BR112015018791B1 - termoendurecível, seu processo de produção, seu uso, composição retardadora de chama e composição plástica - Google Patents
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Abstract
DURÔMERO, PROCESSO DE PRODUÇÃO, USO E COMPOSIÇÕES. A presente invenção refere-se a um durômero, um processo para a produção de durômero, um uso do durômero assim como a um retardador de chama contendo o durômero e a composições plásticas. Um polímero contendo fosforoso (?) que é baseado em ésteres multifuncionais de ácidos carboxílicos insaturados, é reticulado tridimensionalmente e forma o durômero reivindicado é descrito. O durômero é apropriado como um retardador de chama e para uso em retardadores de chama para plásticos.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um durômero ou termoen-durecivel, um processo para a produção do termoendurecível, um uso do termoendurecível e retardadores de chama contendo termoendure- cível e composições plásticas. Um polímero contendo fósforo baseado em ésteres multifuncionais de ácidos carboxílicos insaturados que é tridimensionalmente reticulado e forma o termoendurecível reivindica- do é descrito. O termoendurecível é apropriado como um retardador de chama e para uso em retardadores de chama para plásticos.
[0002] Para provimento de uma ação retardadora de chama paraplásticos, são conhecidas numerosas substâncias que podem ser em- pregadas sozinhas ou em combinação ainda com substâncias que proporcionam propriedades retardadoras de chama suplementares ou similares. Preferivelmente isto envolve uso de substâncias livres de halogênios para evitar a produção e liberação de substâncias tóxicas. Os retardadores de chama livres de halogênio conhecidos incluem aqueles que são baseados em hidróxidos de metais, fosfatos orgâni- cos ou inorgânicos, fosfinatos ou fosfonatos com substâncias atuando sinergisticamente ou derivados de compostos 1,3,5-triazi na e suas misturas.
[0003] Inter alia alguns aditivos de retardadores de chama de bai-xo peso molecular, monoméricos são conhecidos, os quais, entretanto, devido seu severo efeito plastificante em relação a plásticos contendo o retardador de chama conduzem a significantes pioras das proprieda- des de material em processamento e também em uso do plástico. Em adição, com tais aditivos retardadores de chama de baixo peso mole- cular, devido sua capacidade de migração no material plástico após um certo período de tempo devido a agregação (pior distribuição do aditivo retardador de chama) ou lixiviação (migração para a superfície e possivelmente emissão a partir do plástico) sua ação retardadora de chama diminui.
[0004] Aditivos retardadores de chama de alto peso molecular, po-liméricos, em contraste genericamente têm somente leves efeitos plas- tificantes e baixa capacidade de migração. Em contraste a aditivos re- tardadores de chama de baixo peso molecular, entretanto, eles têm pior miscibilidade em processamento técnico com o plástico a ser pro- tegido, em particular em virtude de sua pior capacidade de fusão e so- lubilidade no plástico. WO 2009/109347 A1 por exemplo, mostra um polímero polifuncional de cadeia reta que é obtido através de adição de Michael de DOPO a um ácido itacônico e subsequente policonden- sação com etileno glicol. Quando este polímero é usado em poliéste- res ou poliamidas eles têm uma consistência pegajosa e fortemente aderente sob condições de extrusão usuais de plásticos (entre 250 e 270oC), pelo que em particular na região de carga, entupimento e aglu- tinação (bloqueio) de partes do equipamento de extrusão são crescen- temente observados. Em adição este polímero já colapsa a partir de temperaturas de cerca de 300 oC.
[0005] WO 2011/080306 mostra o uso de tais polímeros de produ- tos de adição de DOPOI em conexão com ainda componentes retar- dadores de chama. É assumido que aperfeiçoada capacidade de pro- cessamento de plásticos ocorre devido a um uso de menores quanti- dades daquele polímero em conjunção com ainda um componente re- tardador de chama que naquela composição atua sinergisticamente com o polímero. Por isso plásticos que contêm tais misturas sinergísti- cas podem ser processados a despeito do uso de um polímero que é de difícil processamento sem entupimento e medição em um processo de extrusão.
[0006] O objeto da presente invenção é prover em relação ao es-tado da técnica uma substância que tenha propriedades retardadoras de chama e que seja termicamente estável e facilmente processável e que sendo incorporada em um polímero plástico não influencie ou in- fluencie somente levemente suas propriedades de material.
[0007] Este objeto é obtido por um termoendurecível que pode serobtido através de um processo no qual em uma primeira etapa um composto ou uma mistura de compostos tendo a fórmula genérica I
é reagido com um composto da fórmula genérica II R2-H II rendendo uma mistura de compostos da fórmula genérica III 
onde em uma segunda etapa é reagido em uma operação de polimeri- zação de radical para render um termoendurecível, onde as designa- ções são:
[0008] R1 hidrogênio, um C1-6 alquila, um C6-12 arila ou um C6-12 al quil arila,
onde dentro de um composto de fórmula III e dentro de subunidade A' os resíduos R3 podem ser idênticos ou diferentes e onde o composto ou a mistura de compostos de fórmula I é usada em uma razão para o composto de fórmula II de modo que a razão de
na mistura produzida na primeira etapa de compostos III esteja na fai- xa entre 4:1 e 1:4, e onde
onde R4 é hidrogênio, CH2OH, OH, um C1-6 alquila, um C6-12 arila, um C6-12 alquil arila ou
ouonde R5 é hidrogênio, CH2OH, OH, um C1-6 alquila, um C6-12 arila, um HzC—r3C6-12 alquil arila ou 
en no composto de acordo com a fórmula I ou misturas de compostos de acordo com as fórmulas I e III representa um compri- mento de cadeia médio na faixa entre 1 e 100.
[0009] O termoendurecível é uma molécula tridimensionalmentereticulada que é insolúvel em água (inter alia sob condições normais, ou seja 0oC e 1,01325 bars). O termoendurecível também é insolúvel em tolueno o sob as condições indicadas acima e genericamente em solventes orgânicos conhecidos por aqueles versados na técnica.
[00010] O termoendurecível obtido tem uma temperatura de de- composição de pelo menos 350oC. Em particular a temperatura de de- composição está na faixa entre 350oC e 550oC, preferivelmente entre 380oC e 500oC. Um tal termoendurecível é apropriado em particular para incorporação em plásticos com extrusão na medida em que por um lado ele não degrada em temperaturas de processamento que são usuais para extrusão e ele não funde, enquanto por outro lado ele de- grada em maiores temperaturas ocorrendo em incêndios e como um resultado dispõe sua ação retardadora de chama.
[00011] O termo termoendurecível de acordo com esta invenção inclui neste sentido um termoendurecível e também uma mistura de termoendurecíveis.
[00012] O termoendurecível pode ser obtido através da sequência de etapas de reação descrita acima onde na primeira etapa um com- posto organo fósforo de acordo com fórmula II é ligado em uma adição fosfo-Michael a ésteres insaturados multifuncionais de acordo com a fórmula I. Neste sentido uma deficiência de composto organo fósforo de acordo com a fórmula I é usada em comparação com grupos éster contidos nos ésteres insaturados multifuncionais ou ligações duplas C- C periféricas (ligações α,β-insaturadas). Devido ao uso do composto organo fósforo em um estado de deficiência não há uma completa rea- ção das reações duplas C-C periféricas de modo que as ligações du- plas C-C restantes são reagidas no segundo estágio através de poli- merização de radical e isto pelo que resulta em produtos poliméricos reticulados.
