PL216685B1 - Polymeric microcapsules containing phosphorous compounds, process for the preparation thereof and their use as agents restricting the flammability of polystyrene bead - Google Patents
Polymeric microcapsules containing phosphorous compounds, process for the preparation thereof and their use as agents restricting the flammability of polystyrene beadInfo
- Publication number
- PL216685B1 PL216685B1 PL390750A PL39075010A PL216685B1 PL 216685 B1 PL216685 B1 PL 216685B1 PL 390750 A PL390750 A PL 390750A PL 39075010 A PL39075010 A PL 39075010A PL 216685 B1 PL216685 B1 PL 216685B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- microcapsules
- polystyrene
- temperature
- phosphorus compound
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku są mikrokapsułki polimerowe zawierające związki fosforowe, sposób otrzymywania tych mikrokapsułek i ich zastosowanie jako środków ograniczających palność polistyrenu wytwarzanego przez polimeryzację suspensyjną.The invention relates to polymer microcapsules containing phosphorus compounds, a method for the preparation of these microcapsules and their use as flame retardants for polystyrene produced by suspension polymerization.
Mikrokapsulacja jest procesem otaczania małych cząstek gazów, cieczy lub ciał stałych przez otoczkę polimerową. Ma na celu zmianę właściwości substancji otaczanych lub ich ochronę (stałą lub tymczasową) przed środowiskiem. Zamykanie środków ograniczających palność w mikrokapsułkach polimerowych ma wpływ na efektywność działania tak otrzymanego antypirenu. Można w ten sposób uzyskać nowego typu środki ograniczające palność, efektywniejsze jak również łatwiejsze do wprowadzenia do matrycy polimerowej. W publikacjach Luo W., Yang W., Jiang S., Feng J., Yang M.: Polym. Degrad. Stab. 2007, 92, 1359, oraz Qingwen S., Yi L., Jianwei X., Hu J.Y., Yuen M.: Polymer 2007, 48, 3317 jako rdzeń mikrokapsułki zastosowano związki organiczne zawierające brom. Otoczkę stanowiły żywice melaminowo-formaldehydowe lub aminoplasty. W obu przypadkach uzyskano wzrost stabilności termicznej kapsułkowanego związku bromowego.Microcapsulation is the process of surrounding small particles of gases, liquids or solids by a polymeric shell. Its purpose is to change the properties of the enclosed substances or to protect them (permanent or temporary) from the environment. Enclosing the flame retardants in polymer microcapsules has an impact on the effectiveness of the thus obtained anti-pyrene. In this way, it is possible to obtain a new type of flame retardant, more effective as well as easier to incorporate into the polymer matrix. In the publications of Luo W., Yang W., Jiang S., Feng J., Yang M .: Polym. Degrad. Stab. 2007, 92, 1359, and Qingwen S., Yi L., Jianwei X., Hu J.Y., Yuen M .: Polymer 2007, 48, 3317, bromine-containing organic compounds were used as the microcapsule core. The shell was made of melamine-formaldehyde resins or aminoplasts. In both cases, an increase in the thermal stability of the encapsulated bromine compound was achieved.
W publikacji Pecht M., Deng Y.L.: MicroeIectron Reliaby 2006, 46, 53 opisano mikrokapsulację fosforu poprzez otaczanie żywicami epoksydowymi, melaminowo-formaldehydowymi, fenolowo-formaldehydowymi oraz mocznikowo-formaldehydowymi. Otoczkę mikrokapsułek zawierających rdzeń z czerwonego fosforu opisaną w publikacji Liu Y., Wang Q.: Polym. Degrad. Stab. 2006, 91. 3103 stanowił cyjanuran melaminy. Mikrokapsułki uzyskano w dyspersji wodnej a celem mikrokapsulacji było oddzielenie fosforu od czynników zewnętrznych podczas wykorzystywania go jako antypirenu do poliamidów. Mikrokapsułki otrzymane w ten sposób wykazują dużą odporność termiczną i małą absorpcję wilgoci. W publikacji Saihi D., Vroman I., Giraud S., Bourbigot S.: Reactive & Functional Polymers 2006, 66, 1118 do utworzenia otoczki mikrokapsułki zawierającej fosforan diamonowy użyto poliuretanu. Otoczkę otrzymano stosując 4,4'-bis(fenyloizocyjanian) metylenu, trioleinian sorbitanu, dioleinian glikolu polietylenowego, żelatynę zamiennie z Poli(alkoholem winylowym). Poliuretany można stosować również do otaczania biologicznie aktywnych związków uzyskując mikrokapsułki polimerowe, co zostało opublikowane w pracy Jabbari E., Khakpour M.: Biomaterials 2000. 21, 2073, środków kosmetycznych Hong K., Park S.: Reactive and Functional Polymers 1999, 42, 193 czy też farmaceutyków Łukaszczyk J., Urbaś P.: Reactive and Functional Polymers 1997, 33, 233. W publikacji Giraud S., Bourbigot S., Rochery M., Vroman I., Tighzert L., Delobel R., Poutch P.: Polym. Degrad. Stab. 2005, 88, 106 opisano mikrokapsułki zawierające fosforan diamonowy z powłoczkami poliuretanowo-polieterowymi oraz poliestrowo-poliuretanowymi.Pecht M., Deng Y.L .: MicroeIectron Reliaby 2006, 46, 53 describes phosphorus microcapsulation by encapsulation with epoxy, melamine-formaldehyde, phenol-formaldehyde and urea-formaldehyde resins. The shell of the microcapsules containing a red phosphorus core described in Liu Y., Wang Q .: Polym. Degrad. Stab. 2006, 91, 3103 was melamine cyanurate. The microcapsules were obtained in water dispersion, and the purpose of microcapsulation was to separate phosphorus from external factors while using it as an anti-pyrene for polyamides. The microcapsules obtained in this way show high thermal resistance and low moisture absorption. In Saihi D., Vroman I., Giraud S., Bourbigot S .: Reactive & Functional Polymers 2006, 66, 1118, polyurethane was used to form the diammonium phosphate-containing microcapsule shell. The shell was obtained by using methylene 4,4'-bis (phenylisocyanate), sorbitan trioleate, polyethylene glycol dioleate, gelatin interchangeably with polyvinyl alcohol. Polyurethanes can also be used to encapsulate biologically active compounds to form polymer microcapsules, as published in Jabbari E., Khakpour M .: Biomaterials 2000.21, 2073, Hong K. Cosmetics, Park S .: Reactive and Functional Polymers 1999, 42 , 193 or pharmaceuticals Łukaszczyk J., Urbaś P .: Reactive and Functional Polymers 1997, 33, 233. In the publication of Giraud S., Bourbigot S., Rochery M., Vroman I., Tighzert L., Delobel R., Poutch P .: Polym. Degrad. Stab. 2005, 88, 106 describe microcapsules containing diammonium phosphate with polyurethane-polyether and polyester-polyurethane coatings.
