SE445226B - Sjelvslocknande polyolefinkompositioner - Google Patents

Description

7800206-0 b) att förläna självslocknande egenskaper åt polyolefiner av den ovan angivna typen genom tillsats av speciella tillsatsmedel som icke ger upphov till de redan beskrivna olägenheterna.

Kompositionerna enligt föreliggande uppfinning omfattar per 100 delar av av en polyolefin som sådan eller innehållande inerta fyllmedel omfattar: (1) 5-30 delar ammoniumfosfat; (2) 3-20 delar av en eller flera kvävehaltiga orgniska föreningar vilka, vid upphettning i närvaro av ammonium- fosfatet, sönderdelas under bildning av en icke-droppande kolhaltig massa, vilken kvävehaltiga förening väljes bland: (a) reaktionsprodukten av ett diisocyanat med en förening 7 som väljes bland melamin, urea, etylen-urea, etylen-tio- urea, pentaerytritol; (b) en blandning av en polyamid med en förening som väljes bland: melamin, reaktionsprodukten av melamin/formaldehyd, reaktionsprodukten melamin/toluylendiisocyanat eller reak- tionsprodukten urea/formaldehyd, laurylamin, dietanolamin, hexametylentetramin, tributylamin.

Av de olika användbara fosfaterna är de föredragna för deras lättillgänglighet de ammoniumpolyfosfater som faller under den allmänna formeln (NH4) vari n represente- _ n+2PnO3n+l rar ett heltal lika med eller större än 2; molekylvikten för polyfosfaterna màste företrädesvis vara tillräckligt hög för säkerställande av en låg löslighet i vatten.

Sammansättningen för de polyfosfater som faller under den ovan angivna allmänna formeln, vari n är ett tillräckligt stort tal, är praktiskt taget den som motsvarar formeln för metafosfaterna (NH4)PO3)n.

Ett exempel på sådana polyfosfater är det som är känt under varubeteckningen "Exolit 263" (framställd och saluförd av Benckiser Knapsack GmbH) och som har sammansättningen (NH4PO3)n *_ produkt som är känd under varubeteckningen "Phos-Check P/30" vari n är större än 50; ett annat exempel är den 7800206-0 (en produkt tillverkad och saluförd av Monsanto Chemical Co.) och som har en analog sammansättning.

Andra användbara fosfater är de som härledes-från ami- ner, exempelvis: dimetylammonium- eller dietylammoniumfosfat och ytterligare andra. _ Bland de organiska isocyanater som är användbara vid omsättningen med de föreningar som har reaktivt väte kan nämnas: hexametylendiisocyanat, 2,4- och 2,6-tolylendiisocya- nat, o-, m- och p-fenylendiisocyanat, difenylmetan-4,4'-di- isocyanat, dianisidindiisocyanat och tolidindiisocyanat.

Reaktionsprodukterna mellan diisocyanaterna och de föreningar som har reaktiva väteatomer framställes genom att man inför de två reaktanterna i en kolv hos en roterande indunstare och upphettar den sàlunda erhållna suspensionen till en temperatur som ligger mellan l00 och l80°C under en tid som varierar från l till 3 timmar, beroende på den valda temperaturen; om exempelvis temperaturen är lika med l50°C kommer 2 timmars upphettning att vara tillräcklig.

Reaktionen mellan de tvâ föreningarna utvecklas prak- tiskt taget stökiometriskt i den meningen att varje funktio- nell grupp hos en av reaktanterna reagerar med en funktionell grupp hos den andra reaktanten; därav följer att det molära förhållandet mellan de tvâ reaktanterna kommer att bero på antalet funktionella grupper som finnes närvarande i var och en av reaktanterna. Sålunda skall exempelvis ett diisocyanat omsättas med pentaerytritol i molförhàllandet 2:1 medan det skall omsättas med urea i molförhàllandet 1:1.

Vid slutet av reaktionen kommer man att erhålla en fast produkt som skall tvättas med aceton, därefter med vatten och slutligen återigen med aceton för avlägsnande av de icke om- satta föreningarna. 7800206-0 Ä Reaktionsprodukterna av aldehyderna med aminerna eller med urea framställes enligt kända metoder. En vattenläsning av 'aminen eller av urea, surgjord med HQSOU (pH = 213), bringas att reagera vid 90-l0O°C under omröring med en vattenlösning av formalde- hyd med en koncentration av 3? viktprocent som tillsättes droppvis i'en mängd av lf 1,5 mol per mol funktionell grupp som finnes när- varande i amínföreningen. För reaktionen kan användas en glaskolv försedd med en dropptratt, en omrdrare och en återflödeskylare.

