PL219038B1 - Sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6 - Google Patents

Sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6

Info

Publication number
PL219038B1
PL219038B1 PL400297A PL40029712A PL219038B1 PL 219038 B1 PL219038 B1 PL 219038B1 PL 400297 A PL400297 A PL 400297A PL 40029712 A PL40029712 A PL 40029712A PL 219038 B1 PL219038 B1 PL 219038B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
melamine
compound
polyamide
group
weight
Prior art date
Application number
PL400297A
Other languages
English (en)
Other versions
PL400297A1 (pl
Inventor
Izabella Legocka
Piotr Jankowski
Dorota Kijowska
Ewa Górecka
Wiesław Wantuch
Janusz Cholewa
Marcin Figura
Leszek Urbańczyk
Edwarda Zorska
Janusz Lenar
Bartłomiej Lasek
Original Assignee
Inst Chemii Przemysłowej Im Prof Ignacego Mościckiego
Zakłady Chemiczne Alwernia 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 Inst Chemii Przemysłowej Im Prof Ignacego Mościckiego, Zakłady Chemiczne Alwernia Spółka Akcyjna filed Critical Inst Chemii Przemysłowej Im Prof Ignacego Mościckiego
Priority to PL400297A priority Critical patent/PL219038B1/pl
Publication of PL400297A1 publication Critical patent/PL400297A1/pl
Publication of PL219038B1 publication Critical patent/PL219038B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6. Poliamid 6 jest tworzywem charakteryzującym się optymalną kombinacją wytrzymałości mechanicznej, sztywności, zdolności tłumienia drgań oraz odporności na ścieranie. Właściwości te, razem z bardzo korzystnymi właściwościami elektroizolacyjnymi oraz dobrą odpornością chemiczną sprawiają że poliamid 6 jest tworzywem wykorzystywanym do produkcji elementów konstrukcji mechanicznych. Aby uodpornić te elementy na działanie ognia do poliamidu w trakcie jego przetwórstwa wprowadza się antypireny.
Jako związek ograniczający palność poliamidu 6 może być zastosowany cyjanuran melaminy. Związek ten znajduje szerokie zastosowanie jako antypiren wielu tworzyw w tym między innymi poliamidów. Jest on solą melaminy i kwasu cyjanurowego i otrzymuje się go w bezpośredniej reakcji melaminy z kwasem cyjanurowym.
W literaturze patentowej szeroko opisane są metody jego otrzymywania. W japońskim opisie patentowym JP 56032470 proponuje się przeprowadzenie reakcji w środowisku wodnym przy pH > 7, w polskim opisie patentowym PL 100877 proponuje się zakres pH = 3 - 7, zaś według opisu patentowego US 5202438 najlepsze rezultaty otrzymuje się prowadząc reakcję przy pH nie przekraczającym 1. Cyjanuran melaminy znajduje zastosowanie jako bezhalogenowy antypiren w szczególności do poliamidów. Już w latach 70-tych ubiegłego wieku stwierdzono, że polepsza on odporność na spalanie tworzyw poliamidowych. I tak według Casu i innych (Polym. Deg. Stab., 58 (1997), 297 - 302) cyjanuran melaminy dodany w ilości 5 - 10% wag. do kopolimeru PA6/PA66 powoduje wzrost wartości indeksu tlenowego z 26% dla próbki kontrolnej do 34% dla próbki z 10% zawartością antypirenu. Według opisu patentowego EP 1731559 cyjanuran melaminy stosuje się w celu poprawy właściwości ognioochronnych poliamidowych mas formierskich.
Stosowanie do poliamidu 6 cyjanuranu melaminy jako antypirenu jest znane, jak również stosowanie reaktywnych przeciwutleniaczy w postaci związków z grupy pochodnych fenoli lub krezoli lub kwasu propionowego, których temperatura topnienia mieści się w zakresie 110 - 245°C.
Jednakże stwierdzono, że stosowanie mieszaniny fizycznej cyjanuranu melaminy i reaktywnych przeciwutleniaczy lub zmieszanie z polimerem tych dwóch składników osobno, nie zapewnia homogenicznego zdyspergowania tych dwóch składników w matrycy polimerowej, co skutkuje niejednorodnością składu i właściwości zmodyfikowanego polimeru (duży rozrzut wartości właściwości mechanicznych, uniemożliwiający prawidłową ocenę produktu).
Nieoczekiwanie okazało się, iż modyfikacja in situ cyjanuranu melaminy reaktywnym przeciwutleniaczem z grupy pochodnych fenoli lub krezoli lub kwasu propionowego, których temperatura topnienia mieści się w zakresie 110 - 245°C, umożliwia wzajemną homogenizację tych dwóch składników, a tym samym poprawia zdyspergowanie ich w matrycy polimerowej. Zastosowanie tak zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy do poliamidu 6 znacznie ogranicza jego palność. Ponadto wykazano, że zastosowanie tak zmodyfikowanego antypirenu do poliamidu 6 nie powoduje niekorzystnych zmian jego właściwości mechanicznych, a wpływa na zwiększenie wartości indeksu tlenowego tego tworzywa.
Sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6 według wynalazku polega na tym, że melaminę i związek z grupy przeciwutleniaczy, będący pochodną fenolu lub krezolu lub kwasu propionowego, o temperaturze topnienia od 110 do 245°C dysperguje się w wodzie do uzyskania jednorodnej mieszaniny, korzystnie w temperaturze pokojowej, następnie dodaje się kwas cyjanurowy i prowadzi się reakcję w temperaturze poniżej temperatury wrzenia wody, po czym usuwa się wodę i wysuszony produkt poddaje się mieleniu na proszek, przy czym stosunek molowy melaminy do kwasu cyjanurowego wynosi 0,85 - 1,1 : 1, a ilość związku z grupy przeciwutleniaczy wynosi do 20 części wagowych na 100 części wagowych łącznie kwasu cyjanurowego i melaminy.
Korzystnie jako związek z grupy przeciwutleniaczy stosuje się 1,3,5-trimetylo-2,4,6-tris(3,5-ditert-butylo-4-hydroksybenzylo)benzen.
Korzystnie jako związek z grupy przeciwutleniaczy stosuje się 1,3,5-tris(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksybenzylo)-1,3,5-triazyno-2,4,6(1H,3H,5H)-trion.
Korzystnie jako związek z grupy przeciwutleniaczy stosuje się ester pentaerytrytowy kwasu [(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksyfenylo)]propionowego.
Korzystnie związek z grupy przeciwutleniaczy stosuje się w ilości 4-15 części wagowych na 100 części wagowych łącznie melaminy i kwasu cyjanurowego.
Korzystnie reakcję modyfikacji cyjanuranu melaminy prowadzi się w temperaturze 80 - 90°C.
PL 219 038 B1
Zmodyfikowany antyoksydantem cyjanuran melaminy zastosowano do otrzymania kompozycji na osnowie poliamidu 6. Otrzymane kompozycje zawierają od 0,3 do 25% wagowych zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy otrzymanego sposobem opisanym wyżej. Zmodyfikowane polimery otrzymuje się przez zmieszanie poliamidu 6 i antypirenu w stopie, w zakresie temperatur od 180 do 260°C, w zależności od użytego polimeru.
Stwierdzono, że napełnienie poliamidu 6 cyjanuranem melaminy zmodyfikowanym sposobem według wynalazku daje w wyniku produkty o zwiększonej wartości indeksu tlenowego oraz niezmienionych bądź polepszonych właściwościach mechanicznych w stosunku do tworzywa bez napełniacza, bądź napełnionych samym cyjanuranem melaminy.
Wynalazek przedstawiono w przykładach wykonania.
P r z y k ł a d I
49,4 cz. wag. melaminy oraz 4 cz. wag. estru pentaerytrytowego kwasu [(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksyfenylo)]propionowego (Irganox 1010) dyspergowano w wodzie w temperaturze pokojowej przez ok. 1.5 godziny. Do tak przygotowanej zawiesiny dodano 50,6 cz. wag. kwasu cyjanurowego. Całość poddano ogrzewaniu w reaktorze szklanym zaopatrzonym w chłodnicę zwrotną i mieszadło mechaniczne. Reakcję prowadzono w temperaturze 80°C przez 3 godziny. Po zakończeniu reakcji osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, przemyto wodą i suszono w suszarce w temperaturze 40°C do stałej masy. Otrzymany modyfikowany cyjanuran melaminy roztarto w moździerzu ceramicznym w celu otrzymania sypkiego proszku.
Otrzymany antypiren w ilości 7% wag. zastosowano do kompozycji z poliamidem 6. Kompozyt na osnowie poliamidu 6 otrzymano metodą wytłaczania w wytłaczarce dwuślimakowej w zakresie temperaturowym 220 - 250°C. Użycie 7% wag. zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy spowodowało 14% wzrost wartości 10 (indeksu tlenowego) przy 18% wzroście modułu Young'a oraz 20% wzroście modułu sprężystości w stosunku do poliamidu 6 niemodyfikowanego. Ponadto użycie 7% wag. zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy spowodowało 8% wzrost wartości 10 w stosunku do poliamidu 6 modyfikowanego mieszaniną fizyczną składającą się z analogicznej ilości cyjanuranu melaminy i Irganox-u 1010.
P r z y k ł a d II
