DD246310A5 - Hydrolysestabiles flammschutzmittel auf der basis von ammoniumpolyphosphat - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flammschutzmittel auf der Basis von freifliessendem, pulverfoermigem Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formel H(nm)2(NH4)mPnO3n1in welcher n eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhaeltnis von m zu n etwa 1 betraegt, wobei das Mittel aus a) etwa 75 bis 99,5 Ma.-% Ammoniumpolyphosphat undb)etwa 0,5 bis 25 Ma.-% eines Reaktionsproduktes aus einem Polyisocyanat mit einem Trimerisierungskatalysator, wobei das Polyisocyanurat die einzelnen Ammoniumpolyphosphatteilchen umhuellt,besteht, und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Das Ergebnis dieser Erfindung ist ein hydrolysestabiles, mikroverkapseltes Flammschutzmittel.
Description
Die Erfindung betrifft ein hydrolysestabiles, mikroverkapseltes Flammschutzmittel auf der Basis von freifließendem, pulverförmigem Ammoniumpolyphosphat und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
-2-Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es ist generell bekannt, Ammoniumpolyphosphate als Flammschutzmittel für Kunststoffe zu verwenden. Beispielsweise beschreibt die Deutsche Auslegeschrift DE-AS 1 282532 ein Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen Polyurethanen aus hochmolekularen Polyhydroxyverbindungen, Polyisocyanaten und Katalysatoren, wobei ein Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formel
H(n - m) + 2(NH4')mPnO3n + 1
in der η eine ganze Zahl bis maximal n.+ 2 bedeutet m/n zwischen etwa 0,7 und 1,1 liegt, als Flammschutzmittelzusatz vorgeschlagen wird.
Obgleich Flammoniumpolyphosphate der vorgenannten allgemeinen Formel beim Einsatz in Polyurethanen letzteren einen guten Flammschutz verleihen, sind mit dem Nachteil behaftet, daß sie nicht ausreichend wasserunlöslich sind und deshalb im Laufe der Zeit<iurch Witterungseinflüsse aus dem Kunststoff ausgewaschen werden. Wie aus Spalte 3 der DE-AS 1 283532 ersichtlich, besitzen die dort als praktisch wasserunlöslich bezeichneten Ammoniumpolyphosphate dennoch eine beachtliche Löslichkeit in Wasser, indem beim Aufschlämmen von 10g des Ammoniumpolyphosphates in 100 ml Wasser bei 25°Cbiszu 5g des Ammoniumpolyphosphates gelöst werden, d. h., daß die löslichen Anteile des Ammoniumpolyphosphates bis zu 50% der
angesetzten Menge betragen. - .
In den deutschen Offenlegungsschriften DE-OS 2949537 und DE-OS 3005252 werden Verfahren zur Herstellung von hydrolysestabilen, pulverförmigen Ammoniumpolyphosphaten durch Umhüllung mit Melamin/Formaldehyd-Harzen bzw. .
Phenol/Formaldehyd-Harzen beschrieben. In beiden Fällen wird durch diese Maßnahme die Wasserlöslichkeit im Vergleich zu unbeschichtetem Ammoniumpolyphosphat deutlich verringert.
Nachteilig bei der Verwendung als Flammschutzmittel ist jedoch, daß das Beschichtungsmaterial geringe Mengen an Formaldehyd freisetzt.
Schließlich wird in der DE-OS 3217816 die Herstellung von hydrolysestabilen, pulverförmigen Ammoniumpolyphosphaten durch Umhüllung mit gehärteten Epoxidharzen beschrieben. Allerdings ist der angestrebte Effekt der Verringerung der wasserlöslichen Anteile weniger ausgeprägt als bei den Melamin/Formaldehyd-Harzen.
Mit der Erfindung wird ein Flammschutzmittel auf der Basis von Ammoniumpolyphosphat zur Verfügung gestellt, bei dem die Löslichkeit des Ammoniumpolyphosphates in Wasser erheblich herabgesetzt wurde, und sie können keinen Formaldehyd freisetzen.
Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, Mittel und Wege zur Verminderung der Löslichkeit von Ammoniumpolyphosphaten in Wasser zu finden, so daß die Gefahr des Auswaschens des Ammoniumpolyphosphates beim Einsatz als Flammschutzmittel in Kunststoffen sowie in Holz- und Papierwerkstoffen durch Witterungseihflüsse möglichst weitgehend vermieden wird. Ferner soll sichergestellt sein, daß das Beschichtungsmaterial keine Schadstoffe freisetzt. . P
Es hat sich nunmehr gezeigt, und zwar nicht vorhersehbar, daß der erfindungsgemäße Ersatz von Melamin- bzw. Phenolharzen durch Polyisocyanurate mit Vorteilen verbunden ist.
Somit betrifft die Erfindung ein Flammschutzmittel auf der Basis von freifließendem, pulverförmigem Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formel
H(n - m) + 2(NHJmPnOsn + 1
in welcher η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhältnis von m zu η etwa 1 beträgt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus
a) etwa 75 bis 99,5 Ma.-% Ammoniumpolyphosphat und
b) etwa 0,5 bis 25Ma.-% eines Reaktionsproduktes aus einem Polyisocyanat und einem Trimerisierungskatalysator·, wobei das Polyisocyanurat die einzelnen Ammoniumpolyphosphatteilchen umhüllt,
besteht. Das Ergebnis dieser Erfindung ist ein hydrolysestabiles, mikroverkapseltes Flammschutzmittel.
Das Mittel der Erfindung besitzt im allgemeinen eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,01 bis 0,1 mm und der Kondensationsgrad η des Ammoniumpolyphosphates ist vorzugsweise eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von 450 bis 800, bestimmt nach dem Endgruppen-Titrations-Verfahren von „van Wazer, Griffiter und McCullough", Anal. Chem.26,
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mittels beträgt der Anteil des Polyisocyanurate 2 bis etwa 15Ma.-%.
Das Polyisocyanurat ist ein Reaktionsprodukt, welches durch eine katalytische Trimerisation eines Polyisocyanates entsteht. Der Begriff „Polyisocyanat" umfaßt alle handelsüblichen aromatischen und aliphatischen Di-und Polyisocyanate, wie sie z.B. für die Herstellung von Polyurethan-, Polyisocyanurat- oder Polycarbodiimidschäumen Verwendung finden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieses hydrolysestabilen, mikroverkapselten Flammschutzmittels ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Suspension, welche aus einem Verdünnungsmittel und aus freifließendem, pulverförmigem Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formel
H(n - m)
in welcher η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhältnis von m zu η etwa 1 beträgt, sowie aus einem Polyisocyanat und aus einem Trimerisierungskatalysator besteht, während 0,5 bis 5 Stunden unter Rühren auf Temperaturen zwischen 30 bis 2000C hält und anschließend abkühlt, filtriert und das nunmehr mit einem Polyisocyanurat mikroverkapselte Ammoniumpolyphosphat trocknet
Im einzelnen besteht das Verfahren wahlweise darin, daß
a) man die Suspension aus Verdünnungsmittel und Ammoniumpolyphosphat vorlegt und dieser Suspension Lösungen des Polyisocyanates und anschließend des Trimerisierungskatalysators in dem Verdünnungsmittel langsam zugibt;
b) in der allgemeinen Formel des Ammoniumpolyphosphates η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von 450 bis 800 ist;
c) als Verdünnungsmittel Lösemittel auf Basis aromatischer, aliphatischer oder cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffe sowie aliphatischer, aromatischer und gemischtaliphatischer/aromatischer Ketone, vorzugsweise Aceton, eingesetzt werden;
d) als Polyisocyanat handelsübliche aromatische oder aliphatische Di- und Polyisocyanate, vorzugsweise technisches 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), eingesetzt werden;
e) als Beschleuniger für die Trimerisierungsreäktion handelsübliche Trimerisierungskatalysatoren, vorzugsweise 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol, eingesetzt werden;
f) in der Suspension ein Verhältnis von AmmoniumpolyphosphatiVerdünnungsmittehPolyisocyanat: Trimerisierungskatalysator wie 1:1,5-2,5:0,05-0,25:0,00025-0,025, vorzugsweise wie 1:2:0,1:0,005, eingehalten wird;
g) die Reaktionszeit 1 bis 3 Stunden bei Temperaturen zwischen 50 bis 150°C beträgt;
h) die Trocknung bei Temperaturen zwischen 80-bis 1500C in Inertgasatmosphäre, vorzugsweise im Stickstoffstrom, erfolgt; i) die erreichte mittlere Teilchengröße des mikroverkapselten Ammoniumpolyphosphates als Flammschutzmittel zwischen
0,01 und 0,1 mm, vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,06 mm, beträgt; und k) der Anteil des Polyisocyanurats im Flammschutzmittel 2 bis etwa 15Ma.-% beträgt.
