Przedmiotem wynalazku jest mieszanka do for¬ mowania opairta na politereftalanie propylenowym lub butylenowym. Ostatnie badania nad zywicami do formowania opartymi na politereftalanie propylenowym lub bu¬ tylenowym wykazaly, ze posiadaja one nadspo¬ dziewana przewage nad politereftalanem etyleno¬ wym, w szczególnosci jesli chodzi o wlasciwosci owiazane z ich przerobem i uzytkowaniem. Poli- tereftalan propylenowy i butylenowy mozna np. formowac lub przerabiac w inny sposób w niz¬ szych temperaturach przy czym posiadaja one krót¬ szy cykl formowania. Szczególne znaczenie ma fakt, ze zywice te, w przeciwienstwie do politere- ftalanu etylenowego, nie wymagaja obecnosci srod¬ ka zarodkujacego, niezbednego do zapoczatkowa¬ nia krystalizacji. W rzeczywistosci, jesli do zywic do formowania na podstawie politereftalanu pro- pylenowego doda sie srodki zarodkujace i/lub srod¬ ki zapobiegajace przyleganiu do formy, to w wy¬ niku tego obserwuje sie znaczny spadek jakosci powierzchni. Polyskliwe powierzchnie na przedmiotach for¬ mowanych z takiej mieszanki staja sie chropowa¬ te, wykazuja smugi i sa nierówne. Zywice oparte na politereftalanie propylenowym i butylenowym nie zawierajace srodków zarodkujacych i/lub srod¬ ków zapobiegajacych przyleganiu do formy, roz¬ wiazuja problemy przerobu zwiazane od dawna z politereftalanem etylenowym i ze wszystkimi te- reftalanami alkilenowymi, a takze w sposób nie¬ oczekiwany poprawiaja bilans wlasciwosci uzytko¬ wych. Spelnienie najwiekszych wymagan odnosnie prze¬ twarzania oraz wlasciwosci fizyczne zywic do for¬ mowania opartych na politereftalanie propyleno¬ wym i butylenowym sprawily, ze staly sie one po¬ zadane na rynku handlowym i znalazly szersze zastosowanie niz politereftalan etylenowy. Radzieckie zgloszenie patentowe nr 1471432 do¬ tyczace tereftalanów omawia mieszanki do formo¬ wania oparte na politereftalanie butylenowym i propylenowym o pewnej lepkosci wlasciwej, zmie¬ szanym z wypelniaczem wzmacniajacym zawartym w ilosci 2—80%. Z mieszanki tej mozna formowac uzyteczne artykuly poliestrowe. Tego rodzaju zywice do formowania maja jed¬ nak jedna powazna wade, sa latwopalne. Takwiec duze znaczenie ekonomiczne ma produkcja zywic do formowania opartych na politereftalanie pro¬ pylenowym i/lub butylenowym, które posiadalyby wlasnosci samogasnace. W wielu wypadkach wymaga sie, by przedmio¬ ty formowane z politereftalanu alkenowego np. o- budowy urzadzen elektrycznych oraz inne czesci tych urzadzen, które moga grozic zapaleniem od iskry lub ciepla wydzielanego przez urzadzenie lub w nim samym mialy wlasnosci samogasnace. W radzieckim zgloszeniu patentowym nr 1471433 omówiono niepalne mieszanki zywicowe, w których 99 0853 99 085 4 sklad wchodza w odpowiednich ilosciach zywica oparta na politereftalanie alkenowym, wypelniac." wzmacniajacy oraz dodatki tlumiace plomien; taka kompozycja do formowania odznacza sie wlasnos¬ ciami samogasnacymi i jest bardziej odporna na dzialanie ciepla. W polskim opisie patentowym nr 88 564 omówio¬ no "mieszanki zawierajace politereftalan