阻燃热塑性聚碳酸酯组合物,用途,和其生产方法

文档序号:3634042阅读:183来源:国知局
专利名称:阻燃热塑性聚碳酸酯组合物,用途,和其生产方法
背景技术
本发明涉及热塑性聚碳酸酯组合物,尤其是阻燃热塑性聚碳酸酯组合物、生产方法和其用途。
聚碳酸酯可用于生产从汽车部件到电子器件的广泛应用的制品和组件。因为它们的广泛用途,特别是电子应用中,需要提供具有阻燃性的聚碳酸酯。许多已知用于聚碳酸酯的阻燃剂包含溴和/或氯。溴化和/或氯化阻燃剂不合乎需要,因为这些试剂产生的杂质和/或副产物可腐蚀与聚碳酸酯生产和使用相关的装置。溴化和/或氯化阻燃剂还逐渐受到规章限制。
已经提出非卤化的聚碳酸酯阻燃剂,它包括多种填料、含磷化合物和某些盐。然而,不使用溴化和/或氯化阻燃剂,特别是薄样品中,使用上述阻燃剂难于满足阻燃性的最严格标准。
还提出聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物用作非溴化和非氯化的阻燃剂。例如,Cella的美国申请公开2003/015226公开了包含聚硅氧烷单元和聚碳酸酯单元的聚硅氧烷-改性的聚碳酸酯,其中聚硅氧烷链段包含1至20个聚硅氧烷单元。例如,Gosen的美国专利5,380,795、Kress等人的美国专利4,756,701、Umeda等人的美国专利5,488,086和Nodera等人的EP 0 692 522B1中描述了其它聚硅氧烷-改性的聚碳酸酯的用途。
虽然上述阻燃剂适于它们的预定目标,然而工业中仍然需要继续改进阻燃性。一种需要是制品不易于烧穿,也就是说,进行燃烧时形成孔。薄制品特别存在挑战,因为易于更迅速地形成烧穿孔。非溴化和/或非氯化的阻燃剂还可能不利地影响聚碳酸酯组合物的所需物理特性,特别是冲击强度。
因此本领域仍然需要不使用溴化和/或氯化阻燃剂的具有改善阻燃性的聚碳酸酯组合物。如果可以实现改善阻燃性而不明显降低性能例如冲击强度也是有利的。
发明概述通过一种热塑性组合物满足本领域上述和其它不足,该组合物包括约20至约90wt%聚碳酸酯树脂;最高约35wt%的抗冲改性剂;约0.5至约30wt%聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物,包含约8至约30wt%聚二甲硅氧烷单元或等摩尔量的其它二有机基硅氧烷单元;和约0.5至约20wt%含磷阻燃剂,其各自基于除任何填料外的全部热塑性组合物总重量。
在另一个具体实施方案中,生产方法包括混合上述组分以形成热塑性组合物。
在又一个具体实施方案中,制品包括上述组合物。
在又一个具体实施方案中,生产制品的方法包括模塑、挤出或成型上述组合物成为制品。
发明详述此处公开了具有改善阻燃性的热塑性聚碳酸酯组合物。不受理论的限制,据信通过仔细平衡以下说明的聚碳酸酯和以下说明的抗冲改性剂,与以下说明的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和有机含磷阻燃剂相结合的相对量,获得在这里得到的有利结果。该组合物可以提供优异的阻燃性、特别是抗烧穿和有利的物理性能、特别是抗冲击性的平衡。另一个有利的特征中,可以调整组合物的熔体粘度,以提供具有改善阻燃性和优良物理性能的薄制品。
在这里使用的术语“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”是指具有通式(1)碳酸酯重复结构单元的组合物 其中R1基团总数量的至少约60%是芳香有机基,其余数量是脂肪族、脂环族或芳族基。优选,每个R1是芳香有机基,更优选,是通式(2)的基团-A1-Y1-A2- (2)其中每A1和A2是单环二价芳基,Y1是具有一个或二个原子分隔A1和A2的桥基。一个示范性具体实施方案中,一个原子分隔A1和A2。这种类型基团的说明性非限定实例是-O-,-S-,-S(O)-,-S(O2)-,-C(O)-,亚甲基、环己基亚甲基、2-[2.2.1]-二亚环庚基、亚乙基、亚异丙基、亚新戊基、亚环己基、亚环十五烷基、亚环十二烷基和亚金刚烷基(adamantylidene)。桥基Y1优选是烃基或饱和烃基例如亚甲基、亚环己基或亚异丙基。
可以通过具有通式HO-R1-OH的二羟基化合物的界面反应生产聚碳酸酯,该二羟基化合物包括通式(3)的二羟基化合物HO-A1-Y1-A2-OH (3)其中Y1,A1和A2如上所述。还包括通式(4)的双酚化合物 其中Ra和Rb各自代表卤素原子或单价烃基,并且可以相同或不同;p和q各自独立地是0至4的整数;Xa代表一个通式(5)的基团 或 其中Rc和Rd各自独立地代表氢原子或单价线性或环烃基,Re是二价烃基。
