RU2679237C1 - Fluorinated polyamide composition with reduced flammability - Google Patents
Fluorinated polyamide composition with reduced flammability Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679237C1 RU2679237C1 RU2018101540A RU2018101540A RU2679237C1 RU 2679237 C1 RU2679237 C1 RU 2679237C1 RU 2018101540 A RU2018101540 A RU 2018101540A RU 2018101540 A RU2018101540 A RU 2018101540A RU 2679237 C1 RU2679237 C1 RU 2679237C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyamide
- flame retardant
- composition
- montmorillonite
- polyamide composition
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 title claims abstract description 45
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 33
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 3
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- CEGOLXSVJUTHNZ-UHFFFAOYSA-K aluminium tristearate Chemical compound [Al+3].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CEGOLXSVJUTHNZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940063655 aluminum stearate Drugs 0.000 description 1
- XSAOTYCWGCRGCP-UHFFFAOYSA-K aluminum;diethylphosphinate Chemical compound [Al+3].CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC XSAOTYCWGCRGCP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940058905 antimony compound for treatment of leishmaniasis and trypanosomiasis Drugs 0.000 description 1
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000004079 fireproofing Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229910052631 glauconite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N melamine cyanurate Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.O=C1NC(=O)NC(=O)N1 ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSRVJVDFHZYRPA-UHFFFAOYSA-N melem Chemical compound NC1=NC(N23)=NC(N)=NC2=NC(N)=NC3=N1 YSRVJVDFHZYRPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N methylphosphonic acid Chemical compound CP(O)(O)=O YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/06—Organic materials
- C09K21/08—Organic materials containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/14—Macromolecular materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полимерную основу и наполнитель (антипирен), и может быть использовано для производства формованных изделий (нити, пленки и листы, монолитные литьевые образцы).The invention relates to composite materials with reduced flammability, including a polymer base and a filler (flame retardant), and can be used for the production of molded products (threads, films and sheets, monolithic injection molds).
Известна огнестойкая армированная стекловолокном полиамидная масса, содержащая 10-40 вес. % продуктов взаимодействия меламина или мелема с фосфорной кислотой или их смесь в качестве ингибитора воспламенения и 10-60 вес. % стекловолокна (Пат. RU 2157390, МПК C08L 77/00, C08J 3/20, C08K 13/04, C08K 13/04, C08K 5/52, C08K 7/14. Опубл. 10.10.2000).Known fireproof fiberglass reinforced polyamide mass containing 10-40 weight. % reaction products of melamine or melema with phosphoric acid or a mixture thereof as an ignition inhibitor and 10-60 weight. % fiberglass (US Pat. RU 2157390, IPC C08L 77/00, C08J 3/20, C08K 13/04, C08K 13/04, C08K 5/52, C08K 7/14. Publ. 10.10.2000).
Недостатками указанной полиамидной композиции являются использование значительных количеств антипирена и сложность его равномерного распределения по объему полимерной матрицы.The disadvantages of this polyamide composition are the use of significant quantities of flame retardant and the difficulty of its uniform distribution throughout the polymer matrix.
Известна огнестойкая полиамидная композиция, содержащая алифатический полиамид (полиамид 6 или полиамид 66) и триазиновые антипирены - меламин, мелем или соль циануровой кислоты и меламина (Пат. RU 2200744, МПК C08L 77/00, C08K 13/02, C08K 13/02, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 3/24, C08K 3/32, C08K 5/3492, C08K 5/20. Опубл. 20.03.2003).Known fire-resistant polyamide composition containing an aliphatic polyamide (polyamide 6 or polyamide 66) and triazine flame retardants - melamine, melem or a salt of cyanuric acid and melamine (Pat. RU 2200744, IPC C08L 77/00, C08K 13/02, C08K 13/02, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 3/24, C08K 3/32, C08K 5/3492, C08K 5/20. Published on March 20, 2003).
Недостатком указанной полиамидной композиции является дополнительное использование горючей смеси и катализатора горения, а также стабилизирующей добавки.The disadvantage of this polyamide composition is the additional use of a combustible mixture and a combustion catalyst, as well as a stabilizing additive.
Известен огнестойкий полимерный композиционный материал, содержащий полимерную основу (полиамид, полиимид, полиуретан, фторполимеры и т.д.) и огнестойкий наполнитель (Пат. RU 2346017, МПК С08К 3/22, С08К 7/08. Опубл. 10.02.2009).Known fire-resistant polymer composite material containing a polymer base (polyamide, polyimide, polyurethane, fluoropolymers, etc.) and a fire-resistant filler (Pat. RU 2346017, IPC S08K 3/22, S08K 7/08. Publ. 10.02.2009).
