DD160721A1 - FLAME-RESISTANT ANTISTATIC PLASTIC - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen flammwidrigen antistatischen Kunststoff auf der Basis von Polyolefinen oder Polystyrol und/oder ihrer Mischpolymerisate. Diese Doppelwirkung wird durch Zusatz nur einer Komponente erreicht, welche die mechanischen Eigenschaften des Polymeren kaum herabsetzt und keine anderen nachteiligen Nebenwirkungen aufweist. Erfindungsgemaess werden 0,5 bis 15 Gewichtsteile 2,3-Dibrombuten-2-diol-1,4 mit 64 Gewichtsprozent aliphatisch gebundenem Brom 100 Gewichtsteilchen Basispolymer zugemischt.The invention relates to a flame-retardant antistatic plastic based on polyolefins or polystyrene and / or their copolymers. This double effect is achieved by adding only one component which hardly reduces the mechanical properties of the polymer and has no other adverse side effects. According to the invention, from 0.5 to 15 parts by weight of 2,3-dibromobuten-2-diol-1,4 with 64% by weight of aliphatically bound bromine 100 parts by weight base polymer are mixed.

Description

VEB Chemische Werke BunaVEB Chemical Works Buna

22 0 7 8 422 0 7 8 4

Bevollmächtigter Vertreter:Authorized representative:

Dr. Harry SchliefDr. Harry slept

Kombinat VEB Chemische Werke BunaKombinat VEB Chemical Works Buna

4212 Schkopau4212 Schkopau

Titel der Erfindung;Title of the invention;

3?lammwidriger antistatischer Kunststoff3 Anti-static plastic

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen flammwidrigen Kunststoff auf der Basis von Olefinen oder Vinylaromaten mit halogenhaltigen antistatisch wirkenden Flammschutzmitteln.The invention relates to a flame-retardant plastic based on olefins or vinylaromatics with halogen-containing antistatic flame retardants.

Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution

Polyolefine, wie Nieder- und Hochdruckpolyäthylen, Polypropylen, Polybutylen, Polystyrol oder diese enthaltende Mischpolymerisate finden als Kunststoffe eine breite Anwendung. Ss ist üblich, die Eigenschaften dieser Kunststoffe durch bestimmte Zusätze so zu verändern, daJ3 sie für die vorgesehene Anwendung optimal sind. So werden beispielsweise Bromverbindungen zusammen mit Metalloxiden, Chlorparaffinen oder phosphororganischen Verbindungen eingemischt, um die Entflamm- und Brennbarkeit zu reduzieren. Aus der Vielzahl einschlägiger. Verfahren zur Herstellung solcher Gemische seien als Beispiele die in den PatentschriftenPolyolefins, such as low and high density polyethylene, polypropylene, polybutylene, polystyrene or copolymers containing them are widely used as plastics. It is customary to modify the properties of these plastics with certain additives so that they are optimal for the intended application. For example, bromine compounds are mixed together with metal oxides, chloroparaffins or organophosphorus compounds to reduce flammability and flammability. From the variety of relevant. Methods for preparing such mixtures are exemplified in the patents

DT-OS 2254 261, DT-OS 2 316 204, DT-OS 2 338 710, DT-OS 2 358 855, DT-OS 2 404 537, DT-OS 2 458 480,DT-OS 2254 261, DT-OS 2 316 204, DT-OS 2 338 710, DT-OS 2 358 855, DT-OS 2 404 537, DT-OS 2 458 480,

9 7 Ω 7 Q / £ a. U / ο 49 7 Ω 7 Q / £ a. U / ο 4

DT-OS 2 530 293* US-PS 3 738 958, US-PS 3 849 371, DT-OS 2 329 924DT-OS 2 530 293 * US-PS 3,738,958, US-PS 3,849,371, DT-OS 2,329,924

