專利名稱:含有沸石的用于合成樹脂防火性的組合物及含有該組合物的合成樹脂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種有用的組合物,特別用于使有機物質(zhì)具有防火性,該組合物至少含有一個發(fā)泡物系和至少一種沸石。
在多種用途中,它必不可少地有有機物質(zhì),例如具有改進防火性能的合成樹脂。
實際上,合成樹脂的防火性能往往是較差的。
一旦發(fā)生火災(zāi),上述合成樹脂會引起許多問題,例如釋放出有害的腐蝕性氣體,而且有時還會形成透光性極差的煙霧。
本發(fā)明的一個目的,是使合成樹脂在發(fā)生意外火災(zāi)時能幾乎見不到火焰地緩慢擴展。
為達到上述目的,人們已經(jīng)提出各種解決方法,以便盡可能地減慢火焰的傳播。
為此,人們曾經(jīng)把稱作各種燃燒阻滯劑(或稱防火劑)的化合物加入到合成樹脂中,而這些化合物一般是含氯或溴的有機化合物,例如氯化石蠟,多溴二苯醚。
上述燃燒阻滯劑可以與燃燒阻滯助劑一起使用,例如氧化銻(Sb2O3),以便能得到足夠的阻燃性能。
上述可以使用的各種添加劑的量,可以是防火合成樹脂重量的百分之幾到百分之幾十。
然而,使用上述大量含鹵素的添加劑會導致一些弊病,特別是在制備防火合成樹脂的實施過程中(混合和模壓成型)。
事實上,在操作過程中,上述合成樹脂要經(jīng)受越來越厲害的溫度和機械應(yīng)力,從而能引起其開始分解。而這種分解會自然地降低防火性合成樹脂的機械性能和防火穩(wěn)定性。
此外,分解產(chǎn)物也能導致破壞作用,即會導致操作裝置中的金屬部件的腐蝕。
為了避免出現(xiàn)上述弊病,人們推薦了許多不含鹵素的化合物和物系。
因此,人們都知道往合成樹脂中摻混了一種物系,其特征在于一旦燃燒時,該物系中的各化合物會相互作用形成一種蜂窩狀的、不可燃的含碳泡沫,而這種泡沫可以抑制由于合成樹脂分解而釋放出的易燃氣體。
對于上述物系,我們選定了一般由三個主要成分構(gòu)成的發(fā)泡物系一種發(fā)泡劑(也稱泡沫劑),它能生成不可燃的氣體或蒸氣,如氮氣、氨氣,這些氣體有助于形成含碳泡沫,這種泡沫劑一般是氮的化合物,如尿素、三聚氰酰胺和胺鹽。
一種碳化劑,主要用于形成含碳泡沫,這種碳化劑一般是多羥基化合物,如糖類、三羥甲基丙烷、單季戊四醇和聚季戊四醇。
一種脫水劑,它一般是在燃燒時能生成酸的化合物,經(jīng)常使用的脫水劑包括聚磷酸銨、磷酸三聚氰酰胺、硫酸三聚氰酰胺。
同樣地,G.Camino等人(在Polym.Degrad刊物,7,25-31,1984年和12,203,185中)也提出過使用一種由聚磷酸胺和季戊四醇混合物組成的發(fā)泡劑。
可是上述混合物在用于乙烯聚合物的防火試驗時,即使其添加量高達防火性合成樹脂重量的30%以上,但也幾乎不能達到令人滿意的程度。
這樣,例如在流動指數(shù)較差的乙烯聚合物中加入30%(重量)的上述物系時,也僅僅使其氧值增加6%,這就不能滿足其在許多方面的應(yīng)用。
Y.Halpern等人(美國專利US.4478998和US.4154930)提出過其他的用發(fā)泡劑延滯火焰?zhèn)鞑サ母倪M方法。其中提供了把三種化合物組合成一個單獨分子的發(fā)泡物系,它包括泡沫劑、碳化劑、脫水劑,代替了前述的混合物。
由此,其他人以氯氧化磷和單季戊四醇為原料制備出3,9-雙(氯)-2,4,8,10-四氧雜-2,9-二磷螺[5,5]十一烷-3,9-二氧化物(美國專利US4154930)。接著水解該生成物,然后又與三聚氰酰胺反應(yīng)生成酸性的螺旋雙三聚氰胺鹽。當把這種鹽以20%(重量)比例混合到環(huán)氧丙烷時,就會使環(huán)氧丙烷的氧值從17.5%提高到27%。
然而上述合成存在一些缺陷,即需要對各種中間產(chǎn)物進行多級凈化,而且由于P(O)Cl3與單季戊四醇的反應(yīng)是大量放熱反應(yīng),所以操作必須十心謹慎。
此外,上述合成產(chǎn)物一般帶有一種多醇,例如季戊四醇,以達到滿意的效果程度,尤其是當用于改進乙烯和/或丙烯的聚合物的防火特性時更是如此(美國專利US 4253972)。
