×
27.06.2019
219.017.9577

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРУДНОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0000215839
Дата охранного документа
11.07.1968
Реферат Свернуть Развернуть

Известен способ получения трудновоспламеняющихся синтетических материалов, заключающийся в совмещении синтетических термопластичных полимеров с бромсодержащими соединениями.

Предложенный способ предусматривает применение в качестве органических бромсодержащих соединений бронированных бутадиеновых или изопреновых полимеров со степенью полимеризации 2-2000, или октабромгексадекана, или гексабромциклододекана, или бромированного циклододекатриена или циклодекариенгексабромида в количестве по меньшей мере 0,5 вес. % от веса пластмассы.

С бромсоединениями все легко воспламеняющиеся пластмассы, например полимеризаты или смеси полимеризатов этилена, пропилена, акрилнитрила, эфира акриловой кислоты, эфира метакриловой кислоты или винилового эфира уксусной кислоты или также отверждаемых смол, например ненасыщенной смолы сложного полиэфира, могут быть превращены в невоспламеняющиеся. Для достижения невоспламеняемости полимеризатов стирола особенно пригодны такие бромсоединения как полистирол и смешанные полимеры из стирола и акрилнитрила.

Изготовление невоспламеняющихся смесей может быть проведено различными путями. Можно, например, приготавливать смеси из пластмасс и сдерживающих воспламенение средств, размешивая пластмассы и бромсоединения при повышенной температуре, однако, ниже чем 170°С в шприцмашинах или в миксерах. Можно оба компонента растворить в одном общем растворителе и потом удалить его. Выгодным является также полимеризация мономерных соединений в присутствии сдерживающих воспламенение средств, особенно при изготовлении мелкозернистых трудновоспламеняющихся и способных к расширению полимеризатов стирола путем полимеризации стирола совместно с легко улетучивающимися алифатическими углеводородами, проводимой в водной суспензии. При других методах можно отказаться от предварительного тщательного изготовления смесей. При зернистых и перловидных массах из пластмассы покрывают слоем поверхность гранулированного продукта. Этот метод работы имеет значение при способных к вспучиванию зернистых массах и в особенности мелкозернистых расширяющихся полимеризатов стирола, содержащих в качестве раздувающего вещества алифатические углеводороды.

Различные методы изготовления трудновоспламеняющихся смесей поясняются в нижеприведенных примерах (компоненты взяты в вес. ч.).

Пример 1. В 1000 ч. стирола растворяют 30 ч. гексабромциклододекана и 3 ч. перекиси бензоила. Этот раствор суспендируют в 2000 ч. воды, содержащей 7 ч. тонко распределенного сульфата бария и, постоянно размешивая, поддерживают температуру 70°С в течение 20 час, а затем температуру 80°С в течение дальнейших 10 час. При этом образовываются шарики диаметром 0,2 до 1,0 мм, которые отделяют от жидкости и просушивают. При обработке в машине для литья под давлением при температуре 160° формуются тела, которые горят только в постороннем пламени и потухают сейчас же по удалении последнего.

Пример 2. В смеси из 800 ч. стирола и 200 ч. акрилнитрила растворяют 25 ч. окта-бромгексадекана и 3 ч. перекиси бензоила. Этот раствор суспендируют в 2000 ч. воды, содержащей в качестве стабилизатора суспензии 7 ч. мелкого сульфата бария, и полимеризуют, постоянно размешивая, в течение 20 час при температуре 70° и в течение дальнейших 10 час при 80°С. Образовавшиеся полимерные частички отделяют, промывают и высушивают. При переработке в машине для литья под давлением получают чистые выдавленные изделия, которые трудно воспламеняются и устойчивы против растворителей. Они горят только в постороннем пламени и потухают сейчас же по удалении последнего.

Пример 3. 20000 ч. воды, 60 ч. полимерной смеси из 95% - винилпирролидона и 5% метилового эфира акриловой кислоты, 2 ч. пирофосфата натрия, 19400 ч. стирола, 1500 ч. пентана, 62 ч. перекиси бензоила, 600 ч. октабром-гексадекана вводят в автоклав с приспособлением для перемешивания и при давлении азота 2 атм полимеризуют, перемешивая 20 час при температуре 70°С и 10 час при температуре 80°С. Полимеры получают в форме шариков с диаметром от 0,5 до 3 мм. Их отделяют, промывают и просушивают потоком воздуха при температуре 50°. При подогревании в пару или кипящей воде полученные полимерные частички вспучиваются до 40-кратного объема против первоначального. Посредством дальнейшего нагревания в перфорированных формах они могут быть переработаны в блоки, плиты или изделия любых размеров. Плотность этих пенистых тел составляет 15-20 кг/м3. После испарения раздувающего средства пенистые тела загораются с трудом и потухают сейчас же по удалении постороннего пламени.

