无喷霜的阻燃热塑性组合物的制作方法

文档序号:3672174阅读:299来源:国知局
专利名称:无喷霜的阻燃热塑性组合物的制作方法
无喷霜的阻燃热塑性组合物本发明涉及无喷霜的阻燃热塑性组合物并且特别涉及包含含磷阴离子和硼酸盐化合物的阻燃热塑性组合物。当添加剂在聚合物中的溶解度在加工温度下比在环境温度下高时将发生喷霜。从而在冷却期间一部分添加剂从聚合物中分析出,在某些情况下,将迁移到聚合物的表面。喷霜问题通常通过如下解决选择不同的添加剂或聚合物组合物,使得添加剂在环境温度下完全溶解,或减小通常与添加另一种添加剂组合的添加剂的量,由此使两种添加剂的浓度降低,在环境温度下完全溶解于聚合物组合物中。硼酸盐(特别是硼酸锌)的使用,特别是在无卤阻燃聚合物组合物中的使用已变得越来越受欢迎。但是,已发现包含硼酸盐和含磷阴离子组分的聚合物组合物特别易于喷
Λ" ο通常,喷霜问题通过减少或替换阻燃添加剂来解决。但是,这种解决方法可能导致聚合物组合物的阻燃性降低和/或使机械性能显著恶化。因此,本发明的一个目的是提供一种能使硼酸盐化合物加入组合物而不出现喷霜的阻燃聚合物组合物。在本发明的范围内,该目的通过提供一种如下的阻燃热塑性组合物而实现,所述阻燃热塑性组合物包含(A)热塑性聚合物组合物;(B)含有含磷阴离子的阻燃剂;(C)硼酸盐;和(D)吸酸剂。令人惊讶地,添加吸酸剂(D)能够减少或甚至消除阻燃组分或其衍生物从总的聚合物组分中喷霜。通过外观检查进行喷霜的检测,其中在聚合物的表面观察到小的颗粒物质。同时, 为了本发明的目的,喷霜的水平和程度可能改变,当用肉眼检测到任何水平或程度的喷霜可视检测时表明存在喷霜。组分D为了本发明的目的,吸酸剂是中和酸或结合酸的化合物,从而防止酸与组合物中的其他组分反应。吸酸剂包括布朗斯台德碱(bronsted base)和/或能与无机酸形成酯的化合物。 布朗斯台德碱是接受氢离子(H+)的碱,包括中性碱(例如ΝΗ3、ΝΗ20Η)、阴离子碱(例如 H2PO42-)和阳离子碱(例如[Al (H2O)5OHJ2+) ο合适的酸受体的例子包括诸如吡啶、三乙胺、二甲基苯胺的有机化合物。无机酸受体的例子是碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、无机弱碱(包含弱酸)和强碱、有机氢氧化物、脂族胺、芳族胺、三嗪衍生物(诸如,蜜胺或蜜白胺)、水滑石、碳酸盐、重碳酸盐、锡酸盐、硬脂酸盐和离子交换介质(诸如粘土和沸石)。能与无机酸形成酯的化合物包括氧杂环丙烷、氧杂环丁烷、硫杂丙环、碳酸酯和环硫化物。优选地,所述吸酸剂是布朗斯台德碱。优选的布朗斯台德碱包括蜜胺、滑块石(也被称为水滑石)和碳酸盐(例如碳酸钙或碳酸镁)。更优选地使用蜜胺或水滑石,最优选地使用蜜胺作吸酸剂。吸酸当量(ASE)被定义为理论上(或者通过实验测定)可由Ikg吸酸剂除去的酸的摩尔数。将会认识的是由于动力学和热力学影响阻碍吸酸剂上所有可用官能团与所有存在的酸物质完全反应,没有经验分析ASE只是理论值。因此,使用凭经验得到的ASE值是优选的。就此而言,理论测定的值可用作测定经验ASE值的实验的起点。要理解的是对于具体的聚合物在来说经验测定的ASE值与理论测定值相比可能数量级不同。通过选择具有低分子量和能结合或中和酸的大量官能团的吸酸剂来实现高的ASE。优选地,吸酸剂的吸酸当量为每kg吸酸剂清除至少0. 5、优选地为至少1. 5、更优选地为至少3、更优选地为至少5、更优选地为至少10、甚至更优选为至少15、最优选为至少 20摩尔的酸。吸酸剂的吸酸当量越高,防止喷霜所需的吸酸剂的量越少。因此,由吸酸剂引起的对组合物功能性能的不利影响的风险越低。为了本发明的目的,吸酸官能团是化合物内能中和/或结合酸的特定化学基团。 