RU2089571C1 - Полимерная композиция - Google Patents
Полимерная композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2089571C1 RU2089571C1 RU92010407A RU92010407A RU2089571C1 RU 2089571 C1 RU2089571 C1 RU 2089571C1 RU 92010407 A RU92010407 A RU 92010407A RU 92010407 A RU92010407 A RU 92010407A RU 2089571 C1 RU2089571 C1 RU 2089571C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fraction
- smoke
- polyvinyl chloride
- mixture
- hydrate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составу огнестойкой полимерной композиции на основе поливинилхлорида (ПВХ), используемой для изоляции и защитных оболочек электрических проводов и кабелей. Полимерная композиция содержит в мас.ч.: 100 суспензионного ПВХ, 55-65 сложноэфирного пластификатора, 4-8 свинцового стабилизатора, 80-130 антипирена-дымоподавителя, включающего 15-34 тригидрата окиси алюминия или гидрата окиси магния или их смесь при содержании в ней 50-20 вес. % гидрата окиси магния, 56-85 карбоната кальция, 7-8 трехокиси сурьмы, 1,5-2 окиси цинка, 0,5-1 борной кислоты, и дополнительно 0,1-1 диэфира полипропиленгликоля или 0,5-1,5 олигомера α-олефинов фракции 140-240o. Выделение HCl при горении 6,9-8%, кислородный индекс 32-33%, коэффициент дымообразования при горении 310-330 м2•кг-1. 1 табл.
Description
Изобретение относится к составам огнестойких поливинилхлоридных (ПВХ) композиций с пониженными выделениями хлористого водорода и дыма при горении, используемых для изоляции и защитных оболочек электрических проводов и кабелей, различных покрытий, находящихся в условиях повышенной пожароопасности. Одним из основных недостатков полимерных материалов является высокая пожароопасность: горючесть, значительное выделение дыма и коррозионно-активного хлористого водорода.
Снижение горючести пластифицированного ПВХ достигают за счет введения в состав композиций антипиренов (фосфатные пластификаторы, трехокись сурьмы, гидрат окиси алюминия и др.).
Известно [1] что выделяющийся при горении хлористый водород связывают химически с акцептором HCl с целью образования термостойких солей. В качестве акцепторов в этих случаях используют специальные наполнители (аммонийные соединения, карбонаты различных металлов и др.).
Для снижения дымообразования при горении пластифицированного ПВХ используют дымоподавители (окислы металлов, гидроокиси и карбонаты металлов) [2]
Многие соединения, введенные в пластифицированные ПВХ-композиции для снижения дыма и хлористого водорода, увеличивают горючесть композиций. Кроме того, введение значительных количеств таких добавок ухудшает физико-механические и эксплуатационные характеристики полимерных материалов. Таким образом, проблема создания огнестойких и одновременно малодымящих и выделяющих незначительное количество HCl при горении ПВХ-композиций является сложной и актуальной.
Многие соединения, введенные в пластифицированные ПВХ-композиции для снижения дыма и хлористого водорода, увеличивают горючесть композиций. Кроме того, введение значительных количеств таких добавок ухудшает физико-механические и эксплуатационные характеристики полимерных материалов. Таким образом, проблема создания огнестойких и одновременно малодымящих и выделяющих незначительное количество HCl при горении ПВХ-композиций является сложной и актуальной.
Известна огнестойкая композиция для изоляции оболочек проводов и кабелей, содержащая в мас.ч. на 100 мас.ч. ПВХ: 35-45 сложноэфирного пластификатора, 1,5-5,5 стабилизатора и смесь 2,4-3 Sb2O3 с 10-20 асбеста [3] Композиция характеризуется хорошей огнестойкостью (КИ 32%), но при горении выделяют большое количество дыма (Кд 860-900 м2•кг-1) и хлористого водорода (AHCl 26-28%).
Наиболее широко используемым антипиреном-наполнителем является тригидрат окиси алюминия Al(OH)3. Так, известна ПВХ-композиция, содержащая в мас.ч. на 100 мас. ч. ПВХ: 55 пластификатора, 4,2 стабилизатора и огнегасящий агент смесь 20 Al(OH)3) и Sb2O3 в количестве 5-30% от Al(OH)3 [4] При воспроизведении этого технического решения получены следующие показатели: КИ 28% Кд 800-820 м2•кг-1, AlHCl 28%
В качестве антипирена для ПВХ может быть использована и смесь нескольких компонентов.
В качестве антипирена для ПВХ может быть использована и смесь нескольких компонентов.
