INTEGRATED CHEMICALS SPECIALTIES BV · Introductie Overzicht & ontwikkelingen van vlamvertragers....

INTEGRATED CHEMICALS SPECIALTIES BV

Drachmeweg 18 T: +31 (0)252-419020

2153 PA Nieuw-Vennep F: +31 (0)252-415483

The Netherlands

I: www.icspecialties.nl E:[email protected]

R émi H ennink

1. Introduc tie IC S2. Waarom vlamvertra g ers ?3. De s oorten vlamvertra g ers4. Werkzaamheid van (ha log een-vrije)

vlamvertra g ers5. V lamvertra g ers in rubber6. Trends

Introduc tie

Overzicht & ontw ikkeling en van vlamvertra g ers

1. Introductie ICS

Integrated Chemicals Specialties BV

Opgericht in 1975

11 werknemers

ISO 9001 gecertificeerd sinds 1996

Wij richten ons op de volgende industrieën:

Overzicht & ontw ikkeling en van vlamvertrag ers

U nit Plastics

Belangrijkste producten;

Vlamvertragers:• Vloeibare vlamvertragers; TCPP, TEP, BDP, RDP etc..• Vaste vlamvertragers: ATH, AOM/ZST, etc..• Rode fosfor masterbatches

• Volledige reeks aan kunststof masterbatches:• Vlamvertagers• Antislip/blocking• Stabilisatoren/UV• Kleurstoffen

• Bonding agents & Lossingsmiddelen• Vulstoffen

Overzicht & ontw ikkeling en van vlamvertra g ers

Unit: Ceramics, rubber, adhesives and sealants

Belangrijkste producten;

• Keramiek/vuurvast:• Aluminium oxides • Bariumsulfaat

• Rubber: • Anti tacks • Lossingsmiddelen• Bonding agents• Rubber chemicaliën (& masterbatches)• Vlamvertragers

• Lijmen en kitten:• Bindmiddelen• Additieven• Vlamvertragers• Vulstoffen: Kaolin, PCC etc.


B rand levert g emiddeld aanta l doden van: Mens per miljoen inw gem. Land Jaar6.7 Frankrijk 20088.1 Groot Brittanië 200613.2 Verenigde staten 2007104 Rusland 2008

G es chatte kos ten direc t aan brand to te w ijzen:Kosten Land4,450 milljoen euros Frankrijk17,500 miljoen dollars USA2,850 miljoen euros Duitsland110 Miljoen dollars Singapore Bron EFRA

E c onomis che s chade N L c irc a 0.3 % B N P (588 M ljrd 2010)

-> 1,8 M ilja rd E uro 2010.

2. Waarom vlamvertra g ers ?


2. Waarom vlamvertra g ers ?

V LAM V E R TAG E R S G E V E N M EE R TIJD!C irc a 75 % van s lachtoffers in privé-woning en

M inder kans op:• Ac uut verg iftig ing : C O, HC N – dodelijk binnen enkele m inuten• Irritatie : HC l, S O2, N Ox, a ldehyden

• M inder lang e-term ijn effec ten:polycyc lis che aromatis che koolwaters toffen (PAK s ), g eha log eneerde dioxinen & furanen (Aromaat, mees ta l g eabs orbeerd op roetdeeltjes )


Bronnen: EFRA & PINFA

E r zijn g een ‘univers ele’ vlamvertra g ers

E r is heel veel divers iteit:-B ijv. c irc a 75 vers chillende commerc iële g ebromeerde vlamvertra g ers-Veel vormen/fijnheden van ATH-Veel produc ten a ls fos for donor-N ano c lays-S tiks tof donoren-E tc ..

