CC BY
23ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, Серия Б, 2008, том 50, № 5, с. 918-924
УДК 541.64:542.952
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРИЗАЦИОННО НАПОЛНЕННЫХ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТИ
© 2008 г. И. Н. Мешкова, А. И. Петросян, В. М. Лалаян, И. Л. Дубникова
Институт химической физики им. H.H. Семенова Российской академии наук 119991 Москва, ул. Косыгина, 4 Поступила в редакцию 10.04.2007 г. Принята в печать 26.06.2007 г.
В присутствии наполнителей - гидроксида алюминия и комплексных антипиренов на основе гидрок-сида алюминия и декабромдифенилоксида в сочетании с Sb203, с использованием ванадиевых катализаторов Циглера-Натта синтезированы полиэтиленовые композиции пониженной горючести и самозатухающие композиции с высокими деформационно-прочностными показателями. Установлена зависимость величины кислородного индекса композиций от состава и содержания наполнителя. Предложены эмпирические соотношения, связывающие значения кислородного индекса композиций с составом и содержанием антипирена, позволяющие прогнозировать горючесть наполненного ПЭ без проведения огневых испытаний.
ПЭ, как и другие полиолефины, относится к наиболее горючим полимерам из-за повышенной склонности его к самостоятельному горению и распространению пламени. Горение ПЭ сопровождается выделением большого количества тепла (теплота сгорания ПЭ 46 кДж/г) и протекает без карбонизации, конденсированная фаза разлагается с образованием только газообразных продуктов [1, 2]. Для понижения горючести ПЭ, как и других полиолефинов, к ним добавляют ан-типирены. Наиболее распространенные антипи-рены: гидратированные наполнители, А1(ОН)3 и соединения бора, фосфора, смеси солей неорганических кислот, карбонаты и сульфаты аммония, минеральные наполнители [2-5]. Использование в качестве антипиренов гидроксидов металлов и их смесей с минеральными наполнителями позволяет получить не содержащие галоген экологически чистые полиолефиновые композиции. Интерес к этим наполнителям-антипиренам сохраняется и сейчас [4].
Известно, что введение в ПЭ гидроксида алюминия хотя и приводит к снижению теплотворной способности композиции, но заметное изменение предельных характеристик горючести (кислородного индекса - КИ) происходит лишь при высо-
Е-таП: lnov@chph.ras.ru (Мешкова Ирина Николаевна).
ких степенях наполнения полимерной матрицы [6,7].
Традиционным методом получения ПЭ-ком-позиций является метод механического смешения в расплаве полимера с использованием промышленного ПЭНД с относительно низкой ММ, равной (1-2) х 105. При высоком содержании наполнителя такие композиции, как правило, имеют низкие деформационно-прочностные показатели. В связи с этим при создании ПЭ-композиций пониженной горючести с минеральными антипи-ренами наряду с проблемой повышения их огнестойкости возникает не менее сложная проблема сохранения пластических свойств наполненного ПЭ.
Результаты наших ранних исследований свойств смесевых и полимеризационно наполненных композиций ПЭ с гидроксидом алюминия [8,9] показали перспективность использования сверхвысокомолекулярного ПЭ с М > 1 х 106 для получения ПЭ-композиций пониженной горючести и самозатухающих композиций, сохраняющих хорошие физико-механические свойства при больших степенях наполнения. Из-за высокой вязкости расплава сверхвысокомолекулярного ПЭ композиции на его основе не могут быть получены методом смешения полимера и наполнителя в экстру-
дере, а только синтетическим путем. В связи с этим цель настоящей работы - создание ПЭ-ком-позиций пониженной горючести и самозатухающих композиций с высокими деформационно-прочностными свойствами в процессе синтеза сверхвысокомолекулярного ПЭ, наполненного антипиренами. Композиции сверхвысокомолекулярного ПЭ получали полимеризацией этилена в присутствии гидроксида алюминия с использованием ванадиевых катализаторов Циглера-Натта. Для снижения горючести ПЭ также применяли и комплексные антипирены на основе гидроксида алюминия в сочетании с декабромдифенилокси-дом и Sb203, минеральные наполнители с высоким содержанием структурной воды (каолин, А1203 • 2Si02 • ЗН20) и воды, заключенной внутри частиц наполнителя (природные цеолиты, вспученный перлит).