Все перечисленные выше композиции характеризуются довольно высокой огнестойкостью, но при их горении выделяется значительное количество дыма и хлористого водорода. По ГОСТ 12.1.044-89 малодымными считаются полимерные материалы, коэффициент дымообразования у которых меньше 500 м2•кг-1.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является огнестойкая ПВХ-композиция с пониженным выделением хлористого водорода и дыма при горении, используемая для изоляции и защитных оболочек электрических проводов и кабелей, находящихся в условиях повышенной пожароопасности [[5] прототип] Полимерная композиция содержит в мас.ч. 100 суспензионного ПВХ, 60-100 сложноэфирного пластификатора, 6-8 свинцового стабилизатора, 2-4 стеарата кальция, антипирен дымоподавитель: 4-12 трехокиси сурьмы, 2-10 окиси цинка, 0,1-1 борной кислоты, 60-120 карбоната кальция и 60-120 тригидрата окиси алюминия. Композиция характеризуется следующими свойствами: Ки 32-33% Кд 340-360 м2•кг-1, AHCl 18-20% (см. таблицу пример 43).
Техническим результатом изобретения является снижение выделения коррозионно-активного хлористого водорода и дыма при горении при сохранении низкой горючести.
Для этого полимерная композиция, включающая суспензионный ПВХ, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор и антипирен-дымоподавитель, содержащий гидрат окиси металла, карбонат кальция, трехокись сурьмы, окись цинка и борную кислоту, дополнительно содержит диэфир полипропиленгликоля или олигомер альфа-олефинов фракции 140-240o и сажу, а в качестве гидрата окиси металла тригидрат окиси алюминия и/или гидрат окиси магния при следующем соотношении компонентов, мас.ч. суспензионный ПВХ 100; сложноэфирный пластификатор 55-65; свинцовый стабилизатор 4-8; антипирен-дымоподавитель 80-130, содержащий тригидрат окиси алюминия или гидрат окиси магния (15-34) или их смесь при содержании в ней 50-20 вес. гидрата окиси магния, карбонат кальция 56-85, трехокись сурьмы 7-8, окись цинка 1,5-2, борную кислоту 0,5-1; диэфир полипропиленгликоля или олигомер α-олефинов фракции 140-240o 0,1-1; сажу 0,5-1,5.
В качестве суспензионного ПВХ композиция содержит ПВХ С-7059М или ПВХ С-7058М по ГОСТ 14332-78Е. В качестве сложноэфирного пластификатора могут быть использованы диоктилфталат (ДОФ по ГОСТ 8728-88), диалкилфталат (ДАФ 789, ДАФ 810 по ГОСТ 8728-88), диизододецилфталат (ДДДФ, ТУ 6-05-1347-75), диоктилсебацинат (ДОС по ГОСТ 8728-88), диалкилфенилфосфат (ДАФФ, ГОСТ 8728-88) или их смеси. Свинцовый стабилизатор: трехосновной сульфат свинца (ТОСС, ТУ 6-09-600-76), основной карбонат свинца (ОКС, ТУ 6-09-600-76),двухосновной фталат свинца (ДОФТС, ТУ 6-09-600-76).
Трехокись сурьмы может использоваться марки "ч" по ТУ 6-09-3267-84 и техническая по ТУ 48-14-1-82. Тонкодисперсный гидрат окиси магния получают путем измельчения природного минерала брусита Кульдурского месторождения на противоточно-струйных мельницах до дисперсности 3-4 мкм.
Тригидрат окиси алюминия выпускается по ТУ 6-47-107-88, карбонат кальция (мел) тонкодисперсный для норпластов по ТУ 6-18-38-85 или мел, химически осажденный, по ГОСТ 8253-79, окись цинка по ГОСТ 10262-73 или цинковые белила по ГОСТ 202-84, борная кислота по ГОСТ 18704-78, сажа по ГОСТ 7885-86.
Диэфир полипропиленгликоля (ДП) получают следующим образом. В колбу этерификации загружают рассчитанное количество [1 моль смеси ди-(45 мас.) и трипропиленгликоля (55 мас.) с 2,2 моль синтетической жирной кислоты фракции C7-C9] смеси реагентов, 2 моль n-ксилола и 1 мас. пара-толуолсульфокислоты (на исходную массу). Реакция проводится перемешиванием при постепенном нагревании при температуре 90-110oC в течение 3 ч. Выделяется 2 моля воды от реакционной смеси. Затем этерификат нейтрализуют с 5%-ным раствором KOH, промывают водой. После сушки над прокаленным CaCl2 продукт перегоняют под вакуумом. После перегонки получают конечный продукт с выходом 82-85% температурой кипения 185-240o/2 мм рт.ст.П 1, 4408, кислотным числом 0,2 мг KOH/г, вязкостью 5,67-12 мм2/с при 50oC.
Олигомер α-олефинов фракции 140-240o (ООФ) получают следующим образом.