Недостатком указанной композиции является сильное влияние формы частиц антипирена на горючесть материала и их низкая совместимость.The disadvantage of this composition is the strong influence of the shape of the flame retardant particles on the combustibility of the material and their low compatibility.
Известна полиамидная огнестойкая композиция, содержащая в качестве антипирена диэтилфосфинат алюминия, полифосфат меламина, цианурат меламина и новолак (Пат. RU 2471832, МПК C08L 77/02, C08K 5/16, C09K 21/10, C09K 21/14. Опубл. 10.01.2013).Known polyamide flame retardant composition containing aluminum diethyl phosphinate, melamine polyphosphate, melamine cyanurate and novolak as a flame retardant (Pat. RU 2471832, IPC C08L 77/02, C08K 5/16, C09K 21/10, C09K 21/14. Publish. 10.01. 2013).
Недостатком указанной полиамидной композиции является дополнительное использование несовместимых с полиамидной матрицей усиливающих наполнителей (волластонит, стекловолокно) в значительных количествах (до 50 вес. %) и добавок для формования (тальк, красители, стеарат алюминия).The disadvantage of this polyamide composition is the additional use of incompatible with a polyamide matrix reinforcing fillers (wollastonite, fiberglass) in significant quantities (up to 50 wt.%) And additives for molding (talc, dyes, aluminum stearate).
Известна огнестойкая полимерная композиция, включающая полиамид и углерод-алюмосиликатный наполнитель на основе каолина, глауконита или галлуазита и коллоидного графита (Пат. RU 2154074, МПК C08L 77/00, C09K 21/14, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/10, C08K 5/098, C08K 5/5445. Опубл. 10.08.2000).A fire-resistant polymer composition is known, including a polyamide and a carbon-aluminosilicate filler based on kaolin, glauconite or halloysite and colloidal graphite (Pat. RU 2154074, IPC C08L 77/00, C09K 21/14, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/10, C08K 5/098, C08K 5/5445, publ. 10.08.2000).
Недостатками указанной композиции являются недостаточный уровень снижения горючести, обусловленный низким уровнем адгезионного взаимодействия антипирена с полиамидной матрицей из-за их несовместимости и неравномерного распределения частиц, а также многокомпонентность состава (дополнительно вводится соль стеариновой кислоты или аминосилан).The disadvantages of this composition are the insufficient level of combustibility reduction due to the low level of adhesive interaction of the flame retardant with the polyamide matrix due to their incompatibility and uneven distribution of particles, as well as the multicomponent composition (stearic acid or aminosilane is additionally introduced).
Известна композиция с пониженной горючестью на основе поликапроамида (полиамида ПА-6), модифицированногоKnown composition with reduced flammability based on polycaproamide (polyamide PA-6), modified
полифторированным спиртом, и антипирена Т-2 (техническая смесь аммонийной соли амида метилфосфоновой кислоты и хлорида аммония) и антипирена Т-2 с микрокапсулированным в поливинилэтоксиоргано-силоксановой оболочке (Сторожакова Н.А. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук. Волгоград, 2007. - 43 с., стр. 31-33).polyfluorinated alcohol, and T-2 flame retardant (technical mixture of ammonium salt of amide of methylphosphonic acid and ammonium chloride) and T-2 flame retardant with microencapsulated in polyvinyl ethoxyorgan-siloxane shell (N. Storozhakova. Abstract of dissertation for the degree of Doctor of Chemical Sciences. Volgograd 2007. - 43 p., Pp. 31-33).
Недостатками указанной композиции являются низкая совместимость применяемой смеси антипирена с ПА-6, неравномерность распределения антипиренов в объеме полимерной матрицы в связи с существенным увеличением степени α-кристалличности, приводящие к снижению температуры начала интенсивного разложения композиции из-за низкого уровня адгезионного взаимодействия антипирена с полиамидной матрицей, технологические трудности микрокапсулирования антипирена в поливинилэтоксиоргано-силоксановую оболочку и последующего введения в полимер.The disadvantages of this composition are the low compatibility of the used flame retardant mixture with PA-6, the uneven distribution of flame retardants in the volume of the polymer matrix due to a significant increase in the degree of α-crystallinity, leading to a decrease in the temperature of the onset of intensive decomposition of the composition due to the low level of adhesive interaction of the flame retardant with the polyamide matrix , technological difficulties of microencapsulation of a flame retardant in a polyvinyl ethoxyorgan-siloxane shell and subsequent introduction into a polymer.