propyle¬ nowy lub butylenowy, którym mozna nadac wlas¬ nosci samogasnace i w sklad których wchodzi al- kenodwuamid kwasu stearynowego, przy ozym czesc alkenowa moze byc podstawiona lub nie. Ce¬ lem tego wynalazku bylo unikniecie obnizania sie jakosci oraz pogorszenia wlasnosci tych zywic spo¬ wodowanego dlugotrwalym stabilizowaniem w wy¬ sokiej temperaturze. W celu opracowania samogasnacych mieszanek zywicowych opartych na politereftalanie propyleno wym i/lub politereftalanie butylenowym wypróbo¬ wano caly szereg dodatków tlumiacych plomien przy czym aby wyeliminowac splywanie tlacych sie czastek dodaje sie czesto dodatki wzmacniajace ta¬ kie, jak azbest. Powazna wada stosowania wlókna azbestowego jest jego sklonnosc do aglomeracji, to jest two¬ rzenia kulek, lub brylek w obecnosci kompozycji tlumiacej plomien, co powoduje znaczne pogorsze¬ nie wlasnosci fizycznych oraz niedopuszczalna z punktu widzenia handlowego niejednorodnosc po¬ wierzchni i barwe. Celem wynalazku jest opracowanie mieszanek do formowania opartych na politereftalanie pro- pylenowym i butylenowym, o lepkosci istotnej w granicach 0,75—1,5 decylitrów/gram, które chara¬ kteryzuja sie zdolnoscia do samogasniecia i nie- splywania dzieki wprowadzeniu do nich wlókien azbestowych przy jednoczesnym unikneiciu zbija¬ nia sie azbestu, przez co polepsza sie wlasnosci fi¬ zyczne, zachowuje estetyke powierzchni i barwy, co jest bardzo wazne z handlowego punktu widze¬ nia. Wyeliminowanie zbijania sie azbestu w mie¬ szankach do formowania opartych na politerefta¬ lanie alkenowym zawierajacych dodatki tlumiace plomien osiaga sie przez uzycie co najmniej 2% wagowych zywicy w przeliczeniu na mase polimeru w kompozycji, która ma byc formowana, w posta¬ ci proszku o rozdrobnieniu 30 mesh. Wedlug wynalazku mieszanka do formowania oparta na politereftalanie butylenowym lub propy- lenowym skladajaca sie z politereftalanu butyle- nowego, dodatku tlumiacego plomien, azbestu i ewentualnie równiez wypelniacza wzmacniajacego i innych dodatkowych skladników, zawiera w sto¬ sunku do calosci mieszaniny 20—98,8% wagowych politereftalanu butylenowego lub propylenowego o lepkosci istotnej 0,75—1A decylitra/gram, 1—30% wagowych dodatku tlumiacego plomien, 0,2—50% wagowych azbestu, 0-^80% wagowych wypelnia¬ cza wzmacniajacego, przy czym co najmniej 2% politereftalanu butylenowego lub propylenowego w stosunku do masy zywicy jest w postaci prosz¬ ku o wielkosci ziarna 30 mesh. Podstawa zywic wedlug wynalazku jest polite¬ reftalan propylenowy lub butylenowy. Polimery takie, opisane ogólnie w amerykanskim opisie pa¬ tentowym nr 2 465 319 przez Whinfielda i Dickin- sona, mozna otrzymac z produktu poreakcyjnego kwasu dwuzasadowego, takiego jak kwas terefta- f Iowy, albo dwualkilowego estru kwasu tereftalo- wego (w szczególnosci tereftalanu dwumetylu), z diolami o 3—4 atomach wegla. Do odpowiednich dioli nalezy propanodiol-1,3, bu- tanodiol-1,4. Przy produkcji polimerów stosowanych w mie- io szance wedlug wynalazku, to jest politereftalanu propylenowego lub butylenowego, jako