[00013] Neste contexto deficiência significa que menos compostos de organo fósforo são usados na reação do que existem ligações du- plas C-C periféricas no éster insaturado multifuncional ou a mistura de ésteres de acordo com fórmula I, isto envolvendo uma razão molar.
[00014] As substâncias especificadas como um composto de acor- do com fórmula II são 6-óxido de 6H-dibenz[c,e][1,2]-oxafosforina (DOPO, CAS-No. 35948-25-5), óxido de difenil fosfina (DPhPO, CAS- No. 4559-70-0), 2-óxido de 5,5-dimetil-1,2,3-dioxo fosforinano (DDPO, CAS-No. 4090-60-2).
[00015] A adição de fosfo-Michael na primeira etapa e a polimeriza- ção de radical na segunda etapa ocorrem sob condições de reação conhecidas por aqueles versados na técnica para as reações individu- ais. Uma verificação do término do progresso com a adição de fosfo- Michael é preferivelmente efetuada por NMR, onde preferivelmente o desaparecimento dos edutos é monitorado.
[00016] A produção dos produtos poliméricos é mostrada na produ- ção do termoendurecível através de precipitação do produto a partir da solução na qual a polimerização ocorre. Neste caso o termoendurecí- vel ocorre em forma pura e não requer ainda purificação.É somente em virtude de estocagem que em particular solventes podem ser inclu- ídos, os quais entretanto podem ser removidos através de uma subse- quente etapa de secagem. Uma tal etapa de secagem é preferivelmen- te efetuada em temperaturas na faixa entre cerca de 200oC e 270oC, preferivelmente em vácuo em uma faixa entre cerca de 0,004 Pa (4 mbars) e 0,008 (8 mbars).
[00017] Foi admitidamente verificado que as partículas precipitadas podem absorver uma certa quantidade de líquido, mas as partículas termoendurecíveis não são dissolvidas mas somente intumescem.
[00018] O termoendurecível pode ser introduzido na forma de partí- culas em plásticos, em particular poliamidas e poliésteres, e neste sen- tido experimentam somente uma mudança imaterial em suas proprie- dades mecânicas, resistência a arranhão e estabilidade dimensional térmica. Para este propósito as partículas obtidas no processo são tri- turadas para um desejado tamanho e/ou um desejado tamanho é clas- sificado através de processos conhecidos, como por exemplo, penei- ramento, em cuja relação em particulares diâmetros médios de partí- cula d50 em uma faixa entre 10 μm e 50 μm podem ser selecionados.
[00019] O detalhe em relação ao comprimento de cadeia médio n para o composto ou a mistura de compostos de fórmula I e a mistura de compostos de fórmula III inclui o ponto em que misturas de com- posto I são usadas, as quais em unidade A podem ter diferentes com- primentos de cadeia n, onde o detalhe em relação ao comprimento de cadeia médio n também representa a média numérica dos vários com- primentos de cadeia n ou o comprimento de cadeia médio n. Este de- talhe também inclui o ponto em que é possível usar somente um com- posto de acordo com fórmula I, cujo comprimento de cadeia n é um número inteiro 1, 2, 3, 4 ou mais em uma faixa entre 1 e 100. O com- primento de cadeia médio n permanece inalterado no curso do proces- so de modo que o comprimento de cadeia médio na mistura de com- postos de fórmula III corresponde ao comprimento de cadeia médio do composto de fórmula I ou aquele da mistura de compostos de fórmula I.
[00020] Em uma realização na primeira etapa uma mistura de com- postos de fórmula genérica I é usada, que tem idêntico R1 e/ou idênti- co X.
[00021] Em virtude da deficiência em relação a compostos de fór- mula II na primeira etapa diferentes grupos R3 são obtidos. Para a si- tuação onde R3 é
não ocorre reação.
[00022] Com a implementação de adição fosfa-Michael ao grupo
em um composto de fórmula I R3 é
[00023] Será apreciado que não é possível estabelecer qualquer declaração em relação ao progresso da reação em grupos individuais E em um composto de fórmula I. Ambos, dentro de um composto de fórmula III e também dentro de subunidade A' de um composto de fór- mula III, todos, nenhum ou uma parte dos grupos E pode reagir em uma primeira etapa de modo que os R3 sejam os mesmos ou parcial- mente diferentes uns dos outros dentro de um composto de fórmula III e dentro de subunidade A'. A razão dos grupos obtidos na primeira etapa
na mistura de compostos de fórmula III está entretanto no total na faixa entre 4:1 e 1:4.
[00024] Em uma realização preferida a razão molar do composto da fórmula genérica II para o composto ou a mistura de compostos da fórmula genérica I antes da reação na primeira etapa está na faixa de 1 para 5/E a 1 para 1,25/E, onde E é o número de grupos no composto ou a mistura de compostos de acordo com a fórmula I. Se uma mistura é usada então E é o número médio de grupos.
[00025] Fixação de razão dos parceiros de reação assegura que, com completa implementação da adição Michael em média na faixa entre 10% e 80% das ligações duplas C-C são retidas, que então na segunda etapa provêm polimerização de radical, pelo que um termo- endurecível bem reticulado é obtido.
[00026] Em uma realização preferida n está na faixa entre 1 e 50.
[00027] Em uma realização n representa um comprimento de ca- deia na faixa entre 1 e 25, em particular entre 1 e 15, preferivelmente entre 1 e 10.
[00028] Em uma realização preferida composto I é selecionado de tetra acrilato de penta eritritol, penta acrilato de dipenta eritritol, hexa acrilato de dipenta eritritol, triacrilato de trimetilol propano, e isocianu- rato de tris-(2-acriloxi etila) tetra acrilato de pentaeritritol PETA, CAS- No. 4986-89-4) penta acrilato de dipenta eritritol (DPPA, CAS-No 60506-81-2), hexa acrilato de dipenta eritritol (CAS-No 29570-58- 9),triacrilato de trimetilol propano (TMPTA, CAS-No. 15625-89-5), iso- cianurato de tris-(2-acriloxi etila) (THEICTA, CAS-No. 40220-08-4). Foi verificado que eles são particularmente bem apropriados para a prepa- ração de um termoendurecível bem reticulado.
[00029] Em uma realização preferida a reação na primeira etapa é efetuada sob catálise com um catalisador selecionado de aminas ter- ciárias e bases-amino terciária. O catalisador é preferivelmente trietil amina. Foi verificado que um tal catalisador é vantajoso para completa implementação da adição Michael na primeira etapa e ao mesmo tem- po não tem quaisquer efeitos perturbadores na subsequente operação de polimerização de radical.
[00030] Em uma realização preferida a reação na segunda etapa ocorre em uma emulsão em tolueno ou água. Na segunda etapa de reação o termoendurecível de acordo com a invenção ocorre direta- mente em forma pura e precipita daqueles solventes. Por isso somente uma operação de secagem é requerida, mas ainda nenhuma purifica- ção do termoendurecível é necessária.
[00031] Preferivelmente a operação de polimerização de radical na segunda etapa ocorre em uma atmosfera de gás protetora, preferivel- mente uma atmosfera de nitrogênio.
