Композиция для получения огнестойкого пенопласта
Патент 557086
Авторы
Композиция для получения огнестойкого пенопласта
Иллюстрации
Реферат
т
О П И С А -Н- И E
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (1Ц. 557086
К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2329418/05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05 05 77 Втоллетень № 17 (45) Дата опубликовання опнсания, 03,10.77..
РЦ М, Кл,С08 Ю4
С 08 L 27 06
ГаеударстВВниь49 ханхтйт
Ваввта Мхнаатров ИР ае делам хаобрвтехха я втхрыткй (53) ДК 678.743.22:62-405.8 (088.83
И. П, Ротеиберг, A. А. Федоров, И. Е. Ермолаев, Н. Б. Пегова, А. С. Пахомов, И. А. Сазонов, Е. Н. Хоботом, Н, С. Дубовская, Т. К, Аксенова, П, П. Бобрик и т. И. Панкратова (T2) Авторы изобретения (71) Заявитель (S4) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕСТОЙКОГО
ПЕНОПЛАСТА
Изобретение относится к композициям для, получения огнестойких эластичных пенопластов на основе поливинилхлорида, используемых в различных отраслях промышленности, например, в качестве негорючих подложек под ковры или обивочного материала для стен н потолков.
Известны композиции для получения огнестойких эластичных пенопластов на основе поливинилхлорида, содержащие i в качестве гнестойких добавок либо соединения механически смешиваемые с 1п полимером, либо химически.взаимодействующие с ним и входящие в его структуру. В качестве первых используют органические галонд или фосфорсодержащие соединения,. например, нентаэритритолфосфат (1), продукты реакции оксидибутнлолова и 3 - 15
- меркаптопропионовой кислоты (2) „продукты галогенирования фталевого ангидрида, соли галогенированной фталевой кислоты (3);. сульфохлорбромированные алканы С -С, или сульфохлорбромнрованные циклоалканы (4), продукты конденсации гид- ре разина с хлорсульфированными диалкнлбензилфосфонатами, например 3 - днметил и - гидразндсуль Ьанилбеиэилфосфонат (5)„-2,2 - бис (4 - аллилокси - 3,5 - дибромфенил) - пропан (6), акдинения общей формулы И
3 (Ось На Хп) 4) где Х - F, Cf илй Вг и,:n = 2-5, например тетра(парахлорфенокси) - силан (7), галондсодержащие соединения типа пергалоидпентацнклодекана (8).
К числу соединений, химически взаимодействующих с поливинилхлоридом, относятся такие, молекулы которых содержат реакционноспособные в условиях получения пенопласта группы, например дналлиловый эфир фосфорорганической кислоты или диаллиловый эфир гексахлорандометйлен тетрафталевой кислоты (9) .
Недостаток этих композиций заключается в том, что стоимость используемых в них огнестойких добавок составляет значительную часть стоимостии композиции.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является известная композиция для получения отгнестойкого пенопласта, включающая поливиннлхлорид, пластификатор, стабилизатор, вспенивающий агент и огнестойкую добавку, в качестве которой композиция содержит смесь„трехокиси сурьмы я гндрата окиси алюминия (10).
Однако стоимость используемой в этой коьа озиции огнестОйкой добавки также составляет значительный процент стоимости ее, а получаемый из компо557086
3 зицни пенопласт имеет недостаточно высокую огнестойкость.
Цель изобретения — повышение огнестойкости пенопласта из композиции, включающей поливинилхлорид, пласгификатор стабилизатор вспенивающий агент и огнестойкую добавку.
Эта цель достигается тем, что в качестве огнестойкой добавки .композиция содержит отходы производства титано - сурьмяного комплекса, содержащие 62,5-76,5 мг/г. титана, 170,0 226,0 мг/г у рьмы и 18,05-28,4 % нона хлора нри следующем соотношении компонентов (в вес.%):
Полив иннлхлорнд 55,0-58,3
Пластификатор 33 0-35,5
Стабилизатор 0,5-1,0
Вспениваннций агент . 5,3-5,7
Отходы производства титано- сурьмяного комплекса 1,8-5,7
В качестве поливинилхлорнда в композиции используют эмульснонный нли микросуспензионный поливиннлхлорид (ПВХ) с Кф от бб до 75. В качестве пластификаторов в композиции применяют дибутнлфталат, бутилфенилфталат, фталаты, высших жирных cmpros С7 — С9 и трикреэнлфосфат илн их смеси.
В качестве вспенивающего агента используют: ннэкокипящие хлорфторалканы такие, как моно- хлорднфторэтан, трнхлормонофторметан и дихлор. дифторметан, в качестве стабилизатора применяют снлнкат свинца, стеарат бария-кадмия н лр
Титано-сурьмяний комплекс, отходы которого используют как огнестойкую добавку, известен под маркой ТС-15.