Была изучена горючесть наполненного ПЭ в зависимости от природы и дисперсности наполнителя, способа получения композиции, степени наполнения и ММ полимерной матрицы. Определены деформационно-прочностные характеристики композиций пониженной горючести и самозатухающих композиций сверхвысокомолекулярного ПЭ.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Материалы
Наполнители-антипирены. Гидроксид алюминия (ГА) - промежуточный продукт при производстве алюминия по методу Байера, средний размер частиц d = 5 мкм, удельная поверхность 5=1 м2/г, содержание структурной воды 34.6 мае. %, массовая доля поверхностной влаги 0.005.
Образцы тонкодисперсного ГА разного фракционного состава фирмы "Simitomo Aluminium Smelting Со Ltd" с d = 1,3, 8 и 55 мкм.
Комплексные антипирены на основе ГА, содержащие декабромдифенилоксид (ДБДФО) в сочетании с Sb203 и добавки в виде СаСОэ, ZnO,
Н3ВО3.
Каолин: d = 4—12 мкм, S = 12 м2/г, содержание связанной воды 13.8 мае. %. Природный цеолит Шивыртуйского месторождения России: d = 50-60 мкм, содержание воды 14.6 мае. %. Перлит: d = 29 мкм, плотность 80 кг/м3.
Компоненты катализатора. УОС13 с Гкип = = 18.5°С (0.5 мм рт. ст.) и АШ^О, содержащий [А1] = 22.3 мае. %, [В] = 47.9 мае. %, [С1] = 29.2 мае. %. Этилен и растворители (н-гептан, ызо-гексан) были полимеризационной степени чистоты [10].
Синтез полимеризационно наполненного ПЭ
Активацию поверхности наполнителя осуществляли двумя способами.
Способ 1 (технологически наиболее простой) [11]. Дегидратацию поверхности наполнителя осуществляли с помощью алюминийорганиче-ского соединения (АОС) без предварительной термической обработки. Затем в систему вводили ванадиевый компонент катализатора. После подачи этилена в заданных условиях проводили полимеризацию.
Способ 2. Наполнитель прокаливали при 170°С, на поверхности наполнителя закрепляли соединение ванадия и вводили в систему растворитель, АОС и мономер [12]. Синтез наполненного ПЭ проводили при давлении этилена ниже атмосферного на стеклянной установке в реакторе обьемом 400 мл и при 8.5-15 атм этилена на металлической установке в реакторе объемом 250 мл. В отдельных опытах для регулирования ММ полимерной матрицы вместе с этиленом подавали водород. Концентрация водорода в газовой смеси составляла 1.7 и 2.6 об. %. Температура полимеризации 70°С. Скорость перемешивания реакционной массы в стеклянном реакторе 600 об/мин, в металлическом реакторе -2500 об/мин.
