PL55911B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.X.1968 55911 KI. 39 b, 22/06 MKP C 08 f Zl/00 UKD Twórca wynalazku: Zvi Enrico Jolles Wlasciciel patentu: Berk Limited, Londyn (Wielka Brytania) Syntetyczne kompozycje polimerowe 'o wlasnosciach ognioodpornych Przedmiotem wynalazku sa kompozycje polime¬ rowe o wlasnosciach ognioodpornych.Znane jest zastosowanie chlorowcowanych ete¬ rów dwufenylowych jako ognioodpornych dodat¬ ków do rozmaitych syntetycznych polimerów (patrz brytyjski opis patentowy nr 874.006). Jednak mi¬ mo, ze chlorowcowane etery dwufenylowe sa do przyjecia jako dostateczne srodki ognioodporne, zwykle konieczne jest uzycie ich w polaczeniu ze skladnikiem wspóldzialajacym, to znaczy ze zwiaz¬ kiem, który wykazuje wzglednie mala ogniood- pornosc lub jej w ogóle nie posiada, lecz który poteguje ognioodpornosc innego zwiazku, w tym przypadku chlorowcowanego eteru dwufenylowego.Obecnie stwierdzono, ze chlorowcowane siarczki dwufenylowe o wzorze 1, jesli sa wlaczone do syn¬ tetycznych kompozycji polimerowych, maja lepsze wlasnosci ognioodporne niz chlorowcowane etery dwufenylowe, i ze zwykle nie ma potrzeby stoso¬ wania skladnika wspóldzialajacego z chlorowcowa¬ nym siarczkiem dwufenylu w celu uzyskania wy¬ starczajacego dzialania ognioodpornego. Te chlo¬ rowcowane siarczki dwufenylowe sa zwiazkami o wzorze 1, w którym X oznacza 0 lub 1, a n ozna¬ cza 2 lub 3 wówczas gdy X oznacza 0, albo n oznacza 1 lub 2, kiedy X oznacza 1.Szczególna i nieoczekiwana zaleta tych chlorow¬ cowanych siarczków dwufenylowych jest to, ze podstawniki chlorowcowe sa silnie zwiazane w temperaturze pokojowej i w temperaturach spoty- 20 25 kanych w typowych operacjach przemiany poli¬ merów, tak ze w tych warunkach nie istnieje ry¬ zyko wydzielania sie chlorowca powodujacego ko¬ rozje, odbarwianie itd. W podwyzszonych tempe¬ raturach, które moglyby prowadzic do spalania kompozycji polimerowej, siarczek —S— utlenia sie stopniowo do —SO—, a nastepnie do —SOz— przez reakcje z tlenem czasteczkowym. W tej utlenio¬ nej formie podstawniki chlorowcowe tych zwiaz¬ ków sa znacznie bardziej nietrwale i w ten spo¬ sób moga znacznie latwiej wywierac swe dzialanie ognioodporne.Jednoczesnie reakcja chlorowcowanych siarcz¬ ków dwufenylowych z tlenem czasteczkowym w temperaturach spalania daje dodatkowy efekt tlu¬ mienia rozchodzenia sie ognia. Tych cech cha¬ rakterystycznych, to znaczy zwiekszonej nietrwa- losci podstawników chlorowcowych w temperatu¬ rach spalania w porównaniu z temperatura poko¬ jowa i normalnymi temperaturami przemiany poli¬ merów oraz zdolnosci do reagowania z tlenem czasteczkowym, nie wykazuja chlorowcowane ete¬ ry dwufenylowe.Wedlug niniejszego wynalazku uzyskuje sie za¬ tem syntetyczne kompozycje polimerowe o wlas¬ nosciach ognioodpornych, obejmujace syntetyczny polimer organiczny z rozproszonym w nim chlo¬ rowcowanym siarczkiem dwufenylowym o wzo¬ rze 1, jak siarczek czterobromodwufenylowy lub 5591155911 3 szesciobromodwufenylowy w ilosci do 10% w od¬ niesieniu do ciezaru polimeru.Chlorowcowane siarczki dwufenylowe stosuje sie jak srodki ognioodporne w polaczeniu z poliolefi- nami, takimi jak polietylen (o malej i duzej ge¬ stosci) czy polipropylen; zwiazkami poliwinylowy¬ mi, takimi jak polistyren, polioctan winylu i po¬ lichlorek winylu; poliestrami, takimi jak