Комлозивню по изобретению готовят в течение
2-6 мин путем смещения компонентов (кроме вспенивающего агента) в смесителе с числом оборотов мешалки 1400 в минуту при комнатной температуре. и выдерживают при 40-45 С в течение
15-30мнн до вязкости 10000 — 20000спз. Затем комнозицню охлалщают и смесителе до комнатной. температурй и насыщают в автоклаве низкокнпящими, например хлордифторэтаном, при 18-22 С в течение 1-4 мин под давлением 1,0-2,5атм. Насыщенную хлорфторалканом композицию сливают из автоклава в форму н прогревают сначала в камере токов высокой частоты, а затем — в конвекционной камере при температуре 145-175 С. В результате получают эластичный пенопласт со следующими физико-механическими свойствами: кажущаяся плотность в пределах 80-100кг/мз, предел прочности при растяжении 0,6 0,8кг%м, относительное удлинение при разрыве 80-100%; Горючесть полученных образцов харакмризуется следующими показателями: время самостоятельного горения отсутствует н потеря массы or 42 до 25% (определяют методом огневой трубы) .
П р н м е р 1. (для сравнения). Готовит композицию следующего состава (в вес.%):
ПВХ эмульснонньщ пасгообразующий
Кф= 69 55,0
Диалкнлфталат 22,0
Трикрезилфосфат 11,0 паолин 5,0
3 лордифторэтан i 5,5
TpexoKacb сурьмы l,0
Снликат свинца 0,5
Ниже приведен режим переработки композиции в пенопласт.
В смеситель загружают все компоненты, кроме хлордифторэтана, и перемешивают для гомогенизации Змии мешалкой с числом оборотов 1400 в минуту. Композицию нагревают до 60 С и выдер живают 30 мин до достижения вязкости 16 тыс.спэ.
Полученную композицию охлаждают в смесителе до комнатной температуры и насыщают в автоклаве хлорднфторэтаном при температуре 18 С в течение
1 мнн под давлением 1 атм.
Затем насыщенный хлорднфторэтаном пластизоль сливают из автоклава н форму и прогревают сначала в камере токов высокой частоты, а эатем— в конвекционной камере при температуре 165 С.
Полученный образец лри испытании на горючесть (по методу огневой трубы) характеризуется следующими показателями горючести: время самостоятельного горения 30 сек, потери массы 52%.
П р н м е р 2. Готовят композицию следующего состава (в вес.%):
ПВХ эмульсионный пастообраэный
Кф = 66 58,3
Диалкилф галат 22,0
Трикрезилфосфат 112
Хлорднфторэтан 5,7
Продукт ТС-15 1,8 (Содержание титана 86 мг г, ионов хлора 23,3 %) .
Силнкат свинца 1,0.
Режим переработки композиции в пенопласт
-такой же, как в примере 1. Реэульттаты испытаний полученного образца на горючесть (по методу огне-. вой трубы) следующие:,время самостоятельного горения отсутствует, потери массы 42%.
Пример 3. Готовят композицию следующего
)состава (в вес%)
ПВХ мнкросуспенэнонный
Кф= 66 55,0
Дна лкилфталат 22,0
Трикрезилфосфат 11,0
Хлорднфторэтан 5,3
Продукт ТС- 15 5.7 (содержание титана 86 мг/г, сурьмы 226 мг/г, ионов хло-
55 ра 23,3%).
Силнкат свинца 1.
Режим переработки композиции в пенопласт такой же, как в примере l.
Результаты испытаний полученного образца на
60 горючесть (по методу огневой трубы) следующие:
557086 время самостоятельного горения отсутсгвует, потери массы 25,1%.
Пример 4. Готовят композицию следуввцего состава (вес.%):
ПВХ микросуспензионный 5
Кф= 78
55,0
Диалкнлфталат 22,0
Трикрезнлфосфвт 11,0 Хлордифторзтан 5,5
Силикат свинца 10 щ
Продукт ТС-15 5,5 (Содержание титана 76,5 мг/г, сурьмы 212,5 мг/г, ионов хло. ра 23,2%).
Режим переработки композиции в пенопласт )5 такой же, как в примере Ц
Результаты испытаний полученного образца на горючесть (ио методу огневой трубы следующие: время самостоятельного горения отсутствует, потери массы 26,8%. 20
Пример 5. Готовят композицию следувяцего состава (в вес.%):
ПВХ эмульсионный Кф= 66 55,0
Днялкнлфталат 22,0
Трикрезнлфосфат 11,0 " 25
Хлордифторэтан 5,5
Снликат свинца l,0
Продукт ТС-15 5,5 (содержаясе титана 66 мг/г, сурьмы 224 мг/г, ионов хло- 30 ра 28,4%)
Режим переработки композиции в пенопласт такой же, как в примере 1.
Результаты ислытвннй полученного образца (по методу огневой труби) следующие: время само- 85 стоятельного горения отсутствует, потери массы
25,8%.