[00032] Em uma realização preferida a reação na segunda etapa é efetuada por meio de um iniciador de radical preferivelmente selecio- nado de azo bis-(isobutiro nitrila) (AIBN) e peróxido de dibenzoíla. Pre- ferivelmente a reação é efetuada usando azo-bis-(isobutironitrila).
[00033] De acordo com a invenção também é provido um processo para a produção do termoendurecível de acordo com a invenção, no qual em uma primeira etapa um composto ou uma mistura de compos- tos tendo a fórmula genérica I
é reagido com um composto da fórmula genérica II R2-H II rendendo uma mistura de compostos da fórmula genérica III
onde em uma segunda etapa é reagido em uma operação de polimeri- zação de radical para render um termoendurecível, onde as designa- ções são:
[00034] R1 hidrogênio, um C1-6 alquila, um C6-12 arila ou um C6-12alquil arila,
onde dentro de um composto de fórmula III e dentro de subunidade A' os resíduos R3 podem ser idênticos ou diferentes eonde o composto ou a mistura de compostos de fórmula I é usada em uma razão para o composto de fórmula II de modo que a razão de
na mistura produzida na primeira etapa de compostos III está na faixa entre 4:1 e 1:4, e onde
onde R4 é hidrogênio, CH2OH, OH, um C1-6 alquila, um C6-12 arila, umC6-12 alquil arila ou
onde R5 é hidrogênio, CH2OH, OH, um C1-6 alquila, um C6-12 arila, umC6-12 alquil arila ou
[00035] n no composto de acordo com a fórmula I ou as misturas de compostos de acordo com as fórmulas I e III representa um compri- mento de cadeia médio na faixa entre 1 e 100.
[00036] A sequência de etapas de reação descrita acima onde em uma primeira etapa um composto organo fósforo de acordo com a fórmula II é ligado em uma adição fosfa-Michael a ésteres insaturados multifuncionais de acordo com fórmula I provê a produção de um ter- moendurecível ou uma mistura de termoendurecíveis. Neste sentido uma deficiência de composto organo fósforo de acordo com fórmula II é usada em comparação com os grupos éster contidos nos ésteres insaturados multifuncionais ou ligações duplas C-C periféricas (liga- ções α,β-insaturadas). O uso do composto organo fósforo em um es- tado de deficiência significa que uma completa reação das ligações duplas C-C periféricas não ocorre de modo que as ligações duplas C- C restantes são reagidas no segundo estágio por polimerização de ra- dical e produtos poliméricos reticulados são produzidos como um re- sultado.
[00037] Deficiência significa neste contexto que menos compostos organo fósforo são usados na reação do que existem ligações duplas C-C periféricas no éster insaturado multifuncional ou a mistura de éste- res de acordo com fórmula I, isto envolvendo uma razão molar. As substâncias especificadas como um composto de acordo com fórmula II são 6-óxido de 6H-dibenz[c,e][1,2]-oxafosforina (DOPO, CAS-No. 35948-25-5), óxido de difenil fosfina (DPhPO, CAS-No. 4559-70-0), 2- óxido de 5,5-dimetil-1,2,3-dioxo fosforinano (DDPO, CAS-No. 4090-60- 2).
[00038] A adição fosfa-Michael na primeira etapa e a polimerização de radical na segunda etapa ocorrem sob condições de reação conhe- cidas por aqueles versados na técnica para as reações individuais. Uma verificação sobre o término da progressão com a adição de fosfa- Michael é preferivelmente efetuada por NMR, onde preferivelmente o desaparecimento do edutos é monitorado.
[00039] A produção dos produtos poliméricos é mostrada na produ- ção do termoendurecível através de precipitação do produto fora da solução na qual ocorre polimerização. Neste caso o termoendurecível ocorre em forma pura e não requer ainda purificação.É somente em virtude de estocagem que em particular solventes podem ser incluídos, os quais, entretanto, podem ser removidos através de uma subse- quente etapa de secagem. Uma tal etapa de secagem é preferivelmen- te efetuada em temperaturas na faixa entre cerca de 200 oC e 270 oC, preferivelmente em vácuo em uma faixa entre cerca de 0,004 Pa (4 mbars) e 0,008 Pa (8 mbars).
[00040] As partículas obtidas no processo podem ser trituradas ain- da em uma etapa para um desejado tamanho e/ou um desejado tama- nho pode ser classificado através de processos conhecidos como, por exemplo, peneiramento, onde em particular é possível selecionar diâ- metros de partículas médios d50 em uma faixa entre 10 micrometros e 50 micrometros.
[00041] O detalhe em relação ao comprimento de cadeia médio n para o composto ou a mistura de compostos de fórmula I e a mistura de compostos de fórmula III inclui o ponto em que misturas de com- posto I são usadas, a qual em unidade A pode ter diferentes compri- mentos de cadeia n, onde o detalhe em relação ao comprimento de cadeia médio n também representa a média numérica dos vários com- primentos de cadeia n ou o comprimento de cadeia médio n. Este de- talhe também inclui o ponto em que é possível usar somente um com- posto de acordo com fórmula I, cujo comprimento de cadeia n é um número inteiro 1, 2, 3, 4 ou mais em uma faixa entre 1 e 100. O com- primento de cadeia médio n permanece inalterado no curso do proces- so de modo que o comprimento de cadeia médio na mistura de com- postos de fórmula III corresponde ao comprimento de cadeia médio do composto de fórmula I ou aquele da mistura de compostos de fórmula I.
[00042] Em uma realização na primeira etapa uma mistura de com- postos de fórmula genérica I é usada, que tem idêntico R1 e/ou idênti- co X.
[00043] Em uma realização preferida do processo a razão molar docomposto da fórmula genérica II para o composto ou a mistura de compostos da fórmula genérica I antes da reação na primeira etapa está na faixa de 1 para 5/E a 1 para 1,25/E, onde E é o número de grupos.
no composto ou a mistura de compostos de acordo com a fórmula I.
[00044] Em uma realização preferida n está na faixa entre 1 e 50.
[00045] Em uma realização n representa um comprimento de ca- deia na faixa entre 1 e 25, em particular entre 1 e 15, preferivelmente entre 1 e 10.
[00046] Em uma realização preferida o processo usa um composto I selecionado de tetra acrilato de pentaeritritol, penta acrilato de dipenta eritritol, hexa acrilato de dipenta eritritol, triacrilato de trimetilol propano e isocianurato de tris-(2-acriloxi etila).
[00047] Em uma realização preferida do processo a reação na pri- meira etapa é efetuada sob catálise com um catalisador selecionado de aminas terciárias e amino-bases terciárias, preferivelmente trietila- mina.
[00048] Em uma realização preferida a reação na segunda etapa do processo ocorre em uma emulsão em tolueno ou água.
[00049] Preferivelmente a operação de polimerização de radical na segunda etapa ocorre em uma atmosfera de gás protetora, preferivel- mente uma atmosfera de nitrogênio.
[00050] Em uma realização preferida a reação na segunda etapa é efetuada por meio de um iniciador de radical preferivelmente selecio- nado de azo-bis-(isobutiro nitrila) e peróxido de dibenzoíla.
[00051] De acordo com invenção ainda é provida uma composição retardadora de chama contendo um termoendurecível como mostrado em uma de reivindicações 1 a 7. Foi verificado que o termoendurecível pode ser vantajosamente usado como ou em um retardador de chama em particular para composições plásticas.