В трехгорлую колбу загружают 3 моля a-олефинов фракции 180-240oC, полученных от крекинга н-парафинов, и при перемешивании добавляют 4-6% AlCl3 в течение 30 мин. Затем нагревают до 40oC перемешиванием в течение 3 ч. Реакционную смесь промывают водой и перегоняют при 400oC/760 мм рт.ст. Остаток в колбе целевой продукт с выходом 70-75% температурой кипения 350o/760 мм рт. ст. кислотным числом 0,5 мг KOH/г, вязкостью 28-35 мм2/с при 100oC.
Кроме перечисленных выше компонентов предлагаемая полимерная композиция может содержать различные целевые добавки.
Использование в составе предлагаемой полимерной композиции 0,1-1,0 мас. ч. компонента ДП или ООФ в сочетании с 0,5-1,5 мас.ч. сажи и другими компонентами снижает выделение хлористого водорода при горении, сохраняя при этом низкие горючесть и выделение дыма при горении ПВХ-композиций (см. таблицу, примеры 1-42).
Известно использование сажи (технического углерода) как усилителя для эластомеров, в частности, каучук, при производстве автомобильных шин [6] Кроме того, большая часть сажи потребляется в производстве красителей и покрытий. В пластмассах ее используют также как наполнитель в целях экономии полимеров. В то же время сажа придает материалу такие свойства, как устойчивость к действию тепла и ультрафиолетового излучения, контролируемое изменение электропроводности, улучшение переработки [6]
Авторам неизвестно одновременное применение компонентов ДП или ООФ и сажи в ПВХ-композициях для снижения выделения хлористого водорода и дыма при горении при сохранении низкой горючести.
Авторам неизвестно одновременное применение компонентов ДП или ООФ и сажи в ПВХ-композициях для снижения выделения хлористого водорода и дыма при горении при сохранении низкой горючести.
Таким образом, сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о новизне предлагаемой полимерной композиции. Технический результат достигается средствами, не известными из других решений, т. е. изобретательский уровень предлагаемой композиции авторы усматривают не только в отсутствии технических решений, содержащих отличительный признак, сходный с отличительным признаком заявляемой композиции, но и в проявлении заявляемой композиции нового технического свойства, выражающегося в количественном изменении (усилении) показателей "выделение хлористого водорода при горении" и "коэффициент дымообразования при горении" при сохранении низкой горючести.
Пример 1. В смесителе перемешивают в мас.ч. 100 ПВХ С-7059М,7 Sb2O3, 1,5 ZnO, 0,5 H3BO3, 56 CaCO3, 15 Al(OH)3, 0,1 ДП и 0,5 сажи при 60oC в течение 8-10 мин. Затем через форсунку за 6-8 мин вводят предварительно подогретую до 60-70oC суспензию, 4 ТОСС в 37 ДАФ789 и 18 ДОС. Поднимают температуру до 95-100oC и перемешивают в течение 10-30 мин. Далее смесь охлаждают при перемешивании и гранулируют при температуре 150-170oC. Образцы для испытаний готовят вальцево-прессовым способом. Температура вальцевания 160-170oC, время вальцевания 4-10 мин, прессуют при температуре 165-175oC в течение 3 мин под давлением 120 кгс/см2.
Коэффициент дымообразования (Кд) и кислородный индекс определяют по ГОСТ 12.1.094-89. Выделение хлористого водорода при горении (AHCl) определяют методом сжигания образцов в печи с непосредственным растворением продуктов горения в дистиллированной воде и последующим потенциометрическим титрованием полученного раствора азотнокислым серебром.
Примеры 2-42 (предлагаемые).
Примеры 43-57 (для сравнения).
Готовят и испытывают композиции, как указано в примере 1. Составы и свойства композиций приведены в таблице.
Из приведенных в таблице данных видно, что использование в составе предлагаемой композиции заявляемых компонентов снижает выделение HCl при горении до 6,9-8,0% при этом горючесть составляет 32-33% выделение дыма 310-330 м•кг-1 (примеры 1-42). Использование компонентов вне заявляемых количеств или смесей незаявляемых компонентов приводит к ухудшению показателей (примеры 44-57).
Источники информации
1. Минскер К.С. и др. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М. Химия,1979,с. 219.
1. Минскер К.С. и др. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М. Химия,1979,с. 219.
2. Патент США N 4098748, кл. C08K 3/20, 1976.
3. Авт. св. СССР N 385323, кл. C08F 45/40, 1973.
4. Патент Японии N 44159/77, кл. C08 K 3/20, 1977.
5. Авт. св. N 1557150, кл. C 08L 27/06, 1990.
6. Справочное пособие под ред. Бабаевского Л.Г. М. Химия, 1981, с. 335.
