NO134225B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for å gjøre olefinpolymerisater ildsikre.

Olefinpolymerisater lar seg fremstille

etter forskjellige fremgangsmåter og der-ved varierer vidtgående deres fysikalske egenskaper alt etter det tilsiktede anven-delsesformål. Men de har alltid den ulem-pe at de som lavmolekylære parafiner lett brenner. Dette er for de fleste anvendel-sesområder uten betydning. For enkelte formål, f. eks. i elektroteknikken er det imidlertid ønskelig å kunne anvende et ikke brennbart kunststoff med et polyolefins mekaniske egenskaper.

Det er derfor allerede foretatt mange

forsøk på å gjøre olefinpolymerisater ild-faste, f. eks. ved tilsetning av klorparafiner eller blandinger av klorerte alifatiske og cykloalifatiske kullvannstoffer og antimon-oksyd (U.S. patent nr. 2 669 521). Det har imidlertid ikke lykkes hittil i praksis å fin-ne egnede tilsetningsstoffer for dette, enten fordi disse ikke har vært tilstrekkelig virksomme eller uforenlige med olefinpolymerisatene og dermed forringet vesentlig deres farger eller mekaniske egenskaper. På grunn av olefinpolymerisatenes upolare karakter og de fleste flammebeskyttelses-midlers polaritet har utsiktene til proble-mets løsning vært liten. De foreslåtte klorparafiner avspalter allerede ved forarbei-delsestemperaturene HC1 således at en for-arbeiding på ekstruderet eller sprøytestø-pemaskiner på grunn av den inntredende korrusjon neppe kommer til anvendelse.

Det er nå blitt funnet at man kan gjø-re olefinpolymerisater ildsikre ved at man homogent blander dem med oktaklordifenylendioksyd og en surstoff- eller svovelforbindelse av et element fra det periodiske

systems 5. hovedgruppe av elementene med

en atomvekt på minst 74, som arsen, anti-mon og vismut. På overraskende måte gir tilsetningene ifølge oppfinnelsen olefinpolymerisatene selvslukkende egenskaper. Vi-dere forbedres også grensebøyespenningen, kuletrykkhårdheten og torsjonsmodulen, mens polymerisatets farge og mekaniske egenskaper ikke minskes.

Som olefinpolymerisater som ifølge oppfinnelsen kan gjøres ildsikre kan nev-nes: Polymerisater av polymeriserbare mo-nomere med den generelle formel CH> = CHR, hvori R enten betyr et vannstoffatom, en CH.i-gruppe eller en uforgrenet eller for-grenet mettet eller umettet alifatisk kull-vannstoffrest med 2—10 kullstoffatomer, men særlig etylen, propylen, butylen, iso-butylen, penten, metylpenten, butadien,

dimetylbutadien, cykliske polymeriserbare

forbindelser som styrol, dimetylstyrol, blandingspolymerisater av de ovennevnte forbindelser med seg selv eller med andre, dermed blandingspolymeriserbare forbindelser

som umettede organiske syrer eller deres

estere eller nitriler, f. eks. maleinsyre, ci-trakonsyre, itakonsyre, akrylsyre, metakryl-syreester, akrylnitril eller med vinyl- og vinylidenforbindelser, frem for alt vinyl-klorid, vinylidenklorid, vinylacetat, likeså polymerisatblandinger av alle ovennevnte polymerisater. En særlig fordelaktig effekt ifølge oppfinnelsen oppnåes ved polyetylen og dets blandingspolymerisater av etylen med dets høyere homologer.

Fremstillingen av oktaklordifenylendioksydet kan foregå etter kjente fremgangsmåter, eksempelvis ved vedvarende opp-varming av pentaklorfenol ved 300° <C.