Polistyren jest jednym z najłatwiej zapalnych polimerów. Warunkiem praktycznego zastosowania polistyrenu jest zmniejszenie jego palności. Aktualne badania, związane z tym problemem, zmierzają do zastąpienia antypirenów zawierających pochodne halogenowe ich bezhalogenowymi odpowiednikami. Związki efektywnie ograniczające palność zawierające brom lub chlor charakteryzują się szkodliwymi, zarówno dla człowieka jak i środowiska, produktami spalania. Natomiast antypireny bezhalogenowe z reguły cechuje mniejsza skuteczność i konieczne są ich stosunkowo duże ilości w celu uzyskania pożądanego efektu ograniczenia palności. Zarówno organiczne jak i nieorganiczne dodatki zwykle wpływają niekorzystnie na właściwości polimerów.Polystyrene is one of the most inflammable polymers. The condition for the practical use of polystyrene is to reduce its flammability. Current research related to this problem aims to replace flame retardants containing halogen derivatives with their halogen-free counterparts. Compounds that effectively reduce flammability, containing bromine or chlorine, are characterized by combustion products that are harmful to both humans and the environment. On the other hand, halogen-free flame retardants are generally less effective and relatively large amounts are necessary to obtain the desired flame-retardant effect. Both organic and inorganic additives tend to adversely affect the properties of polymers.
Znany jest sposób ograniczania palności polistyrenu otrzymywanego metodą polimeryzacji suspensyjnej przez wprowadzenie do mieszaniny, w której zachodzi proces polimeryzacji, związków zawierających fosfor (polskie zgłoszenie patentowe P-386868).There is a known method of limiting the flammability of polystyrene obtained by suspension polymerization by introducing phosphorus-containing compounds into the mixture in which the polymerization process takes place (Polish patent application P-386868).
Sposobem według wynalazku uzyskano bezhalogenowe dodatki ograniczające palność polistyrenu o zwiększonej efektywności w stosunku do ich niekapsułkowanych odpowiedników i dużej kompatybilności z matrycą polimerową. Dzięki mikrokapsulacji wytypowanych związków zawierających fosfor można uzyskać pożądany efekt ograniczenia palności stosując mniejszą ich ilość.The method of the invention provides halogen-free polystyrene flame-retardant additives with improved efficiency compared to their non-encapsulated counterparts and high compatibility with the polymer matrix. Due to the microcapsulation of selected phosphorus-containing compounds, the desired effect of reducing flammability can be obtained by using a smaller amount of them.
Mikrokapsułki polimerowe zawierające związki fosforu, według wynalazku zawierają jako rdzeń związki fosforowe, którymi są trifenylofosfina lub tlenek tributylofosfiny lub fosforan tritolilu lub fosforan trifenylu lub polifosforan amonowy, w ilości 10-85% wagowych masy mikrokapsułki, zamknięte w otoczce poliuretanowej lub otoczce z cyjanuranu melaminy.The phosphorus compound-containing polymer microcapsules according to the invention contain as their core phosphorus compounds, which are triphenylphosphine or tributylphosphine oxide or tritolyl phosphate or triphenyl phosphate or ammonium polyphosphate, in an amount of 10-85% by weight of the microcapsule weight, enclosed in a polyurethane shell or a cyanurate melamine shell.
Korzystnie mikrokapsułki jako rdzeń wraz ze związkiem fosforu zawierają siarkę w ilości 5,0-20,0% wagowych w stosunku do masy rdzenia mikrokapsułki.Preferably, the microcapsules as core together with the phosphorus compound contain sulfur in an amount of 5.0-20.0% by weight relative to the weight of the microcapsule core.
