PL222564B1

PL222564B1 - Kompozycja poliestrowa o ograniczonej palności

Info

Publication number: PL222564B1
Application number: PL399236A
Authority: PL
Inventors: Ewa Kicko-Walczak; Grażyna Rymarz; Barbara Cichy; Marta Stechman
Original assignee: Inst Inżynierii Materiałów Polimerowych I Barwników; Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych I Barwników
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2016-08-31
Also published as: PL399236A1; WO2013172723A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja poliestrowa ograniczonej palności, która stanowi mieszaninę zdolnego do kopolimeryzacji wolnorodnikowej poliestru nienasyconego monomeru sieciującego, modyfikatora ograniczającego palność i środków pomocniczych, przy czym jako modyfikator ograniczający palność zawiera bezhalogenową, działającą synergicznie, wieloskładnikową mieszaninę zawierającą sól melaminy w postaci polifosforanu melaminy i/lub cyjanuranu melaminy i/lub boranu melaminy i/lub szczawianu melaminy i nanonapełniacz w postaci syntetycznej krzemionki strącanej i/lub montmorylonitu i/lub grafitu w ilości 5,0-40,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja poliestrowa o ograniczonej palności, oparta na nienasyconej żywicy poliestrowej zawierającej zdolny do kopolimeryzacji wolnorodnikowej poliester nienasycony i monomer sieciujący, oraz na specjalnie dobranej wieloskładnikowej mieszaninie modyfikatorów ograniczających palność.

Znane są dotychczas ze stanu techniki trudnopalne kompozycje poliestrowe oparte na nienasyconych żywicach poliestrowych, zawierających atomy chlorowców - głównie chlor lub brom - wbudowane w łańcuch poliestru nienasyconego lub do cząsteczek monomeru sieciującego. Znana jest również trudnopalna kompozycja poliestrowa, której efekt trudnopalności uzyskuje się przez wprowadzanie do gotowych żywic poliestrowych halogenowych modyfikatorów ograniczających palność (antyp irenów) oraz ograniczających palność nieorganicznych modyfikatorów o znacznej zawartości wody krystalicznej, takich jak uwodniony tlenek glinu czy uwodniony boran cynku.

Uzyskanie wymaganego ograniczenia palności przez wbudowanie chlorowców do jednego z podstawowych składników nienasyconej żywicy poliestrowej jest możliwe pod warunkiem wprowadzenia znacznej ilości jednego z tych pierwiastków, co powoduje konieczność stosowania skomplikowanych związków chemicznych utrudniających syntezę poliestru nienasyconego oraz rodzi bardzo poważne problemy natury ekologicznej. Podobne wątpliwości o charakterze ekologicznym budzi stosowanie halogenowych modyfikatorów ograniczających palność używanych w celu modyfikacji gotowych nienasyconych żywic poliestrowych. Natomiast związki zawierające wodę krystaliczną trzeba wprowadzać w tak dużej ilości, że istotnie utrudnia to wykonanie wyrobów wzmocnionych, głównie włóknem szklanym, syntetycznym czy węglowym.

Właściwości toksyczne halogenowych modyfikatorów ograniczających palność spowodowały w ostatnich latach ograniczenie stosowania tych modyfikatorów uniepalniających.

Wśród bezchlorowych modyfikatorów ograniczających palność stosowanych do nienasyconych żywic poliestrowych należy wymienić związki fosforowe. Jednak powszechnie stosowany i efektywny modyfikator fosforowy w postaci fosforanu tris-(2,3-dibromopropylowego) okazał się związkiem o właściwościach toksycznych, a używane estry kwasu fosforowego utrudniały utwardzanie żywic poliestrowych oraz obniżały ich odporność na hydrolizę.

W niektórych publikacjach i nielicznych opisach patentowych z tego zakresu, proponuje się stosować fosforowe modyfikatory ograniczające palność razem ze związkami azotu oraz złożone mieszaniny i produkty reakcji związków zawierających te właśnie grupy funkcyjne fosforowo-azotowe o działaniu spowalniającym reakcje w strefie palenia się polimeru. Na przykład w amerykańskim opisie patentowym US 7,205,346 ujawniono kompozycje, w których zastosowano jako modyfikatory ograniczające palność amidy estrów kwasu fosforowego ze związkami zawierającymi azot takimi jak piperazyna, z solami kwasów nieorganicznych i metali. Modyfikacja ta wprawdzie ogranicza palność żywic, jest jednak skomplikowana technologicznie i nie znalazła zastosowania w praktyce przemysłowej.

