Огнезащитная композиция и содержащая ее полимерная композиция - RU2225876C2

Описание

Изобретение относится к огнезащитной композиции и способу ее получения.

Огнезащитная композиция и способ ее получения описаны, например, в японской патентной публикации JP 59-45352, в которой продукты конденсации меламина мелем и мелон получены и использованы в качестве ингибиторов горения в полиамидных композициях. В указанной публикации мелем получен нагреванием меламина при температуре 400-500°С в течение нескольких часов. Мелон получен нагреванием меламина при 500-550°С до прекращения выделения аммиака. В JP 59-45352 указано, что температура разложения мелема лежит выше 500°С и что мелона - выше 600°С. Это означает, что мелем и мелон имеют, в частности, хорошую термостойкость. Согласно JP 59-45352 содержание азота в обоих соединениях составляет более 60%, в результате чего вещества являются невзрывоопасными. В JP 59-45352 указано также, что другие известные ингибиторы горения также могут быть использованы в комбинации с мелемом или мелоном, например, меламин, циануровая кислота, цианурат меламина или мелам. В JP 59-45352 нет указаний на полученные композиции продукта.

Меламин и все продукты его конденсации имеют характерную кривую термического разложения. Это означает, что меламин и продукты его конденсации разлагаются с образованием азотсодержащих продуктов при определенной температуре. Указанные азотсодержащие продукты, которые высвобождаются при термическом разложении, играют важную роль в ингибирующем горение поведении. Для получения хорошего ингибирующего горение поведения в полимерах может быть полезно комбинировать огнезащитные компоненты, такие как мелам, мелем и высшие продукты конденсации меламина и/или мелема, имеющие различные характеристики разложения, в единую композицию. Преимущество этого состоит в том, что безотносительно температуры, превалирующей в огне, почти всегда присутствует компонент, который разлагается при превалирующей температуре и образует достаточное количество азотсодержащих компонентов, имеющих огнезащитное действие. Однако, если огнезащитная композиция содержит летучие компоненты, такие как мочевина и/или вода, это может оказывать негативное влияние на технологические свойства, когда композицию используют в полимерах с высокой температурой плавления, например в сложных полиэфирах, таких как полиэтилентерефталат (ПЭТ) или полибутилентерефталат (ПБТ) или в полиамидах. Указанными негативными эффектами могут быть вспенивание во время экструдирования или образование отложений на форме при литьевом формовании. Если огнезащитная композиция содержит слишком высокую концентрацию высших продуктов конденсации меламина и/или мелема, композиция становится желтой, что нежелательно в случае производства (неокрашенных) полимерных композиций. Применение чистых продуктов конденсации меламина, таких как чистый мелам или мелем, в качестве ингибиторов горения в полимерах неблагоприятно, поскольку обычно трудно и, следовательно, дорого получать чистые соединения и поскольку чистые компоненты имеют только один путь разложения и, следовательно, оптимально работают только в ограниченном температурном интервале.

Заявитель обнаружил, что превосходные технологические свойства, огнестойкие свойства и цветовые свойства могут быть получены в полимерных композициях путем применения огнезащитных композиций, содержащих:

10-90 мас. % мелема,

0,01-30 мас. % мелама,

0,01-15 мас. % меламина,

0,1-65 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема, при концентрации летучих компонентов менее чем 3 мас. % и сумме отдельных компонентов, составляющей до 100 мас. %.

Концентрация летучих компонентов определена здесь как уменьшение веса, которое происходит при нагревании огнезащитной композиции от комнатной температуры до 300°С, измерением способом TGA (ТГА=термогравиметрический анализ) при скорости нагревания 200°С в минуту.

Заявитель также предложил способ получения огнезащитной композиции, содержащей 10-90 мас. % мелема, 0,01-30 мас. % мелама, 0,01-15 мас. % меламина, 0,1-65 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема, при концентрации летучих компонентов менее чем 3 мас. % и сумме отдельных компонентов, составляющей до 100 мас. %, нагреванием исходных продуктов, содержащих меламин, например, пропусканием его через горячую зону в течение более чем 0,1 с, предпочтительно от 1 с до 400 мин, в частности от 2 с до 300 мин, при температуре 350-800°С, предпочтительно между 375 и 600°С и под давлением между 1 кПа и 50 МПа, предпочтительно между атмосферным давлением и 30 МПа, в частности между атмосферным давлением и 15 МПа.