Det pclykondensat som erhålles utfälles i form av ett finför- delat pulver, som filtreras, tvättas och slutligen torkas.

Komnositionerna enligt föreliggande uppfinning kan erhållas enligt kända metoder: exempelvis blandas polymeren och anti-orand- tillsatsmedlen samman i en bladblandare av Banbury-typ vid plastifi- ceringstemperaturen för polymeren. p Den dörigenom erhållna blandningen strängsprutas därefter i en strängsprutanordning av DOLCI-typ (skruvdiameter = 20 mm; -förhållande längd/diameter för skruven = 23; skruvhastighet = 20 varv/minut) vid den temperatur som är mest lämpad för erhållande av en granulär produkt, varvid denna temperatur varierar från polymer till polymer.

För bestämning av de självslocknande egenskaperna för de polymerkompositioner som utgör ändamålen enligt föreliggande upp- finning förfar man i allmänhet på följande sätt: Hed den granulära produkten framställes 3 mm tjocka plattor på en liten press av CARVE--typ, varvid man arbetar i 7 minuter vid ett tryck av HO kp/cm? och vid en lämplig temperatur som kommer att variera från polymer till polymer.

För de sålunda framställda plattorna bestämmer man nivån av självslocknande egenskaper antingen genom bestämning (enligt standardnormerna ASÜM D-2863kw'smæimkmet som uttrycker den minimi- procentandel av O? i en 02/V?-blandning som är nödvändig ?ör att pnmet skml brinna kontinuerligt, eller genom tillämpning av UL-9"-reglerna publicerade av "Underwriters Laboratories"-USA) som medger en ut- värdering av-graden av självslocknande egenskaper för plastmaterialen.

UL-9H-reglerna föreäufimer olika testbetingelser som är mer eller mindre stränga och tillåter klassificering av provet i olika grader av självslocknande egenskaper. t ' - Vid de tester som redovisas i tabellerna I, II och III har använts det "vertikala brinntestet" som medger klassificering av materialet vid de minskande nivåerna 9U V-0, QUV-l och QUÛ-2. 7800206--0 Varje test genomföres på en serie av 5 provbitar som kan ha en tjocklek av 6,35 mm, 3,18 mm eller 1,59 mm. I Provbíten, som hålles i vertikal ställning med ett lämpligt stöd, behandlas med en låga vid den undre ändan och man genomför två antändningsförsök var och en med varaktigheten 10 sekunder.

De tre nivåerna av självslocknande egenskaper som nämnts ovan kan i korthet definieras enligt följande: 9ÄV-O: Icke någon testbit brinner i mer än 10 sekunder efter varje anbrinnning av lågan ej heller avger den fiflfiïfia partiklar.

Dessutom överstiger den totala förbränningstiden icke 50 se- kunder för de 10 försök som genomförts på en serie av 5 test- bitar. 9NV-1: Antëndningstider av upp till 30 sekunder för den enskilda testbiten och av upp till 250 sekunder för de 10 försök som genomförts på serien av 5 testbitar medges.

Ej heller vid denna nivå avger någon testbit antända partiklar. 9üV-2: De tillåtna förbränningstiderna är samma som för 9HV-1-nivån med undantag av att droppbildning av antände partiklar medges.

Tabellerna I och II visar de erhållna resultaten vid tillsats av tillsatsmedlen enligt uppfinningen till polypropen.

