RU2637955C1 - Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью - Google Patents

Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью Download PDF

Info

Publication number
RU2637955C1
RU2637955C1 RU2016150380A RU2016150380A RU2637955C1 RU 2637955 C1 RU2637955 C1 RU 2637955C1 RU 2016150380 A RU2016150380 A RU 2016150380A RU 2016150380 A RU2016150380 A RU 2016150380A RU 2637955 C1 RU2637955 C1 RU 2637955C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyamide
montmorillonite
composition
mixture
fluorine
Prior art date
Application number
RU2016150380A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Владимирович Кудашев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2016150380A priority Critical patent/RU2637955C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2637955C1 publication Critical patent/RU2637955C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/59—Arsenic- or antimony-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00—Fireproofing materials
    • C09K21/06—Organic materials
    • C09K21/08—Organic materials containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00—Fireproofing materials
    • C09K21/14—Macromolecular materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полимерную основу и наполнитель (антипирен), и может быть использовано для производства формованных изделий. Композиция включает полиамид ПА-6 и смесь антипиренов, состоящую из трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксида) сурьмы и смеси 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1, предварительно адсорбированных на монтмориллоните, при определенном соотношении компонентов. Техническим результатом является увеличение длительности термозащитной эффективности композитов. 3 пр.