Примерами горячих зон являются горячие зоны типа находящихся в экструдерах, таких как одночервячный и сдвоенный экструдеры; автоклавах; турбосмесителях; лопастных смесителях; барабанных смесителях; турбулентных смесителях; ленточно-лопастных смесителях; микструдерах; месильных машинах непрерывного и периодического действия; вращающихся барабанных печах и т.д.

Смесь меламина, мелема, мелама и высших продуктов конденсации меламина и/или мелема может быть, необязательно, получена дальнейшей обработкой продукта нагревания с получением огнезащитной композиции, содержащей 10-90 мас. % мелема, 0,01-30 мас. % мелама, 0,01-10 мас. % меламина, 0,1-65 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема, при концентрации летучих компонентов менее чем 1 мас. % и сумме отдельных компонентов, составляющей до 100 мас. %. Указанная дальнейшая обработка предпочтительно предусматривает промывание водой для растворения и удаления из огнезащитной композиции части меламина и/или других водорастворимых компонентов.

В качестве исходного материала для указанного процесса может быть использован фактически чистый меламин, как, например, полученный из непрерывно действующей газофазной меламиновой установки, где меламин очищают кристаллизацией. Способ получения меламина газофазным процессом известен, например, из патента US-A-3210352. Однако столь высокая степень чистоты не является необходимой. В качестве исходного материала может быть использован меламин, загрязненный меламом и/или мелемом и/или высшими продуктами конденсации меламина и/или мелема, например, продукт, образующийся во время запуска меламиновой установки, или такой меламин, который получают в газофазной меламиновой установке до очистки кристаллизацией, или меламин, загрязненный меламом и/или мелемом и/или высшими продуктами конденсации меламина и/или мелема, полученный любым другим способом. В качестве исходного материала можно также использовать меламин, полученный жидкофазным способом. Известный способ получения меламина жидкофазным способом описан в патенте US-A-4565867, из которого известно, что степень чистоты меньше, чем у продукта, полученного газофазным процессом; в частности, загрязнение меламом выше. Примеси, подобные остаткам катализатора, уреидомеламину и/или карбонату гуанидина, также могут присутствовать без возражения. Без возражений также могут присутствовать кислородсодержащие производные триазина, такие как аммелин, аммелид и/или циануровая кислота в количестве до 5 мас.%. Могут также присутствовать остатки исходных материалов, использованных для получения меламина, таких как мочевина и/или дицианодиамид; дицианодиамид может присутствовать в количестве до 10 мас. % без возражений, тогда как меламин может содержать до 30 мас. % мочевины. Исходный материал для указанного процесса может также содержать примеси, содержащие смеси мочевины, кислородсодержащих производных триазина, дицианодиамида, карбоната гуанидина, уреидомеламина и остатков катализатора.

В предпочтительном воплощении изобретения огнезащитную композицию получают нагреванием меламинсодержащего исходного продукта в автоклаве или в экструдере. Предпочтительно под давлением между атмосферным давлением и 20 МПа, при температуре 350-625°С и времени пребывания между 0,1 с и 360 мин. Более конкретно, нагревание меламинсодержащего исходного продукта проводят в экструдере с временем пребывания в экструдере между 0,1 с и 60 мин.

Изобретение относится также к огнестойкой полимерной композиции, содержащей следующие компоненты:

а. 65-95 мас. % полимерсодержащей композиции;

б. 5-35 мас. % огнезащитной композиции согласно изобретению.

Огнезащитная композиция согласно изобретению, в частности, подходит для применения в полимерных композициях, нуждающихся в ингибиторах горения, например, в полиамидах, полиимидах, сложных полиэфирах, стиролсодержащих полимерах, эпоксидных смолах, ненасыщенных сложных полиэфирных смолах и полиуретанах.