[00052] O termoendurecível dispõe sua ação retardadora de chama na fase gasosa. Ele pode ser usado em combinação com outros retar- dadores de chama, por exemplo, com aqueles que em virtude de sua decomposição liberam oxigênio no ambiente do material plástico pro- tegido de modo que e/ou que em virtude de sua decomposição em al- tas temperaturas resultam em formação de camada sobre a superfície do material plástico provido com o retardador de chama. Isto possi- velmente evita que o material plástico continue a queimar. Em adição também é possível usar o termoendurecível com retardadores de chama que funcionam nas bases de um outro mecanismo operativo.
[00053] Em uma realização preferida a composição retardadora de chama contém ainda pelo menos ainda um componente retardador de chama que é preferivelmente selecionado de bases nitrogênio, deriva- dos de melamina, fosfatos, pirofosfatos, polifosfatos, fosfinatos orgâni- cos e inorgânicos, fosfonatos orgânicos e inorgânicos e derivados dos compostos mencionados anteriormente, preferivelmente selecionados de polifosfato de amônio, partículas de polifosfato de amônio revesti- das e/ou revestidas e reticuladas com melamina, resina melamina, de- rivados de melamina, silanos, siloxanos, ou poliestirenos, assim como compostos 1,3,5-triazina incluindo melamina, melam, melem, melon, ammeline, ammelide, 2-ureído melamina, acetoguanamina, benzogua- namina, diamino fenil triazina, sais e adutos de melamina, cianureto de melamina, borato de melamina, ortofosfato de melamina, pirofosfato de melamina, pirofosfato de dimelamina e polifosfato de melamina, compostos de 1,3,5-triazina oligoméricos e poliméricos e polifosfatos de compostos 1,3,5-triazina, guanina, fosfato de piperazina, polifosfato de piperazina, diamino fosfato de etileno, boro fosfato de penta eritritol, isocianurato de 1,3,5-triidroxi etila, isocianurato de 1,3,5-triglicidila, iso- cianurato de trialila e derivados dos compostos mencionados anterior- mente.
[00054] Foi verificado que o termoendurecível não somente por si próprio tem propriedades de retardo de chama mas também tem exce- lentes propriedades retardadoras de chama em combinação com ou- tras substâncias retardadoras de chama em uma retardadora de cha- ma.
[00055] Preferivelmente além de termoendurecível de acordo com a invenção a composição retardadora de chama contém polifosfato de melamina ainda como um componente retardador de chama.
[00056] Em uma realização preferida a razão de termoendurecível para o pelo menos um componente retardador de chama na composi- ção retardadora de chama está entre 1:99 e 99:1, preferivelmente en- ter 1:99 e 1:1 e particularmente preferivelmente entre 1:99 e 1:9.
[00057] Aquelas razões também são aplicadas ao uso de polifosfato de melamina ainda como um componente retardador de chama.
[00058] A invenção ainda provê o uso do termoendurecível como um retardador de chama ou em uma composição retardadora de cha- ma na produção de composições plásticas.
[00059] Foi verificado que termoendurecíveis de acordo com a in- venção têm excelentes propriedades em particular na produção de composições plásticas usando um processo de extrusão e sem influ- enciar as propriedades de processamento dos plásticos, em cujos pro- cessos diferentes plásticos podem ser processados. Quando usando o termoendurecível em plásticos a temperatura de transição vítrea dos plásticos é somente levemente alterada.
[00060] Plásticos nos quais o termoendurecível pode ser usado como um retardador de chama ou em uma composição retardadora de chama são selecionados de poliolefinas enchidas e não enchidas, po- límeros vinila, copolímeros olefina, elastômeros termoplásticos sobre uma base olefina, elastômeros termoplásticos reticulados sobre uma base olefina, poliuretanos, poliésteres e copoliésteres enchidos e não enchidos, copolímeros de bloco de estireno, poliamidas e copoliamidas enchidas e não enchidas. Exemplos de copoliésteres são PET e PTB.
[00061] Em princípio o termoendurecível e composições retardado- ras de chama contendo termoendurecível podem ser usados em todos os plásticos desejados. Eles podem ser usados como retardadores de chama para poliamidas não enchidas e enchidas ou reforçadas, poliés- teres como tereftalato de polibutileno e tereftalato de polietileno, polio- lefinas como polietileno e polipropileno, poliestireno, copolímeros de bloco de estireno como ABS, SBS, SEES, SEPS, SEEPS e MBS, po- liuretanos, poliacrilatos, policarbonatos, polisulfonas, poliéter cetona, óxido de polifenileno, sulfeto de polifenileno, resinas epóxi e assim por diante.
[00062] Em uma realização preferida as composições plásticas são selecionadas de poliamidas enchidas e não enchidas, poliésteres e poliolefinas. O termo uma composição plástica enchida é usado neste sentido para representar uma composição plástica contendo um ou mais materiais de enchimento, em particular aqueles selecionados do grupo consistindo em hidróxidos de metais, em particular hidróxidos de metais alcalinos terrosos, hidróxidos de metais alcalinos e hidróxidos de alumínio, silicatos, em particular silicatos em folha, bentonita, silica- tos de metais alcalinos terrosos e silicatos de metais alcalinos, carbo- natos, em particular carbonato de cálcio assim como sebo, argila, mi- ca, sílica, sulfato de cálcio, sulfato de bário, hidróxido de alumínio, hi- dróxido de magnésio, fibras de vidro, partículas de vidro e bolas de vidro, serragem, pulverizado de celulose, negro de fumo, grafite, boe- mita e corantes.
[00063] Todos os materiais de enchimento estabelecidos podem estar presentes tanto no tamanho e forma usuais para materiais de enchimento, que são conhecidos por aqueles versados na técnica, e também em forma de nano escala, ou seja na forma de partículas de um diâmetro médio na faixa entre cerca de 1 e cerca de 100 nm, e po- dem ser usadas nas composições plásticas.
[00064] Preferivelmente fibras de vidro são adicionadas como o ma- terial de enchimento para reforçar a composição plástica e aumentar sua estabilidade mecânica.
[00065] Em uma realização preferida o termoendurecível é introdu- zido em uma quantidade entre 1 e 30% em peso, preferivelmente entre 1 e 15% em peso, com relação ao peso total da composição plástica com termoendurecível.
[00066] Aquelas razões quantitativas provêm uma boa ação retar- dadora de chama sobre a parte do termoendurecível e ao mesmo tempo evitam uma mudança nas propriedades do plástico com pro- cessamento e também aquelas do material acabado, em particular em relação a propriedades mecânicas, resistência a arranhão, e estabili- dade dimensional térmica.
[00067] Em uma realização preferida o termoendurecível é introdu- zido em uma composição retardadora de chama com ainda compo- nentes retardadores de chama na composição plástica, onde preferi- velmente a composição retardadora de chama está contida na compo- sição plástica em uma quantidade entre 5 e 60% em peso, particular- mente preferivelmente entre 10 e 50% em peso, com relação ao peso total da composição plástica com a composição retardadora de chama.
[00068] Com aquelas razões quantitativas, por um lado uma boa ação retardadora de chama sobre a parte da composição retardadora de chama é garantida enquanto por outro lado as propriedades de processamento e de material do termoendurecível são somente leve- mente influenciadas.