3. De s oorten vlamvertra g ers

U itg ang s punt verdeling in 2 g roepen;•Ha log een houdende vlamvertra g ers (B R , C L, F, I )•Ha log een vrije vlamvertrag ers -> M ees te ontw ikkeling


3. De soorten vlamvertragers Halogeen houdende

• Tris(2-chloroethyl) phosphate 115-96-8

• Poly(2,6-dibromo-phenylene oxide) 69882-11-7

• Tetra-decabromo-diphenoxy-benzene 58965-66-5

• 1,2-Bis(2,4,6-tribromo-phenoxy) ethane ’’ 37853-59-1

• 3,5,3,5-Tetrabromo-bisphenol A (TBBA) 79-94-7

• TBBA, unspecified 30496-13-0

• TBBA-epichlorhydrin oligomer 40039-93-8

• TBBA-TBBA-diglycidyl-ether oligomer 70682-74-5

• TBBA carbonate oligomer 28906-13-0

• TBBA carbonate oligomer, phenoxy end capped 94334-64-2

• TBBA carbonate oligomer, 2,4,6-tribromo-phenol terminated 71342-77-3

• TBBA-bisphenol A-phosgene polymer 32844-27-2

• Brominated epoxy resin end-capped with tribromophenol

• TBBA-(2,3-dibromo-propyl-ether) 21850-44-2

• TBBA bis-(2-hydroxy-ethyl-ether) 4162-45-2

• TBBA-bis-(allyl-ether) 25327-89-3

• TBBA-dimethyl-ether 37853-61-5

• Tetrabromo-bisphenol S 39635-79-5

• TBBS-bis-(2,3-dibromo-propyl-ether) 42757-55-1

• 2,4-Dibromo-phenol 615-58-7

• 2,4,6-tribromo-phenol 118-79-6

• Pentabromo-phenol 608-71-9Overzicht & ontw ikkeling en van vlamvertrag ers

3. De soorten vlamvertragers Halogeen houdende vervolg

• 2,4,6-Tribromo-phenyl-allyl-ether 3278-89-5

• Tribromo-phenyl-allyl-ether, unspecified 26762-91-4

• 2,4-Dibromo-phenol 615-58-7

• 2,4,6-tribromo-phenol 118-79-6

• Pentabromo-phenol 608-71-9

• 2,4,6-Tribromo-phenyl-allyl-ether 3278-89-5

• Tribromo-phenyl-allyl-ether, unspecified 26762-91-4

• Bis(methyl)tetrabromo-phtalate 55481-60-2

• Bis(2-ethylhexyl)tetrabromo-phtalate 26040-51-7

• 2-Hydroxy-propyl-2-(2-hydroxy-ethoxy)-ethyl-TBP 20566-35-2

• TBPA, glycol-and propylene-oxide esters ’ 75790-69-1

• N,N-Ethylene –bis-(tetrabromo-phthalimide) 32588-76-4

• Ethylene-bis(5,6-dibromo-norbornane-2,3-dicarboximide) 52907-07-0

• 2,3-Dibromo-2-butene-1,4-diol 3234-02-4

• Dibromo-neopentyl-glycol 3296-90-0

• Dibromo-propanol 96-13-9

• Tribromo-neopentyl-alcohol 36483-57-5

• Poly tribromo-styrene 57137-10-7

Voorbeelden van gebruikte producten door IBM!Overzicht & ontw ikkeling en van vlamvertrag ers

3. De soorten vlamvertragersHalogeen vrije

•A luminium-tri-hydroxide (ATH ) •M a g nes ium-hydroxide•B oehmite (AOH) •Fos for g ebas eerde •Z inc borate •Z ink s tannate•Z ink Hydroxys tannate•Red phos phorus •Phos phate es ters •M elamine•M elamine cyanurate•M elamine phos phate•M elamine borate•Ammoniumpolyphos phate (APP)•N anoclay•Depa l diethyl phosphinic acid aluminium

•AOM ammonium octamolybdate

•E tc ..


Definitie van brand:Brand is een gehucht behorende tot de gemeente Nuth. Het is een van de zogenaamde Bovengehuchten van Nuth en ligt in de nabijheid van de Platsbeek

E en s nelle, pers is tente chemis che reac tie, welke licht en warmte a fg eeft, bij de exotherme c ombinatie van een brands tof en zuurs tof.