Sposób wytwarzania mikrokapsułek z rdzeniem zawierającym związek fosforowy i otoczką poliuretanową polega na tym, że 4,4'-bis(fenyloizocyjanian) metylenu, butano-1,4-diol i glikol poPL 216 685 B1 li(oksyetylenowy) poddaje reakcji w obecności związku fosforowego, którym jest trifenylofosfina lub tlenek tributylofosfiny lub fosforan tritolilu lub fosforan trifenylu lub polifosforan amonowy, i ewentualnie siarki, użytych w łącznej ilości od 10 do 50% wagowych w stosunku do sumy masy substratów użytych do reakcji, prowadzonej w temperaturze nie przekraczającej 90°C w czasie 5-40 minut, po czym mieszaninę wprowadza się do wody przy silnym mieszaniu, korzystnie wkraplając, a następnie, po ostudzeniu, produkt wydziela się z roztworu i suszy.The method of producing microcapsules with a core containing a phosphorus compound and a polyurethane shell consists in reacting 4,4'-bis (phenylisocyanate) methylene, butane-1,4-diol and poly (oxyethylene) glycol in the presence of a phosphorus compound which is triphenylphosphine or tributylphosphine oxide or tritolyl phosphate or triphenyl phosphate or ammonium polyphosphate, and optionally sulfur, used in a total amount of 10 to 50% by weight of the sum of the weight of the reactants used in the reaction, carried out at a temperature not exceeding 90 ° C at for 5-40 minutes, then the mixture is poured into water with vigorous stirring, preferably by dropping, and then, after cooling, the product is separated from the solution and dried.
Korzystnie mieszaninę wkrapla się do wody, gdy temperatura mieszaniny wzrośnie do 30-40°C.Preferably, the mixture is added dropwise to water when the temperature of the mixture rises to 30-40 ° C.
Inny sposób według wynalazku, wytwarzania mikrokapsułek z rdzeniem zawierającym związek fosforowy i otoczką poliuretanową, polega na tym, że 2,6-diizocyjanian tolilenu i związek zawierający fosfor, którym jest trifenylofosfina lub tlenek tributylofosfiny lub fosforan tritolilu lub fosforan trifenylu lub polifosforan amonowy, i ewentualnie siarkę, użyte w łącznej w ilości od 10 do 50% wagowych sumy masy substratów użytych do reakcji, rozpuszcza się w rozpuszczalniku nie mieszającym się z wodą a następnie, intensywnie mieszając, wprowadza się do wody zawierającej koloid ochronny, po czym dodaje się glikol poli(oksyetylenowy) oraz katalizator a następnie po podniesieniu temperatury do 50-100°C wkrapla się dietylenoaminę i reakcję prowadzi się czasie od 1 do 5 godzin, po czym produkt, po ostudzeniu i wydzieleniu z roztworu, suszy się.Another method of the invention for producing microcapsules with a core containing a phosphorus compound and a polyurethane shell is that 2,6-tolylene diisocyanate and a phosphorus-containing compound which is triphenylphosphine or tributylphosphine oxide or tritolyl phosphate or triphenyl phosphate or ammonium polyphosphate, and optionally sulfur, used in a total amount of 10 to 50% by weight of the sum of the mass of the reactants used in the reaction, is dissolved in a water-immiscible solvent, and then, with intense stirring, introduced into the water containing the protective colloid, followed by the addition of poly ( ethylene oxide) and the catalyst, and then, after increasing the temperature to 50-100 ° C, diethyleneamine is added dropwise and the reaction is carried out for 1 to 5 hours, then the product, after cooling and separating from the solution, is dried.
Jako rozpuszczalnik nie mieszający się z wodą korzystnie stosuje się toluen.Preferably, toluene is used as the water-immiscible solvent.
Jako katalizator korzystnie stosuje się dibutylodilaurynian cyny.Tin dibutyldilaurate is preferably used as the catalyst.
Jako koloid ochronny korzystnie stosuje się poli(alkohol winylowy).As protective colloid, polyvinyl alcohol is preferably used.
Sposób wytwarzania mikrokapsułek z rdzeniem zawierającym związek fosforowy i otoczką z cyjanuranu melaminy polega na tym, że wytwarza się dyspersję wodną melaminy, kwasu cyjanurowego oraz związku fosforowego, którym jest trifenylofosfina Iub tlenek tributylofosfiny lub fosforan tritolilu lub fosforan trifenylu lub polifosforan amonowy, i ewentualnie siarki, użytych w łącznej ilości od 20 do 85% wagowych w stosunku do sumy masy substratów, ogrzewa się ją do temperatury nie przekraczającej 100°C i reakcję prowadzi się w czasie od 1 do 6 godzin a następnie produkt, po ostudzeniu i wydzieleniu z roztworu, suszy się.The method of producing microcapsules with a core containing a phosphorus compound and a shell of melamine cyanurate consists in producing an aqueous dispersion of melamine, cyanuric acid and a phosphorus compound, which is triphenylphosphine or tributylphosphine oxide or tritolyl phosphate or triphenyl phosphate or ammonium polyphosphate, and possibly ammonium sulfate, used in a total amount of 20 to 85% by weight in relation to the sum of the mass of the substrates, it is heated to a temperature not exceeding 100 ° C and the reaction is carried out for 1 to 6 hours, and then the product, after cooling and separating from the solution, is dried out.
Zastosowanie mikrokapsułek polimerowych zawierających związki fosforowe jako środków ograniczających palność polistyrenu wytwarzanego przez polimeryzację suspensyjną polega na tym, że proces polimeryzacji suspensyjnej styrenu prowadzi się z dodatkiem 5-25% wagowych mikrokapsułek scharakteryzowanych wyżej oraz otrzymanych w sposób przedstawiony powyżej.The use of polymer microcapsules containing phosphorus compounds as flame retardants for polystyrene produced by suspension polymerization is based on the fact that the styrene suspension polymerization process is carried out with the addition of 5-25% by weight of the microcapsules described above and prepared as described above.
