PL169604B1

PL169604B1 - Tworzywo sztuczne o podwyzszonym stopniu ognioodpornosci PL

Info

Publication number: PL169604B1
Application number: PL91292027A
Authority: PL
Inventors: Heinrich Horacek
Original assignee: Chemie Linz Gmbh
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1991-10-14
Publication date: 1996-08-30
Also published as: EP0482370B1; HU913244D0; ES2089079T3; AT398773B; HUT59179A; CS312791A3; EP0482370A1; ATE140713T1; ATA206990A; RU2040533C1; DE59108020D1; PL292027A1; GR3020835T3; DK0482370T3; US5189085A

Abstract

1 Tworzywo sztuczne o podwyzszonym stopniu ognioodpornosci, zawierajace orga- niczne tworzywo sztuczne oraz srodek hamujacy palenie sie, znamienne tym, ze zawiera 20-99% wagowych, korzystnie 70-99% wagowych, organicznego tworzywa sztucznego wybranego ze zbioru, obejmujacego poliolefiny, poliamidy, poliuretany, poliakrylonitryl lub sztuczne tworzywo zawierajace poliakrylonitryl oraz zawiera 1-80% wagowych, korzystnie 1-30% wagowych, cyjanuranu mocznika jako srodka hamujacego palenie sie. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest tworzywo sztuczne o podwyższonym stopniu ognioodporności, zawierające organiczne tworzywo sztuczne oraz środek hamujący palenie się.

Zwykle stosowane, chlorowconośne środki hamujące palenie się wywierają wprawdzie silne działanie, ale wykazują tę rozstrzygającą niedogodność, że w przypadku pożaru, przede wszystkim w przypadku dłużej trwającego pożaru, uwalniają one toksyczne i korozyjne związki chloru i bromu. W celu wyeliminowania tej niedogodności zastosowano bezchlorowcowe środki ognioochronne (opóźniające palenie się), dla przykładu melaminę lub cyjanuran melaminy (ogłoszeniowy opis DE-OS nr 2740092).

Melamina wykazuje m.in tę wadę, ze podczas przetwarzania tych tworzyw sztucznych ma skłonność do tworzenia wykwitów, wskutek czego częściowo migruje na powierzchnię i np w formach wtryskowych tworzy przeszkadzającą warstwę. Cyjanuran melaminy podczas zarabiania w tworzywie sztucznym ma skłonność do sublimacji, przy czym tworzywo to nieco spienia się, a gęstość nasypowa zmniejsza się ponieważ melamina ponadto stanowi cenny substrat np do wytwarzania cennych tworzyw sztucznych, było zatem pożądane opracowanie środków ognioochronnych na osnowie innych substancji, które równocześnie wykazują wystarczająco silne działanie hamujące palenie się tworzyw sztucznych.

Nieoczekiwanie stwierdzono, ze wymagania te spełnia cyjanuran mocznika i pomimo mniejszej zawartości azotu w cząsteczce wykazuje silne działanie hamujące palenie się tworzyw sztucznych.

Tworzywo sztuczne o podwyższonym stopniu ognioodporności, zawierające organiczne tworzywo sztuczne oraz środek hamujący palenie się, wyróżnia się według wynalazku tym, że zawiera 20-99% wagowych, korzystnie 70-99% wagowych, organicznego tworzywa sztucznego wybranego ze zbioru, obejmującego poliolefiny, poliamidy, poliuretany, poliakrylonitryl lub sztuczne tworzywo zawierające poliakrylonitryl oraz zawiera 1-80% wagowych, korzystnie 1-30% wagowych, cyjanuranu mocznika jako środka hamującego palenie się.