Of :

4. Werkzaamheid van vlamvertra g ers

(focus op halogeen vrij)


4. Werkzaamheid van vlamvertrag ers

(focus op halogeen vrij)De drie belangrijkste factoren weer die invloed hebben bij een brand:

• B rands tof• Z uurs tof• Ontbranding s temperatuur of onts teking s bron

B randvertra g ers func tioneren voornamelijk door hun invloed op een of meerder van deze 3/4 fac toren.

Voor vlamvertrag ing in polymeren andere belang rijke fac toren: keuze van de polymeer, andere additieven, vuls toffen etc ..

Warmte wordt a ls 4e fac tor g enoemd


Het brand mechanis me is een radic aa lreac tie. Voor koolwaters toffen, zoa ls kuns ts toffen, hout en textiel, verloopt die radic aa lreac tie s chematis ch mog elijk op de volg ende manieren:

R H + O2 → radic a len (R ·, HO2·, ·OH , ·OR )R · + O2 → R O2·R O2· + R H → R OOH + R ·HO2· + R H → H2O2 +R ·R O· + R H → ROH + R ·R OOH → R O· + ·OHH2O2 → 2 ·OH2 R · → R 2R O2· + ·R → R 2 + O22 R O2· → R 2 + 2 O2R O· + ·R ’ → R OR ’

V lamvertra g ers hebben invloed op deze reac ties door: G as fas e (zuurs tof verw ijderen bijv.), kors tvorming (char), koeling ed..

4. Werkzaamheid van vlamvertrag ers



4. Werkzaamheid van vlamvertrag ers(focus op halogeen vrij)

1. ATH -> Aluminiumtrihydraat, aluminiumhydroxide

1. Ontrekt warmte , waardoor minder brandbare gassen ontstaan2. C har / AL2O3 reflecteert gassen

-> zuurstof minder makkelijk naar de brandbare stof en vise versa

3. Verdring t/verdunt de zuurs tof door de waterdamp

Nadeel kan zijn dat relatief veel ATH nodig is om een goede werking te verkrijgen

Ontleed bij circa 200 graden Celsius

2. M a g nes iumhydroxide heeft een vergelijkbare werkzaamheid, maar ontleed bij circa 340 graden Celsius.



(focus op halogeen vrij)3. Fos for (P ):

Vele s oorten P bronnen: fos fonaten, fos finaten, fos faat-es ters , rode fos for ed..

•Pyrolys e (ontleding ) in vas te fa s e van polymeren -> een kools tofrijke, dichte char aan de oppervlakte van het polymeer. (oa water verw ijderen, g la s laa g vorming )-> zuurs tof m inder toeg ang

-> vertra g ing oxidatie, brands tof is niet meer in de oors pronkelijke vorm aanwezig

Voorbeelden van mog elijke reac ties :

PO• + H• → HPO (1)PO• + OH• → HPO2HPO + H• → H2 + PO•OH• + H2+ PO• r→ H2O + HPO

HPO2• + H• → H2O + POHPO2• + H• → H2 + PO2HPO2• + OH• → H2O + PO2



(focus op halogeen vrij)3. Fos for (P )

• In de g as fa s e door reac ties te remmen*.

-> radic a len vervang en door m inder effic iënte of g ec ombineerd tot ons chadelijke produc ten (R .+R .->R 2)

• Verbetering van inters c umes cent (s chuim) ac tie Intum es c ent pa int P Y R O P R O AC RY LIC - YouTube.flv

A lg emeen:- M inder/g een zure g as s en in de g as fas e is -> la g e rookdichtheid - M inder bijwerking en (HC l of HB r)

- N adeel in c ombinatie met vocht ->C orros ie (elektronic a )

Op g ew icht % bas is , is fos for vaak effic iënter dan broom *Literatuur vermeld dat meer als 100 reacties te benoemen zijn.


4. N anoc lays

B ijvoorbeeld: S ilic a , A luminos ilic aat of M ontmorilloniet.

-platte plaatjes -1 nanometer dik x 500 nanometer lang en breed –> een heel g root oppervlak.

