ТРУДНОГОРЮЧИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТОВ

ТРУДНОГОРЮЧИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТОВ


RU (11) 2147593 (13) C1

(51) 7 C08K3/26, C08K3/32, C08L23/06, C08L23/12, C08L27/06, C09K21/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2000.04.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 98104397/04 
(22) Дата подачи заявки: 1998.03.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.03.10 
(45) Опубликовано: 2000.04.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 1511236 A1, 23.08.1989. Огнезащитные полимерные материалы. Серия "Специальные строительные работы". Экспресс-информация. Вып. 7.-М., 1979, с. 13, 11. 
(71) Имя заявителя: Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белгосуниверситета (BY); Арендное предприятие Производственно-проектно- технологический институт "Агрострой" (BY) 
(72) Имя изобретателя: Богданова Валентина Владимировна (BY); Зейфман Семен Мойсеевич (BY); Пикус Марк Меерович (BY) 
(73) Имя патентообладателя: Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белгосуниверситета (BY); Арендное предприятие Производственно-проектно- технологический институт "Агрострой" (BY) 
(98) Адрес для переписки: 220050, РБ, Минск, Ленинградская, 14, НИИ ФХП БГУ, Зам. директора по научной работе 

(54) ТРУДНОГОРЮЧИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТОВ 
Изобретение относится к производству трудногорючих композиционных материалов на основе термопластов, которые могут быть использованы для получения дешевых кровельных материалов, теплых полов и других строительных материалов. Описывается трудногорючий композиционный материал, включающий полимер, минеральный наполнитель и антипиреновую добавку, отличающийся тем, что он в качестве антипиреновой добавки содержит одно-, двузамещенный фосфат аммония или их смесь и карбонат кальция или магния или их смесь при следующем соотношении компонентов, мас.%: полимер 12-25, одно-, двузамещенный фосфат аммония или их смесь 17-23, карбонат кальция или магния или их смесь 1-12, наполнитель - остальное. Технический результат - получение трудногорючих материалов с удовлетворительными физико-химическими характеристиками на основе различных термопластов и минеральных наполнителей. 2 з.п. ф-лы, 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к производству трудногорючих композиционных материалов на основе термопластов, которые могут быть использованы для получения дешевых кровельных материалов, теплых полов и других строительных материалов.
Известны композиционные материалы с использованием полимерного связующего для изготовления изделий, применяемых в строительстве и гидротехнических сооружениях.
Они представляют собой смеси полимерного материала с минеральными наполнителями или заполнителями, в качестве которых используют керамзитовый и кварцевый песок, бой кирпича или стекла, перлит, резиновую крошку, древесные опилки.
Недостатком указанных материалов является их горючесть, что существенно ограничивает их применение.
Наиболее близким к предлагаемому трудногорючему композиционному материалу на основе отходов термопластов является полимербетонный материал, включающий смесь полиэтилена высокого и низкого давления с минеральными наполнителями и заполнителями, причем заполнитель и наполнитель имеют одну и ту же природу, однако отличие наполнителя от заполнителя заключается в различном их фракционном составе: 0,008-0,63 мм и 1-10 мм соответственно. Полимербетонные смеси, полученные по способу, относятся к классу горючих материалов, что является сдерживающим фактором к их широкому применению. Использование описанных в литературе антипиренов (гидроксиды алюминия и магния, синергические смеси оксида сурьмы с галогенсодержащими органическими соединениями) не переводит композиционный материал на основе полимеров и минеральных наполнителей в разряд трудногорючих материалов (SU 1511236 A1).
Задачей заявляемого технического решения является получение трудногорючих материалов с удовлетворительными физико-химическими характеристиками на основе различных термопластов и минеральных наполнителей.
Поставленная задача достигается тем, что композиционный материал, включающий полимер, минеральный наполнитель, дополнительно содержит азот-фосфорсодержащий замедлитель горения (одно-, двузамещенный фосфат аммония или их смесь) и карбонат двухвалентных металлов. С целью придания необходимого цвета материал дополнительно содержит краситель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полимер - 12-25

