PL187405B1 - Trudno palna konstrukcyjna kompozycja poliestrowa o niskiej emisji dymu - Google Patents

Abstract

1. Trudno palna konstrukcyjna kompozycja poliestrowa o niskiej emisji dymu, zawierająca nienasyconą żywicę poliestrową lub mieszaninę żywic, antypireny, układy utwardzające oraz inne dodatki, znamienna tym, że na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej lub mieszaniny żywic, zawiera 5-50 części wagowych związków cynocynkowych i/lub związków cynku oraz ewentualnie związki magnezu i/lub glinu, i/lub związki fosforu, i/lub trójtlenek antymonu, i/lub związki azotu.

Description

Przedmiotem wynalazku są trudno palne konstrukcyjne kompozycje poliestrowe zawierające nienasycone żywice poliestrowe i retardery płomienia i dymu. Kompozycje takie z dodatkiem inicjatorów i aktywatorów oraz włókna szklanego w przypadku laminatu poliestrowo-szklanego, odznaczają się wysokim stopniem uniepalnienia a także w warunkach pożarowych, niewielką ilością emitowanego dymu.

Znane są trudno palne żywice poliestrowe zawierające związany chemicznie chlor, brom, fosfor lub antymon. Pierwiastki te wprowadza się albo poprzez monomer sieciujący lub z jednym ze składników poliestru - albo też przez dodanie związków, takich jak: chloroparafiny, estry kwasu fosforowego, wodorotlenek glinu, trójtlenek antymonu i inne dodatki nie reagujące ze składnikami żywicy. Takie kompozycje poliestrowe charakteryzują się wprawdzie dużym uniepalnieniem, lecz dopiero po wprowadzeniu znacznych ilości tych związków, co powoduje, w przypadku ich postaci krystalicznej, niekorzystne i nietechnologiczne zwiększenie lepkości kompozycji oraz w przypadku zawartości chloru wydzielanie się podczas palenia toksycznego chlorowodoru. Niektóre ze skutecznych dla żywic poliestrowych antypirenów płomienia wycofano z użycia ze względu na toksyczność i podejrzenia o działania kancerogenne. Dotyczy to np. fosforanu tris (2,3 - dibromo propylowego). Ogranicza się również stosowanie kompozycji z udziałem czerwonego fosforu z uwagi na jego właściwości wybuchowe.

Większość z wyżej wymienionych rozwiązań daje wprawdzie możliwość uniepalnienia produktów finalnych, lecz nie zapewnia ograniczenia ilości emitowanego dymu w warunkach pożarowych.

Celem wynalazku było uzyskanie kompozycji poliestrowej charakteryzującej się wysokim stopniem uniepalnienia i ograniczoną emisją dymu. Kompozycja taka powinna także

187 405 odznaczać się dobrymi właściwościami przetwórczymi i niewielką toksycznością gazowych produktów spalania.

Trudno palna kompozycja poliestrowa według wynalazku o dobrych własnościach przetwórczych spełniająca wymagania norm palności i emisji dymu na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej lub mieszaniny żywic poliestrowych zawiera 5 - 50 części wagowych związków cynocynkowych, korzystnie hydroksycynianu cynku, cynianu cynku i/lub związków cynku, korzystnie boranu cynku oraz ewentualnie: związki magnezu, korzystnie tlenek, wodorotlenek magnezu, zasadowy węglan magnezu i/lub związki glinu, korzystnie wodorotlenek glinu i/lub trójtlenek antymonu, i/lub związki fosforu, i/lub azotu.

Jako związki fosforu korzystnie jest stosować fosforan trichloroetyl, fosforyn trójnonylofenylowy i estry fosforanowe. Jako związki azotu korzystnie jest stosować sole amonowe.

Do kompozycji o podanym wyżej składzie można dodawać krzemionkę koloidalną, barwniki, pigmenty, a ponadto przed przetwarzaniem inicjatory i aktywatory utwardzania.

Kompozycją według wynalazku można przesycać matę szklaną lub roving w celu uzyskania trudno palnych laminatów poliestrowo-szklanych charakteryzujących się ograniczoną emisją dymu podczas ewentualnego pożaru.

