(Sk) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНОЙ САМОЗАТУХАЩЕЙ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ(Sk) METHOD FOR OBTAINING A MAGNETIC SELF-DISTINGUISHING POLYMERIC COMPOSITION
1one
Изобретение относитс к технологии производства полимерных композиционных материалов в химической промышленности и может Найти применение при получении посто нных магнитов телевизионной техники.The invention relates to the production technology of polymer composite materials in the chemical industry and can be used in the production of permanent magnets of television equipment.
Известен способ получени самозатухающей композиции полиолефина с магнитными свойствами, по которому в расплав полиолефина ввод т магнитйый по- д рошок и немагнитный наполнитель с одинаковыми размерами частиц, термостабилизатор , агент скольжени и антипирен . Массу перемешивают в те чение 30 мин до гомогенного состо ни , гра- is нулируют и формуют l jКомпозици , полученна таким способом , обладает хорошей огнестойкостью , но сравнительно низкой теплостойкостью и неудовлетворительными магиит«20 ными свойствами.A known method for producing a self-extinguishing composition of a polyolefin with magnetic properties, by which a magnetic powder and a nonmagnetic filler with the same particle size, a heat stabilizer, a slip agent and a flame retardant are introduced into the polyolefin melt. The mass is stirred for 30 minutes to a homogeneous state, granulated and molded. The composition obtained in this way has good fire resistance, but relatively low heat resistance and unsatisfactory magical properties.
Ближайшим к изобретению по техни . чес кой сущности и дocтигaeмo 4y результату вл етс способ получени маУнитной самозатухакхцей композиции, заклочающийс в смешении антипирена-бис-/2 ,,6-трибромфенил/ 2,3,5,6 -тетрахлортерефталата , магнитного порошка феррита бари (ВаОбРезР ),стабили-затора /N М-ди- У-нафтил-парафенилендиамина /диафена НН / в расплаве полиолефина а смесителе т желого типа а течение 7-10 мин при 110-170С в зависимости .от вида полиолефина. Полученную композицию вальцуют или гранулируют f 2J. .The closest to the invention by technology. Scalable essence and reachable 4y result is a method of obtaining a self-dimming composition by a Maunite, which is impacted by mixing a flame retardant bis- / 2 ,, 6-tribromophenyl / 2,3,5,6-tetrachloroterephthalate, a magnetic powder of barium ferrite (BaOr-RES), stabil- mash / N M-di-U-naphthyl-para-phenylenediamine / diafene HH / in a polyolefin melt and a heavy type mixer for 7-10 minutes at 110-170 ° C, depending on the type of polyolefin. The resulting composition is rolled or granulated f 2J. .
Однако и;эвестна композици , полученна по этому способу, имеет теплостойкость , не удовлетвор ющую требовани м промышленности. Кроме того, композици имеет сравнительно низкую плотность и, следовательно, неудовлетворительные магнитные свойства.However, the eve composition obtained by this method has a heat resistance which does not meet the requirements of industry. In addition, the composition has a relatively low density and, therefore, unsatisfactory magnetic properties.
