PT99311B - Processo de preparacao de concentrados retardadores de chama a base de polimero de olefina e de produto de reaccao de tricloreto ou tribrometo de bismuto ou antimonio ou suas misturas com aminas - Google Patents

Processo de preparacao de concentrados retardadores de chama a base de polimero de olefina e de produto de reaccao de tricloreto ou tribrometo de bismuto ou antimonio ou suas misturas com aminas Download PDF

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Description

O presente invento refere-se a concentrados não extrudidos de um aditivo retardador de chama, os quais se podem utilizar na manufactura de polímeros, e em particular de poliolefinas, e ao processo para a sua preparação.
pedido de patente europeia, publicado, 273 458, ensina a utilização, como aditivos resistentes à chama, de complexos de halogenetos de bismuto ou de antimónio ou ambos, com aminas, possuindo a fórmula:
(I) R . (MeX3)y onde:
-Ré uma amina seleccionada de entre o grupo que consiste em: 2-guanidina-benzimidazolo, isoforona-diamina, diciandiamida, guanamina, melamina, piperazina, opcionalmente substituída com um grupo alquilo, arilo ou acilo, e compostos contendo de 2 a 9 anéis triazina, anéis estes que estão condensados, ou ligados uns aos outros através de, pelo menos, um grupo -NH-;
- Me é bismuto ou antimónio;
- X é cloro ou bromo;
- Y é um número entre 0,3 a 4.
De acordo com o referido pedido de patente, o aditivo retardador de chama sintetiza-se na ausência de solventes misturando e aquecendo os reagentes, ou aquecendo os reagentes em solução ou em suspensão. 0 produto obtido é moído, e opcionalmente revestido com ácido esteárico.
Por outro lado, conhecem-se alguns processos no campo da polimerização de olefinas para a produção de partículas de polímero de uma forma regular, em particular esferoidal, e possuindo uma distribuição de tamanho de partícula controlada.
Devido à sua elevada capacidade de escoamento e à ausência de finos, podem-se utilizar as referidas partículas directamente em instalações de produção de polímeros, e representam uma alternativa eficaz e económica à utilização de pelotas
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-3extrudidas.
O pedido de patente europeia, publicado, EP-A-411 628 descreve concentrados de um ou mais aditivos, pigmentos ou cargas, obtidos directamente a partir das partículas de polímeros mencionadas anteriormente, eliminando assim o passo de extrusão.
De acordo com o referido pedido copendente, os referidos concentrados preparam-se de diferentes maneiras dependendo do estado físico das substâncias utilizadas como aditivos. Podem-se preparar os concentrados utilizando aditivos sólidos na forma de pó, ou líquidos ou fundidos, preferivelmente possuindo uma viscosidade inferior a 1 Pas (10 Poise). Em qualquer caso, podem-se preparar os referidos concentrados alimentando as partículas do polímero suporte e um ou mais aditivos, em misturadores normais para pós e utilizando tempos de residência adequados.
No entanto, a utilização dos ensinamentos do referido pedido de patente copendente para os aditivos retardadores de chama, tais como os reivindicados no pedido de patente europeia 273 458, envolve alguns problemas do ponto de vista do tipo de produto que se pode obter, assim como do processo que se deve utilizar.
De facto, a síntese dos referidos aditivos retardadores de chama, mostrou que estes são sólidos possuindo pontos de fusão elevados ou uma consistência pastosa. Por aquecimento da referida substância pastosa obtêm-se os sólidos de ponto de fusão elevado mencionados acima, sem a formação intermédia de líquidos.
Portanto, podem-se dispersar os referidos aditivos em partículas de polímero não extrudidas na forma de sólidos moídos (utilizando os agentes molhantes adequados) ou em solução. No entanto, a utilização de sólidos moídos possui a desvantagem de que a dispersão do pó nas partículas de polímero simples torna-se menos homogénea à medida que o pó utilizado se torna grosso. Na prática, o aditivo retardador de chama seria disperso principalmente à superfície da partícula.
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-4Isto poderá também causar problemas nas subsequentes etapas de produção de processamento do concentrado, tais como a necessidade de uma mistura precisa para obter uma distribuição homogénea do aditivo durante a etapa em que se dilui o concentrado no polímero para se tornar resistente à chama.
