Способ получения вспенивающегося полимерного антипирена

изобретение относится к способам получения полимерного мате риала, способного вспениваться в огне или при высокой температуре,который может применяться для снижения горючести полимров и огнееа щиты различных поверностей.Известен вспенивающийся аитипирен полученный термической конденсацией 0 фосфорнои кислоты и сахаров . (Патент Франции 241 3458 м.кл.СО 9 Н 3/28, 1979). 0 цнакоспособ имеет недостатки он многостадиен включает синтез собственно антипирена синтез отвер ДИТЭЛН, стадию СМЕЩЕНИИ С ЭЛДИТИВНЫМИ КОМПОНЭНТЭМИ, СОВМЭСТНУЮ тер мическую обработку смеси антипирен получают из доровстоящего сырья.Наиболее близким по технической сущости к изобретению является способ получения вспенивающегося антипирена на основе многоатомных спиртов, меламина и фосфорного соединения формулы СРОЭЗ 05 Т. СНО 3 О 015. Антипирен имеет темную окраску, для устрег нения которой в синтезе используют дополнительные компоненты, /Пат тент США В 4328 Т 32 м.кл.СЭ 9 Д 5/18,1982/.Способ имеет следующие недостатки процесс осуществляется в инертных средах (азот, Гелий, аргон). Антипирен имеет недостаточную гидролитическую стойкость и эффективность. При введении 45 антипирена в термопласты кислородные индексы полипропилена соста вили велпиины 29 Ь 32. 7Задачей изобретения является разработка способа получения вспенивающегося антипирена высокой эффективности и гидролитической стойкости на основе доступного сырья, а также утилизация отходов производства ксилита.Это достигается тем,что в способе получения вспенивающегося полимерного антипирена взаимодействием оксисоединения и ДИЦИаНДИаР мида при нагревании с последующим смешением полученного продукта с фосфорной кислотой, согласно изобретению в качестве оксисоединения используют оттек ксилита и дополнительно 0,5 щелочной растворпараформа причем массовое соотношение параформа дициандиамида оттек нсилита фосфорная кислота составляет 100110 14090 130 40 100, а реакцию осуществляют введением оттека ксилита в прореагировавшую при 80100 С смесь 0,5 щелочного раствора параформа и дипиандиамида в течении 100-120 минут.Способ осуществляется следующим образом100 масЬ.ч. парарорма растворяют в 200 мас.ч. 0,5 водного раствора Л/ОН при нагревании до температуры 40-6000 в течение 3040 минут. Затем добавляют 110-140 масч. дициандиамида с перемешиванием при температуре 80-10000 в течение 40-60 минут, после чего вливают 90-130 мас.ч. отееиа нсилита и процесс продолжается при перемешивании в течение 100-120 минут, затем вводится 40-100 мас.ч. офосфорной кислоты. Процесс продолжают еще 50-70 минут,после чего продукт сушат при температуре 120150 ОС в течение 6-8 пасов.Отличием способа является использование оттена ксилита взятого в соотношении мас.ч. параформ дипиандиамид оттен нсилита офосфорная кислота 100 110-140 90-130 40100 а также последовательное введение компонентов в реакцию, которая осуществляется в воздушной среде при перемешивании при температуре 8010000. Сначала в реакцию вступают параформ и дициандиамид, через 40-60 минут оттек ксилита и еще через 100-120 минут 0-фосфорная кислота. Смесь выдерживают 50-70 минут. Затем полученный продукт сушат при 110150 С в течение 6-8 часов. Антипирен имеет светлую окраску. Процесс осуществляют в воздушой средой. Использование оттеиа ксилита для получения вспенивающегося антипирена в литературе не описано. Проведение процесса при температуре ниже 8000 приводит к неполноте прохождения реакции, получению после сушки рееиноподобного продукта, который невозможно использовать в композициях, и увеличению времени его протекания до 4-6 часов, а вы ше 100 С - и выпадению ревиноподобной массы в осадок. Температур 2112 4ный интервал сушки обусловлен тем, что ние 12 ОС антипирен полун чается с недостаточной влагостойкостью, или время суши увеличивается до 2-3 суток. При сушке выше 150 С происходит дальнейшее зашивание полимера и снижение огнезащитных свойств. Подобным образом объясняется продолжительность сушки антипирена. При содержании в реакционной среде дициандиамида ниже нижнего предела снижается способность антипирена вспениваться увеличение выше веринего предела не оказывает влияния на эффективность антипирена. Аналогичные влияния оказывают запредельные концентрации оттека ксилита. Увеличение концентрации омфосфорной кислоты выше верхнего предела приводит в быстрой сшивке материала, и в то же время уменье шает гидролитическую стойкость, появляется 5 ная растворимая в воде фракция. Содержание кислоты ниже нижнего предела снижает степень вспенивания и эффективность антипирена Результаты, подтверг идающие закономерность, приведены в таблице 1.Использование оттека ксилита в указанных соотношения концентраций и условиях реакции позволяет утилизировать отходы производства ксилита, получить антипирен с повышенными огнезащитными свойствами и гидролитической стойкостью. Оттек ксилита, используемый в предлагаемом способе, характеризуется ТУ 39 Ш 3.О 45 ч 39.ЕВ и имеет следующий составмас.Ч.Полученный по предлагаемому способу метершал без оттека кси лита резко теряет активность. Эффективность полученного антипиренаОПРЭДВЛЯЭТСЯ резким УЕВЛИЦБНИВМ объема ЭГО В результате ВСП 8 НИВаНИЯпри действии огня или высокой температуры. Обугленная пена имеет низкую теплопроводность. Пенококс, образующийся на поверхности, не позволет прогреваться нижним слоям материала, т.е. антипирен не только подавляет горение, но и защищает поверность от прогрева. Такой антипрен особенно эффективен при добалении его к некаг рбонизующимся полимерам или имеющим малый собственный коксовый остаток.Эффективность актипирена оценивали по значениям кислородны индексов композиций на основе эпоксидной смолы, диметилсилоксано вого каучука, а также по определению его теплоизолирующих свойств.Влагостойкость определяли пе Г 0 СТ 10086 39 МИ 31, огнезаг щитные свойства в таблице 1, кислородные индексы композиций с предлагаемым антипиреном приведены в таблице 2.Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного исполнения.100 мас.ч. параформа загружают в реактор, заливают 200 мас.ч. 0,5 водного раствора Л/аОН и полученная смесь перемешивается при 5000 в течение 35 минут. Затем добавляется 120 мас.ч. дициандиамида, температуру поднимают до 8000 и реакция продолжается в течет ние 50 минут при непрервном перемешивании. Затем добавляют 110 мас.ч. оттека ксилита, перемешивают 120 минут, добавляют 70 мас.ч. 85 офосфорнои кислоты и перемешивание продолжают в течение 60 минут. Полученный продукт выливают в фарфоровую чашу и сушат при 14000 в течение 7 часов Антипирен характеризуется степенью набухания 2,З. Антипирен, нанесенный на металл с расходом 2.5 кг/мг вспенивается в 75 раз и защищает от прогрева металл в течение Т 4минут при воздействии теплового потока согласнотемпературной кри вой стандартного пожара.