吸酸剂可以有一个或更多个吸酸官能团。喷霜是一个复杂的现象,其取决于多种组成和环境因素,最好通过常规试验和实验得到吸酸剂的最佳用量,其中逐渐增大吸酸剂比例,聚合物组合物在标准条件下加工并冷却直到喷霜按要求减小或消除。当由于吸酸剂的本质(例如纳米级粘土或沸石型材料), 吸酸剂的分子量或吸酸官能团的数量不能从理论基础确定时,这种技术是特别优选的。在具体的实施方式中,吸酸剂是蜜胺,因为它能防止喷霜且有助于组合物的阻燃性,不会使机械性能明显恶化。在该实施方式中,相对于组合物的总重量,优选地,蜜胺的量小于IOwt %,更优选地小于7wt %,甚至更优选地小于6wt %,最优选地小于5wt %。组分A本发明包含聚合物组合物(A),其在磷和硼酸盐基阻燃剂体系的存在下易于喷霜。如果所述聚合物组合物包含热塑性共聚酯弹性体和/或热塑性共聚酰胺弹性体和/或热塑性聚氨酯弹性体,将得到非常好的结果。可以通过二异氰酸酯与短链二醇和长链二醇(例如聚酯二醇或聚醚二醇)的缩合得到热塑性聚氨酯弹性体。包含二异氰酸酯和短链二醇的单体单元的聚合物链段是结晶的硬段,而衍生自长链二醇的链段是软段。最常用的二异氰酸酯是4,4’ - 二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)。常用的短链二醇包括乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和1,4_ 二-β-羟乙氧基苯。热塑性共聚酯弹性体和/或热塑性聚酰胺弹性体包含分别由聚酯链段或聚酰胺链段组成的硬嵌段,以及由其他聚合物的链段组成的软嵌段。这种聚合物也被称为嵌段共聚物。共聚酯弹性体的硬嵌段中的聚酯链段通常由衍生自至少一种亚烷基二醇和至少一种芳族或环脂族二元羧酸的重复单元组成。共聚酰胺弹性体的硬嵌段中的聚酰胺链段通常由衍生自至少一种芳族和/或脂族二元胺和至少一种芳族或脂族二元羧酸和/或脂族氨基羧酸的重复单元组成。硬嵌段通常由熔融温度或玻璃化转变温度(如果合适的话)充分高于环境温度并且可能高达300°C或甚至更高的聚酯或聚酰胺组成。优选地,熔融温度或玻璃化转变温度为至少150°C,更优选地为至少170°C或甚至至少190°C。还要更优选地,硬嵌段的熔融温度或玻璃化转变温度在200-280°C的范围内,或甚至在220-250°C的范围内。软嵌段通常由玻璃化转变温度充分低于环境温度(该温度可能低至-70°C或甚至更低)的无定形或大部分无定形的聚合物的链段组成。优选地,无定形聚合物的玻璃化温度为至多0°C,更优选地为至多-10°C或甚至至多-20°C。还要更优选地,软嵌段的玻璃化温度在-20至-60°C的范围内,或甚至在-30至-50°C的范围内。优选地,所述共聚酯弹性体是共聚酯酯弹性体、共聚碳酸酯酯弹性体和/或共聚醚酯弹性体,即具有分别由聚酯、聚碳酸酯或聚醚链段组成的软嵌段的共聚酯嵌段共聚物。 合适的共聚酯酯弹性体是例如EP-0102115-B1中所描述的。合适的共聚碳酸酯酯酯弹性体是例如EP-0846712-B1中所描述的。共聚酯弹性体例如可以商品名Arnitel购自荷兰DSM Engineering Plastics B. V。合适地,共聚酰胺弹性体是共聚醚酰胺弹性体。共聚醚酰胺弹性体例如可以商品名PEBAX购自法国Arkema。优选地,阻燃组合物中的嵌段共聚物弹性体是共聚醚酯弹性体。共聚醚酯弹性体具有衍生自至少一种聚亚烷基氧化物二醇的软段。