Schließlich betrifft die Erfindung auch die Verwendung des vorbeschriebenen Mittels zur flammwidrigen Einstellung von Polyurethanen bzw. Polyurethanschäumen, wobei der Gehalt des Mittels im Polyurethanschaum etwa 5,bis25Ma.-%, bezogen auf die Menge der Polyolkomponente des Polyurethans, beträgt.
Das Aufbringen der Polyisocyanurate auf die Ammoniumpolyphosphat-Teilchen kann in Lösungsmitteln auf Basis aromatischer, aliphatischer oder cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffe oder in aliphatischen, aromatischen oder gemischtaliphatischen/ aromatischen Ketonen unter Rühren der Ammoniumpolyphosphat/Polyisocyanat-Suspension erfolgen, wobei die katalysierte Trimerisationsreaktion unter Erwärmen durchgeführt wird.
Durch die erfindungsgemäße Umhüllung der Ammoniumpolyphosphat-Teilchen mit einem Polyisocyanurat wird die Löslichkeit des Ammoniumpolyphosphates in Wasser erheblich herabgesetzt, was sich günstig auswirkt, z. B. beim Einsatz eines derartig vorbehandelten Ammoniumpolyphosphates als Flammschutzmittel in Polyurethanschäumen.
Die Polyisocyanurate zeichnen sich als Beschichtungsmaterial für Ammoniumpolyphosphat gegenüber den bekannten Umhüllungsharzen Phenol/Formaldehyd-Harz und Epoxidharz durch eine höhere Verringerung der Wasserlöslichkeit und gegenüber den Melamin/Formaldehyd-Harzen und den Phenol/Formaldehyd-Harzen dadurch aus, daß sie keinen Formaldehyd freisetzen können.
Die erfindungsgemäßen Mittel, deren Herstellung und Vorteile werden in den nachfolgenden Beispielen erläutert. Zur Durchführung der in den Beispielen dargelegten Versuche wurden im Handel erhältliche Ammoniumpolyphosphate sowie verschiedene, ebenfalls handelsübliche Polyisocyanate eingesetzt. Im einzelnen handelt es sich hierbei um folgende Produkte:
1. ®Exolit 422, Hoechst Aktiengesellschaft, Frankfurt (Main).
Es handelt sich um ein feinkörniges, in Wasser schwer lösliches Ammoniumpolyphosphat, Wobei der Kondensationsgrad η ~ 700 ist.
2. ®Caradate 30, Deutsche Shell Chemie GmbH, Frankfurt (Main).
Es handelt sich um ein Gemisch verschiedener aromatischer Di- und Triisocyanate mit 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat als Hauptkomponente. Das Produkt ist eine Flüssigkeit von tiefbrauner bis schwarzer Farbe. Der Isocyanatgehalt liegt bei 30,2% NCO. Die Dichte (bei 230C) beträgt 1,22-1,24g/ml, die Viskosität (bei 250C) 160-24OmPa s.
3. ®Desmodur T 80, Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen. Es handelt sich um ein Isomerengemisch eines aromatischen Diisocyanates mit 80 Ma.-% 2,4-Toluoldiisocyanat und 20 Ma.-% 2,6-Toluoldiisocyanat. Das Produkt ist eine farblose Flüssigkeit, der Isocyanatgehalt liegt bei etwa 48% NCO. Die Dichte (bei 250C) beträgt ca. 1,2g/ml.
4. Isophorondiisocyanat O-lsocyanatomethyl-S^^-trimethylcyclohexylisocyanat), Chemische Werke Hüls Aktiengesellschaft, Mari.
Es handelt sich um ein flüssiges, farbloses Produkt mit einem Isocyanatgehalt von 37,5-37,8% NCO. Die Dichte (bei 200C) beträgt 1,058-1,064g/ml, die Viskosität (bei 20°C) 15mPa · s.