W stanie techniki wśród bezhalogenowych modyfikatorów ograniczających palność dotyczących poliestrów ważne miejsce zajmują tlenki i wodorotlenki metali. Poprawioną odpornością na ogień i ograniczoną emisją dymów charakteryzują się nienasycone żywice poliestrowe znane z polskiego opisu patentowego PL 192 427 po modyfikacji dodatkiem związków cyno-cynkowych. Stwierdzono jednak dużą zależność osiąganego celu od konieczności stosowania określonych rozmiarów cząstek tych antypirenów oraz ich relatywnie dużego stężenia - co istotnie podraża produkty końcowe.

Z brytyjskiego zgłoszenia patentowego GB1592947A znana jest ekspandująca kompozycja, obejmująca mineralny katalizator kwasowy, źródło węgla, czynnik spieniający oraz, w roztworze, monomer nienasycony, poliester nienasycony plastyfikowany plastyfikatorami wybranymi z grupy obejmującej fosforany alkilowe, chlorowcowane fosforany alkilowe, chlorowcowane parafiny i estry o charakterze plastyfikatorów, w których R1 i R2 mogą być takie same lub różne i są wybrane z grupy obejmującej atom wodoru, chlorowca, grupę wodorotlenową i aminową, podstawiona grupę alkilową i podstawioną grupę alkenylową, zawierającą nie mniej niż 6 atomów węgla.

Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego US156825A znana jest bezchlorowcowa i odporna na działanie płomienia żywica poliestrowa, która zawiera jako czynnik uniepalniający kombinacje, w częściach wagowych na 100 części wagowych żywicy, od 1 do 100 części wagowych wodorotlenku glinowego, od 1 do 20 części wagowych przynajmniej jednego składnika azotowego do podwyższenia odporności na działanie ognia i od 1 do 25 części wagowych fosforu czerwonego, przy czym składnik

PL 222 564 B1 azotowy jest wybrany z grupy obejmującej melaminę, sole melaminy, dicyjanodiamid, związki guanidyny i produkty kondensacji etylenomocznika z formaldehydem.

Z kolei z japońskiego zgłoszenia patentowego JP2007231204 znana jest warstwa adhezyjna, przeznaczona do zastosowania w konstrukcji płaskich lin, posiadająca warstwę adhezyjną na jednej z powierzchni warstwy izolacyjnej oraz warstwę adhezyjną złożoną z warstwy poliestru nienasyconego i czynnika adhezyjnego, zawierającego czynnik nadający odporność na działanie płomienia, w której poliester nienasycony zawiera 0,2-20 mmol grup nienasyconych na 1 mol monomeru kwasu wielozasadowego tworzącego polimer.

Azotoorganiczne modyfikatory ograniczające palność, których podstawą jest melamina lub guanidyna i ich pochodne, na przykład cyjanurany i polifosforany melaminy, wpływają na wydzielanie gazów w pierwszej fazie palenia żywic poliestrowych, co skutecznie ułatwia powstawanie porowatej warstwy koksu. Przedstawiono to w amerykańskim opisie patentowym US 0065304 w odniesieniu do modyfikacji specjalnie zbudowanych kopoliestrów. Wykazano konieczność użycia dużego stężenia, zwłaszcza polifosforanu melaminy, dla osiągnięcia korzystnej wartości wskaźnika tlenowego (OI), charakteryzującego wystarczający poziom uniepalnienia. W cytowanym wynalazku nie opisano modyfikacji klasycznych typów konstrukcyjnych nienasyconych żywic poliestrowych.

Na podstawie przeprowadzonych badań i po analizie uzyskanych rezultatów prac z opisywanego wyżej zakresu okazało się, że wielu spośród wyżej wymienionych niedogodności unika się, jeżeli zastosuje się wieloskładnikową kombinację bezhalogenowych modyfikatorów ograniczających palność w postaci soli melaminy wraz z wybranymi nanonapełniaczami. Podstawą wynalazku jest potwierdzenie efektywnego współdziałania klasycznych modyfikatorów palności ze związkami, które charakteryzują się cząstkami na poziomie manometrycznym o starannie opracowanej strukturze pod względem formy, kształtu i rozpuszczalności. Należy dodać, że użytkownicy takich materiałów polimerowych jak kompozycje poliestrowe oczekują produktu w postaci „ready to use”, co oznacza, że nawet jeżeli jest on wieloskładnikowy, powinien być fazowo homogenny, relatywnie łatwy do wprowadzenia i nie zakłócający procesów przetwórczych.