Sposób według wynalazku otrzymywania mikrokapsułek polimerowych, zawierających związki fosforu a także właściwości wytworzonego z ich użyciem polistyrenu ilustrują poniższe przykłady.The method according to the invention for the preparation of polymer microcapsules containing phosphorus compounds as well as the properties of the polystyrene produced with them are illustrated in the following examples.
P r z y k ł a d I. W reaktorze o pojemności 250 ml, wyposażonym w mieszadło mechaniczne, czaszę grzejną, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego umieszczono 150 g wody, 7,4 g melaminy, 7,6 g kwasu cyjanurowego oraz 15 g trifenylofosfiny. Następnie, silnie mieszając, stopniowo podnoszono temperaturę do 90°C. Po 4 godzinach od momentu uzyskania temperatury prowadzenia reakcji, zawartość reaktora schłodzono do temperatury pokojowej. Otrzymany produkt po przesączeniu suszono w temperaturze 30°C. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 nm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 5% wagowych trifenylofosfiny w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-1, pionowej V-2 (według normy ISO 1210). Aby uzyskać podobne parametry ograniczenia palności polistyrenu w przypadku zastosowania samej trifenylofosfiny, nie poddanej mikrokapsułkowaniu, konieczne jest użycie jej w ilości 15% wagowych w przeliczeniu na polistyren.Example I. In a 250 ml reactor, equipped with a mechanical stirrer, heating mantle, temperature controller, reflux condenser, inert gas supply, 150 g of water, 7.4 g of melamine, 7.6 g of cyanuric acid and 15 g of triphenylphosphine. The temperature was then gradually increased to 90 ° C with vigorous stirring. After 4 hours from reaching the reaction temperature, the reactor contents were cooled to room temperature. The obtained product, after filtration, was dried at a temperature of 30 ° C. Microcapsules with dimensions from 1 to 5 nm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into the aqueous suspension of styrene in a proportion of 5% by weight of triphenylphosphine based on polystyrene and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene with reduced flammability was characterized by the flammability parameter of horizontal FH-1 and vertical V-2 (according to the ISO 1210 standard). In order to obtain similar flame retardancy parameters for polystyrene, when non-microencapsulated triphenylphosphine alone is used, it is necessary to use it in an amount of 15% by weight, based on polystyrene.
P r z y k ł a d II. W reaktorze o pojemności 250 ml, wyposażonym jak w przykładzie I umieszczono 174 g wody, 2,57 g melaminy, 2,65 g kwasu cyjanurowego, 20,9 g fosforanu trifenylu oraz 1,7 g siarki. Następnie, silnie mieszając, stopniowo podnoszono temperaturę do 90°C. Po 4 godzinach od momentu uzyskania temperatury prowadzenia reakcji, zawartość reaktora schłodzono do temperatury pokojowej. Otrzymany produkt po przesączeniu suszono w temperaturze 30°C. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 ąm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 10% wagowych fosforanu trifenylu i 3% siarki w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-1, pionowej V-0 (według normy ISO 1210). Parametry te są niemożliwe do osiągnięcia w przypadku fosforanu trifenylu stosowanego samodzielnie bez procesu mikrokapsułkowania nawet gdy użyje się go w ilości 20% wagowych w przeliczeniu na polistyren.P r z x l a d II. 174 g of water, 2.57 g of melamine, 2.65 g of cyanuric acid, 20.9 g of triphenyl phosphate and 1.7 g of sulfur were charged in a 250 ml reactor equipped as in Example 1. The temperature was then gradually increased to 90 ° C with vigorous stirring. After 4 hours from reaching the reaction temperature, the reactor contents were cooled to room temperature. The obtained product, after filtration, was dried at a temperature of 30 ° C. Microcapsules ranging in size from 1 to 5 µm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into an aqueous suspension of styrene in a proportion of 10% by weight of triphenyl phosphate and 3% of sulfur, based on polystyrene, and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene with reduced flammability was characterized by the flammability parameter of horizontal FH-1 and vertical V-0 (according to the ISO 1210 standard). These parameters are impossible to achieve with triphenyl phosphate used alone without a microencapsulation process, even when used in an amount of 20% by weight, based on polystyrene.
PL 216 685 B1PL 216 685 B1
P r z y k ł a d III. W reaktorze o pojemności 250 ml, wyposażonym identycznie jak w przykładzie I umieszczono 174 g wody, 2,57 g melaminy, 2,65 g kwasu cyjanurowego oraz 20,9 g fosforanu trifenylu. Następnie, silnie mieszając, stopniowo podnoszono temperaturę do 90°C. Po 4 godzinach od momentu uzyskania temperatury prowadzenia reakcji, zawartość reaktora schłodzono do temperatury pokojowej. Otrzymany produkt po przesączeniu suszono w temperaturze 30°C. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 μm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu w proporcji 10% wagowych fosforanu trifenylu w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-2, pionowej V-2 (według normy ISO 1210). Aby uzyskać podobne parametry ograniczenia palności polistyrenu w przypadku zastosowania samego fosforanu trifenylu, nie poddanego mikrokapsułkowaniu, konieczne jest jego użycie w ilości 15% wagowych w przeliczeniu na polistyren.P r x l a d III. 174 g of water, 2.57 g of melamine, 2.65 g of cyanuric acid and 20.9 g of triphenyl phosphate were placed in a 250 ml reactor equipped identically to that in Example 1. The temperature was then gradually increased to 90 ° C with vigorous stirring. After 4 hours from reaching the reaction temperature, the reactor contents were cooled to room temperature. The obtained product, after filtration, was dried at a temperature of 30 ° C. Microcapsules with dimensions from 1 to 5 μm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into the aqueous suspension of styrene in a proportion of 10% by weight of triphenyl phosphate, based on polystyrene, and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene with reduced flammability was characterized by the flammability parameter of horizontal FH-2 and vertical V-2 (according to ISO 1210 standard). In order to obtain similar flame retardancy parameters for polystyrene, when non-microencapsulated triphenyl phosphate is used alone, it is necessary to use it in an amount of 15% by weight, based on polystyrene.
