Полимерная композиция

54 18содержит 17% гидратной воды, При применении бората цинка термостабильностьПВХ и ПВХ и АБС композиций резко понижается, что приводит к резкому увеличению расхода термостабилизаторов, Всвязи с этим борат цинка, как правило,не применяют в композициях на основеПВХ,Аналогично в композициях на основеполивинилхлорида и акрилонитрилбутадие нстирольного сополимера, согласно результатам, приведенным в табл. 2, применение пасты метабората бария (пример 8) позволяет сократить расход стабилизатора на 18%, трехокиси сурьмына 14% по сравнению с применением вкомпозиции йорошкообраэного метаборатабария (пример 4). При этом термостабильность композиции по примеру 8 остается на 50 мин или в 1,7 раза выше.Применение в композиции пасты метабората бария-цинка (пример 12) позволяет понизить расход стабилизирующей смеси на 23% и трехокиси сурьмына 28,5% (пример 23). При этом термостабильность композиции по примеру 12остается на 35 мин или в 1-4 раза выше.,Из анализа приведенных примеровможно сделать вывод, что улучшениесвойств ПВХ и ПВХ и АБС композицийдостигается благодаря двойному синергическому эффекту, а также существенному понижению горючести пленок от применения смеси пастообразных метаборатов бария, бария-цинка и трехокиси сурьмы, что позволяет сократить расход остродефицитной трехокиси сурьмы в 3,3-5раз, существенно понизить отрицательныефакторы, присущие трехокиси сурьмы,Существенно повышена термостабильность композиций от применения смесипастообразных метаборатов бария, барияцинка и стабилизирующей смеси, что наряду со снижением расхода стабилизато "ров повышает качество получаемых материалов, облегчает переработку композиций.Предложенные ПВХ, ПВХ и АБС композиции могут быть использованы приизготовлении пластифицированных и полужестких пленок и листов, обладающих повышенной огнестойкостью для автомобильной, авиационной и других отраслейпромышле нно сти.Применение декоративно-отделочныхсамозатухающих пленочных материаловповышает безопасность транспортныхсредств при их эксплуатации.Тираж 494 Подписное 17 10. 48Эффективность предлагаемых пастообразных метаборатов металлов в сравнении с известным порошкообразным метаборатом бария, трехокисью сурьмы поясняется для композиций на основе поливинилхлорида на примерах 1-25 (табл.1),а для композиций на основе ПВХ и АБС нна примерах 1-19, приведенных в табл.2,Согласно табл. 1 в отсутствие антипиренов скорость горения пленок дости 1 Огает 214 мм/мин (пример 1), при введении в композицию 10 мас.ч. трехокисисурьмы пленки самозатух,"ют (пример 2),уменьшение содержания трехокиси сурьмы до 5 мас.ч. (пример 3) повышает го рючесть пленок. Композиции с использованием порошкообразного метабората бария (примеры 4,5,10,13,16,19,22)имеют низкого термостабильность, пониженный показатель текучести. 20Использование в композициях паст ме-таборатов бария, метабората бария-цинка. пжволяет обеспечить пониженную горючесть композиции и оптимальные показатели термостабильности композиции итекучести расплава. Так, термостабильность композиций в примере 6 в 1,85раз выше, чем с применением порошкообразного метабората бария (пример 5); 30показатель текучести расплава в 1,8 развыше. Указанное обстоятельство позволяетсократить расход стабилизующей смеси на32%,трехокиси сурьмы на 25% (пример 8).Аналогично применение в композицияхпасты метабората бария (примеры 21,24)и пасты метабората бария-цинка (пример Д 5) позволяет сократить расходстабилизирующей смеси на 22-53%, атрехокиси сурьмы на 35%.40Порошкообраэный метаборат формулыВа(ВО 2)4 Н О, полученный по известному способу, в процессе сушки до130 ОС теряет только одну молекулу воды, в процессе дальнейшего обезвоживания образуется товарная соль формулыВа(ВО) 12/3 Н 20, т.