Методы исследования состава и свойств полимеризационно наполненного ПЭ
Состав полученных композиционных материалов, степень наполнения ПЭ (р, контролировали по расходу этилена в полимеризации и путем выжигания полимера из композиции (дериватограф (5-1500 Д). ф = ВЦ2(1 - А), где <2 - масса образца композиции, В - остаток наполнителя после выжигания, А - потеря массы наполнителя после удаления содержащейся в нем воды и разложения других компонентов в случае комплексного анти-пирена. ММ полиэтиленовой матрицы определяли вискозиметрически\# методом (декалин, 135°С) после обработки композиций плавиковой кислотой, отмывки полимера водой, этиловым
Таблица 1. Расход компонентов катализатора и условия синтеза ПЭ-композиций
Наполнитель Расход катализатора, мае. % от наполнителя Мольное отношение А1: V 2 н ев Я О о о <ч ас и о Степень наполнения, мае. % X X 1
состав способ активации количество, г го § > и с* а <
ГА 1 1 0.4 2.4 8 0.5 2.6 70 20 110
2 4.6 0.4 3 10.5 8.5 - 70 30 40
ГА(65%ЬДБДФ0(33%Ь8Ь203(2%) 1 1 0.4 2.4 8 0.5 2.6 70 20 110
ГА(79.5%ЬДБДФ0(19%Ь8Ь203(1.5%) 1 4 0.27 2 9 15 1.7 70 53 1.5
ГА(43%ЬН3В03(5%ЬСаС03(43%Ьгп0(4%Ь8Ь203(5%) 1 3.5 0.3 9 30 15 1.7 70 42 4
спиртом и сушки под вакуумом при 80°С. Мц полиэтилена рассчитывали по формуле [13]
[Л] = 4.6x10"^73
Деформационно-прочностные характеристики композиционных материалов получали при испытании образцов на растяжение на универсальной машине "Ьдогоп 1122" по ГОСТ 11262 (АБТМ Э 638) при комнатной температуре и скорости деформации 0.67 мин-1 и 1 мин-1. Образцы толщиной 500 мкм готовили горячим прессованием при температуре 190°С и давлении 10 МПа. Ударную вязкость наполненного ПЭ определяли по методу Шарпи на маятниковом копре "СЬеав!" по ГОСТ 4647.
Испытания композиций и ненаполненного сверхвысокомолекулярного ПЭ на износостойкость проводили по ГОСТ 11012. Коэффициент изнашивания материала "по шкурке" I (мм3/м) рассчитывали по формуле / = Ата/р х 0.4 х 3, где Ат - изменение массы образца при изнашивании; а - коэффициент при "шкурке", равный единице; р - плотность материала; путь 0.4 м, число оборотов 3.
Для оценки горючести наполненного ПЭ использовали метод КИ (минимальной концентрации кислорода в азот-кислородной смеси, необходимой для самостоятельного горения полимерного материала), ГОСТ 21793 (А8ТМ Б 2863). Испытания проводили на образцах ПЭ и наполненного ПЭ размером 50 х 5 х 1 мм. Чтобы избежать ошибок, связанных с уносом тепла из зоны горения расплавом полимера, значения КИ ком-
позиций определяли в условиях, предотвращающих стекание капель ПЭ [7]. Точность определения КИ составляла ±0.5%. Огнестойкость ПЭ-композиций устанавливали по международному стандарту ИЬ-94 (метод АБТМ В 635) [14], дымо-образование композиционных материалов (плотность дыма по светопоглощению при горении полимера) - согласно ГОСТ 121044 (А8ТМ О 2843).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Экспериментальные данные по синтезу ПЭ-композиций с наполнителями-антипиренами и нанесенными катализаторами УОС13 + А1Е12С1/анти-пирен, полученными по способу 1, и УОО^анти-пирен + А1Е12С1 - по способу 2, представлены в табл. 1. Согласно таблице, расход ванадиевого компонента катализатора как при полимеризации этилена в присутствии ГА, так и с комплексными антипиренами на основе ГА составляет 0.3-0.4 мае. % от наполнителя. Комплексные антипи-рены, в состав которых помимо ГА входили борная кислота и ДБДФО с БЬ203, не были инертными по отношению к алюминийорганическому компоненту катализатора. Поэтому для получения поли-меризационно наполненного ПЭ с указанными антипиренами требовалось больше алюминийалкила, чем в случае использования ГА.
Время, необходимое для получения ПЭ, наполненного ГА и комплексными антипиренами, зависит от состава антипирена, концентрации мономера и регулятора ММ полимерной матрицы Н2, степени наполнения композиционного материала.