現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)一種不含鹵素的防火性組合物,其特征在于該組合物包含
A.至少一種發(fā)泡物系,該物系包括至少一種泡沫劑,至少一種碳化劑和至少一種脫水劑。
B.至少一種沸石。
根據(jù)本發(fā)明,我們所說的沸石是指天然或合成的結(jié)晶鋁硅酸鹽,它們由AlO4和SiO4四面體組成,而AlO4和SiO4四面體由頂端氧將其連結(jié)起來。這些四面體在空間中組合形成了具有通道、井道、孔穴網(wǎng)絡(luò)的多面體,其中在多點配有陽離子,它們平衡了四面體AlO4所帶的負電荷。
以上述沸石最小單胞為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)化學式如下所示M x/n[(AlO2)x(SiO2)y]W H2O,(1)其中M表示堿金屬陽離子,如Li,Na,K和/或堿土金屬陽離子,如Ba,Ca,Mg;NH+4,H+和/或四烷基銨陽離子。
W是一個整數(shù),它表示每個單胞的水分子數(shù)。
X和Y都是整數(shù),它們表示每個單胞四面體總數(shù),Y/X≥1。
n表示一種或多種陽離子的價。
M同樣可以表示一個金屬陽離子,例如銅陽離子。
本發(fā)明還涉及具有沸石結(jié)構(gòu)的化合物,例如磷酸鋁(AlPO4),磷硅鋁磷酸鹽(SAPO)和硼鋁硅酸鹽。
本發(fā)明所使用的沸石(1)可優(yōu)選如具有下列化學式的A型沸石(la),M x/n[(AlO2)12(SiO2)12]27 H2O,其中Y/X=1具有下列化學式的X型沸石(lb),M x/n[(AlO2)86(SiO2)106]264 H2O,其中Y/X=1.23具有下列化學式的Y型沸石(lc),
M x/n[(AlO2)56(SiO2)136]250 H2O,其中Y/X=2.43具有下列化學式的L型沸石(ld),M x/n[(AlO2)9(SiO2)27]22 H2O,其中Y/X=3具有下列化學式的ZSM型沸石(le),M x/n[(AlO2)3(SiO2)93]16 H2O,其中Y/X=31含有少量鈉,其Y/X=10-100的絲光沸石,(ZM型沸石)。
一些天然沸石,例如,菱沸石 Ca2[(AlC2)4(SiO2)8]13H2O,絲光沸石 Na8[(AlO2)8(SiO2)40]24H2O,八面沸石 (Ca,Mg,Na2,K2)29.5[(AlO2)59(SiO2)133]235H2O,以及至少含有上述兩種沸石的混合沸石。
在上述A型沸石中,優(yōu)先使用其化學式中M x/n為K9Na3的3A沸石,其M x/n為Ca4.5Na3的5A沸石,以及特別是其M x/n為Na12的4A沸石。
在上述X型沸石中,優(yōu)先使用其化學式中M x/n為Ca21.5Na43的10X沸石和其M x/n為Na86的13X沸石。
在上述Y型沸石中,優(yōu)先使用其化學式為Na56[(AlO2)56(SiO2)136]250H2O的沸石。
在上述ZSM型沸石中,優(yōu)先使用其化學式為(Na,四丙基銨)3[(AlO2)3(SiO2)93]16H2O的沸石ZSM5。
在上述ZM型沸石中,優(yōu)先使用沸石ZM510。
在天然沸石中,優(yōu)先使用絲光沸石。
本發(fā)明所使用的沸石一般為粉末狀,其顆粒直徑至少為1μm,優(yōu)選為2-50μm。
一般本發(fā)明使用水合形式沸石。
本發(fā)明的防火性組合物最好按如下制備把一種或多種沸石和防火物系的組分在TURBULA型混合器或等效物中進行干式機械混合。這些原料一般是經(jīng)予先磨碎和篩分的粉末物料,以使得顆粒直徑至多是200微米的粉末。
混合是在環(huán)境溫度中進行的,混合時間應(yīng)足以能得到不同組分能被均勻混合的混合物。
人們也同樣可以把不同的組分進行機械混合分別制備發(fā)泡物系。
這種混合可以是干式的,也可以是在溶劑中進行。當處理非粉末狀的組分時,采用后者的操作方式為好。在這種情況下就有必要在與沸石混合以前仔細地除去其中的溶劑。
本發(fā)明所用的沸石量是防火性組合物重量的0.25%-10%,優(yōu)選為1%-5%。