P r z y k ł a d IV. W reaktorze o pojemności 250 ml, wyposażonym w mieszadło mechaniczne, czaszę grzejną, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego umieszczono 150 g wody, 7,4 g melaminy, 7,6 g kwasu cyjanurowego oraz 10 g tributylofosfiny. Następnie, silnie mieszając, stopniowo podnoszono temperaturę do 90°C. Po 4 godzinach od momentu uzyskania temperatury prowadzenia reakcji, zawartość reaktora schłodzono do temperatury pokojowej. Otrzymany produkt po przesączeniu suszono w temperaturze 30°C. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 μm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 5% wagowych tributylofosfiny w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-2, pionowej V-2 (według normy ISO 1210). Aby uzyskać podobne parametry ograniczenia palności polistyrenu w przypadku zastosowania samej tributylofosfiny, nie poddanej mikrokapsułkowaniu, konieczne jest jej użycie w ilości 15% wagowych w przeliczeniu na polistyren.P r x l a d IV. 150 g of water, 7.4 g of melamine, 7.6 g of cyanuric acid and 10 g of tributylphosphine were placed in a 250 ml reactor equipped with a mechanical stirrer, heating mantle, temperature controller, reflux condenser, inert gas supply. The temperature was then gradually increased to 90 ° C with vigorous stirring. After 4 hours from reaching the reaction temperature, the reactor contents were cooled to room temperature. The obtained product, after filtration, was dried at a temperature of 30 ° C. Microcapsules with dimensions from 1 to 5 μm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into the aqueous suspension of styrene in a proportion of 5% by weight of tributylphosphine, based on polystyrene, and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene with reduced flammability was characterized by the flammability parameter of horizontal FH-2 and vertical V-2 (according to ISO 1210 standard). In order to obtain similar flame retardancy parameters for polystyrene in the case of using tributylphosphine alone, not subjected to microencapsulation, it is necessary to use it in an amount of 15% by weight, based on polystyrene.
P r z y k ł a d V. W reaktorze pojemności 250 ml, wyposażonym w mieszadło mechaniczne, czaszę grzejną, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego umieszczono 150 g wody, 7,4 g melaminy, 7,6 g kwasu cyjanurowego oraz 15 g polifosforanu amonowego. Następnie, silnie mieszając, stopniowo podnoszono temperaturę do 90°C. Po 4 godzinach od momentu uzyskania temperatury prowadzenia reakcji, zawartość reaktora schłodzono do temperatury pokojowej. Otrzymany produkt po przesączeniu suszono w temperaturze 30°C. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 μm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 10% wagowych polifosforanu amonowego w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-3, pionowej V-2 (według normy ISO 1210).Example 5 150 g of water, 7.4 g of melamine, 7.6 g of cyanuric acid and 15 g of polyphosphate were placed in a 250 ml reactor equipped with a mechanical stirrer, heating mantle, temperature controller, reflux condenser, and inert gas supply. ammonia. The temperature was then gradually increased to 90 ° C with vigorous stirring. After 4 hours from reaching the reaction temperature, the reactor contents were cooled to room temperature. The obtained product, after filtration, was dried at a temperature of 30 ° C. Microcapsules with dimensions from 1 to 5 μm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into an aqueous suspension of styrene in a proportion of 10% by weight of ammonium polyphosphate, based on polystyrene, and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene of limited flammability, characterized by the flammability parameter of horizontal FH-3, vertical V-2 (according to the ISO 1210 standard).
P r z y k ł a d VI. W reaktorze o pojemności 150 ml, wyposażonym w mieszadło mechaniczne, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego umieszczono 25,3 g 4,4-bis(fenyloizocyjanianu) metylenu, 4,5 g butano-1,4-diolu, 20,2 g glikolu poli(oksyetylenowego) oraz 50 g trifenylofosfiny. Reakcję prowadzono silnie mieszając aż do osiągnięcia temperatury 40°C. Następnie całość wkraplano powoli do reaktora pojemności 500 ml wyposażonego w homogenizator, czaszę grzejną, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego, zawierającego 200 g wody. Proces prowadzono przez 60 minut utrzymując obroty mieszadła na poziomie 9500 obr./min. Otrzymany produkt przesączono i suszono pod próżnią. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 μm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 9% wagowych trifenylofosfiny w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-1, pionowej V-2 (według normy ISO 1210). Aby uzyskać podobne parametry ograniczenia palności polistyrenu w przypadku zastosowania samej trifenylofosfiny, konieczne jest jej użycie w ilości 15% wagowych w przeliczeniu na polistyren.P r x l a d VI. 25.3 g of methylene 4,4-bis (phenylisocyanate), 4.5 g of butane-1,4-diol, 2 g of poly (oxyethylene) glycol and 50 g of triphenylphosphine. The reaction was carried out with vigorous stirring until a temperature of 40 ° C was reached. Then it was slowly added dropwise to a 500 ml reactor equipped with a homogenizer, heating mantle, temperature controller, reflux condenser, inert gas supply, containing 200 g of water. The process was carried out for 60 minutes with the stirrer speed at 9500 rpm. The obtained product was filtered and dried in vacuo. Microcapsules with dimensions from 1 to 5 μm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into the aqueous suspension of styrene, in a proportion of 9% by weight of triphenylphosphine based on polystyrene, and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene with reduced flammability was characterized by the flammability parameter of horizontal FH-1 and vertical V-2 (according to the ISO 1210 standard). In order to obtain similar flame retardancy parameters for polystyrene when triphenylphosphine alone is used, it is necessary to use it in an amount of 15% by weight, based on polystyrene.