Ausführungsbeispiele '
In einer Rührapparatur aus Glas wurden in 1000 ml Aceton 250g ®Exolit 422 suspendiert; dann wurde eine Lösung von 15,0g® Caradate 30 in 100 ml Aceton eingetropft. Anschließend wurde die Suspension zum schwachen Sieden erhitzt und tropfenweise mit einer Lösung von 0,3g ®Dabco TMR (Trimerisierungskatalysator der Firma Katalysatorenwerke Houdry-Hüls GmbH, Mari) in 50 ml Aceton versetzt. Nach einer Nachrührzeitvon 2 Stunden wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Der erhaltene Filterkuchen wurde bei 1000C im Stickstoffstrom getrocknet.
Es wurden 252 g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyauratanteil von 5,4 Ma.-% erhalten.
Zur Bestimmung der wasserlöslichen Anteile wurden 10g des hergestellten Produktes in 100 ml Wasser suspendiert und die Suspension 20 min bei 25°C bzw. bei 6O0C gerührt. Anschließend wurde der im Wasser ungelöste Anteil des Produktes innerhalb von 40 Minuten durch Zentrifugieren sedimentiert. Von der überstehenden klaren Lösung wurden 5,0 ml in eine zuvor gewogene Aluminiumschale pipettiert und bei 12O0C im Trockenschrank eingedampft. Aus der Menge des Verdampfungsrückstandes wurde der wasserlösliche Anteil berechnet. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt.
- 4 - ^<*o 3 ι υ
Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 3Og®Caradate 30 in 100 ml Aceton eingesetzt wurde. Als Trimerisierungskatalysator wurden 0,6g®Dabco TMR, gelöst in 50 ml Aceton, eingetropft.
Es wurden 268g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 9,8 Ma.-% erhalten.
Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 0,75 g ®Dabco TMR in 50 ml Aceton eingetropft wurde. Es wurden 254g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 5,7 Ma.-% erhalten. Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 2 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 1,5g ®Dabco TMR in 50 ml Aceton eingetropft wurde. Es wurden 270g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 10,9 Ma.-% erhalten. Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 1 aufgeführt.
In einer Rührapparatur aus Glas wurden 250g ®Exolit 422 in 400ml Xylol suspendiert; dann wurden eine Lösung von 25g ®DesmodurT8Qin 10OmIiXyIoI und eineLösung von 0,25g ®DMP-30 [2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol, Trimerisierungskatalysator der Firma Röhm und Haas GmbH, Frankfurt (Main)] in 50ml Xylol zugegeben. Anschließend wurde die Suspension zum schwachen Sieden erhitzt. Nach einer Nachkühlzeit von 2 Stunden wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Der erhaltene Filterkuchen wurde bei 100°Cim Stickstoffstrom getrocknet. Es wurden 267 g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 6,8 Ma.-% erhalten. Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 5 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 1,25 g®DMP-30 in 50 ml Xylol eingesetzt wurde. Es wurden 272g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 8,3 Ma.-% erhalten. Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 5 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 25 g Isophorondiisocyanatin 10OmIXyIoI eingesetzt wurde. Es wurden 260g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 5,9Ma.-% erhalten. Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 5 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 25 g Isophorondiisocyanatin 10OmIXyIoI und eine Lösung von 1,25®DMR-30in 50 ml Xylol eingesetzt wurden. Es wurden 275 g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 7,7 Ma.-% erhalten
Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 2 aufgeführt.
In einer Glasapparatur wurden 250g ®Exolit 422 in 400ml Aceton suspendiert; dann wurden eine Lösung von 25g®Caradate in 100ml Aceton und eine Lösung von 0,125g ®DMP-30 [2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol, Trimerisierungskatalysator der Firma Röhm und Haas GmbH, Frankfurt (Main)] in 50ml Aceton zugegeben. Anschließend wurde die Suspension zum schwachen Sieden erhitzt und 3,5 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Die weitere Aufarbeitung erfolgte analog Beispiel Es wurden 251 g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 3,9 Ma.-% erhalten. Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 9 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 0,25g ®DMP-30 in 50ml Aceton eingesetzt wurde. Es wurden 257g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 5,1 Ma.-% erhalten. Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 9 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 0,5g®DMP-30 in 50 ml Aceton eingesetzt wurde. Es wurden 254g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 6,5 Ma.-% erhalten. Die ecmittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 9 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 1,25g ®DMP-30 in 50 ml Aceton eingesetzt wurde. Es wurden 266g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 7,2 Ma.-% erhalten. Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Es wurde analog Beispiel 9 verfahren, wobei jedoch eine Lösung von 2,5 g®DMP-30 in 50 ml Aceton eingesetzt wurde. Es wurden 268g beschichtetes Ammoniumpolyphosphat mit einem Polyisocyanuratanteil von 9,2 Ma.-% erhalten. Die ermittelten Werte für die wasserlöslichen Anteile sind in Tabelle 3 aufgeführt.