[00069] A invenção também provê uma composição plástica con- tendo o termoendurecível de acordo com a invenção.
[00070] Foi verificado que em particular poliamidas enchidas e não enchidas, poliésteres e poliolefinas que contêm um termoendurecível de acordo com a invenção, sem uma mudança nas propriedades me- cânicas e propriedades de processamento podem ser processados em vários processos para vários usos. Em particular o termoendurecível não influencia o comportamento de poliamidas enchidas e não enchi- das, poliésteres e poliolefinas com extrusão.
[00071] Plásticos nos quais o termoendurecível pode ser usado como um retardador de chama ou em uma composição retardadora de chamasão selecionados de poliolefinas enchidas e não enchidas, po- límeros vinila, copolímeros olefina, elastômeros termoplásticos sobre uma base olefina, elastômeros termoplásticos reticulados sobre uma base olefina, poliuretanos, poliésters e copoliésteres enchidos e não enchidos, copolímeros de bloco de estireno, poliamidas e copoliamidas enchidas e não enchidas. Exemplos de copoliésteres são PET e PBT.
[00072] Em princípio o termoendurecível pode ser usado em quais- quer plásticos desejados, inter alia em poliamidas enchidas e não en- chidas ou reforçadas, poliésteres como tereftalato de polibutileno e te- reftalato de polietileno, poliolefinas como polietileno e polipropileno, poliestireno, copolímeros de bloco de estireno como ABS, SBS, SEES, SEPS, SEEPS e MBS, poliuretanos, poliacrilatos, policarbonatos, po- lissulfonas, poliéter cetonas, óxido de polifenileno, sulfeto de polifeni- leno, e resinas epóxi.
[00073] O termoendurecível expõe sua ação retardadora de chama na fase gasosa. Ele pode ser usado em combinação com outros retar- dadores de chama, por exemplo, com aqueles que em virtude de sua decomposição rendem oxigênio no ambiente do material plástico pro- tegido deste modo e/ou que em virtude de sua decomposição em altas temperaturas resulta em formação de camada sobre a superfície do material plástico provido com o retardador de chama. Isto possivel- mente evita que o material plástico continue a queimar. Em adição também é possível usar o termoendurecível com retardadores de chama que funcionam nas bases de um outro mecanismo de opera- ção.
[00074] Os retardadores de chama que podem ser contidos junto com o termoendurecível em uma composição plástica incluem compo- nentes retardadores de chama que são preferivelmente selecionados de bases nitrogênio, derivados de melamina, fosfatos, pirofosfatos, po- lifosfatos, fosfinatos orgânicos e inorgânicos, fosfonatos orgânicos e inorgânicos, e derivados dos compostos mencionados acima, preferi- velmente selecionados de polifosfato de amônio, partículas de polifos- fato de amônio revestidas e/ou revestidas e reticuladas com melamina, resina melamina, derivados de melamina, silanos, siloxanos ou polies- tirenos, assim como compostos 1,3,5-triazina incluindo melamina, me- lam, melem, melom, ammeline, ammelide, 2-ureído melamina, aceto guanamina, benzo guanamina, diamino fenil triazina, sais e adutos de melamina, cianureto de melamina, borato de melamina, ortofosfato de melamina, pirofosfato de melamina, pirofosfato de dimelamina e poli- fosfato de melamina, compostos 1,3,5-triazina oligoméricos poliméri- cos e polifosfatos de compostos 1,3,5-triazina, guanina, fosfato de pi- perazina, polifosfato de piperazina, fosfato de etileno diamina, boro fosfato de pentaeritritol, isocianurato de 1,3,5-triidroxi etila, isocianura- to de 1,3,5-triglicidila, isocianurato de trialila e derivados dos compos- tos mencionados anteriormente.
[00075] Além de termoendurecível e opcionalmente ainda compo- nentes retardadores de chama em uma realização a composição plás- tica também pode conter materiais de enchimento, em particular aque- les selecionados do grupo consistindo em hidróxidos de metais, em particular hidróxidos de metais alcalinos terrosos, hidróxido de metais alcalinos e hidróxidos de alumínio, silicatos, em particular silicatos em folhas, bentonita, silicatos de metais alcalinos terrosos e silicatos de metais alcalinos, carbonatos, em particular carbonato de cálcio assim como sebo, argila, mica, sílica, sulfato de cálcio, sulfato de bário, hi- dróxido de alumínio, hidróxido de magnésio, fibras de vidro, partículas de vidro e bolas de vidro, serragem, pulverizado de celulose, negro de fumo grafite, boemita e corantes.
[00076] Todos os materiais de enchimento estabelecidos podem ser apresentados em forma e tamanho apropriados para materiais de en- chimento, que são conhecidos por aqueles versados na técnica, e também na forma de nano escala, ou seja na forma de partículas de um diâmetro médio na faixa entre cerca de 1 e cerca de 100 nm, e po- dem ser usados nas composições plásticas.
[00077] Preferivelmente fibras de vidro são adicionadas como o ma- terial de enchimento para reforçar a composição plástica e aumentar a estabilidade mecânica.
[00078] 17,62 g (0,05 mol) de tetra acrilato de pentaeritritol e 21,62 g (0,1 mol) de DOPO foram colocados em 150 mL de tolueno, mistu- rados com 10,12 g (0,1 mol, 13,9 mL) de trietilamina e aquecidos por 4 horas sem gás protetor a 80 oC até completa implementação da adição Michael (uma verificação sobre o desaparecimento dos edutos foi efe- tuada por análises NMR 1H e 31P). A mistura foi aquecida sob um gás protetor (alimentação de N2 100%), com refluxo e agitação muito in- tensa por 30 horas a 125 oC. O produto foi sugado separado, finamen- te triturado após secagem em ar e completamente secado por 6 horas a 225 oC em um vácuo (6 mbars). Um sólido branco foi obtido com um rendimento de 31,65 g (81%) e as seguintes propriedades:
[00079] Temperatura de transição vítrea (DSC): 98,0 oC;
[00080] Análise elementar: calculada n*C41H38O12P2: C 62,76%, H 4,88%, P 7,89%; encontrada: C 62,21%, H 5,37%, P 7,75%.
[00081] 105,7 g (0,3 mol) de tetra acrilato de pentaeritritol e 129,7 g(0,6 mol) e DOPO foram colocados em 700 mL de tolueno, misturados com 60,7 g (0,6 mol) de trietilamina e aquecidos por 5 horas sem gás protetor a 80 oC até completa implementação da adição Michael (uma verificação sobre o desaparecimento dos edutos foi efetuada através de análises de RNM 1H e 31P). A fase sobrenadante foi separada por decantação.Os constituintes voláteis foram separados sobre um eva- porador rotatório e o resíduo oleoso foi então combinado com a fase inferior.600 mL de tolueno foram então adicionados. Então, foi efetua- do aquecimento em uma atmosfera de nitrogênio (alimentação de N2 100%). Após o ponto de ebulição ser atingido uma solução de 0,1 g de azo-bis-(isobutironitrila) (AIBN) em 10 mL de tolueno foi adicionada em gotas com agitação vigorosa no curso de 15 minutos. Após um curto tempo uma suspensão de partículas de um termoendurecível foi pro- duzida. Esta suspensão foi agitada sob refluxo por 2 horas. O produto enquanto ainda quente foi sugado, lavado com tolueno (150 mL), se- cado por toda noite em uma capela e finalmente aquecido em um ga- binete de secagem a vácuo a 210 oC (3 horas, cerca de 6 mbars). 223,6 g de produto foram obtidos na forma de um pulverizado branco (rendimento de 95%).