е. содержаниегидратной воды 11% или в 3,2 раза выше, чем в метаборате, выделенном изпасты. Эта гидратная вода теряется притемпературе до 200 С, т,е. при температурном режиме переработки полимерной композиции, что сказывается отрицательно на термостабильности, качествематериала, сохранности оборудования,:55Известный порошкообразщлй антипиренборат цинка формулы и (ВО), " 3,5 Н 0ВНИИПИ Заказ 3128/19филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к обпадаюшимогнестойкостью полимерным композициямна основе попивинипхпорида (ПВХ) поливинилхлорида и акрипонитрипбутадиенстиропьного сопопимера (ЛБС) и можетбыть использовано в производстве материалов и изделий пониженной горючести вавтомобильной, судостроительной и другихотраслях промышленности,Применение антипиренов - наиболеераспространенный и эффективный способснижения горючести полимерных материалов.В качестве аятипиренов в упомянутыхкомпозициях часто применяют трехокисьсурьмы, хпорированные парафины, эфирыфосфорной кислоты, гапоид- и борсодержащие соединения, др.Известно применение порошкообразныхсолей щелочных, щепочноземельных метаппов, борной и метаборной кислоты вкачестве антипире нов.Бораты, метабораты метаппов применяют в композициях самостоятельно,в смеси с трехокисью сурьмы ипи другими антипиренами1.Однако композиции не обладают достаточнойй те рмостабипьностью.Наибоиее близкой по технической сушности и достигаемому результату к предпагаемой является полимерная композиция, содержащая трехокись сурьмы, боратцинка, стабилизатор, ппастификатор 2),К недостаткам композиции следуетотнести применение порошкообразного бората цинка (7,5-11 мас.ч, на 100 ПВХ),который существенно понижает термсьстабильность композиции. Применение вкомпозиции значительного количестватрехокиси сурьмы (7,5-11 мас.ч. на100 ПВХ) вызывает при горении полимерного материапа обильное дымовыдепение. Трехокись сурьмы обладает высокойукрывистостью, что не позволяет получать материалы, окрашенные в чистыетона, и придает материалам белесость.Существенным ограничением к применению в полимерных композициях порошкообразных боратов и метаборатовметаллов в качестве антипиренов является то, что большинство их доступно лишьв виде гидратов, которые теряют гидратную воду при температурах переработкиполимера (от 150 до 220 С). Отщеппяюшаяся при. этом гидратная вода гидропизует рядхимдобавок попимерной композиции: фосфиты и др., реагирует обычно с выдепяющимся при переработке полимера хлористым водородом, вызывайЭавтокатапитическое ускорение дегидро 25 35 40 хлорирования (деструкцию) попимера икоррозию оборудования.К недостаткам порошкообразных боратовметаллов следует также отнести их низкуюдисперсностьь ( частиц до 3 мкм не более25 %), а также высокое пылеобразование,Цель изобретения - повышение огнестойкости и термостабипьности.Поставленная цель достигается тем,что полимерная композиция, вкпючаюшаяпопивинипхпорид, ппастификатор, стабипизатор, трехокись сурьмы и соль борнойкислоты, в качестве соли борной кислотыона содержит метаборат формулыбс (ВО). 0 4 НО ипи Оо( 80)х 2.и (8 О) ф 0,3 НО в виде 30-557 оной пасты в ппастификаторе спожноэфир- ",ного типа при следующем соотношениикомпонентов, мас.ч.:Попивинипхпорид 100Ппа стификатор 33-55Стабипизатор 1,1 5-4,8Трехокись сурьмы 2-4Указанный метаборат 5-10Попимерная композиция может такжедополнитепьно содержать 50-90 мас,ч. акрилонитрилбутадиенстирольного сопопимера.Пасты в ппастификаторах характеризуются спедуюшими данными:а) Паста метабората барияСодержание Ва, мас,% 28,5-41,7Содержание ппастификатора, мас.