Примерами полиамидов являются полиамиды и сополиамиды, производные диаминов и дикарбоновых кислот и/или аминокарбоновых кислот или соответствующих лактамов, таких как полиамид 4, полиамид 6, полиамиды 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 4/6, 66/6, 6/66, полиамид 11, полиамид 12, частично ароматические (со)полиамиды, например, полиамиды на основе ароматического диамина и адипиновой кислоты; полиамиды, полученные из алкилендиамина и изо- и/или терефталевой кислоты и сополиамиды из них, простые сополиэфироамиды, сложные сополиэфироамиды и т.д.

Примерами сложных полиэфиров являются сложные полиэфиры, производные от дикарбоновых кислот и гликолей и/или от гидроксикарбоновых кислот или соответствующих лактонов, такие как полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, поли-1, 4-диметилол-циклогексантерефталат, полигидроксибензоаты, поликапролактон и его сложные сополиэфиры, сополимеры простых и сложных эфиров и т.д.

Примерами стиролсодержащих полимеров являются полистирол, сополимер акрилонитрила и стирола, сополимеры акрилонитрила, стирола и бутадиена и их смеси.

Предпочтительно огнезащитная композиция применима в сложных полиэфирах, таких как полиэтилентерефталат и/или полибутилентерефталат, в частности, предпочтителен полибутилентерефталат, или в полиамидах, таких как найлон-6, найлон 6,6 и найлон 4,6.

Под "полимерсодержащими композициями" следует понимать композиции, которые в дополнение к полимеру могут также содержать упрочняющие (армирующие) агенты и/или наполнители, соединения, которые обладают синергическим действием с огнезащитной композицией, другие ингибирующие горение компоненты, отличающиеся от соответствующих изобретению, плюс обычные добавки.

Если в полимерной композиции изобретения использованы упрочняющие (армирующие) агенты и/или наполнители, их концентрация может варьироваться в широких пределах, в частности определенных уровнем механических свойств, которых желательно достичь. Обычно концентрация упрочняющих (армирующих) агентов не более чем 50 мас. % в упрочненной (армированной) огнестойкой полимерной композиции. Предпочтительно упрочненная (армированная) огнестойкая полимерная композиция содержит 5-50 мас. % упрочняющего (армирующего) агента, более предпочтительно 15-45 мас. %. Упрочняющие (армирующие) агенты могут быть выбраны из группы, содержащей неорганические упрочняющие (армирующие) агенты, такие как слюда, глина, тальк или стеклянные волокна, или арамидные волокна и/или углеродные (графитовые) волокна. Однако стеклянные волокна предпочтительны.

Ингибирующее горение действие огнезащитной композиции согласно изобретению может быть усилено присутствием соединения, которое обладает синергическим эффектом с огнезащитной композицией, такого как углеродобразующее соединение, в сочетании или нет с катализатором, промотирующим образование углерода. Обычно концентрация огнезащитной композиции может быть изменена в сторону уменьшения.

В принципе все известные вещества, которые усиливают действие огнезащитной композиции, могут быть использованы в качестве углеродобразующих соединений. Примерами являются фенольные смолы, эпоксидные смолы, меламиновые смолы, алкидные смолы, аллильные смолы, ненасыщенные сложные полиэфирные смолы, силиконовые смолы, уретановые смолы, акрилатные смолы, простые полифениленовые эфиры, поликарбонаты, крахмал, глюкоза и соединения, содержащие, по меньшей мере, две гидроксильные группы. Примерами соединений, содержащих, по меньшей мере, две гидроксильные группы, являются спирты, содержащие, по меньшей мере, две гидроксильные группы, например, пентаэритрит, дипентаэритрит, трипентаэритрит и их смеси. Концентрация углеродобразующего соединения, обладающего синергическим эффектом с ингибитором горения, в большинстве полимерных композиций обычно составляет от 0 до 30 мас. %, предпочтительно между 1 и 20 мас.%.