Пример 4. В автоклаве при давление 2 атм азота полимеризуют, размешивая, 400 ч. винилкарбазола, 350 ч. стирола и 250 ч. акрилнитрила после добавки 30 ч. гексабромциклододекана, 4 ч. перекиси бензоила, 80 ч. пентана, 2000 ч. воды, 3 ч. сополимера из 95% винилпирролидона и 5% метилового эфира акриловой кислоты и 1 ч. пирофосфата натрия. Продукт полимеризации перерабатывается также как и в примере 3. При нагревании паром частички расширяются до 30-40-кратного объема против первоначального. Полученные пенистые тела имеют точку размягчения приблизительно на 45° выше, чем гомополимеры стирола. Они не растворяются и трудно воспламеняются.

Пример 5. Смесь из 20 ч. полистирола, 80 ч. стирола, 6 ч. пентана, 3 ч. бронированного бутадиенового полимера, полученного посредством полимеризации со щелочными металлами до степени полимеризации 250-300 и бромирования (содержание брома 67%), и 3 ч. перекиси бензоила вводят в жестяной сосуд. Сосуд закрывают и в течение 8 недель поддерживают в нем температуру от 24 до 35°С. При этом содержимое сосуда полимеризуется в твердый блок. Продукт полимеризации размалывают и перерабатывают, как описано в примере 3, в трудновоспламеняющиеся пенистые тела с плотностью от 0,015 до 0,02.

Пример 6. 2000 ч. воды, 6 ч. сополимера из 05% винилпирролидона и 5% метилового эфира акриловой кислоты, 1 ч. натрийпирофосфата, 1940 ч. метилового.эфира метакриловой кислоты, 150 ч. пентана, 6 ч. перекиси бензоила и 60 ч. бронированного циклододекатриена подвергают обработке, как описано в примере 2. Полученные способные к вспучиванию частички из сложного метилового эфира метакриловой кислоты образуют пенистые тела с плотностью приблизительно 0,02. После выпаривания раздувающего средства они горят только в постороннем пламени.

Такая же исходная смесь, но без пентана, приводит к образованию зернистого продукта, который в машине для литья под давлением может быть переработан в изделия любой формы. Эти изделия трудно воспламеняются и могут применяться в качестве изоляционных деталей в электротехнике.

Пример 7. 1000 ч. полистирола в валковой дробилке при температуре 140°С смешивают с 30 ч. бронированного натурального каучука, который посредством пластикации и термической обработки расщеплен до степени полимеризации приблизительно 250 (содержание брома 68%). Смесь размельчают так, чтобы частички имели диаметр 1-3 мм. Их обрабатывают в автоклаве, постоянно размешивая, при температуре 30-40°С в течение 96 час со смесью из 5000 ч. воды и 80 ч. петролейного эфира с пределом температур кипения от 45 до 50°С. После кратного просушивания на воздухе они могут быть при нагревании паром, в перфорированных формах вспучены и спечены. Таким образом, получают трудновосиламеняющиеся пенистые тела.

Пример 8. 92 ч. перловидного вспучивающего полистирола, содержащего в (качестве раздувающего средства 5% пентана и 3% циклогексана, смешивают тщательно в интенсивном миксере с 3,5 ч. раствора из 3 ч. бронированного циклододекатриена и 0,5 ч. ацетона. Затем добавляют 5 ч. мелкопульверизованного полистирола с коэффициентом К=20 и размешивают до образования сыпучих зерен. 1000 ч. этих покрытых пленкой зерен вводят с 1000 ч. воды и 10 ч. поливинилпирролидона в автоклав и, размешивая при давлении азота в 3 атм, нагревают до 80°С в течение 3 час. После охлаждения зернышки, имеющие гладкую твердую поверхность, отделяют и высушивают. Они могут быть переработаны в трудновоспламеняющиеся пенистые тела.

Пример 9. 30 ч. парафина (т. пл. 70°С), 30 ч. бронированного кристаллического циклододекатриена и 1000 ч. перловидного вспучивающегося полистирола с 7%-ми пентана в качестве раздувающего средства размешивают в автоклаве в 1000 ч. воды в течение 30 мин при температуре 80°С и при давлении азота 3 атм. Перед остыванием добавляют 1 ч. поливинилпирролидона. Зернистую массу отделяют от водной фазы и просушивают. Получают сыпучие, способные к раздуванию шарики, имеющие равномерную оболочку из парафина и бронированного циклододекатриена.

Пример 10. 950 ч. полиэтилена (молекулярный вес приблизительно 52000) обрабатывают на вальцах при температуре 135°, пока материал не станет пластичным. Вслед за этим добавляют 50 ч. циклодекатриенгексабромида и посредством вальцевания гомогенно смешивают с полиэтиленом. Снятая с вальцев масса размельчается и может быть переработана в любой формы выдавленные тела. Они загораются лишь с трудом и потухают моментально по удалении постороннего пламени.

Способ получения трудновоспламеняющихся синтетических материалов на основе термопластичных полимеров и органических бромсодержащих соединений, отличающийся тем, что в качестве органических бромсодержащих соединений применяют бромированные бутадиеновые или изопреновые полимеры со степенью полимеризации 2÷2000, или октабромгексадекан, или гексабромциклододекан, или бронированный циклододекатриен, или циклодекатриенгексабромид в количестве по меньшей мере 0,5 вес. % от веса пластмассы.
Источник поступления информации: Роспатент
+ добавить свой РИД