Som surstoff- og svovelforbindelser som ifølge oppfinnelsen anvendes i blanding med oktaklordifenylendioksyd er frem for alt aktuelle: Antimontrioksyd, antimonpentoksyd, antimontrisulfid, antimonpentasulfid, ar-sentrioksyd, arsenpentoksyd, arsentrisulfid, likeså vismuttrioksyd. Eventuelt bringer anvendelse av en blanding av flere av de nevnte forbindelser fordeler. Tilsetningen av oktaklordifenylendioksyd til polyolefinet utgjør vanligvis mellom 5 og 80 vektsprosent, fortrinnsvis mellom 8 og 40 vektsprosent, beregnet på den samlede polyolefinmengde. De nevnte oksyder og sulfider av de nevnte elementer blandes ifølge oppfinnelsen til polymerisatet i en mengde mellom 3 og 50 %, spesielt mellom 5 og 20 % (referert til det samlede olefin-polymerisat).

Blandingen av oktaklordifenylendioksyd og de nevnte elementers oksyder og/ eller sulfider til olefinpolymerisatet kan foretas adskilt, det lønner seg imidlertid å blande disse to komponenter på forhånd og da først sette dem til det angjeldende po-lymerisat.

Olefinpolymerisater som er gjort ildsikre med oktaklordifenylendioksyd kan anvendes overalt der hvor disse egenskaper kreves og olefinpolymerisatene av denne grunn ikke hittil kunne anvendes, f. eks. på bestemte områder innen elektroindustrien.

Oppfinnelsen skal forklares ved hjelp av noen eksempler:

Eksempel 1:

760 g pulverformet lavtrykk-polyetylen (tetthet 0,95 g/cm<8>), 190 g oktaklordifenyl-dioksyd og 50 g antimontrioksyd blandes i en handelsvanlig hurtigløpende blander (Starmix) i et minutt, valses deretter i 10 minutter ved 160° C på en tovalsestol, valseskinnet skjæres i små stykker og denne presses på en oppvarmbar hydraulisk presse ved 160° C under kontakttrykk til en 3 mm tykk plate. Ved avkjøling økes trykket til 100 kg/cm<a>. Ved underblanding og forarbeidelse av oktaklordifenylendioksyd og antimontrioksydet med lavtrykkspolyety-lenet beholder blandingen en lys farge. Ku-letrykkhårdhet, grensebøyespenning og tor-sjonsmodul av den fremstilte plate er høy-ere enn de til den tilsvarende plate av bare det anvendte polyetylen. Snittslagseighe-ten synker knapt.

Holdes en 3 cm bred strimmel av platen i 10 sek. i den ikke lysende flamme av

en Teklu-brenner og da slik at strimmelens underkant befinner seg 1 cm over den indre flammekjegles spiss og derpå trekkes langsomt ut, så slukker den i løpet av 3 sek. Prøven kan gjentas med samme strimmel flere ganger etter hverandre med samme resultat.

Eksempel 2:

75 g av et pulverformet blandingspolymerisat av ca. 90 molprosent etylen og 10 molprosent propylen (tetthet = 0,925), 20 g oktaklordifenylendioksyd og 5 g antimontrioksyd blandes i en handelsvanlig hurtig-løpende blander (Starmix) i 1 minutt, valses deretter 10 minutter ved 145° C på en tovalsestol, valseskinnet skjæres opp i små stykker og disse presses på en oppvarmbar hydraulisk presse ved 160° C under kontakttrykk til en 3 mm tykk plate. Ved avkjølingen økes trykket til 100 kg/ cm<2>. Ved sammenblanding og forarbeidelse av oktaklordifenylendioksydet og antimontrioksydet med blandingspolymerisatet beholder blandingen en lys farge.

Holdes en 3 cm bred strimmel av platen i 10 sek. i den ikke lysende flamme av en Teklus-brenner og da slik at srtimme-lens underkant befinner seg 1 cm over flammekjeglens spiss og derpå trekkes langsomt ut, så slukker den i løpet av 10 sek.

Eksempel 3:

Det gås frem som beskrevet i eksempel 2. Istedenfor etylenpropylen-blandingspolymerisatet anvendes imidlertid et slikt av ca. 99,2 molprosent etylen og 0,8 molprosent buten (tetthet er lik 0,945 g/cm<:1>) og istedenfor antimontrioksyd tilsettes arsentri-oksyd. Prøvestrimmelen slukker ved flam-meprøven i løpet av 3 sek.