Jednym z najbardziej popularnych i efektywnych w praktyce składników wzmacniających polimery termoplastyczne i ograniczających palność tego typu nanokompozytem okazał się montmorylonit (MMI), glinokrzemian o strukturze drobno krystalicznej, co ujawniono między innymi w opisie patentowym US 0326133. Ujawniony wynalazek ogranicza się jednak do MMT o strukturze budowy w postaci rurek i do dodatku odpowiednio wcześniej przetworzonego. Nie przedstawiono wyników modyfikacji nienasyconych żywic poliestrowych tak zbudowanym modyfikatorem ograniczającym palność.

Z uwagi na charakter struktury MMT, zastosowanie tego nanonapełniacza w odniesieniu do chemoutwardzalnych żywic poliestrowych staje się bardziej efektywne po modyfikacji MMT odpowiednią ilością związków organicznych czy wybranymi solami amoniowymi i wówczas, gdy użyty jest łąc znie z konwencjonalnymi modyfikatorami ograniczającymi palność z grupy antypirenów fosforowo-azotowych - co wykazano w rezultacie prowadzonych prac i jest przedmiotem wynalazku. Takich kompozycji modyfikatorów ograniczających palność nie stosowano wcześniej do uniepalniania żywic poliestrowych.

Synergiczne współdziałanie z tradycyjnymi modyfikatorami ograniczającymi palność zauważono również w przypadku zastosowania nanokrzemionki strącanej lub ekspandowanego grafitu. Krzemionka strącana, będąca krzemionką syntetyczną, była dotychczas traktowana głównie jako zagęs zczacz i czynnik tiksotropowy żywic chemoutwardzalnych - co potwierdza publikacja amerykańskiego zgłoszenia patentowego US 0138672 A1. Jednak okazało się, że wykorzystując specyficzne właściwości nanokrzemionki czy ekspandowanego grafitu, można je zastosować również jako dodatki wspomagające działania, których celem jest zmniejszenie palności.

Wymienione nanonapełniacze pod wpływem działania ciepła katalizują utworzenie na powierzchni materiału polimerowego warstwy koksu, chociaż mechanizm działania obu wymienionych nanozwiązków jest odmienny. Nie potwierdzono dotychczas tych wyników dla fosforowo-azotowych modyfikatorów ograniczających palność i w odniesieniu do żywic poliestrowych.

Celem przedmiotowego wynalazku było otrzymanie bezhalogenowej kompozycji poliestrowej wykazującej osiągnięcie korzystnego poziomu uniepalnienia przy użyciu relatywnie małych ilości modyfikatorów ograniczających palność i zachowaniu korzystnych właściwości wytrzymałościowych produktów końcowych po ich usieciowaniu metodą polimeryzacji wolnorodnikowej.

Nieoczekiwanie okazało się, że kompozycja zawierająca nienasyconą żywicę poliestrową w ilości 5,0-40,0 części wag. (licząc na 100 części wag. żywicy), bezhalogenowe wieloskładnikowe

PL 222 564 B1 modyfikatory ograniczające palność, zawierające sole melaminy, głównie polifosforan melaminy i/lub cyjanuran melaminy wspólnie z nanonapełniaczami w postaci: MMT/zmodyfikowanego MMT lub syntetycznej nanokrzemionki strącanej lub grafitu ekspandowanego / grafitu ekspandowanego zmodyfikowanego powierzchniowo - wykazuje istotnie obniżoną palność i emisji toksycznych dymów wraz z zachowaniem korzystnego zespołu właściwości mechanicznych produktów utwardzonych.

Kompozycja poliestrowa o ograniczonej palności, będąca przedmiotem wynalazku, zawiera nienasyconą żywicę poliestrową, która stanowi mieszaninę zdolnego do kopolimeryzacji wolnorodnikowej liniowego poliestru nienasyconego i monomeru sieciującego, i zawiera modyfikator ograniczający palność stanowiący bezhalogenową, działającą synergicznie, wieloskładnikową mieszaninę w ilości 5,0-40,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej, zawierającą przynajmniej jedną sól melaminy wybraną spośród polifosforanu melaminy, cyjanuranu melaminy, boranu melaminy i/lub szczawian melaminy w ilości 5,0-30,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej i przynajmniej jeden nanonapełniacz z grupy obejmującej krzemionkę strącaną w ilości 0,1-10,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej, montmorylonit zmodyfikowany solami amoniowymi - w ilości 1,0-10,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej lub ekspandowany grafit w ilości 1,0-5,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej.