Чтобы обеспечить требуемую огнестойкость (врем -горени не более 30 с) необходимо повышение содержани антипирена в композиции (таблица, примеры 5 контрольный и 6). Целью изобретени вл етс повышение теплостойкости и улучшение магнит ных свойств огнестойкости композиции. Поставленна цель достигаетс тем, что в способе получени магнитной самозатухающей полимерной композиции путем перемешивани антипирена и магнитного порошка в расплаве полиолефина вначале перемешивают в расплаве полиолефина магнитный порошок в течение 10-17 мин, а затем ввод т антипирен и перемешивание продолжают до гомогенного состо ни композиции. Пределы длительности смешени маг- митного порошка в расплаве полимера обусловлены продолжительностью введени его в расплав и доведени смеси перемешиванием до гомогенного состо ни дл композиции с минимальным и максимальным содержанием порошка. В качестве полимера могут использоватьс полиэтилен низкого давлени (ПЭНД), полиэтилен высокого давлени {ПЭВД), сополимер (ЭВ), сополимер этилена с пропиленом (СЭП), полипропилен (ПП). В качестве магнитного порошка примен ют феррит бари или феррит стронци (5гО-бРе2 0).При необходимое-аи в композицию может быть введен агент скольжени или стабилизатор на любой стадии ее изготовлени . В таблице приведены результаты испытаний . П р и м е р 1 (контрольный). 100 мае. ч. ПЭНД расплавл ют на миировальцах . В расплав при 150-160 С ввод т 50 мае. ч. бис-/2,4,6-трибромфенил-2 , тетрахлортерефталата/ антипирена 350 мае. ч ферриГа бари и 0,3 мае. м. диафена НН. Смееь перемешивают в течение 7-10 мин. Из вальцованного полотна методом пр мого прессовани при 160-170 С и удельном давлении кгс/см готов т пластины, из которых вырубают образцы дл испытаний. Температуру разм гчени по Вика (теплостойкость) определ ют при нагрузке 5 кг по ГОСТ 15065-69. Горючест ( огнестойкость) - по методике фирмы PCA/UL-9 /, инструкци 2015 00-3 (США). Магнитные свойства оценивают по плотности, так как улучшение Mai- нитных свойств материала пр мо пропорционально числу элементарных носителей магнитных моментов в единице объема, которое зависит от концентрации магнитного порошка (плотность, полимера 0,9-0,95 г/cf , а феррита бари (стронци ) - более ,8 г/см7. Плотность композиций определ ют методом гидростатического взвешивани по ГОСТ 15139-69. Показатель текучести расплава (ПТР) определ ют при нагрузке 5 кг и по ГОСТ . П р и м е р 2. 100 мае. ч.(ПЭНД) расплавл ют на микровальцах. В расплаве полимера при 150-160 С в течение 12-15 мин перемешивают 350 мае. ч. феррита бари ; затем в смесь последовательно ввод т 50 мае. .у.антипирена , и 0,3 мае. ч. диафена НН. Затем смесь перемешивают еще в течение 7-10 мин. Услови изготовлени и испытани образцов согласно примеру 1. П р и м е р 3 (контрольный). Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 1. Температура смешени составл ет 170-180 С, врем смешени 2б мин. Полипропилен, антипирен Ф-Аб, феррит бари берут в следующих количествах, мае. ч.: 100,50, 754 соответственно. Температура прессовани пластин l80-19CfC, удельное давление кгс/см Теплостойкость опоедел ют при нагрузке 5 кг по ГОСТ 15065-69, ПТР при 230°С и нагрузке 2,16 кг по ГОСТ . Остальные показатели согласно примеру 1 (контрольного). П р и м е р 4. Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 2. Длительность перемешивани магнитного .порошка в расплаве полимера составл ет 13-17 мин, затем в смесь ввод т антипирен ф-46. Полипропилен , феррит бари и антипирен берут в следующих количествах, мае. ч. 100, 750, 50 еоответетвенно. Температура смешени компонентов, а также услови изготовлени и испытани образцов согласно примеру 3П р и м е р 5 (контрольный).Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 1. Температура смешени компонентов составл ет 120-130 с. ПЭВД, сополимер ЭВ, феррит бари , антипирен , берут в следующих количествах , мае. ч.: 50, 50, 350, 70 соответственно . Температура прессовани пластин 130-НИ С, удельное давление кгс/сн Теплостойкость определ ют при нагрузке 1 кг, ПТР - при и нагруз5 ке 2,16 кг по ГОСТ 11645-73, остальные показатели согласно примеру 1. П р и м е р 6. Композицию изготав ливают по способу, описанному в примере 2. Температура смешени компонентов составл ет 120-130 с. ПЭВД, с полимер ЭВ, феррит бари , антипирен , берут в следующих количествах, мае. ч.: 50, 50, 350, 50 соответственно . Услови изготовлени и испытани образцов согласно примеру 5. Пример/. Композицию изготав ливают по способу, описанному в примере 2. Длительность перемешивани магнитного порошка в расплаве полиме ра составл ет. 10-1А мин. ПЭНД, ферри