45,4 cz. wag. melaminy oraz 10 cz. wag. estru pentaerytrytowego kwasu [(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksyfenylo)]propionowego (Irganox 1010) dyspergowano w wodzie w temperaturze pokojowej przez ok. 1 godzinę. Do tak przygotowanej zawiesiny dodano 54,6 cz. wag. kwasu cyjanurowego. Całość poddano ogrzewaniu w reaktorze szklanym zaopatrzonym w chłodnicę zwrotną i mieszadło mechaniczne. Reakcję prowadzono w temperaturze 90°C przez 4 godziny. Po zakończeniu reakcji osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, przemyto wodą i suszono w suszarce w temperaturze 40°C do stałej masy. Otrzymany modyfikowany cyjanuran melaminy roztarto w moździerzu ceramicznym w celu otrzymania sypkiego proszku.
Otrzymany antypiren w ilości 10% wag. zastosowano do kompozycji z poliamidem 6. Kompozyt na osnowie poliamidu 6 otrzymano metodą wytłaczania w wytłaczarce dwuślimakowej w zakresie temperaturowym 220 - 250°C. Użycie 10% wag. zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy spowodowało 20% wzrost wartości 10 przy 15% wzroście modułu Young'a oraz 18% wzroście modułu sprężystości w stosunku do poliamidu 6 niemodyfikowanego. Ponadto użycie 10% wag. zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy spowodowało 12% wzrost wartości 10 w stosunku do poliamidu 6 modyfikowanego mieszaniną fizyczną składającą się z analogicznej ilości cyjanuranu melaminy i Irganox-u 1010.
P r z y k ł a d III
51,8 cz. wag. melaminy oraz 15 cz. wag. estru pentaerytrytowego kwasu [(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksyfenylo)]propionowego (Irganox 1010) dyspergowano w wodzie w temperaturze pokojowej przez ok. 1,5 godziny. Do tak przygotowanej zawiesiny dodano 48,2 cz. wag. kwasu cyjanurowego.
Całość poddano ogrzewaniu w reaktorze szklanym zaopatrzonym w chłodnicę zwrotną i mieszadło mechaniczne. Reakcję prowadzono w temperaturze 70°C przez 4 godziny. Po zakończeniu reakcji osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, przemyto wodą i suszono w suszarce w temperaturze 40°C do stałej masy. Otrzymany modyfikowany cyjanuran melaminy roztarto w moździerzu ceramicznym w celu otrzymania sypkiego proszku.
Otrzymany antypiren w ilości 10% wag. zastosowano do kompozycji z poliamidem 6. Kompozyt na osnowie poliamidu 6 otrzymano metodą wytłaczania w wytłaczarce dwuślimakowej w zakresie temperaturowym 220 - 250°C. Użycie 10% wag. zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy spowodowało 20% wzrost wartości 10 przy 20% wzroście modułu Young'a oraz 30% wzrost modułu sprężystości
PL 219 038 B1 w stosunku do poliamidu 6 niemodyfikowanego. Ponadto użycie 10% wag. zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy spowodowało 15% wzrost wartości 10 w stosunku do poliamidu 6 modyfikowanego mieszaniną fizyczną składającą się z analogicznej ilości cyjanuranu melaminy i Irganox-u 1010.
P r z y k ł a d y IV
49,4 cz. wag. melaminy oraz 10 cz. wag. 1,3,5-tris(3,5-di-t-butylo-4-hydroksybenzylo)-1,3,5-triazyno-2,4,6(1H,3H,5H)-trionu (Irganox 3114) dyspergowano w wodzie w temperaturze pokojowej przez ok. 1.5 godziny. Do tak przygotowanej zawiesiny dodano 50,6 cz. wag. kwasu cyjanurowego. Całość poddano ogrzewaniu w reaktorze szklanym zaopatrzonym w chłodnicę zwrotną i mieszadło mechaniczne. Reakcję prowadzono w temperaturze 80°C przez 3 godziny. Po zakończeniu reakcji osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, przemyto wodą i suszono w suszarce w temperaturze 40°C do stałej masy. Otrzymany modyfikowany cyjanuran melaminy roztarto w moździerzu ceramicznym w celu otrzymania sypkiego proszku.
Otrzymany antypiren w ilości 15% wag. zastosowano do kompozycji z poliamidem 6. Kompozyt na osnowie poliamidu 6 otrzymano metodą wytłaczania w wytłaczarce dwuślimakowej w zakresie temperaturowym 220-250°C. Użycie 10% wag. zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy spowodowało 25% wzrost wartości indeksu tlenowego w stosunku do niemodyfikowanego poliamidu 6 przy 12% wzroście modułu Young'a oraz 15% wzroście modułu sprężystości w stosunku do poliamidu 6 niemodyfikowanego. Ponadto użycie 10% wag. zmodyfikowanego cyjanuranu melaminy spowodowało 18% wzrost wartości 10 w stosunku do poliamidu 6 modyfikowanego mieszaniną fizyczną składającą się z analogicznej ilości cyjanuranu melaminy i Irganox-u 3114.

