聚酯/聚碳酸酯组合物及制品的制作方法_5

文档序号:9871340阅读:来源:国知局
包含三聚氰胺氰脲酸 酯;其中有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物;其中组合物不包含冲击改性剂;其中组合物包 含20至30重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、10至20重量百分数的聚碳酸酯、3至8重 量百分数的聚醚酰亚胺、4至8重量百分数的含氮阻燃剂、14至19重量百分数的有机膦氧化 物、以及27至36重量百分数的玻璃纤维;其中组合物进一步地包含2至8重量百分数的滑石、 以及0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯;并且其中聚(对苯二 甲酸亚烷基酯)和聚碳酸酯以1.2:1至3:1的重量比存在。
[0144] 实施例1-9,比较实施例1-4
[0145] 在表1中总结了在实施例中使用的材料。
[0146] 表1
[01471
[0148] 除了可燃性之外的所有测试,均遵循ASTM方案。在表2中列出了测试方法、标准、和 条件。
[0149] 表2
[0151]在UL94规则下实施可燃性测试并且在指定的厚度下计算总的熄火时间(total flame-out-time)。表3示出了对于在UL94标准下的V-0、V-1和V-2等级的标准。
[0152]表3
[0153]
[0154] 为了混合组合物,将除了玻璃纤维之外的所有组分预共混并且添加至双螺杆挤出 机的进料喉部。将玻璃纤维在下游添加。在表4中总结了典型的挤出条件。
[0155] 表4
[0156]
[0157]
[0158] 将挤出颗粒模制成不同的形状用于机械测试。表5总结了典型的模制条件。
[0159] 表5

[0161] 将在聚酯-聚碳酸酯组合物中作为耐燃剂的各种含磷有机化合物进行测试。为了 评估它们对于在加强的聚酯-聚碳酸酯共混物中较高聚酯负载的阻燃剂性能,测试的化合 物包含低聚的芳香族的磷酸酯(PX200)、三苯基膦氧化物(ΤΡΡ0)、聚膦酸酯(FRX100)、和双 酸A双(磷酸二苯酯)(BPADP)。在以下表6中总结了组成和特性。
[0162] 表6 Γη?Α?η
[0165]如从在表6中的结果明显示出的,相比于具有磷酸三芳基酯BPADP、低聚的芳香族 的磷酸酯ΡΧ200、和苯氧基磷腈SPB100的相应的组合物,具有有机膦氧化物ΤΡΡ0的玻璃填充 的PBT/PC组合物示出了优异的耐燃特性。比较实施例1(C.Ex. 1)证实了,即使具有相对低的 PBT/PC比率,但是通过使用BPADP仍不能实现V-0。此外,如在这个实验中观察到的,液态 BPADP可以严重地损害材料的耐热性(HDT〈80°C)并且导致析出(plate-out)问题。对于比较 实施例4(C.Ex.4)的配制品,使用SPB100(苯氧基膦腈),还是没有获得在1.2mm下的V-0等 级。
[0166] 在比较实施例2和3(C.Ex. 2和C.Ex. 3)中,使用低聚的芳香族的磷酸酯PX200,在不 同厚度下的v-0等级是可能的。当在C. Ex. 3的配制品中PBT/PC比率较高时,得到在1.5mm下 的V-0等级。如果将PBT/PC比率调节至较低值(C.Ex. 2),那么可以得到甚至更佳的耐燃性 能,在1.2mm下V-0等级。然而,当在实施例1-2 (Ex. 1 -2)的配制品中使用ΤΡΡ0时,发现相比于 相应的含PX200的组合物,耐燃性能是出乎意料地显著的,甚至更佳。在两种PBT/PC比率下, 可以得到在〇. 8mm下的V-0等级。而且,相比于广泛使用的C. Ex. 1的耐燃剂,Ex. 1和Ex. 2的配 制品示出了改善的耐热性。使用ΤΡΡ0作为在配制品中的耐燃剂的另一优势是在配制品中没 有出现析出问题,相比于当使用BPADP作为耐燃剂时,其导致更加安全和更加环境友好的组 合物。比较实施例5和6证实了,即使具有ΤΡΡ0,对于得到在0.8毫米的厚度下的V-0等级,聚 醚酰亚胺是必要的。
[0167] 为了进一步地评估在聚酯-聚碳酸酯组合物中的ΤΡΡ0,测试了另外的配制品,其中 聚酯、聚碳酸酯、和ΤΡΡ0的相对量发生改变。在表7中总结了各种配制品和特性。
[0168] 表7 [01691
[1