Известна фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью, включающая полиамид ПА-6 и смесь антипиренов, содержащая трис(1,1,7-тригидроперфторгептоксида)сурьмы и смесь 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1, предварительно адсорбированных на монтмориллоните (Заявка RU 2016150380, МПК C09K 21/14, C08L 77/00, C09K 21/08, C08K 13/02, C08K 3/34. Дата приоритета 20.12.2016).Known fluorine-containing polyamide composition with reduced combustibility, including PA-6 polyamide and a flame retardant mixture containing antimony tris (1,1,7-trihydroperfluoroheptoxide) and a mixture of 1,1,3-trihydroperfluoropropanol-1, 1,1,5-trihydroperfluoropentanol-1 and 1,1,7-trihydroperfluoroheptanol-1 previously adsorbed on montmorillonite (Application RU 2016150380, IPC C09K 21/14, C08L 77/00, C09K 21/08, C08K 13/02, C08K 3/34. Priority date 20.12. 2016).
Недостатками указанной композиции являются многокомпонентность состава, низкий уровень адгезионного взаимодействия антипирена с полиамидной матрицей из-за неравномерного распределения их частиц, использование токсичных и труднодоступных соединений сурьмы.The disadvantages of this composition are the multicomponent composition, the low level of adhesive interaction of the flame retardant with the polyamide matrix due to the uneven distribution of their particles, the use of toxic and inaccessible antimony compounds.
Задача: разработка технологически доступной полиамидной композиции с пониженной горючестью.Objective: the development of technologically affordable polyamide compositions with reduced flammability.
Техническим результатом заявляемой полиамидной композиции является увеличение длительности ее огнетермозащитной эффективности.The technical result of the claimed polyamide composition is to increase the duration of its fire-protective effectiveness.
Поставленный технический результат достигается во фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью, включающей полиамид ПА-6 и антипирен - полифторированный спирт, предварительно адсорбированный на монтмориллоните, при этом в качестве полифторированного спирта используют 1,1,9-тригидроперфторнонанолол-1, при следующем соотношении компонентов, % масс.:The technical result is achieved in a fluorine-containing polyamide composition with reduced flammability, including PA-6 polyamide and flame retardant - polyfluorinated alcohol previously adsorbed on montmorillonite, while 1,1,9-trihydroperfluorononanolol-1 is used as polyfluorinated alcohol, in the following ratio of components, % mass .:
монтмориллонит - 60,0montmorillonite - 60.0
1,1,9-тригидроперфторнонанолол-1 - 40,01,1,9-trihydroperfluorononanol-1 - 40.0
при соотношении компонентов в композиции, % масс.:when the ratio of components in the composition,% mass .:
полиамид ПА-6 - 99,7-99,0PA-6 polyamide - 99.7-99.0
монтмориллонит сmontmorillonite with
адсорбированным полифторированным спиртом - 0,3-1,0.adsorbed polyfluorinated alcohol - 0.3-1.0.
К особенностям состава фторсодержащей полиамидной композиции следует отнести использование антипирена хорошо совместимого с полиамидом ПА-6, что обеспечивает высокий уровень его адгезионного взаимодействия с полимером, равномерное распределение частиц в объеме полиамидной матрицы и приводит к увеличению длительности огнетермозащитной эффективности композиции и снижению ее горючести.The compositional features of the fluorine-containing polyamide composition include the use of a flame retardant that is well compatible with PA-6 polyamide, which ensures a high level of its adhesive interaction with the polymer, a uniform distribution of particles in the volume of the polyamide matrix and leads to an increase in the duration of the fire-protective efficiency of the composition and a decrease in its combustibility.
Структура и свойства полученной фторсодержащей полиамидной композиции представлены в таблице.The structure and properties of the obtained fluorine-containing polyamide composition are presented in the table.