Kompozycja poliestrowa według wynalazku zawiera nienasycone żywice poliestrowe, których głównymi składnikami są poliester nienasycony i monomer sieciujący. Stosuje się poliestry nienasycone złożone z reszt kwasu maleinowego i fumarowego, reszt glikolu, takich jak glikol etylenowy, 1,2-propylenowy, dimetylenowy, dipropylenowy, i neopentylowy, a także etoksylowany i propoksylowany dian; oraz z reszt kwasu dikarboksylowego, takich jak kwas ftalowy, izoftalowy, tereftalowy, adypinowy i kwas pochodzący od adduktu dienowego bezwodnika maleinowego z butadienem, cyktobutadienem, antracenem i β-naftolem. Jako poliester nienasycony można też stosować produkt addycji kwasu metakrylowego do żywicy epoksydowej.

Kompozycja poliestrowa według wynalazku jako monomer sieciujący zawiera styren, a także p-metylostyren, metakrylan metylu i dimetakrylan glikolu trietylenowego. Poliester nienasycony może zawierać wbudowane atomy chloru lub bromu, na przykład w postaci reszt kwasu tetrabromoftalowego, kwasu HET, reszt glikolu dibromoneopentylowego lub glikolu stanowiącego pochodną epichlorohydryny. Stosuje się też monomery zawierające wbudowany chlor lub brom, na przykład, chlorostyreny lub bromostyreny.

Kompozycja poliestrowa według wynalazku jako modyfikatory ograniczające palność zawiera trudnorozpuszczalne w wodzie sole melaminy, korzystnie z kwasami fosforowymi, izocyjanurowym, borowym czy szczawiowym, głównie polifosforan melaminy i cyjanuran melaminy; przynajmniej jeden nanonapełniacz, wybrany z grupy obejmującej: montmorylonit lub jego zmodyfikowaną postać, głównie solami amoniowymi, ekspandowany grafit, syntetyczną nanokrzemionkę strącaną, dodawany w ilości w ilości 5,0-40,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej.

Szczególnie korzystne własności wykazuje kompozycja według wynalazku, zawierająca

- syntetyczną krzemionkę strącaną, w ilości 0,1-10,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej,

- montmorylonit i/tub montmorylonit zmodyfikowany solami amoniowymi, w ilości 1,0-10,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej,

- ekspandowany grafit i/lub ekspandowany grafit modyfikowany powierzchniowo, w ilości 1,0 -5,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej.

Krzemionka należy do substancji bardzo odpornych chemicznie, zwłaszcza na działanie kwasów i związków utleniających, a także zwiększa odporność na ścieranie i pękanie. Domieszki krzemionki podwyższają odporność na starzenie cieplne, redukują wydzielanie się ciepła i ubytek masy. Te cechy krzemionki wykorzystane zostały w przedmiotowym wynalazku, chociaż krzemionka nigdy wcześniej nie była traktowana jako modyfikator ograniczający palność w odniesieniu do żywic poliestrowych. Krzemionka strącana, zawierająca dużo grup silanolowych, oraz krzemionka odpowiednio zmodyfikowana ma lepsze powinowactwo z polimerami, co w praktyce przekłada się na możliwość uzyskania homogennej mieszaniny polimer-napełniacz.

W opisywanym wynalazku zastosowano krzemionkę strącaną o strukturze nanometrycznej (wartość rozdrobnienia śr. 100 nm), którą otrzymano poprzez reakcję krzemianu ze środkiem zakwaszającym.