根據(jù)本發(fā)明,發(fā)泡物系含有至少一種泡沫劑,至少一種碳化劑和至少一種脫水劑。
所用的發(fā)泡劑量是防火性組合物重量的99.75%-90%,優(yōu)選為99%-95%。
本發(fā)明發(fā)泡物系中所使用的泡沫劑一般選用含氮化合物,這種化合物在燃燒時量形成不燃性氣體,如氮氣和氨氣。
作為說明這類化合物,可以列舉三聚氰酰胺(蜜胺),蜜白胺,密勒胺,三聚氰酸二酰胺,三聚氰酸一酰胺,尿素,胍胺,氨晴,3-氨基1,2,4-三氮雜茂,4-氨基1,2,4-三氮雜茂,鳥嘌呤唑(guanazole),尿唑,苯并咪唑,乙撐二蜜胺,二乙撐三蜜胺,哌嗪。
上述化合物中,人們優(yōu)選使用蜜胺及其衍生物,如胍胺。
對于碳化劑,人們使用一種或多種多羥基化合物。
作為說明這些化合物,可以列舉糖類,如葡萄糖,麥芽糖,阿拉伯糖,也可列舉多羥基醇,如阿糖醇、赤蘚醇、山梨糖醇、肌醇、三羥甲基丙烷,丙三醇、單季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、乙二醇、丙二醇、化學式為(C6H10O5)n的淀粉,聚乙二醇,以及多羥基聚合物,如乙烯與乙烯醇的共聚物。
在所有這些化合物中,人們特別優(yōu)選使用單季戊四醇。
對于脫水劑,更確切地說是在燃燒中易成酸的化合物,人們特別優(yōu)選使用那些能形成含磷的酸,如H3PO4,H3PO3,H4P2O7的那些化合物。這些能形成含磷的酸的化合物一般是以胺鹽或酯的形式存在的。
作為說明這些化合物,人們可列舉磷酸銨,焦磷酸銨,多磷酸銨,磷酸蜜胺,五磷酸蜜胺,亞磷酸哌嗪,二亞磷酸哌嗪,亞磷酸鳥嘌呤唑、焦磷酸蜜胺,焦磷酸哌嗪,磷酸酯,如磷酸三乙酯,膦酸酯,如乙基膦酸二乙酯。
上述化合物中,人們尤其優(yōu)先使用多磷酸銨,其化學通式是(NH4)n+2PnO3n+1,其中n表示整數(shù),n≥2。
根據(jù)本發(fā)明,在防火性組合物中人們優(yōu)選使用混合物形式的發(fā)泡物系,其混合物為這些組分中一種組分與其他另外呈單一化合物形式組分混合而成。
因此,人們優(yōu)先使用呈單一化合物形式的泡沫劑和脫水劑,例如胺鹽和銨鹽。
作為優(yōu)選的胺鹽實例,尤其列舉多磷酸銨。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,人們使用多磷酸銨和單季戊四醇,或二季戊四醇或三季戊四醇。
人們尤其優(yōu)先使用多磷酸銨和單季戊四醇。
在發(fā)泡物系中各組分的相對比例可以在較大范圍內(nèi)變動各組合的重量比例如下表示R= (泡沫劑/脫水劑)/(碳化劑)R可以是1-7,最好是2-4。
本發(fā)明也涉及含有發(fā)泡劑和沸石的組合物應(yīng)用于使有機物質(zhì)具有防火性。
這種組合物尤其適用于使合成樹脂具有防火性。
作為說明本發(fā)明組合物使其具有防火性的合成樹脂,可列舉如下乙烯聚合物或共聚物,如高密度聚乙烯(寬度為0.96-0.97),游離基低密度聚乙烯(密度為0.92-0.93),乙烯和至少一種含有3-8個碳原子的α-烯烴的共聚物,其密度為0.89-0.95。
丙烯均聚物和乙烯及丙烯的共聚物,其中乙烯的摩爾比例是0.5%-30%。
乙烯與至少一種含有2-6個碳原子的飽和羧酸的乙烯酯的共聚物,例如乙酸乙烯酯或丙酸乙烯基酯(le proponate de vinyle)。
乙烯與不飽和酸酯的共聚物,該酸最好是其中與羧基鄰接的乙烯不飽和的。這種不飽和酸最好是一元酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、肉桂酸、它也可以涉及二元酸,例如馬來酸、富馬酸、檸康酸、戊烯二酸、已二烯二酸。在二元酸的情況下,不飽和酸酯可以是單酯,或最好為二酯。得到不飽和酸酯的醇最好含有1-8個碳原子。酯化基可以是直鏈或支鏈的。例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、異戊基、正已基、2-乙已基或異辛基。
這樣的共聚物,除了含有乙烯與不飽和酸酯的衍生部分外,還可以含有下述衍生部分不飽和二羧酸酐,其最高含量可以是共聚物重量的5%左右。上述酸酐可以是檸康酸酐,衣康酸酐,四氫鄰苯二酸酐,最好是馬來酸酐。
