Полимерная композиция

О П"И-С А-Л Й Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)м. Кл.С 08 . 23/02 С 08 К 3/32 С 08 К 5/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения ИностранцыГвидо Бертелли, Пьерпаоло Рома и Ренато Локателли(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Изобретение относится.к самозатухающим композициям, основу которыхсоставляют полимеры или сополимерыолефинов,5Известны различные полимерныекомпозиции, включающие для повышения огнестойкости металлы, в частности сурьму, в сочетании с нетеплостойкими галоидзамещенными соединениями, например, хлорпарафином (1 .Сочетание галоидзамещенного соединения с металлом дает удовлетворительные результаты в отношенииприобретения полимерами самогасящиххарактеристик, но при этом возникают 1коррозия при обработке материалови значительное увеличение токсичныхдымов и газов в случае возникновения пожара. Кроме этого, удовлетворительная степень самогашения достигается только при высокой концентрации подобных добавок,Наиболее близкая к изобретению по технической сущности и достигае мому результату полимерная композиция, включающая моно- или сополи- мер пропилена и огнестойкую добавку состоящую из полифосфата аммония формулы (МНРО), где и от 50 до 30 100, и дипентаэритрана меламина. Вкомпозицию. вводят также неорганический наполнитель типа двуокиси титана или каолина )2. Такая композиция недостаточно огнестойкая, онавключает по крайней мере три компонента,Цель изобретения - повышение огнестойкости композиции,Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая пблифосфат аммония (МНРОЗ ), где п от 50 до 100, и азотсодержащее соединение, в качестве последнего содержит соединение, выбранное из группы, включающей этилентиомочевину, гексагидродиримидин-он, гидантоин, полиамид и продукт взаимодействия этиленмочевины, этилентиомочевины или гексагидрапиримидин-она с формальдегидом при их молярном соотно- . шении соответственно 1:2, а полимер выбран из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, полистирол, акрилонитрилбутадиенстирольный сополимер, полиамид и смесь полипропилена и этиленпропиленового каучука, взятых в соотношении 3:5, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:5 (О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Полифосфат аммония. 15-20Азотсодержащеесоединение 3-15Полимер ОстальноеСостав полифосфатов имеет указанную выше формулу, в которой пдостаточно большое для обеспечениянизкого уровня растворимости их вводе и практически единственный состав, который соответствует Формулеметафосфата. (ННРО.),Примером подобнйх полифосфатовявляются полифосфаты торговой марки"альбаплас АР 95" (производится ипродается Фирмой Бенкизер КнапсакОаЬН),. Другим примером полифосфатаявляется продукт торговой маркиФОС-ЧЕК Р/30 (Компания МонсантоКемикл) с аналогичным составом.Лзотсодержащие соединения предпочтительно испольэовать в виде продуктавзаимодействия с формальдегидом. Подобные продукты имеют то преимущество, что они не имеют неприятного запаха, растворимы и более совместимыс добавляемыми к ним полимерами. Получение их обеспечивается известнымиспособами. Так, например, чтобы получить продукт взаимодействия этилентиомочевины с формальдегидом этилен)тиомочевину растворяют в воде в количестве 50 г/л, обрабатывают кислотой до величины рН 2 путем добавления разбавленной кислоты (например,серной или фосфорной), нагревают до90 С, после чего 37-ный водный раствор формальдегида по каплям вливают в раствор этилентиомочевины при90 ОС,.интенсивном перемешивании дотех пор, пока молярное соотношениеформальдегид:этилентиомочевины недостигнет 2:1. Полученный осадок ввиде. очень мелкого порошка фильтруют,промывают водой и высушивают.Композиция по изобретению можетбыть получена обычными способами.Так, например, полимеры и огнезащитйые добавки смешивают в лопастной мешалке типа Бенбери при температуре,пластикации полимера. Полученную смесь обрабатывают в экструдере при температуре, наиболее подходящей для получения гранулированного продукта, подобная температураизменяется в зависимости от функцииполимера.Для определения свойств самогашения полимерных композиций поступаютследующим образом. Гранулированныйпродукт раскатывают в пластинй толщиной 3 мм с помощью небольшого прессатипа Карвер, который производит,.