polite- reftalan etylenu; poliamidami, takimi jak nylon; poliuretanami (gietkimi i sztywnymi), zywicami epoksydowymi, zwiazkami poliwinylidenowymi i polimerami zwiazków allilowych.Chlorowcowane siarczki dwufenylowe wprowa¬ dza sie do kompozycji polimerowych w dowolny sposób, którego dobór zalezy zasadniczo od rodza¬ ju danego polimeru. W przypadku poliolefin i zwiazków poliwinylowych, korzystnie jest wpro¬ wadzac czynnik ognioodporny do juz utworzonego polimeru wraz z innymi domieszkami, takimi jak stabilizatory, plastyfikatory i czynniki antystatycz¬ ne; natomiast w przypadku innych polimerów, na przyklad poliuretanów, korzystnie jest wpro¬ wadzac czynnik ognioodporny podczas syntezy po¬ limeru, a wiec jeszcze do mieszaniny reakcyjnej.Ilosc chlorowcowanego siarczku dwufenylowego potrzebna do nadania polimerowi odpowiednich wlasnosci ognioodpornych zalezy równiez od ro¬ dzaju polimeru. Na ogól stosuje sie ponizej 10% czynnika w stosunku do wagi polimeru, przy czym czesto wystarczajaca iloscia jest 1—5% wagowych.Chlorowcowane siarczki dwufenylowe mozna równiez stosowac w polaczeniu z innymi czynni¬ kami ognioodpornymi, przy czym szczególnie ko¬ rzystne jest zastosowanie trójtlenku antymonu ze wzgledu na to, ze podczas gdy trójtlenek ten sto¬ sowany oddzielnie w niewielkiej ilosci (np. ponizej 5%) nadaje, tylko slabe wlasnosci ognioodporne, to w polaczeniu z chlorowcowanymi siarczkami dwu- fenylowymi znacznie podnosi ich skutecznosc, umozliwiajac zastosowanie mniejszej ilosci tych siarczków.Ponizsze przyklady sluza wylacznie do pelniej¬ szego objasnienia wynalazku. ii 15 25 30 35 40 Przyklad I. Podane ponizej skladniki zmie¬ szano w podanym stosunku z polietylenem o ma¬ lej gestosci, o nazwie handlowej „Alkathene" WNG 14 (firmy I.C.I. Ltd.), a nastepnie spraso¬ wano w arkusze o wymiarach 152,4X152,4X3,2 mm, które pocieto w paski o wymiarach 152,4X19 X X3,2 mm i poddano próbom palnosci. Próba taka, bedaca zmodyfikowana postacia wedlug normy amerykanskiej A.S.T.M. D-635-56T, czesc 9 (1958) dla palnosci sztywnych tworzyw sztucznych, prze¬ biegala w nastepujacy sposób: Kazdy pasek próbny naznaczono w odleglosci 2,5 cm i 10,2 cm od jednego z konców i umocowa¬ no w uchwycie w ten sposób, aby jego os podluz¬ na znajdowala sie w polozeniu poziomym, a os poprzeczna pod katem 45° do poziomu. Nastepnie umieszczono pasek w otwartym okapie wycijago- wym, przez który przeplywal lekki strumien po¬ wietrza zapewniajacy odpowiedni doplyw tlenu i usuwanie produktów spalania. Zapalony standar¬ dowy mikropalnik o srednicy 3,2 mm z wylotem otwartym tak, aby niebieski plomien mial wyso¬ kosc okolo 2,5 cm, umieszczono w taki sposób, aby wierzcholek plomienia dotykal przez 5 sekund wolnego konca próbnego paska. W tych próbach, w których pasek przestawal sie palic po usunie¬ ciu plomienia, przystawiono ten plomien powtór¬ nie na 5 sekund. Po - usunieciu plomienia wyga¬ szono go i zamknieto otwór okapu wyciagowego.Paski, które nie ulegly spaleniu na dlugosci 2,5 cm, czyli do pierwszego znaku, w ciagu 1 se¬ kundy oznaczono jako „niepalne" (NP); paski, któ¬ re ulegly spaleniu poza ten znak, lecz nie dalej niz na dlugosci 10,2 cm, czyli do drugiego znaku, oznaczono jako „samogasnace" (SG); paski, które ulegly spaleniu poza drugi znak oznaczono jako „palne". Czas spalania odmierzano od momentu