[00082] 129,80 g (0,60 mol) de DOPO e 105,70 g (0,30 mol) de te- tra acrilato de pentaeritritol (PETA) foram colocados em 500 mL de to- lueno, misturados com 61,14 g (0,6 mol, 83,8 mL) de trietilamina e aquecidos por 6 horas sem gás protetor a 80 oC até completa imple- mentação da adição Michael (uma verificação do desaparecimento dos edutos foi efetuada por análises RNM 1H e 31P. Após resfriamento a fase líquida foi decantada e o resíduo foi colocado em 500 mL de água destilada, misturado com 10,0 g de dodecil sulfato de sódio e aquecido por toda noite com agitação vigorosa a 85 oC. A mistura foi sugada quente, o produto bruto foi pré-secado a 140 oC em um vácuo, fina- mente triturado após resfriamento e completamente secado por 6 ho- ras a 250 oC em um vácuo (6 mbars). Um sólido de cor bege foi obtido em um rendimento de 184,24 g (78,23%).
[00083] Para polimerização em substância um espécime do produto intermediário decantado foi endurecido em um prato de alumínio aber- to com uma camada de cerca de 3 mm de altura em um gabinete de secagem por 6 horas a 150 oC. O produto obtido desta maneira foi tri- turado para render um produto amarelado.
[00084] 17,6 g (0,05 mol) de tetra acrilato de pentaeritritol e 20,2 g(0,1 mol) de DPhPO foram colocados em 150 mL de tolueno, mistura- dos com 10,1 g (0,1 mol, 13,9 mL) de trietilamina e aquecidos por 4 horas sem gás protetor a 80 oC até completa implementação da adição Michael (uma verificação foi efetuada através de análises de RNM). A mistura foi aquecida sob um gás protetor (alimentação de 100% N2), com refluxo e agitação muito intensa por 30 horas a 125 oC. O produto foi sugado separado, finamente triturado após secagem em ar e com- pletamente secado por 6 horas a 210 oC em um vácuo (6 mbars). Um sólido branco foi obtido com um rendimento de 85%.
[00085] 42,3 g (0,1 mol) de THEICTA e 21,62 g (0,1 mol) de DOPO foram colocados em 150 mL de tolueno, misturados com 10,1 g (0,1 mol, 13,9 mL) de trietilamina e aquecidos por 4 horas sem gás protetor a 80 oC até completa implementação da adição Michael (uma verifica- ção sobre o desaparecimento dos edutos foi efetuada através de aná- lises de RNM de 1H e 31P). A mistura foi aquecida sob um gás protetor, com refluxo e agitação vigorosa por 30 horas a 125 oC. O produto foi separado sugado, finamente triturado após secagem ao ar e comple- tamente secado por 6 horas a 200 oC em um vácuo (6 mbars). Um só- lido branco foi obtido com um rendimento de 87%.
[00086] 17,6 g (0,05 mol) de tetra acrilato de pentaeritritol e 15,0 g (0,1 mol) de DDPO foram colocados em 150 mL de tolueno, mistura- dos com 10,1 g (0,1 mol, 13,9 mL) de trietilamina e aquecidos por 4 horas sem gás protetor a 80 oC até completa implementação da adição de Michael (uma verificação sobre o desaparecimento dos edutos foi efetuada através de análises RNM 1H e 31P). A mistura foi aquecida sob um gás protetor (alimentação de N2 100%), com refluxo e agitação muito intensiva por 30 h oras a 125oC. O produto foi separado sugado, finamente triturado após secagem e completamente secado por 6 ho- ras a 170 oC em um vácuo (0,006 Pa) (6 mbars).
[00087] Um sólido branco foi obtido com um rendimento de 75%.
[00088] 29,6 g (0,1 mol) de TMPTA e 21,6 g (0,1 mol) de DDPO fo- ram colocados em 150 mL de tolueno, misturados com 10,1 g (0,1 mol, 13,9 mL) de trietilamina e aquecidos por 4 horas sem gás protetor a 80 oC até completa implementação da adição Michael (uma verificação sobre o desaparecimento dos edutos foi efetuada através de análises de RNM 1H e 31P). A mistura foi aquecida sob um gás protetor (alimen- tação de N2 100%), com refluxo e agitação vigorosa por 30 horas a 125 oC. O produto foi separado sugado, finamente triturado após se- cagem em ar e secado completamente por 6 horas a 200 oC em um vácuo (0,006 Pa) (6 mbars)..
[00089] Um sólido branco foi obtido com um rendimento de 88%.
[00090] 98,1 g (0,18 mol) de hexa acrilato de dipentaeritritol (CAS- No: 29570-58-9) e 136,2 g (0,63 mol) de DOPO foram colocados em 500 mL de tolueno, misturados com 63,7 g (0,63 mol) de trietilamina e aquecidos por 6 horas sem gás protetor entre 80 e 82 oC até completa implementação da adição Michael (uma verificação sobre o desapare- cimento dos edutos foi efetuada através de análises de RNM 1H e 31P). A fase sobrenadante foi então separada por decantação.Os consti- tuintes voláteis foram separados sobre um evaporador rotatório e o resíduo oleoso foi então combinado com a fase inferior.500 mL de to- lueno foram então adicionados.Então, aquecimento foi efetuado em uma atmosfera de nitrogênio (alimentação de 100% N2). Após o ponto de ebulição ter sido alcançado uma solução de 0,15 g de azo-bis- (isobutironitrila) (AIBN) em 50 mL de tolueno foi adicionada em gotas com vigorosa agitação no curso de a5 minutos. A suspensão obtida de partículas termoendurecíveis foi agitada sob refluxo por 2 horas. O produto enquanto ainda quente foi sugado para fora, lavado com tolu- eno (150 mL), secado por toda noite em um gabinete de fumos e aquecido em um gabinete de secagem à vácuo a 210 oC (3 horas, cer- ca de 6 mbars). O produto foi então triturado com um moinho de análi- ses e então peneirado (tamanho de tela de peneira de 0,5 mm). 226,6 g do termoendurecível foram obtidos na forma de um pulverizado branco (rendimento de 96,4%).
[00091] Para verificar as propriedades de processamento de com- posições plásticas contendo o termoendurecível de acordo com a in- venção diferentes composições plásticas foram produzidas com o ter- moendurecível de acordo com a presente invenção e conhecidos re- tardadores de chama e submetidas a medições DSC (calorimetria de exploração dinâmica) e TGA (análise termo gravimétrica).
[00092] Esta investigação foi conduzida usando uma poliamida ho- mopolimérica enchida com fibra de vidro PA6.6 (poli-(N,N'- hexametileno adipino diamida); BKV 30H1.0 de Lanxess), que foi pri- meiramente extrudada usando um extrusor de eixo duplo de co- rotação com um diâmetro de parafuso de 18 mm (L/D = 40) de Coperi- on. A poliamida e o retardador de chama foram medidos gravimetrica- mente.A produção de extrusor foi de 3-5 kg/h, a temperatura de pro- cessamento foi de 280 oC. Após a operação de extrusão ter sido con- cluída o material polímero acabado foi granulado usando um banho de água e um granulador de fita (Pell-Tec).