В качестве катализатора, промотирующего образование углерода, могут применяться, например, металлические соли вольфрамовой кислоты; комплекс кислого оксида вольфрама с неметаллом; соли оксида олова; сульфамат аммония и/или его димер. Металлические соли вольфрамовой кислоты предпочтительно являются солями вольфрамовой кислоты с щелочными металлами, в частности, вольфраматом калия. "Комплекс кислого оксида вольфрама с неметаллом" следует понимать как комплекс кислого оксида, который образован из неметалла, такого как кремний или фосфор, и вольфрама, такой как кремневольфрамовая кислота или фосфорвольфрамовая кислота. Количество катализатора, промотирующего образование углерода, который применим в большинстве полимерных композиций, составляет 0,1-5 мас. %, предпочтительно 0,1-2,5 мас. %.

Ингибирующее горение действие огнезащитной композиции согласно изобретению может быть дополнительно усилено применением одного или более ингибирующих горение компонентов. В принципе, все известные ингибиторы горения могут быть использованы в качестве других ингибирующих горение компонентов. Примерами являются оксид сурьмы, например, трехокись сурьмы, скомбинированная с соединением галогена; оксиды щелочноземельных металлов, например, оксид цинка, оксид магния; оксиды других металлов, например, оксид алюминия, оксид кремния, оксид железа и оксид марганца; гидроксиды металлов, например, гидроксид магния и гидроксид алюминия; бораты металлов, например, борат цинка, независимо от того, гидратирован он или нет; и фосфорсодержащие соединения. Примерами фосфорсодержащих соединений являются фосфат цинка, фосфат аммония, пирофосфат аммония, полифосфат аммония, фосфат этилендиамина, фосфат пиперазина, пирофосфат пиперазина, фосфат меламина, фосфат димеламина, пирофосфат меламина, полифосфат меламина, фосфат мелама, пирофосфат мелама, полифосфат мелама, фосфат мелема, пирофосфат мелема, полифосфат мелема, фосфат гуанидина, фосфат дицианодиамида, фосфат мочевины и фосфаты, пирофосфаты и полифосфаты высших продуктов конденсации меламина и/или мелема и смеси указанных фосфатов. Кислоты, соли, смешаные соли кислот, сложные эфиры, неполные сложные эфиры и смешанные эфиры фосфатов также могут быть использованы. Может быть также применено использование фосфиноксидов, фосфинсульфидов и фосфоринанов и фосфонатов, фосфитов и фосфинатов и их кислот, солей, смешанных солей кислот, сложных эфиров, неполных сложных эфиров и смешанных сложных эфиров. Концентрация других огнезащитных компонентов, которые могут быть использованы, может варьироваться в широких пределах, но обычно не выше, чем концентрация огнезащитной композиции согласно изобретению. Предпочтительно количество составляет между 0 и 35 мас. %, более конкретно, от 1 до 20 мас. %. Предпочтительно использование фосфатов, фосфинатов и фосфонатов. Примеры таких соединений описаны, например, в Kirk Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, том 10, стр. 396-419 (1980). Хорошо известными примерами являются: эфиры триметилолпропана и метилфосфоновой кислоты, этил-метилфосфиновая кислота и алюминиевая соль этил-метилфосфиновой кислоты. Многие из указанных здесь соединений могут также промотировать образование углерода. В огнестойкой композиции, такой как политетрафторэтилен, могут также присутствовать другие известные соединения.

Полимерная композиция может также содержать другие обычные добавки, такие как термостабилизаторы и стабилизаторы УФ, смазки для форм, пластификаторы, мягчители, смазки, диспергаторы, красители и/или пигменты, в обычно применяемых для указанных добавок количествах до такой степени, чтобы они не оказывали вредного влияния на свойства.

Полимерная композиция согласно изобретению может быть получена с применением обычных технологий, например, смешиванием всех или части компонентов в сухом состоянии в барабанном смесителе с последующим расплавлением в плавящем смесителе, например, в смесителе Brabender или одночервячном или сдвоенном экструдере или в месильной машине. Предпочтительно применение сдвоенного экструдера.

Различные компоненты полимерной композиции изобретения могут быть дозированы вместе в горловину экструдера. Они также могут быть дозированы в экструдер в различных местах. Некоторые из компонентов, например, красители, стабилизаторы, огнезащитная композиция, соединения, обладающие синергическим эффектом с огнезащитной композицией и/или ингибирующие горение компоненты могут быть добавлены к полимеру, например, в форме маточной смеси.

