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 wytwarzaniaInfo
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
- C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0014—Use of organic additives
- C08J9/0052—Organo-metallic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/12—Working-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
- C08J9/14—Working-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
- C08J9/141—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/16—Making expandable particles
- C08J9/20—Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
- C08J9/224—Surface treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
- C08J9/228—Forming foamed products
- C08J9/232—Forming foamed products by sintering expandable particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2325/00—Characterised 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
- C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08J2325/04—Homopolymers 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.
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)
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)
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 |
-
2011
- 2011-08-11 PL PL395936A patent/PL216896B1/pl unknown
-
2012
- 2012-08-10 WO PCT/PL2012/050027 patent/WO2013022361A1/en active Application Filing
- 2012-08-10 EP EP12772537.2A patent/EP2742091B1/en not_active Not-in-force
Cited By (1)
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 |