[00093] Os testes foram conduzidos com a extrusão de uma polia- mida PA6.6 (poli-(N,N'-hexametileno adipino diamida), ou seja um ho- mopolímero de hexametileno diamina e ácido adípico com 30% de fi- bras de vidro com
[00094] [1,2] poli-[DOPAc-2-PETA] : termoendurecível de tetra acri- lato de pentaeritritol e DOPO, que foi obtido em um dos testes no Exemplo 1,
[00095] [2.2] polifosfato de melamina (Budit 3141 de ChemischeFabrik Budenheim), e
[00096] [3.2] ainda nenhum aditivo.
[00097] A proporção dos respectivos aditivos foi de 22,5% de poli- fosfato de melamina [2.2] e 1% de termoendurecível [1.2] respectiva- mente, medida sobre o espécime total. Nenhum aditivo foi adicionado ao espécime [3.2].
[00098] As temperaturas de fusão foram determinadas por meio de medições DSAC. Os espécimes a serem investigados foram aqueci- dos a partir de uma temperatura de 30 oC a uma taxa de aquecimento de 10 k/minuto para 600 oC. Os resultados das medições são mostra- dos na Figura 1. As temperaturas de fusão foram determinadas grafi- camente a partir de dados de medições. A primeira mudança na curva de entalpia proporciona o ponto de fusão da poliamida com ou sem aditivo.Tabela 1: Temperaturas de fusão determinadas a partir de Figura 1
[00099] A temperatura de fusão da poliamida com um teor de fibra de vidro de 30% não é alterado pela adição do termoendurecível poli- [DOPAc-2-PETA], por isso os mesmos parâmetros de processo podem ser usados no processo de produção como no caso da poliamida sem retardador de chama.
[000100] A operação de determinação de temperatura de decompo- sição foi realizada por meio de medições TGA sob gás inerte (nitrogê- nio). A mudança em massa em dependência de temperatura foi medi- da em uma taxa de aquecimento de 10 K/minuto. Os resultados das medições são mostrados na Figura 2. As temperaturas de decomposi- ção foram graficamente determinadas no ponto de inflexão da curva de medições.
[000101] Pode ser visto por meio dos pontos de inflexão das curvas TGA que a estabilidade térmica do espécime com o termoendurecível poli-[DOPAc-2-PETA] é maior que no caso do espécime do polímero com polifosfato de melamina. Para processamento, isto significa que é possível operar em uma janela de temperatura muito maior e que o retardador de chama se decompõe somente em maiores temperaturas no extrusor.
[000102] Para estes testes, corpos de testes de materiais polímeros com diferentes aditivos retardadores de chama foram produzidos. Am- bos, usos de acordo com a invenção e usos que não estão de acordo com a invenção de retardadores de chama e correspondentes materi- ais de polímeros são aqui implementados.
[000103] Extrusão dos polímeros foi realizada em um extrusor de pa- rafuso duplo de co-rotação com um diâmetro de parafuso de 18 mm (L/D = 40) de Coperion. Suprimento do polímero e suprimento de aditi- vo do retardador de chama foram efetuados gravimetricamente. O ex- trusor foi operado com uma produção de extrusão de 3-5 kg/h. A fusão de polímero sendo produzida foi resfriada em um banho de água antes de granulação com o granulador de fita (Pell-Tec). O resultante mate- rial granular foi processado por meio de uma máquina de moldagem de mini-injeção de Babyplast para render corpos de testes UL94 de uma espessura de 1,6 mm.
[000104] O teste UL94 foi realizado sobre corpos de testes aprova- dos para testes de propriedades de retardado de chama e para classi- ficação de composições retardadoras de chama de acordo com a in- venção em diferentes polímeros.Os retardadores de chama ou com- posições e os polímeros usados são mostrados a seguir.
[000105] Para produzir as composições plásticas retardadoras de chama foi usada uma PA6.6 (ALTECH A2015/109 de ALBIS) enchida com 15% de fibras de vidro. O polímero base não foi equipado com um retardador de chama tanto antes de processamento no teste como através de fabricante.
[000106] Os detalhes mostrados na Tabela 1 são proporções em pe- so do respectivo componente na composição. Os seguintes compo- nentes retardadores de chama foram usados: um termoendurecível de acordo com a invenção poli-[DOPAc-2-PETA] (ver acima, daqui por diante também referido como poli-DOPAc) e Budit 3141 (polifosfato de melamina de Chemische Fabrik Budenheim), Ukanol FR 80 (poliéster com cadeias laterais de 10-óxido de 9,10-diidro-9-oxa-10-fosfa fenan- treno de Schill + Seilacher).
[000107] Um total de cinco corpos espécimes, de cada uma compo- sição plástica, foi fixado em uma posição vertical e mantido para a ex- tremidade livre de uma chama de um bico de Bunsen. A exata maneira de conduzir os testes e tratamento com chama com uma chama de bico de Bunsen de 2 cm de altura foi de acordo com os requisitos es- tabelecidos por Underwriters Laboratories, Standard UL94.
[000108] As classificações nas classificações de proteção de fogo V- 0 a V-2 são especificadas como o resultado. Neste sentido V-0 signifi- ca que o tempo de queima total de 5 corpos testes testados foi de me- nos que 50 segundos e o algodão não sofreu ignição através de gote- jamento de peças brilhando ou queimando do corpo teste. Classifica- ção V-1 significa que o tempo total de queima foi de mais que 50 se- gundos mas menos que 250 segundos e o algodão também não so- freu ignição. V-2 significa que o tempo de queima total de 5 corpos tes- tes foi admitidamente menos que 250 segundos, mas o algodão sofreu ignição através de gotejamento de peças de corpos testes em pelo menos um dos 5 testes. A abreviatura NC representa "não classificá- vel" e significa que um tempo de queima total de mais que 250 segun- dos foi medido. Em muitos daqueles casos os corpos de testes quei- maram completamente.
[000109] A tabela a seguir especifica as composições e também os resultados do teste de retardo de chama descrito acima:
[000110] Os resultados do teste UL94 mostram que uma combinação de Budit 3141 (MPP) e poli-[DOPAc-2-PETA] tem uma ação de retardo de chama acentuadamente melhor na composição com poliamida PA6.6 15% GF do que os retardadores de chama usados nos testes comparativos (Ref.). Se somente MPP é usado como um retardador de chama para poliamida então no cenário de melhor caso a classificação é V-1. A carga total de 22,5% foi verificada ser a melhor variante pos- sível. Se uma combinação de poli-[DOPAc-2-PETA] e MPP é usada uma classificação V-0 pode ser obtida como mostrado acima. Mesmo uma adição muito pequena de somente 1% de poli-[DOPAc-2-PETA] na composição apresenta este aperfeiçoamento acentuado. Este re- sultado é obtido com carga total de outro modo idêntica com retarda- dor de chama. Isto mostra que poli-[DOPAc-2-PETA} pode ter um efei- to sinergístico nesta combinação e assim pode aperfeiçoar a classifi- cação UL94.