Eksempel 4:

750 g høytrykkspolyetylen-granulat med ij-verdi på 1,5 (etter ASTM 1238—

52T) og en tetthet på 0,918 g/cm<3>, valses

med 150 g oktaklordifenylendioksyd og 100

g SbaO:! på en tovalsestol i 10 minutter ved 130° C. Valseskinnet snittes i små stykker

og disse sammenpresses på en oppvarmbar

hydraulisk presse ved 140° C under kontakttrykk til en 3 mm tykk plate. Ved av-kjølingen økes trykket til 100 kg/cm<2>. Blandingen har en lys farge.

Holdes en 3 cm bred strimmel av platen i 10 sek. i en Tekluslbrenners ikke-lysende flamme og således at strimmelens underkant befinner seg 1 cm over den indre flammekjegles spiss og trekkes langsomt ut herfra, så slukker den i løpet av 5—10 sek. Eksempel 5: En blanding av 500 g lavtrykkspolyetylen med tetthet 0,95 g/cm<3> og 100 g høy-trykkspolyetylen med tetthet 0,918 g/cm<3>, valses på en tovalsestol i 10 minutter ved 155° C med 300 g oktaklordifenylendioksyd og 100 g Sb^O.i. Pressplater av 1 mm tykkelse, 2 cm bredde og 3 cm lengde fremstilt av denne blanding fastklemmes med en ende på en vannrett-liggende gaffel. I et rom som er beskyttet mot trekk, rettes en gass-flamme i 10 sek. skrått nedenfra mot prø-vens frie forkant, slik at prøven begynner å brenne. Etter fjernelse av flammen slukker platen etter 2 sek.

Eksempel 6: Pressplater av en blanding av 500 g lavtrykkspolyetylen (tetthet 0,95), 100 g av et blandingspolymerisat av 90 molprosent etylen og 10 molprosent propylen (tetthet 0,925), 350 g oktaklordifenylendioksyd og 50 g Bi::0:i undersøkes som beskrevet i eksempel 5 på sin ildfasthet. Prøven slukker etter fjernelse av flammen etter 10 se-kunder.

Eksempel 7: Av et blandingspolymerisat av 60 molprosent etylen og 40 molprosent propylen (tetthet 0,840), som ble utvalset på en tovalsestol i 10 minutter ved 160° C med 200 g oktaklordifenylendioksyd og 50 g Sb- iSn, presses prøveplater med 1 mm tykkelse, 2 cm bredde og 3 cm lengde. Ved den flamme-prøve som er beskrevet i eksempel 5 slukker )røven 7 sek. etter at flammen er fjernet.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til å gjøre polyolefiner ildsikre, karakterisert ved at man blander homogent polyolefiner med oktaklordifenylendioksyd og minst en surstoff-eller svovelforbindelse av et element fra det periodiske systems 5. hovedgruppe med er atomvekt på minst 74.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at tilsetningen av minst en surstoff- eller svovelforbindelse av et element fra det periodiske systems 5. hovedgruppe med en atomvekt på minst 74 utgjør mellom 3 og 50 vektsprosent, fortrinnsvis mellom 5 og 20 vektsprosent, beregnet på polyolefinet.

3. Fremgangsmåte ifølge påstandene 1 og 2, karakterisert ved at polyetylen gjøres ildsikkert med oktaklordifenylendioksyd og antimontrioksyd.

4. Fremgangsmåte ifølge påstandene 1, 2 og 3, karakterisert ved at tilsetningen av oktaklordifenylendioksyd utgjør mellom 5 og 80 vektsprosent, fortrinnsvis mellom 8 og 40 vektsprosent, beregnet på polyolefinet.

5. Fremgangsmåte ifølge påstandene 1, 2 og 4, karakterisert ved at blandingspolymerisatet av etylen og propylen gjøres ildsikre.