合适的二羟基化合物的一些说明性非限定性实例包括公开于美国专利4,217,438中名称或通式(普通或特定)的二羟基取代烃。合适的二羟基化合物的非限定具体实例包括下列间苯二酚、4-溴间苯二酚、氢醌、4,4’-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚硼、(α,α’-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4,4’-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6’-二羟基-3,3,3’,3’-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯并呋喃酮、2,6-二羟基二苯并-对-二氧芑、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基吩噁质(2,7-dihydroxyphenoxathin)、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩和2,7-二羟基咔唑等,以及包含至少一种前述二羟基化合物的混合物。
可以用通式(3)代表的双酚化合物型非限定具体实例包括1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(以下称“双酚A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷和1,1-双(4-羟基叔丁基苯基)丙烷。还可以使用包括至少一种上述二羟基化合物的混合物。
在希望使用碳酸酯共聚物而不是均聚物的情况下,还可以采用两种或更多种不同的二羟基化合物或二羟基化合物与二醇或与羟基或酸封端的聚酯或与二元酸或醇酸的共聚物。还可以采用多芳基化合物和聚酯碳酸酯树脂或其共混物。也可以使用支化聚碳酸酯,以及线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的共混物。
可以通过在聚合期间加入支化剂制备支化聚碳酸酯。
这些支化剂是已知的,包括含有至少三个官能团的多官能有机化合物,所述官能团选自羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基和其混合物。具体实例包括,偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对羟基苯基乙烷、靛红双酚、三苯酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三苯酚PA(4(4(1,1-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、均苯三酸和二苯甲酮四酸。支化剂加入量可以是约0.05-2.0wt%。支化剂和生产支化聚碳酸酯的方法描述于美国专利3,635,895和4,001,184,其引入作为参考。全部类型的聚碳酸酯端基考虑可用于热塑性组合物中。
优选的聚碳酸酯基于双酚A,其中每个A1和A2是对亚苯基,Y1是亚异丙基。优选,聚碳酸酯的平均分子量是约5,000至约100,000,更优选约10,000至约65,000,最优选约15,000至约35,000。
在一个实施方案中,聚碳酸酯具有适于生产薄制品的流动性。熔融体积速率(时常缩写为MVR)测量了热塑性塑料在规定温度和负荷下挤出穿过孔口的速率。适于形成阻燃剂制品的聚碳酸酯可以具有在260℃/2.16Kg测量约4至约30克每立方厘米(g/cm3)的MVR。在这些条件下具有约12至约30,特别是约15至约30g/cm3MVR的聚碳酸酯可以用于生产具有薄壁的制品。不同流动性的聚碳酸酯混合物可以用于获得全部所需的流动性。
通过界面聚合制备聚碳酸酯的方法是已知的。虽然制备方法的反应条件可以改变,但是部分优选方法一般包括将二元酚反应物溶解或分散于苛性碱或苛性钾水溶液,将所得的混合物与硅氧烷一起加入合适的不与水混溶的溶剂介质中,并在合适催化剂例如三乙胺或相转移催化剂的存在下和受控pH条件例如约8至约10条件下,将反应物和碳酸酯前体,例如光气,接触。最通常使用的不与水混溶的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
在优选的相转移催化剂当中可用的是式(R3)4Q+X的催化剂,其中每个R3是相同或不同的,并且是C1-10烷基;Q是氮或磷原子;X是卤素原子或C1-8烷氧基或C6-188芳氧基。合适的相转移催化剂包括例如[CH3(CH2)3]4NX,[CH3(CH2)3]4PX,[CH3(CH2)5]4NX,[CH3(CH2)6]4NX,[CH3(CH2)4]4NX,CH3[CH3(CH2)3]3NX,CH3[CH3(CH2)2]3NX,其中X是Cl-,Br-或C1-8烷氧基或C6-188芳氧基。相转移催化剂的有效量可以是约0.1至约10wt%,约0.5至约2wt%,基于光气化混合物中双酚的重量。
替代地,可以使用熔融方法。催化剂可以用于加速二羟基反应物(一种或多种)和碳酸酯前体的聚合速率。代表性催化剂包括但是不局限于叔胺例如三乙胺、季磷鎓化合物、季铵化合物等。
替代地,可以在班伯里密炼机、双螺杆挤出机等中在酯交换催化剂的存在下通过共反应熔融状态二羟基反应物(一种或多种)和二芳基碳酸酯例如碳酸二苯酯以形成均匀的分散体,制备聚碳酸酯。通过蒸馏从熔融反应物除去挥发性的一元酚,并分离聚合物作为熔融残余物。