P r z y k ł a d VII. W reaktorze o pojemności 150 ml, wyposażonym w mieszadło mechaniczne, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego umieszczono 25,3 g 4,4'-bis(fenyloizocyjanianu) metylenu, 4,5 g butano-1,4-diolu, 20,2 g glikolu poli(oksyetylenowego) oraz 50 g fosforanu trifenylu. Reakcję prowadzono silnie mieszając aż do osiągnięcia temperatury 40°C. Następnie całość wkraplano powoli do reaktora pojemności 500 ml wyposażonego w homogenizator, czaszę grzejną, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego, zawierającego 200 g wody. Proces prowadzono przez 60 minut utrzymując obroty mieszadła na poziomie 9500 obr./min. Otrzymany produkt przesączono i suszono pod próżnią. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach odP r o x l a d VII. 25.3 g of methylene 4,4'-bis (phenylisocyanate), 4.5 g of butane-1,4-diol, 20 , 2 g of poly (oxyethylene) glycol and 50 g of triphenyl phosphate. The reaction was carried out with vigorous stirring until a temperature of 40 ° C was reached. Then it was slowly added dropwise to a 500 ml reactor equipped with a homogenizer, heating mantle, temperature controller, reflux condenser, inert gas supply, containing 200 g of water. The process was carried out for 60 minutes with the stirrer speed at 9500 rpm. The obtained product was filtered and dried in vacuo. Microcapsules with dimensions ranging from
PL 216 685 B1 do 5 μm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 9% wagowych fosforanu trifenylu w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-1, pionowej V-2 (według normy ISO 1210). Parametrów takich nie udaje się osiągnąć nawet przy zastosowaniu fosforanu trifenylu nawet w ilości 20% w przeliczeniu na polistyren.PL 216 685 B1 to 5 μm and white in color. The microcapsules were introduced into an aqueous suspension of styrene in a proportion of 9% by weight of triphenyl phosphate, based on polystyrene, and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene with reduced flammability was characterized by the flammability parameter of horizontal FH-1 and vertical V-2 (according to the ISO 1210 standard). Such parameters cannot be achieved even with the use of triphenyl phosphate, even in the amount of 20% in terms of polystyrene.
P r z y k ł a d VIII. W reaktorze o pojemności 150 ml, wyposażonym w mieszadło mechaniczne, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego umieszczono 25,3 g 4,4'-bis(fenyloizocyjanianu) metylenu, 4,5 g butano-1,4-diolu, 20,2 g glikolu poli(oksyetylenowego) oraz 50 g fosforanu tritolilu. Reakcję prowadzono silnie mieszając aż do osiągnięcia temperatury 40°C. Następnie całość wkraplano powoli do reaktora pojemności 500 ml wyposażonego w homogenizator, czaszę grzejną, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego, zawierającego 200 g wody. Proces prowadzono przez 60 minut utrzymując obroty mieszadła na poziomie 9500 obr./min. Otrzymany produkt przesączono i suszono pod próżnią. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 μm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 9% wagowych fosforanu tritolilu w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-3, pionowej V-2 (według normy ISO 1210). Aby uzyskać podobne parametry ograniczenia palności polistyrenu w przypadku zastosowania samego fosforanu tritolilu, nie poddanego mikrokapsułkowaniu, konieczne jest jego użycie w ilości 15% wagowych w przeliczeniu na polistyren.P r x l a d VIII. 25.3 g of methylene 4,4'-bis (phenylisocyanate), 4.5 g of butane-1,4-diol, 20 , 2 g of poly (oxyethylene glycol) and 50 g of tritolyl phosphate. The reaction was carried out with vigorous stirring until a temperature of 40 ° C was reached. Then it was slowly added dropwise to a 500 ml reactor equipped with a homogenizer, heating mantle, temperature controller, reflux condenser, inert gas supply, containing 200 g of water. The process was carried out for 60 minutes with the stirrer speed at 9500 rpm. The obtained product was filtered and dried in vacuo. Microcapsules with dimensions from 1 to 5 μm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into an aqueous suspension of styrene in a proportion of 9% by weight of tritolyl phosphate, based on polystyrene, and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene of limited flammability, characterized by the flammability parameter of horizontal FH-3, vertical V-2 (according to the ISO 1210 standard). In order to obtain similar flame retardancy parameters for polystyrene when using only non-microencapsulated tritolyl phosphate, it is necessary to use it in an amount of 15% by weight, based on polystyrene.
