PL216896B1 - Zastosowanie dibromosalicylanu glinu, sposób wytwarzania organicznych tworzyw sztucznych oraz kompozycja obniżająca palność do ich wytwarzania - Google Patents

Zastosowanie dibromosalicylanu glinu, sposób wytwarzania organicznych tworzyw sztucznych oraz kompozycja obniżająca palność do ich wytwarzania

Info

Publication number
PL216896B1
PL216896B1 PL395936A PL39593611A PL216896B1 PL 216896 B1 PL216896 B1 PL 216896B1 PL 395936 A PL395936 A PL 395936A PL 39593611 A PL39593611 A PL 39593611A PL 216896 B1 PL216896 B1 PL 216896B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
aluminum
mass
parts
dibromosalicylate
styrene
Prior art date
Application number
PL395936A
Other languages
English (en)
Other versions
PL395936A1 (pl
Inventor
Jana Marelová
Monika Möbiusová
Original Assignee
Synthos Spółka Akcyjna
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 Synthos Spółka Akcyjna filed Critical Synthos Spółka Akcyjna
Priority to PL395936A priority Critical patent/PL216896B1/pl
Priority to PCT/PL2012/050027 priority patent/WO2013022361A1/en
Priority to EP12772537.2A priority patent/EP2742091B1/en
Publication of PL395936A1 publication Critical patent/PL395936A1/pl
Publication of PL216896B1 publication Critical patent/PL216896B1/pl

Links

Classifications

    • 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
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • 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
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0052Organo-metallic compounds
    • 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
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141Hydrocarbons
    • 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
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16Making expandable particles
    • C08J9/20Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent
    • 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
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/224Surface treatment
    • 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
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228Forming foamed products
    • C08J9/232Forming foamed products by sintering expandable particles
    • 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
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene

Description

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie dibromosalicylanu glinu do wytwarzania organicznych tworzyw sztucznych cechujących się dobrą izolacyjnością termiczną i obniżoną palnością. Szczególnym aspektem wynalazku jest sposób produkcji ekspandowalnych tworzyw sztucznych na bazie polimerów aromatycznych związków winylowych (polistyrenowych), pozwalających na uzyskanie polepszonych właściwości użytkowych produktów otrzymywanych z ich postaci spienionej oraz kompozycja opóźniająca palenie przeznaczona do wytwarzania takich materiałów i produktów.
Rozwój technologiczny w przeciągu ostatniego stulecia doprowadził do zastosowania polimerów syntetycznych na bazie węgla do produkcji przedmiotów codziennego użytku dla gospodarstw domowych i instytucji publicznych. Pianki polimerów aromatycznych związków winylowych sprawdzają się dziś bardzo dobrze, przede wszystkim jako izolacje cieplne budynków, o współczynniku przewodzenia ciepła 0,030 - 0,045 W/m.K (w zależności od gęstości objętościowej pianki i zawartości dodatków). Wysoki stopień palności tych materiałów oznacza, że ich obecność mogłaby stwarzać zagrożenie, w szczególności w sytuacjach, gdy z użytkowaniem danego przedmiotu wiąże się wysokie ryzyko zapłonu. Istnieje wiele norm określających wymogi bezpieczeństwa przeciwpożarowego mieszkań, elementów wyposażenia elektrycznego, aranżacji wnętrz mieszkań i samochodów. Osiągnięcie wymaganych standardów bezpieczeństwa pożarowego (najczęściej norma EN 13 501-1, klasa E lub norma DIN 4102, B2) często wymaga zastosowania tzw. opóźniaczy palenia (FR).
Znany jest dwustopniowy proces produkcji pianek polimerów aromatycznych związków winylowych (polistyrenowych), w którym krok pierwszy obejmuje przygotowanie cząstek (granulek) w procesie polimeryzacji suspensyjnej styrenu (w zawiesinie), gdzie porofor jest równomiernie rozproszony. W kroku drugim z granulek zostaje uformowana pianka (EPS, ang. expanded polystyrene foam). W procesie tym opóźniacz palenia zostaje wkomponowany w mieszaninę podlegającą reakcji w trakcie polimeryzacji.
Do najczęściej stosowanych opóźniaczy palenia polimerów aromatycznych związków winylowych (polistyrenowych) należą opóźniacze na bazie związków halogenowych. Niezbędna ilość opóźniacza palenia zależy od jego skuteczności i waha się od 0,5 do 1%. Prawie wszystkie opóźniacze palenia obniżają wartości Tg polistyrenu, co przekłada się na spadek wytrzymałości cieplnej pianki. Wpływ ten często bywa kompensowany dodatkiem związków tworzących struktury usieciowane, takich jak diwinylobenzen. Niektóre opóźniacze palenia wykazują również tendencje do obniżania masy molowej polistyrenu. Ponieważ pianka polistyrenowa jest poddawana obróbce w niższych temperaturach, można wykorzystać do tych celów związki alifatyczne zawierające brom. Użytecznymi dodatkami stosowanymi do uszlachetniania EPS okazały się eter pentabromofenylo-2,3-dibromopropylu, eter bis(2,3-dibromopropylu) tetrabromobisfenol A oraz tetrabromoftalan bis(2,3-dibromopropylu). Zazwyczaj najczęściej stosowanym opóźniaczem palenia EPS przeznaczonego do produkcji płyt izolacyjnych jest 1,2,5,6,9,10-heksabromocyklododekan (HBCD) z uwagi na konieczność spełnienia krajowych norm ochrony pożarowej w budownictwie. Zagrożeniem dla możliwości dalszego stosowania tego opóźniacza palenia będzie uznanie go za substancję toksyczną dla środowisk wodnych oraz o wysokim potencjale bioakumulacyjnym.