Полимерная композиция согласно изобретению может быть переработана в полупродукты или конечные продукты с применением технологии, известной специалисту в данной области, например, литьевым формованием.

Изобретение дополнительно разъясняют ссылкой на следующие примеры:

Сравнительный пример А

Меламин (продукт газофазного процесса из DSM) дозировали во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) со скоростью 3 кг/ч. Температуру цилиндра доводили до 330°С и скорость вращения шнека до 40 об/мин. Время пребывания дозированных компонентов в экструдере было 115 с. Твердая смесь, выходящая из экструдера, была белой и имела следующий состав: 88 мас. % меламина, 6 мас. % мелама, 2 мас. % мелема и 4 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема. Содержание летучих 1,6 мас. %. Состав огнезащитной композиции определяли при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Полученные значения имеют относительную погрешность 5% или менее.

Пример 1

Меламин (продукт газофазного процесса из DSM) дозировали во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) со скоростью 1 кг/ч. Температуру цилиндра доводили до 400°С и скорость вращения шнека до 40 об/мин. Время пребывания дозированных компонентов в экструдере было около 95 с. Твердая смесь, выходящая из экструдера, была от белой до светло-бежевой и имела следующий состав: 8 мас. % меламина, 0,5 мас. % мелама, 73 мас. % мелема и 18,5 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема. Содержание летучих 0,4 мас. %. Состав огнезащитной композиции определяли при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Пример 2

Меламин (продукт газофазного процесса из DSM) дозировали во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) со скоростью 2 кг/ч. Температуру цилиндра доводили до 450°С и скорость вращения шнека до 40 об/мин. Время пребывания дозированных компонентов в экструдере было около 100 с. Твердая смесь, выходящая из экструдера, была от белой до светло-бежевой и имела следующий состав: 1,3 мас. % меламина, 0,1 мас. % мелама, 64 мас. % мелема и 23,7 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема. Содержание летучих 0,1 мас. %. Состав огнезащитной композиции определяли при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Пример 3

Меламин (продукт газофазного процесса из DSM) дозировали во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) со скоростью 3 кг/ч. Температуру цилиндра доводили до 450°С и скорость вращения шнека до 40 об/мин. Время пребывания дозированных компонентов в экструдере было 80 с. Твердая смесь, выходящая из экструдера, была от белой до светло-бежевой и имела следующий состав: 1 мас. % меламина, 0,1 мас. % мелама, 86 мас. % мелема и 12,9 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема. Содержание летучих 0,2 мас. %. Состав огнезащитной композиции определяли при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Пример 4

1008 г (8 моль) меламина вводили в автоклав объемом около 2000 мл. Начинали перемешивание со скоростью примерно 30 об/мин. Реактор затем доводили до требуемой температуры. Температура реакции была 500°С. Давление в автоклаве аммиака, который вводили во время реакции, поддерживали приблизительно при 2 МПа с помощью контрольного клапана. Время реакции было 60 мин. Автоклав затем охлаждали. Давление в автоклаве поддерживали во время охлаждения. Давление аммиака снижалось, как только температура падала ниже 200°С. Твердая смесь, выходящая из автоклава, была от белой до светло-бежевой и имела следующий состав: 0,4 мас. % меламина, 0,5 мас. % мелама, 91 мас. % мелема и 8 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема. Содержание летучих 0,1 мас. %. Состав огнезащитной композиции определяли при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Пример 5

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) подавали 45 ч. полибутилентерефталата, 30 ч. стеклянных волокон, 15 ч. основного продукта примера 2 и 10 ч. Antiblaze® 1045 (циклический фосфонатный эфир из Albringht & Wilson). Температуру цилиндра доводили до 250°С и скорость вращения шнека до 200 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0. Модуль эластичности был 10,1 ГПа и удлинение при разрыве было 2,0% (ISO 527/1).