В качестве полимерной матрицы применяли ПА-6 (ОАО «Гродно Азот», Республика Беларусь, ТУ РБ 500048054.009-2001) с относительной вязкостью 3,33±0,03 в виде порошка с размером частиц не более 200 мкм, полученный криогенным измельчением гранулированного продукта. Сушку порошка проводили в конвекционной печи «Snol 58/350» при температуре 90°С, до содержания остаточной влаги 0,01% масс., которую определяли при помощи влагомера AGS50.PA-6 (Grodno Azot OJSC, Belarus, TU RB 500048054.009-2001) with a relative viscosity of 3.33 ± 0.03 in the form of a powder with a particle size of not more than 200 μm obtained by cryogenic grinding of a granular product was used as a polymer matrix . The powder was dried in a convection oven "Snol 58/350" at a temperature of 90 ° C, to a residual moisture content of 0.01% by mass, which was determined using an AGS50 moisture meter.
Фторсодержащую полиамидную композицию с пониженной горючестью получают экструзией полиамида ПА-6 и антипирена.The flammable polyamide composition with reduced flammability is obtained by extrusion of PA-6 polyamide and a flame retardant.
Пример 1. Получение антипирена.Example 1. Obtaining a flame retardant.
В реактор помещают 60 г монтмориллонита, 40 г (40% масс.) 1,1,9-тригидроперфторнонанола-1 и 300 г н-гептана. После чего, указанный полифторированный спирт адсорбируют на монтмориллоните в ультразвуковом поле в течение 240 мин, температуре 50°С и частоте ультразвука 40 кГц. Полученный монтмориллонит с адсорбированным полифторированным спиртом отделяют, промывают н-гептаном и сушат под вакуумом при 25°С.60 g of montmorillonite, 40 g (40% by weight) of 1,1,9-trihydroperfluorononanol-1 and 300 g of n-heptane are placed in the reactor. After that, the specified polyfluorinated alcohol is adsorbed on montmorillonite in an ultrasonic field for 240 min, a temperature of 50 ° C and an ultrasound frequency of 40 kHz. The obtained montmorillonite with adsorbed polyfluorinated alcohol is separated, washed with n-heptane and dried under vacuum at 25 ° C.
Монтмориллонит с адсорбированным полифторированным спиртом. ИК спектр Фурье, см-1: 2801-2809 (νC-H), 1196-1230 (νC-F). Рентгеновская дифрактограмма: межслоевое расстояние d001=1,25 нм (у исходного монтмориллонита d001=1,16 нм).Montmorillonite with adsorbed polyfluorinated alcohol. IR Fourier spectrum, cm -1 : 2801-2809 (ν CH ), 1196-1230 (ν CF ). X-ray diffraction pattern: interlayer distance d 001 = 1.25 nm (for the original montmorillonite d 001 = 1.16 nm).
Антипирен представлял собой порошкообразный монтмориллонит с адсорбированными полифторированными спиртами в виде смеси трех основных фракций: 50-100 нм - 10% масс., менее 1 мкм - 80% масс., менее 10 мкм - 10% масс.The flame retardant was a powdered montmorillonite with adsorbed polyfluorinated alcohols in the form of a mixture of three main fractions: 50-100 nm - 10% by weight, less than 1 μm - 80% by weight, less than 10 μm - 10% by weight.
Пример 2. Получение фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью, содержащей 0,3% масс. антипирена.Example 2. Obtaining a fluorine-containing polyamide composition with reduced flammability, containing 0.3% of the mass. flame retardant.
В шаровую мельницу «BLM-2» помещали 99,7 г полиамида ПА-6 и 0,3 г антипирена и проводили сухое смешение в течение 30 мин. Полученную смесь загружали в одношнековый компьютеризированный экструзиограф «Haake Rheocord 9000» и проводили совмещение расплава полиамида ПА-6 с частицами антипирена при постоянной скорости вращения шнека 80 об⋅мин-1 в течение 7 мин. Температуры по зонам материального цилиндра составляли: 1 зона - 220°С; 2 зона - 230°С; 3 зона - 240°С; 4 зона (головка) - 250°С. Полученную фторсодержащую полиамидную композицию с пониженной горючестью затем гранулировали.99.7 g PA-6 polyamide and 0.3 g flame retardant were placed in a BLM-2 ball mill and dry mixed for 30 minutes. The resulting mixture was loaded into a Haake Rheocord 9000 single-screw computerized extruder and the PA-6 polyamide melt was combined with flame retardant particles at a constant screw rotation speed of 80 rpm -1 for 7 minutes. The temperatures in the zones of the material cylinder were: 1 zone - 220 ° C; 2 zone - 230 ° C; 3 zone - 240 ° С; 4 zone (head) - 250 ° С. The resulting fluorine-containing polyamide composition with reduced flammability was then granulated.