P r z y k ł a d IX. W reaktorze o pojemności 250 ml, wyposażonym w homogenizator, czaszę grzejną, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego umieszczono 1,1 g polialkoholu winylowego rozpuszczonego w 73,7 g wody. Następnie silnie mieszając do reaktora wkraplanoP r x l a d IX. 1.1 g of polyvinyl alcohol dissolved in 73.7 g of water were placed in a 250 ml reactor equipped with a homogenizer, heating mantle, temperature controller, reflux condenser, inert gas supply. Then, it was added dropwise to the reactor with vigorous stirring
22,2 g 2,6-diizocyjanianu tolilenu, 30 g trifenylofosfiny rozpuszczonej w 22,1 g toluenu. W dalszej kolejności dodano 25,5 g glikolu poli(oksyetylenowego) oraz 0,05 g dibutylodilaurynianu cyny. Po podniesieniu temperatury reakcji do 90°C stopniowo wkraplano 3,83 g dietylenoaminę. Syntezę prowadzono przez 2 godziny. Po ostudzeniu do temperatury pokojowej, produkt oddzielono przez odfiltrowanie i suszono w temperaturze 30°C. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 μm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 9% wagowych trifenylofosfiny w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-2, pionowej V-2 (według normy ISO 1210). Aby uzyskać podobne parametry ograniczenia palności polistyrenu w przypadku zastosowania samej trifenylofosfiny, nie poddanej mikrokapsułkowaniu, konieczne jest jej użycie w ilości 20% wagowych w przeliczeniu na polistyren.22.2 g of tolylene 2,6-diisocyanate, 30 g of triphenylphosphine dissolved in 22.1 g of toluene. Thereafter, 25.5 g of poly (oxyethylene glycol) and 0.05 g of tin dibutyldilaurate were added. After the reaction temperature was raised to 90 ° C, 3.83 g of diethyleneamine was gradually added dropwise. The synthesis was carried out for 2 hours. After cooling to room temperature, the product was separated by filtration and dried at 30 ° C. Microcapsules with dimensions from 1 to 5 μm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into the aqueous suspension of styrene, in a proportion of 9% by weight of triphenylphosphine based on polystyrene, and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene with reduced flammability was characterized by the flammability parameter of horizontal FH-2 and vertical V-2 (according to ISO 1210 standard). In order to obtain similar flame retardancy parameters for polystyrene, when non-microencapsulated triphenylphosphine alone is used, it is necessary to use 20% by weight, based on polystyrene.
P r z y k ł a d X. W reaktorze o pojemności 250 ml, wyposażonym w homogenizator, czaszę grzejną, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego umieszczono 1,1 g polialkoholu winylowego rozpuszczonego w 73,7 g wody. Następnie silnie mieszając do reaktora wkraplanoExample X. In a 250 ml reactor, equipped with a homogenizer, heating mantle, temperature controller, reflux condenser, inert gas supply, 1.1 g of polyvinyl alcohol dissolved in 73.7 g of water were placed. Then, it was added dropwise to the reactor with vigorous stirring
22,2 g 2,6-diizocyjanianu tolilenu, 51,6 g fosforanu trifenylu rozpuszczonego w 22,1 g toluenu. W dalszej kolejności dodano 25,5 g glikolu poli(oksyetylenowego) oraz 0,05 g dibutylodilaurynianu cyny. Po podniesieniu temperatury reakcji do 90°C stopniowo wkraplano 3,83 g dietylenoaminę. Syntezę prowadzono przez 2 godziny. Po ostudzeniu do temperatury pokojowej, produkt oddzielono przez odfiltrowanie i suszono w temperaturze 30°C. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 μm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 10% wagowych fosforanu trifenylu w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-2, pionowej V-2 (według normy ISO 1210). Aby uzyskać podobne parametry ograniczenia palności polistyrenu w przypadku zastosowania samego fosforanu trifenylu, nie poddanego mikrokapsułkowaniu, konieczne jest jego użycie w ilości 15% wagowych w przeliczeniu na polistyren.22.2 g of tolylene 2,6-diisocyanate, 51.6 g of triphenyl phosphate dissolved in 22.1 g of toluene. Thereafter, 25.5 g of poly (oxyethylene glycol) and 0.05 g of tin dibutyldilaurate were added. After the reaction temperature was raised to 90 ° C, 3.83 g of diethyleneamine was gradually added dropwise. The synthesis was carried out for 2 hours. After cooling to room temperature, the product was separated by filtration and dried at 30 ° C. Microcapsules with dimensions from 1 to 5 μm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into an aqueous suspension of styrene in a proportion of 10% by weight of triphenyl phosphate, based on polystyrene, and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene with reduced flammability was characterized by the flammability parameter of horizontal FH-2 and vertical V-2 (according to ISO 1210 standard). In order to obtain similar flame retardancy parameters for polystyrene, when non-microencapsulated triphenyl phosphate is used alone, it is necessary to use it in an amount of 15% by weight, based on polystyrene.