共聚醚酯弹性体及其制备和性能是本领域已知的,例如在ThermoplasticElastomersJnd Ed.,Chapter 8, Carl Hanser Verlag(1996)ISBN 1-56990-205-4, Handbook of Thermoplastics, Ed. 0. Otabisi, Chapter 17, Marcel Dekker Inc. , New York 1997, ISBN 0-8247-9797-3 禾口 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,Vol. 12,pp-75-117(1988), John Wiley and Sons以及其中所提到的参考文献中有详细描述。合适地,聚醚酯弹性体的硬嵌段中的芳族二元羧酸选自由对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,6_萘二羧酸和4,4’_联苯二羧酸及其混合物组成的组。优选地,芳族二元羧酸包含对苯二甲酸,更优选地相对于二元羧酸的总摩尔量包含至少50摩尔%、还要更优选至少90摩尔%的对苯二甲酸、或甚至完全由对苯二甲酸组成。合适地,聚醚酯弹性体的硬嵌段中的亚烷基二醇选自由乙二醇、丙二醇、丁二醇、 1,2-己二醇、1,6_六亚甲基二醇、1,4_ 丁二醇、苯二甲醇、环己二醇、环己烷二甲醇及其混合物组成的组。优选地,亚烷基二醇包含乙二醇和/或1,4_ 丁二醇,更优选地相对于亚烷基二醇的总摩尔量包含至少50摩尔%、还要更优选至少90摩尔%的乙二醇和/或1,4- 丁二醇、或甚至完全由乙二醇和/或1,4- 丁二醇组成。最优选地,聚醚酯弹性体的硬嵌段包含聚对苯二甲酸丁二酯链段或甚至由聚对苯二甲酸丁二酯链段组成。合适地,聚亚烷基氧化物二醇是基于氧杂环丙烷、氧杂环丁烷和/或氧杂环戊烷的均聚物或共聚物。合适的(聚亚烷基氧化物二醇可以基于其的)氧杂环丙烷的例子是环氧乙烷和环氧丙烷。相应的聚亚烷基氧化物二醇均聚物分别以名字聚乙二醇、聚氧化乙烯或聚氧化乙烯二醇(也缩写为PEG或ΡΕ0)和聚丙二醇、聚氧化丙烯或聚氧化丙烯二醇(也缩写为PPG或ΡΡ0)为人所知。合适的(聚亚烷基氧化物二醇可以基于其的)氧杂环丁烷的例子是1,3_丙二醇。相应的聚亚烷基氧化物二醇均聚物以名字聚三亚甲基二醇为人所知。 合适的(聚亚烷基氧化物二醇可以基于其的)氧杂环戊烷的例子是四氢呋喃。相应的聚亚烷基氧化物二醇均聚物以名字聚四亚甲基二醇(PTMG)或聚四氢呋喃(PTHF)为人所知。聚亚烷基氧化物二醇共聚物可以是无规共聚物、嵌段共聚物或其混合结构。合适的共聚物例如为环氧乙烷/聚环氧丙烷嵌段共聚物(或Ε0/Ρ0嵌段共聚物),特别是环氧乙烷封端的聚
氧化丙烯二醇。聚亚烷基氧化物还可以基于亚烷基二醇的醚化产物或亚烷基二醇或低分子量的聚亚烷基氧化物二醇的混合物或上述二醇的混合物。优选地,本发明绝缘线缆中的阻燃弹性体组合物所用的聚亚烷基氧化物二醇选自由下列组成的组聚氧化丙烯二醇均聚物(PPG)、环氧乙烷/聚环氧丙烷嵌段共聚物(Ε0/Ρ0 嵌段共聚物)和聚四亚甲基乙二醇(PTMG)及其混合物。优选地,热塑性共聚酯弹性体和/或热塑性共聚酰胺弹性体和/或热塑性聚氨酯弹性体占热塑性组合物的至少50wt. %、更优选至少60wt. %、更优选至少70wt. %、甚至更优选至少80wt. %、还要甚至更优选至少90wt. %且最优选至少95wt. %。在一个具体的实施方式中,热塑性组合物由热塑性共聚酯弹性体和/或热塑性共聚酰胺弹性体和/或热塑性聚氨酯弹性体组成。在热塑性共聚酯弹性体、热塑性共聚酰胺弹性体和热塑性聚氨酯弹性体中,优选地使用热塑性聚酯弹性体。根据最终应用的功能要求可以包含多种其他的热塑性聚合物。例如,组分A可以由聚烯烃、聚氨酯或苯乙烯嵌段共聚物组成或包含聚烯烃、聚氨酯或苯乙烯嵌段共聚物。在一个优选的实施方式中,组分A包含苯乙烯嵌段共聚物,相对于阻燃弹性体组合物中聚合物组分的总重量,其含量在15-40wt%的范围内,更优选地在20-30wt. %的范围内。