén vagy propilén etilénnel és/vagy egy CH2 = CHR’ általános képletű olefinnel (ahol R’ jelentése 2-8 szénatomos alkilcsoport) képzett, legalább 85 t% propilént tartalmazó kristályos kopolimerjét alkalmazzuk.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olefinpolimerként 90-nél nagyobb izotaktikus indexű kristályos polipropilént alkalmazunk.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a) komponensként bizmut-tribromidot és b) komponensként dicián-diamidot vagy melamint alkalmazunk.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy bázisos bizmut-karbonátot és/vagy antimonszeszkvioxidot, hidrogén-bromidot vagy hidrogén-kloridot vizes oldatban reagáltatjuk az aminnal vagy az aminokkal olyan nem extrudált polimerizált, gömbalakú részecskék jelenlétében, amelyek porozitása 15-40%. .
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a polimer mátrixhoz a koncentrátum teljes tömegére számítva összesen 3-501% mennyiségű reagenst adunk.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a polimer mátrixhoz a koncentrátum teljes tömegére számítva összesen 10-25 t% mennyiségű reagenst adunk.
HU913332A 1990-10-23 1991-10-22 Process for producing additive concentrate comprising flame retardant, nonextruded particles HU211027B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT02183790A IT1243862B (it) 1990-10-23 1990-10-23 Concentrati non estrusi di additivo antifiamma e processo per la loro preparazione.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU913332D0 HU913332D0 (en) 1992-01-28
HUT59439A HUT59439A (en) 1992-05-28
HU211027B true HU211027B (en) 1995-09-28

Family

ID=11187551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU913332A HU211027B (en) 1990-10-23 1991-10-22 Process for producing additive concentrate comprising flame retardant, nonextruded particles

Country Status (23)

Country Link
US (1) US5166235A (hu)
EP (1) EP0482600B1 (hu)
JP (1) JP3164856B2 (hu)
KR (1) KR100189211B1 (hu)
CN (1) CN1048027C (hu)
AT (1) ATE131504T1 (hu)
AU (1) AU645139B2 (hu)
BR (1) BR9104552A (hu)
CA (1) CA2053766A1 (hu)
CZ (1) CZ284691B6 (hu)
DE (1) DE69115433T2 (hu)
DK (1) DK0482600T3 (hu)
FI (1) FI103205B (hu)
HU (1) HU211027B (hu)
IL (1) IL99783A (hu)
IT (1) IT1243862B (hu)
MX (1) MX9101692A (hu)
MY (1) MY131147A (hu)
NO (1) NO301837B1 (hu)
PT (1) PT99311B (hu)
RU (1) RU2051931C1 (hu)
TW (1) TW208029B (hu)
ZA (1) ZA918347B (hu)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5510041A (en) * 1992-07-16 1996-04-23 Sonnino; Maddalena Process for producing an organic material with high flame-extinguishing power, and product obtained thereby
IT1271419B (it) * 1993-08-11 1997-05-28 Himont Inc Composizioni per fibre poliolefiniche aventi migliorate caratteristiche di resistenza alla fiamma ed assenza di corrosivita'
EP1315773B1 (en) * 2000-09-15 2010-04-14 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Nonextruded dispersions and concentrates of additives on olefin polymers
JP4035576B2 (ja) * 2002-04-01 2008-01-23 日本カーバイド工業株式会社 難燃性シート
CA2531080A1 (en) * 2003-07-03 2005-01-13 Membrana Gmbh Carrier for aqueous media
ES2511068T3 (es) * 2006-09-14 2014-10-22 Ingenia Polymers Inc. Concentrados de aditivos en gránulos de alta concentración para polímeros
WO2012168261A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Solid composition comprising a radical forming compound and a flame retardant
EP3015461B1 (en) 2014-10-27 2017-08-30 Sichim Alfa S.r.l. Preparation process of a flame redardant composition made from brominated bismuth and/or antimony compounds complexed with melamine and composition obtained thereby
KR102578326B1 (ko) * 2020-12-28 2023-09-14 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2705938B2 (ja) * 1986-12-30 1998-01-28 ハイモント、インコーポレーテッド 重合体用難燃剤として好適なビスマスまたはアンチモンハライドとアミンとの新規複合体および複合体を含有する重合体組成物
JPS6466744A (en) * 1987-09-07 1989-03-13 Nippon Electric Ic Microcomput Semiconductor integrated circuit
FR2635781A1 (fr) * 1988-08-24 1990-03-02 Atochem Compositions ignifugeantes pour resines synthetiques a base de composes halogeno-metalliques azotes et resines synthetiques renfermant lesdits composes
IT1231769B (it) * 1989-08-02 1991-12-21 Himont Inc Procedimento per la stabilizzazione di poliolefine e prodotti da esso ottenuti.
US5079283A (en) * 1990-03-26 1992-01-07 Ferro Corporation Free-radical modified fire-retardant polypropylenes