[0171]如在表8中的结果明显示出的,不仅所有配制品的耐燃特性是优异的(由于对于在 不大于1.2毫米的厚度下的所有配制品获得了 V-0的UL94等级),而且通过提供充足量的 ΤΡΡ0化合物,具体地在上述配制品中高于13重量份,甚至在聚酯与聚碳酸酯的较高重量比 下,获得了在〇. 8mm下的V-0的UL94等级。由于已知PBT是比PC更易燃的,因此TOT/PC比率越 高,期望的耐燃剂性能越差。虽然如此,甚至在25:11的聚酯与聚碳酸酯的比率下获得了 V-0 等级,即,在聚酯的量多于聚碳酸酯的量的两倍时。而且,聚碳酸酯-聚酯组合物不仅示出了 高效和生态友好的阻燃性,而且示出了非常高的熔体流动特性,具体地对于所有的配制品 大于20cm 3/10分钟的熔体体积速率(MVR),更加具体地对于实施例8和9大于30cm3/10分钟的 MVR。因此,将实施例8和9与实施例5相比,发现在本配制品中TPPO自身的量增加,出乎意料 地有助于更高的熔体流动性(MVR)。例如,参照以上表6,MVR是显著地高于使用BPADP (23cm3/10 分钟的 MVR)或 SPB100(23cm3/10 分钟的 MVR)获得的 MVR。
【主权项】
1. 一种组合物,基于所述组合物的总重量,包含, 15至35重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯); 5至25重量百分数的聚碳酸酯; 2至10重量百分数的聚醚酰亚胺; 12至28重量百分数的阻燃剂,包含 2至10重量百分数的含氮阻燃剂,包括三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰 胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合,以及 7至21重量百分数的具有下式的有机膦氧化物其中R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24经基;以及20至40重量百分数的玻璃纤维。2. 根据权利要求1所述的组合物,其中,聚酯包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二 甲酸丁二醇酯)、或它们的组合。3. 根据权利要求1所述的组合物,其中,所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二 甲酸丁二醇酯)。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯包含具有下式的重复 单元其中R4基团总数的至少60百分数是芳香族的。5. 根据权利要求4所述的组合物,其中,R4基团总数的至少90百分数具有下式6. 根据权利要求1-5中任一项所述的组合物,其中,所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和所 述聚碳酸酯以1.2:1至4:1的重量比存在。7. 根据权利要求1-6中任一项所述的组合物,其中,所述聚醚酰亚胺包含10至1000个具 有以下结构的重售里元其中妒是&-&8亚烃基;并且T是-ο-或者式-o-z-o-的基团,其中-ο-或-o-z-o-基团的二 价键在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位置,并且其中Z包括其中0是包括_〇_、_3-、-以〇) -、-3〇2_、_3〇-、 -〇丫!12丫_,其中7是1至8、或者-〇卩]1^]: _,其中口 是1至8,q是0至15,r是1至16,并且q+r = 2p的二价部分。8. 根据权利要求1-7中任一项所述的组合物,其中,所述聚醚酰亚胺包括1,3-亚苯基二 胺和5,5'-[(1_甲基乙叉基)双(4,1_亚苯氧基)]双(1,3_异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共 聚物。9. 根据权利要求1-8中任一项所述的组合物,其中,所述含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲 酉支醋。10. 根据权利要求1-9中任一项所述的组合物,其中,所述有机膦氧化物包括三苯基膦 氧化物、三-对-甲苯基膦氧化物、三-(4-壬基苯基)膦氧化物、三环己基膦氧化物、三-正丁 基膦氧化物、三-正己基膦氧化物、三-正辛基膦氧化物、苄基双(环己基)膦氧化物、苄基双 (苯基)膦氧化物、苯基双(正己基)膦氧化物、或它们的组合。11. 根据权利要求1-10中任一项所述的组合物,其中,所述有机膦氧化物包括三苯基膦 氧化物。12. 根据权利要求1-11中任一项所述的组合物,进一步地包含1至10重量百分数的滑 石。13. 根据权利要求1-12中任一项所述的组合物,进一步地包含0.05至0.4重量百分数的 聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯。14. 根据权利要求1-13中任一项所述的组合物,不包括冲击改性剂。15. 