Пример 6

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) подавали 45 ч. полибутилентерефталата, 30 ч. стеклянных волокон, 15 ч. основного продукта примера 3 и 10 ч. Antiblaze® 1045 (циклический фосфонатный эфир из Albringht & Wilson). Температуру цилиндра доводили до 250°С и скорость вращения шнека до 200 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0. Модуль эластичности был 10,0 ГПа и удлинение при разрыве было 2,0% (ISO 527/1).

Пример 7

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) подавали 45 ч. полибутилентерефталата, 30 ч. стеклянных волокон, 15 ч. основного продукта примера 4 и 10 ч. Antiblaze® 1045 (циклический фосфонатный эфир из Albringht & Wilson). Температуру цилиндра доводили до 250°С и скорость вращения шнека до 200 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0. Модуль эластичности был 10,2 ГПа и удлинение при разрыве было 2,1% (ISO 527/1).

Пример 8

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) подавали 45 ч. полиамида 6, 20 ч. стеклянных волокон, 30 ч. основного продукта примера 4 и 5 ч. Antiblaze® 1045 (циклический фосфонатный эфир из Albringht & Wilson). Температуру цилиндра доводили до 250°С и скорость вращения шнека до 200 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0. Модуль эластичности был 11,2 ГПа и удлинение при разрыве было 2,0% (ISO 527/1).

Пример 9

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 25/38) подавали 80 ч. полиамида 4,6 и 20 ч. основного продукта примера 3. Температуру цилиндра доводили до 300-315°С и скорость вращения шнека до 270 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0. Модуль эластичности был 3,6 ГПа и удлинение при разрыве было приблизительно 25% (ISO 527/1).

Пример 10

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 25/38) подавали 90 ч. полиамида 4,6 и 10 ч. основного продукта примера 3. Температуру цилиндра доводили до 300-315°С и скорость вращения шнека до 270 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0. Модуль эластичности был 2,3 ГПа и удлинение при разрыве было 30% (ISO 527/1).

Пример 11

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) подавали 80 ч. полиамида 6,6 и 20 ч. основного продукта примера 3. Температуру цилиндра доводили до 270-280°С и скорость вращения шнека до 200 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0.

Пример 12

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) подавали 80 ч. сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола (Ronfalin® из DSM, содержащий 20 ч. каучука) и 20 ч. основного продукта примера 3. Температуру цилиндра доводили до 180-210°С и скорость вращения шнека до 200 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0.

Пример 13

Смесь 98,0% меламина, 0,81% мочевины, 0,03% СО₂, 0,05% родственных аммелину примесей (таких как аммелин, аммелид, циануровая кислота и уреидомеламин) и 0,07% органического твердого вещества (мелема, мелама или других не содержащих кислорода соединений), полученную по способу согласно патенту US 4565867, дозировали во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) со скоростью 8 кг/ч. Температуру цилиндра доводили до 450°С и скорость вращения шнека до 40 об/мин. Время пребывания дозированных компонентов в экструдере было 110 с. Твердая смесь, выходящая из экструдера, была от белой до светло-бежевой и имела следующий состав: 7 мас. % меламина, 2 мас. % мелама, 76 мас. % мелема, 14 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема и неидентифицированная остаточная фракция примерно 1 мас. %. Содержание летучих 0,2 мас. %. Состав огнезащитной композиции определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Пример 14

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) подавали 45 ч. полибутилентерефталата, 30 ч. стеклянных волокон, 15 ч. основного продукта примера 13 и 10 ч. Antiblaze® 1045 (циклический фосфонатный эфир из Albright & Wilson). Температуру цилиндра доводили до 250°С и скорость вращения шнека до 200 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0. Модуль эластичности был 10,0 ГПа и удлинение при разрыве было 2,4% (ISO 527/1).