不飽和縮水甘油單體,其最高含量可以是共聚物重量的18%左右。這種縮水甘油單體可以是具有縮水縮水甘油基的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯,一縮水甘油基和二縮水甘油基的衣康酸酯,一縮水甘油基,二縮水甘油基及三縮水甘油基的丁烯三羧酸酯。
離聚物,例如乙烯與丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物,其中完全或部分地與Ca,Mg或Zn成鹽。
乙烯芳香族化合物的聚合物,例如苯乙烯,α取代苯乙烯,如α-甲基苯乙烯,芳環(huán)被取代的苯乙烯,如鄰位氯苯乙烯,對甲基苯乙烯,前述乙烯芳香族化合物和共聚用單體的共聚物,這種共聚用單體包括丙烯酸,甲基丙烯酸,它們的甲基酯或乙基酯,丙烯腈,前述的聚1,2丁二烯或聚異戊二烯的接樹聚合物。
作為說明苯乙烯樹脂,可以列舉聚苯乙烯,被稱為沖擊聚苯乙烯的聚1,2-丁二烯的接枝聚合物,苯乙烯-1,2-丁二烯-丙烯腈樹脂(ABS樹脂),苯乙烯-丙烯腈樹脂(AS樹脂),苯乙烯-1,2丁二烯-烷甲基丙烯酸酯樹酯(MBS樹脂)。
由以下一個或多個氨基酸縮聚所生成的聚酰胺如氨基已酸,7-氨基庚酸,11-氨基十一酸;一種或多種內(nèi)酰胺,如已內(nèi)酰胺,月桂內(nèi)酰胺;二胺(如六五甲基二胺,十二亞甲基二胺)與二酸(如對苯二酸,已二酸,壬二酸)的一種或多種鹽或混合物或所有這些單體的混合物,這樣得到共聚酰胺。
聚醚酯酰胺。
乙烯與乙烯醇的共聚物(EVOH),它是由乙烯/乙烯酯共聚物的部分或完全醇解而形成的,其中含有3-75%摩爾的乙烯。
聚酯,如PET和PBT。
聚氨基甲酸乙酯,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚碳酸酯,環(huán)氧化物,聚砜,以及至少兩種前述樹脂的混合物。
本發(fā)明的發(fā)泡物系/沸石組合物的量,即定義為物料,取決于所欲達到防火程度。
上述組合物的量可以是防火性樹脂重量的5-60%。
一般來說,物料比為15-35%時可使其防火性能得到改進,并保持較好的機械性能。
還可以把本發(fā)明的防火性組合物摻入到顏料、膠粘劑、涂料中,這樣可以提高其防火性能。
人們還可以以專門把本發(fā)明組合物用在防火門的內(nèi)襯里,一旦發(fā)生火災(zāi),就可以釋放碳的泡沫,從而達到隔絕的作用。
這種組合物也可以用在電纜襯里材料中。
當把本發(fā)明組合物用于有機物質(zhì),特別是用于合成樹脂時,一般是將組合物中細?;衔镌跀嚢柘屡c熔融的合成樹脂相混合。
確保得到良好的分散效果的所有設(shè)備都是適合的,為此BUSS型或WERNER和PFLEIDER 型攪拌器更是特別適用的。
為了使組合物中的各化合物能在熔融的合成樹脂中良好分散,要確定攪拌的操作條件,這一般是由技術(shù)人員所決定的。
攪拌后所得到的變混合物一般是顆粒狀。
通過注塑或模壓方法,在適合溫度下把上述顆粒狀物質(zhì)鑄成標準的試件,以便用于測定氧值和進行耐火的反應(yīng)試驗(UL94),而且用于于測定一些機械性能,例如斷裂伸長和斷裂強度。
一個簡單的操作方式是在一個TURBULA型混合物器中,把予先研磨成粉的組合物中各化合物與聚合物顆粒進行干式混合,或者更為簡單的是把上述混合物料都放在一個裝有攪拌器的大桶中進行混合。
人們同樣可以制備防火性合成樹脂為主的與含有發(fā)泡物系及沸石的組合物的混合物。
使用顆粒狀的上述混合物時,可以如同前述那樣,在TURBULA型混合器中制備有防火樹脂的混合物,然后送到攪拌器。
除了添加本發(fā)明的組合物外,人們還可以加入其他的添加劑,例如顏料,對紫外線的穩(wěn)定劑,脫膜劑,防熱降解的穩(wěn)定劑及填料,人們還可以加入玻璃纖維,以使增強合成樹脂的剛性。
人們驚奇地發(fā)現(xiàn),包含在本發(fā)明組合物中的沸石會使在300℃溫度條件下該組合物所產(chǎn)生的碳泡沫的柔軟性比不含沸石的組合物所放出的碳泡沫的柔軟性高得多。
盡管申請人沒有對此進一步說明,但是有必要考慮到,這種“柔軟性”賦予碳泡沫更好適應(yīng)因火焰所產(chǎn)生的應(yīng)力。