P r z y k ł a d XI. W reaktorze o pojemności 250 ml, wyposażonym w homogenizator, czaszę grzejną, kontroler temperatury, chłodnicę zwrotną, dopływ gazu obojętnego umieszczono 1,1 g polialkoholu winylowego rozpuszczonego w 73,7 g wody. Następnie silnie mieszając do reaktora wkraplanoP r z x l a d XI. 1.1 g of polyvinyl alcohol dissolved in 73.7 g of water were placed in a 250 ml reactor equipped with a homogenizer, heating mantle, temperature controller, reflux condenser, inert gas supply. Then, it was added dropwise to the reactor with vigorous stirring
22,2 g 2,6-diizocyjanianu tolilenu, 51,6 g fosforanu tritolilu rozpuszczonego w 22,1 g toluenu. W dalszej kolejności dodano 25,5 g glikolu poli(oksyetylenowego) oraz 0,05 g dibutylodilaurynianu cyny. Po podniesieniu temperatury reakcji do 90°C stopniowo wkraplano 3,83 g dietylenoaminę. Syntezę prowadzono przez 2 godziny. Po ostudzeniu do temperatury pokojowej, produkt oddzielono przez odfiltrowanie i suszono w temperaturze 30°C. Otrzymano mikrokapsułki o wymiarach od 1 do 5 μm i białym kolorze. Mikrokapsułki wprowadzono do suspensji wodnej styrenu, w proporcji 9% wagowych22.2 g of tolylene 2,6-diisocyanate, 51.6 g of tritolyl phosphate dissolved in 22.1 g of toluene. Thereafter, 25.5 g of poly (oxyethylene glycol) and 0.05 g of tin dibutyldilaurate were added. After the reaction temperature was raised to 90 ° C, 3.83 g of diethyleneamine was gradually added dropwise. The synthesis was carried out for 2 hours. After cooling to room temperature, the product was separated by filtration and dried at 30 ° C. Microcapsules with dimensions from 1 to 5 μm and white in color were obtained. The microcapsules were introduced into the aqueous suspension of styrene in a proportion of 9% by weight
PL 216 685 B1 fosforanu tritolilu w przeliczeniu na polistyren i prowadzono polimeryzację w znany sposób. Otrzymano polistyren o ograniczonej palności, charakteryzujący się parametrem palności poziomej FH-3, pionowej V-2 (według normy ISO 1210). Aby uzyskać podobne parametry ograniczenia palności polistyrenu w przypadku zastosowania samego fosforanu tritolilu, nie poddanego mikrokapsułkowaniu, konieczne jest jego użycie w ilości 15% wagowych w przeliczeniu na polistyren.Tritolyl phosphate was calculated as polystyrene and polymerization was carried out in a known manner. The obtained polystyrene of limited flammability, characterized by the flammability parameter of horizontal FH-3, vertical V-2 (according to the ISO 1210 standard). In order to obtain similar flame retardancy parameters for polystyrene when using only non-microencapsulated tritolyl phosphate, it is necessary to use it in an amount of 15% by weight, based on polystyrene.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390750A PL216685B1 (en) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | Polymeric microcapsules containing phosphorous compounds, process for the preparation thereof and their use as agents restricting the flammability of polystyrene bead |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390750A PL216685B1 (en) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | Polymeric microcapsules containing phosphorous compounds, process for the preparation thereof and their use as agents restricting the flammability of polystyrene bead |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL390750A1 PL390750A1 (en) | 2011-09-26 |
| PL216685B1 true PL216685B1 (en) | 2014-05-30 |
Family
ID=44675191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL390750A PL216685B1 (en) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | Polymeric microcapsules containing phosphorous compounds, process for the preparation thereof and their use as agents restricting the flammability of polystyrene bead |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL216685B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109705403A (en) * | 2019-01-11 | 2019-05-03 | 云南江磷集团股份有限公司 | Melamine cyanurate microencapsulation Red Phosphorus Flame Retardant and preparation method thereof |
-
2010
- 2010-03-17 PL PL390750A patent/PL216685B1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109705403A (en) * | 2019-01-11 | 2019-05-03 | 云南江磷集团股份有限公司 | Melamine cyanurate microencapsulation Red Phosphorus Flame Retardant and preparation method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL390750A1 (en) | 2011-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101783664B1 (en) | Novel Synthesis and Flame Retardant Applications | |
| CN101376812B (en) | Kernel-shell type silicon-containing synergistic flame retardant and preparation thereof | |
| US11692077B2 (en) | Polymer composition containing a phosphonate flame retardant | |
| EP2609173B1 (en) | Flame protection agent compositions containing triazine intercalated metal phosphates | |
| CN105175777B (en) | It is a kind of for phosphorus nitrogen concerted reaction type fire retardant of polyurethane and its preparation method and application | |
| CN109400957B (en) | Alkaloid phosphate flame retardant and preparation method thereof | |
| CN101376811A (en) | Polyurethane microcapsulated inorganic phosphonium flame retardant and preparation thereof | |
| CN105061711B (en) | A kind of end group is DOPO type reactive flame retardants of epoxy radicals and its preparation method and application | |
| CN105683337A (en) | Flame retardant and flame retardant polyurethane resin composition | |
| CN112940475B (en) | Flame-retardant composite material and preparation method thereof | |
| EP2956491B1 (en) | Duromer, production method, use and compositions | |
| US20040039085A1 (en) | Acid-methylol compound reaction products for flame resistance | |
| JP2014047342A (en) | Microencapsulated flame retardant and flame resistant resin composition containing the same | |
| CN105367604A (en) | Phosphorus-nitrogen-containing star-type charring agent and preparation method thereof | |
| PL216685B1 (en) | Polymeric microcapsules containing phosphorous compounds, process for the preparation thereof and their use as agents restricting the flammability of polystyrene bead | |
| US7132466B2 (en) | Halogen-free flame retardant compounds | |
| US8859643B2 (en) | Encapsulated flame retardants for polymers | |
| EP2699582B1 (en) | Ammonium salts of dopo-oh | |
| DE10126718A1 (en) | Phosphorus nitrogen condensate, process for its production and its use as a flame retardant | |
| JP2001106926A (en) | Flame-retardant auxiliary comprising polyamine- polyisocyanate cross-linked product, flame-retardant composition and flame-retardant resin composition compounded with the same | |
| Palve et al. | Recent Developments in Nitrogen-and Phosphorous-Based Flame Retardants for Polyurethanes | |
| US20230331986A1 (en) | Meltable intumescent flame retardant compositions | |
| KR20030091136A (en) | Non-halogen fire retardant material and method thereof | |
| CA1166795A (en) | Flame retardant polymeric compounds | |
| JP2918127B2 (en) | Method for producing fine particles of type II ammonium polyphosphate |