Pomimo opisanych powyżej rozwiązań należy uznać, że łatwopalność tworzyw sztucznych jest ciągle istotnym problemem technicznym wymagającym lepszego rozwiązania. W szczególności pożądane jest dostarczenie nowych substancji i/lub ich kompozycji, które nadawały się do obniżania palności organicznych tworzyw sztucznych, zwłaszcza EPS. W przypadku EPS pożądane jest również uniknięcie niepożądanego pogorszenia właściwości mechanicznych tworzywa, które występuje w przypadku stosowania znanych substancji uszlachetniających. Należy również obniżyć toksyczność uszlachetnionych tworzyw. Nieoczekiwanie wskazany problem techniczny został rozwiązany w niniejszym wynalazku. Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie dibromosalicylanu glinu (Al-diBr-Sal), sposób wytwarzania organicznych tworzyw sztucznych oraz kompozycja obniżająca palność do ich wytwarzania.
Podstawą ujawnionego wynalazku jest zastosowanie związku dibromosalicylanu glinu jako dodatku wprowadzanego bezpośrednio do zawiesiny w polimeryzacji wytwarzanego organicznego tworzywa sztucznego, w szczególności polimeryzacji suspensyjnej styrenu ekspandowalnego, w celu polepszenia jego właściwości termoizolacyjnych oraz obniżenie jego palności.
Dibromosalicylan glinu może być w ten sposób wykorzystywany zgodnie z wynalazkiem do uszlachetniania następujących organicznych tworzyw sztucznych: polistyrenu i kopolimerów styrenu
PL 216 896 B1 z dienami lub monomerami akrylowymi, na przykład kopolimeru styrenu i butadienu, styrenu i metakrylanu, czy styrenu i bezwodnika maleinowego. Dibromosalicynian glinu może być stosowany jako nowy związek obniżający palność spienialnego polistyrenu (EPS), który produkuje się metodą polimeryzacji suspensyjnej, przy czym związek ten wprowadza się do procesu w postaci zdyspergowanej w styrenie lub mieszaninie styrenu i komonomerów. Właściwości fizyczne, w szczególności parametry mechaniczne pianek polistyrenu formowanych w procesie wytłaczania z dodatkiem nowego opóźniacza palenia, tj. dibromosalicynianu glinu, mogą być polepszone przez wymieszanie polistyrenu z innymi polimerami o właściwościach termoplastycznych, które są mieszalne z polistyrenem lub mieszalne w wyniku zastosowania tzw. kompatybilizatora. Można stosować następujące polimery: poliamid (PA), polietylen (PE), polipropylen (PP), poli(metakrylan metylu) (PMM), poliwęglan (PC), poli(tereftalan etylenowy) (PET), poli(tereftalan butylenowy) (PBT), polieterosulfon (PES), polieteroketon (PEK) lub polifenyloeter (PPE), w zawartości wagowej w stosunku do polistyrenu w przedziale od 1 do 99%.
Kolejną zaletą stosowania tego surowca jest jego niższa toksyczność dla środowiska w odróżnieniu od obecnie stosowanych opóźniaczy palenia.
Szczególny aspekt wynalazku odnosi się do produkcji granulatu polistyrenu ekspandowalnego metodą suspensyjnej polimeryzacji styrenu z ewentualnym dodatkiem innych komonomerów takich jak α-metylostyren, alkilowane lub halogenowane monomery styrenu na jądrze benzenowym, akrylonitryl, estry kwasu akrylowego, metakrylowego, maleinowego z alkoholami o 2 do 6 atomów C oraz z udziałem jednego lub kilku nadtlenowych inicjatorów organicznych dodawanych w ilościach od 0,10 do 1,4, preferencyjnie 0,20 do 0,60 części masowych w przeliczeniu na monomer, o okresie połowicznego rozpadu wynoszącym jedną godzinę w temperaturze od 80 do 130°C. Równocześnie z tymi inicjatorami nadtlenowymi można zastosować inne znane inicjatory polimeryzacji rodnikowej, np. azo-bis-izobutyronitryl lub 2,3-dimetylo-2,3-difenylobutan.
Można również w celu polepszenia charakterystyk obróbki materiałów zdecydować się na dodatek monomeru z minimalnie dwoma wiązaniami podwójnymi zdolnymi do polimeryzacji rodnikowej
-3 -2 w ilości od 10-3 do 10-2 części masowych w przeliczeniu na monomer (EP 0488040 A).
W celu zapewnienia stabilności zawiesiny postępując zgodnie z procedurą według wynalazku można użyć znanych substancji takich jak stabilizatory koloidalne rozpuszczalne w wodzie, jak np.