Tabell III visar de otillfredsställande resultaten för några jämförelsetester som genomförts med användning av tillsatsmedel liknande de som redan beskrivits men som ligger utanför ramen för föreliggande uppfinning. É 4.... .. .a-u-fi-a--fl .... ._ 7800206-0 ßfl mw .Nm hmHmøvxw> .^mv amp >m hmunmnonñox zoo Gwmonazfloa mm mumæmwmn nwcofiuwwomëox wøimnxoofiwbflmwm .H Hfiwnma hes mH.nv.;mLQp1 xmU:flwLzw umcmnoowfifiU|.=qz|QmpwEflæ:wmfiu\mwß:ofivcmflmpm um:m>oomfiflU|=«m|:wHæøHou\mmnm. umsmæoowflflunzMN|:mHæsHou\mwLzQfiu:wflnum umsmæoomwfiunz.m|Gmfi>§Hou\QwEmHm: umnmhoowwfius=.N|GmHæsflop\fiouflhuæawmucwm umwmomhflomësflcoåëfl Qmmonaæfiom M w w c¶m fi u w h w Q 7800206-0 .ëmuxmdohnmx >m^íomfiumu:o2v m ©fiEmædom« mm m.mm wo mv wmw mæm@ mw\> o.» das @d.mo dm/go < o ow mo xwomdwhæw m omswudmEnow\mwnm m Qflåmdzoønwnß m nfiëmfivwucmdævmëmxmm m Efiämfloimuwflm m Qfiëmdæßsmfl m umsm>oomwdo|=.m|cwdmødo»\:dEmdwH m o @æsmodmEhow\:fiEmdwä m _.zdsmd@: OH OH OH Ofl Ofl OH Ofi OH æm Hhflwm md md md md md md md md omowommdooazdnosed om om om om om om om om smoofiomdom MH .NW NH .NW AH .NM OH .MM m .NM w .NM N .NW w .Nä h m d w U u X H > Q w m G m d U w n w G H .^uv hwddm Anv mao >m nwncwcoaåox mn zoo Swmofiandoa mm wømmwwmn mwfiodufiwoßäox wUGmnxoodm>Hmww .HH Hflwnmß EE fifi åxå nmcnwfin nmzcflfin mmccflhn nwcnflàn 8 mæä QS QS ä äëëmfifim w uhQmuHmEhow\wwmD æ mwnb w . wmsowHmsnom\:fiEmHw2 w cfiäflmwfi NH .NH wa wa wmmwowzflomëswfloiëfi mp mw mw mw nmnonmmflom HU _ 6 I _ nu Q »www U amma m amma 4 amma Uh m m m w M U w M w c H wfl A m a w U Q x w > Û 00 I I I I I I I I 7/ .nwummvomflwnwmëww HHH fi H w D M B

Claims (8)

7800206-0 PATENTKRAV

1. l. Självslocknande polymerkompositioner k ä n n e t e c k ~ n a d e av att de per 100 delar av en polyolefin som sådan eller innehållande inerta fyllmedel omfattar: (1) 5-30 delar ammoniumfosfat; (2) 3-20 delar av en eller flera kvävehaltiga organiska före- ningar vilka, vid upphettning i närvaro av ammoniumfosfatet, sönderdelas under bildning av en icke-droppande kolhaltig massa, vilken kvävehaltiga förening väljes bland: (a) reaktionsprodukten av ett diisocyanat med en förening som väljes bland melamin, urea, etylen-urea, etylen-tiourea, pentaerytritol; (b) en blandning av en polyamid med en förening som väljes bland: melamin, reaktionsprodukten av melamin/formaldehyd, reaktionsprodukten melamin/toluylendiisocyanat eller reak- tionsprodukten urea/formaldehyd, laurylamin, dietanolamin, hexametylentetramin, tributylamin.

2. Polymerkompositioner enligt patentkravet 1, k ä n n e ~ t e c k n a d e av att som ett ammoniumfosfat användes ett polyfosfat med sammansättningen (NH4P03)n vari n är större än 50.

3. Polymerkompositioner enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d e av att som kvävehaltig förening användes en reaktionsprodukt av pentaerytritol/toluylen-2,4-diisocyanat.

4. Polymerkompositioner enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d e av att som kvävehaltig förening användes en reaktionsprodukt av melamin/toluylen-2,4~diisocyanat.

5. Polymerkompositioner enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d e av att som kvävehaltig förening användes en reaktionsprodukt av etylentiourea/toluylen-2,4~diisocyanat.

6. Polymerkompositioner enligt patentkravet l, k ä n n e - 7800206-0 , 10 t e c k n a d e av att som kvävehaltig förening användes en reaktionsprodukt av urea/toluylen-2,4-diisocyanat.

7. Polymerkompositioner enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d e av att som kvävehaltig förening användes en reaktionsprodukt av etylentiourea/difenylmetan-4,4'~diiso- cyanat.

8. Polymerkompositioner enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d e av att polyolefinen utgöres av polypropen.