стронци , антипирен и диафен НН берут в следующих количествах, мае. ч 100, 180, 50, 0,3 соответственно. Услови изготовлени и испытани образцов согласно примеру 1. Примере. Композицию изготав ливают по способу, описанному в приме ре 2. Температура смешени компонентов 160-170 С, длительность перемешивани магнитного порошка в расплаве полимера составл ет 13-17 мин. ПЭНД феррит бари , антипирен берут в следующих количествах, мае. ч.: 100, 750, 50 соответственно. Температура прессовани пластин составл ет 170-180 С, удельное давление - кгс/см. Услови испытани образцов согласно примеру V. П р и м е р 9- Композицию изготавливают по способу, описанному в приме ре 2. УСЛОВИЯ смешени магнитного порошка в расплаве полимера согласно примеру 7. Температура смешени компонентов составл ет 130-l4o C. ПЗВД, феррит бари , антипирен берут в следующих количествах, мае. ч.: 100, iSO, 50 соответственно. Услови изготовлени и испытани образцов согласно примеру 5 П р и м е р 10. Композицию-изготав ливают по способу, описанному в приме ре 2. Услови смешени магнитного порошка в расплаве полимера согласно примеру 7. Температура смешени компонентов 180-190 С. Сополимер ЭП, фер рит бари , антипирен берут в следующих количествах, мае. ч.: 100, 180, 50 соответственно. Температура пресеовани плаетин 190-200 С, удельное давление кгс/см. Уелови иепытани образцов согласно примеру 3. 25 При мер 11. Композицию изготавливают по способу, описанному в примере 2. Услови смешени магнитного порошка в расплаве полимера соглаено примеру k. Температура емешени компонентов ЮО-ПО С. Сополимер ЭВ, феррит , антипирен , диафен НН берут в следующих количествах, мае. ч.: 100, 750, 50, 0,3 еоответетвенно. Уелови изготовлени и испытани образцов еоглаено примеру 3. Как видно из данных,приведенных в таблице, предлагаемый способ позвол ет повысить теплостойкоеть, улучшить магнитные евойетва и огнеетойкость композиций полиолефинов и смееей полиолефинов. - . При этом теплостойкость композиций на основе полиэтилена низкого давлени увеличиваете в 1,2 раза, на основе полипропилена - в 1,3 раза и на основе смееи полиэтилена выеокого давлени и еополимера этилена е винилацетатом - в 1,1 раза. У композиций, полученных по пред- . лагаемому епоеобу, возрастает плот-- ноеть в 1,1-1,5 раза {таблица, примеры 1 и 2, 3-й 5 и 6), что еоответствует повышению еодержани магнитного порошка в единице объема материала , и, еледовательно, улучшению магнитных свойств. Предлагаемый способ обеспечивает св зывание полимера частицами магнитного наполнител . Таким образом, действие антипирена, который ввод т . уже в смесь полимера и магнитного наполнител , распростран етс как бы : на уменьшенную массу полимера по сравнению с композици ми, полученными по известному способу, т. е. когда магнитный порошок и антипирен ввод т в емёеь одж временно. Среднее врем еамоето тельного горени образцов композиций уменьшаетс в 5 раз (пример 1 по еравнению е композицией по примеру 3), образцы композиций по примеру 1 гор т, тогда как по примеру 2 затухают через 16 е. Композици данной огнеетойкоети, полученна по новому способу, еодержит еравнительно меньшее количеетво антипирена (примеры 5 и 6).. Повышение плотности композиций, полученных по новому споеобу, евидетельствует об улучшении магнитных свойств изделий при заданных геометрических размерах. .98 Эффект, получаемый при реализации предлагаемого способа по сравнению с известным способом получени магнитной самоэатухающей композиции (прото типом), заключаетс в экономии антипирена за счет снижени его концентрации в композиции с получением издели , требуемого качества. При стоимости аитипирена 40 р/кг экономический эффект ориентировочно составл ет 1600 р/г композиции. Повышение теплог 58 стойкости и огнестойкости полимерной композиции в издели х телевизионнсуй техники (например, цветных телевизорах ) позвол ет эксплуатировать их в более жестких температурных услови х -ь -..,. --i.