операцию в течение. 7 мин под давлением 40 кг/см и при соответствующей температуре, которая может меняться взависимости от вида полимера,Величину самозатухания определяютна полученных таким образом пластинах или путем измерения (в соответствии со стандартом Р 5 ТИ 0-2863)кислородного индекса, который показывает минимум процентного содержания кислорода в смеси с азотом,необходимого для постоянного горенияобразца, или путем приложения станцартов 0 Ь -94. Стандарты ОЬпредназначены для различных условий эксперимента и позволяют классифицироватьобразец при различном уровне самозатухания.П.р и м е р. Проводят испытанияна вертикальное горение, которое позволяет классифицировать материалпри понижающих уровнях 94 Ч-О, 94 Ч и 94 У.Образец, зажатый соответствующимустройством в вертикальном положении, поджигают снизу, причем проводят две попытки поджога (с двухсторон образца), каждая протяженностью по 10 с. Три указанных уровня самогашения могут быть охарактеризованы следующим образом:94 Ч- в течение свыше 10 с после каждого поднесения огня не наблюдается:загорание образца или падениегорящих частиц, Кроме этого, общеевремя. зажигания не превышает 50 сдля 10 попыток на 5 образцах.94 Ч- время зажигания допускается до 30 с для отдельного образца и до 250 с для 10 попыток на 5образцах. Даже при таком уровне ненаблюдается отделение от образца горящих частиц,94 Ч -2 - время зажигания то же,что и при уровне 94 Ч, но допускается. выпадение горящих частиц. В табл. 1 и 2 приведены полученные результаты с полипропиленом(табл. 1), полиэтиленом, полистиролом, акрилонитрилбутадиенстирольным сополимером (смолой АБС), полиамидом и смесью полипропилена ирезиной (ЭПДМ) из этиленпропиленового каучука (табл. 2),Гомо- и сополимеры пропилена, содержащие, кроме полифосфата аммония,дипентаэритрит и меламин (согласноизвестного уровня техники), обладают меньшей огнестойкостью: значения:кислородного индекса находятся винтервале 18-26 и становятся ещеболее низкими, если отсутствует неорганический исполнитель,- Ч-.О Ч;0 ЧТаблица 2Композиции на основе полиэтилена, полистирола, смолы АБС,полиамида или смеси полипропИлена с резиной ЕРДМ. Компонент и показатель Рецептура, вес.ч 16 17 18 19 . 20 21 22 23 75 Полиэтилен Полистирол Гексагидропиримидин-он сформальдегидом Этилентиомочевина сформальдегидом Этилентиомочевина сформальдеги- дом ОЬ(толцинаобразца1/8 дюйма) Таблица 1Композиции на основе полипропилена 17 15 15 17 15 15 18 17 17 20 17 15 6565795496 Продолжение табл. 2 Рецептура, вес.ч. Компонент и показатель 16 17 18 19 20 21 2223 6580 Смола АБС 75 Полиамид из капролактама Смесь полипропилена с резинойЕРОИ 75 Албаплас АР 95 (полифосфатаммония) 20 20 20 15 17 17 17 17 15 15 15 Этилентиомочевина Гексагидропиримидин-он сформальдегидом Этиленмочевина. с формальдегидом 8 8 8 8 28 27 28,5 27,5 27,5 26,5 28,5 32Кислородный индекс О 94 (толщина образца 1/8 дюйма) /-0 МЧЧМММЧ - 0 Формула изобретения Составитель В. Балгин Редактор Л. Ушакова Техред Е. Гаврилешко.Корректор Г. РешетникЗаказ 9505/8 Тираж 539 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Полимерная композиция, включающая полифосфат аммония формулы (НН 4 РО), где и от 50 до 100, и азотсодержащее соединение, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения огнестойкости композиции, она содержит азотсодержащее соединение, выбранное изгруппы, включающей этилентиомочевину, гексагидропиримидин- -он, гидантоин, полиамид и продукт взаимодействия этиленмочевины, этилентиомочевины или гексагидропиримидин 2-она с формальдегидом при их молярном соотношении соответственно 1:2, а полимер выбран из группы, Йключающей полиэтилен, полипропилен, полистирол, акрилонитрилбутадиенсти 30 рольный сополимер, полиамид и смесьполипропилена и этиленпропиленовогокаучука, взятых в соотношении 3:5,при следующем соотношении компонен.тов, вес.Ъ:Полифосфат аммония 15-20Азотсодержащеесоединение 3-15Полимер Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Производство и применение огнестойких полимеров в СССР и за рубежом. М., НИИТЭХИМ, 1971, вып.б,с.13,45 2. Патент США Ф 3810862,кл. 260-42.45, опублик. 1974 (прототип).