produkt posredni wytwarza sie odpowiedni tereftalan bis- -(hydroksyalkilu). Mozna go otrzymac przez re¬ akcje dwualkilowego estru kwasu ftalowego, w którym rodnik alkilowy zawiera 1—7 atomów weg¬ la, z okolo 2 czesciami molowymi wymienionych wyzej dioli. Zaleca sie uzycie wiekszych proporcji diolu, np. w stosunku 1,5 mola diolu na 1 mol po¬ chodnej tereftalanowej. Przy zastosowaniu takich proporcji poczatkowa transestryfikacja zachodzi szybciej i pelniej. Reakcje estryfikacji prowadzi sie w podwyzszo¬ nej temperaturze, przy cisnieniu atmosferycznym* albo wyzszym lub nizszym od atmosferycznego. Normalnie zadane temperatury reakcji moga zmie¬ niac sie, jesli trzeba, od temperatury wrzenia mie¬ szaniny reakcyjnej do wysokosci 250°C. Po przygotowaniu podstawy polimerowej, w ce¬ lu poprawienia wlasciwosci i wygladu, do zywic do formowania wedlug wynalazku mozna wpro¬ wadzic szereg dodatków, takich jak barwniki, pla¬ styfikatory, stabilizatory, utwardzacze, itp., albo droga starannego wymieszania skladników w sta¬ nie suchym lub stopionym, albo przez wymiesza- nie w wytlaczarkach, na goracych walcach lub w innych typach mieszarek. Jak wspomniano wyzej, zywice te wykazuja jed¬ na niekorzystna wlasciwosc, te mianowicie, ze sa palne, a przy paleniu sie splywa znaczna ilosc tla- .40 cych sie czastek. Obecnie istnieja dwie powszech¬ nie uznane metody oznaczania charakterystyki pal¬ nosci polimerów termoplastycznych. Jedna z nich jest metoda L.O.I., to jest the Limiting Oxygen Index (ASTM D-2863-70), a druga jest próba pa- •45 lenia pionowego do klasyfikowania materialów jako „SE-0", „SE-I" lub „SE-II", zaprojektowa¬ nych przez Underwrighter's Laboratory (UL 94). Próba UL 94 z paleniem pionowym, opracowana przez Underwrigter's Laboratory w celu okreslenia, czy 50 dany material nalezy lub nie nalezy do grupy ma¬ terialów SE-0, polega na tym, ze próbke o wymia¬ rach 12,7 cm dlugosci, 3,81 cm szerokosci i 0,16 lub 0,32 grubosci umocowuje sie jednym koncem w zaciskach w ten sposób, ze próbka swoim naj- 55 wiekszym wymiarem przejmuje kierunek piono¬ wy. Dolny koniec próbki spoczywa na wysokosci ,5 cm nad pozioma warstwa bawelny chimirgicz- nej. Z kolei pod zawieszona próbka umieszcza sie eo w ten sposób palnik Bunsena o srednicy rurki 0,95 cm, posiadajacy niebieski plomien o wysokos¬ ci 19,05 cm, ze dolny koniec próbki spoczywa w odleglosci 0,95 cm nad górnym koncem rurki pal¬ nika. Plomien palnika pozostawia sie na 10 sekund, 65 po czym usuwa sie go i obserwuje czas palenia sie99 085 6 plomieniem lub zarzenia próbki. Jesli palenie sie lub zarzenie próbki zaniknie w przeciagu 30 se¬ kund po odsunieciu plomienia palnika, to plomien ten umieszcza sie ponownie pod próbka na 10 se¬ kund natychmiast po zaprzestaniu palenia sie lub zarzenia. Jesli plomien kontrolny utrzymuje sie dluzej niz 10 sekund, lecz nie dluzej niz 30 se¬ kund dla materialów sklasyfikowanych jako SE-0, a nie dluzej niz 60 sekund dla materialów skla¬ syfikowanych jako SE-II, to nalezy poddac dal¬ szej próbie drugi zestaw próbek. Drugi zestaw poddaje sie