上述“柔軟性”導致了對裂縫的形成和擴散的一種“遲延”,由此改進了碳的泡沫的穩(wěn)定性,從而確保了憑借本發(fā)明組合物的防火性樹脂的對火的更好的保持作用。
本發(fā)明的防火組合物中所含的沸石成分的另一個重要的作用在于能夠抑制因燃燒所形成的CO氣體和釋放的煙霧,而且還可減低該煙霧的不透光度。
下列實施例進一步說明本發(fā)明。
以下的配劑是用下列的組分制備的。
乙烯/丙烯酸丁酯/馬來酸酐三元聚合物(P1),其中含有91.5%(重量)由乙烯衍生的單元,5%(重量)丙烯酸丁酯衍生的單元和3.5%(重量)的馬來酸酐衍生的單元,其軟化指數(shù)(在190℃溫度和2,16公斤負荷下根據(jù)NFT51016標準測定的)是5克/10分鐘,熔點是107℃,而其氧值(IO)是19%。
乙烯/丙烯酸丁酯/馬來酸酐的三元聚合物(P2),其中含有92.2%(重量)的乙烯衍生的單元,5%(重量計)的丙烯酸丁酯衍生的單元和2.8%(重量)的馬來酸酐衍生的單元,其軟化指數(shù)(IF)是1克/10分鐘,IO是19%。
乙烯/丙烯酸甲酯共聚物(P3)開聚物,其中含有85%(重量)的乙烯衍生單元,15%(重量)的丙烯酸甲酯衍生單元,其1F是0.3克/10分鐘,IO是18%。
乙烯/丙烯酸甲酯共聚物(P4)共聚物,其中含有78%(重量)的乙烯衍生單元,22%(重量)的丙烯酸甲酯衍生單元,其IF是0.5克/10分鐘,IO是18%。
乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(P5),其中含有5%(重量)乙酸乙烯酯,其IF是0.3克/10分鐘(在190℃和2.16公斤負荷下根據(jù)NFT51016標準測定的),IO是19%。
乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(P6),其中含有15%(重量)的乙酸乙烯酯,其IF是0.7克/10分鐘,其IO是20%。
乙烯/丙烯酸丁酯共聚物(P7),其中含有87%(重量)的乙烯衍生單元和13%(重量)的丙烯酸丁酯衍生單元,其IF是4克/10分鐘,IO是18%。
乙烯/乙烯醇共聚物(P8),其中含有44%(摩爾)乙烯衍生單元,其1F是5.3克/10分鐘(在190℃和2.16公斤負荷下根據(jù)NFT51016標準測定的)其IO是22.6%。
聚甲基丙烯酸甲酯(P9),其IF是15克/10分鐘,(在230℃和3.8公斤負載下根據(jù)ISOR 1133標準測定的),其IO是17.8%。
聚酰胺11(P10),其溶液粘度是1.01,密度為1.03,而其IO是26.2%。
以聚醚為主要成分的熱塑性聚氨基甲酸酯(P11),其密度為113,肖氏(Shore)硬度D是47±3,IO是27%。
丙烯均聚物(P12),其熔化指數(shù)是5(在230℃和2.16公斤負載下根據(jù)ISO R 1133標準標定的),其IO是18%。
發(fā)泡物系(S1),含有多磷酸銨(APP)和單季戊四醇(MPE),其重比(APP)/(MPE) = 3/1 。
在S1物系中使用的多磷酸銨是其商品名為EXOLIT422的Hoechst公司產(chǎn)品,含磷為29%(重量)。
在S1物系中使用的單季戊四醇的純度為99%以上,是Aldrich公司的產(chǎn)品。
發(fā)泡物系(S2),由一種含磷和MPE為32%(重量)、其商品名為PHOSCHEK P/30由MONSANTO公司生產(chǎn)的含磷衍生物組成,該含磷化合物與MPE的重量比例為3∶1。
本發(fā)明所用的沸石包括A型,3A型,4A型和5A型沸石,以及10X型和13X型的X型沸石,它們皆由CECA公司制備,其商品名為SILIPORITE(例如,對于3A型沸石是SILIPORITE 3A等)。它們皆為粉末狀,其粒度是2-4微米。
其化學式為Na56[(AlO2)56(SiO2)136]250H2O的Y型沸石,它是VENTRON公司的產(chǎn)品。
ZM510型沸石,它是含有極微量Na的絲光型沸石,Si/Al比例是11,它是ZEOCAT公司的產(chǎn)品。
ZSM5型沸石,其商名是CBV 1502沸石,它是CONTEKA公司的產(chǎn)品。