beschriebenen 7erfaloren genannt, Die mechanischen Eigenschaften dieser flammf.esten Kunststoffe werden oft wesentlich beeinträchtigt. Kunststoffe auf der Basis von Polyolefinen und Polystyrol haben die Eigenschaft, sich elektrisch aufzuladen, so daß daraus hergestellte Erzeugnisse durch Staubpartikel alsbald unansehnlich werden, beziehungsweise eines hohen Pflegeaufwandes bedürfen. Es sind Zusatzmittel bekannt, die dem entgegenwirken, z.3. Glykole, Polyole, Polyalkylenglykole, Allylamine, -amide und Ammoniumverbindungen sowie phosphor organische Verbindungen (Eömpps Chemie-Lexikon, Prancikh'sehe Verlagsbuchhandlung Stuttgart (1973) Bd. 1, S. 209. Seitens der Elektrotechnik/Elektronik, dem Verkehrswesen und der Bauwirtschaft besteht der Wunsch nach flammwidrigen antistatisch ausgerüsteten Polyolefinen und Polystyrolen, deren Herstellung gegenüber konventionellen Typen möglichst geringen Mehraufwand erfordern soll. Bach dem in der DT-OS 2 509 435 beschriebenen Verfahren liegt in dem Bis— (guanidinium)— tetrabromdianian eine Verbindung vor, die in Polyolefine eingemischt, diesen gleichseitig flammwidrige und antistatische Eigenschaften verleiht.The mechanical properties of these flame-resistant plastics are often significantly impaired. Plastics based on polyolefins and polystyrene have the property of charging themselves electrically, so that products made from them are soon unsightly due to dust particles, or require a high care effort. There are additives known to counteract the, z.3. Glycols, polyols, polyalkylene glycols, allylamines, amides and ammonium compounds and phosphorus organic compounds (Eömpps Chemie-Lexikon, Prancikh'sehe Verlagsbuchhandlung Stuttgart (1973) Vol. 1, p 209th side of electrical engineering / electronics, transport and construction the desire for flame-retardant antistatic polyolefins and polystyrenes, the preparation of which compared to conventional types require the least possible overhead .. Bach the method described in DT-OS 2 509 435 is in the bis (guanidinium) - tetrabromdianian before a compound that in polyolefins blended, this same side gives flame retardant and antistatic properties.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, Kunststoffe auf der Basis von Polyolefinen und Polystyrolen herzustellen, die durch Einmischen einer möglichst geringen Zahl von Komponenten, und das in geringer Menge, flammwidrig und gleichzeitig antistatisch ausgerüstet sind. Es soll möglichst eine -einzige Verbindung sein, die diese DoppelfunktionThe aim of the invention is to produce plastics based on polyolefins and polystyrenes, which are prepared by mixing a minimum number of components, and in a small amount, flame retardant and at the same time antistatic. It should as possible be a -einzige connection, this dual function

"besitzt, und die in einfacher Weise ohne Zwangsan— fall an umweltbelastenden und korrosiven Nebenprodukten herstellbar ist. Die so ausgerüsteten Kunststoffe sollen flammwidriger sein als bekannte Flammschutzmittel enthaltende und ferner sollen im Gegensatz zu diesen die mechanischen Eigenschaften der Kunststoffe kaum beeinträchtigt sein. Bis -(guanidinium)— tetrabromdian herzustellen ist jedoch aufwendig. Die Synthese ist vielstufig und weist insbesondere Nachteile auf in Bezug auf Umweltbelastung und Korrosion.The plastics thus treated should be more flame retardant than known flame retardants and, in contrast to these, the mechanical properties of the plastics should scarcely be impaired. However, the synthesis is complex and has particular drawbacks in terms of environmental impact and corrosion.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flammwidrige und zugleich antistatische Kunststoffe auf der Basis von Polyolefinen oder Polystyrolen und/ oder deren Mischpolymerisaten zu entwickeln, die den genannten Anforderungen gerecht werden. Es wurde gefunden, daJ3 durch Zugabe von 2,3—Dibrombuten-2-diol-1,4 mit einem Gehalt von 64 Gew. % Brom, in einer Menge von 0,5 bis 15 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polymer ein Kunststoff erhalten wird, der außerordentlich gute selbstlöschende und gleichzeitig antistatische Eigenschaften besitzt, ohne daß die mechanischen Kennwerte wesentlich herabgesetzt sind, oder daß nachteilige Einflüsse in seinem äußeren Erscheinungsbild, wie Farbe, Glanz, Oberflächengüte feststellbar sind. Das ist für den Fachmann unerwartet, da 2,3-Dibrombuten-2-diol-1 ,4 bei 117⁰G schmilzt, also weit unterhalb der üblichen 7er— arbeitungstemperaturen von thermoplastischen Polymeren, die bei 160 - 200⁰C liegen. Es sollte sich bei diesen hohen Temperaturen zersetzen, weshalb 2,3—Dibrombutendiol-1,4 als Zusatzstoff zur Herstellung selbstlöschen—The invention has for its object to develop flame-retardant and at the same time antistatic plastics based on polyolefins or polystyrenes and / or their copolymers, which meet the requirements mentioned. It has been found wt daJ3 by the addition of 2,3-dibromobutene-2-diol-1,4 in a content of 64th% bromine, polymer, a plastic obtained in an amount of 0.5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight, the extraordinarily good self-extinguishing and at the same time has antistatic properties, without the mechanical characteristics are significantly reduced, or that adverse influences in its external appearance, such as color, gloss, surface quality can be determined. This is unexpected to those skilled in the art, since 2,3-dibromobuten-2-diol-1, 4 melts at 117 ⁰ G, thus far below the usual 7-processing temperatures of thermoplastic polymers, which are at 160 - 200 ⁰ C. It should decompose at these high temperatures, which is why 2,3-dibromobutenediol-1,4 as an additive for the preparation of self-extinguishing