próbie w taki sposób jak wyzej, z tym jednak, ze sucha chlonna ba¬ welne chirurgiczna nalezy przykladac do zaru po sekundach do drugiego odsuniecia plomienia palnika dla materialów sklasyfikowanych jako SE- -0, a po 30 sekundach od drugiego odsuniecia plo¬ mienia palnika dla materialów sklasyfikowanych jako SE-II. Materialy sklasyfikowane jako SE-0 charaktery¬ zuja sie tym, ze: A. zadna próbka nie pali sie plomieniem przez czas dluzszy niz 10 sekund po kazdorazowym przy¬ lozeniu plomienia palnika. B. calkowity czas palenia sie plomieniem nie przekracza 50 sekund po 10-krotnych przylozeniach plomienia palnika do kazdego zestawu 5 próbek. C. zadna próbka nie spala sie plomieniem lub przez zarzenie az do utrzymujacych ja zacisków. D. zadna próbka nie wykazuje splywajacych pa¬ lacych sie czastek, które zapalilyby sucha chlon¬ na bawelne chirurgiczna umieszczona 30,48 cm ponizej próbki. E. zadna próbka nie zarzy sie dluzej niz 30 se¬ kund po drugim odsunieciu plomienia palnika. F. zadna próbka, która zarzy sie dluzej niz 10 sekund po drugim odsunieciu palnika, nie zapali suchej chlonnej bawelny chirurgicznej. Ogólna zdolnosc tlumienia plomienia przez zwiaz¬ ki typu politereftalanu alkilenowegó osiaga sie przez wprowadzenie uprzednio dobrze juz znanych do¬ datków, takich jak opisane sa np. w amerykan¬ skich zgloszeniach patentowych Nr 347514 z 1973 r. oraz Nr 46823 z 1970 r. oraz w amerykanskim opi¬ sie patentowym Nr 3624024. Jesli kompozycja nie zawiera wypelniaczy, to do¬ datek tlumiacy plomien powinien byc korzystnie zwiazkiem aromatycznym zawierajacym brom, trwalym w temperaturze koniecznej do przetwarza¬ nia politereftalanu alkilenowegó w stanie stopio¬ nym a rozkladajacym sie w temperaturze palenia sie politereftalanu alkilenowegó^ oraz zwiazkiem za¬ wierajacym metal, taki jak arsen, antymon lub biz¬ mut, przy cz^tn stosunek molowy metalu w zwiazku zawierajacym metal do bromu zawiera sie w gra¬ nicach ód 1:2 do okolo 1:4, a procent wagowy zwiazku zawierajacego metal i aromatycznego zwiazku zawierajacego brom, tlumiacego plomien w stosunku do calkowitego ciezaru kompozycji, waha sie w granicach okolo 0,5—17,5%. Jesli kompozycja zawiera wypelniacz wzmac¬ niajacy, to dodatek tlumiacy plomien powinien byc zwlaszcza halogenkiem aromatycznym, trwalym w temperaturze koniecznej do przerobu tereftalanu polialkilenowego w stanie stopionym i rozklada¬ jacym sie w temperaturze palenia sie politerefta¬ lanu alkilenowegó, oraz zwiazkiem zawierajacym metal, taki jak arsen, antymon, bizmut i fosfor, przy czym stosunek wagowy chlorowca w halo- genku aromatycznym do metalu w zwiazku zawie¬ rajacym metal waha sie w granicach 0,3—4. Dodatki tlumiace plomien powinny zawierac sie w ilosci okolo 1—30% w stosunku do calkowitego ciezaru kompozycji. io Do szczególnie zalecanych zwiazków tlumiacych plomien nalezy pieciobromotoluen, bezwodnik czterobromoftalowy, eter 3,5,3',5'-czterobromodwu- fenylowy, siarczek 3,5,3',5'-czterochlorodwufenylo- wy, sulfotlenek 3,5-dwuchloro-3',5'-dwubromodwu- fenylowy, 2,4-chloro-3'4'5'-trójbromodwufenylome- tan, eter