Cyjanuran mocznika jako środek hamujący palenie się jest odpowiedni dla sztucznych tworzyw zarówno termoplastycznych jak i utwardzalnych lub elastomerycznych. Jako tworzywa sztuczne wchodzą w rachubę np. poliolefiny, takie jak polietylen, polipropylen bądź kopolimery etylen/propylen, polibutylen lub polimetylopenten, polioctan winylu, poliamidy, poliakrylonitryl lub tworzywa sztuczne zawierające poliakrylonitryl, takie jak ABS (kopolimer akrylonitryl-butadien-styren) lub SAN (kopolimer styren-akrylonitryl), termoplastyczne lub usieciowane poliuretany Te tworzywa sztuczne również mogą być spienione Nadto jest możliwe nadawanie cechy hamującej palenie się mieszanin różnych tworzyw sztucznych lub kopo169 604 limerów różnych monomerów, np kopolimerów etylen/propylen. Szczególnie odpowiednim jako środek hamujący palenie się okazał się cyjanuran mocznika dla azotonośnych tworzyw sztucznych, takich jak poliamidy, poliuretany, poliakrylonitryl lub tworzywa sztuczne zawierające poliakrylonitryl. Cyjanuran mocznika, poza swym silnym działaniem hamującym palenie się, ma tę dodatkową zaletę, ze wykazuje bardzo wysoką temperaturę rozkładu około 400°C i ze jest bardzo trudno rozpuszczalny w wodzie.

Cyjanuran mocznika można wprowadzać pojedynczo lub wraz z innymi środkami hamującymi palenie się. Jako dalsze środki hamujące palenie nadają się korzystnie bezchlorowcowe środki hamujące palność, takie jak melamina, cyjanuran melaminy, hamujące palność środki na osnowie fosforu, dla przykładu polifosforan amonowy, estry kwasu fosforowego i czerwony fosfor, albo hamujące palność środki na osnowie kwasu borowego.

Sporządzanie niezapalnych tworzyw sztucznych może następować przykładowo na drodze zmieszania cyjanuranu mocznika z danym tworzywem sztucznym. W przypadku termoplastycznych tworzyw sztucznych można następnie mieszaninę tę np. stapiać w wytłaczarce. W przypadku żywic reaktywnych możliwe jest tez oddawanie cyjanuranu mocznika do składników reakcji powstawania tworzywa sztucznego juz w toku jego wytwarzania. Dla przykładu w przypadku poliuretanów jest możliwe dodawanie cyjanuranu mocznika i ewentualnie dalszych środków hamujących palność juz do polioli lub do poliizocyjanianów przed reakcją polimeryzacji

Dla nadania cechy hamującej palenie się tworzyw sztucznych stosuje się korzystnie cyjanuran mocznika, którego co najmniej 95% wagowych zawartości wykazuje uziarnienie co najwyżej 0,025 mm. Zawartość cyjanuranu mocznika w tworzywach sztucznych, odpowiednio do danych wymagań ognioodporności, wynosi zwykle około 1-30% wagowych, korzystnie około

5-20% wagowych.

W podanych niżej przykładach nadano cechę hamującą palenie się następującym tworzywom sztucznym:

PA 6 poliamid (o nazwie Ultramid B4, firmy BASF);

PA 66 poliamid 66 (o nazwie Durethane A31, firmy Bayer),

TPU termoplastyczny poliuretan (o nazwie Desmpopan Shore A80, firmy Bayer);

ABS kopolimer akrylonitryl-butadien-styren (o nazwie Terluran 99S, firmy BASF),

SAN kopolimer styren-akrylonitryl (o nazwie Luren 53, firmy BASF);

PP polipropylen (o nazwie Daplen PP CS10, firmy PCD Polymiere).

Cyjanuran mocznika można wytwarzać następująco' 600 g wody i 180,2 g (3 mole) mocznika ogrzewa się do temperatury 90°C i mieszając dodaje 387,2 g (3 mole) kwasu cyjanurowego Po dalszym, 2-godzinnym mieszaniu w temperaturze 90°C utworzony cyjanuran mocznika odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem, dwukrotnie przemywa zimną wodą i w ciągu nocy suszy w temperaturze 105°C w suszarce. Produkt wykazuje temperaturę topnienia 245-265°C