B rand ->polymeer verdw ijnt ->deeltje dichter teg en elkaar -> betere barrière

-G een chemis che reac tie-In c ombinatie met C -> C har g evormd




Vereenvoudigde weergave werkzaamheid Nanoclay



4. N anoc lays

O2 O2



(focus op halogeen vrij)5. M elamine & derivaten

A ) M elamine -> M elamine-zouten (endotherme reac tie)-> da ling van temperatuur

B ) E ndotherme s ublimatie zouten-> da ling v temperatuur

C ) Dec ompos itie van het zout-> verdere verla g ing vd temperatuur

-> S tiks tof vorming -> verdring ing O2

Source Geetai Overzicht & ontw ikkeling en van vlamvertra g ers

5. V lamvertra g ers in rubberVoornamelijk N eopreen

1. ATHS ynerg is ten : Z inkboraat, Z inkhydroxy s tannate (rook onderdrukking )ZHS in NR compound.Sample LOI % NBS smoke Dmc/g Smoke reduction %

(flaming mode)Control 18.1 54.0 e50% ATH 28.9 14.5 7350% ATH þ 2.5% ZHS 30.7 9.7 82S ourc e David J.K ind _ T. R ic hard H ull, Polymer deg radation a nd s ta bility

2. ATR met Ha log een zoa ls C hloorparra fines bijv.

3. Fos for bijv. fos faates ters , rode fos for in E VA

4. M elamine & derivatenOverzicht & ontw ikkeling en van vlamvertrag ers

5. V lamvertra g ers in rubber

5. Expandeerbaar G ra fiet vormt C O2 en H2O bij ontleding Toepas s ing ook in Latex

6. Inerte vuls toffen -> brand verminderend -> warmte opg enomen C arbon black helpt bij het maken van een char


5. V lamvertra g ers in rubber

Ervaring en IC SS ynerg y by innovation S ynerg y by c ombination

Vele s ynerg is ten c ombinaties zijn g etes t door divers e bedrijvenV b.Rode Fos for & M elaminefos faat -> 1+1=3

Voorbeeld in S B R (B S 6853, m inima le LO I 45% ) :•ATH 10%•M elag ard M P 9% (M elamine fos faat)•M as teret 40470 B 2X F 4,5% (Rode fos for in EVA )•S ilic a (% not dis c los ed)

EPDM werkt met verg elijkbare c ombinaties

Ontw ikkeling en in rubber vrijwel uits luitend op ha log een vrij


E N FIRO identifies P IN flame retardants w ith a g ood environmenta l and hea lth profile

Fire s a fe thermopla s tic s for

ra ilway interiors

N ew P IN flame reta rdants for

c otton

US market for flame retardants expec ted to

g row P IN flame retardants a re a

g row ing s eg ment

6. Trends

Antimony out

Reach leidt tot verw ijdering van een aanta l produc ten en s pelers

V S E PA doet nieuw onderzoek naar broom g ebas eerde vlamvertra g ers

Halog een

Free

N ote P IN = Phos forous , Inert and N itrog enOverzicht & ontw ikkeling en van vlamvertrag ers

ICL advances withTDCP replacement

S lot

B ij Integ rated C hemic a ls S pec ia lties verkrijg baar:

V lamvertra g ers :•ATH•Expandable g ra fiet•M elamineboraat•M elaminecyanuaraat•M elaminephos faat•M G (OH )2•Phos lite’s•Fos for g ebas eerde vloeibaar oa TCPP, TEP, RDP, BDP, ed.•Rode Fos for M as terbatches•Phos for g ebas eerde meng s els•C hlorinated Para ffin 70%•Overig e op aanvraa g

Rookonderdrukkers :•AOM•Z ink hydroxyS tannate•Z ink S tannate•Z inkboraat•Overig e op aanvraa g


S lot

Vra g en?


INTEGRATED CHEMICALS SPECIALTIES BV · Introductie Overzicht & ontwikkelingen van vlamvertragers....

Documents

Transcript of INTEGRATED CHEMICALS SPECIALTIES BV · Introductie Overzicht & ontwikkelingen van vlamvertragers....