Por outro lado, a utilização de uma solução dos aditivos mencionados anteriormente envolve alguns problemas correlacionados com a selecção do solvente adequado, uma vez que este deve ser capaz de solubilizar o aditivo sem introduzir modificações na sua composição química, enquanto que ao mesmo tempo não deve solubilizar apreciavelmente as partículas de polímero.
Além disto, a utilização de uma solução envolveria uma capacidade de carga reduzida das partículas de polímero e os passos adicionais do processo que consistem na remoção e recuperação do solvente.
Em relação ao processo total de preparação dos concentrados, a operação deveria realizar-se em pelo menos dois passos: síntese do aditivo retardador de chama e dispersão do referido aditivo nas partículas de polímero.
A requerente verificou agora que existem alguns concentrados não êxtrudidos de um aditivo retardador de chama, que são particularmente úteis para a aditivação de polímeros e copolímeros de olefinas, nos quais o aditivo é disperso sobre a superfície e dentro dos poros de cada partícula de polímero, e os quais se preparam utilizando um processo onde o aditivo se prepara ”in situ, utilizando as próprias partículas do polímero como suporte.
Em particular, o presente invento refere-se a um concentrado de um aditivo retardador de chama na forma de partículas não extrudidas, polimerizadas, compreendendo:
A) uma matriz constituída por uma partícula não extrudida, preferivelmente esferoidal, de um polímero ou copolímero de
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-5olefinas possuindo uma porosidade, expressa como uma percentagem de volume de vazios em relação ao volume da partícula, superior ou igual a 15%; e
B) um material retardador de chama o qual é o produto da reacção de tricloreto ou tribrometo de bismuto ou antimónio, ou suas misturas, e de uma ou mais aminas seleccionadas de entre o grupo que consiste em 2-guanidina-benzimidazolo, isoforona-diamina, diciandiamida, guanamina, melamina, piperazina, morfolina, piperidina, opcionalmente substituída com um grupo alquilo, arilo, ou acilo, ureia e seus derivados de alquilo ou arilo, mono-, di- ou tri-(polioxialquilen)aminas, polialguilenaminas, e compostos contendo entre 2 e 9 anéis triazina os quais estão condensados ou ligados uns aos outros através de pelo menos um grupo -NH-;
no qual o referido produto (B) é preparado in situ e depositado sobre a superfície da matriz e dentro dos seus poros.
Dependendo das condições de preparação, o produto (B) anterior pode conter um ou mais complexos de fórmula:
(I) R · (MeX3)y onde:
- R é um composto seleccionado de entre as aminas anteriores definidas para (B);
- Me é bismuto ou antimónio;
- X é cloro ou bromo;
- Y é um número entre 0,2 e 4.
Uma concretização adicional do presente invento é um processo para a preparação dos referidos concentrados.
referido processo compreende fazer reagir:
a) tricloreto ou tribrometo de bismuto ou antimónio, ou suas misturas, com
b) uma amina ou aminas correspondentes ao R na fórmula (I), na presença de partículas não extrudidas tal como de um polímero ou copolímero de olefinas polimerizadas, possuindo uma porosidade
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-6superior ou igual a 15%, expressa como uma percentagem do volume de vazios em relação ao volume total da partícula, e do líquido reaccional.
Portanto, o presente invento oferece a vantagem de produzir um concentrado de um aditivo retardador de chama onde o referido aditivo (produto (B)) está uniformemente disperso na matriz polimérica, proporcionando assim a dispersão homogénea do referido aditivo também nos passos subsequentes de diluição nos polímeros.
O processo pelo qual se obtém o concentrado de acordo com este invento, envolve apenas uma etapa que compreende a preparação ”in situ do material retardador de chama, com a vantagem de ser consideravelmente simples e económico.
As partículas não extrudidas, tal como polimerizadas de polímeros e copolímeros de olefinas, possuindo uma porosidade superior ou igual a 15%, expressa como a percentagem do volume de vazios em relação ao volume total da partícula, gue constituem as matrizes (A) anteriormente mencionadas, estão comercialmente disponíveis em HIMONT Italia, S.r.l.
São particularmente adequadas para a preparação dos concentrados deste invento as partículas esféricas possuindo uma porosidade entre 15% e 40%, preferivelmente entre 18% e 29%, e mais preferivelmente entre 20% e 28%.
