SK286092A3

SK286092A3 - Polymeric material slackening combustion

Info

Publication number: SK286092A3
Application number: SK2860-92A
Authority: SK
Inventors: Emi Agunloye F F; Michael J Williams; Christopher M Woolhouse; John Davis
Original assignee: Albright & Wilson
Priority date: 1991-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1995-02-08
Also published as: DE69219709T2; GB2259707A; JPH05230305A; CZ284510B6; CA2078511A1; HU9202967D0; DE69219709D1; HU211193B; KR930006140A; GB9119795D0; YU48223B; RU2099367C1; EP0533102A1; AU653260B2; PL170950B1; CZ286092A3; MY110519A; PL295958A1; HUT62628A; GB2259707B

Description

Oblast techniky

Vynález se tyká polymerniho materiálu zpomalujíciho horení, resp. materiálu se samozhášecími vlastnostmi, a zpúsobu prípravy tohoto materiálu.

Dosavadní stav techniky

Z dosavadního stavu techniky je dostatečné dobre známo, že jednotlivé predstavuj í červený fosfor a sloučeniny obsahující fosfor látky, které jestliže se kombinuj!

s nékterými polymerními materiály (jako jsou napríklad polyamidy) potom se u téchto materiálu dosahuje samozhášecích vlastností (neboli tyto materiály zpomalují horení), pričemž ovšem u jiných materiálu (jako jsou napríklad polyméry na bázi styrenu a nékteré olefinické polyméry) téchto vlastností není možno dosáhnout. U každého takto zpracovávaného polyméru bylo zjišténo, že existuje určitá kritická úroveň aditiv se samozhášecími vlastnostmi (neboli aditiv, která zpomalují horení), pričemž nad touto úrovní je možno ve skutečnosti hoŕlavost polyméru zvýšit a pod touto úrovní není možno dosáhnout pŕijatelného stupné zpomalení horení.

Podie uvedeného vynálezu bylo zcela neočekávatelné zjišténo, že pri použití smési červeného fosforu se sloučeninou obsahujicí fosfor je možno u styrenových polyméru dosáhnout ekonomickým zpusobem velmi účinných samozhášecích vlastností, neboli zpomalování horení.

Uvedený vynález se týká zpúsobu výroby styrenových polyméru se samozhášecími vlastnostmi (neboli zpomalujicích horení), jehož podstata spočívá v tom, že se tento polymér kombinuje se samozhášecím aditivem (neboli s aditivem zpomalujícím horení), pŕičemž toto aditivum je tvoŕeno smésí:

(a) červeného fosforu, a (b) sloučeniny obsahující fosfor, která je v podstate nerozpustná ve vodé.

Do rozsahu uvedeného vynálezu rovnéž náleží styrenový polymér zpomalující horení, resp. se samozhášecími vlastnostmi, který se pripraví postupem uvedeným v pŕedchozím odstavci.

Touto složkou (b) uvedené smési muže být napríklad melaminfosfát, melamindifosforečnan, polyfosforečnan amonný nebo ethylendiaminfosfát.

Ve výhodném provedení podie uvedeného vynálezu je možno polymér spojit s 0,5 % až 15 % hmotnostními složky (a) , ješté výhodnéji s 2 % až 10 % hmotnostními, zejména s 5 % až 10 % hmotnostními této složky, a s 0,5 % až 50 % hmotnostními složky (b), ješté výhodnéji s 2 % až 20 % hmotnostními, zejména s 5 % až 10 % hmotnostními této složky (b) . V celém textu uvedeného vynálezu a v patentových nárocích se tímto termínem procenta hmotnostní mini množství vztažené na celkovou hmotnost polyméru.

Tímto uvedeným polymerem muže být termoplastický homopolymer, kopolymer, terpolymer nebo smíchaný polymér.

Jako konkrétni príklad polymerú, kterých je možno použít pro účely uvedeného vynálezu je možno uvést polystyrén s vysokou rázovou houževnatosti (HIPS), styren/butadienové kopolymery, akrylonitril/butadien/styrenové (ABS) a styren/butadien/styrenové (SBS) terpolymery, a dále styren/akrylonitrilové (SAN) kopolymery.

Kompozice podie uvedeného vynálezu mohou rovnéž obsahovat i j iné bežné prísady, které se bežné používaj! pri príprave plastových materiálu, jako jsou napríklad prostŕedky pro tepelnou stabilizaci, prostŕedky pro svetelnou stabilizaci, antioxidanty, antistatická činidla, pigmenty, plnidla, maziva, plastifikátory, modifikátory rázové houževnatosti, kopulační činidla a upravovací prostŕedky.

Príklady provedení vynálezu

V následujících pŕíkladech budou na konkrétních pŕípadech ilustrovány polymerní materiály zpomalující horení (neboli materiály se samozhášecími vlastnostmi) a zpusoby prípravy téchto materiálu, pŕičemž tyto príklady jsou pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu.

Príklad 1 až 3

Podie téchto príkladu byl práškový polystyrén (materiál s vysokou rázovou houževnatosti High Impact Gráde Neste SB 735) zpracován ve forme 2 kg vsázek s dále uvedeným množstvim aditiv za vzniku dále charakterizovaných smési. Tyto kompozice byly zpracovávány pomoci dvouvŕetenového šnekového extrudéru Betol pri teplote 240 ’C.'

Takto pripravené pásky extrudovaného materiálu o tlouštce pohybující se v rozmezí od 0,079 centimetru do 0,635 centimetru byly potom podrobený testováni na zápalnost podie predpisu Američan National Štandard UL-94 V a podie testu na zjistování limitního kyslíkového indexu Limiting Oxygen Index (LOI), viz. ASTM D 2863-77.