Пример 15

Меламин с чистотой 99,92%, полученный по способу согласно патенту US 3210352, дозировали во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) со скоростью 8 кг/ч. Температуру цилиндра доводили до 450°С и скорость вращения шнека до 40 об/мин. Время пребывания дозированных компонентов в экструдере было 110 с. Твердая смесь, выходящая из экструдера, была от белой до светло-бежевой и имела следующий состав: 6 мас. % меламина, 1 мас. % мелама, 77 мас. % мелема, 16 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема. Содержание летучих 0,3 мас. %. Состав огнезащитной композиции определяли при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Пример 16

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) подавали 45 ч. полибутилентерефталата, 30 ч. стеклянных волокон, 15 ч. основного продукта примера 15 и 10 ч. Antiblaze® 1045 (циклический фосфонатный эфир из Albright & Wilson). Температуру цилиндра доводили до 250°С и скорость вращения шнека до 200 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0.

Модуль эластичности был 10,5 МПа и удлинение при разрыве было 2,2% (ISO 527/1).

Пример 17

Смесь 98,7% меламина, 1,0% мочевины, 0,06% СO₂, 0,1% родственных аммелину примесей (таких как аммелин, аммелид и циануровая кислота) и 0,12% органического твердого вещества (мелема, мелама или других соединений) и 0,02% (200 ч/млн) остатков неорганического катализатора, полученную после гашения и до стадии кристаллизации согласно способу, описанному в патенте US 3210352, дозировали во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) со скоростью 8 кг/ч. Температуру цилиндра доводили до 450°С и скорость вращения шнека до 40 об/мин. Время пребывания дозированных компонентов в экструдере было 110 с. Твердая смесь, выходящая из экструдера, была от белой до светло-бежевой и имела следующий состав: 6 мас. % меламина, 1 мас. % мелама, 74 мас. % мелема, 20 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема. Содержание летучих 0,3 мас. %. Состав огнезащитной композиции определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Пример 18

Во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) подавали 45 ч. полибутилентерефталата, 30 ч. стеклянных волокон, 15 ч. основного продукта примера 17 и 10 ч. Antiblaze® 1045 (циклический фосфонатный эфир из Albright & Wilson). Температуру цилиндра доводили до 250°С и скорость вращения шнека до 200 об/мин. Были получены и испытаны образцы соединения толщиной 1,6 мм. Воспламеняемость по UL 94 была V-0. Модуль эластичности был 10,2 ГПа и удлинение при разрыве было 2,0% (ISO 527/1).

Пример 19

Меламин (продукт газофазного процесса из DSM) дозировали во вращающийся сдвоенный экструдер (Werder & Pfleiderer, тип ZSK 30/33) со скоростью 1 кг/ч. Температуру цилиндра доводили до 400°С и скорость вращения шнека до 40 об/мин. Время пребывания дозированных компонентов в экструдере было 95 с. Твердая смесь, выходящая из экструдера, была размолота. Основной продукт промывали порциями примерно по 200 г в 3 л воды приблизительно при 90°С. Через 15 мин горячую суспензию удаляли фильтрованием. Остаток обрабатывали три или более трех раз согласно той же процедуре. Промытый продукт немедленно сушили при 120°С в вакуумной сушильной печи до содержания в нем воды менее чем 1 мас. %. Полученный продукт был белым и имел следующий состав: 1 мас. % меламина, 2 мас. % мелама, 77 мас. % мелема и 20 мас. % высших продуктов конденсации меламина и/или мелема. Содержание летучих менее 0,3 мас. %. Состав огнезащитной композиции определяли при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Реферат

Огнезащитная композиция, содержащая 10-90 мас.% мелема, 0,01-30 мас.% мелама, 0,01-15 мас.% меламина, 0,1-65 мас.% высших продуктов конденсации меламина и/или мелема, с содержанием летучих менее чем 3 мас.% при сумме индивидуальных компонентов до 100 мас.%, при этом композиция получается нагреванием меламинсодержащего исходного продукта за более чем 0,1 с, например, пропусканием его через горячую зону, при температуре 350-800°С и давлении между 1 кПа и 50 МПа. При этом содержание летучих, определяемое при нагревании огнезащитной композиции от комнатной температуры до 300°С менее чем 3 мас.%. Определение летучих осуществляют термогравиметрическим анализом со скоростью нагрева 200°С в минуту. Изобретение также относится к полимерным композициям, содержащим огнезащитную композицию. 2 с. и 1 з.п. ф-лы.

Формула