Os polímeros de olefinas que constituem as partículas são seleccionados, preferivelmente, de entre polipropileno cristalino possuindo, particularmente, um índice isotáctico superior a 90, polietileno e copolímeros cristalinos de propileno com etileno e/ou uma olefina CH2=CHR/, onde Rz é um radical alquilo C2-Cg, contendo pelo menos 85% em peso de propileno. Geralmente, as partículas esféricas constituídas pelos polímeros de olefinas mencionados anteriormente, possuem uma área específica (B.E.T.) de entre 10 e 20 m2/g e um diâmetro médio entre 50 e 7000 μη, enquanto a distribuição volumétrica dos poros é tal que mais do que 90% delas possuem um diâmetro superior a 1 μιη.
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Os exemplos representativos de compostos R contendo anéis triazina adequados para a formação do produto (B) são compostos, que se podem obter normalmente através de pirólise de melamina, conhecidos como melam, melem, e melon, para os quais se propõem usualmente as fórmulas seguintes: (ver Proceedings of the Second European Symposium on Thermal Analysis, University of Aberdeen, U.K. -1-4 Setembro 1981, Editor David Dollimore) n?2 /c
N N .1 II
H2N-c C-NH x/ (melam) n»2
(melem)
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HN
NH.
/
(melon)
Os referidos compostos podem-se obter por aquecimento de diciandiamida ou de uma triazina a temperaturas entre 100°C e 300°C ou superiores; desta maneira obtém-se a ciclização da diciandiamida em anéis triazina, e/ou a policondensação do anel triazina no grau desejado.
Como se descreveu previamente, os concentrados do presente invento preparam-se fazendo reagir uma mistura compreendendo quantidades adequadas de uma ou mais aminas, e um triclóreto ou tribrometo de bismuto ou antimónio, ou suas misturas, na presença de partículas poliméricas e de um meio reaccional líquido. Como meio reaccional líquido pode-se utilizar preferivelmente água ou um solvente orgânico polar, tal como acetona ou metanol.
Podem-se dissolver os halogenetos de bismuto ou antimónio no meio reaccional líquido antecipadamente.
As quantidades relativas de aminas e halogenetos são geralmente determinadas com base no tipo de complexo desejado (i.e., o valor desejado de y na fórmula (I)).
O processo realiza-se normalmente a uma temperatura igual a, ou ligeiramente inferior, ao ponto de ebulição do meio reaccional líquido. No final da reacção em que se forma o produto (B), remove-se o líquido reaccional mencionado anteriormente, preferivelmente por evaporação.
De acordo com um processo preferido, remove-se gradualmente o meio reaccional líquido durante a reacção, fazendo-o evaporar à pressão atmosférica ou sob pressão reduzida.
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Utilizando o processo do presente invento, o produto que se forma como resultado da reacção entre as aminas e os halogenetos metálicos é quase completamente depositado sobre as partículas de polímero que constituem a matriz e dentro dos seus poros, dentro dos limites de absorção e carga das referidas partículas. Assim, podem-se obter concentrados contendo até 50% em peso do aditivo (B).
Para o propósito do presente invento, a concentração mais baixa do aditivo (B) é preferivelmente de 5% em peso. Mais preferivelmente, a concentração do aditivo é de 20% a 30% em peso.
De acordo com o processo mais preferido, o tribrometo ou tricloreto de antimónio ou bismuto ou suas misturas, são também preparados ”in situ, fazendo reagir uma mistura compreendendo um ou mais compostos de bismuto ou de antimónio, uma solução aquosa de ácido clorídrico ou bromídrico, e uma ou mais aminas, na presença das partículas poliméricas que constituem a matriz. Utilizam-se preferivelmente (BiO)2CO3 e Sb2O3 como compostos de bismuto e de antimónio. Por exemplo, pode-se fazer reagir uma mistura compreendendo (BiO2)CO3, HBr em solução aquosa a cerca de 48% e diciandiamida, na presença das partículas poliméricas porosas.
A temperatura do processo é tal que a água evapora rapidamente. É conveniente operar a uma temperatura igual ao ponto de ebulição da água.
Em geral, pode-se utilizar directamente a solução do ácido de hidro-halogeneto aquosa nas concentrações que estão comercialmente disponíveis (30-50%).
Seca-se então o concentrado.