-vfiiMi i iii r-ч J -«- (90 С и выше). Предлагаемый способ получени полимерных композиций можно осуществить на имеющемс смесительном оборудовании (смесиJeли типа Бенбери , вальцы) без дополнительных затрат .In order to provide the required fire resistance (burning time is not more than 30 s), it is necessary to increase the content of the flame retardant in the composition (table, examples 5 control and 6). The aim of the invention is to increase the heat resistance and improve the magnetic properties of the fire resistance of the composition. The goal is achieved in the method of producing a magnetic self-extinguishing polymer composition by mixing a flame retardant and a magnetic powder in a polyolefin melt, the magnetic powder is first mixed in the polyolefin melt for 10-17 minutes, and then the flame retardant is added and mixing continues until the composition is homogeneous. The limits on the duration of the mixing of the magnet powder in the polymer melt are due to the length of its introduction into the melt and the mixing of the mixture to a homogeneous state for the composition with the minimum and maximum content of the powder. High-density polyethylene (HDPE), high-pressure polyethylene {HDPE), copolymer (EV), copolymer of ethylene with propylene (EPS), polypropylene (PP) can be used as the polymer. Barite ferrite or strontium ferrite (5gO-bFe2 0) is used as a magnetic powder. If necessary, a slip agent or stabilizer can be added to the composition at any stage of its manufacture. The table shows the test results. PRI me R 1 (control). May 100 h. HDPE is melted on myippers. 50 may be introduced into the melt at 150-160 ° C. including bis- / 2,4,6-tribromophenyl-2, tetrachloroterephthalate / flame retardant 350 May. h ferriga bari and 0.3 May. m. diafena HH. Laugh stirred for 7-10 minutes. From the rolled fabric by direct pressing at 160-170 ° C and specific pressure kgf / cm, plates are prepared from which the samples are cut down for testing. The Vicat softening temperature (heat resistance) is determined with a load of 5 kg according to GOST 15065-69. Flammability (fire resistance) - according to the method of PCA / UL-9 /, instructions 2015 00-3 (USA). Magnetic properties are estimated from the density, since the improvement of the material mass properties is directly proportional to the number of elementary carriers of magnetic moments per unit volume, which depends on the concentration of the magnetic powder (density, polymer 0.9–0.95 g / cf, and barium ferrite). (strontium) - more than 8 g / cm 7. The density of the compositions is determined by the method of hydrostatic weighing according to GOST 15139-69. The melt flow rate (MFR) is determined with a load of 5 kg and according to GOST. PRI me R 2. 100 May h.p. (HDPE) is melted on a micro finger. In the polymer melt, and 150-160 ° C are stirred for 12-15 minutes by stirring 350 pbw of barium ferrite, then the mixture is successively introduced on 50 May of u.antipyrene, and 0.3 pbw of diafene HH. for 7-10 minutes. The conditions for the manufacture and testing of samples according to Example 1. EXAMPLE 3 Composition is made according to the method described in Example 1. The mixing temperature is 170-180 ° C, the mixing time is 2b minutes. Polypropylene, FS fire retardant, barium ferrite is taken in the following quantities, May. h .: 100.50, 754 respectively. The pressing temperature of the plates is l80-19CfC, specific pressure kgf / cm. The heat resistance is depressed under a load of 5 kg according to GOST 15065-69, the MFR at 230 ° C and the load is 2.16 kg according to GOST. The remaining figures according to example 1 (control). EXAMPLE 4 The composition is made according to the method described in Example 2. The duration of the stirring of the magnetic powder in the polymer melt is 13-17 minutes, then the flame retardant f-46 is introduced into the mixture. Polypropylene, barium ferrite and fire retardant are taken in the following quantities, May. h. 100, 750, 50 eotvettevenno. The mixing temperature of the components, as well as the conditions for the manufacture and testing of samples according to Example 3 and Measure 5 (control). The composition is prepared according to the method described in Example 1. The mixing temperature of the components is 120-130 s. LDPE, copolymer EV, barium ferrite, fire retardant, taken in the following quantities, May. h .: 50, 50, 350, 70, respectively. The pressing temperature of the plates is 130-NI C, the specific pressure is kgf / sn. Heat resistance is determined with a load of 1 kg, MFR is at and a load of 5 ke 2.16 kg according to GOST 11645-73, the remaining figures are according to example 1. EXAMPLE 6 The composition is made according to the method described in Example 2. The temperature of mixing the components is 120-130 seconds. LDPE, with polymer EV, barium ferrite, fire retardant, taken in the following quantities, May. h .: 50, 50, 350, 50, respectively. The conditions of manufacture and testing of samples according to example 5. Example. The composition is made according to the method described in Example 2. The duration of the stirring of the magnetic powder in the