优选的苯乙烯嵌段共聚物包括丙烯腈-苯乙烯共聚物(AQ、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBQ共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)共聚物、苯乙烯-丙烯腈-乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯共聚物(AEQ及其氢化产物。氢化的嵌段共聚物包括中间嵌段 (S-(EB/S)-S)中的乙烯/ 丁烯和聚苯乙烯-b-聚(乙烯/丙烯)、聚苯乙烯-b-聚(乙烯/ 丙烯)-b-聚苯乙烯、聚苯乙烯-b-聚(乙烯/ 丁烯)-b-聚苯乙烯和聚苯乙烯-b-聚(乙烯-乙烯/丙烯)_b-聚苯乙烯。优选地,苯乙烯嵌段共聚物是氢化的苯乙烯嵌段共聚物,因为这类化合物显示出优异的抗紫外线性能。特别优选的苯乙烯嵌段共聚物包括苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)共聚物或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPQ。这些苯乙烯的嵌段共聚物可以单独使用或组合使用。优选地,在苯乙烯嵌段共聚物的共聚物的中间嵌段上接枝马来酸酐(MA)或类似物。通常,将0. 5-5. Owt. %、更优选地1. 0-2. 5wt% (相对于苯乙烯嵌段共聚物的总重量) 的MA接枝到嵌段共聚物上。MA接枝提高了共聚物对各种基材(包括聚酰胺和聚酯)的粘附性。组分B为了本发明的目的,包含含磷阴离子的阻燃剂表示一种或更多种阻燃化合物, 其中至少一种包含磷阴离子。优选地,含磷阴离子的化合物相对于组分B的总重量占至少 50wt%、优选地至少65wt%。优选地,磷阻燃剂包含式[R1R2P(O)OrmM"^式I)的磷酸金属盐和/或式
2_nMxm+(式II)的二磷酸金属盐和/或其聚合物,其中-R1和R2是相同或不同的取代基,选自由氧,线性、支化和环状的C1-C6脂族基团和芳族基团组成的组;-R3选自由线性、支化和环状的C1-Cltl脂族基团和C6-Cltl芳族基团以及脂族-芳族基团组成的组;-M 是选自由下列组成的组中的金属Mg、Ca、A1、Sb、Sn、Ge、Ti、Si、Fe、、Ce、Bi、 Sr、Mn、Li、Na 禾口 K ;并且_m、n和χ是1-4范围内相同或不同的整数,优选地,组分B包含含氮/磷阻燃剂或由含氮/磷阻燃剂组成,其中所述含氮/磷阻燃剂是蜜胺与磷酸的反应产物和/或其缩合产物。蜜胺与磷酸的反应产物和/或其缩合产物在本文中被理解为从蜜胺或蜜胺的缩合产物(例如蜜勒胺、蜜白胺、氰脲酰胺)与磷酸的反应中得到的化合物。实例包括磷酸二蜜胺盐、焦磷酸二蜜胺盐、磷酸蜜胺盐、多磷酸蜜胺盐、焦磷酸蜜胺盐、多磷酸蜜胺盐、多磷酸蜜白胺盐、多磷酸氰脲酰胺、多磷酸蜜勒胺,如PCT/W0 98/39306中描述的。更优选地,含氮/磷阻燃剂是多磷酸蜜胺盐。还优选地,含氮/磷阻燃剂是氨与磷酸的反应产物或其多磷酸盐改进物。合适的例子包括磷酸氢铵、磷酸二氢铵和多磷酸铵。更优选地,含氮/磷阻燃剂包含多磷酸铵。优选地,阻燃剂组分(B)包含磷酸盐化合物,更优选地包含磷酸蜜胺盐化合物,最优选地包含多磷酸蜜胺盐。可以通过其他阻燃剂化合物(优选是无卤的)来补充阻燃剂组分(B)。优选地,其他非磷阻燃剂包括含氮阻燃剂或协效剂。优选地,含氮协效剂选自由下列组成的组苯胍胺、三(羟乙基)异氰脲酸酯、尿囊素、甘脲、蜜胺、氰脲酸三聚氰胺、双氰胺、胍和碳二亚胺及其衍生物。更优选地,含氮协效剂包括蜜胺的缩合产物。蜜胺的缩合产物例如为蜜勒胺、蜜白胺和氰脲酰胺以及其更高级的衍生物和混合物。