絲光沸石。
商品名為AlPO4-5的鋁磷酸鹽型沸石,根據(jù)美國專利US4310440的實施例1的操作方式制備。
表1,2和3中列出了所有的用于制備這些配劑的各組分的重量份數(shù)。
所有的配劑是經(jīng)過把粉末狀的防火性組合物中的各化合物和各種顆粒狀的合成樹脂P1-P12放在大桶里進行干式混合而制成的。
用BUSS攪拌器進行混合。
然后把配劑擠壓成棒材,冷卻并切塊。
上述所得的顆粒經(jīng)干燥后,經(jīng)噴注鑄成標準試件,并進行試驗,如根據(jù)NFT 51071標準測得其氧值IO(用%表示),并根據(jù)NFT 51072標準(試件的厚度為3.2mm)進行對火的反應(yīng)試驗UL94,此外,還根據(jù)NFT標準測定其斷裂伸長(AR,用%表示)和斷裂強度(RR,用兆帕斯卡表示(MPa))。
所有測定的數(shù)據(jù)都列于表1,2和3中。
實施例1,12,14,17,19,23,25,27,29,31和33是作為比較實施例。
實施例2-11,13,15,16,18,20,21,22,24,26,28,30,32,34和35是本發(fā)明的實施例。
權(quán)利要求
1.一種組合物,其特征在于它含有A.至少一種發(fā)泡物系,它包含至少有一種泡沫劑,至少一種碳化劑和至少一種脫水劑,B.至少一種沸石。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其特征在于該沸石是結(jié)晶狀鋁硅酸鹽,其最小單胞的化學結(jié)構(gòu)式是M x/n[(AlO2)x(SiO2)y]W H2O,(Ⅰ)其中M是代表堿金屬陽離子,如Li,Na,K陽離子,和/或堿土金屬陽離子,如Ba,Ca,Mg陽離子;NH+4,H+和/或四烷基銨陽離子,W是一個整數(shù),它表示每個單胞的水分子數(shù),X和Y都是整數(shù),表示每個單胞中四面體總數(shù),Y/X≥1,n表示一個或多個陽離子的價。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物,其特征在于化學結(jié)構(gòu)式(1)的沸石選自于A型沸石,其化學式是M x/n[(AlO2)12(SiO2)12]27H2O,(Ⅰa)其中Y/X=1X型沸石,其化學式是M x/n[(AlO2)86(SiO2)106]264H2O(Ⅰb),其中Y/X=1.23Y型沸石,其化學式是M x/n[(AlO2)56(SiO2)136]250H2O(Ⅰc),其中Y/X=2.43L型沸石,其化學式是M x/n[(AlO2)9(SiO2)27]22H2O(Ⅰd),其中Y/X=3ZSM型沸石,其化學式是M x/n[(AlO2)3(SiO2)93]16H2O(Ⅰe),其中Y/X=31ZM型沸石,它是含有極微量鈉的絲光沸石,其中Y/X=10-100,選自下列天然沸石菱沸石Ca2[(AlC2)4(SiO2)8]13H2O,絲光沸石Na8[(AlO2)8(SiO2)40]24H2O,八面沸石(Ca,Mg,Na2,K2)29.5[(AlO2)59(SiO2)133]235H2O。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物,其特征在于該沸石化學式(Ⅰa)中的M x/n表示K9Na3,Na12或Ca4.5Na3。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物,其特征在于該沸石化學式(Ⅰb)中的M x/n表示Ca21.5Na43或Na86。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物,其特征在于該沸石化學式(Ⅰc)中的M x/n表示Na56。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物,其特征在于該沸石化學式(Ⅰc)中的M x/n表示(Na,四丙銨)3。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物,其特征在于該ZM型沸石中的Y/X=11。