Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: полимерные материалы с пониженной горючестью, применяемые для изготовления деталей теле-, радиотехники и изделий электротехнического назначения. Сущность изобретения: композиция включает, %: гексабромциклододекан 4,0 - 12,0; трехокись сурьмы 2,0 - 6,0; термостабилизатор 1,7 - 3,5; полипропилен - остальное. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2103285
Класс(ы) патента: C08L23/12, C08L63/02, C08K13/02, C08K13/02, C08K3:20, C08K5:30
Номер заявки: 95106422/04
Дата подачи заявки: 24.04.1995
Дата публикации: 27.01.1998
Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Томский нефтехимический комбинат" (RU); Товарищество с ограниченной ответственностью "Политом" (RU)
Автор(ы): Раткевич Леонид Иванович[RU]; Нелюбин Борис Викторович[UA]; Строков Вадим Константинович[RU]; Кузьмин Анатолий Георгиевич[RU]; Иванчура Валерий Львович[RU]; Кудинов Сергей Александрович[RU]
Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Томский нефтехимический комбинат" (RU); Товарищество с ограниченной ответственностью "Политом" (RU)
Описание изобретения: Изобретение относится к полимерным материалам с пониженной горючестью и может быть использовано для изготовления деталей теле-, радиотехники и электротехнического назначения.
Известна полимерная композиция с повышенной стойкостью к горению, включающая полипропилен, гексабромциклододекан и трехокись сурьмы [1].
Недостатками данной композиции являются низкие термостабильность (ТС 200oC = 15 мин) и стойкость к термоокислительному старению при повышенных температурах (ТОС 150oC = 3 сут).
Известна полимерная композиция [2] с повышенной стойкостью к горению, включающая полипропилен, гексабромциклододекан, трехокись сурьмы и термостабилизатор 2,4,6-триамино-симм-триазин (меламин) следующего состава, мас.%:
Гексаброциклододекан - 8,0 - 16,0
Трехокись сурьмы - 4,0 - 8,0
Меламин - 2,0 - 5,0
Полипропилен - Остальное
Недостатками данной композиции являются сравнительно низкие термостабильность (1 ч 10 мин - 1 ч 50 мин) и стойкость к термоокислительному старению (12 - 18 сут).
Техническая задача изобретения - повышение термостабильности и стойкости к термостабильному старению полимерной композиции при сохранении физико-механических, электрических и теплофизических показателей на достигнутом уровне.
Поставленная техническая задача достигается тем, что известная композиция, включающая полипропилен, гексабромциклододекан, трехокись сурьмы и термостабилизатор, в качестве термостабилизатора содержит эпоксидиановую смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гексабромциклододекан - 4,0 - 12,0
Трехокись сурьмы - 2,0 - 6,0
Эпоксидиановая смола - 1,7 - 3,5
Полипропилен - Остальное
Состав полипропиленовой композиции по изобретению отличается от известной заменой термостабилизатора: вместо меланина эпоксидиановая смола.
Для экспериментальной проверки состава полимерной композиции по изобретению с пониженной горючестью подготовлены 14 смесей, из которых 9 показали оптимальные результаты (табл. 1 и 2, пп. 4 - 12); примеры 16 - 20 - по прототипу, пример 15 - по аналогу, где представлен состав композиции без термостабилизатора.
В качестве полимерной основы композиции используют изотактический полипропилен по ГОСТ 26996-86 марки 21060 в виде гранул: в качестве антипирена - гексабромциклододекан по ТУ 6-47-06-91 в виде порошка с содержанием связанного брома 70% мас. и трехокись сурьмы в виде порошка по ТУ 48-14-2-82 как синергист антипирена.
Используемая эпоксидиановая смола - порошок с молекулярной массой 2500 - 3500, температурой размягчения 50 - 100oC, плотностью 1,14 г/см3. Например, марки ЭД-8 по ГОСТ 10587-84 с массовой долей эпоксидных групп 8%, температурой размягчения 65oC. Эпоксидные диановые смолы имеют формулу

Используемый в прототипе термостабилизатор - меламин по ГОСТ 8599-76 - порошок белого цвета.
Полимерные композиции готовят в роторном смесителе закрытого типа (тип "Бенбери"). Смешение компонентов производят в расплаве полипропилена при температуре 170 - 180oC в течение 7 мин. Полученные композиции гранулируют на экструдере типа "Brabender" и отливают стандартные образцы для испытаний по ГОСТ 12019-86.
Определение предела прочности при разрыве проводят по ГОСТ 11252-80.