Claims (1)
- Полимерная композиция, включающая суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор и антипирен, содержащий гидрат окиси металла, отличающаяся тем, что она содержит антипирен, дополнительно включающий карбонат кальция, трехокись сурьмы, окись цинка, и борную кислоту, а в качестве гидрата окиси металла тригидрат окиси алюминия, или гидрат окиси магния, или их смесь при содержании в ней 20 50 мас. гидрата окиси магния, и дополнительно включает диэфир полипропиленгликоля и синтетической жирной кислоты фракции С7 С9, полученный путем взаимодействия смеси ди- и трипропиленгликоля с синтетической жирной кислотой фракции С7 С9 или олигомер альфа-олефинов фракции с температурой кипения более 350oС при 760 мм рт. ст. полученный путем олигомеризации фракции альфа-олефинов с температурой кипения 140 240oС, и сажу при следующем соотношении компонентов, мас.ч.Суспензионный поливинилхлорид 100
Сложноэфирный пластификатор 55 65
Свинцовый стабилизатор 4 8
Указанный антипирен 80 130
Указанный диэфир полипропиленгликоля и синтетической жирной кислоты или указанный альфа-олефинов 0,1 1,0
Сажа 0,5 1,5-
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92010407A RU2089571C1 (ru) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Полимерная композиция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92010407A RU2089571C1 (ru) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Полимерная композиция |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92010407A RU92010407A (ru) | 1996-04-27 |
RU2089571C1 true RU2089571C1 (ru) | 1997-09-10 |
Family
ID=20133198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92010407A RU2089571C1 (ru) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Полимерная композиция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2089571C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100516131C (zh) * | 2005-09-16 | 2009-07-22 | 无锡江南电缆有限公司 | 电线电缆用软聚氯乙烯塑料 |
RU2495890C1 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-10-20 | Закрытое акционерное общество "Кабельный завод "Кавказкабель" | Электроизоляционная композиция |
RU2543219C2 (ru) * | 2012-10-29 | 2015-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью Торгово-промышленная группа "Росал" | Полимерная композиция для изготовления труб |
-
1992
- 1992-12-07 RU RU92010407A patent/RU2089571C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство, N 1557150, кл. C 08 L 27/06, 1990. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100516131C (zh) * | 2005-09-16 | 2009-07-22 | 无锡江南电缆有限公司 | 电线电缆用软聚氯乙烯塑料 |
RU2495890C1 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-10-20 | Закрытое акционерное общество "Кабельный завод "Кавказкабель" | Электроизоляционная композиция |
RU2543219C2 (ru) * | 2012-10-29 | 2015-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью Торгово-промышленная группа "Росал" | Полимерная композиция для изготовления труб |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4477523A (en) | Flame retardant crosslinked polyolefin insulation material | |
US20120142839A1 (en) | Plasticized polyvinyl chloride composition with flame retardant | |
US6025422A (en) | Flame retardant polymer compositions | |
JPH107913A (ja) | 難燃性ハロゲン不含組成物 | |
US4707520A (en) | Composition based on water-curable thermoplastic polymers and metal carboxylate silanol condensation catalysts | |
CS222686B2 (en) | Softened polyvinylchloride substance | |
JPH02251572A (ja) | 難燃性組成物 | |
RU2089571C1 (ru) | Полимерная композиция | |
EP0035279B1 (en) | Compositions of alkylene-alkyl acrylate copolymers having improved flame retardant properties | |
US4105825A (en) | Polyolefin with phosphorylated novolac flame retardant, peroxide cured, as metallic insulator | |
KR100742867B1 (ko) | 에폭시계 도료에 대한 내성을 갖는 고분자수지 조성물 및이를 이용하여 제조된 고분자수지재 | |
WO1999019395A1 (en) | Polyvinyl chloride based plenum cable compositions | |
JPS6140255B2 (ru) | ||
JP6948557B2 (ja) | ポリ塩化ビニル樹脂組成物、ポリ塩化ビニル樹脂組成物シート、絶縁電線及びケーブル | |
EP0369473B1 (en) | Flame retardant compositions | |
US4085162A (en) | Polyolefin with phosphorylated novolac and triallyl cyanurate | |
RU1646278C (ru) | Композиция на основе суспензионного поливинилхлорида | |
JP2001002840A (ja) | ノンハロゲン難燃性樹脂組成物ならびにこれを用いた介在物および難燃性電線・ケーブル | |
EP0035278B1 (en) | Compositions of alkylene-alkyl acrylate copolymers having improved flame retardant properties | |
JPH1143568A (ja) | 塩化ビニル系樹脂組成物及びそのケーブル | |
EP4089693A1 (en) | Flame-retardant cable | |
GB2195348A (en) | Elongate product covering material | |
JP6948558B2 (ja) | ポリ塩化ビニル樹脂組成物、ポリ塩化ビニル樹脂組成物シート、絶縁電線及びケーブル | |
JPS6241614B2 (ru) | ||
JPH0613632B2 (ja) | 難燃性樹脂組成物 |