PL231626B1 - Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący - Google Patents
Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizującyInfo
- Publication number
- PL231626B1 PL231626B1 PL416116A PL41611616A PL231626B1 PL 231626 B1 PL231626 B1 PL 231626B1 PL 416116 A PL416116 A PL 416116A PL 41611616 A PL41611616 A PL 41611616A PL 231626 B1 PL231626 B1 PL 231626B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- weight
- flux
- rubber
- polymer matrix
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący, która zawiera matrycę polimerową w postaci kauczuku chloroprenowego, fazę rozproszoną składającą się z napełniacza mineralnego w postaci kaolinu, kaolinu kalcynowanego, miki, talku, haloizytu bądź wollastonitu oraz z topnika w postaci szkliwa niskotopliwego, otrzymanego z zespołu tlenków wybranych spośród tlenków sodu, baru, cynku, glinu, krzemu, boru, potasu, wapnia, litu, cyrkonu i magnezu lub w postaci tlenku boru (III), zawierająca nadto zespół sieciujący zawierający siarkę, przyspieszacz oraz aktywatory wulkanizacji. Napełniacz i topnik stosuje się w mieszance w postaci cząstek o rozmiarach 0,1 - 75 µm. Mieszanka charakteryzuje się tym, że matryca polimerowa zawiera kauczuk chloroprenowy, przy czym napełniacz mineralny zawiera w ilości 100 - 400 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, zaś topnik w ilości 75 - 225 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący o właściwościach izolacji elektrycznej, mechanicznej, akustycznej, chemicznej i termicznej, przeznaczony na osłony przewodów elektrycznych i światłowodów, na uszczelki, elementy powłokowe i osłonowe oraz do produkcji elementów stosowanych w miejscach szczególnie narażonych na wystąpienie pożaru.
Znane są silikonowe kompozyty ceramizujące składające się z silikonowej matrycy tworzącej fazę ciągłą oraz zespołu napełniaczy mineralnych (wzmacniających, niewzmacniających, topników, włókien) tworzących fazę rozproszoną. Jako matrycę silikonową stosuje się w tych kompozytach polimery krzemoorganiczne. Takie kompozyty ujawniono między innymi w czasopismach: ACS Applied Materials & Interphases vol. 3 (2011) s. 869, Journal of Material Science vol. 40 (2005) s. 5741, Polymer Degradation and Stability vol. 94 (2009) s. 465, vol. 95 (2010) s. 1911, vol. 96 (2011) s. 1562 i vol. 98 (2013) s. 2021, oraz w opisach zgłoszeń patentowych: CN 101430954 A, GB 2460512 A, GB 2460513 A, WO 2009054995 A1, FR 2899905 A.
Znane są także kompozyty ceramizujące, w których w matrycy polimerowej dominuje kopolimer etylenu i octanu winylu (czasopismo Royal Society of Chemistry Advances vol. 5 (2015) s. 51248), polietylen (czasopismo Advanced Composites Letters vol. 19 (2010) s. 175 oraz poli(octanu-winylu): (czasopismo Express Polymer Letters vol. 4 (2010) s. 79).
W czasopiśmie Journal of Materials Science and Chemical Engineering vol. 1 (2013) s. 43, w opisie patentowym US 7271341 B2 i opisie zgłoszenia patentowego US 2006040114 A1 ujawniono silikonowe kompozyty ceramizujące zawierające dodatek włókien wzmacniających poliamidowych, bazaltowych, ceramicznych oraz szklanych.
Z opisu patentowego P L402812 jest znana mieszanka na kompozyt ceramizujący, zawierająca matrycę polimerową w postaci kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego, fazę rozproszoną w ilości 100-600 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, w której napełniacz wzmacniający stanowi krzemionka strąceniowa użyta w ilości 25-50% masy fazy rozproszonej, napełniacz mineralny stanowi wollastonit użyty w ilości 25-50% ogólnej masy fazy rozproszonej, topnik stanowi szkliwo niskotopliwe otrzymane z zespołu tlenków wybranych spośród tlenków sodu, baru, cynku, glinu, krzemu, boru, potasu, wapnia, litu, cyrkonu i magnezu, o temperaturze mięknięcia 300-800°C użyte w ilości 30-50% ogólnej masy napełniaczy, a nadto substancję sieciującą w postaci nadtlenku dikumylu o czystości 98% w ilości 0,5-5 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku. Napełniacze i topnik stosuje się w postaci cząstek o rozmiarach 0,1-75 gm.