| Tabelle 1 | Gehaltan Poly- isocyanurat^/o) | bei25°C | Wasserlösliche Anteile (%) Veränderung bei60°C | -5- 246 310 |
| Produkt | 5,4 9,8 5,7 10,9 | 5,7 3,1 2,6 1,8 | -30 17,8 -62 9,3 -68 14,2 -78 .5,6 | Veränderung |
| Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 | — | 8,2 | — 62 | -71 -85 -77 -91 |
| ®Exolit42211 | — | |||
| 1) Zum Vergleich wurden die Werte fürdie unbeschichtete Handelsware (®Exolit 422, Hoechst Aktiengesellschaft, Frankfurt [Main]) aufgeführt. Tabelle 2 |
Produkt
• "~\ · . Wasserlösliche Anteile (%)
Polyisocyanat Katalysator- . Gehalt an PolyKonzentration21 isocyanurat bei25°C Veränderung bei 600C Veränderung
| Beispiel 5 | ®DesmodurT80 | 1 | 6,8 | 4,8 | -41 | 13,5 | -78 |
| Beispiel 6 | ®DesmodurT80 | .5 | 8,3 | 2,3 | -72 | 8,2 | -87 |
| Beispiel 7 | Isophorondiiso- | 1 | 5,9 | . 5,6 | -32 | 16,9 | . -72 |
| cyanat | |||||||
| Beispiele | Isophorondiiso- | 5 | 7,7 | 3,9 | -52 | 10,6 | -83 |
| cyanat | |||||||
| ®Exolit4221) | 8,2 | — | . 62 | — |
1) Zum Vergleich wurden die Werte für die unbeschichtete Handelsware (®Exolit 422, Hoechst Aktiengesellschaft, Frankfurt [Main]) aufgeführt.
2) Diese Angaben beziehen sich auf das Verhältnis von Trimerisationskatalysator zur Menge an Polyisocyanat.
| Produkt | Katalysator- Konzentration21 | Gehalt an PoIy- isocyanurat | bei 25 0C | Wasserlösliche Anteile (%) Veränderung bei 60 0C | 20,3 12,7 8,0 3,2 1,8 | Veränderung |
| Beispiel 9 Beispiel 10 Beispiel 11 Beispiel 12 Beispiel 13 | 0,5 1,0 2,0 5,0 10,0 | 3,9 5,1 6,5 7,2 9,2 | 5,7 4,3 2,3 1,7 0,4 | -30 -48 -72 -79 -95 | 62 | -67 -79 -87 -95 -97 |
| ®Exolit42211 | 8,2 | — | — |
1) Zum Vergleich wurden die Werte für die unbeschichtete Handelsware (""Exolit 422, Hoechst Aktiengesellschaft, Frankfurt [Main]) aufgeführt.
2) Diese Angaben beziehen sich auf das Verhältnis Trimerisationskatalysator zur Menge an Polyisocyanat.
Die Werte aus Tabellen 1-3 lassen erkennen, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Modifizierungsmittel der Gehalt an wasserlöslichen Anteilen erheblich gesenkt werden kann (bei25°Cum bis zu 95%, bei 6O0C um bis zu 97%).
Claims (16)
- Erfindungsanspruch: -1. Flammschutzmittel auf der Basis von freifließendem, pulverförmigem Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formelin welcher η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhältnis von m zu η etwa 1 beträgt, gekennzeichnet dadurch, daß es ausa) etwa 75 bis 99,5 Ma.-% Ammoniumpolyphosphat undb) etwa 0,5 bis 25 Ma.-% eines Reaktionsproduktes aus einem Polyisocyanat mit einem Trimerisierungskatalysator, wobei das Polyisocyanurat die einzelnen Ammoniumpolyphosphatteilchen umhüllt,besteht.