poIi(alkohol winylowy), pochodne celulozy, pirolidon poliwinylu itd. lub stabilizatory nieorganiczne, nierozpuszczalne w wodzie jak np. wodorotlenek magnezu, fosforan wapnia lub magnezu, bentonit, siarczan baru itd.
Dystrybucją masy cząsteczkowej w matrycy polimerowej można w dużej mierze sterować przy pomocy ilości dodanych inicjatorów, temperaturą polimeryzacji, składem chemicznym poroforu, jego dodawaniem na różnych etapach procesu polimeryzacji, dodatkiem popularnych regulatorów masy cząsteczkowej takich jak np. merkaptany, dimer α-metylostyrenu, bromek węgla lub 2,6-di-tert-butyloparakrezol. Jako porofory można zastosować od 3 do 11% wagowych nasyconych węglowodorów alifatycznych lub cyklicznych jak np. n-butan, izobutan, n-pentan, izopentan, cyklopentan lub mieszaninę heksanów, przy czym preferowana jest mieszanina n-pentanu z dodatkiem maksymalnie 30% wagowych izopentanu.
Aby zapewnić gaśnięcie ekspandowalnego polistyrenu zastosowano dodatek dibromosalicylanu glinu o stężeniu maksymalnym 5% masowych (w przeliczeniu na styren), natomiast w celu polepszenia jego gaśnięcia i obniżenia ilości dodatku substancji gaszącej w polimerze dodano substancje o działaniu synergicznym (nadtlenek dikumylu, 2,3-dimetylo-2,3-difenylobutan). Zastosowany dibromosalicylan glinu powinien zawierać minimalnie 43% związanego bromu, natomiast zawartość popiołu nie powinna przekraczać 10%, przy średniej wielkości cząsteczek d50 w zakresie od 0,5 do 15 mikrometrów, natomiast d50 nie powinno przekroczyć wartości 100 mikrometrów. Otrzymany materiał spełnia wymagania określone w normie DIN 4102, B2 dla palności pian polimerowych, a jego współczynnik przewodzenia ciepła λ, w zależności od zastosowanego stężenia dibromosalicylanu glinu osiąga wartości od 32 do 35 mW/m.K.
Ponadto można zastosować inne substancje pomocnicze, takie jak na przykład woski polietylenowe, polimery olefinowe o różnych masach cząsteczkowych, amidy kwasów tłuszczowych, pigmenty, wypełniacze nieorganiczne i organiczne oraz substancje podwyższające odporność cieplną produktów piankowych, jak np. spolimeryzowane alkilowane 1,4-fenyloetery lub spolimeryzowane 1,4-fenylosulfidy.
PL 216 896 B1
W celu lepszego zilustrowania jego istoty, wybrane realizacje zastrzeganego wynalazku zostały omówione w poniższych przykładach, które nie powinny być jednak utożsamiane z jego pełnym zakresem.
P r z y k ł a d 1. Sposób otrzymywania dibromosalicylanu glinu
Dibromosalicylan glinu (Al-diBr-Sal) jako nowy związek uniepalniający tworzyw organicznych może być otrzymywany w procesie dwuetapowym lub trójetapowym, w formie mono lub dwuzasady: C6H2Br2OHCOOAl(OH)2. W etapie pierwszym otrzymuje się kwas dibromosalicylowy na drodze reakcji kwasu salicylowego z bromem (reakcja bromowania w pozycji orto i para).
C6H4OH(COOH) + Br2 Ca^BfoOHCCOOH)
Drugim etapem jest reakcja zobojętniania kwasu dibromosalicylowego wodorotlenkiem glinu. W reakcji kwasu dibromosalicylowego i wodorotlenku glinu powstaje stechiometryczna mieszanina dwóch zasad: mono i dwuzasady dibromosalicynianu glinu o wzorze C6H2Br2OHCOOAl(OH)2. Teoretyczny skład mieszaniny to 45% dwuzasady i 55% monozasady dibromosalicynianu glinu.
Otrzymana mieszanina ma postać białego proszku, składającego się z cząstek o wymiarach 30 pm. W etapie trzecim substancję poddaje się mieleniu w pulweryzatorze do uzyskania wymiaru cząstek w zakresie od 1 do 10 pm. Dodatkowo dibromosalicylan glinu można poddać obróbce powierzchniowej przy pomocy plazmy w celu zwiększenia jego hydrofobowości.
P r z y k ł a d 2. Kompozycja uszlachetniająca EPS
W celu uzyskania EPS o obniżonej palności oraz zachowanych właściwościach mechanicznych można stosować jedną z poniższych dwóch kompozycji, przy czym składniki wprowadza się w pierwszym etapie polimeryzacji. Kompozycja 1