Z opisu zgłoszenia patentowego P.L411011 jest znana mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujący, zawierająca matrycę polimerową w postaci kauczuku metylo-winylosilikonowego, fazę rozproszoną zawierającą napełniacz wzmacniający w postaci krzemionki użytej w ilości 10-50 części wagowych na części wagowych kauczuku, napełniacz mineralny w postaci wollastonitu użytego w ilości 10-100 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku i topnik w postaci szkliwa niskotopliwego otrzymanego z zespołu tlenków wybranych spośród tlenków sodu, baru, cynku, glinu, krzemu, boru, potasu, wapnia, litu, cyrkonu i magnezu, o temperaturze mięknięcia 300-800°C, użytego w ilości 10-40 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, a nadto substancję sieciującą w postaci nadtlenku 2,4-dichlorobenzoilu w ilości 0,1-5 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku oraz włókno wzmacniające w postaci włókna węglowego o średnicy 0,5-30 gm i długości 100-5000 gm, w ilości 0,1-25 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku. Napełniacze i topnik stosuje się w postaci cząstek o rozmiarach 0,1-75 gm.
W opisie zgłoszenia patentowego PL411817 ujawniono mieszankę na kompozyt ceramizujący, zawierającą matrycę polimerową w postaci kauczuku butadienowo-styrenowego, fazę rozproszoną, w skład której wchodzą napełniacz wzmacniający w postaci krzemionki, napełniacz mineralny w postaci miki, wollastonitu, kaolinu, kaolinu kalcynowanego, talku lub haloizytu i topnik w postaci szkliwa niskotopliwego otrzymanego z zespołu tlenków wybranych spośród tlenków sodu, baru, cynku, glinu, krzemu, boru, potasu, wapnia, litu, ołowiu, cyrkonu i magnezu, o temperaturze mięknięcia 300-800°C, oraz zespół sieciujący. Mieszanka ta na 100 części wagowych kauczuku zawiera 10-75 części wagowych krzemionki, 100-400 części wagowych napełniacza mineralnego, 75-225 części wagowych topnika, zaś zespół sieciujący mieszanki 30 zawiera na 100 części wagowych kauczuku 0,1-10 części wagowych siarki, 0,1 -10 części wagowych przyspieszacza, 1-20 części wagowych aktywatorów wulkanizacji. Napełniacze i topnik stosuje się w postaci cząstek o rozmiarach 0,1-75 gm.
PL 231 626 B1
Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący, zawierająca matrycę polimerową, fazę rozproszoną składającą się z napełniacza mineralnego w postaci kaolinu, kaolinu kalcynowanego, miki, talku, haloizytu bądź wollastonitu oraz z topnika w postaci szkliwa niskotopliwego otrzymanego z zespołu tlenków wybranych spośród tlenków sodu, baru, cynku, glinu, krzemu, boru, potasu, wapnia, litu, cyrkonu i magnezu, o temperaturze mięknięcia 300-800oC, zawierająca nadto zespół sieciujący zawierający na 100 części wagowych matrycy polimerowej 0,1-10 części wagowych siarki, 0,1-10 części wagowych przyspieszacza oraz 1-20 części wagowych aktywatorów wulkanizacji, w której napełniacz i topnik stosuje się w postaci cząstek o rozmiarach 0,1-75 μm, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako matrycę polimerową zawiera kauczuk chloroprenowy, przy czym napełniacza mineralnego zawiera 100-400 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, zaś topnika 75225 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący, zawierająca matrycę polimerową, fazę rozproszoną składającą się z napełniacza mineralnego w postaci kaolinu, kaolinu kalcynowanego, miki, talku, haloizytu bądź wollastonitu oraz z topnika, zawierająca nadto zespół sieciujący zawierający na 100 części wagowych matrycy polimerowej 0,1-10 części wagowych siarki, 0,1-10 części wagowych przyspieszacza oraz 1 -20 części wagowych aktywatorów wulkanizacji, w której napełniacz i topnik stosuje się w postaci 20 cząstek o rozmiarach 0,1-75 μm, według wynalazku charakteryzuje się także tym, że jako matrycę polimerową zawiera kauczuk chloroprenowy, jako topnik zawiera tlenek boru (III) o temperaturze topnienia 450°C, przy czym napełniacz mineralny zawiera w ilości 100-400 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, zaś topnik w ilości 75-225 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Dzięki zastosowaniu kauczuku chloroprenowego uzyskuje się materiał, który dodatkowo potęguje efekt niepalności kompozytów ceramizujących znacząco zwiększając odporność na działanie ognia i/lub wysokich temperatur. Zastosowanie tego polimeru powoduje także znaczącą poprawę właściwości mechanicznych otrzymanej fazy ceramicznej, co dodatkowo wzmacnia odporność na działanie ognia i/lub wysokich temperatur. Nadto znaczny udział fazy rozproszonej w mieszance według wynalazku umożliwia uzyskanie jednorodnej i nieprzepuszczalnej warstwy ceramicznej powstałej w czasie występowania pożaru.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d y
Przygotowano mieszanki zawierające w częściach wagowych:
- kauczuk chloroprenowy,
- topnik w postaci tlenku boru (III) o temperaturze topnienia
450°C bądź szkliwa niskotopliwego o temperaturze mięknienia
515°C i o składzie w procentach wagowych:
27,1% Na2O · 6,8% CaO · 1,7% AbO3 · 64,4% SiCb, o średnicy cząstek < 63 μm,
- napełniacz funkcjonalny w postaci kaolinu kalcynowanego
- o powierzchni właściwej 8,5 m2/g, miki o powierzchni
- właściwej 5,5 m2/g lub wollastonitu o powierzchni właściwej m2/g,
- przyspieszacz wulkanizacji w postaci Sulfenamidu
- N-cykloheksylo-2-benzotiazolu
- aktywator wulkanizacji w postaci stearyny - aktywator wulkanizacji w postaci tlenku cynku
- o powierzchni właściwej 4 m2/g
- siarka
Mieszanki zwulkanizowano w 160°C w czasie 10, 15 lub 25 minut w zależności od zastosowanego napełniacza. W przypadku mieszanek napełnionych kaolinem kalcynowanym wulkanizacja trwała 10 minut, w przypadku mieszanek napełnionych miką 15 minut, natomiast w przypadku mieszanek napełnionych wollastonitem 25 minut.