polymer melt is. 10-1A minutes HDPE, ferri strontium, flame retardant and diafen HH are taken in the following quantities, May. h 100, 180, 50, 0.3, respectively. The conditions of manufacture and testing of samples according to example 1. Example. The composition is made according to the method described in Example 2. The mixing temperature of the components is 160-170 ° C. The duration of the stirring of the magnetic powder in the polymer melt is 13-17 minutes. HDPE ferrite barium, fire retardant taken in the following quantities, May. h .: 100, 750, 50 respectively. The pressing temperature of the plates is 170-180 ° C, the specific pressure is kgf / cm. Test conditions for samples according to example V. EXAMPLE 9 Composition is made according to the method described in example 2. CONDITIONS for mixing the magnet powder in a polymer melt according to example 7. The temperature for mixing the components is 130-140 C. PZVD, ferrite bari, flame retardant take in the following quantities, May. including: 100, iSO, 50, respectively. The conditions for the manufacture and testing of samples according to Example 5 EXAMPLE 10. The composition is made according to the method described in Example 2. The conditions for mixing the magnetic powder in the polymer melt according to Example 7. The temperature of the mixture is 180-190 ° C. The copolymer EP , ferrite barium, fire retardant taken in the following quantities, May. h .: 100, 180, 50, respectively. The temperature of pressing of placein is 190-200 C, specific pressure kgf / cm. Test the samples according to Example 3. 25 Example 11. The composition is made according to the method described in Example 2. The conditions for mixing the magnetic powder in the polymer melt agree with Example k. The temperature of the components of the SO-PO software C. Copolymer EV, ferrite, fire retardant, diafen NN are taken in the following quantities, May. h .: 100, 750, 50, 0.3 ekotvettevenno. The areas of manufacture and testing of samples according to Example 3. As can be seen from the data presented in the table, the proposed method allows to increase heat resistance, improve the magnetic resistance and flame retardancy of the compositions of polyolefins and polyolefin mixtures. -. At the same time, the heat resistance of compositions based on low-density polyethylene increases by 1.2 times, based on polypropylene - 1.3 times, and based on high pressure polyethylene mixture and ethylene e-vinyl acetate - 1.1 times. The compositions obtained by the pre-. epoy bean increases the density by 1.1-1.5 times {table, examples 1 and 2, 3 rd 5 and 6), which corresponds to an increase in the content of magnetic powder per unit volume of material, and, properties. The proposed method allows the polymer to be bound by magnetic filler particles. Thus, the effect of the flame retardant, which is administered. already in the mixture of polymer and magnetic filler, it spreads as though: on the reduced weight of the polymer in comparison with the compositions obtained by a known method, i.e. when the magnetic powder and the flame retardant are introduced into the container oj temporarily. The average burning time of the samples of the compositions is reduced by 5 times (example 1 by comparison with the composition of example 3), samples of the compositions of example 1 are hot, while example 2 is attenuated after 16 e. The composition of this flame retardant obtained It contains a comparatively smaller amount of flame retardant (examples 5 and 6). Increasing the density of the compositions obtained by a new method, testifies to the improvement of the magnetic properties of products for given geometric dimensions. .98 The effect obtained by implementing the proposed method as compared with the known method of producing a magnetic self-extinguishing composition (prototype) is to save the flame retardant by reducing its concentration in the composition to obtain a product of the required quality. At a cost of 40 p / kg of antipyrene, the economic effect is approximately 1600 p / g of composition. The increase in heat log 58 of the durability and fire resistance of the polymer composition in television equipment products (for example, color television sets) allows them to be operated in more severe temperature conditions ——,. --i.-vfiiMi i iii r-h J - «- (90 C and above). The proposed method for the preparation of polymer compositions can be carried out on existing mixing equipment (mixtures of Banbury type, rollers) without additional costs.