IT8323088A1 - Particelle di stirene polimero espandibili e procedimento per la loro produzione - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo
PARTICELLE DI STIRENE POLIMERO ESPANDIBILI E PROCEDIMENTO PER LA LORO PRODUZIONE"
R I A S S U N T O
Viene fornita una particella di stirene polimero espandibile dalla quale si possono produrre articoli espansi stampati che mostrano caratteristiche di infiammabilit? ridotta. La particella di stirene polimero espandibile contiene un agente poroforo, una quantit? minore di bis(allil etere) di tetrabromobisfenolo A ed una quantit? minore di dibrometildibromocicloesano. Gli additivi possono essere incorporati durante l'impregnazione con l'agente poroforo o mediante miscelazione con le particelle espandibili dopo l'impregnazione.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda particelle di stirene polimero espandibili come particelle di polistirolo espandibile. Pi? particolarmente la presente invenzione riguarda tali particelle espandibili aventi utilit? aumentata nella fabbricazione di articoli espansi per il fatto che tali articoli espansi mostrano caratteristiche di infiammabilit? ridotta.
Le particelle di stirene polimero espandibili e gli articoli prodotti da tali particelle sono ben noti nella tecnica. Tali articoli includono pannelli edilizi isolati, oggetti da mostra decorativi, novit?, materiali da imbottitura, dispositivi di galleggiamento, contenitori per bevande calde o fredde, cassette o scatole di raffreddamento o per ghiaccio portatili e cos? via. Le caratteristiche principali utilitarie di tali articoli espansi sono il loro peso leggero e le buone qualit? di isolamento termico.
Le particelle polimere espandibili vengono generalmente preparate impregnando le particelle con una quantit? dall1% al 20% in peso di un opportuno agente di espansione o poroforo quale pentano. Nel produrre gli articoli espansi, le particelle o perle impregnate vengono dapprima sottoposte ad una fase di preespansione in cui le perle vengono riscaldate con vapore in uno spazio non limitato per produrre un preespanso avente una densit? relativamente bassa. Le perle preespanse vengono quindi poste nello stampo confinato desiderato e l'espansione finale viene realizzata con l'ulteriore introduzione di vapore seguita dal raffreddamento e dalla estrazione dell'articolo stampato.
Un prereq?isito per l'uso degli articoli espansi in certe applicazioni ? che tali articoli espansi devono mostrare un'infiammabilit? ridotta. Ci? sarebbe particolarmente vero per gli articoli espansi o pannelli impiegati nelle costruzioni edilizie. Mentre la tecnica precedente descrive un certo numero di additivi che possono essere impiegati per ridurre le caratteristiche di infiammabilit? degli articoli espansi, rimane molto spazio per ulteriori miglioramenti.
E' stato ora trovato che articoli espansi finiti aventi caratteristiche di infiammabilit? ridotta vengono ottenuti da particelle di stirene polimero espandibili aventi incorporato in esse in agente poroforo, una quantit? minore di bis (allil etere) di tetrabromobisfenolo A ed una quantit? minore di dibromoetildibromocicloesana. E' stato trovato che nel ridurre le caratteristiche di infiammabilit? degli articoli espansi finiti, la combinazione dei due additivi indicati mostra un effetto sinergistico; la riduzione nelle caratteristiche di infiammabilit? usando la combinazione dei due additivi ? maggiore degli effetti additivi previsti teorici dei due.
Ad un bollitore equipaggiato con un agitatore vengono caricate 100 parti in peso di acqua, 2 parti in peso di fosfato tricalcico, 0,05 parti in peso di sodio dodecilbenzene solfonato, 100 parti in peso di perle di polistirolo aventi un diametro di perla di circa 1 mm, ed 8,0 parti in peso di n-pentano. Negli esempi che seguono, gli additivi riduttori di infiammabilit? della presente invenzione vengono anch'essi caricati a questo punto nelle quantit? indicate.
Il bollitore viene riscaldato ad una temperatura di 102-110?C e mantenuto entro questa gamma di temperatura per 7-10 ore con agitazione. Il bollitore viene quindi raffreddato a temperatura ambiente, il contenuto viene acidificato con acido nitrico, le perle vengono separate dal mezzo acquoso, lavate con acqua ed essiccate in aria a temperatura ambiente.
Per la preespansione, le perle vengono poste in un bollitore equipaggiato con agitatori e mezzi per far passare il vapore attraverso le perle. Preespansi vengono formati facendo passare vapore ad una pressione di 34 kPa attraverso le perle per circa 2 minuti. Le particelle di preespanso hanno un diametro di circa 5 mm.
Per provare le qualit? e le caratteristiche dell'articolo espanso stampato finito, si impiega uno stampa di prova da 15 cm x 30 cm x 15 cm. Lo stampo viene incamiciato per permettere l'iniezione di vapore nel contenuto dello stampo. Lo stampo viene parzialmente riempito con preespansi, viene chiuso ed il vapore viene fatto passare attraverso lo stampo a 104DC per circa 18-2D secondi. L'articolo stampato viene quindi lasciato raffreddare finch? ? atto ad essere estratto dallo stampo.