W poniższej tablicy podano właściwości mechaniczne kompozytów otrzymanych z powyższych mieszanek, przed obróbką cieplną, siłę potrzebną do rozkruszania tych kompozytów po obróbce termicznej oraz wyniki kalorymetrii stożkowej tych kompozytów.
- 100 części,
- 105 części,
- 145 części,
- 2 części,
- 1 część,
- 5 części,
- 2 części.
PL 231 626 Β1
Tablica
| Skład próbek [w częściach wagowych] | |||||
| Kauczuk Chloroprenowy | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Tlenek boru (III) | 105 | 105 | 105 | 105 | - |
| Szkliwo niskotopliwe | - | - | - | 105 | |
| Baryt | - | - | - | 195 | |
| Kaolin kalcynowany | 195 | - | - | - | |
| Mika | - | 195 | - | - | 195 |
| Wollastonit | - | - | 195 | - | - |
| CBS | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Stearyna | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Tlenek cynku | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Siarka | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Właściwości mechaniczne kompozytów przed obróbką cieplną | |||||
| Twardość [°ShA] | 97,4+0,4 | 96,8+0,7 | 89,4+0,4 | 91,5+3,0 | 95,0+0,5 |
| Twardość [°ShD] | 27,2+0,1 | 27,2+0,1 | 27,1+0,1 | 27,1+0,1 | 27,1+0,1 |
| Naprężenie przy zerwaniu [MPa] | 11,2+0,4 | 8,7+0,2 | 6,2+0,2 | 6,9+0,2 | 8,5+0,1 |
| Wydłużenie przy zerwaniu [%] | 36+3 | 41+6 | 74+2 | 83+9 | 42+4 |
| Siła potrzebna do rozkruszania kompozytów po obróbce termicznej | |||||
| Próbki umieszczone na 20 minut w temperaturze 600°C [N] | 103+61 | 66+40 | 82+12 | 30+9 | 61,0 |
| Próbki umieszczone na 20 minut w temperaturze 800°C [N] | 453+211 | 102+23 | 199+82 | 49+28 | 28,7 |
| Próbki umieszczone na 20 minut w temperaturze 1000°C [N] | 648+124 | 165+71 | 725+152 | 107+71 | 67,5 |
| Próbki powolnie ogrzewane od temperatury pokojowej do 950°C w czasie 2 godzin [N] | 982+152 | 1713+334 | 1355+628 | - | 343,2 |
PL 231 626 Β1 cd. T a b I i c y
| Kalorymetria stożkowa | |||||
| HRR [kW/m] (czas do osiągnięcia piku [s]) | 11,49 (200) | 10,77 (165) | 8,71 (220) | -0,77 (140) | - |
| EHC |MJ/kg] (czas do osiągnięcia piku [s]> | 11,10 (220) | 6,48 (165) | 11,23 (245) | -0,23 (140) | - |
| MLR [g/s] (czas do osiągnięcia piku [s]) | 0455 (130) | 0,118 (105) | 0,134 (110) | 0,072 (80) | - |
| TIlR[MJ/m] | 0,62 | 0,65 | 0,45 | 0 | - |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący, zawierająca matrycę polimerową, fazę rozproszoną składającą się z napełniacza mineralnego w postaci kaolinu, kaolinu kalcynowanego, miki, talku, haloizytu bądź wollastonitu oraz z topnika w postaci szkliwa niskotopliwego otrzymanego z zespołu tlenków wybranych spośród tlenków sodu, baru, cynku, glinu, krzemu, boru, potasu, wapnia, litu, cyrkonu i magnezu, o temperaturze mięknięcia 300-800°C, zawierająca nadto zespół sieciujący zawierający na 100 części wagowych matrycy polimerowej 0,1-10 części wagowych siarki, 0,1-10 części wagowych przyspieszacza oraz 1-20 części wagowych aktywatorów wulkanizacji, w której napełniacz i topnik stosuje się w postaci cząstek o rozmiarach 0,1-75 μπι, znamienna tym, że jako matrycę polimerową zawiera kauczuk chloroprenowy, przy czym napełniacz mineralny zawiera w ilości 100-400 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, zaś topnik w ilości 75-225 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