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物,其特征在于該天然沸石是絲光沸石。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其特征在于該沸石是鋁磷酸鹽AlPO4-5。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其特征在于該碳化劑是多羥基化合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的組合物,其特征在于該多羥基化合物是單季戊四醇。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其特征在于該泡沫劑是含氮化合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的組合物,其特征在于該含氮的化合物是選自于密胺,尿素,鳥嘌呤唑和哌嗪。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其特征在于該脫水劑是能產(chǎn)生含磷的酸的化合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物,其特征在于該能產(chǎn)生酸的化合物是胺鹽或磷酯。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的組合物,其特征在于該胺鹽選自于磷酸銨,多磷酸銨和磷酸密胺。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其特征在于該泡沫劑和脫水劑構(gòu)成單一的化合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的組合物,其特征在于該化合物是一種銨鹽。
20.根據(jù)權(quán)利要求18和19的組合物,其特征在于該化合物是一種多磷酸銨,其化學式是(NH4)n+2PnO3n+1,其中n是整數(shù),n≥2。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其特征在于(泡沫劑/脫水劑)/(碳化劑) 的重量比例是1-7,最好是2-4。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其特征在于它含有0.25-10%(重量)的沸石和99.75%-90%(重量)發(fā)泡物系。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物,其特征在于它含有1%-5%(重量)的沸石和99%-95%(重量)的發(fā)泡物系。
24.含有根據(jù)權(quán)利要求1-23中之任一權(quán)利要求的組合物的防火性合成樹脂。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的合成樹脂,其特征在于組合物的量是防火性合成樹脂重量的5%-60%,最好是15%-35%。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的合成樹脂,其特征在于該合成樹脂選自乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物,乙烯/丙烯酸烷基酯/馬來酸酐三元聚合物;乙烯/乙酸乙烯酯共聚物乙烯/乙烯醇共聚物;聚甲基丙烯酸甲酯,聚酰胺,聚氨基甲酸乙酯,以及乙烯和丙烯的聚合物或者共聚物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于含有至少一種發(fā)泡物系和至少一種沸石的合成樹脂無鹵素防火組合物。
文檔編號C08K5/49GK1100438SQ94108909
公開日1995年3月22日 申請日期1994年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月18日
發(fā)明者S·布爾比戈特, P·布里安特, R·迪羅貝爾, M·利布拉斯 申請人:埃勒夫阿托化學有限公司