阻燃热塑性组合物的制作方法_2

文档序号:8441323阅读:来源:国知局
、聚醚酰亚胺、 乙烯基(共)聚合物、丙烯酸类聚合物、聚烯烃和聚氨酯。
[0026]然而,优选使用热塑性聚氨酯(TPU)。一般,利用一种或多种增链剂,通过聚异氰酸 酯与中间体(如羟基封端的聚酯、羟基封端的聚醚、羟基封端的聚碳酸酯或其混合物)反应 而制备TPU聚合物,所有这些均为本领域技术人员公知。
[0027]羟基封端的聚酯中间体一般为具有约500至约10000的数均分子量(Mn)的线性 聚酯,期望为约700至约5000,优选约700至约4000,酸值一般小于1. 3,优选小于0. 8。分子 量通过测定末端官能团测定,并与数均分子量相关。聚合物通过以下制备:(1) 一种或多种 二醇与一种或多种二羧酸或酸酐的酯化反应或者(2)酯交换反应,g卩,一种或多种二醇与 二羧酸的酯反应。一般超过lmol二醇比酸的摩尔比是优选的,以得到具有优势末端羟基的 线性链。适合的聚酯中间体也包括各种内脂,例如聚己内酯,一般由己内酯和双官能引发剂 (如二乙二醇)制成。期望的聚酯的二羧酸可以为脂族、脂环族、芳族或其组合。可单独或 在混合物中使用的适合的二羧酸一般具有总共4至15个碳原子,包括琥珀酸、戊二酸、己二 酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二甲酸 等。也可使用以上二羧酸的酸酐,如邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐等。己二酸为优选的 酸。反应形成期望的聚酯中间体的二醇可以为脂族、芳族或其组合,具有总共2至12个碳原 子,包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己 二醇、2, 2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-环己烷二甲醇、癸二醇、十二烷二醇等。1,4- 丁二醇 是优选的二醇。
[0028]羟基封端的聚醚中间体为聚醚多元醇,其衍生自具有总共2至15个碳原子的二醇 或多元醇,优选与醚反应的烷二醇或二醇,所述醚包含具有2至6个碳原子的环氧烷,一般 环氧乙烷或环氧丙烷或其混合物。例如,通过首先使丙二醇与环氧丙烷反应,随后与环氧乙 烷后续反应,可制备羟基官能性聚醚。由环氧乙烷得到的伯羟基比仲羟基有更大反应性, 因此是优选的。有用的市售聚醚二醇包括包含环氧乙烷与乙二醇反应的聚(乙二醇);包 含环氧丙烷与丙二醇反应的聚(丙二醇);包含水与四氢呋喃(THF)反应的聚(丁二醇) (PTMG)。聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)是优选的聚醚中间体。聚醚多元醇进一步包括环氧烷 的多胺(polyamide)加合物,并且可包括例如包含乙二胺和环氧丙烷的反应产物的乙二胺 加合物;包含二亚乙基三胺与环氧丙烷的反应产物的二亚乙基三胺加合物;和类似的多胺 型聚醚多元醇。共聚醚也可用于本发明。一般共聚醚包括THF和环氧乙烷或THF和环氧丙 烷的反应产物。不同的聚醚中间体一般具有约500至约10000,期望约500至约5000,优选 约700至约3000的数均分子量(Mn)(通过测定末端官能团测定的平均分子量)。
[0029]通过使二醇与碳酸酯反应,可制备羟基封端的聚碳酸酯中间体。
[0030] 由于其羟基封端的聚碳酸酯及其制备的公开内容,将US4131731通过引用结合 到本文中。此聚碳酸酯为线性,并且具有末端羟基,基本排除其它末端基团。基本的反应剂 为二醇和碳酸酯。适合的二醇选自含有4至40个(优选4至12个)碳原子的脂环族和脂 族二醇和选自每分子含有2至20个烷氧基并且各烷氧基含有2至4个碳原子的聚氧基烷二 醇。适用于本发明的二醇包括含有4至12个碳原子的脂族二醇,如1,4- 丁二醇、1,4-戊二 醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2, 2, 4-三甲基-1,6-己二醇、1,10-癸二醇、氢化二亚油烯基二 醇、氢化二油烯基二醇;和脂环族二醇,如1,3-环己二醇、1,4-二羟甲基环己烷、1,4-环己 二醇、1,3-二轻甲基环己烧、1,4-内亚甲基-2-羟基-5-羟基甲基环己烧和聚烧二醇。根 据在成品中期望的性质,在反应中使用的二醇可以为单一的二醇或二醇的混合物。
[0031] 适合的碳酸酯选自具有以下通式的由5至7元环组成的碳酸亚烷酯:
【主权项】
1. 一种阻燃热塑性组合物,所述组合物包含: (a) 至少一种热塑性聚合物; (b) 至少一种阻燃剂;和 (c) 改性聚硅氧烷, 其特征在于改性聚硅氧烷以基于总组合物小于1%重量的量存在。
2. 权利要求1的阻燃热塑性组合物,其中改性聚硅氧烷以基于总组合物0. 1至0. 9% 重量,优选〇. 25至0. 75%重量的量存在。
3. 权利要求1或2的阻燃热塑性组合物,其中聚硅氧烷通过引入乙烯基改性。
4. 权利要求1至3中任一项的阻燃热塑性组合物,其中改性聚硅氧烷为改性的聚二甲 基硅氧烷。
5. 前述权利要求中任一项的阻燃热塑性组合物,其中阻燃剂以基于总组合物2至70% 重量,优选10至60 %重量的量存在。
6. 前述权利要求中任一项的阻燃热塑性组合物,其中还存在至少一种非阻燃矿物填 料。
7. 权利要求6的阻燃热塑性组合物,其中所述矿物填料以基于总组合物1至20 %重 量,优选1至10 %重量的量存在。
8. 权利要求6或7的阻燃热塑性组合物,其中所述矿物填料为碳酸钙或(氢氧化)硅 酸钙。
9. 前述权利要求中任一项的阻燃热塑性组合物,其中热塑性聚合物为热塑性聚氨酯 聚合物。
10. 权利要求9的阻燃热塑性组合物,其中在一种或多种增链剂存在下,通过使聚异 氰酸酯与羟基封端的聚酯或羟基封端的聚醚或羟基封端的聚碳酸酯或其混合物反应,制备 所述热塑性聚氨酯聚合物。
11. 前述权利要求中任一项的阻燃热塑性组合物在电线和电缆结构应用中作为电导 体的热绝缘体或作为电导体的外套的用途。
12. -种电线和电缆结构,所述结构包含 (a) 至少一个金属导体,其中所述导体用不导电聚合材料绝缘; (b) 任选的覆盖所述绝缘金属导体的阻燃外套,其特征在于所述不导电聚合材料为权 利要求1至10中任一项的热塑性组合物。
13. -种电线和电缆结构,所述结构包含 (a) 至少一个金属导体,其中所述导体用不导电聚合材料绝缘; (b) 覆盖所述绝缘金属导体的阻燃外套,其特征在于所述外套为权利要求1至10中任 一项的热塑性组合物。
14. 权利要求13的电线和电缆结构,其中所述不导电聚合材料为权利要求1至10中 任一项的热塑性组合物。
【专利摘要】阻燃热塑性组合物,其包含至少一种热塑性聚合物(优选热塑性聚氨酯聚合物)、至少一种常规阻燃剂和任选的至少一种矿物填料与基于总组合物小于1%重量的量的改性聚硅氧烷,优选在0.1和0.9%重量之间,最优选在0.25和0.75%重量之间。该热塑性组合物可用于期望低燃性的应用,例如电线和电缆应用。
【IPC分类】C08K3-26, C08K3-34, C08L75-06, H01B7-295, C08L83-04, C08L75-08
【公开号】CN104761884
【申请号】CN201510103835
【发明人】A.范哈尔, H.弗贝克, S.M.L.梅南
【申请人】亨茨曼国际有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2010年5月19日
【公告号】CA2761483A1, CN102482448A, EP2440608A1, EP2440608B1, US8872034, US20120073858, WO2010142519A1
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