Claims (6)

1. Sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6, znamienny tym, że melaminę i związek z grupy przeciwutleniaczy, będący pochodną fenolu lub krezolu lub kwasu propionowego, o temperaturze topnienia od 110 do 245°C dysperguje się w wodzie do uzyskania jednorodnej mieszaniny, korzystnie w temperaturze pokojowej, następnie dodaje się kwas cyjanurowy i prowadzi się reakcję w temperaturze poniżej temperatury wrzenia wody, po czym usuwa się wodę i wysuszony produkt poddaje się mieleniu na proszek, przy czym stosunek molowy melaminy do kwasu cyjanurowego wynosi 0,85 - 1,1 : 1, a ilość związku z grupy przeciwutleniaczy wynosi do 20 części wagowych na 100 części wagowych łącznie kwasu cyjanurowego i melaminy.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako związek z grupy przeciwutleniaczy stosuje się 1,3,5-trimetylo-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksybenzylo)benzen.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako związek z grupy przeciwutleniaczy stosuje się 1,3,5-tris(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksybenzylo)-1,3,5-triazyno-2,4,6(1H,3H,5H)-trion.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako związek z grupy przeciwutleniaczy stosuje się ester pentaerytrytowy kwasu [(3,5-di-tert-butylo-4-hydroksyfenylo)]propionowego.
5. Sposób według zastrz. 1-4, znamienny tym, że związek z grupy przeciwutleniaczy stosuje się w ilości 4-15 części wagowych na 100 części wagowych łącznie melaminy i kwasu cyjanurowego.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję modyfikacji cyjanuranu melaminy pro-
PL400297A 2012-08-08 2012-08-08 Sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6 PL219038B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL400297A PL219038B1 (pl) 2012-08-08 2012-08-08 Sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL400297A PL219038B1 (pl) 2012-08-08 2012-08-08 Sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL400297A1 PL400297A1 (pl) 2014-02-17
PL219038B1 true PL219038B1 (pl) 2015-03-31

Family

ID=50097282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL400297A PL219038B1 (pl) 2012-08-08 2012-08-08 Sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL219038B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL400297A1 (pl) 2014-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3512910B1 (en) Flame retardant-stabilizer combination for thermoplastic polymers
EP3039077A1 (de) Polyamid-formmassen und hieraus hergestellte formkörper
EP3354638B1 (en) Phthalonitrile compound
HUE028063T2 (en) Halogen-free flame retardant polyamide composition
EP2956491B1 (de) Duromer, herstellungsverfahren, verwendung und zusammensetzungen
JP7481360B2 (ja) 非ハロゲン系難燃性ポリアミド組成物
CN109438976B (zh) 共聚尼龙制品及其制备方法
CH701371A2 (de) Flammgeschützte Polymerzusammensetzung.
JP6095667B2 (ja) アミノトリアジン系マンニッヒ化合物を用いた有機材料の安定化
EP3380551A1 (de) Polymere flammschutzmittelmischungen
EP3483200A1 (en) Polymerizable composition
KR20060063879A (ko) 난연화된 폴리카보네이트 수지 조성물
JP2013532205A5 (pl)
JP7008331B2 (ja) 難燃性化合物、その難燃性化合物で化学修飾したリグノセルロース及び木粉、並びにそれらを含有する樹脂組成物
KR102328043B1 (ko) 수지조성물
GB2540679A (en) Polymeric materials
CN104017362B (zh) 一种具有良好表面性能的pa66组合物及其制备方法
PL219038B1 (pl) Sposób wytwarzania antypirenu do poliamidu 6
CN104559174A (zh) 一种非增强无卤阻燃尼龙66的制备方法
EP3046961A1 (de) Flammschutzmittelzusammensetzung
WO2021248819A1 (zh) 阻燃尼龙组合物及其制备方法
US20240174846A1 (en) Aminoalkyl piperazine (poly) pyrophosphates and flame retarded resin compositions made therefrom
US10113039B2 (en) Process for producing shaped articles of a polymer composition containing a polyamide, halogen-free flame retardant and glass fibers
PL219039B1 (pl) Sposób wytwarzania reaktywnego antypirenu do tworzyw termoplastycznych
JP2020512457A (ja) 難燃性スチレン含有組成物