Składnik Ilość dibromosalicylan glinu - 2,0 nadtlenek dikumylu - 0,63
Kompozycja 2
Składnik Ilość dibromosalicylan glinu - 3,0
2,3-dimetylo-2,3-difenylobutan - 0,63
P r z y k ł a d 3. Produkcja EPS sposobem według wynalazku
Do reaktora ciśnieniowego ze stali nierdzewnej stopniowo dodawano, stale mieszając, następujące składniki:
2,90 kg styrenu
5,50 części masowych 5% roztworu wodnego poli(alkoholu winylowego) (PVA)
2,00 części masowych dibromosalicylanu glinu (Al-diBr-Sal)
0,63 części masowych nadtlenku dikumylu (DCP)
0,10 części masowych wosku polietylenowego
0,15 części masowych tert-butylo-2-etyloheksylo-peroksydiwęglanu.
5,5 kg wody demineralizowanej (dawkowanej podczas różnych konwersji monomeru), następnie zawartość reaktora podgrzano do 90°C, i dodano 0,30 części masowych nadtlenku dibenzylu na 100 części masowych styrenu i 0,10 części masowych.
Po 4-5 godzinach polimeryzacji do zamkniętego reaktora dodano 9 części masowych frakcji pentanowej o następującym składzie: 85% masowych n-pentanu, 15% masowych izopentanu. Kontynuowano proces jeszcze przez 1 godzinę w temperaturze 90°C, a następnie temperaturę polimeryzacji płynnie podnoszono w przeciągu 1 godziny do wartości 120°C i kontynuowano proces w tej temperaturze przez kolejne 3 godziny.
Po schłodzeniu zawiesinę polistyrenu przepłukano wodą, odwirowano i wysuszono w temperaturze pokojowej w warunkach laboratoryjnych.
Przed spienianiem wstępnym suche granulki odwirowano wydzielając z nich frakcję od 0,9 do 1,8 mm, następnie poddane modyfikacji powierzchniowej przy użyciu 0,30% masowych monostearynianu gliceryny i w laboratoryjnym urządzeniu do spieniania wstępnego, wstępnie spienione do gęsto3 ści od 15 do 20 kg/m3. Po odleżeniu około 24 godzin w temperaturze pokojowej materiał umieszczono w formie o wymiarach 320 x 400 x 120 mm, formując z niego odpowiednie bloki przy zastosowaniu uderzenia parowego 0,6 i 0,8 MPa. Zawartość poroforu i styrenu resztkowego określono przy pomocy chromatografii gazowej. Analizę granulometryczną granulek polimeru w celu określenia ich średniej
PL 216 896 B1 wielkości przeprowadzono przy pomocy separacji suchych granulek z 2 próbek pobranych podczas odbioru zawiesiny z reaktora.
Masę cząsteczkową określono przy pomocy chromatografii żelowej.
Zawartość bromu w polimerze określono metodą fluorescencyjnej spektrometrii rentgenowskiej.
Zawartość przedmiotowego dodatku określono metodą pośrednią przez pomiar ilości kwasu salicylowego z zastosowaniem chromatografii cieczowej. Wielkości wstępnie spienionych cząstek określono przy użyciu mikroskopu optycznego.
Ocenę palności ekspandowanego polistyrenu przeprowadzono zgodnie z normą DIN 4102, B2.
Wytrzymałość na ściskanie przy 10% deformacji (EN 826), wytrzymałość na zginanie (EN 12 089), współczynnik przewodzenia ciepła (EN 12 667).
Właściwości produktu przedstawiono w tabelach 1 i 2.
P r z y k ł a d 4.
Wyprodukowano granulat polistyrenu ekspandowalnego, w sposób opisany powyżej, w przykładzie nr 3, z tą różnicą, że stężenie dibromosalicylanu glinu wynosiło 2,5 części masowych, a polimeryzację suspensyjną przeprowadzono z 40% konwersją. Stabilność zawiesiny modulowano poprzez dodanie 0,14 części masowych peroksydisiarczanu potasu. Właściwości produktu przedstawiono w tabelach 1 i 2.
P r z y k ł a d 5.
Wyprodukowano granulat polistyrenu ekspandowalnego, w sposób opisany powyżej, w przykładzie nr 3, z tą różnicą, że stężenie dibromosalicylanu glinu wynosiło 3,0 części masowych, a polimeryzację suspensyjną przeprowadzono z 40% konwersją. Stabilność zawiesiny modulowano poprzez dodanie 0,10 części masowych peroksydisiarczanu potasu a jako stabilizatora zawiesiny użyto fosforanu wapnia.