根据权利要求1所述的组合物, 其中,所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯); 其中所述聚碳酸酯包含具有下式的重复单元其中R4基团总数的至少90百分数具有下式其中所述聚醚酰亚胺包括1,3_亚苯基二胺和5,5'-[(1_甲基乙叉基)双(4,1_亚苯氧 基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物; 其中所述含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯; 其中所述有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物; 其中所述组合物不包含冲击改性剂; 其中所述组合物包含 20至30重量百分数的所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯), 10至20重量百分数的所述聚碳酸酯, 3至8重量百分数的所述聚醚酰亚胺, 4至8重量百分数的所述含氮阻燃剂, 14至19重量百分数的所述有机膦氧化物,以及 27至36重量百分数的所述玻璃纤维; 其中所述组合物进一步地包含 2至8重量百分数的滑石,以及 0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯;以及 其中所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和所述聚碳酸酯以1.2:1至3:1的重量比存在。16. -种包括包含以下各项的组合物的制品: 15至35重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯); 5至25重量百分数的聚碳酸酯; 2至10重量百分数的聚醚酰亚胺; 12至28重量百分数的阻燃剂,包括 2至10重量百分数的含氮阻燃剂,包括三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰 胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合,以及 7至21重量百分数的具有下式的有机膦氣化物其中,R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24经基;以及20至40重量百分数的玻璃纤维。17. 根据权利要求16所述的制品, 其中所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯); 其中所述聚碳酸酯包含具有下式的重复单元其中R4基团总数的至少90百分数具有下式其中所述聚醚酰亚胺包括1,3_亚苯基二胺和5,5'-[(1_甲基乙叉基)双(4,1_亚苯氧 基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物; 其中所述含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯; 其中所述有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物; 其中所述组合物不包含冲击改性剂; 其中所述组合物包含 20至30重量百分数的所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯), 10至20重量百分数的所述聚碳酸酯, 3至8重量百分数的所述聚醚酰亚胺, 4至8重量百分数的所述含氮阻燃剂, 14至19重量百分数的所述有机膦氧化物,以及 27至36重量百分数的所述玻璃纤维; 其中所述组合物进一步地包含 2至8重量百分数的滑石,以及 0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯;以及 其中所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和所述聚碳酸酯以1.2:1至3:1的重量比存在。
【专利摘要】一种组合物包含特定量的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、玻璃纤维、以及包含有机膦氧化物和含氮阻燃剂的阻燃剂。所述组合物表现出良好的阻燃性以及最小化或者避免在一些其他的包含有机磷酸酯阻燃剂的组合物中观察到的表面析出。在一些情况下,增加了耐热性和/或熔体流动性。
【IPC分类】C08L67/02, C08K5/00, C08K7/14
【公开号】CN105637032
【申请号】CN201480056024
【发明人】魏振柯, 石洪涛, 沈大可
【申请人】沙特基础全球技术有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月3日
【公告号】WO2015092559A1
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