При использовании наполнителей-антипире-нов синтезированы ПЭ-композиции со степенью наполнения 20-76 мае. % и ММ полимерной матрицы (1.2 х 104М1.4 х 106).
Самым эффективным антипиреном среди использованных наполнителей является система ДБДФ0-8Ь203 (рис. 1, кривая 1). Она оказывает более сильное ингибирующее действие на процесс горения по сравнению с ДБДФО без БЬ203. В отсутствие 8Ь203 значение КИ, равное 27, имеют композиции, содержащие 50 мае. % ДБДФО. Заметное снижение горючести полимерных композиций под действием неорганических наполнителей (ГА, каолин, природный цеолит, вспученный перлит) проявляется при еще более высоких, чем в случае ДБДФО, степенях наполнения ПЭ (табл. 2). Это обусловлено различием в механизме действия ДБДФО и использованных в качестве антипиренов неорганических наполнителей. В случае неорганических наполнителей роль процессов их дегидратации при горении композиций, выделении связанной воды и воды, заключенной в каналах и полостях частиц наполнителя, зависит от температуры разложения неорганической составляющей. Если у ГА основная масса связанной воды теряется при 220°С, то у каолина только выше 600°С. Вода природного цеолита и вспученного перлита, заключенная в каналах и полостях частиц, практически полностью удаляется химической дегидратацией наполнителя с помощью алюминийалкила при комнатной температуре на стадии, предшествующей закреплению ванадиевого компонента катализатора.
1§КИ
Содержание наполнителя, мае. %
Рис. 1. КИ полиэтиленовых композиций в зависимости от вида и содержания наполнителя-ан-типирена. Наполнители: 1 - ДБДФО + 8Ь203,2 -ДБДФО + 8Ь2Оз + А1203 • ЗН20,3 - А12Оэ • ЗН20, 4 - природный цеолит, 5 - вспученный перлит, 6 - каолин.
Исследование горючести этих композиций показало, что значения КИ не зависят от дисперсности наполнителя, ММ полимерной матрицы, способа получения композиционного материала (по-лимеризационное наполнение или механическое смешение) (табл. 2).
Возможность прогнозирования горючести композиционных материалов без проведения огневых испытаний имеет важное значение для выбора оптимального состава композиционного материала. При выводе эмпирического уравнения,
Таблица 2. Кислородный индекс ПЭ-композиций с ГА и комплексным антипиреном ГА + ДБДФО + ЭЬ203 (ДБДФО : ЭЬ203 = 5)
Наполнитель-антипирен Средний размер частиц, мкм Мх КГ6 ПЭ-матрицы Способ получения композиции Содержание наполнителя, мае. % КИ, %
ГА 8.0 1.60 1 35 20.8
8.0 0.16 1 30 19.8
8.0 1.60 1 30 19.8
2.5 1.60 1 28 19.5
1.0 1.60 1 30 20.0
8.0 1.40 2 62 25
2.5 1.40 2 60 25
1.0 1.40 2 61 25
ГА : ДБДФО (2 : 1) 5.0 0.55 1 52 27.7
ГА: ДБДФО (2: 1) 5.0 0.12 Механическое смешение 55 28
100/КИ
К, г наполнителя/г ПЭ
Рис. 2. Изменение 100/КИ полиэтиленовых композиций с увеличением массового отношения наполнитель : ПЭ. Наполнитель: 1 -А1203 • ЗН20, 2 - ДБДФО.
связывающего величину КИ наполненного ПЭ с составом комплексного антипирена, использовали результаты по горючести композиционного материала отдельно с каждым компонентом комплексного антипирена. Изучение композиций с ГА в широком диапазоне изменения степени наполнения ПЭ показало, что обратная величина предельной концентрации кислорода (100/КИ) линейно зависит от массового отношения наполнителя к ПЭ (К) (рис. 2, прямая /). Экспериментальные результаты хорошо описываются соотношением
100/КИ = 5.70-0.95*: (1)
Множитель перед К в уравнении (1) пропорционален количеству тепла, поглощаемому наполнителем в условиях горения.