osiagniecia przez plomien znaku w odleglosci 2,5 cm '*do momentu jego zgasniecia. Zaznaczono równiez odcinek spalony pomiedzy obydwoma zna¬ kami, a spalony odcinek krótszy od odleglosci do pierwszego znaku (2,5 cm) oznaczono „NRIM".Rodzaj domieszki siarczek czterobromodwufenylowy » » ii a siarczek szesciobromodwufenylowy \ ii a Zawartosc do¬ mieszki % wago¬ we 5,5 10,1 9,9 4,9 9,1 Zawartosc trój¬ tlenku antymonu % wagowe 3,3 6,0 0 3,0 0 Spalony odcinek cm NRIM NRIM 1 NRIM 2 Czas palenia sek. 1 zaplon 14,4 0 16,0 2 205 2 zaplon 138 1 19 Szybkosc spala¬ nia mm/min. 4 4,3 Odpornosc na spa¬ lenie wedlug kla¬ syfikacji ASTM SG SG/NP SG SG SG Przyklad II. Zmieszano 100 czesci zywicy poliestrowej o nazwie handlowej „Daltolac" 21 (firmy I.C.I. Ltd.) z czterema czesciami wody i 1 czescia niejonowego kondensatu polioksyetyle¬ nowego jako czynnika powierzchniowo czynnego, znanego pod nazwa „Lissapol" N (znak towarowy) 45 i otrzymana mieszanine dodano do oddzielnie przy¬ gotowanej mieszaniny 120 czesci dwuizocyjanome- tanu o nazwie handlowej „Suprasec" (firmy I.C.I.Ltd.) z czynnikiem ognioodpornym oraz taka ilos¬ cia trójtlenku antymonu, aby produkt poliestrowy zawieral 2,5% wagowych tego zwiazku, przy czym55911 czynnik ognioodporny i trójtlenek antymonu prze¬ puszczono uprzednio przez 100-oczkowe sito (we¬ dlug normy brytyjskiej).Nastepnie calosc szybko zmieszano i wlano do odpowiedniej formy. Masa pienila sie przez 10 mi¬ nut, a po dalszych 30 minutach piana zestalila sie.Zestalona piane pozostawiono do utwardzenia na co najmniej 5 dni w temperaturze pokojowej, a nastepnie pocieto w paski testowe o dlugosci 15 cm i przekroju poprzecznym 2,5 cm2.Próby na ognioodpornosc przeprowadzone jak w przykladzie I daly nastepujace wyniki: Rodzaj i ilosc czynnika ognioodpornego, % wagowe siarczek czterobromo- dwufenylowy 0,8 siarczek czterobromo- dwufenylowy 4,4 siarczek szesciobromo- dwufenylowy 0,7 siarczek szesciobromo- dwufenylowy 3,9 Ilosc trój¬ tlenku an¬ tymonu, % wagowe 2,5 2,5 2,5 2,5 Odpornosc na palenie wg klasyfi kacji ASTM SG NP .SG NP Powyzsze dane sa wynikiem wielu prób podob¬ nych do próby z przykladu I, w których stosowa¬ no rózne ilosci czynnika ognioodpornego. Wartosci stezen bromowanego siarczku dwufenylowego sfe 5 minimalnymi wartosciami potrzebnymi do wytwo¬ rzenia produktu odpowiednio samogasnacego i nie¬ palnego, przy zastosowaniu 2,5% trójtlenku anty¬ monu. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 10 1. Syntetyczne kompozycje polimerowe o wlas¬ nosciach ognioodpornych, znamienne tym, ze zawieraja do 10%, w stosunku do wagi polime¬ ru, zdyspergowanego w tym polimerze chlo¬ rowcowanego siarczaku dwufenylowego o wzo- 15 rze 1, w którym X oznacza 0 lub 1, a n ozna¬ cza 2 lub 3, wówczas gdy X oznacza 0, albo n oznacza 1 lub 2, kiedy X oznacza 1.

2. Kompozycje wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze jako zdyspergowany w syntetycznym poli- 20 merze organicznym chlorowcowany siarczek dwufenylowy zawieraja siarczek czterobromo- dwufenylowy lub szesciobromodwufenylowy.

3. Kompozycje wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze zawieraja 1—5% wagowych chlorow- 25 cowanego siarczku dwufenylowego.

4. Kompozycje wedlug zastrz. 1—3, znamienne tym, ze zawieraja równiez do 5% wagowych trójtlenku antymonu w stosunku do wagi po¬ limeru. wzdRi PL