RU2641931C1 - Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью - Google Patents

Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью Download PDF

Info

Publication number
RU2641931C1
RU2641931C1 RU2016150352A RU2016150352A RU2641931C1 RU 2641931 C1 RU2641931 C1 RU 2641931C1 RU 2016150352 A RU2016150352 A RU 2016150352A RU 2016150352 A RU2016150352 A RU 2016150352A RU 2641931 C1 RU2641931 C1 RU 2641931C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyamide
mixture
flame retardant
composition
polyamide composition
Prior art date
Application number
RU2016150352A
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 RU2016150352A priority Critical patent/RU2641931C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2641931C1 publication Critical patent/RU2641931C1/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
    • C08K3/346—Clay
    • 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
    • C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
    • 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
    • C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • 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

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полиамидную основу и антипирен, и может быть использовано для производства формованных изделий, таких как нити, пленки и листы, а также монолитные литьевые образцы.
Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью включает полиамид ПА-6 и антипирен. Антипирен представляет собой монтмориллонит в виде смеси трех основных фракций 50-100 нм -10% масс., менее 1 мкм - 80% масс., менее 10 мкм – 10% масс., с предварительно адсорбированной на нем в ультразвуковом поле смесью полифторированных спиртов. Смесь полифторированных спиртов состоит из 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1. Изобретение обеспечивает увеличение длительности термозащитной эффективности полиамидной композиции. 2 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) и антипирена Т-2 с микрокапсулированным 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, включающей полиамид ПА-6 и антипирен, представляющий собой порошкообразный монтмориллонит в виде смеси трех основных фракций 50-100 нм - 10% масс., менее 1 мкм - 80% масс., менее 10 мкм - 10% масс., с адсорбированной на нем в ультразвуковом поле смесью полифторированных спиртов, в качестве которых используют смесь 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1 при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: указанный порошкообразный 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, масс. ч.: полиамид ПА-6 - 100,0, монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами - 20,0.
К особенностям состава фторсодержащей полиамидной композиции следует отнести использование антипирена, хорошо совместимого с полиамидом ПА-6, что обеспечивает высокий уровень его адгезионного взаимодействия с полимером (степень γ-кристалличности составила 18%), равномерное распределение частиц в объеме полиамидной матрицы и приводит к увеличению длительности термозащитной эффективности композиции (температура начала интенсивного разложения составила 390°С) и снижению ее горючести (кислородный индекс составил 26%).
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
В реактор помещают 100 масс. ч. монтмориллонита, 1,2 масс. ч. 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 2,8 масс. ч. 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1, 3,2 масс. ч. 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1 и 200 масс. 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.
Монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами. 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% масс., менее 1 мкм - 80% масс., менее 10 мкм - 10% масс.
Пример 2. Получение фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью
В шаровую мельницу загружали 100,0 масс. ч. полиамида ПА-6 и 20,0 масс. ч. антипирена 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/см5 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 CuKα (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 антипирена смесь 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1, предварительно адсорбированных на монтмориллоните, при заданных соотношениях (масс. ч.), обладает увеличенной длительностью термозащитной эффективности и пониженной горючестью.

Claims (4)

  1. Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью, включающая полиамид ПА-6 и антипирен, представляющий собой порошкообразный монтмориллонит в виде смеси трех основных фракций 50-100 нм - 10 мас.%, менее 1 мкм - 80 мас.%, менее 10 мкм - 10 мас.%, с адсорбированной на нем в ультразвуковом поле смесью полифторированных спиртов, в качестве которых используют смесь 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
  2. указанный порошкообразный 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, масс. ч.:
  4. полиамид ПА-6 100,0 монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами 20,0
RU2016150352A 2016-12-20 2016-12-20 Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью RU2641931C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150352A RU2641931C1 (ru) 2016-12-20 2016-12-20 Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150352A RU2641931C1 (ru) 2016-12-20 2016-12-20 Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2641931C1 true RU2641931C1 (ru) 2018-01-23