蜜胺的缩合产物可以通过例如PCT/W0 96/16948中描述的方法来制备。例如在PCT/EP97/01664、DE-A-197 34 437、DE_A_197 37 72 和DE-A-196 14 424 中描述了合适的含氮和含氮/磷的化合物。组分C硼酸盐和硼酸盐前体可以包括氧化硼(诸如三氧化二硼)、硼砂、四水硼砂、硬硼钙石、钠硼钙石或白硼钙石。优选地,硼酸盐选自由硼酸钙、硼酸镁或硼酸锌组成的组。更优选地,所述硼酸盐是硼酸锌,其是聚合物组合物中公认的阻燃剂。组分E可以用在本发明组合物中的合适的添加剂是例如无机填料、增强剂、颜料、阻燃齐U、稳定剂、加工助剂、抗冲改性剂、酯交换抑制剂和成核剂。添加剂的选择将取决于特定的聚合物组合物和预期应用以及所需的特定性能,并且可以容易地由制备用于生产产品(诸如模制部件)的组合物的领域的技术人员来选择。在一个优选的实施方式中,组分(E)的用量小于热塑性组合物总重量的20wt%, 更优选地小于热塑性组合物总重量的10wt%,甚至更优选小于5wt. %,最优选小于3wt. %。已发现本发明的无喷霜组合物特别有利于含少量填充剂的未增强的聚合物组合物,诸如柔性聚合物组合物,诸如适于柔性电缆应用的那些。具体的实施方式在本发明一个具体的实施方式中,阻燃热塑性组合物包含30_88wt% 的组分(A);10_40wt% 的组分(B);0. 5_15wt% 的组分(C);0. 05_10wt% 的组分(D);以及
0-50wt % 的组分(E)。优选地,相对于阻燃组合物的总重量,组分A的含量为35-75wt%,更优选地为 40-65wt%。优选地,相对于阻燃组合物的总重量,组分B的含量在15-35wt%的范围内,更优选地在20-30wt %的范围内。优选地,相对于组分B的总重量,组分B包含至少50wt %的磷
酸金属盐。优选地,相对于阻燃组合物的总重量,组分C的含量在l-10wt%的范围内,更优选地在1. 2-5wt%的范围内。优选地,相对于阻燃组合物的总重量,组分D的含量在0. 05-10wt. %的范围内,更优选地在0. l-5wt%的范围内,更优选地在0.的范围内,最优选在0. 2-3wt%的范围内。优选地,相对于阻燃组合物的总重量,组分E的含量在l_20wt. %的范围内,更优选地在1. 5-10wt%的范围内,最优选在2-5wt%的范围内。添加剂的总量将取决于最终应用及其中所用的聚合物。所需吸酸当量(ASE)的样本计算吸酸当量定义为1kg吸酸剂可以结合/中和的酸的摩尔数。例如1摩尔碳酸钙能中和2摩尔酸质子。碳酸钙的分子量为lOOg/mol,因此吸酸当量为每摩尔被中和的酸质子100/2 = 50克碳酸钙,或者是每kg碳酸钙可以除去20摩尔酸(吸酸当量=20摩尔/ kg)。总的组合物中每摩尔磷的理论吸酸剂摩尔%的样本计算可以通过实施例4所用的计算来说明。组合物包含的碳酸钙,相当于每kg 总的组合物可以除去0. 2摩尔酸。每千克总的组合物中磷的摩尔量可以通过如下计算 合计二乙基次膦酸铝(FR-I)中磷的含量(23wt% )和多磷酸蜜胺盐(FR-幻中磷的含量 (13Wt%),结果为((0. 23 X 170) + (0. 13 X 90) )/31 = 1.64摩尔磷。因此吸酸剂相对于磷阴离子的摩尔%为0. 2/1. 64或约为12摩尔% (即⑶与⑶的摩尔比为0. 12)。优选地,本申请的聚合物组合物被用来制备成形制品(例如挤出或模制制品)。已发现阻燃聚合物组合物特别适用于柔性线缆或电缆(如消费性电子应用中所用的线缆和电缆),其需要柔软性、柔韧性及外观。除非另外指出,组分的%指的是相对于组合物总重量的重量百分比(wt% )。热塑性表示组合物可以反复加热熔化。实施例材料SEBS =MFI 为 7g/10min/5kg)的 SEBS,包含 37_44wt%的苯乙烯,以商品名 A RP6936 购自 Kraton。