Właściwości produktu przedstawiono w tabelach 1 i 2.
P r z y k ł a d 6.
Wyprodukowano granulat polistyrenu ekspandowalnego, w sposób opisany powyżej, w przykładzie nr 3, z tą różnicą, że stężenie dibromosalicylanu glinu wynosiło 2,5 części masowych, a materiał poddano obróbce powierzchniowej przy użyciu plazmy. Jako czynnik synergiczny zastosowano 2,3-dimetylo-2,3-difenylobutan. Polimeryzację suspensyjną przeprowadzono z 40% konwersją. Stabilność zawiesiny modulowano poprzez dodanie 0,12 części masowych peroksydisiarczanu potasu. Właściwości produktu przedstawiono w tabelach 1 i 2.
T a b e l a 1
Podstawowe właściwości ziarna polistyrenu, które otrzymano w procesie polimeryzacji suspensyjnej z dodatkiem dibromosalicylanu glinu według przykładów 1-4
Nazwy zastosowanych dodatków Części masowych Zawartość dodatków * Zawartość bromu O LO Ό $ Styren resztkowy ** Zawartość poroforu Wielkość komórek ***
% % mm kg/mol ppm % μm
Al-diBr-Sal/DCP 2,0/0,63 1,49 0,59 0,62 200 810 5,9 10-210
Al-diBr-Sal/DCP 2,5/0,63 1,85 0,91 0,83 173 420 6,12 10-230
Al-diBr-Sal/DCP 3,0/0,45 2,46 1,05 1,02 161 770 5,7 10-250
Al-diBr-Sal/Pergasafe FR 2,5/0,63 2,05 0,87 0,89 177 800 5,5 10-320
Wyjaśnienia do tabeli: * Zawartość dodatku - stężenie stwierdzone w gotowym polimerze ** Styren resztkowy - zawartość resztkowa monomeru po zakończeniu polimeryzacji *** Wielkość cząstek - mierzono w cząstkach polistyrenu po spienianiu
PL 216 896 B1
T a b e l a 2
Żądane i osiągnięte właściwości fizyczne pianek polistyrenowych (EPS) według normy PLN EN 13 163, które otrzymano metodą spieniania i następnie termoformowania
Właściwość/Norma Jednostka Żądana wartość gęstości nasypowej (GN) = 20 g/l Żądana wartość gęstości nasypowej (GN) = 16 g/l Osiągnięta wartość gęstości nasypowej (GN)
Wytrzymałość na ściskanie przy 10% deformacji według EN 826 kPa >100 >70 128/GN20 104/GN17
Wytrzymałość na zginanie według EN 12 089 kPa >150 > 115 274/GN21 269/GN18
Zmiany wymiarowe % <-3 <-3 -2,6/GN23 -3,1/GN21
Palność według DIN 4102B2 spełnia spełnia Nie spełnia * Spełnia
Współczynnik przewodzenia ciepła według EN 12 667 mW/m.K <37 <40 32,8/GN26 32,7/GN20
Wyjaśnienia do tabeli: * podczas testu palności dwie spośród pięciu próbek nie spełniły wymogu - płomień przekroczył granicę 15 cm
P r z y k ł a d 7.1 i 7.2. Granulowany polistyren EPS, otrzymywany w procesie wytłaczania. Proces produkcji granulowanego EPS prowadzi się w zakresie temperatur 150-250°C. Dibromosalicylan glinu dozuje się w zakresie od 1 do 15% wagowych. Jako synergetyk stosuje się 2,3-dimetylo-2,3-difenylobutan w przedziale dozowania od 1 do 10%.
P r z y k ł a d 8. Polimery inne niż polistyren uszlachetnione dibromosalicylanem glinu.
Poliolefiny, np. polipropylen uszlachetnia się przez dodatek dibromosalicynianu glinu w procesie wytłaczania, w zakresie dozowania od 1 do 40% wagowych. Proces wytłaczania prowadzi się w zakresie temperatur od 140-250°C.
P r z y k ł a d 9. Mieszaniny polimerowe polistyrenu i innych polimerów uszlachetnione dibromosalicylanem glinu.
Mieszaniny polistyrenu z poliolefinami, np. polipropylenem uszlachetnia się przez dodatek dibromosalicynianu glinu w procesie wytłaczania, w zakresie dozowania od 1 do 40% wagowych. Proces wytłaczania prowadzi się w zakresie temperatur 150-250°C.
T a b e l a 3
Przykładowe składy granulowanego tworzywa EPS otrzymanego w procesie wytłaczania oraz polipropylenu i mieszaniny polistyrenu i polipropylenu.
Mw Przykład 7.1 Przykład 7.2 Przykład 8 Przykład 9
g/mol %
Polipropylen 200 000 85 40
GPPS Krasten® 220 000 91 91,5 50
Sadza N-990 5 5
Pentan 6,8 6,7
Al-diBr-Sal (d50=1,02 pm) 4 3 15 10
Synergetyk (bikumyl) - 0,5
Gęstość pianki (kg/m3) 19,6 20,1 20,00 21,00
DIN 4102 B2 spełnia spełnia spełnia spełnia
PL 216 896 B1