dziesieciobromodwufenylowy, 2,2',4,4/-6,6'- -szesciochloirodwufenyl, 2,2',4,4',6,6'-szesciobromo- dwufeny], 3,5,3,3'-czterobromo-2,2'-czterobromo-2, 2'-bis(4,4'dwuhydroksyfenylo)propan, 3,5-dwuchlo- ro-3,5/-dwubromo*2,2,-bis(4,4,-dwumetoksyfenylo) propan i tym podobne. Jesli zwiazki te zmieszane sa ze zwiazkami zawierajacymi fosfor, arsen, an¬ tymon lub bizmut, to obserwuje sie efekt syner- giczny, tj. zwiekszenie efektu tlumienia plomienia, przy czym zaleca sie tlenki wymienionej grupy metali, a zwlaszcza trójtlenek antymonu. Jak juz wspomniano, jesli to pozadane przed procesem polimeryzacji z polimerem lub mono¬ merem mozna zmieszac srodki wzmacniajace. Do wypelniaczy tego typu naleza miedzy innymi wlókna szklane (Ciecie lub w postaci przedzy), talk, igielkowy krzemian wapniowy, wlókna celulozo¬ we, papier z tkanin bawelnianych, wlókna sztucz¬ ne, proszki metali, itp., albo ich mieszaniny. Ilosc wypelniacza wzmacniajacego moze zmienic sie w granicach 2—80%, a zwlaszcza okolo 5—60% wa¬ gowych w odniesieniu do calkowitego ciezaru kom¬ pozycji do formowania. Lepkosc istotna zywic do formowania opartych 40 na politereftalanie propylenowym i butylenowym powinna'iawi©rac sie w granicach okolo 0,75—1,5 decylitrów na gram, a zwlaszcza zaleca sie lep¬ kosci okolo 0;85—1,4 decylitrów na gram przy po¬ miarze 8% roztworu o-chlorofenolu, w odniesie- 45 niu do Ciezaru polimeru, w temperaturze 25°C. W celu poprawienia dlugotrwalosci do zywic moz¬ na dodac stabilizatory. W takim przypadku zywi¬ ce miesza sie z podstawionym lub niepodstawio- nym amidem kwasu alkenokarboksylowego lub bo kwasu tluszczowego w ilosci okolo 0,01—1,0% wa¬ gowego, a zwlaszcza 0,05—0,3% wagowego w od¬ niesieniu do calkowitego ciezaru kompozycji. Ugru¬ powanie alkilenowe moze zawierac 2—12, a zwla¬ szcza 2—6 atomów wegla, natomiast ugrupowanie 55 alilowe moze zawierac 2—30, a zwlaszcza 12—18 atomów wegla. Do jednych z najbardziej zaleca¬ nych podstawionych ugrupowan w kwasie tlusz¬ czowym do celów przeciwoksydacyjnych nalezy fe¬ nol zawierajacy przeszkody przestrzenne, Szcze- 60 golnie zalecanymi zwiazkami do stosowania w mieszankach wedlug wynalazku sa amidy kwa¬ sów nalezacych do grupy kwasów od kwasu akrylo¬ wego do stearynowego oraz od kwasoi heksenokar boksylowego do laurynowego jak równiez bis-3-(3,5- 65 -dwu-IIIrzed-butylo-4-hydroksyfenylo)-propiona-T- 99 085 8 mid. Te i dodatkowe inne uklady stabilizatorów opisane sa w amerykanskim zgloszeniu patentowym Nr 350249. W celu skutecznego wyeliminowania splywania, a tym samym. zabezpieczenia produkt klasy SE-0, do kompozycji tlumiacej plomien dodaje sie az¬ best w ilosci okolo 0,2—50, a zwlaszcza okolo 0,5— —30% wagowych w odniesieniu do calkowitego ciezaru mieszanki. Nizej podane przyklady ilustruja wynalazek. Przyklad I. 1200 g tereftalanu dwumetylu- i 900 g butanodiolu-1,4 miesza sie razem z odpo¬ wiednim katalizatorem, jako opisane przez Whin- fielda i Dickinsona w amerykanskim opisie pa¬ tentowym Nr 2465319, takim jak octan cynku- ~trójtlenek antymonu lub tlenek