(E2、E3 和 C7 包含Kraton A RP6936 和 25wt% Kraton MD6699 (同样购自Kraton、Shore D硬度为45D的流动改性剂)的共混物)。TPE-E 包含由聚对苯二甲酸丁二醇酯链段组成的硬段和由Siore D硬度为38的 Ε0/Ρ0聚醚嵌段共聚物组成的软段的聚醚酯。FR-I :DEPAL 磷含量为约23衬%的二乙基次膦酸铝;以商品名Exolit 1230或 Exolit 930(只有对比例3)购自Clariant (德国)。FR-2 磷含量为约12-Hwt %的多磷酸蜜胺盐,以商品名MelapurTM200购自 Ciba (瑞士 ) ο硼酸盐硼酸锌(2Zn03B203· 3. 5H20),以商品名 Firebrake 500 购自 Borax( M 国)。稳定剂辅助稳定剂组的混合物。吸酸剂-1 乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物,其吸酸当量为:0. 6摩尔酸/kg (理论值);MFI为6g/10min(190°C/2. 16kg),包含25wt%的丙烯酸酯和 8wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯(以商标LOTADER AX8900由Atofina出售)。吸酸剂-2 双酚A环氧树脂,吸酸当量为1.7摩尔酸/kg(理论值);以商品名 Epicote 1055 购自 Hexion Specialty Chemicals。吸酸剂-3 蜜胺,吸酸当量为7. 9摩尔酸/kg(理论值);以商品名Melafine购自 DSM。吸酸剂-4 碱式碳酸铝镁(水滑石或滑块石),吸酸当量约为18摩尔酸/kg (因为不知道滑块石的精确组成,所以通过滴定使用强酸直到PH达到7来确定理论值),以商品名 DHT 4A 购自 Kisuma Chemicals。吸酸剂-5 碳酸钙,吸酸当量为20摩尔酸/kg (理论值),平均粒径为40-70nm,以商品名 Socal 322 购自 Solvay Chemicals。吸酸剂-6 脂环族环氧树脂(3,4_环氧环己基甲基-3,4_环氧-环己烷碳酸酯), 吸酸当量为8. 4摩尔酸/kg (理论值),以商品名ERL4221 购自Dow Chemicals。吸酸剂-7 :C12/C14脂肪族醇的脂族单缩水甘油醚,吸酸当量约为3. 2摩尔酸/ kg(理论值),以商品名 Heloxy Modifier Z8 购自 HexionSpecialty Chemicals。吸酸剂-8 锡酸锌,平均粒径为1. 4-2. 2微米,以商品名Flametard S 购自 WillianBlythe0吸酸剂-9 季铵盐改性的蒙脱土(纳米级粘土 ),以商品名Cloiste 20A购自 Rockwood Additives。MA为了制备模制组合物,将各组分按表1-3所示的比例复合。通过在螺杆速度为 300rpm的MK 30/34D双螺杆挤出机上使SEBS、TPE-E与阻燃剂组分、稳定剂组和吸酸剂 (存在时)熔融混合,来制备模制组合物,生产量为25kg/hr,熔融温度调整为270°C,从挤出机通过口模挤出熔体,使熔体冷却并造粒。在进一步使用之前,使通过在挤出机中复合得到的颗粒在90°C下干燥M小时。测试样品和绝缘电缆的樽制在Engel 80A型注塑成型机上制备用于测试机械性能和阻燃性能(根据UL-94-V, 1.5mm厚)的测试样品。使用235-245 的温度设定来注塑成型。模具温度为90°C。用于测试样品的周期时间约为50秒。用于根据UL 1581VW-1测试阻燃性能的绝缘电缆是在工业生产线上、以可比较的操作条件、以50-100m/min的速度制备的。