Description

Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полимерную основу и наполнитель (антипирен), и может быть использовано для производства формованных изделий (нити, пленки и листы, монолитные литьевые образцы).
Известна огнестойкая армированная стекловолокном полиамидная масса, содержащая 10-40 вес. % продуктов взаимодействия меламина или мелема с фосфорной кислотой или их смесь в качестве ингибитора воспламенения и 10-60 вес. % стекловолокна (Пат. RU 2157390, МПК C08L 77/00, C08J 3/20, C08K 13/04, C08K 13/04, C08K 5/52, C08K 7/14. Опубл. 10.10.2000).
Недостатками указанной полиамидной композиции являются использование значительных количеств антипирена и сложность его равномерного распределения по объему полимерной матрицы.
Известна огнестойкая полиамидная композиция, содержащая алифатический полиамид (полиамид 6 или полиамид 66) и триазиновые антипирены - меламин, мелем или соль циануровой кислоты и меламина (Пат. RU 2200744, МПК C08L 77/00, C08K 13/02, C08K 13/02, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 3/24, C08K 3/32, C08K 5/3492, C08K 5/20. Опубл. 20.03.2003).
Недостатком указанной полиамидной композиции является дополнительное использование горючей смеси и катализатора горения, а также стабилизирующей добавки.
Известен огнестойкий полимерный композиционный материал, содержащий полимерную основу (полиамид, полиимид, полиуретан, фторполимеры и т.д.) и огнестойкий наполнитель (Пат. RU 2346017, МПК C08K 3/22, C08K 7/08. Опубл. 10.02.2009).
Недостатком указанной композиции является сильное влияние формы частиц антипирена на горючесть материала и их низкая совместимость.
Известна полиамидная огнестойкая композиция, содержащая в качестве антипирена диэтилфосфинат алюминия, полифосфат меламина, цианурат меламина и новолак (Пат. RU 2471832, МПК C08L 77/02, C08K 5/16, C09K 21/10, C09K 21/14. Опубл. 10.01.2013).
Недостатком указанной полиамидной композиции является дополнительное использование несовместимых с полиамидной матрицей усиливающих наполнителей (волластонит, стекловолокно) в значительных количествах (до 50 вес. %) и добавок для формования (тальк, красители, стеарат алюминия).
Известна огнестойкая полимерная композиция, включающая полиамид и углерод-алюмосиликатный наполнитель на основе каолина, глауконита или галлуазита и коллоидного графита (Пат. RU 2154074, МПК C08L 77/00, C09K 21/14, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/10, C08K 5/098, C08K 5/5445. Опубл. 10.08.2000).
Недостатками указанной композиции являются недостаточный уровень снижения горючести, обусловленный низким уровнем адгезионного взаимодействия антипирена с полиамидной матрицей из-за их несовместимости и неравномерного распределения частиц, а также многокомпонентность состава (дополнительно вводится соль стеариновой кислоты или аминосилан).
Наиболее близкой является композиция с пониженной горючестью на основе поликапроамида (полиамида ПА-6), модифицированного полифторированным спиртом, и антипирена Т-2 (техническая смесь аммонийной соли амида метилфосфоновой кислоты и хлорида аммония), микрокапсулированного в поливинилэтоксиоргано-силоксановой оболочке (Сторожакова Н.А. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук. Волгоград, 2007. - 43 с., стр. 31-33).
Недостатками указанной композиции являются низкая совместимость применяемой смеси антипирена с ПА-6, неравномерность распределения антипиренов в объеме полимерной матрицы в связи с существенным увеличением степени α-кристалличности, приводящие к снижению температуры начала интенсивного разложения композиции из-за низкого уровня адгезионного взаимодействия антипирена с полиамидной матрицей, технологические трудности микрокапсулирования антипирена в поливинилэтоксиоргано-силоксановую оболочку и последующего введения в полимер.
Задача: разработка технологически доступной полиамидной композиции с пониженной горючестью.
Техническим результатом заявляемой полиамидной композиции является увеличение длительности ее термозащитной эффективности.
Поставленный технический результат достигается во фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью для производства формованных изделий, включающей полиамид ПА-6 и смесь антипиренов с полифторированным спиртом, при этом смесь антипиренов состоит из трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксида) сурьмы и смеси 1,1,3-тригидроперфтор-пропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфтор-гептанола-1, предварительно адсорбированных на монтмориллоните, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
монтмориллонит - 100,0
1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 - 1,2
1,1,5-тригидроперфторпентанол-1 - 2,8
1,1,7-тригидроперфторгептанол-1 - 3,2
при соотношении компонентов в композиции, мас.ч.:
полиамид ПА-6 - 100,0
монтмориллонит с
адсорбированными полифторированными спиртами - 2,5
трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксид) сурьмы - 0,5.
К особенностям состава фторсодержащей полиамидной композиции следует отнести использование антипиренов хорошо совместимых с полиамидом ПА-6, что обеспечивает высокий уровень его адгезионного взаимодействия с полимером (степень γ-кристалличности составила 15%), равномерное распределение частиц в объеме полиамидной матрицы и приводит к увеличению длительности термозащитной эффективности композиции (температура начала интенсивного разложения составила 395°С) и снижению ее горючести (кислородный индекс составил 24%).
В качестве полиамида использовался поли-ε-капроамид ПА-6 марки «Волгамид 34» с относительной вязкостью 3,4 (H2SO4, 1 г / 100 мл) и температурой плавления 222°С, получаемый реакцией полимеризации ε-капролактама с последующим гранулированием и криогенным измельчением до частиц размером менее 200 мкм (АО «КуйбышевАзот», г. Тольятти, ТУ 2224-038-00205311-08).
Фторсодержащую полиамидную композицию с пониженной горючестью получают компрессионным прессованием полиамида ПА-6 и антипирена при 200°С и давлении 500 кг/см2.
Пример 1. Получение антипирена.
Монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами.
В реактор помещают 100 мас.ч. монтмориллонита, 1,2 мас.ч. 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 2,8 мас.ч. 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1, 3,2 мас.ч. 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1 и 200 мас.ч. н-гептана. После чего указанную смесь полифторированных спиртов адсорбируют на монтмориллоните в ультразвуковом поле в течение 240 мин, температуре 50°С и частоте ультразвука 40 кГц. Полученный монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами отделяют, промывают н-гептаном и сушат под вакуумом при 25°С.
ИК спектр Фурье, см-1: 2800-2806 (νC-H), 1197-1228 (νC-F). Рентгеновская дифрактограмма: межслоевое расстояние d001=1,32 нм (у исходного монтмориллонита d001=1,16 нм).
Антипирен представлял собой порошкообразный монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами в виде смеси трех основных фракций: 50-100 нм - 10% мас., менее 1 мкм - 80% мас., менее 10 мкм - 10% мас.
Пример 2. Получение антипирена.
Трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксид) сурьмы.
В реактор помещают 100 мас.ч. триоксида дисурьмы и 300 мас.ч. 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1. После чего указанную смесь нагревают при температуре 180°С в течении 6 ч при частоте ультразвука 40 кГц. Полученный трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксид) сурьмы отделяют, промывают изопропиловым спиртом и сушат под вакуумом при 25°С.
Антипирен представлял собой порошок с размерами частиц менее 45 мкм.
ИК спектр Фурье, см-1: 2926-2990 (νC-H), 1171-1174 (νC-F), 416-801 (νSb-O).
Пример 3. Получение фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью.
В шаровую мельницу загружали 100,0 мас.ч. полиамида ПА-6, смесь антипиренов в виде 2,5 мас.ч. монтмориллонита с адсорбированными полифторированными спиртами и 0,5 мас.ч. трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксида) сурьмы и проводили сухое смешение в течение 30 мин. Полученную смесь загружали в пресс-формы и проводили горячее прессование на гидравлическом прессе при 200°С и давлении 1000 кг/см2 при последующем плавном охлаждении до 25°С. Полученные бруски имели следующие размеры, мм: длина - 120, ширина - 10 и толщина - 4.
Рентгенодифракционные картины образцов регистрировали на дифрактометре ДРОН-3, излучение Cu/Кα (λ=1,5418
Figure 00000001
). ИК спектры Фурье веществ снимали на спектрометре «Nicolet-6700». Оценку горючести полимерных композиций проводили по ГОСТ 21793-76 «Пластмассы. Метод определения кислородного индекса».
Таким образом, фторсодержащая полиамидная композиция, содержащая в качестве антипиренов трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксида) сурьмы и смесь 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1,1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1, предварительно адсорбированных на монтмориллоните, при заданных соотношениях (мас.ч.), обладает увеличенной длительностью термозащитной эффективности и пониженной горючестью.