Пример б. Готовят композицию следующего состава (в sec.%):
ПВХ эмульсионный Кф = 66 55,0 40
Дналкилфталвт : 22,0
Трикрезнлфосфат 1-1 0
Хлорднфторэтвн 5,5
Силиквт свинца l,0
Продукт ТС-15 5,5 45 (Содержание титана 62,5 мг/г, сурьмы 170,0 мг/r, ионов хлора 18,05%)
Режим переработки композиции в пенопласт: такой же, как в примере 1. 50
Результаты испьпаний полученного образца на горючесть (по методу огневой трубы) следующие: .время самостоятельного горения отсутствует, потери массы 28%.
Пример 7, Готовят композицию следующего состава (в вес.%):
ПВХэмульсионный Кф= бб 55,0
Днвлкнлфталвт 22,0
Трикрезилфосфвт 110
Хлордифторэтан 5,3
Силикат свинца 1Ä0
Продукт ТС-15 5,7
55,0
23,3
12,2
5,5
3,0
Влияние различных огнестойких добавок на горючесть образцов пенопласта, получаемых нв основе композиции, приведенных в примерах, показано в таблице. (Содержание титана 62,5 мг/г, сурьмы
170,0 мг/г, ионов хлора 18,05%)
Режим переработки композиции в пенопласт такой же, как в примере 1.
Результаты испытаний полувоенного образца (по методу огневой трубы) следующие: время самостоятельного горения отсутствует, потери массы
26,0%
Пример 8. Готовят композицию следующего cocrasa (в вес.%);
ПВХ эмульснонный Кф = 66 57 0
Диалкилфталат 22,8
Трикреэилфосфат 1!,7
Хлордифтор этан 5,7
Продукт ТС-15 1,8 (Содержание титана 86 мг/r, сурьмы 226 мг/г, ионов хло. рв 23,3%).
Режим переработки композиции в пенопласт такой же, как в примере I.
Результаты испытаний полученного образца на горючесть (ио методу огневой трубы) следующие: время самостоятельного горения отсутствует, потери массы 44%.
Пример 9. Готовят композицию следующего состава (в вес.%):
ПВХ эмульсионньвя Кф = 65
Днвлкнлфталат
Трикреэилфосфат
Хлордифторэтвн
Продукт ТС-15 (содержание титана 66 мг/г, сурьмы 224,2 мг/г, ионов хлора 28,4%)
Силиквт свинца 1,0
Режим переработки композиции в пенопласт такой же, квк в примере 1. Результаты испытаний полученного образца нв горючесть (по методу огневой трубы) следующие: время самостоятельного горения отсутствует, потери массы 32%.
557086
Смесь: а) каолин б) трехокись сурьмы
Продукт ТС-15
Продукт ТС-15
То жв и
5.5
52
42
25,1
26,3
25,8
28
30
Отсутствует
Orсутствует
То же
l,0
3,8
5.5
5,5
5,5
5,5
S,7
86
86
76,5
66,0
66,0
62,5
226
226
212,5
224,2
170,0
170,0
23,3
23,3
23,2
28,2
18 05
18 05
Таким образом, на основе композиции но изобретению получают пенопласт с высокой огнестой" костыл
Композиция для получения огнестойкого пенопласта, включающая полнвинилхлорид, пластифн- у; катор, стабилизатор, вспениваивций arear и огнестойкую добавку, отличающаяся тем, что, с целию повышения огнестойкости конечного продукта в качестве огнестойкой добавки она содержи т отходы производства титано-сурчиного комплекса, 8О содержащие 62,5 — 76,5 мг/г пггана, 170 0-226,б-мг/г сурьмы я 18,05 — 28,4% нона xaops, нри следующем соотношении компонентов (в вес. %) .
Полни иннлхлорнд
Пластифнкатор
Стабилизатор
Вакнивающнй агент
Отходы производства. титано-сурьмяного комплекса 3,8-5,7 40
Составитель Н. Просгорова
А. Власенко
Релактор Л. Ушакова
Заказ 1088/50 арф б1О Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открагпаа
11 3035, Москва, 1а-35, Раушскаи наб., д. 4/5
Филиал ППП " Патент ", г. Ужгород, ул Проектная, 4
Формула изобретения
Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе:
1. Патент США 33 3412051, кл. 260-25, онубл.
1969.
2. Патент США 33е 3644589, кл. 260-890, опубл.
1972.
3. Японский патент 33 9587 кл. 25(5) —.Н 502. опубл. 1973, 4. Патент ФРГ И 1291507 кл.,39в,47/10, опубл. 1969.
5. Патент США Р 3730921, кл. 260-25, опубл.
1973
6. Патент США Й 3639302,кл. 260-2. 5, опубл.
1973.
7, Патент ФРГ М 1266962, кл. 39в 1/60 опубл.
3968.
8. Патент США И 339213, кл. 260-318, опубл, 1968.
9. И. Фурукава "Кагаку" (Chemistry), т;20, И 2, 1965, с. 158-164.
4.
10. Патент С113А Р 3661691 кл 161-67, опубл.
1972 — прототип.