% 30-55Формула сопи Ва(Во )" 0,4 Н ОСодержание гидратнойводы в соли, мас.% 3,46Начало отщеппения гидратной воды из соли, оС Выше 270Лисперсность сопи, мас.%фракции до. 3 мкм 90фракции до 8 мкм Остальноеб) Паста метабората бария-цинка:Содержание Ва, мас.% 17,3-25,3 45 Содержание,1 И, ма с.,% 8,22-1 2Содержание ппастификатора, мас.% 30-55Формула соли Ва(ВО)"хЪ(ВО), 03 НОСодержание гидратнойводы в соли, мас.% 2,8Начало отщеппения гидратной воды из соли, С Выше 270Дисперсность соли, мас.% 55 фракции до 3 мкм 95фракции до 8 мкм ОстальноеП р и м е р, Готовят композиции наоснове попивинипхпорида, состав которыхуказан в табл. 1 и 2.Таблица 1 Рецептуры, мас.ч показатели испытаний Наименование компонентов и нокаэателейт 1 2 3 4 8 6 7. 8 КомпонентыПол ивинилхлорид 100 100 100 100 100 100 100 100 ПластификаторыДиоктилфталат (ДОФ) . 30 30Диоктилазелат (ДОАз)Диоктилсебацинат (ДОС) 18 18 18 18 18 1,9 1,9 1,9 8 22 18,0 18,0 18,0 1,9 1,7 1,3 2 2 1,8 Стабилизирующая смесь 1,9 1,9 Трехокись сурьмы . ав 10 Метаборат бария-пинка 1:1 (паста ДОФ 45%) Целевые добавки: Мел СтеаринСмола (ЭД) Тинувин Полигард Показатели Скорость горенияплевж мм/мин 110 0 О 0 214 0 0 0. 8,57 12,3 7,3 . 7,08 7,3 13,1 12,9 12,0 Метаборат бария поропъкообразный (по прототипу)Метаборат бария (паота, ДОС 55%)Метаборат бария (пастаДОАз Л 0%) 30 30 30 27,8 27,5 27,81014854 Продолжение табл. 1 Наименование компонентов и показателейис ытаний Рецептуры, мас.ч., показатели испытаний 910 11 12 13 14 15 16 17 г100 100 100 100 100 100 100 100 100 КомпонентыПоливинилхлориц Пластификаторыйиоктилфталат ( ЛОф) . 4415 44,5 42 33 33 29 22,5 22,5 20 Пиоктилазелат ( ООАз) Лиоктилсебацинат (НОС) Стабилизирующая смесь 1,15 1,15 1,15 3,6 2 10 3,6 36 19 19 194 10 2 2 Трехокись сурьмыМетаборат бария порощ 10 2 4 кообразный (по прототипу) 2,5 Метаборат бария (паста, НОС 55%)Метаборат бария (паста ДОАз 30%) Метаборат бария-цинка1: 1 (паста ДОФ 45%)Целевые добавки: Мел 0,15 0,18 0,15 0,35 0,35 0,351,7 1,7 1,7 1,4 1,4 1,4 СтеаринСмола (ЭЛ) Тинувин Р Полигард0,3 0,3О 3 О 3 0,3 0,3 Показатели Скорость горения 0 0 0 0 0 0 0 0 0 110 75 150 150 95 165 115 75 160 8,6 6,5 7,69 12,1 11,4 14,06 8,9 6,9 8,7 пленок ммlминРецептуры, мас,ч., показатели испытаний Наименование компонентов и показателейспытаний КомпонентыПоливинилхл ори ц ПластификаторыДиоктилфталат ( ЛОф) Диоктилазелат (ДОАз) Диоктилсебацинат (ДОС) . - 28 28 25 28 Стабилизирующая смесь 1,9 1,9 1,9Трехокись сурьмы 10 4 4 1 т 8 Зфб 1 э 9 19 1 ф 2 4,0 4,0 2,6 2,6 Метаборат бария цорошкообразный (по прото типу) 4,0а Метаборат бария (паста, ДОС 55%) Метаборат бария (паста ЛОАз 30%) 5,0 5,0 Метаборат бария-цинка 1;1 (паста ЛОФ 45%) Целевые добавки: 15 15 15 15 .18 0,38 0,35 0,35 0,35 Мел 1,7 1,7 1,7 0,3 0,3 0,3 1,7 0,3 О 5 О 5О 5 О 5 0 0 0 0 0 0 0 0 Термостабильность,мин при 170 С пометодике Ж 31 дМ-78 110,Показатель текучести расплава,г/10 мин Примечание. 1,Скорость горения пленок соответствует 0-пленки самозатухают., 2.Согласно РТМ 37.001.028-76 прискорости горения пленок менее 100 мм/мин пленки относят к огнестойким. СтеаринСмола (ЭЛ)ТинувинПолигардПоказателиСкорость горения .пленок мм/мино о о Я о о о 1 СО СС о о о г 1 й,"Ц Ж ж03 Ь в й о й о Л рэ о (О о о й о о о о о. о 31 о Я о о 0) о Ю й о о Я о С 0 Щ о Я о о й К1 ф 63 о о о СО ГЧ о о б 1 о Ю (О СО СЧ аъ м о. о о о 1 о о о о о Ж о О с 4 О 3 о о о 7-1,йц. афо дВ Ии о Ф.в оФа Оф о. ю й.о що.к о оа ц оо 8 оОа 3 ц 0Ьй йф вФц о оф й йС ео Щ о. о а о Ф о о 1 й ОО а ф СО ОДя а 3 В о о А а Ъ И а Йо5ФЖор.Во. цу ВФ фФФф Фф:С й а аоф Ой ща к аоо цо Фффо ыФй Ф Рф ф Ео Ц ффй ю ай о 3 до во сс О е фь о,р ф С: ц