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der Kunststoffe nicht geeignet erscheint. Auch die OH-Gruppen des 2,3-Dibrombuten-2-diols-1 ,4 erleiden überraschenderweise keine. Degradation. 2,3~Dibrombuten-2-diol-1 _}4 verhindert bereits in Konzentrationen von 0,1 -5 $>, vorzugsweise 0,25 1 Gew. %_f bezogen auf die Polymermischung, die elektrostatische Aufladung der Kunststoffe. Die Wirkung dieses Flammschutzmittel läßt, sich weiter synergistisch steigern, wenn-dem flammwidrigen Kunststoff noch anorganische Flammschutzmittel, besonders Antimantrxcßcid mit einer Teilchengröße unter 5 in einer Menge von 3 bis 15 Gewichtsteilen pro 100 Teile des Basispolymer zugesetzt werden.the plastics does not seem suitable. The OH groups of 2,3-dibromobuten-2-diol-1,4 surprisingly do not suffer either. Degradation. 2.3 ~ _{dibromobutene-2-diol-1}} 4 already prevented in concentrations of 0.1 -5 $>, preferably 0.25 1 wt.% _F based on the polymer mixture, the electrostatic charging of the plastics. The effect of this flame retardant is further synergistically enhanced by adding to the flame retardant plastic inorganic flame retardant, especially antimony trypscidic acid having a particle size less than 5, in an amount of from 3 to 15 parts by weight per 100 parts of the base polymer.

Die flammwidrigen Kunststoffe auf der Basis von Polyolefinen oder Styrolpolymeren können auch andere bekannte Flammschutzmittel, wie z.B. Chlorparaffin, Verbindungen des Aluminiums und Phosphors zusätzlich enthalten. Zu den Kunststoffen lassen sich auch weitere Zusätze, wie Schaummittel, Farbstoffe, Plastifiziermittel, Füllstoffe usw., beimengen. Die erfindungsgemäi3en Kunststoffe sind auch nach langer Einsatzdauer oder langzeitlagerung antistatisch, ohne daß eine Beeinträchtigung ihrer mechanischen Eigenschaften feststellbar ist.· Die, Erfindung wird an folgenden Beispielen erläutert, wobei die erzielten Ergebnisse mit Parametern eines Hexabrombenzol und Antimontrioxid als Flammschutzmittel enthaltenden Polypropylens und mit Parametern eines Polypropylens ohne Flammschutzmittelzusätze verglichen werden.The flame retardant plastics based on polyolefins or styrenic polymers may also contain other known flame retardants, e.g. Chloroparaffin, compounds of aluminum and phosphorus additionally included. To the plastics, other additives, such as foaming agents, dyes, plasticizers, fillers, etc., add. The polymers according to the invention are also antistatic after a long period of use or long-term storage without any impairment of their mechanical properties. The invention is illustrated by the following examples, the results being obtained with parameters of a polypropylene containing hexabromobenzene and antimony trioxide as flame retardant and with parameters of a Polypropylene without flame retardant additives are compared.