Nieoczekiwanie okazało się, że zastosowanie w wyżej opisanej kompozycji związków cynocynkowych, zwłaszcza hydroksycynianu cynku lub cynianu cynku pozwala na bardzo efektywne uniepalnienie produktów finalnych z równoczesnym znaczącym ograniczeniem emitowanego dymu. Taka modyfikacja pozwala również na bardzo istotne zmniejszenie ilości powszechnie używanych krystalicznych retarderów płomienia i dymu, co umożliwia przetwarzanie takiej kompozycji, zwłaszcza na laminaty poliestrowo-szklane.

Stosowane w kompozycji według wynalazku nienasycone żywice poliestrowe są zbudowane z reszt kwasu maleinowego i fumarowego, kwasu ftalowego, izoftalowego, tereftalowego, adypinowego, epichlorohydryny, korzystnie kwasu heksachloroendometylenotetrahydroftalowego (kwasu HET) lub innych żywic poliestrowych zawierających w swym łańcuchu chlorowiec. Zaproponowana kompozycja według wynalazku składająca się z wyżej wymienionych żywic poliestrowych chlorowanych z odpowiednią ilością dodatków, charakteryzuje się korzystnym efektem istotnie zmniejszonej ilości wydzielającego się chlorowodoru podczas ewentualnego palenia się.

W części glikolowej poliestry zastosowane do kompozycji zawierają reszty glikolu etylenowego, propylenowego, dwupropylenowego, neopentylowego, etoksylowego lub propoksylowego lub bromowego dianu, lub innych związków zawierających czynny brom w swym składzie.

Nienasycone poliestry stosowane w kompozycji według wynalazku rozpuszcza się w znanych monomerach sieciujących, jak: styren, metakrylan metylu, octan winylu, oligoestry akrylowe oddzielnie lub w mieszaninie.

Kompozycje konstrukcyjne będące przedmiotem wynalazku mogą zawierać napełniacze, zwłaszcza włókno szklane, oraz wypełniacze typu kreda, talk, kaolin, krzemionka koloidalna, barwniki lub pigmenty oraz dodatki zmniejszające parowanie styrenu, głównie epoksyestry.

Kompozycje te mogą więc być zastosowane do otrzymywania żelkotów i topkotów poliestrowych. Zelkot lub topkot wytworzony według wynalazku spełnia wymagania trudnopalności według normy PN-84/K-02500 i dymotwórczości wg normy PN-91/K-02501.

Okazało się ponadto, że dowolny laminat poliestrowo-szklany pokryty takim żelkotem lub topkotem również spełnia wymagania tych norm.

Kompozycje poliestrowe według wynalazku utwardza się w temperaturze pokojowej lub podwyższonej za pomocą inicjatorów rodnikowych, ewentualnie w obecności przyspieszaczy i promotorów. Skład kompozycji według wynalazku podano w przykładach.

Przykład I. W mieszalniku homogenizuje się kompozycję poliestrową przez wprowadzenie 100 części wagowych nienasyconych żywic poliestrowych: izoftalowo-maleinowopropylenowej (Polimal 120) i maleinowo-ftalowo-epichlorohydrynowej (Polimal 161) w stosunku wagowym 1:1, 20 części wagowych hydroksycynianu cynku [ZnSn(OH)ó], 10 części wagowych wodorotlenku magnezu i 5 części wagowych trójtlenku antymonu.

187 405 antymonu. Następnie dodaje się układ utwardzający w ilości 2 g roztworu nadtlenku metyloetyloketonu i 0,8 g naftenianu kobaltowego (1% Co) licząc na 100 części wagowych żywic poliestrowych. Kompozycja taka nadaje się zarówno do uzyskiwania odlewów lanych, jak i do sporządzania laminatów poliestrowo-szklanych poprzez przesycenie warstw tkaniny szklanej lub rovin- gowej. Po utwardzeniu kompozycja charakteryzuje się indeksem tlenowym OI = 30% wg PN-76/C-89020 i wskaźnikiem intensywności dymienia S = 10200 Lx.s wg PN-91/K-02501. Laminat poliestrowo-szklany wykonany z udziałem tej kompozycji ma indeks tlenowy OI = 34% i wskaźnik intensywności dymienia S = 12100 Lx. s.