Полимерные образцы в виде брусков (длина - 120 мм, ширина - 10 мм и толщина - 4 мм) получали методом литья под давлением на лабораторном вертикальном термопластавтомате «Imstech ТА-300» при температуре 250°С и времени выдержки 15 с.Polymer samples in the form of bars (length - 120 mm, width - 10 mm and thickness - 4 mm) were obtained by injection molding on a laboratory vertical injection molding machine Imstech TA-300 at a temperature of 250 ° C and a holding time of 15 s.
Пример 3. Получение фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью, содержащей 0,5% масс. антипирена. Приготовление фторсодержащей полиамидной композиции с содержанием антипирена 0,5% масс. проводили аналогично примеру 2.Example 3. Obtaining a fluorine-containing polyamide composition with reduced flammability, containing 0.5% of the mass. flame retardant. Preparation of a fluorine-containing polyamide composition with a flame retardant content of 0.5% by weight. carried out analogously to example 2.
Пример 4. Получение фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью, содержащей 0,7% масс. антипирена. Приготовление фторсодержащей полиамидной композиции с содержанием антипирена 0,7% масс. проводили аналогично примеру 2.Example 4. Obtaining a fluorine-containing polyamide composition with reduced flammability, containing 0.7% of the mass. flame retardant. Preparation of a fluorine-containing polyamide composition with a flame retardant content of 0.7% by weight. carried out analogously to example 2.
Пример 5- Получение фторсодержащей полиамидной композиции с пониженной горючестью, содержащей 1,0% масс. антипирена. Приготовление фторсодержащей полиамидной композиции с содержанием антипирена 1,0% масс. проводили аналогично примеру 2.Example 5- Obtaining a fluorine-containing polyamide composition with reduced flammability, containing 1.0% of the mass. flame retardant. Preparation of a fluorine-containing polyamide composition with a flame retardant content of 1.0% by weight. carried out analogously to example 2.
Степень кристалличности полимерных образцов оценивали по данным дифференциальной сканирующей калориметрии в токе аргона при скорости нагревания равной 10°С⋅мин-1 (калориметр «Mettler Toledo», навеска 10 мг). При расчете степени кристалличности величину энтальпии плавления полностью кристаллического ПА-6 принимали равной 240 Дж⋅г-1, являющейся средней между энтальпией плавления α- и γ-кристаллических полиморфных модификаций со значениями 241 и 239 Дж⋅г-1 соответственно.The degree of crystallinity of polymer samples was evaluated according to differential scanning calorimetry in an argon flow at a heating rate of 10 ° C min –1 (Mettler Toledo calorimeter, 10 mg sample). In calculating the degree of crystallinity, the melting enthalpy of fully crystalline PA-6 was taken equal to 240 J⋅ -1 , which is the average between the melting enthalpy of α- and γ-crystalline polymorphic modifications with values of 241 and 239 J⋅g -1, respectively.
Рентгеновские дифрактограммы образцов снимали на дифрактометре «ДРОН-3», излучение СиКα (λ=1,5418
Оценку горючести полимерных композиций проводили по ГОСТ 21793-76 «Пластмассы. Метод определения кислородного индекса».The flammability of polymer compositions was evaluated according to GOST 21793-76 “Plastics. Method for determining the oxygen index. "
Таким образом, фторсодержащая полиамидная композиция, содержащая в качестве антипирена 1,1,9-тригидроперфторнонанол-1, предварительно адсорбированный на монтмориллоните, при заданных соотношениях (% масс.), обладает увеличенной длительностью огнетермозащитной эффективности и пониженной горючестью.Thus, a fluorine-containing polyamide composition containing 1,1,9-trihydroperfluorononanol-1, previously adsorbed on montmorillonite, as a flame retardant, at predetermined ratios (% wt.), Has an increased duration of fireproofing efficiency and reduced combustibility.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101540A RU2679237C1 (en) | 2018-01-16 | 2018-01-16 | Fluorinated polyamide composition with reduced flammability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101540A RU2679237C1 (en) | 2018-01-16 | 2018-01-16 | Fluorinated polyamide composition with reduced flammability |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2679237C1 true RU2679237C1 (en) | 2019-02-06 |
Family
