Fireproof, solid state epoxy resins

• Autorzy: Brzozowski, Z. K. , Staszczak, S. , Hadam, Ł. , Zatorski, W. , Rupiński, S. , Bogdał, D.

Warianty tytułu

PL

Ognioodporne, stałe żywice epoksydowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Solid state epoxy resins were synthesized in the reactions of the systems: 1,1-dichloro- -2,2-bis(4-hydroxyphenyl)ethylene (BPC II) and 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane (bisphenol A), mixed in various weight ratios, with one of two low-molecular weight epoxy resins, Epidian 5Ž or diglycidylether of 1,1-dichloro-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)ethylene (DGEBC II). Additionally the series of the samples synthesized with use of DGEBC II but with addition of red phosphorus as flame retardant were prepared. It was found, on the basis of limiting oxygen index (LOI) measurements, that the flammability of the samples decrease (higher values of LOI) with increase in BPC II weight part in the mixture with bisphenol A, for all the series of samples prepared. Solid state resins synthesized with the use of DGEBC II were less flammable than similar samples with bisphenol A. Addition of red phosphorus increased significantly LOI values, however, caused deterioration of optical properties of the resins investigated. The samples characterized with low flammability were selected for the syntheses with addition of zinc stannate (ZS) or zinc hydroxystannate (ZHS) as flame retardants. The values of LOI of the products obtained were determined (Table 2). It was found that the addition of 2-3 wt. % of ZS or ZHS significantly improves LOI values not causing the deterioration of optical properties.

PL

W reakcjach układu 1,1-dichloro-2,2-bis(4-hydroksyfenylo)etylenu (BPC II) i 2,2-bis(4- -hydroksyfenylo)propanu (bisfenol A) zmieszanych w różnych stosunkach masowych i jednej z dwu małocząsteczkowych żywic epoksydowych: "Epidian 5Ž" lub eter diglicydowy 1,1-dichloro-2,2-bis(4- -hydroksyfenylo)etylenu (DGEBC II) zsyntetyzowano stałe żywice epoksydowe [równanie (1), tabela 1]. Dodatkowo przygotowano serię próbek zsyntetyzowanych z użyciem DGEBC II ale z dodatkiem fosforu czerwonego jako antypirenu. Na podstawie pomiarów indeksu tlenowego (LOI) stwierdzono, że palność próbek spada (wyższe wartości LOI) wraz ze wzrostem udziału masowego BPC II w mieszaninie z bisfenolem A w każdej otrzymanej serii próbek (rys. 1). Stałe żywice zsyntetyzowane z udziałem DGEBC II były mniej palne niż analogiczne próbki z udziałem bisfenolu A. Dodatek fosforu czerwonego znacznie zwiększał wartości LOI natomiast powodował pogorszenie właściwości optycznych badanych żywic. Wybrane próbki charakteryzujące się małą palnością wybrano za podstawę do syntez z użyciem cynianu cynku (ZS) lub hydroksycynianu cynku (ZHS) jako antypirenów i wyznaczono wartości LOI otrzymanych produktów (tabela 2). Ustalono, że dodatek 2-3 % mas. ZS lub ZHS zdecydowanie podwyższa wartości LOI nie powodując pogorszenia właściwości optycznych.

Słowa kluczowe

PL

stałe żywice epoksydowe; 1,1-dichloro-2,2-bis(4-hydroksyfenylo)etylen; antypireny; indeks tlenowy

EN

solid state epoxy resins; 1,1-dichloro-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)ethylene; flame retardants; oxygen index

• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 52, nr 1
• Strony: 29-33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Brzozowski, Z. K.

autor

Staszczak, S.

autor

Hadam, Ł.

autor

Zatorski, W.

autor

Rupiński, S.

autor

Bogdał, D.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Chemistry, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warsaw,

Bibliografia

• 1. Lyon R. E., Hughes W. J.: "Ultra Fire-resistant thermoset polymers" Fire Research Program, Federal Aviation Administration, Technical Center Atlantic City International Airport, NJ 08405, 2005.
• 2. Brzozowski Z. K.: "Epoxy resins and laminates of highest quality", Procedings of INMAT 2005 Conference -- Gdańsk 7--8 November 2005, pp. 113--121.
• 3. Czub P., Bończa-Tomaszewski Z., Penczek P., Pielichowski J.: "Chemistry and technology of epoxy resin", WNT, Warsaw 2002.
• 4. Brzozowski Z. K.: Polimery 1986, 31, 99.
• 5. Polish pat. 47 344 (1962).
• 6. Polish pat. 48 724 (1963).
• 7. British pat. 1 051 335 (1963).
• 8. French pat. 1 238 377 (1963).
• 9. Italian pat. 702 362 (1963).
• 10. Brzozowski Z. K.: J. Fire flammability -- Fire Retardant Chem. Suppl. 1974, 1, 218.
• 11. Brzozowski Z. K.: "Studies of bisphenolic polymers having chlorine in the aliphatic part" (in Polish) -- dissertation qualifying as assistant professor, Warsaw University of Technology Edition, 1986, Nr 37.
• 12. Factor A., Orlando C. M.: J. Polym. Sci. Chem. 1980, 18, 579.
• 13. Rusanov A. L.: "Condensation Polymers Based on Chloral add its Derivatives", Progress in Polymer Science, 1994, Vol. 19, pp. 589--662.
• 14. Lyon R. E., "Fire Resistant Materials: Research Overview", DOT/FAA/AR-97/99, December 1997.
• 15. Zhang P., Westmoreland R., Farris R. J., Coughlin E. B., Plichta A., Brzozowski Z. K.: Polymer 2002, 43, 5463.
• 16. Ramirez M., Factor A.: SE (Plastics) DOT/FAA/AR/00/42, 2000.
• 17. Brzozowski Z. K., Staszczak S., Rupinski S., Bogdal D., Gorczyk J.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 3850.
• 18. Polish pat. 79 211 (1974).
• 19. Lyon R. E., Castelli L. M., Walters R. N.: "A New Fire Resistant Epoxy", Proceedings of 12th Annual BCC Conference Recent Advances in Flame Retardancy of Polymeric Materials, May 21--23, 2001, Stamford, CT, USA, p. 102.
• 20. Mazela W., Czub P., Pielichowski J.: Polimery 2005, 50, 100.
• 21. Kicko-Walczak E., Jankowski P.: Polimery 2005, 50, 860.
• 22. Georlette P., Manor O.: "Flame retardants and the Environment", Materials of the 17th Annual BCC Conference on Flame Retardancy, Recent Advantages in Flame Retardancy of Polymeric Materials, 21--24 May, 2006, Stamford, USA.
• 23. Trojna N., Hubacek J.: Chem. Listy 1957, 51, 752.
• 24. Polish pat. 86 401 (1976).
• 25. Brzozowski Z. K., Brzozowska-Janiak T., Porejko S., Florjańczyk T.: Polimery 1972, 17, 419.
• 26. Cusack P. A., Monk A. W., Pearce J. A., Reynolds S. J.: Fire and Materials 2005, 14, 23.
• 27. Brzozowski Z. K.: Przem. Chem. 2003, 82, 893.