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Ausführungsbeispieleembodiments

In einem Schnellmischer wurden, jeweils 100 Gewichtsteile Polypropylen mit. den in der Vergleichstabelle angegebenen Gewichtsteilen an Zusätzen vermischt. Das Gemisch wurde in einem Zwe!schneckenextruder plastiziert und anschließend granuliert. Aus dem Granulat wurden Prüfkörper angefertigt und die Brennbarkeit nach ASTM I) 2867 - 70 (Sauerstoff-Indexmethode) bestimmt sowie deren Oberflächenwiderstände nach TGL 15 347, (Bestimmung der elektrischen Widerstandswerte fester und flüssiger Isolierstoffe) gemessen. Außerdem wurde versucht, die Prüfkörper durch Reiben mit einem Wo.lltuch elektrostatisch aufzuladen.In a high-speed mixer were, in each case 100 parts by weight of polypropylene. the parts by weight of additives indicated in the comparative table. The mixture was plasticized in a twin screw extruder and then granulated. Test specimens were prepared from the granules and the flammability was determined according to ASTM I) 2867-70 (oxygen index method) and their surface resistances were measured according to TGL 15 347, (determination of the electrical resistance values of solid and liquid insulating materials). In addition, an attempt was made to electrostatically load the test specimens by rubbing with a cloth.

Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:The following results were obtained:

PalypropylenPalypropylen

ohne Gewichts-Plammschutz— teile mittel Hexabrombenzol Antimen— trioxidwithout weight protection parts medium hexabromobenzene antimony trioxide

Gewichtsteileparts by weight

2,3-Dibrombuten-2-diol-2,3-dibromobutene-2-diol

Proben ITr. 1; Bromverb ind. Antimontrios: id — Brennverhalten 17 nach ASTM D 2667-70 (Sauerstoff-Indez)Samples ITr. 1; Bromverb ind. Antimony trios: id - combustion behavior 17 according to ASTM D 2667-70 (oxygen index)

Oberflächen- >10 widerstand (Ohm) TGL 15 374Surface-> 10 resistance (ohm) TGL 15 374

1515

22 77 33 66 44 99 VJIVJI 1010 1010 1 01 0 1010 33 1111 33 1111 22,22 23,23 25,25 26,626.6

>10> 10

¹⁵¹⁵

10'10 '

1111

,,π,, π

2078420784

Hie Proben 1,2 und 3 waren nach Seiben mit einem Wolltuch, stark elektrostatisch aufgeladen, die Proben 4 und 5 dagegen nicht.Here, samples 1, 2, and 3 were heavily electrostatically charged after wiping with a woolen cloth, but samples 4 and 5 were not.

/in ItH/ in ItH

Claims (2)

-?- 220784 Brfindungsan sprach.-? - 220784 Brfindungsan spoke. 1. Flammwidriger antistatischer Kunststoff auf der Basis von Polyolefinen oder Polystyrol und/oder deren Mischpolymerisate mit fflammschutzmittelzusätzen, gekennzeichnet dadurch, daß er je 100 Gewichtsteile Polymer 0,5 bis 15 Gewichtsteile 2*3-Dibrombuten-2-diol-1,41. Flame-retardant antistatic plastic based on polyolefins or polystyrene and / or their copolymers with flame retardant additives, characterized in that it per 100 parts by weight of polymer 0.5 to 15 parts by weight of 2 * 3-dibromobuten-2-diol-1,4 ,. mit einem Gehalt von 64 Gewichtsprozent aliphatisch gebundenem"Brom enthält.. containing 64 weight percent aliphatically bound "bromine. 2» Plammwidriger antistatischer Kunststoff nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß er zusätzlich Synergistisch wirkende Flammschutzmittel, vorzugsweise Antimontrioxid einer Teilchengröße unter 5 M und/oder einschlägige Verbindungen des Aluminiums oder Phosphors enthält. 2 » Anti-plam antistatic plastic according to item 1, characterized in that it additionally contains synergistically acting flame retardants, preferably antimony trioxide having a particle size below 5 M and / or relevant compounds of aluminum or phosphorus.