- 2. Mittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß es eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,01 bis 0,1 mm besitzt.
- 3. Mittel nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von 450 bis 800 ist
- 4. Mittel nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Anteil des Polyisocyanurats 2 bis etwa 15Ma.-% beträgt.
- 5. Mittel nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Polyisocyanurat ein Reaktionsprodukt ist, welches durch katalytische Trimerisierung eines Polyisocyanates entsteht.
- 6. Verfahren zur Herstellung eines Flammschutzmittels nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man eine Suspension, welche aus einem Verdünnungsmittel und aus freifließen.dem, pulverförmigem Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen FormelH(n - m) + 2(NH4)mPnO3n + ιin welcher η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhältnis von m zu η etwa 1 beträgt, sowie aus einem Polyisocyanat und aus einem Trimerisierungskatalysator besteht, während 0,5 bis 5 Stunden unter Rühren auf Temperaturen zwischen 30 bis 200 °C hält und anschließend abkühlt, filtriert und das nunmehr mit einem Polyisocyanurat mikroverkapselte Ammoniumpolyphosphat trocknet.
- 7. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß man die Suspension aus Verdünnungsmittel und Ammoniumpolyphosphat vorlegt und dieser Suspension Lösungen des Polyisocyanates und anschließend des Trimerisiemngskatalysators in dem Verdünnungsmittel langsam zugibt.
- 8. Verfahren nach einem der Punkte 6 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß in der allgemeinen Formel des Ammoniumpolyphosphates η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von 450 bis 800 ist.
- 9. Verfahren nach einem der Punkte 6 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß als Verdünnungsmittel Lösemittel auf Basis aromatischer, aliphatischer oder cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffe sowie aliphatischen aromatischer und gemischtaliphatiseher/aromatischer Ketone, vorzugsweise Aceton, eingesetzt werden.
- 10. Verfahren nach einem der Punkte 6 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß als Polyisocyanat handelsübliche aromatische oder aliphatische Di- und Polyisocyanate, vorzugsweise technisches 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), eingesetzt werden.
- 11. Verfahren nach einem der Punkte 6 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß als Beschleuniger für die Trimerisierungsreaktion handelsübliche Trimerisierungskatalysatoren, vorzugsweise 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol, eingesetzt werden;
- 12. Verfahren nach einem der Punkte 6 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß in der Suspension ein Verhältnis von Ammoniumpo lyphosphat:Verdünnungsmittel:Polyisocyanat:Trirnerisierungskatalysatorwie 1:1,5-2,5:0,05-0,25:0,00025-0,025, vorzugsweise wie 1:2:0,1:0,005 eingehalten wird.
- 13. Verfahren nach einem der Punkte 6 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktionszeit 1 bis 3 Stunden bei Temperaturen zwischen 50 bis 150°C beträgt.
- 14. Verfahren nach einem der Punktes bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Trocknung bei Temperaturen zwischen 80 bis 150°C in Inertgasatmosphäre, vorzugsweise im Stickstoffstrom, erfolgt.
- 15. Verfahren nach einem der Punkte 6 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die erreichte mittlere Teilchengröße des mikroverkapselten Ammoniumpolyphosphates als Flammschutzmittel zwischen 0,01 und 0,1 mm, vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,06mm, beträgt.
- 16. Verfahren nach einem der Punkte 6 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß der Anteil des Polyisocyanurats im Flammschutzmittel 2 bis etwa 15Ma.-% beträgt.
Applications Claiming Priority (1)
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| DE3438095 | 1984-10-18 |
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ID=6248130
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD85281751A DD246310A5 (de) | 1984-10-18 | 1985-10-15 | Hydrolysestabiles flammschutzmittel auf der basis von ammoniumpolyphosphat |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| DD (1) | DD246310A5 (de) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO1999000323A1 (en) | 1997-06-26 | 1999-01-07 | Chisso Corporation | Thermoplastic-coated ammonium polyphosphate and process for the preparation thereof |
-
1985
- 1985-10-15 DD DD85281751A patent/DD246310A5/de not_active IP Right Cessation
- 1985-10-18 JP JP60231449A patent/JPS61101514A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS61101514A (ja) | 1986-05-20 |
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