Подобным же образом была проведена обработка данных по КИ ПЭ-композиций с ДБДФО
Таблица 3. Кислородный индекс ПЭ-композиций с ДБДФО-8Ь2Оз
Мольное отношение Вг: БЬ Степень наполнения ПЭ, % К КИ*, %
2:1 33 0.37 22.5/22.6
50 1.00 27.4/32.6
5:1 32 0.47 24.0/24.8
40 0.66 30.0/29.8
* В числителе - измеренный, в знаменателе - рассчитанный по уравнению (3).
(рис. 2, прямая 2). Для оценки КИ этих композиций можно использовать уравнение
100/КИ = 5.70 -1.90ЯГ (2)
Поскольку известно, что введение в полиэтиленовые композиционные материалы наряду с бромсодержащими соединениями оксида сурьмы и изменение в них соотношения Вг: БЬ от 3 : 1 до 8 : 1 в ряде случаев может приводить к возрастанию эффективности наполнителя как ингибитора горения [3], для установления количественных показателей этого влияния, выбора оптимального соотношения компонентов в комплексном ан-типирене исследована горючесть ПЭ, содержащего смесь ДБДФ0-8Ь203 различного состава. Было показано, что независимо от степени наполнения ПЭ оптимальное соотношение Вг:БЬ в композиционном материале должно быть близко к пяти (табл. 3). При дальнейшем увеличении концентрации оксида сурьмы в композиционном материале горючесть наполненного ПЭ не изменяется. При мольном отношении Вг: БЬ = 5 уравнение для КИ имеет вид
100/КИ = 5.70-3.56*: (3)
Различная эффективность ГА и бромсодержа-щих соединений позволяет в широких пределах менять состав и количество комбинированного наполнителя, вводимого в полимерную матрицу для достижения заданного показателя горючести. При аддитивном влиянии компонентов наполнителя на горючесть композиционных материалов вклад каждой составляющей комплексного антипирена в изменение 100/КИ должен определяться его эффективностью и степенью наполнения полимера. Для ПЭ, содержащего ГА, ДБДФО и оптимальное количество 8Ь203, выражение для КИ композиции можно записать в следующем виде:
100/КИ = 5.70 - Д0.95я + 3.56)/(1 + а), (4)
где К - отношение комплексного антипирена (без 8Ь203) и ПЭ (по массе); а - отношение ГА к ДБДФО (по массе). С целью проверки применимости уравнения (4) для оценки горючести композиционных материалов на основе ПЭ и комплексного антипирена были проведены измерения КИ композиций различного состава. Сопоставление экспериментальных результатов с расчетом (табл. 4) показывает их удовлетворительное соответствие и свидетельствует о пра-
Таблица 4. Влияние состава комбинированного наполнителя ГА-ДБДФО на величину КИ композиций
а* К** КИ,%
0.5 0.50 22.5/22.5
2 0.65 22.9/22.2
2 0.82 24.0/23.7
2 1.07 27.7/26.6
2 1.25 28.5/29.1
2 1.95 42.0/46.3
4 1.09 25.0/24.5
4 1.34 27.2/26.9
6 1.70 29.8/26.0
Примечание. В числителе - экспериментальные значения, в знаменателе - расчетные. * Отношение ГА : ДБДФО (по массе). ** Отношение наполнитель : ПЭ (по массе).
Таблица 5. Состав самозатухающих ПЭ-композиций с комплексными антипиренами (КИ 27%)
Содержание компонентов комплексного антипирена, мае.