olowiu-tlenek cynku. Temperature podnosi sie do okolo 200°C, przez co usuwa sie okolo 80% metanolu. Z kolei po podlaczeniu do prózni temperature podnosi do 240—250°C. Gdy mieszanka zywicowa osiagnie juz zadana lepkosc wlasna, próznie odlacza sie. W tym czasie, jesli maja byc dodane srodki tlu¬ miace plomien, to dodaje sie je pod azotem. Na¬ stepnie mase* miesza sie zwykle przez 5—10 minut, po czyni otrzymany polimer wyladowuje sie i chlo¬ dzi w zwykly sposób. Jesli do polimeru ma byc rózni sie tylko dodatkiem wlókna szklanego, wska¬ zuje takze na powazne zbijanie sie spowodowane dodatkiem srodka tlumiacego plomien. Przyklad VI i VII przedstawiaja mieszanki we¬ dlug wynalazku, w których czesc politereftalanu butylenowego dodano w postaci proszku, skutecz¬ nie eliminujacego zbijanie sie i zabezpieczajacego kompozycje zywicowa o nadzwyczaj wysokiej jed¬ norodnosci. Dalej, mieszanki podobne do mieszanek z przy¬ kladu VI, tj. ze sproszkowana zywica dodana na¬ wet bez wlókna szklanego i zawierajace zaledwie azbest i dodatek tlumiacy plomien takze nie wy¬ kazuja sklonnosci do jakiegokolwiek zbijania sie. Jesli w powyzszej kompozycji z przykladu IV i V, obok eteru dziesieciobromodwufenylowego, za¬ stosuje sie inne zwiazki tlumiace plomien, takie jak pieciobromotoluen, bezwodnik czterobromofta- lowy i inne, to obserwuje sie znaczne zbijanie sie, które mozna skutecznie wyeliminowac przez doda¬ nie okolo 4,5% PBT w postaci proszku, a nie w postaci wiórków. W podobny ^sposób i z podobnymi wynikami^ politereftalan butylenowy mozna zastapic politere^ ftalanem propylenowym. U III IV V VI VII Wiórki PBT* kg 12,02 12,02 12,02 12,02 9,75 13,83 Wlókno szklane 0,32 cm kg 6,8 6,8 6,8 6,8 Przyklady II—VI Eter dziesie- ciobromodwu- fenylowy, gramy 1080 1080 1080 1080 Trójtlenek antymonu, gramy 1080 1080 1080 1080 1080 1080 Azbest gramy 630 630 630 630 630 630 Sproszko¬ wany PBT** kg 0 0 0 0 2,27 0,22 \ Zbijanie nie nie tak tak nie nie * Lepkosc istotna PBT 0,85 decylitra/g ** 100% przechodzi przez sito o gestosci 30 mesh. PBT = politereftalan butylenowy. dodane wlókno szklane, to dodaje sie je, miesza *s przez 1 minute topiac politereftalan butylenowy, a nastepnie przerabia dalej przetlaczajac przez 2,54 cm pojedyncza przetlaczarke slimakowa za¬ opatrzona w dysze przedzalnicza. Temperatury ptrzetlaczarki i dyszy wahaja sie w granicach 260— 50 —265,6°C. Uzyskane pasma miele sie w mlynku do takiego rozdrobnienia, aby produkt mógl przejsc przez grube sito (4 mesh lub drobniejsze). Zestawy , ze wszystkich podanych przykladów 55 bebnowano przez 61 minut. Z przykladu II widac, ie kompozycja zawierajaca tylko wiórki PBT, tle¬ nek antymonu i azbest nie wykazuje w ogóle sklon¬ nosci do zbijania sie, podobnie jak i kompozycja z przykladu III, gdzie nawet dodanie wlókna szkla- eo nego da kompozycji zywicowej w dalszym ciagu nie powoduje zbijania sie. W kompozycji zywico¬ wej z przykladu IV dodanie juz samego eteru dziesieciobromodwufenylowego, powoduje powaz¬ ne zbijanie sie. Przyklad V, który od przykladu IV 65 PL PL PL PL PL PL PL