Электрическую прочность при переменном напряжении частоты 50 Гц определяют по ГОСТ 6433.3-71.
Категорию стойкости композиции к горению определяют по ГОСТ 28157-89.
Пожаробезопасность композиции определяют по ГОСТ 20.57.406-81, метод 409-1.
Стойкость композиции к термоокислительному старению определяют по ГОСТ 26996-86. Сущность метода заключается в определении времени от момента помещения стандартного образца из исследуемого материала в термошкаф, нагретый до 150oC, до момента разрушения образца под воздействием температуры и кислорода воздуха.
Термостабильность при 200oC определяют по ГОСТ 14041-68. Сущность метода заключается в определении времени от момента погружения пробирки с исследуемым материалом (композицией) в диатермическое масло, нагретое до 200oC, до момента посинения индикаторной бумаги (тип "Конго"), расположенной над исследуемым материалом. Посинение индикаторной бумаги происходит под воздействием бромистого водорода, выделяющего при разложении гексабромциклододекана при повышенной температуре.
Задача повышения термостабильности и стойкости к термоокислительному старению композиций с пониженной горючестью, получаемых с использованием в качестве антипирена гексабромциклододекана, связана со сравнительно низкой температурой начала термодеструкции гексабромциклододекана (175 - 185oC), что затрудняет его промышленное применение, так как температура переработки полипропилена для обеспечения оптимальной работы оборудования составляет 190 - 220oC. В условиях высокотемпературного смешения ингредиентов происходит частичная термодеструкция гексабромциклододекана, сопровождающаяся выделением бромистого водорода, что приводит к ухудшению санитарно-гигиенических условий производства, изделия частично деструктируют, приобретают контрастирующие темные разводы и, как следствие, ухудшаются их физико-механические свойства.
Представленные результаты показывают, что композиция с пониженной горючестью предлагаемого состава с использованием в качестве термостабилизатора эпоксидиановой смолы (пп. 4 - 12, табл. 1 и 2) обладает более высокой термостабильностью при 200oC, которая наблюдается от 2 ч 30 мин до 3 ч 40 мин против 1 ч 50 мин (п. 16, табл. 2) по прототипу и 15 мин (п. 15, табл. 2) по аналогу, где термостабилизатор в составе композиции отсутствует.
Введение в состав заявляемой композиции эпоксидиановой смолы в количестве 1,7 - 3,5 мас. % обеспечивает композиции термостабильность выше, чем введение 2,0 - 5,0 мас.% меламина, например 2 ч 30 мин (п.7, табл. 2) против 1 ч 50 мин (п.7, табл. 2) при одинаковом содержании термостабилизатора 2,0 мас. %. Одновременно повышается стойкость композиции к термоокислительному старению, она составляет от 30 до 36 сут (пп. 4 - 12, табл. 2) против 15 сут по прототипу (п. 16, табл.2) и 3 сут по аналогу (п. 15, табл. 2), где стабилизатор отсутствует.
Использование эпоксидиановой смолы в составе заявленной композиции позволяет снизить содержание антипирена гексабромциклододекана до 4,0 мас.% (п. 4, табл. 1 и 2) против 8,0 мас.% по прототипу (п. 16, табл. 1 и 2), что, по-видимому, связано с проявлением антипирирующих свойств эпоксидиановой смолы в данном сочетании ингредиентов.
Повышение термостабильности и стойкости к термоокислительному старению заявляемой композиции объясняется тем, что эпоксидиановая смола в данном сочетании ингредиентов проявляет свойства термостабилизатора гексабромциклододекана - предотвращает выделение бромистого водорода, который может вызвать деструкцию полимерной основы (полипропилена).
Использование заявляемого изобретения позволит:
получить самозатухающую композицию полипропилена с повышенной термостабильностью и стойкостью к термоокислительному старению, что увеличит срок службы изделий из нее;
проводить переработку самозатухающих композиций полипропилена при оптимальных режимах работы оборудования;
cнизить содержание антипирена гексабромциклододекана в составе композиции при сохранении показателя огнестойкости и пожаробезопасности на достигнутом уровне.
Формула изобретения: Полимерная композиция с пониженной горючестью, включающая полипропилен, гексабромциклододекан, трехокись сурьмы и термостабилизатор, отличающаяся тем, что она в качестве термостабилизатора содержит эпоксидиановую смолу при следующем соотношении компонентов, мас.
Гексабромциклододекан 4 12
Трехокись сурьмы 2 6
Эпоксидиановая смола 1,7 3,5
Полипропилен Остальное$