在本发明中包括的电缆如此制备。测试方法喷霜喷霜测试在气候控制室中进行,从而可以单独调节温度和相对湿度。将每一个测试样品放置在多孔的聚乙烯袋(IOOmmX 150mm,袋的各面的中间部分有直径约为5mm的40 个孔0排,每排5个孔))。多孔袋的功能是确保测试样品暴露在小于O.Olm/sec、更优选地小于0. 001m/sec的风速下。将材料样本(拉伸强度测试长条)置于处于30°C和70%的相对湿度的环境条件下的气候控制室中。每天检查样品的喷霜,并记录第一次开始喷霜的时间。在这样的条件下存储14天后,用肉眼从外观检查喷霜的迹象。如果14天时间之后没有观察到喷霜的可见迹象,则认为样品是无喷霜的。喷霜事件的特有的析出材料的沉积或表面变色的可见证据表明存在喷霜。实施例5 (E-5)是重复对比实验8 (CE-8),也是在较温和的大气条件(23°C和50% 的相对湿度下14天)下进行喷霜测试。机械性能在121°C下168小时后,根据ISO 527/1A使用干燥的模制原样样品进行拉伸强度和断裂伸长保留率%的测试,其中拉伸测试样品的厚度为4mm。阻燃性根据UL 1581 VW-I进行样品的制备和测试。^TKnhntIf所fp及Il当量(ASE)倌的i十算所制备的对比实验CE-I至CE-3以及实施例El和E2用的测试样品的组成如表1 所示。表1.用于确定所述吸酸剂的用量的样品的聚合物组成)
权利要求
1.一种阻燃热塑性组合物,其包含(A)热塑性聚合物组合物;(B)含有含磷阴离子的阻燃剂;(C)硼酸盐;和(D)吸酸剂。
2.如权利要求1所述的组合物,其中所述硼酸盐(C)包括硼酸锌。
3.如权利要求1或2中任意一项所述的组合物,其中所述吸酸剂(D)包括布朗斯台德碱。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的组合物,其中所述布朗斯台德碱选自由蜜胺、碳酸钙和/或滑块石组成的组。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的组合物,其中所述组分(A)包括热塑性共聚酯弹性体和/或热塑性共聚酰胺弹性体和/或热塑性聚氨酯弹性体。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的组合物,其中所述组分(A)包含苯乙烯嵌段共聚物。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的组合物,其中所述组合物包含 30-88wt% 的组分(A);10-40wt% 的组分(B); 0. 5-15wt% 的组分(C); 0.05-10wt%的组分(D);并且可选地包含 0-50wt% 的组分(E)。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的组合物,其中所述组合物包含0.l-5wt. %的吸酸剂。
9.包含权利要求1-8中任意一项所述组合物的成形制品。
全文摘要
本发明涉及一种阻燃热塑性组合物,其包含热塑性聚合物组合物;含有含磷阴离子的阻燃剂;硼酸盐;和吸酸剂。
文档编号C08K5/5313GK102325833SQ201080008797
公开日2012年1月18日 申请日期2010年2月3日 优先权日2009年2月20日
发明者安格利卡·施密特, 阿兹·扬·尼耶惠斯, 鲁克·艾勒扎·夫洛伦特·李曼斯 申请人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司
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