Claims (4)

  1. Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью для производства формованных изделий, включающая полиамид ПА-6 и смесь антипиренов с полифторированным спиртом, отличающаяся тем, что смесь антипиренов состоит из трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксида) сурьмы и смеси 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1, предварительно адсорбированных на монтмориллоните, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
  2. монтмориллонит 100,0 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 1,2 1,1,5-тригидроперфторпентанол-1 2,8 1,1,7-тригидроперфторгептанол-1 3,2
  3. при соотношении компонентов в композиции, мас.ч.:
  4. полиамид ПА-6 100,0 монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами 2,5 трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксид) сурьмы 0,5
RU2016150380A 2016-12-20 2016-12-20 Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью RU2637955C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150380A RU2637955C1 (ru) 2016-12-20 2016-12-20 Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150380A RU2637955C1 (ru) 2016-12-20 2016-12-20 Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2637955C1 true RU2637955C1 (ru) 2017-12-08

Family

ID=60581547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016150380A RU2637955C1 (ru) 2016-12-20 2016-12-20 Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2637955C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679237C1 (ru) * 2018-01-16 2019-02-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2154074C1 (ru) * 1998-04-09 2000-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "СТАС ЛТД" Огнестойкая полимерная композиция
RU2200744C2 (ru) * 2000-06-27 2003-03-20 Гродненское производственное объединение "Химволокно" Огнестойкая полиамидная композиция
US20120172512A1 (en) * 2009-09-14 2012-07-05 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Flame-retardant polyamide resin composition
RU2471832C2 (ru) * 2006-11-10 2013-01-10 Родиа Операсьон Полиамидная огнестойкая композиция
RU2013112675A (ru) * 2010-08-23 2014-09-27 Катена Эддитивз Гмбх Унд Ко. Кг Огнезащитные композиции, содержащие интеркалированные триазином фосфаты металлов

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2154074C1 (ru) * 1998-04-09 2000-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "СТАС ЛТД" Огнестойкая полимерная композиция
RU2200744C2 (ru) * 2000-06-27 2003-03-20 Гродненское производственное объединение "Химволокно" Огнестойкая полиамидная композиция
RU2471832C2 (ru) * 2006-11-10 2013-01-10 Родиа Операсьон Полиамидная огнестойкая композиция
US20120172512A1 (en) * 2009-09-14 2012-07-05 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Flame-retardant polyamide resin composition
RU2013112675A (ru) * 2010-08-23 2014-09-27 Катена Эддитивз Гмбх Унд Ко. Кг Огнезащитные композиции, содержащие интеркалированные триазином фосфаты металлов

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Н.А.СТОРОЖАКОВА. Закономерности модификации поли-ε-капроамида полифторированными соединениями, особенности свойств и применение. Авто диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук, Волгоград, 2007, 43 с. *
Н.А.СТОРОЖАКОВА. Закономерности модификации поли-ε-капроамида полифторированными соединениями, особенности свойств и применение. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук, Волгоград, 2007, 43 с. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679237C1 (ru) * 2018-01-16 2019-02-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1602685B1 (de) Pressgranulierte Flammschutzmittelzusammensetzung
EP1786853B1 (en) Novel flame-retardant polystyrenes
Yu et al. Organic–inorganic hybrid flame retardant: preparation, characterization and application in EVA
EP1544206B1 (de) Verwendung von Dialkylphosphinsäure-Salze
Xia et al. Synthesis of a novel mono-component intumescent flame retardant and its high efficiency for flame retardant polyethylene
Schirp et al. Effectiveness of pre-treated wood particles and halogen-free flame retardants used in wood-plastic composites
CN110054807B (zh) 利用无机亚磷酸金属盐提高热稳定性的磷氮无卤阻燃剂组合物及其应用
US9732218B2 (en) Non-halogenated flame retardant polycarbonate compounds
Ding et al. Preparation and characterization of cyclodextrin microencapsulated ammonium polyphosphate and its application in flame retardant polypropylene
Yin et al. The high efficiency two stage intumescent-contractive flame retardant on ABS
RU2637955C1 (ru) Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью
CN114806156B (zh) 兼顾阻燃、抑烟、增强的尼龙复合材料及其制备方法
Liu et al. An efficient and convenient strategy toward fire safety and water resistance of polypropylene composites through design and synthesis of a novel mono‐component intumescent flame retardant
KR20070091037A (ko) 방화성 조성물
CN109627758B (zh) 一种无卤阻燃玻纤增强尼龙
Lin et al. Aluminum hydroxymethylphosphinate and melamine pyrophosphate: synergistic flame retardance and smoke suppression for glass fiber reinforced polyamide 6
US20230416503A1 (en) High-heat and high-shear-resistant high-flame-retardant halogen-free flame-retardant compound system and use
RU2641931C1 (ru) Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью
EP3947601B1 (en) Non-flammable hypophosphite metal salt based powders and their use as flame retardant ingredients
RU2679237C1 (ru) Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью
JPS6011946B2 (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物
Kijowska et al. Halloysite modified by melamine cyanurate and its compositions based on PA6
CN108587148A (zh) 一种制备玻纤增强pa6阻燃材料的方法
JP3884632B2 (ja) 難燃性樹脂組成物
KR100623857B1 (ko) 차량의자용 폴리아미드 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181221