ID=65273540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018101540A RU2679237C1 (en) | 2018-01-16 | 2018-01-16 | Fluorinated polyamide composition with reduced flammability |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679237C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2455427B1 (en) * | 2009-07-17 | 2013-09-25 | Toray Industries, Inc. | Flame-retardant thermoplastic resin composition and molded article |
| US8895648B2 (en) * | 2009-05-13 | 2014-11-25 | Chemtura Corporation | Phosphorus-containing flame retardants |
| US9221948B2 (en) * | 2009-05-13 | 2015-12-29 | Chemtura Corporation | Phosphorus-containing flame retardants |
| RU2637955C1 (en) * | 2016-12-20 | 2017-12-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Fluorine-containing polyamide composition with reduced combustibility |
-
2018
- 2018-01-16 RU RU2018101540A patent/RU2679237C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8895648B2 (en) * | 2009-05-13 | 2014-11-25 | Chemtura Corporation | Phosphorus-containing flame retardants |
| US9221948B2 (en) * | 2009-05-13 | 2015-12-29 | Chemtura Corporation | Phosphorus-containing flame retardants |
| EP2455427B1 (en) * | 2009-07-17 | 2013-09-25 | Toray Industries, Inc. | Flame-retardant thermoplastic resin composition and molded article |
| RU2637955C1 (en) * | 2016-12-20 | 2017-12-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Fluorine-containing polyamide composition with reduced combustibility |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | Synergistic and compatibilizing effect of octavinyl polyhedral oligomeric silsesquioxane nanoparticles in polypropylene/intumescent flame retardant composite system | |
| Yang et al. | Synthesis of N-ethyl triazine–piperazine copolymer and flame retardancy and water resistance of intumescent flame retardant polypropylene | |
| Liu et al. | Flame-retardant effect of sepiolite on an intumescent flame-retardant polypropylene system | |
| Xu et al. | Hexa-[4-(glycidyloxycarbonyl) phenoxy] cyclotriphosphazene chain extender for preparing high-performance flame retardant polyamide 6 composites | |
| Zhan et al. | Synergistic effects of sepiolite on the flame retardant properties and thermal degradation behaviors of polyamide 66/aluminum diethylphosphinate composites | |
| EP1602685B1 (en) | Pressing granulated fire retardant composition | |
| Schirp et al. | Effectiveness of pre-treated wood particles and halogen-free flame retardants used in wood-plastic composites | |
| Fontaine et al. | Neutralized flame retardant phosphorus agent: facile synthesis, reaction to fire in PP and synergy with zinc borate | |
| Xia et al. | Synthesis of a novel mono-component intumescent flame retardant and its high efficiency for flame retardant polyethylene | |
| JP2804917B2 (en) | Novel phosphite and its application as flame retardant | |
| Yin et al. | The high efficiency two stage intumescent-contractive flame retardant on ABS | |
| EP1786853B1 (en) | Novel flame-retardant polystyrenes | |
| CN108822400B (en) | Preparation method of precipitation-resistant halogen-free flame retardant special for polypropylene | |
| Chen et al. | Effects of zinc borate and microcapsulated red phosphorus on mechanical properties and flame retardancy of polypropylene/magnesium hydroxide composites | |
| Savas Atabek et al. | The flame‐retardant effect of calcium hypophosphite in various thermoplastic polymers | |
| JPS6214582B2 (en) | ||
| Shi et al. | Flammability of polystyrene/aluminim phosphinate composites containing modified ammonium polyphosphate | |
| Cheng et al. | Multi-layer core-shell ATH: A novel approach to flame retardant and high-performance EVA composites | |
| RU2679237C1 (en) | Fluorinated polyamide composition with reduced flammability | |
| Shi et al. | Effectively enhancing the fire resistance and mechanical properties of basalt fiber/epoxy composites utilizing a novel piperazine phosphonate flame retardant | |
| JP2020011924A (en) | Flame retardant compounds, lignocellulose and wood flour chemically modified with the flame retardant compounds, and resin compositions containing them | |
| Wang et al. | Synergistic flame retardant effects of composites containing organic montmorillonite, Nylon 6 and 2-cyclic pentaerythritoloctahydrogen tetraphosphate-4, 6-benzene sulfonic acid sodium ammion-triazine | |
| CN109627758B (en) | Halogen-free flame-retardant glass fiber reinforced nylon | |
| RU2637955C1 (en) | Fluorine-containing polyamide composition with reduced combustibility | |
| US3826775A (en) | Modified alumina hydrate flame retardant filler for polypropylene |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200117 |