Also Published As

Publication number Publication date
ZA918347B (en) 1992-07-29
IT1243862B (it) 1994-06-28
HU913332D0 (en) 1992-01-28
MX9101692A (es) 1992-06-05
HUT59439A (en) 1992-05-28
AU8670991A (en) 1992-04-30
FI103205B1 (fi) 1999-05-14
FI914996A0 (fi) 1991-10-23
DE69115433T2 (de) 1996-07-18
MY131147A (en) 2007-07-31
DK0482600T3 (da) 1996-01-22
JPH0625477A (ja) 1994-02-01
ATE131504T1 (de) 1995-12-15
US5166235A (en) 1992-11-24
IL99783A (en) 1994-10-21
CZ284691B6 (cs) 1999-02-17
RU2051931C1 (ru) 1996-01-10
CN1061983A (zh) 1992-06-17
NO301837B1 (no) 1997-12-15
IT9021837A1 (it) 1992-04-23
EP0482600A3 (en) 1993-02-10
BR9104552A (pt) 1992-06-09
DE69115433D1 (de) 1996-01-25
PT99311B (pt) 1999-04-30
CS320291A3 (en) 1992-05-13
FI914996A (fi) 1992-04-24
CA2053766A1 (en) 1992-04-24
AU645139B2 (en) 1994-01-06
JP3164856B2 (ja) 2001-05-14
NO914126D0 (no) 1991-10-21
CN1048027C (zh) 2000-01-05
IL99783A0 (en) 1992-08-18
FI103205B (fi) 1999-05-14
NO914126L (no) 1992-04-24
EP0482600B1 (en) 1995-12-13
EP0482600A2 (en) 1992-04-29
IT9021837A0 (it) 1990-10-23
TW208029B (hu) 1993-06-21
PT99311A (pt) 1992-09-30
KR100189211B1 (ko) 1999-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0391336B1 (en) Flame retardant polypropylene resin composition
HU211027B (en) Process for producing additive concentrate comprising flame retardant, nonextruded particles
EP0406810A1 (en) Self-extinguishing polymeric compositions
US4461862A (en) Self extinguishing polymeric compositions, which upon contacting a flame provide a nondropping char-forming incandescent crust, and which do not produce flame neither toxic fumes
IT9021456A1 (it) Composizioni polimeriche autoestinguenti
EP0200217B1 (en) Polymeric compositions endowed with improved flame-resistance properties
EP0273458B1 (en) New complexes of bismuth or antimony halides with amines, suitable as flame retardants for polymers, and polymer compositions containing same
EP0599415B1 (en) Polyketone polymer composition
CA2007510A1 (en) Intumescent flame retardant systems
EP0542369B1 (en) Self-extinguishing polymeric compositions
CA1218186A (en) Self extinguishing polyolefinic compositions
JPH05331376A (ja) 自消性重合体組成物
EP0154946B1 (en) Polymeric compositions endowed with self-extinguishing properties containing melamine bromohydrate
JP2001502741A (ja) 難燃性ポリオレフィン組成物
EP0531109A2 (en) Improvement for two-component intumescent flame retardant
IT9019839A1 (it) Composizioni polimeriche autoestinguenti

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee