包含水合埃洛石纳米粒子的阻燃聚合物组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及包含水合埃洛石纳米粒子的无卤素的阻燃聚合物组合物。
【背景技术】
[0002] 热塑性聚合物如聚酯或聚酰胺具有优良的机械性能、可塑性和耐化学性，并且因 此已用于汽车部件、电气/电子组件和许多其他应用中。在某些应用中，期望这些聚合物还 是具有阻燃性的。这可通过加入各种类型的添加剂来实现。通常，可使用卤代有机化合物 (如溴化聚苯乙烯）加上锑化合物。然而，在最近的大约20年间，出于环境考虑卤化阻燃剂 已受到严格监督。
[0003] 含磷产品是已在本领域中使用的一类无卤阻燃剂。例如，美国专利5, 773, 556号 公开了在聚酰胺中使用次膦酸盐（phosphinate)或二次膦酸盐（diphosphinate)作为阻燃 剂 ;美国专利号6, 255, 371公开了在聚酰胺或聚酯中使用次膦酸盐或二次膦酸盐与三聚氰 胺衍生物的组合。然而，仍然需要开发比本领域现有的那些更有效的无卤阻燃剂体系。
【发明内容】
[0004] 本公开的目的是提供具有改进的阻燃性能的聚合物组合物。该阻燃聚合物组合 物包含至少一种聚合物和分散于其中的约10~40重量％的阻燃剂包（flame retardant package)，其中所述阻燃聚合物组合物中所含的所有组分的总重量百分数总计为100重 量％，其中所述阻燃剂包包含：（a)至少一种基于（二）次膦酸盐的阻燃剂，（b)不同于所述 至少一种聚合物和所述至少一种基于（二）次膦酸盐的阻燃剂的至少一种含氮化合物，和 (c)水合埃洛石纳米粒子，且其中所述基于（二）次膦酸盐的阻燃剂包括选自以下的至少一 种：式（I)的次膦酸盐、式（II)的二次膦酸盐及它们的组合或聚合物，
【主权项】
1. 阻燃聚合物组合物，包含至少一种聚合物和分散于其中的约10~40重量％的阻燃 剂包，其中所述阻燃聚合物组合物中所含的所有组分的总重量百分数总计为100重量％， 其中，所述阻燃剂包包含（a)至少一种基于（二）次膦酸盐的阻燃剂，（b)不同于所述 至少一种聚合物和所述至少一种基于（二）次膦酸盐的阻燃剂的至少一种含氮化合物，和 (c)水合埃洛石纳米粒子， 并且其中，所述基于（二）次膦酸盐的阻燃剂包含选自式（I)的次膦酸盐、式（II)的 二次膦酸盐和它们的组合或聚合物中的至少一种：
其中R1和R2相同或不同，并且R1和R2各自是氢，直链的、枝化的或者环状的C 1-C6烷基， 或者C6-Cltl芳基；R3是直链或枝化的C1-C ltl亚烷基、C6-Cltl亚芳基、C6-C16烷基-亚芳基，或 者C 6-C16芳基-亚烷基；M选自：钙离子、铝离子、镁离子、锌离子、锑离子、锡离子、锗离子、 钛离子、铁离子、锆离子、铈离子、铋离子、锶离子、锰离子、锂离子、钠离子、钾离子以及它们 的组合；且m、n和X各自是相同或不同的1-4的整数。
2. 如权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，还包含以所述阻燃聚合物组合物的总重计 至多60重量％，或5-50重量％的无机增强剂。
3. 如权利要求2所述的阻燃聚合物组合物，其中所述无机增强剂是玻璃纤维。
4. 如权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中所述至少一种聚合物选自聚酰胺、聚 酯、聚烯烃（例如聚丙烯、聚异丁烯或聚乙烯）、聚苯乙烯、聚苯醚（PPE)、聚碳酸酯（PC)、丙 烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS)、PC/ABS共混物、PPE/HIPS共混物及它们中两种 或更多种的组合，或者其中所述至少一种聚合物选自聚酰胺，或者所述至少一种聚合物选 自脂族聚酰胺，或者所述至少一种聚合物是聚酰胺6, 6。
5. 如权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中基于所述阻燃聚合物组合物的总重， 所述至少一种聚合物在所述阻燃聚合物组合物中的含量为30~85重量％,或40~70重 量％，或45-60重量％。
6. 如权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中基于所述阻燃聚合物组合物的总重， 所述阻燃剂包在所述阻燃聚合物组合物中的含量为15-35重量％或18-30重量％的水平 存在于所述阻燃聚合物组合物中。
7. 如权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中所述至少一种基于（二）次膦酸盐的 阻燃剂是二乙基次膦酸铝。
8. 如权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中所述至少一种含氮化合物选自（i)三 聚氰胺氰尿酸盐，（ii)三聚氰胺缩合产物，（iii)磷酸与三聚氰胺的反应产物，和（iv)磷酸 与三聚氰胺缩合产物的反应产物，或所述至少一种含氮化合物是三聚氰胺多聚磷酸盐。
9. 如权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中以所述阻燃剂包的总重计，所述阻燃 剂包包含30~90重量％的所述至少一种基于（二）次膦酸盐的阻燃剂、4~50重量％的 所述至少一种含氮化合物和4~50重量％的所述水合埃洛石纳米粒子。
10. 由权利要求1~9中任一项所述的阻燃聚合物组合物形成的制品。
【专利摘要】本发明涉及包含水合埃洛石纳米粒子的阻燃聚合物组合物，其包含至少一种聚合物和分散于其中的约10～40重量%的阻燃剂包，其中所述阻燃剂包包含(a)至少一种基于(二)次膦酸盐的阻燃剂，(b)至少一种含氮化合物，和(c)水合埃洛石纳米粒子。
【IPC分类】C08K3-34, C08K5-5313, C08K5-3492, C08L77-06, C08K7-14, C08K13-04
【公开号】CN104744932
【申请号】CN201310734079
【发明人】王婷, 郁挺
【申请人】纳幕尔杜邦公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日