O peso total da mistura reagente que se adiciona à matriz polimérica (excluindo o ácido hidro-halogeneto) para obter o produto (B) é geralmente de 3% a 50% em peso, em relação ao peso total das partículas de polímero e mistura reagente, preferivelmente entre 10% e 25% em peso.
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Podem-se adicionar compostos promotores de radicais livres ao concentrado do aditivo retardador de chama (opcionalmente substituindo uma igual quantidade do aditivo referido), de modo a melhorar a propriedade extintora de chama do produto final desejado.
Preferivelmente, quando os concentrados contêm os promotores de radicais livres, o produto (B) está presente em quantidades entre 5 e 15% em peso, enquanto os promotores de radicais livres mencionados acima estão presentes em quantidades entre 5 e 15% em peso. São exemplos de compostos promotores de radicais livres o 2,3-dimetil-2,3-difenilbutano, e o 2,3-dimetil-2,3-difenil-hexano. Estes podem estar presentes no concentrado em quantidades entre 5 e 15% em peso.
Podem-se também utilizar peróxidos orgânicos como fontes de radicais livres. Estes podem estar presentes no concentrado em quantidades entre 3 e 9% em peso.
Todos os compostos mencionados anteriormente podem ser adicionados às partículas de polímero, não extrudidas, tal como polimerizadas, antes da preparação ”in situ do aditivo (B). Preferivelmente são adicionados durante um passo subsequente, após se ter seco o concentrado. Podem-se também adicionar outros componentes, tal como por exemplo, estabilizadores, cargas e pigmentos.
Podem-se utilizar os HALS (estabilizadores à luz de aminas impedidas) como estabilizadores à luz. Entre eles estão, por exemplo, os vendidos pela CIBA GEIGY sob as marcas registadas Tinuvin 770 e Tinuvin 622? as suas fórmulas estruturais são como se segue:
(seguem-se fórmulas)
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TINUVIN 770
TINUVIN 622
II
N-CH2-CH2-O-C-CH2-CH2-C o-ch3 onde n varia geralmente entre 2 e 20.
Pode-se também utilizar o Tinuvin 326 que polssui a fórmula seguinte:
TINUVIN 326
Noutra concretização verificou-se que a estabilidade à luz melhora quando uma certa porção do bismuto ou do antimónio é substituída com óxidos ou anidridos de alguns metais de transição tais como por exemplo Ti, W, Mo e V.
Os referidos óxidos ou anidridos de metais de transição podem-se adicionar à matriz polimérica antes da preparação in situ do aditivo (B), ou podem-se adicionar subsequentemente durante o passo de diluição” do concentrado nos polímeros.
As quantidades dos óxidos ou anidridos mencionados anteriormente que se podem utilizar em substituição de iguais quantidades de aditivo (B), estão geralmente entre 5 e 15% em peso em
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-12relação ao peso total do concentrado.
Como se mencionou anteriormente, os concentrados do presente invento podem-se utilizar convenientemente na aditivação de polímeros, particularmente de poliolefinas, de modo a obter produtos acabados que são resistentes à chama.
Para este propósito podem-se misturar os concentrados com os polímeros mencionados anteriormente utilizando técnicas que são tradicionalmente conhecidas na arte para o fabrico de polímeros termoplásticos.
Portanto, os concentrados do presente invento permitem obter um nível óptimo de retardamento de chama nos produtos finais, evitando todas as desvantagens ligadas com a diluição de aditivos puros nos polímeros, e em particular evitando a utilização de maquinaria complexa e de processos de mistura, e perdas de energia como consequência da sua utilização.
Os exemplos seguintes são dados para ilustrar e não para limitar o presente invento.
As propriedades dos polímeros e dos concentrados que estão registadas nos exemplos determinaram-se de acordo com os processos seguintes:
- índice isotáctico
Percentagem em peso de polímero insolúvel em xileno à temperatura ambiente (25°C) (correspondendo basicamente à % em peso de polímero insolúvel em n-heptano em ebulição).