азот-фосфорсодержащий замедлитель горения - 17-23

карбонат двухвалентных металлов - 1-12

краситель - 4-5

наполнитель - остальное

В качестве азот-фосфорсодержащего замедлителя горения композиционный материал может содержать как индивидуальные первичный или вторичный фосфат аммония, так и их смесь. Наиболее доступной и дешевой смесью указанных фосфатов является промышленный продукт аммофос.
В качестве карбонатов щелочноземельных металлов заявляемый материал содержит карбонат Mg или Ca или их смесь. Наиболее доступным и дешевым является природный минерал доломит, представляющий собой смесь карбонатов Mg и Ca.
В качестве полимеров в заявляемом композиционном материале могут быть использованы отходы термопластов, как наиболее дешевые (вторичные полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид).
В качестве наполнителя материал содержит кварцевый песок или его смесь с другими известными негорючими наполнителями в произвольном соотношении.
Для окраски композиционного материала используются описанные в литературе красители: неорганические окрашенные оксиды, например Fe2O3, Fe3O4, Cr2O3, введение которых в материал обеспечивает устойчивую его окраску.
Трудногорючий композиционный материал на основе термопластов получают следующим образом.
Вторичный полимер (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид) перемешивается на обогреваемых вальцах с температурой от 110 до 160oC в зависимости от природы полимера с требуемым количеством смеси песка, красителя и антипиренов. Смесь указанных ингредиентов добавляется к полимеру порциями в течение 20-30 мин. Перемешивание производится до получения однородной массы. Из вальцованного полотна на электрообогреваемом прессе прессовали пластины размером 60 х150 мм и толщиной 10-15 мм при температуре 160-170oC в течение 15-20 мин.
Для определения группы горючести композиционных материалов на основе термопластов готовили по три образца каждой композиции длиной 601 мм, высотой 1503 мм и толщиной 10-15 мм. Образцы подвергали кондиционированию, после чего образцы подвергали огневым испытаниям на определение группы горючести по методу керамической трубы по п.4.3. ГОСТ 12.1.044-89.
Составы используемых смесей представлены в таблице 1, физико-химические показатели композиционных материалов на основе термопластов представлены в таблице 2.
Данные таблицы 3 показывают, что предлагаемые замедлители переводят композиционные материалы на основе термопластов в группу трудногорючих материалов.
Приведенные в таблице 1-3 примеры показывают, что разработанные рецептуры композиционных материалов на основе термопластов имеют физико-механические характеристики, сопоставимые с прототипом, однако применение замедлителей горения позволяет получить трудногорючие материалы, что значительно расширяет область их применения по сравнению с горючими композициями.
Источники информации

1. А.с. СССР N 321506 от 28.03.67 г., кл. C 04 B 28/2.
2. А.с. СССР N 239547 от 28.03.67 г., кл. C 08 F 29/04.
3. А.с. СССР N 1511236 от 05.09.88 г., кл. C 09 D 26/04.
4. Пат. РФ N 2069671 от 22.03.94 г., кл. 6 C 08 F 75/14; C 08 L 23/06, 23/12, 25/06, 27/06. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Трудногорючий композиционный материал, включающий полимер, минеральный наполнитель и антипиреновую добавку, отличающийся тем, что он в качестве антипиреновой добавки содержит одно-, двузамещенный фосфат аммония или их смесь и карбонат кальция или магния или их смесь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полимер - 12 - 25

Одно-, двузамещенный фосфат аммония или их смесь - 17 - 23

Карбонат кальция или магния или их смесь - 1 - 12

Наполнитель - Остальное

2. Трудногорючий композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что он в качестве полимера содержит полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид.
3. Трудногорючий композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 4 - 5 мас.% красителя.