PL 222 564 B1

W procesie wytwarzania kompozycji poliestrowych według wynalazku modyfikatory ograniczających palność wprowadza się do nienasyconych żywic poliestrowych przed ich utwardzeniem. Postępowanie takie umożliwia stosowanie modyfikacji różnych typów żywic poliestrowych zarówno u prod ucenta jak i u przetwórców tych polimerów. Mieszanie kompozycji wykonuje się etapowo: w mieszalniku zaopatrzonym w mieszadło wolnoobrotowe, następnie przy użyciu mieszalnika ultradźwiękowego zaopatrzonego w mieszadło turbinowe (szybkość obrotowa 4500 obr./min) i na końcu stosując w niektórych przypadkach homogenizator. Taka metoda zapewnia uzyskanie homogennej kompozycji, nie wykazującej tendencji do sedymentacji.

Kompozycje poliestrowe według wynalazku utwardza się znanymi sposobami przez polimeryzację rodnikową, którą inicjuje się za pomocą nadtlenków lub wodoronadtlenków metyloetyloketonu (MEK), korzystnie w obecności przyspieszaczy, takich jak trzeciorzędowe aminy alifatyczno-aromatyczne, sole kobaltu lub sole wanadu. Inicjowanie może się też odbywać przez zastosowanie promieniowania ultrafioletowego lub widzialnego, przy czym wówczas do żywicy wprowadza się odpowiednie uczulacze.

Będące przedmiotem wynalazku kompozycje poliestrowe o ograniczonej palności po utwardzeniu charakteryzują się średnio 25-35%-owym wzrostem wskaźnika tlenowego oznaczonego wg ASTM D 2863-97, około 45%-zmniejszeniem ilości wydzielonego ciepła w funkcji czasu, określonego parametrem HRR oznaczonym metodą kalorymetru stożkowego i średnio 15%-owym wzrostem odporności termicznej HDT oznaczonej wg PN-EN ISO 75-2 w porównaniu do analogicznych parametrów utwardzonej żywicy poliestrowej niezawierającej wskazanych antypirenów.

Kompozycje te znajdują zastosowanie do wytwarzania tworzyw wzmocnionych, wyprasek z tłoczywa termoutwardzalnego, powłoki grubowarstwowej lub odlewu.

Kompozycje poliestrowe według wynalazku używa się do przesycania włókien szklanych w postaci rowingu, maty lub tkaniny szklanej. Stosuje się na ogół 30 g włókna szklanego o przykładowej gramaturze 450 g/m ) i 70 g kompozycji poliestrowej. Laminaty poliestrowo-szklane utwardza się najczęściej w temperaturze pokojowej z udziałem nadtlenku MEK i naftenianu kobaltu. Laminaty poliestrowo-szklane otrzymane według wynalazku stosuje się w budownictwie, transporcie, w przemyśle stoczniowym, szkutnictwie oraz do wytwarzania elementów galanterii sanitarnej.

Inne typy wyrobów uzyskanych z kompozycji poliestrowej według wynalazku to trudnopalne, grubowarstwowe, bezspoinowe wykładziny podłogowe, powłoki na podłoże drewniane lub drewnop odobne czy trudnopalne wypraski z termoutwardzalnych tłoczyw poliestrowych, których utwardzanie przeprowadza się w specjalnych formach w podwyższonej temperaturze.

Przykładowe składy kompozycji poliestrowej według wynalazku oraz sposoby jej otrzymywania i zastosowania bliżej przedstawiono w poniższych przykładach wykonania wynalazku, które w jakikolwiek sposób nie ograniczają przedmiotu wynalazku i zakresu jego stosowania.

P r z y k ł a d I.

Kompozycja poliestrowa:

- żywica poliestrowa Polimal 109 - 100 g

- polifosforan melaminy - 15 g

- montmorylonit zmodyfikowany solami amoniowymi (MMT-1) - 5 g

Do 100 g maleinowo-ftalowo-propylenowej żywicy poliestrowej Polimal 109 o lepkości 620 mPas, zawierającej 36% styrenu wprowadza się 15 g polifosforanu melaminy o zawartości fosforu 14,8%, zawartości azotu 44,1% i 5 g MMT-1 (montmorylonit zmodyfikowany solami amoniowymi). Całość miesza się etapowo: w mieszalniku z mieszadłem wolnoobrotowym, a następnie w ultrasonifikatorze zaopatrzonym w mieszadło turbinowe. Gwarantuje to uzyskanie homogennej kompozycji po ok. 25 minutach.