ГА ДБДФО 8Ь203 мае. %
- 93.0/34.4 7.0/2.6 37
48.2/21.7 48.2/21.7 3.6/1.6 45
65.0/34.4 32.5/17.2 2.5/1.4 53
78.6/46.6 19.6/11.6 1.7/1.0 59
Степень наполнения ПЭ,
Примечание. В числителе - в наполнителе, в знаменателе в ПЭ-композиции.
вильности сделанного предположения об аддитивном влиянии полимера и компонентов антипирена на процесс горения композиционных материалов. Некоторое различие в экспериментальных и расчетных значениях КИ, наблюдаемое только при высоких степенях наполнения (К> 1.70), по-видимому, связано с недостаточно равномерным распределением наполнителя в полимерной
матрице. Подход к оценке горючести наполненного ПЭ, рассмотренный для композиционных материалов с ГА, ДБДФО и окисью сурьмы, может быть использован и в случае применения других наполнителей. Таким образом, различная эффективность антипиренов ГА и ДБДФО в сочетании с 8Ь203 позволяет варьировать состав и количество комбинированного наполнителя в композиции для достижения заданного показателя горючести. Из рис. 1 следует, что введение в ПЭ вместо ГА комплексного антипирена привело к снижению содержания ДБДФО в композициях пониженной горючести с КИ, равным 23% и выше. В композиционном материале оптимального состава вводимое количество ДБДФО было снижено в 2 раза. Применение комплексного антипирена вместо чистого ГА повысило эффективность ингибирующего действия наполнителя на горение ПЭ и позволило получить самозатухающие ПЭ-композиции (КИ не ниже 27%) при меньших степенях наполнения (табл. 5). В то же время при частичной замене основных компонентов ингибирующей системы менее эффективными наполнителями, например каолином, их влияние на горючесть ПЭ в основном сводится к увеличению в композиции неорганической составляющей.
С ГА и комплексными антипиренами синтезированы самозатухающие композиции сверхвысокомолекулярного ПЭ, которые обладают способностью к пластической деформации. В табл. 6 представлены деформационно-прочностные характеристики (ст - предел текучести при растяжении, ср - разрушающее напряжение при растяжении, Ер - относительное удлинение при разрыве и Е - модуль упругости при растяжении) для композиций пониженной горючести и самозатухающих композиций на основе сверхвысокомолекулярного ПЭ с ГА, комплексным антипиреном
Таблица 6. Деформационно-прочностные характеристики композиций пониженной горючести и самозатухающих композиций на основе сверхвысокомолекулярного ПЭ с ГА и комплексным антипиреном ГА-ДБДФ0-8Ь203
Материал Содержание наполнителя, мае. % КИ,% ат, МПа ср, МПа ер,% Е, МПа
ПЭ-ГА 62 25 19 22.5 250 1800
(г/ср = 8 мкм) 68 28 17 20.0 200 2000
76 32 16 17.5 90 2700
ПЭ-ГА(65%ЬДБДФО(32.5%Ь 8Ь2Оэ(2.5%) 46 24 22.5 24.5 380 1500
(¿/ф = 5 мкм) 53 28 21 23.0 280 1800
ПЭ 0 17 28 40 400 900
ГА-ДБДФ0-8Ь203 и ненаполненного сверхвысокомолекулярного ПЭ. Как видно из табл. 6, полученные высоконаполненные композиционные материалы характеризуются высокими деформационно-прочностными показателями: имеют высокую жесткость (модуль упругости при растяжении в 2-3 выше, чем у ненаполненного сверхвысокомолекулярного ПЭ) и высокую ударную прочность (не разрушаются при 22°С, 4-5 кДж/м2). Износостойкость сверхвысокомолекулярного ПЭ при наполнении ГА повышается. Согласно результатам испытания в одинаковых условиях износостойкости ненаполненного сверхвысокомолекулярного ПЭ и сверхвысокомолекулярного ПЭ, содержащего 60 мае. % ГА, коэффициент изнашивания ПЭ при введении в него ГА снижается от 2.1 до 1.4 мм3/м.