- índice de fusão MI
ASTM D 1238, condição L
Área específica
B.E.T. (dispositivo utilizado: C. Erba SORPTOMATIC 1800)
- Densidade aparente
DIN 53194
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-13A porosidade, expressa como percentagem do volume de vazio do poro, determina-se por absorção de mercúrio sob pressão. O volume de mercúrio absorvido corresponde ao volume de vazio dos poros. Para a determinação utiliza-se um dilatómetro CD3 (C. Erba) com capilaridade calibrada (3 mm de diâmetro) ligado a um reservatório de mercúrio e a uma bomba rotativa de alto vácuo (1 Pa). Uma quantidade pesada da amostra (cerca de 0,5 g) é introduzida dentro do dilatómetro. PÕe-se então o dispositivo sob alto vácuo (<13,3 Pa) durante cerca de 10 minutos. Depois liga-se o dilatómetro ao reservatório de mercúrio e permite-se que o metal escoe lentamente até o nível no capilar atingir a marca dos 10 cm. Fecha-se então a válvula que liga o dilatómetro à bomba de vácuo e coloca-se o dispositivo sob pressão com azoto (245 kPa). A pressão faz com que o mercúrio penetre nos poros, e quanto maior a porosidade do material, mais baixo será o nível do mercúrio.
Uma vez determinada a medida da posição do capilar, onde estabilizou o novo nível do mercúrio, calcula-se o volume dos poros como se segue: V = R2 π ΖΪΗ, onde R é o raio do capilar em cm; ΔΗ é a diferença, em cm, entre os níveis inicial e final da coluna de mercúrio.
O volume da amostra é dado por:
PI - (P2 - P)
VI onde P é o peso, em gramas, da amostra;
PI é o peso, em gramas, do dilatómetro + mercúrio;
P2 é o peso, em gramas, do dilatómetro + mercúrio + amostra; D = densidade do mercúrio (a 25°C = 13,546 g/cm3).
A % de porosidade é dada por:
100 x V
VI
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Exemplos 1-7
Num balão de 1 litro com 4 tubuladuras, equipado com um agitador de Teflon meia-lua, um funil de carga, uma ligação ao vácuo, e imerso num banho de óleo a 40-50°C, introduzem-se 80 g de polipropileno SPL 120, poroso, possuindo um MI de cerca de 24 g/10 minutos, um índice isotáctico de cerca de 96%, uma porosidade (expressa como percentagem de volume dos poros) de cerca de 29%, uma densidade aparente de 0,340 kg/1, na forma de partículas esféricas possuindo um diâmetro médio de entre 1000 e
2000 /xm.
Depois, adicionam-se, nas quantidades especificadas na tabela 1, carbonato básico de bismuto produzido por Pharmacie Centrale de France, e/ou sesquióxido de antimónio vendido por Associated Lead sob a marca registada de Timonox, diciandiamida produzida por SKW, e ácido bromídrico fabricado por Merk, numa solução aquosa a 48,6%.
Leva-se o banho a 120C e mantém-se a mistura em agitação a pressão reduzida (cerca de 71 kPa) durante 1 hora. Durante este passo remove-se a água por evaporação a pressão reduzida.
Uma vez terminada esta primeira fase, arrefece-se a 90“C, restabelece-se a pressão atmosférica, adiciona-se a quantidade apropriada de dimetil-difenilbutano Interx CCDFB, e permite-se que a mistura arrefeça lentamente, enquanto se mantém a massa em agitação.
concentrado assim obtido está na forma de partículas esféricas que apresentam uma cor amarela homogénea mesmo em secção transversal.
Dilui-se então o referido concentrado com um polímero de olefina de modo a preparar as amostras para se utilizarem na avaliação das propriedades retardadoras de chama.
A preparação das referidas amostras realiza-se misturando Moplen FLF 20 frio (polipropileno isotáctico com um MI de 12 g/10 «z_
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-15minutos e um índice isotáctico de cerca de 96%) com 5% em peso do concentrado preparado e depois extrudindo num extrusor de parafuso único a 200°C.
Os grânulos assim obtidos são moldados em matriz, em placas com uma espessura de cerca de 3 mm e cortam-se delas as amostras para os testes de resistência à chama.
nível de resistência à chama das amostras determina-se medindo o índice de oxigénio (de acordo com a regra ASTM 2863)) como aplicando as normas UL 94 (publicadas por Underwriter Laboratories - USA).
índice de oxigénio medido representa a concentração mínima de oxigénio (expressa em % vol) numa mistura de oxigénio-azoto que permite que a amostra do material seja examinada, após ter sido inflamada com uma chama de gás butano, para arder continuamente durante 3 minutos e/ou em 50 mm de comprimento da amostra.