Výsledky téchto príkladu jsou shrnuty v následující tabulce č. 1.

Porovnávací príklady 1 a 2

V téchto pŕíkladech je pro porovnání ilustrován účinek červeného fosforu samotného a smési červeného fosforu a melaminu na zápalnost polystyrénu. Výsledky jsou uvedený v následující tabulce č. 1.

TABUĽKA 1

Príklad	Aditivum (% hmôt.)	LOI (% o₂)	UL-94 0,635 cm	v*
0,317 cm	0,159 cm	0,079 cm
1	červený P	23,2	V-0	V-0	V-2	V-2

6,9 % ;

melaminfosfát

8,1 % červený P 23,3 V-0 V-2 V-2 NR

6,9 % ;

melamindiforforečnan

8,1 %

Červený P 23,6 V-0 V-0 V-2 V-2 % ;

polyfosforečnan amonný %

porov.

pŕ. 1 červený P %

23,0 V-0 NR

NR NR

TABUĽKA 1 (pokračovaní)

Príklad Aditivum	LOI	UL-94 V*
(% hmôt.)	(% o₂)	0,635 0,317 0,159 0,079
		cm cm cm cm

porov.	červený P	23,2	NR	NR	NR	NR
pŕ. 2	9 % ;
	melamin
	6 %

Výsledky týkající se zápalnosti znamenaj í : V-0 nehoŕlavý

V-l, V-2 samozhášecí

NR neklasifikováno

Príklady 4 až 6

Podie téchto príkladu byly testovány vlastnosti smési červeného fosforu a melaminfosfátu na tŕech styrenových polymerech uvedených níže. Tyto polyméry náleží do následujících klasifikačních tŕíd :

- polystyrén o vysoké rázové houževnatosti (HIPS) : tŕída BP 4 230;

- akrylonitril/butadien/styren (ABS) - tŕída Lucky 151;

- styren/akrylonitril (SAN) - tŕída Enichem Kostil AFI-2000PA.

Podie téchto príkladu se postupovalo tak, že 500 gramové vsázky byly zpracovány v laboratorním dvouvŕetenovém šnekovém extrudéru Prism. Vytvarované vzorky vytlačeného materiálu byly potom testovány stejným zpusobem jako v pŕíkladech 1 až 3, pŕičemž získané výsledky jsou uvedený v následující tabulce 2.

Porovnávací príklady 4 až 6

V téchto pŕíkladech je ilustrován pro porovnání účinek samotného červeného fosforu na odpovídající výše uvedené polyméry. Získané výsledky jsou uvedený v následující tabulce 2.

TABUĽKA 2

Príklad	Aditivum (% hmôt.)	Polymér	LOI (% o₂)
4	červený fosfor 6,9 % melaminfosfát 8,1 %	HIPS (BP 4230)	23,5
5	červený fosfor 6,9 % melaminfosfát 8,1 %	ABS (Lucky 151)	23,2
6	červený fosfor 6,9 % melaminfosfát 8,1 %	SAN (Enichem Kostil AFI-2000PA)	23,9
porov. pŕ. 3	červený fosfor 15 %	HIPS (BP 4230)	22,7
porov. pŕ. 4	červený fosfor 15 %	ABS (Lucky 151)	22,8
porov. pŕ. 5	červený fosfor 15 %	SAN (Enichem Kostil AFI-2000PA)	22,1

TABUĽKA 2 (pokračování)
Príklad č.	UL-94V* 0,635 cm	0,317 cm	0,159 cm	0,079 cm
4	V-0	V-0	V-2	V-2
5	V-0	V-2	V-2	V-2
6	V-0	V-2	V-2	V-2
porovn. pŕ. 3	V-0	NR	NR	NR
porovn. pŕ. 4	V-0	NR	NR	V-2
porovn. pŕ. 5	V-l	V-2	V-2	V-2

Výsledky týkající se zápalnosti znamenaj! :

V-0 nehoŕlavý

V-l, V-2 samozhášecí

NR neklasifikováno

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zpúsob prípravy styrenového polyméru zpomalujiciho horení, vyznačující se tím, že se uvedený polymér spojí se samozhášecím aditivem, pŕičemž toto aditivum zpomalujicí horení je tvoŕeno smésí (a) červeného fosforu, a (b) sloučeniny obsahujici fosfor, která je v podstaté nerozpustná ve vode.
2. Zpúsob podie nároku 1, vyznačující se tím, že složkou (b) je melaminfosfát, melamindifosforečnan, polyfosforečnan amónny nebo ethylendiaminfosfát.
3. Zpúsob podie nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uvedený polymér se spojí se smésí obsahujici 0,5 % až 15 % hmotnostních složky (a) a 0,5 % až 50 % hmotnostních složky (b), vztaženo na celkovou hmotnost polyméru.
4. Zpúsob podie nároku 3, vyznačující se tím, že uvedená smés obsahuje 2 % až 10 % hmotnostních složky (a) a 2 % až 20 % hmotnostních složky (b).
5. Zpúsob podie nárokú 3 nebo 4, vyznačující se tím, že uvedená smés obsahuje 5 % až 10 % hmotnostních složky (a) a 5 % až 10 % hmotnostních složky (b).
6. Zpúsob podie nékterého z nárokú 1 až 5, vyznačující se tím, že uvedeným polymerem je termoplastický polymér, kopolymer, terpolymer nebo smíchaný polymér.
7. Zpúsob podie nároku 6, vyznačující se tím, že uvedeným polymerem je polystyrén s vysokou rázovou houževnatostí, styren/butadienový kopolymer, akrylonitril/butadien/styrenový terpolymer, styren/butadien/styrenový terpolymer nebo styren/akrylonitrilový kopolymer.