[000111] Se a concentração do componente poli-[DOPAc-2-PETA] é aumentada em uma composição retardadora de chama com uma car- ga total de 22,5% na composição plástica, então os tempos de queima são reduzidos com um aumento na proporção de poli-[DOPAc-2- PETA]. Com esta combinação retardadora de chama, intumescência é muito mais pronunciada do que quando usando MPP como o único retardador de chama.
[000112] Em testes comparativos com Ukanol puro como o retarda- dor de chama a absorção sofreu aglutinação com extrusão. Enquanto isso, no processamento com termoendurecíveis de acordo com a in- venção como os retardadores de chama, nenhuma precaução adicio- nal teve de ser tomada ou ainda critérios / aspectos de segurança tive- ram de ser satisfeitos. Extrusão pode ser efetuada com as mesmas fixações e temperaturas como com a correspondente poliamida não retardadora de chama.
Claims (16)
1. Termoendurecível, caracterizado pelo fato de que pode ser obtido através de um processo no qual em uma primeira etapa um composto ou uma mistura de compostos tendo a fórmula genérica I
é reagido com um composto da fórmula genérica II R2-H II rendendo uma mistura de compostos da fórmula genéricaIII
em que em uma segunda etapa é reagido em uma opera- ção de polimerização de radical para obter um termoendurecível, onde as designações são: R1 hidrogênio, um C1-6 alquila, um C6-12 arila ou um C6-12 alquil arila,
em que dentro de um composto de fórmula III e dentro desubunidade A' os resíduos R3 podem ser idênticos ou diferentes e on- de o composto ou a mistura de compostos de fórmula I é usada emuma razão para o composto de fórmula II de modo que a razão de
na mistura produzida na primeira etapa de compostos III esteja na faixa entre 4:1 e 1:4, e em que X
em que R4 é hidrogênio, CH2OH, OH, um C1-6 alquila, um C6-12 arila,um C6-12 alquil arila ou
em que R5 é hidrogênio, CH2OH, OH, um C1-6 alquila, umC6-12 arila, um C6-12 alquil arila 
oun no composto de acordo com a fórmula I ou misturas decompostos de acordo com as fórmulas I e III representa um compri- mento de cadeia médio na faixa entre 1 e 100.
2. Termoendurecível de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato de que a razão molar do composto da fórmula genérica II para o composto ou a mistura de compostos da fórmula genérica I antes da reação na primeira etapa está na faixa de 1 para 5/E a 1 para 1,25/E, em que E é o número de grupos
no composto ou a mistura de compostos da fórmula I.
3. Termoendurecível de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que n está na faixa entre 1 e 50.
4. Termoendurecível, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o composto I é sele- cionado de: tetra acrilato de pentaeritritol, penta acrilato de dipentaeri- tritol, hexa acrilato de dipentaeritritol, triacrilato de trimetilol propano e isocianurato de tris-(2-acriloxi etila).
5. Termoendurecível de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a reação na primeira etapa é efetuada sob catálise com um catalisador selecionado de ami- nas tericárias e amino bases terciárias, preferivelmente trietilamina.
6. Termoendurecível de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a reação na segunda etapa é efetuada em uma emulsão em tolueno ou água.
7. Termoendurecível de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a reação na segunda etapa é efetuada por meio de um iniciador de radical preferivelmente selecionado de azo-bis-(isobutiro nitrila) e peróxido de dibenzoíla.
8. Processo, caracterizado pelo fato de que, em uma pri- meira etapa, um composto ou mistura de compostos que apresenta a fórmula genérica I
é reagido com um composto da fórmula genérica II R2-H II rendendo uma mistura de compostos da fórmula generic
rendendo uma mistura de compostos da fórmula genéricaIII
que em uma segunda etapa é reagido em uma operação de polimerização de radical para obter um termoendurecível, em que as designações são: R1 é hidrogênio, um C1-6 alquila, um C6-12 arila ou um C6-12 alquil arila,
em que dentro de um composto de fórmula III e dentro de subunidade A' os resíduos R3 podem ser idênticos ou diferentes e em que o composto ou mistura de compostos de fórmula I é usada em uma razão para o composto de fórmula II de modo que a razão de
na mistura produzida na primeira etapa de compostos III está na faixa entre 4:1 e 1:4, e em que X,
em que R5 é hidrogênio, CH2OH, OH, um C1-6 alquila, umC6-12 arila, um C6-12 alquil arila ou
n no composto da fórmula I ou as misturas de compostos das fórmulas I e III representam um comprimento de cadeia médio na faixa entre 1 e 100.
9. Composição retardadora de chama, caracterizada pelo fato de que contém um termoendurecível como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
10. Composição retardadora de chama de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que contém pelo menos ainda um componente retardador de chama selecionado de: bases de nitrogênio, derivados de melamina, fosfatos, piro- fosfatos, polifosfatos, fosfinatos orgânicos e inorgânicos, fosfonatos orgânicos e inorgânicos e derivados dos compostos mencionados acima, preferivelmente selecionados de polifosfato de amônio, partícu- las de polifosfato de amônio revestidas e/ou revestidas e reticuladas com melamina, resina melamina, derivados de melamina, silanos, siloxanos ou poliestirenos, assim como compostos 1,3,5-triazina inclu- indo melamina, melam, melem, melom, ammeline, ammelide, 2-ureído melamina, aceto guanamina, benzoguanamina, diamino fenil triazina, sais e adutos de melamina, cianurato de melamina, borato de melami- na, ortofosfato de melamina, pirofosfato de melamina, pirofosfato de dimelamina, e polifosfato de melamina, compostos 1,3,5-triazina oli- goméricos e poliméricos e polifosfatos de compostos 1,3,5-triazina, guanina, fosfato de piperazina, polifosfato de piperazina, fosfato de etileno diamina, pentaeritritol, fosfato de boro, isocianurato de 1,3,5- triidroxi etila, isocianurato de 1,3,5-triglicidila, isocianurato de trialila, e derivados dos compostos mencionados acima.
11. Composição retardadora de chama de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a razão de termoen- durecível para pelo menos ainda um componente retardador de chama na composição retardadora de chama está entre 1:99 a 99:1, preferi- velmente entre 1:99 e 1:1 e particularmente preferivelmente entre 1:99 e 1:9.
12. Uso de um termoendurecível, como definido em qual- quer uma das reivindicações 1 a 7, como um retardador de chama ou em uma composição retardadora de chama, como definida em qual- quer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que está na produção de composições plásticas.
13. Uso de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as composições plásticas são selecionadas de polia- midas, poliésteres e poliolefinas enchidas e não enchidas.
14. Uso de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracteri- zado pelo fato de que o termoendurecível é introduzido em uma quan- tidadeentre 1 e 30% em peso, preferivelmente entre 1 e 15% em peso, com relação ao peso total da composição plástica com termoendurecí- vel.
15. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que uma composição retardadora de chama, como definida em qualquer uma das reivindicações 9 a 11, é introduzida na composição plástica, em que preferivelmente a compo- sição retardadora de chama está contida na composição plástica em uma quantidade entre 5 e 60% em peso, particularmente preferivel- mente 10 e 50% em peso, com relação ao peso total da composição plástica com a composição retardadora de chama.
16. Composição plástica, caracterizada pelo fato de que contém o termoendurecível como definido em qualquer uma das rei- vindicações 1 a 7.
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