O teste UL 94 deve ser conduzido em amostras que estejam posicionadas verticalmente e que possuam a espessura indicada no processo do teste. 0 referido teste consiste em colocar em contacto com um dos lados da amostra uma fonte elevada de 3 mm a um ângulo de 45 graus. A partir do momento em que se remove a amostra, observa-se o tempo que a amostra demora a extinguir-se, e se o material pinga ou não durante a combustão.
Baseado nas medições, classifica-se o material como se segue:
V-0 quando o tempo de extinção médio da chama é inferior ou igual a 5 segundos (5 testes de 2 ignições cada um).
V-l quando o tempo de extinção médio da chama é inferior ou igual a 25 segundos.
V-2 quando se comporta como V-l, e também pinga gotículas de polímero fundido aceso capazes de inflamar uma bola
de algodão localizada 5 mm sob elas.
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-16Conduzem-se quatro testes em cada amostra, e registam-se os tempos de extinção referentes a cada ignição.
A quantidade e o tipo de reagentes utilizados para a preparação dos concentrados e das amostras estão mostrados na Tabela 1, conjuntamente com os resultados dos testes de resistência à chama.
A concentração, em peso, do aditivo resistente à chama nas amostras preparadas nos exemplos 1-7 é de cerca de 0,5%.
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-18Exemplo 8
No mesmo balão que se utilizou nos exemplos 1-7, imerso num banho de óleo a 45-50°C, introduzem-se 70 g do mesmo polipropileno esférico poroso dos exemplos 1-7.
Depois adicionam-se 4,37 g de carbonato básico de bismuto produzido por Pharmacie Centrale de France, 6,47 g de diciandiamida produzida por SKW, e 5,7 ml de ácido bromídrico fabricado por Merk numa solução aquosa a 48,6%.
Realiza-se o procedimento da mesma maneira que nos exemplos 1-7, adicionando 15 g de Interox CCDFB.
concentrado assim obtido está na forma de partículas esféricas com uma cor amarela homogénea mesmo na secção transversal.
A tabela 2 mostra os valores teóricos e analíticos da percentagem em peso de bismuto e de bromo em relação ao peso do concentrado, assim como as quantidades de reagentes utilizados.
Por valor teórico da percentagem em peso de Bi ou Br, representa-se o valor que se deveria obter se todo o Bi ou Br adicionado durante o passo de preparação do aditivo estivessem depositados sobre as partículas de polímero.
Por outro lado, o valor analítico é a percentagem em peso de Bi ou Br realmente depositados sobre as partículas de polímero e medida experimentalmente com processos analíticos.
Exemplo comparativo 1 procedimento é o mesmo que o exemplo 8, excepto que, em vez de se utilizar um polipropileno esférico poroso como a matriz polimérica, utiliza-se um polipropileno com um índice isotáctico de cerca de 96% e um MI de 12 g/10 min., na forma de partículas esferoidais possuindo um diâmetro médio entre 1500 μπι e 2500 μπι e uma porosidade de 6,7% medida como percentagem, de volume de vazios.
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-19A tabela 2 mostra os valores teóricos e analíticos da percentagem em peso de bismuto e bromo em relação ao peso do concentrado, assim como quantidade de reagentes utilizados.
Exemplo comparativo 2 procedimento é o mesmo que no exemplo 8, excepto que em vez de se utilizar um polipropileno esférico poroso como matriz polimérica, utilizam-se flocos de polipropileno com um índice isotáctico de cerca de 96% e um MI e 12 g/10 min., cujas partículas possuem um diâmetro médio entre 400 μτα. e 800 Mm e uma porosidade de 13,4%.
A tabela 2 mostra os valores teóricos e analíticos da percentagem em peso de bismuto e bromo em relação ao peso de concentrado, assim como a quantidade de reagentes utilizados.
TABELA 2
EXEMPLO N2 . 8 1 COMPARATIVO 2 COMPARATIVO
PP esférico poroso (g) 70 - -
PP esférico (g) - 70 -
Flocos (g) - - 70
(BlO)2^θ3 (g) 4,37 4,37 4,37
Diciandiamida (g) 6,47 6,47 6,47
HBr (ml) 15,7 15,7 15,7
Interox CCDFB (g) 15 15 15
% Bi teórica 0,36 0,35 0,36
% Bi analítica 0,33 0,20 0,19
% Br teórica 0,52 0,52 0,52
% Br analítica 0,48 0,37 0,29
Calculando os dados da tabela 2 e considerando, para cada exemplo, a diferença entre os valores teórico e analítico da percentagem em peso de Bi e Br como uma quantidade relacionada com a capacidade de absorção e de carga de uma matriz polimérica, podese ver que a capacidade de absorção de uma matriz polimérica em relação ao aditivo é influenciada principalmente pela natureza da
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-20referida matriz polimérica.