Campioni degli articoli espansi stampati vengono preparati usando la procedura di cui sopra, con e senza 1'incorporamento degli additivi riduttori di infiammabilit? della presente invenzione. I seguenti esempi illustrano i risultati comparativi ottenuti.
ESEMPI
Per misurare le caratteristiche di infiammabilit? degli articoli espansi stampati finiti, usando una tela calda, una striscia di prova viene tagliata dal blocco stampato preparato come descritto sopra. La striscia di prova misura 23 cm x 10 cm x 1,3 cm. La striscia di prova viene sospesa verticalmente con la sua dimensione maggiore nella posizione verticale. Una fiamma di gas lunga approssimativamente 1,3 cm viene diretta contro la striscia di prova approssimativamente a 2,5 cm al di sopra della sua base. La fiamma a gas viene diretta contro la striscia di prova finch? il materiale si accende e la fiamma di gas viene quindi rimossa. Si misurano la dimensione verticale (altezza) ed orizzontale (larghezza) della area combusta e la combinazione di queste due misurazioni viene usata per stabilire un valore di combustione in conformit? con la Tabella 1, il valore 1 essendo eccellente e il valore 4 insufficiente.
no biancastro avente un peso molecolare di 623,9, un tenore in bromo del 51,2% in peso ed un punto di fusione di 110-120?C. Il dibromoetildibromocicloesano impiegato ? una polvere cristallina bianca avente un peso molecolare di 428, un tenore in bromo del 74% in peso ed un punto di fusione di 65-80?C.
La Tabella 2 riporta le caratteristiche di infiammabilit? degli articoli di polistirolo espanso stampato contenenti gli additivi riduttori di infiammabilit? della presente invenzione in confronto con gli articoli di polistirolo espanso stampata che non contengono additivi. In ciascun caso il contenu to dell'additivo ? espresso come percentuale in peso di polistirolo.
Il confronto dei risultati degli Esempi 2 e 3 con i risultati degli Esempi 4 e 5 illustra chiaramente l'effetto sinergistico degli additivi riduttori di infiammabilit? della presente invenzione.
Le caratteristiche di infiammabilit? migliorate delle particelle di stirene polimero espandibili discusse in questa relazione vengono realizzate incorporando soltanto quantit? minori di bis(allil etere) di tetrabromobisfenolo A e di dibromoetildibromocicloesano nelle particelle di stirene polimero. Particelle di stirene polimero espandibili contenenti da circa 0,1% a circa 0,5% di bis(allil etere) di tetrabromobisfenolo A e da circa 0,5% a circa 2,5% di dibromoetildibromocicloesano entrambe in peso di stirene polimero sono particolarmente utili. In conformit? con la forma di realizzazione preferita della presente invenzi?ne, gli additivi vengono preferibilmente incorporati nelle particelle di stirene polimero durante 1'incorporamento dell'agente poroforo. Tuttavia risultati vantaggiosi vengono anche realizzati mediante la miscelazione esterna degli additivi con le particelle di stirene polimero espandibili dopo aver dapprima incorporato l'agente poroforo. Ci? pu? essere effettuato mediante barilatura delle particelle di stirene polimero espandibili essiccate con la quantit? desiderata degli additivi.
La presente invenzione ? stata descritta in questa relazione con particolare riguardo a particelle di polistirolo espandibili aventi incorporata in esse una quantit? minore degli additivi.!della presente invenzione. Nella sua applicabilit?, la presente invenzione non ? limitata al polistirolo poich? si possono impiegare altri polimeri vinil aromatici. Questi includono polimeri derivati da tali monomeri vinil aromatici come viniltoluene, isopropilstirene, alfa-metilstirene, clorostirene, t?rz-butilstirene, nonch? copolimeri di monomeri vinil aromatici e butadiene, alchil acrilati, acrilonitrile e cosi via. Come usata in questa descrizione e nelle rivendicazioni l'espressione parti
Claims (6)
1. Particella di stirene polimero espandibile avente incorporata in essa una quantit? da circa 0,1??a circa 0,5% in peso di bis(allil etere) di tetrabromobisfenolo A e da circa 0,5 % a circa 2,5% in peso di dibromoetildibromocicloesano, tutte le percentuali essendo basate sul peso dello stirene polimero.
2. Particella secondo la rivendicazione 1 in cui lo stirene polimero ? polistirolo.
3. Particella della rivendicazione 2 in cui l'agente poroforo ? pentano.
4. In un procedimento per produrre una particella di stirene polimero espandibile in cui una particella di stirene polimero viene impregnata con un agente poroforo e la particella di stirene polimero espandibile risultante viene recuperata, il perfezionamento che comprende il fatto di impregnare la particella di stirene polimero con una quantit? da circa 0,1% a circa 0,5% in peso di bis(allil etere) di tetrabromobisfenolo A e da circa 0,5? a circa 2,5?? in peso di dibromoeti?dibromocicloesano, tutte le percentuali essendo basate sul peso dello stirene polimero, durante l'impregnazione di detto polimero con detto agente poroforo.
5. Procedimento secondo la rivendicazione A in cui lo stirene polimero ? polistirolo.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 5 in cui l'agente poroforo ? pentano.
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