Claims (11)

1. Zastosowanie dibromosalicylanu glinu do wytwarzania trudnopalnych organicznych tworzyw sztucznych.
2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wytwarzanym tworzywem sztucznym jest tworzywo wybrane z grupy obejmującej: polistyren, kopolimer styrenu z dienami lub monomerami akrylowymi, kopolimer styrenu i butadienu, kopolimer styrenu i metakrylanu lub kopolimer styrenu i bezwodnika maleinowego.
3. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że w przypadku wytwarzania polimerów aromatycznych związków winylowych, zwłaszcza polistyrenowych, stosuje się dodatkowo związek wybrany z grupy obejmującej: nadtlenek dikumylu lub 2,3-dimetylo-2,3-difenylobutan.
4. Kompozycja do obniżania palności EPS, znamienna tym, że zawiera dibromosalicylan glinu w ilości od 1 do 15 części masowych na 100 części masowych polimeru.
5. Kompozycja według zastrz. 4, znamienna tym, że dodatkowo zawiera związek wybrany z grupy obejmującej: nadtlenek dikumylu lub 2,3-dimetylo-2,3-difenylobutan, korzystnie w ilości od 0,1 do 5 części masowych na 100 części masowych monomeru.
6. Sposób produkcji trudnopalnych spienialnych tworzyw sztucznych, znamienny tym, że
a) otrzymuje się wodną zawiesinę zawierającą: monomer styrenu, poli(alkohol winylowy), wodę, stabilizator zawiesiny oraz składnik obniżający palność,
b) prowadzi się polimeryzację suspensyjną styrenu poprzez dodanie nadtlenku dibenzylu i peroksydisiarczanu potasu, korzystnie w temperaturze około 90°C przez około od 4 do 5 godzin,
c) dodaje się frakcję pentanową zawierającą n-pentan i izopentan i kontynuuje polimeryzację przez około godzinę w tej samej temperaturze, a następnie podnosi się stopniowo temperaturę do około 120°C i kontynuuje proces przez około 3 do 4 godzin,
d) uzyskaną zawiesinę schładza się, przepłukuje wodą, odwirowuje i suszy, i ewentualnie poddaje się modyfikacji powierzchniowej przy użyciu 0,30% masowych monostearynianu gliceryny,
e) uzyskane granulki polistyrenu, korzystnie w rozmiarach od 0,9 do 1,8 mm, poddaje się 3 spienianiu wstępnemu do gęstości od 15 do 20 kg/m3,
f) w razie potrzeby formuje się bloki tworzywa przy zastosowaniu uderzenia parowego 0,6 i 0,8 MPa, przy czym jako składnik obniżający palność stosuje się dibromosalicylanu glinu w ilości od 1 do 6 części masowych, korzystnie od 2,0 do 3,5 części masowych na 100 części masowych użytego monomeru.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że dibromosalicylan glinu stosuje się wraz ze związkiem wybranym z grupy obejmującej: nadtlenek dikumylu lub 2,3-dimetylo-2,3-difenylobutan, korzystnie w ilości od 0,1 do 5 części masowych na 100 części masowych monomeru.
8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że polimeryzację suspensyjną z dodatkiem wody przeprowadza się z konwersją monomeru, która nie przekracza 40%.
9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosowany dibromosalicylan glinu ma średnią wielkość cząstek d50 w zakresie od 0,5 do 15 mikrometrów, z przewagą cząstek w zakresie od 1 do 10 mikrometrów, a d90 nie przekracza 30 mikrometrów.
10. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że dibromosalicylan glinu poddaje się wcześniej obróbce powierzchniowej przy pomocy plazmy w celu zwiększenia jego hydrofobowości.
11. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że dozowanie dibromosalicylanu glinu w procesie wytłaczania pianek polistyrenowych prowadzi się w zakresie od 1 do 15% wagowych, przy czym korzystnie stosuje się temperaturę procesu w zakresie od 100 do 250°C.
PL395936A 2011-08-11 2011-08-11 Zastosowanie dibromosalicylanu glinu, sposób wytwarzania organicznych tworzyw sztucznych oraz kompozycja obniżająca palność do ich wytwarzania PL216896B1 (pl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395936A PL216896B1 (pl) 2011-08-11 2011-08-11 Zastosowanie dibromosalicylanu glinu, sposób wytwarzania organicznych tworzyw sztucznych oraz kompozycja obniżająca palność do ich wytwarzania
PCT/PL2012/050027 WO2013022361A1 (en) 2011-08-11 2012-08-10 The use of aluminium dibromosalicylate, a process for preparing non-flammable organic plastics, and a flame retardant composition for its preparation
EP12772537.2A EP2742091B1 (en) 2011-08-11 2012-08-10 The use of aluminium dibromosalicylate, a process for preparing non-flammable organic plastics, and a flame retardant composition for its preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395936A PL216896B1 (pl) 2011-08-11 2011-08-11 Zastosowanie dibromosalicylanu glinu, sposób wytwarzania organicznych tworzyw sztucznych oraz kompozycja obniżająca palność do ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL395936A1 PL395936A1 (pl) 2013-02-18
PL216896B1 true PL216896B1 (pl) 2014-05-30