Family

ID=61023807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016150352A RU2641931C1 (ru) 2016-12-20 2016-12-20 Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2641931C1 (ru)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1090954A1 (en) * 1999-10-04 2001-04-11 Rheox, Inc. Organoclay/polymer compositions with flame retardant properties
WO2004039916A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-13 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Fire resistant material
TW200517535A (en) * 2003-09-16 2005-06-01 Teijin Ltd Wholly aromatic polyamide fibers and process for producing same
RU2344158C2 (ru) * 2002-11-04 2009-01-20 Циба Спешиалти Кемикэлз Холдинг Инк. Огнестойкая полимерная композиция
US20120136103A1 (en) * 2008-11-24 2012-05-31 Rhodia Operations Thermoplastic polymer composition containing polyamide
CN104710652A (zh) * 2015-03-27 2015-06-17 上海工程技术大学 一种树枝化改性蒙脱土阻燃剂及其制备方法
US20160122511A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 Lanxess Deutschland Gmbh Polyamide compositions
RO131397A2 (ro) * 2015-03-13 2016-09-30 Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Textile Pielărie Sucursala Institutul De Cercetări Pielărie Încălţăminte Nanocompozit polimeric pe bază de polietilenă şi poliamidă ranforsat cu montmorilonit
CN106012503A (zh) * 2015-09-02 2016-10-12 洛阳新巨能高热技术有限公司 一种蒙脱石包覆聚酰胺复合耐高温材料
RU2596738C9 (ru) * 2010-09-23 2016-11-10 Инвиста Текнолоджиз С.А Р.Л. Огнестойкие волокна, пряжа и ткани из них

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1090954A1 (en) * 1999-10-04 2001-04-11 Rheox, Inc. Organoclay/polymer compositions with flame retardant properties
WO2004039916A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-13 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Fire resistant material
RU2344158C2 (ru) * 2002-11-04 2009-01-20 Циба Спешиалти Кемикэлз Холдинг Инк. Огнестойкая полимерная композиция
TW200517535A (en) * 2003-09-16 2005-06-01 Teijin Ltd Wholly aromatic polyamide fibers and process for producing same
US20120136103A1 (en) * 2008-11-24 2012-05-31 Rhodia Operations Thermoplastic polymer composition containing polyamide
RU2596738C9 (ru) * 2010-09-23 2016-11-10 Инвиста Текнолоджиз С.А Р.Л. Огнестойкие волокна, пряжа и ткани из них
US20160122511A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 Lanxess Deutschland Gmbh Polyamide compositions
RO131397A2 (ro) * 2015-03-13 2016-09-30 Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Textile Pielărie Sucursala Institutul De Cercetări Pielărie Încălţăminte Nanocompozit polimeric pe bază de polietilenă şi poliamidă ranforsat cu montmorilonit
CN104710652A (zh) * 2015-03-27 2015-06-17 上海工程技术大学 一种树枝化改性蒙脱土阻燃剂及其制备方法
CN106012503A (zh) * 2015-09-02 2016-10-12 洛阳新巨能高热技术有限公司 一种蒙脱石包覆聚酰胺复合耐高温材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1602685B1 (de) Pressgranulierte Flammschutzmittelzusammensetzung
EP1786853B1 (en) Novel flame-retardant polystyrenes
Xia et al. Synthesis of a novel mono-component intumescent flame retardant and its high efficiency for flame retardant polyethylene
DE3878960T2 (de) Salze der phosphorigen Säure, ihre Zusammensetzungen und ihre Verwendung als feuerfeste Wirkstoffe.
Yin et al. The high efficiency two stage intumescent-contractive flame retardant on ABS
Ding et al. Preparation and characterization of cyclodextrin microencapsulated ammonium polyphosphate and its application in flame retardant polypropylene
BRPI0713256B1 (pt) composição contendo uma mistura de pelo menos dois fosfitos diferentes de estrutura, composição estabilizada contendo a mesma, artigo de fabricação, método para estabilização de uma resina termoplástica ou elastômero e método para sintetização de uma mistura líquida de pelo menos dois fosfitos líquidos
US9732218B2 (en) Non-halogenated flame retardant polycarbonate compounds
US9403952B2 (en) Duromer, production method, use and compositions
JP5686930B1 (ja) 半芳香族ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形体
Yin et al. Red phosphorus acts as second acid source to form a novel intumescent-contractive flame-retardant system on ABS
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
RU2637955C1 (ru) Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью
RU2641931C1 (ru) Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью
KR20070091037A (ko) 방화성 조성물
US10494506B2 (en) Flame-retardant resin composition and article molded from same
JP2020011924A (ja) 難燃性化合物、その難燃性化合物で化学修飾したリグノセルロース及び木粉、並びにそれらを含有する樹脂組成物
JP3508360B2 (ja) 難燃剤および難燃性樹脂組成物
JP7323749B2 (ja) 難燃剤及びその調製プロセス
RU2679237C1 (ru) Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью
Ma et al. Synthesis of aliphatic–aromatic polyamide carbonized system with phosphoramide structure and study on its thermal degradation mechanism and flame retardancy in polypropylene system
Kijowska et al. Halloysite modified by melamine cyanurate and its compositions based on PA6
Yin et al. Synthesis of a single-component intumescent flame retardant and its high efficiency in imparting flame retardancy to polylactic acid
Liu et al. Effect of a novel intumescent retardant for ABS with synergist Al (H 2 PO 2) 3
CN108587148A (zh) 一种制备玻纤增强pa6阻燃材料的方法

Legal Events

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

Effective date: 20181221