Przykład I Do dwuślimakowej wytłaczarki (o nazwie LSM 30/34 GL 9R, firmy Leistritz) oddzielnie dozowano 5 kg/h poliamidu 6 (PA 6) i 0,32 kg/h cyjanuranu mocznika (HCy), w temperaturze 300°C stapiano i ujednorodniano, wytłaczano dyszą otworkową 2 mm i granulowano za pomocą zimnego spychacza Następnie z granulatów tych na prasie gorącej w temperaturze 280°C wyprasowano płytki o grubości 3,2 mm, które zgodnie z normą UL 94 zbadano pod względem ich niezapalności. Niezapalność mieściła się w klasie V-0, odpowiadającej trwaniu dopalania co najwyżej 10 sekund po 10 sekundowym poddawaniu powierzchni działaniu płomienia.

Przykłady II-VII Analogicznie do przykładu I wytworzono próbki płytkowe z niezapalnie za pomocą cyjanuranu mocznika wykończonych granulatów tworzywa sztucznego, przy czym jednak zastosowano tworzywa sztuczne i ilości (w % wagowych ) cyjanuranu mocznika zestawione w niżej podanej tabeli. W przykładzie VII dodatkowo z cyjanuranem mocznika współstosowano polifosforan amonowy (o nazwie Exolit 422, firmy Hoechst) jako dalszy środek hamujący palenie się Niezapalność we wszystkich przypadkach odpowiadała klasie palności V-0

169 604

Przykład porównawczy VIII. Analogicznie do przyldaduI wytworzono próbki płytkowe z PA 6 (poliamidu 6) bez środka hamującego palenie się Niezapalność mieściła się w klasie palności V-2 według normy UL 94, odpowiadającej trwaniu dopalania w ciągu 30 sekund, przy czym dodatkowo odpadały palące się cząstki.

Przykład porównawczy IX. Analogicznie do przykładu I wytworzono próbki płytkowe z PA 6 (poliamidu 6), zawierającego dodatek 8% wagowych cyjanuranu melaminy (firmy Chemie Linz) jako środka hamującego palenie się. Niezapalność odpowiadała klasie palności V-0 według normy UL 94 Gęstość nasypowa tych granulatów, równa 630 g/litr, mieściła się poniżej gęstości (patrz tabela) każdego z tworzyw sztucznych, zaopatrzonych w cyjanuran mocznika.

Tabela

Przykład	Tworzywo sztuczne	Środek hamujący palenie'	% wagowe	Klasa palności (UL 94)	Gęstość nasypowa granulatów (g/litr)
I	PA 6	HCy	6,0	V-0	680
Π	PA 66	HCy	6,0	V-0	700
ΠΙ	TPU	HCy	10,0	V-0	720
IV	ABS	HCy	20,0	V-0	750
V	SAN	HCy	20,0	V-0	750
VI	PP	HCy	25,0	V-0	680
VI	PP	HCy Phosph	12,5 12,5	V-0	680
VIII	PA 6	—	—	V-2	620
IX	PA 6	MCy	8,0	V-0	630

Legenda tabeli * HCy cyjanuran mocznika, MCy cyjanuran melaniny, Phosph polifosforan amonowy

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Tworzywo sztuczne o podwyższonym stopniu ognioodporności, zawierające organiczne tworzywo sztuczne oraz środek hamujący palenie się, znamienne tym, ze zawiera 20-99% wagowych, korzystnie 70-99% wagowych, organicznego tworzywa sztucznego wybranego ze zbioru, obejmującego poliolefiny, poliamidy, poliuretany, poliakrylonitryl lub sztuczne tworzywo zawierające poliakrylonitryl oraz zawiera 1-80% wagowych, korzystnie 1-30% wagowych, cyjanuranu mocznika jako środka hamującego palenie się.
2 Tworzywo według zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera 80-95% wagowych omówionego organicznego tworzywa sztucznego i 5-20% wagowych cyjanuranu mocznika.
3 Tworzywo według zastrz. 1, znamienne tym, ze jako środek hamujący palenie się zawiera cyjanuran mocznika, którego co najmniej 95% zawartości wykazuje uziarnienie co najwyżej 0,025 mm.