Przykład II. Do mieszalnika, w celu homogenizacji kompozycji poliestrowej, wprowadza się 100 części wagowych żywicy poliestrowej otrzymanej z zastosowaniem kwasu HET. Do żywicy dodaje się stopniowo 30 części wagowych hydroksycynianu cynku i 10 części wagowych boranu cynku [Zn · 3B2O3 · 3H2O].

Kompozycja tego typu może być używana zarówno do odlewów, jak i do sporządzania laminatów poprzez przesycanie maty szklanej o gramaturze 450 mg/m².

Do kompozycji dodaje się układ utwardzający w ilości 4 części wagowe wodoronadtlenku etylometyloketonu, 0,7 części wagowych naftenianu kobaltu (1% Co), 0,7 części wagowych dwumetyloaniliny.

Po utwardzeniu produkt charakteryzuje się indeksem tlenowym OI = 31,5% i wskaźnikiem intensywności dymienia S = 13563 Lx.s

Przykład lii. W mieszalniku homogenizuje się 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej, maleinowo-ftalowo-epichlorohydrynowej (Polimal 161), 30 części wagowych cynianu cynku (ZnSnO₃], 8 części wagowych fosforanu trichloroetylu. Następnie dodaje się układ utwardzający w ilości 4g nadtlenku benzoilu licząc na 100 części wagowych kompozycji. Kompozycją taką przesyca się matę szklaną o gramaturze 450 mg/m2 metodą kontaktową. Całość utwardza się w temperaturze 60° C. Tak wykonany laminat poliestrowoszklany charakteryzuje się indeksem tlenowym OI = 42% wg PN-76/C-89020 i wskaźnikiem rozprzestrzeniania się płomienia po powierzchni laminatu J = 12 wg PN-84/K-02500.

Przykład IV. W mieszalniku wytwarza się żelkot przez zhomogenizowanie 100 części wagowych nienasyconych żywic poliestrowych: ortoftalowej (Polimal 109) i epichlorohydrynowej (Polimal 160), w stosunku wagowym odpowiednio 40 : 60, z 30 częściami wagowymi boranu cynku, 5 częściami wagowymi zasadowego węglanu magnezu [MgCO₃ · MgOH)2] oraz z 10 częściami wagowymi krzemionki koloidalnej i ewentualnie barwnikiem oraz innymi dodatkami. Żelkot poliestrowy po utwardzeniu charakteryzuje się indeksem tlenowym Oi = 30% wg PN-76/C-89020 oraz wskaźnikiem intensywności dymienia S = 10100 Lx. s wg PN-91/K-02501.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Trudno palna konstrukcyjna kompozycja poliestrowa o niskiej emisji dymu, zawierająca nienasyconą żywicę poliestrową lub mieszaninę żywic, antypireny, układy utwardzające oraz inne dodatki, znamienna tym, że na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej lub mieszaniny żywic, zawiera 5-50 części wagowych związków cynocynkowych i/lub związków cynku oraz ewentualnie związki magnezu i/lub glinu, i/lub związki fosforu, i/lub trójtlenek antymonu, i/lub związki azotu.
2. 2. Trudno palna konstrukcyjna kompozycja poliestrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako związki cynocynkowe zawiera hydroksycynian cynku i/lub cynian cynku.
3. 3. Trudno palna kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako związek cynku zawiera boran cynku.
4. 4. Trudno palna konstrukcyjna kompozycja poliestrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako związki magnezu zawiera tlenek magnezu, wodorotlenek magnezu, zasadowy węglan magnezu.
5. 5. Trudno palna konstrukcyjna kompozycja poliestrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako związki glinu zawiera wodorotlenek glinu.
6. 6. Trudno palna konstrukcyjna kompozycja poliestrowa według zastrz. 1 znamienna tym, że jako związek fosforu zawiera fosforan trichloroetylu, fosforyn trójnonylofenylowy, estry fosforanowe.
7. 7. Trudno palna konstrukcyjna kompozycja poliestrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako związki azotu zawiera sole amonowe.