[发明专利]包括防火涂层的塑料部件及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括防火涂层的塑料部件(part)。

更具体地，本发明关注包括被防火层涂覆的基于热塑性聚合物母体(matrix)的基材的部件。

本发明还关注生产这些部件的方法。

根据本发明的部件尤其是用于电气工业的部件。

背景技术

塑料，或者更具体地热塑性聚合物，用于许多工业部门并且特别是电气工业中。

塑料材料的多种应用中，必须在它们之中引入防火剂。

因此，用于电气装置的塑料必须满足严格的防火标准，例如，由特别在法国和欧洲使用的CEI的标准定义的标准。对于从绝热材料制取的部分，使用的测试由用于成品的标准CEI60695-2-11来定义。

设备连续运转而不需要监控所要求的GWFI(灼热丝可燃指数(Glow Wire FlammabilityIndex))可燃性是850℃；如果设备必须耐得住更严苛的条件，那么所述要求达到960℃。对于与输送电流的部分相接触或保持它们在原位置的部分，以及不保持输送电流的部分在原位置的套和盖，这两者都要求这些GWFI值。

此外，根据CEI标准60695-2-13，可能要求材料的可燃性。GWIT(灼热丝起燃温度(Glow Wire Ignition Temperature))值使材料的可燃性能被测量；要求最小GWIT值为775℃。

美国存在相当的标准。

最常用以及可商购的防火剂是卤化防火剂。但是，卤化防火剂对环境和健康不利：其持久性、生物蓄积和毒性的问题被报道并被非政府组织纳入考虑；基于卤化物质的这些方面，防火剂中的一些物质被引用在重大关注物质的目录中。

将来，将开始实行日益严厉的规则，并且将逐渐禁止基于卤化化合物的防火剂。因此需要设计不含卤素的防火部件来消除对健康和环境的忧虑。

不是基于卤化物质的防火剂特别地是多磷酸铵(ammomum polyphosphate)和金属氢氧化物。但这些非卤化防火剂也具有缺点：例如，这些非卤化防火剂可能削弱引入了它们的塑料的机械性能。它们也可能对用于成型塑料部件的设备造成腐蚀。在某些情况下它们的使用与成形部件所要求的温度不协调。

此外，防火剂，特别是卤化防火剂通常存在于塑料部件的体积(全部体积)中来赋予防火性能；换句话说，防火剂分布在构成部件的整块塑料中。可以说该部件定“单块”、整体的、部件。

整块塑料中存在的防火剂，特别是卤化防火剂，可能损害塑料部件在它们的使用寿命的终点时的可回收性。

实际上，许多塑料回收者不接受含有疑似有毒的添加剂的塑料部件。这些化合物，被认为是待回收塑料的污染物，阻止它们的再利用，甚至是在用于能量生产的废塑料回收部门的情况下。

于是，必须满足严格的防火标准的用于电气工业的大部分塑料部件是不可回收的，并且不能作为“环境友好”的部件。

FR(阻燃)塑料的家族特别包含基于苯乙烯聚合物的塑料，例如，聚苯乙烯(PS，FR)和高抗冲聚苯乙烯或HIPS、FR、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS、FR)、以及聚碳酸酯和ABS的掺合物(PC ABS、FR)。其它主要阻燃工业聚合物例如是烯烃、聚碳酸酯(PC、FR)或聚酯(聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、FR)也被关注。

基于这样塑料的部件属于许多产品的范围，例如，电源插头、开关、电控箱(electrical cabinet)、配电箱(electrical box)、安全照明、电传感器、逆变器(inverter)、计时器、调光器(dimmer)、移动检测器(movement detector)等等。

功能涂层也是已知的，例如，能够给予塑料部件许多性能，功能和特别是防火性能的涂料。

功能涂层特别包含事先等离子处理后施用的膨胀油漆(intumescent paint)，以及可以通过溶胶-凝胶技术合成的防火表面。

可以制备这样的(多)功能涂层的方法通常是冗长的和复杂的，经常涉及许多步骤，例如在油漆的情况下，特别是干燥的步骤，或又是例如在使用“溶胶-凝胶”方法涂覆时冗长的固化。因此这些涂层的周期和最终花费高。

此外，使用常规的涂覆方法通常难以涂覆小尺寸或中等尺寸的部件，例如开关、盒(case)、箱(box)、架(stand)或插头。

综上所述，因此需要基于具有防火性能并且不含卤化防火剂的热塑性聚合物的部件。

还需要基于能够容易地被回收且被回收部门接受的，并具有改善防火性能的热塑性聚合物的部件。