COMPOZIŢIE ŞI PROCEDEU DE OBŢINERE PE BAZĂ DE POLIAMIDĂ “BIOBASED”, CU REZISTENŢĂ LA FOC ÎMBUNĂTĂŢITĂ

Invenţia se referă la compoziţia unui material pe bază de poliamidă „biobased” (poliamidă obţinută integral din surse bioregenerabile) (bio-PA), şi diferiţi hidroxizi dublu stratificaţi cu ioni molibdat (MoO4 )2- care substituie parţial sau total anionii carbonat din regiunea interstrat, (LDHMo), respectiv la un procedeu de obţinere a acesteia, pentru îmbunătăţirea rezistenţei la foc a bio-PA, simultan cu îmbunătăţirea rezistenţei mecanice, proprietăţi solicitate de diferitele aplicaţii în industria auto, la producerea de repere injectate sau alte aplicaţii ce presupun extrudarea, respectiv injecţia de bio-PA.

Problemele tehnice pe care le rezolvă invenţia constau în realizarea unui material cu rezistenţă la foc îmbunătăţită, conţinut redus de aditivi, conţinut ridicat de poliamidă, ce poate fi inclusiv pe bază de poliamidă 1010 obţinută din surse bioregenrabile bio-PA, un antioxidant şi un agent de ignifugare, fără derivaţi halogenaţi sau compuşi fosforici sau organofosforici, pe bază de LDH cu ioni molibdat fixaţi în regiunea interstrat (LDHMo). Agentul de ignifugare LDHMo este utilizat între 3,92…15,9 % gravimetric, în matricea polimerică, optim 10% gravimetric. Invenţia rezolvă pe lângă ignifugarea poliamidei cu derivaţi fără halogen sau derivaţi fosforici şi problema păstrării constante sau a îmbunătăţirii prorietăţilor mecanice în cazul utilizării ignifuganţilor. Utilizarea ignifuganţilor se realizează fără deteriorarea proprietăţilor mecanice în ansamblu, ci chiar prin mici îmbunătăţiri ale rezistenţei la şoc cu 8-17 %, ale rezistenţei la tracţiune cu 2-5 %, dar şi prin importante îmbunătăţiri ale modulului de elasticitate la tracţiune cu 10-33 %, precum şi menţinerea a cel puţin 60% din elasticitatea iniţială a polimerului (simultan cu ignifugarea) în comparaţie cu poliamida neaditivată de la care se pleacă.

Compoziţia, conform invenţiei, prezintă rezistenţă la foc îmbunătăţită (faţă de bio-PA) şi este constituită în procente masice din 84…96% bio-PA, 3,92…15,9% un compus ignifugant de tip hidroxid dublu lamelar de magneziu şi aluminiu cu anioni molibdat legaţi în regiunea interstrat (LDHMo) şi 0,08…0,25% un agent antioxidant de tip Irganox 1076. Procedeul, conform invenţiei, constă în amestecarea într-un amestecător rotativ, la temperatura camerei, a bio-PA cu agentul antioxidant, timp de 10…15 min, adăugarea agentului de ignifugare LDHMo, şi continuarea amestecării încă 10…15 min, omogenizarea în topitură a amestecului rezultat într-un extruder dublu-şnec, la o turaţie de 150…160 rpm şi o temperatură pe capul de extrudere de 210…220°C, granularea firelor extruse şi prelucrarea prin injecţie a granulelor, rezultând un material caracterizat prin clasa V-o de ignifugare, o valoare a indicelui limită de oxigen (LOI) de peste 31%, o rezistenţă la şoc îmbunătăţită cu peste 16% şi o menţinere a cel puţin 60% din elasticitatea iniţială a bio-PA. Informații suplimentare sunt disponibile via https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/083004460/publication/RO135932A2?q=RO135932

Aplicarea invenţiei conduce la următoarele avantaje: – obţinerea de materiale ignifugate pe bază de poliamidă, fără a deteriora proprietăţile mecanice şi în special rezistenţa la şoc; – obţinerea de materiale ignifugate cu concentraţii ridicate de poliamidă şi reduse de ignifugant, suplimentar cu reducerea etapelor tehnologice şi a preţului de cost; – lucrul în condiţii de siguranţă, fără solvenţi şi cu riscuri de mediu reduse; – utilizarea unor agenţi de ignifugare ce nu implică derivaţi halogenaţi; – utilizarea mijloacelor de producţie specifice industriei pentru piese şi repere auto sau din transporturi; – procedeul conform invenţiei este simplu, se aplică uşor pe utilaje din domeniul de compoundare mase plastice şi poate fi adaptat şi pentru alte aplicaţii; – compoziţia permite simultan cu ignifugarea îmbunătăţirea modului de elasticitate cu peste 39 % şi păstrarea rezistenţei la tracţiune; – invenţia permite îmbunătăţirea comportamentului la foc pentru poliamidă şi se manifestă prin suprimarea arderii cu picurare, prin creşterea valorii indicelui limită de oxigen (LOI) cu peste 20 % şi creşterea nivelului de clasificare conform standardului de ignifugare UL94 de la clasa V-2 la V-0.

COMPOZIŢIE ŞI PROCEDEU DE OBŢINERE PE BAZĂ DE POLIAMIDĂ “BIOBASED”, CU REZISTENŢĂ LA FOC ÎMBUNĂTĂŢITĂ Brevet de invenție acordat de către Oficiul de Stat pentru Invenții și Mărci OSIM: RO135932A2 / 30.08.2022 Autori: COROBEA Mihai Cosmin; VULUGA Zina; ZAVOIANU Rodica; PAVEL Octavian Dumitru; TEODORESCU George Mihail; AFILIPOAEI Andreea; STAMATE Alexandra Elisabeta; CRUCEANU Anca;