Самозатухающие композиции сверхвысокомолекулярного ПЭ с содержанием тригидрата алюминия более 65 мае. %, согласно стандарту UL-94, по огнестойкости относятся к классу V-O и характеризуются малой дымообразующей способностью (плотность дыма DMaKC при горении 47-50, при пиролизе - 163-166). Огнестойкий композиционный материал сверхвысокомолекулярный ПЭ-ГА отличается высокой химической стойкостью, не токсичен, перерабатывается термопрессованием и плунжерной экструзией и может эксплуатироваться в широком диапазоне температур (от очень низких до 100°С).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Асеева P.M., Заиков Г.Е. Горение полимерных материалов. М.: Наука, 1981.
2. Волков В.П., Зеленецкий А.Н., Сизова МД., Рудакова Т.А., Зеленецкий С.Н., Шевченко В.Г., Обо-лонкова Е.С., Кечекъян A.C., Егорова НА. // Пласт, массы. 2006. № 7. С. 13.
3. Наполнители для полимерных композиционных материалов / Под ред. П.Г. Бабаевского. М.: Химия, 1981. С. 274.
4. Isarov A., Baker В., Tong Chen // International Polyole-fins Conference. Houston, Texas, 2007. SPE-19.
5. Халтуринский НА., Попова T.B., Берлин Ал.Ал. // Успехи химии. 1984. Т. 53. № 2. С. 326.
6. Howard E.G., Lipscomb R.D., MacDonald R.N., Glarar ВL., Tullo K.C.W., Collete J.W. // Ind. Eng Chem. Prod. Dev. 1981. V. 20. № 3. P. 429.
7. Туманов B.B., Лалаян В.М., Широкова И.Р., Точим В .А., Миронов H.A., Телешов В А. // Пласт, массы. 1986. № 3. С. 50.
8. Дубникова ИЛ., Мешкова И.Н., Гринев В.Г., Тов-масян Ю.М., Дьячковский Ф.С. // Докл. АН СССР.
1985. Т. 281. № 3. С. 629.
9. Тополкараев В .А., Товмасян Ю.М., Дубникова ИЛ., Петросян А.И., Мешкова И.Н., Берлин A.A., Ениколопян Н.С. // Докл. АН СССР.
1986. Т. 290. № 6. С. 1418.
10. Гулъцева Н.М., Ушакова Т.М., Аладышев A.M., Распопов Л.Н., Мешкова И.Н. // Высокомолек. соед. А. 1991. Т. 33. № 5. С. 1074.
11. A.c. 1066193. СССР// Б.И. 1985. № И. С. 1074.
12. Ушакова Т.М., Гулъцева Н.М., Ларичев М.Н., Мешкова И.Н. // Высокомолек. соед. А. 1996. Т. 38. №2. С. 1987.
13. Henry P.M. //J. Polym. Sei. 1959. V. 36. № 130. P. 3.
14. Tests for Flammability of Plastic Materials for Part in Devices and Appliances. Underwriters Laboratories, Northbrook, ANSI/ASTM D635-77, Philadelphia, 1977.
A Comparative Analysis of Polymerization Filled Polyethylene Composites
with Reduced Flammability
I. N. Meshkova, A. I. Petrosyan, V. M. Lalayan, I. L. Dubnikova
Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, ul. Kosygina 4, Moscow, 119991 Russia
e-mail: lnov@chph.ras.ru
Abstract—Fire-resistant polyethylene-based composites and self-extinguishing composites with high stress-strain characteristics have been synthesized with vanadium-based Ziegler-Natta catalysts in the presence of fillers, such as aluminum hydroxide and complex flame retardants based on aluminum hydroxide and decabro-modiphenyl oxide in combination with Sb203. The correlation between oxygen index and filler content in the composites has been established. Empirical relationships relating oxygen index to the formulation and content of flame-retardant agents in the composites are proposed; these relationships allow one to predict flammability of the filled PE without any fire tests.