Tak otrzymaną kompozycję utwardza się w temperaturze pokojowej z dodatkiem 3 g nadtlenku MEK i 0,4 g naftenianu kobaltu (NK) o zawartości 1% Co. Kompozycję sezonuje się w temperaturze pokojowej w ciągu 24 h, a następnie dotwardza w temperaturze 40°C przez 16 h. Utwardzona kompozycja charakteryzuje się wskaźnikiem tlenowym (wg ASTM D 2863-97) wynoszącym 27,1%, podczas gdy żywica bez udziału antypirenów ma wskaźnik tlenowy wynoszący 20,9%. Modyfikowane produkty po utwardzeniu charakteryzują się ponadto odpornością termiczną HDT (wg PN-EN ISO 75-2) wynoszącą 66,5°C oraz udarnością bez karbu 9,5 kJ/m² (wg PN-EN ISO 179).

P r z y k ł a d II.

Kompozycja poliestrowa:

- żywica poliestrowa ortoftalowa Polimal 109-32K - 100 g

PL 222 564 B1

- cyjanuran melaminy - 10 g

- ekspandowany grafit, zmodyfikowany powierzchniowo - 3 g

Do 100 g żywicy poliestrowej ortoftalowej Polimal 109-32K o lepkości 335 mPas dodaje się 10 g cyjanuranu melaminy i 3 g ekspandowanego grafitu, (zmodyfikowanego wcześniej powierzchniowo). Kompozycję miesza się etapowo jak w przykładzie I i dodatkowo, stosując na końcu tego procesu szybkoobrotowy homogenizator.

Następnie tak otrzymaną jednorodną mieszaninę utwardza się w temperaturze pokojowej w obecności 2,5 g nadtlenku MEK i 0,5% NK (1 %Co), Kompozycję sezonuje się w temperaturze pokojowej przez dobę i następnie dotwardza w ciągu 15 h w temperaturze 40°C. Kompozycja po utwardzeniu charakteryzuje się wartością wskaźnika tlenowego OI = 28.2% (wg ASTM D 2863-97), co oznacza 23%-owy wzrost tej wartości w porównaniu do analogicznie zbadanej żywicy poliestrowej ortoftalowej Polimal 109-32K przed modyfikacją. Ponadto utwardzona kompozycja poliestrowa charakteryzuje się zmniejszoną o 38% wartością parametru HRR, oznaczonego metodą kalorymetru stożkowego. Kompozycja wykazuje twardość oznaczoną metodą wciskania kulki 132 MPa (wg PN-EN ISO 2039-1).

P r z y k ł a d III.

Kompozycja poliestrowa:

- żywica poliestrowa maleinowo-ftalowo-epichlorohydrynowa Polimal 160 - 100 g

- polifosforan melaminy o charakterystyce jak w przykładzie I - 21 g

- strącana, syntetyczna krzemionka - 4 g

Do 100 g żywicy poliestrowej maleinowo-ftalowo-epichlorohydrynowej Polimal 160, zawierającej 31% styrenu, wprowadza się 21 g polifosforanu melaminy o charakterystyce jak w przykładzie I wraz z 4 g strącanej, syntetycznej krzemionki. Całość miesza się w ciągu 35 min. jak w przykładzie I.

Następnie tak otrzymaną homogenną mieszaninę, utwardza się dodatkiem 2% wodoronadtlenku MEK i 0,4% NK (1%Co). Dotwardzanie kompozycji w podwyższonej temperaturze prowadzi się jak w przykładzie I. Kompozycja po utwardzeniu wykazuje 28%-owy wzrost wartości Ol oraz 15%-owe zwiększenie odporności termicznej HDT (wg PN-EN ISO 75-2).

P r z y k ł a d IV.

Kompozycja poliestrowa:

- żywica poliestrowa Polimal 162 - 100 g,

- polifosforan melaminy o średnim wymiarze ziarna 10 μm - 5 g

- krzemionka strącana o średnim wymiarze ziarna 100 nm - 5 g

Do 100 g żywicy poliestrowej Polimal 162, otrzymanej z udziałem kwasu HET, zawierającej 33% styrenu dodaje się 5 g polifosforanu melaminy o średnim wymiarze ziarna 10 μm wraz 5 g krzemionki strącanej o średnim wymiarze ziarna 100 nm. Całość miesza się metodą podaną w przykładzie II.

Kompozycję utwardza się w temperaturze pokojowej układem utwardzającym podanym w przykładzie III. Kompozycja poliestrowa po pełnym utwardzeniu charakteryzuje się wartością OI = 29,1% i odpornością termiczną HDT = 69,2°C.Tak wytworzona i utwardzona kompozycja wykazuje kategorię V=0 w teście UL-94, klasyfikującym produkt jako trudnopalny.