Pode-se ver também gue, no caso do polipropileno esférico poroso, a capacidade de absorção é muito elevada, e o produto que se forma como resultado da reacção entre as aminas e os halogenetos metálicos é quase totalmente depositado sobre e dentro da matriz polimérica.
260
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Claims (8)

  1. REIVINDICACÕES
    1 - Processo de preparação de um concentrado de aditivo retardador de chama na forma de partículas não êxtrudidas compreendendo í
    A) uma matriz constituída por uma partícula, tal como polimerizada, não extrudida de um polímero ou copolímero de olefinas, possuindo uma porosidade, expressa como a percentagem do volume de vazios do volume da partícula, superior ou igual a 15%; e
    B) um material retardador de chama, o qual é o produto da reacção de tricloreto ou tribrometo de bismuto ou antimónio, ou de suas misturas, com uma ou mais aminas, caracterizado por compreender a reacção de
    a) tricloreto ou tribrometo de bismuto ou antimónio, ou suas misturas, com
    b) uma amina ou aminas seleccionadas de entre o grupo que consiste em 2-guanidina-benzimidazolo, isoforona-diamina, diciandiamida, guanamina, melamina, piperazina, morfolina, piperidina, opcionalmente substituída com um grupo alquilo, arilo ou acilo, ureia e seus derivados de alquilo ou arilo, mono-, di- ou tri-(polioxialquileno)aminas, polialquilenoaminas e compostos contendo de 2 a 9 anéis triazina, os quais estão condensados ou ligados uns aos outros através de, pelo menos, um grupo -NH-, que origina o produto B;
    na presença de partículas de um polímero ou copolímero de olefina, tal como polimerizadas não êxtrudidas, possuindo uma porosidade superior ou igual a 15%, expressa como a percentagem de volume de vazios do volume das partículas, e do meio reaccional líquido.
  2. 2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a partícula que constituí a matriz (A) ser uma partícula esferoidal possuindo uma porosidade entre 15% e 40%.
  3. 3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender a reacção de:
    73 260
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    -22carbonato básico de bismuto e/ou de sesquióxido de antimónio, ácido bromidrico ou clorídrico em solução aquosa, e da amina ou aminas na presença de partículas poliméricas polimerizadas, não extrudidas, na forma esferoidal possuindo uma porosidade de 15% a 40%.
  4. 4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a quantidade total dos reagentes adicionados à matriz polimérica ser de 3% a 50% em peso em relação ao peso total do concentrado .
  5. 5 - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a quantidade total, em peso, dos reagentes adicionados à matriz polimérica ser de 10% a 25% em peso em relação ao peso total do concentrado.
  6. 6 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o polímero que constitui a matriz (A) ser seleccionado de entre polipropileno cristalino, poliétiléno ou copolímeros cristalinos de propileno com etileno e/ou de uma olefina CH2=CHRZ, onde Rz é um radical alquilo C2-C8, contendo pelo menos 85% em peso de propileno.
  7. 7 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o produto (B) conter um ou mais complexos de fórmula:
    (I) R (MeX3)Y onde:
    - R é um composto seleccionado de entre o grupo gue consiste em 2-guanidina-benzimidazolo, isoforona-diamina, diciandiamida, guanamina, melamina, piperazina, morfolina, piperidina, opcionalmente substituída com um grupo alquilo, arilo ou acilo, ureia e seus derivados de alquilo ou arilo, mono-, di- ou tri-(polioxialquileno)aminas, polialquilenoaminas e compostos contendo de 2 a 9 anéis triazina, os quais estão condensados ou ligados uns aos outros através de, pelo menos, um grupo -NH-;
    - Me é bismuto ou antimónio;
    - X é cloro ou bromo;
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    -23- Y é um número de 0,2 a 4.
  8. 8 - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por MeX3 ser tribrometo de bismuto e R ser diciandiamida, guanamina ou melamina.
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