- 2. Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący, zawierająca matrycę polimerową, fazę rozproszoną składającą się z napełniacza mineralnego w postaci kaolinu, kaolinu kalcynowanego, miki, talku, haloizytu bądź wollastonitu oraz z topnika, zawierająca nadto zespół sieciujący zawierający na 100 części wagowych matrycy polimerowej 0,1-10 części wagowych siarki, 0,1-10 części wagowych przyspieszacza oraz 1-20 części wagowych aktywatorów wulkanizacji, w której napełniacz i topnik stosuje się w postaci cząstek o rozmiarach 0,1-75 μπι, znamienna tym, że jako matrycę polimerową zawiera kauczuk chloroprenowy, jako topnik zawiera tlenek boru (III) o temperaturze topnienia 450°C, przy czym napełniacz mineralny zawiera w ilości 100-400 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku, zaś topnik w ilości 75-225 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL416116A PL231626B1 (pl) | 2016-02-12 | 2016-02-12 | Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL416116A PL231626B1 (pl) | 2016-02-12 | 2016-02-12 | Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL416116A1 PL416116A1 (pl) | 2017-08-16 |
| PL231626B1 true PL231626B1 (pl) | 2019-03-29 |
Family
ID=59579286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL416116A PL231626B1 (pl) | 2016-02-12 | 2016-02-12 | Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL231626B1 (pl) |
-
2016
- 2016-02-12 PL PL416116A patent/PL231626B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL416116A1 (pl) | 2017-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guo et al. | Effect of glass frit with low softening temperature on the properties, microstructure and formation mechanism of polysiloxane elastomer-based ceramizable composites | |
| Wang et al. | Preparation and characterization of microencapsulated ammonium polyphosphate with UMF and its application in WPCs | |
| CN104448576B (zh) | 一种烧蚀碳层可瓷化的三元乙丙橡胶绝热材料 | |
| JP6247368B2 (ja) | 耐火性樹脂組成物 | |
| CN107141659B (zh) | 一种聚氯乙烯耐热防火复合材料及其制备方法 | |
| CN103160026A (zh) | 无卤阻燃聚丙烯组合物 | |
| JP2000515480A (ja) | 生物溶解性、高温鉱物ウール | |
| CN114395255B (zh) | 一种耐火硅橡胶及其制备方法 | |
| EP2779177A1 (en) | Ceramizable silicone composites destined for covers of electrical cables | |
| Akindoyo et al. | Synergized high‐load bearing bone replacement composite from poly (lactic acid) reinforced with hydroxyapatite/glass fiber hybrid filler—Mechanical and dynamic mechanical properties | |
| CN110862687A (zh) | 一种陶瓷化耐火硅橡胶复合材料的制备方法 | |
| CN118599305A (zh) | 一种改性聚酰胺阻燃型塑料及其制备方法 | |
| Shi et al. | Ceramification of Composites of MgO-Al3O3-SiO2/Boron Phenolic Resin with Different Calcine Time | |
| Yew et al. | Effect of epoxy binder on fire protection and bonding strength of intumescent fire protective coatings for steel | |
| PL231626B1 (pl) | Mieszanka na trudnopalny kompozyt ceramizujący | |
| CN110396297A (zh) | 一种防火耐高温有机硅橡胶料及其制备方法 | |
| Shi et al. | Fluxing agents on ceramification of composites of MgO-Al2O3-SiO2/Boron phenolic resin | |
| KR101319693B1 (ko) | 방화성 조성물 | |
| CN101445647A (zh) | 一种阻燃环氧树脂材料 | |
| JP5446555B2 (ja) | ポリアリーレンスルフィド樹脂の伸びを高める方法、及びポリアリーレンスルフィド成形体 | |
| WO2002090435A1 (en) | Reinforced polytrimethylene terephthalate resin composition | |
| PL228088B1 (pl) | Mieszanka na silikonowy kompozyt ceramizujacy | |
| Khalili et al. | The effects of graphene and flame retardants on flammability and mechanical properties of natural fibre reinforced polymer composites | |
| PL230241B1 (pl) | Mieszanka na elastyczny kompozyt ceramizujący | |
| JP5162584B2 (ja) | 無機繊維 |