P r z y k ł a d V.

Kompozycja poliestrowa:

- żywica poliestrowa Polimal 103 - 1000 g

- polifosforan melaminy o średnim wymiarze ziarna 10 μm - 200 g

- syntetyczna krzemionka strącana o średnim wymiarze ziarna 100 nm - 20 g

Do 1000 g maleinowo-ftalowo-propylenowej żywicy poliestrowej Polimal 103 o lepkości 380 mPas i zawartości styrenu 33%,wprowadza się 200 g polifosforanu melaminy jak w przykładzie III i 20 g syntetycznej krzemionki strącanej jak w przykładzie IV. Całość miesza się przez 35 minut, etapowo, jak w przykładzie l.

Z tak otrzymanej homogennej kompozycji formuje się metodą kontaktową laminat poliestrowo-szklany z użyciem maty szklanej o gramaturze 450 g/m . Przy wykonaniu laminatu stosowano standardową recepturę: 70 g kompozycji poliestrowej i 30 g maty szklanej. Laminat utwardza się przy zastosowaniu układu utwardzającego jak w przykładzie I. Utwardzony laminat poliestrowo-szklany wykazuje wskaźnik tlenowy 41,8% i kategorię V=0 w teście palnościowym UL-94. Ponadto laminat charak₂ teryzuje się odpornością termiczną HDT 125°C oraz udarnością o wartości 83,4 kJ/m (wg PN-EN ISO 179).

PL 222 564 B1

P r z y k ł a d VI.

Kompozycję jak w przykładzie I, zawierającą dodatkowo 0,1% parafiny, wylewa się etapowo, dwiema warstwami co 30 min. na powierzchnię płyty drewnianej. Po jej utwardzeniu w temperaturze pokojowej jak w przykładzie I, uzyskuje się matową, twardą powłokę o grubości 0,8 mm. Powłoka zapalona od bezpośredniego płomienia gazowego natychmiast gaśnie po usunięciu źródła płomienia.

P r z y k ł a d VII.

Kompozycja poliestrowa:

- żywica poliestrowa Polimal 160 - 1000 g

- nadtlenek dikumylowy - 10 g,

- cięte włókno szklane - 700 g,

- tlenek magnezu - 30 g,

- kaolin - 750 g

- stearynian cynku - 30 g,

- cyjanuran melaminy - 250 g

- krzemionka strącana - 50 g

Sporządza się termoutwardzalne tłoczywo poliestrowe z kompozycji poliestrowej uzyskanej przez zmieszanie 1000 g żywicy poliestrowej Polimal 160, 10 g nadtlenku dikumylowego, 700 g ciętego włókna szklanego, 30 g tlenku magnezu, 750 g kaolinu, 30 g stearynianu cynku, 250 g cyjanuranu melaminy i 50 g krzemionki strącanej.

Z tak otrzymanego tłoczywa wykonuje się wypraski przez prasowanie w temperaturze 150°C pod ciśnieniem 10 MPa, stosując czas prasowania 50 s na 1 mm grubości wypraski. Wypraski zapalają się z trudem od płomienia gazowego i gasną natychmiast po jego usunięciu.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Kompozycja poliestrowa o ograniczonej palności, zawierająca nienasyconą żywicę poliestrową, która stanowi mieszaninę zdolnego do kopolimeryzacji wolnorodnikowej liniowego poliestru nienas yconego i monomeru sieciującego, modyfikatory ograniczające palność i środki pomocnicze, znamienna tym, że jako modyfikator ograniczający palność zawiera bezhalogenową, działającą synergicznie, wieloskładnikową mieszaninę w ilości 5,0-40,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej, zawierającą przynajmniej jedną sól melaminy wybraną spośród polifosforanu melaminy, cyjanuranu melaminy, boranu melaminy i/lub szczawian melaminy w ilości 5,0-30,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej i przynajmniej jeden nanonapełniacz z grupy obejmującej krzemionkę strącaną w ilości 0,1-10,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej, montmorylonit zmodyfikowany solami amoniowymi - w ilości 1,0-10,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej lub ekspandowany grafit w ilości 1,0-5,0 części wagowych na 100 części wagowych nienasyconej żywicy poliestrowej.

PL 222 564 B1

Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)