Family

ID=47018439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL395936A PL216896B1 (pl) 2011-08-11 2011-08-11 Zastosowanie dibromosalicylanu glinu, sposób wytwarzania organicznych tworzyw sztucznych oraz kompozycja obniżająca palność do ich wytwarzania

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2742091B1 (pl)
PL (1) PL216896B1 (pl)
WO (1) WO2013022361A1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL423960A1 (pl) * 2017-12-19 2019-07-01 Gm Color Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Kompozycja polimerowa o obniżonej palności na bazie poliolefin

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4038043A1 (de) 1990-11-29 1992-06-04 Basf Ag Expandierbare styrolpolymerisate
US5300389A (en) * 1992-11-19 1994-04-05 Xerox Corporation Toner compositions with halogenated aluminum salicylic acid complex charge enhancing additives
US6340713B1 (en) * 1997-05-14 2002-01-22 Basf Aktiengesellschaft Expandable styrene polymers containing graphite particles
US20080300328A1 (en) * 2007-04-25 2008-12-04 Dow Global Technologies Inc. Process for the Preparation of Expandable Polystyrene Beads
EP2274369B2 (de) * 2008-05-02 2023-03-29 Basf Se Ps-schaumstoffe mit geringem metallgehalt

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL423960A1 (pl) * 2017-12-19 2019-07-01 Gm Color Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Kompozycja polimerowa o obniżonej palności na bazie poliolefin

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013022361A1 (en) 2013-02-14
EP2742091B1 (en) 2015-11-04
EP2742091A1 (en) 2014-06-18
PL395936A1 (pl) 2013-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2526549C2 (ru) Композиция на основе вспениваемых винилароматических полимеров с улучшенной теплоизоляционной способностью, способы ее получения и вспененное изделие, полученное из этой композиции
KR20120107114A (ko) 난연성 중합체 발포체
CA2434051A1 (en) Expandable styrene polymers containing carbon particles
KR20120022843A (ko) 난연성 발포 스티렌계 수지 입자 및 그 제조방법
WO2008061678A2 (en) Expandable vinyl aromatic polymers with enhanced heat insulation and process for the preparation thereof
JP2009138146A (ja) 発泡性樹脂粒子及びこの製造方法並びに発泡成形体
MX2015002079A (es) Composiciones polimericas concentradas de polimeros y / o copolimeros aromaticos de vinilo.
WO2015097106A1 (en) Combination of a mineral component with carbon black and its use for decreasing the thermal conductivity of vinyl aromatic polymer
CN109415527B (zh) 具有自熄性质和改进的可加工性的包含芳族乙烯基聚合物的可膨胀组合物
US20100004348A1 (en) Expandable styrene polymers and foams with decreased water absorption
JP6055687B2 (ja) 難燃性スチレン系樹脂粒子、発泡性粒子、発泡粒子及び発泡成形体
PL216896B1 (pl) Zastosowanie dibromosalicylanu glinu, sposób wytwarzania organicznych tworzyw sztucznych oraz kompozycja obniżająca palność do ich wytwarzania
JP4007738B2 (ja) 発泡性熱可塑性共重合体粒子
EP2619263B2 (en) Compositions of self-extinguishing expandable vinyl aromatic (co) polymers and process for their preparation
ES2652112T3 (es) Composiciones de polímeros aromáticos vinílicos expansibles y proceso para su preparación
KR102119032B1 (ko) 발포성 수지 조성물, 이를 이용한 발포체 및 제조방법
RU2786430C2 (ru) Вспениваемые композиции, содержащие винилароматические полимеры, имеющие самогасящие свойства и улучшенную обрабатываемость
KR100876211B1 (ko) 레진으로 코팅된 판상형 활석을 포함하는 발포성폴리스티렌 비드 및 그 제조 방법
JP2004018782A (ja) 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子
MX2012002778A (es) Proceso para la preparacion de polimeros aromaticos de vinilo expandibles con una conductividad termica reducida por polimerizacion en suspension.
JP2010084011A (ja) 難燃性発泡性ポリスチレン系樹脂粒子