可以用多种间歇、半间歇或连续式反应器生产聚碳酸酯。该反应器是例如搅拌槽、搅拌柱、管和循环环管反应器。可用本领域任何已知方法回收聚碳酸酯,例如通过使用抗溶剂、蒸汽沉淀或抗溶剂和蒸汽沉淀的组合。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含聚碳酸酯嵌段和聚二有机基硅氧烷嵌段。聚碳酸酯嵌段包含如上所述通式(1)的重复结构单元,优选其中R1是如上所述通式(2)。这些单元可以得自如上所述通式(3)二羟基化合物的反应。在一个实施方案中,二羟基化合物是双酚A,其中每个A1和A2是对亚苯基,Y1是亚异丙基。
聚二有机基硅氧烷嵌段包含通式(6)的重复结构单元 其中每个出现的R是相同或不同的,并且是C1-13单价有机基。例如,R可以是C1-C13烷基,C1-C13烷氧基,C2-C13链烯基,C2-C13链烯氧基,C3-C6环烷基,C3-C6环烷氧基,C6-C10芳基,C6-C10芳氧基,C7-C13芳烷基,C7-C13芳烷氧基,C7-C13烷芳基或C7-C13烷芳氧基。上述R基团的组合可以用于相同共聚物中。
选择通式(6)中D以提供热塑性组合物有效的阻燃性水平。因此,根据热塑性组合物中每个组分的类型和相对量,包括聚碳酸酯、抗冲改性剂、聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物和其它阻燃剂的类型和量,D值将发生改变。用本领域普通技术可以测定合适的D值,不用使用在这里教导的方针进行过多实验。通常,D平均值为2至约1000,特别是约10至约100,更特别地是约25至约75。在一个实施方案中,D平均值为约40至约60,另一个实施方案中,D平均值为约50。当D是较低值例如小于约40时,可能必需使用相对较大量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。相反地,当D为较高值例如大于约40时,可能必需使用相对较小量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
在一个实施方案中,聚二有机基硅氧烷嵌段包含通式(7)的重复结构单元 其中R和D如上述定义。
通式(7)中,R2是二价C2-C8脂族基。通式(7)中每个M可以是相同或不同的,并可以是卤素,氰基,硝基,C1-C8烷硫基,C1-C8烷基,C1-C8烷氧基,C2-C8链烯基,C2-C8链烯氧基,C3-C8环烷基,C3-C8环烷氧基,C6-C10芳基,C6-C10芳氧基,C7-C12芳烷基,C7-C12芳烷氧基,C7-C12烷芳基,或C7-C12烷芳氧基,其中每个n独立地是0,1,2,3或4。
在一个实施方案中,M是溴或氯,烷基例如甲基、乙基或丙基,烷氧基例如甲氧基、乙氧基或丙氧基,或芳基例如苯基、氯苯基或甲苯基;R2是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基;R是C1-8烷基,卤代烷基例如三氟丙基、氰基烷基或芳基例如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一个实施方案中,R是甲基,或甲基和三氟丙基的混合物、或甲基和苯基的混合物。在另一个实施方案中,M是甲氧基,n是1,R2是二价C1-C3脂族基,R是甲基。
这些单元可以得自相应的二羟基聚二有机基硅氧烷(8) 其中R,D,M,R2和n如上所述。
可以通过在通式(10)硅氧烷氢化物和脂族不饱合一元酚之间进行铂催化加成生产该二羟基聚硅氧烷, 其中R和D如先前定义。合适的脂族不饱和一元酚包括例如丁子香酚、2-烷基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。也可以使用包含至少一种前述物质的混合物。
可以通过二羟基聚硅氧烷(8)与碳酸酯源和通式(3)的二羟基芳族化合物,任选在如上所述相转移催化剂的存在下进行反应,生产聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。适宜的条件类似于用于形成聚碳酸酯的条件。优选,在低于0℃至约100℃,优选约25℃至约50℃的温度下,通过光气化制备共聚物。由于该反应是放热反应,可利用添加光气的速率来控制反应温度。光气的需要量通常取决于二羟基反应物的量。替代地,可在熔融状态下,使二羟基单体和二芳基碳酸酯例如碳酸二苯酯在如上所述酯交换催化剂存在下发生共反应而制备聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
生产聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物中,选择二羟基聚二有机基硅氧烷的量以给热塑性组合物提供有效的阻燃性水平。因此二羟基聚二有机基硅氧烷量的变化取决于所需的阻燃性水平、D值、热塑性组合物中每个组分的类型和相对量,包括聚碳酸酯的类型和量,抗冲改性剂的类型和量、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的类型和量、其它阻燃剂的类型和量。可以用本领域普通技术测定二羟基聚二有机基硅氧烷的合适量,不用使用在这里教导的方针进行过多实验。一般地,选择二羟基聚二有机基硅氧烷的量以生产包含约8至约40wt%聚二甲硅氧烷或等摩尔量的另一种聚二有机基硅氧烷的共聚物。当存在小于约8wt%聚二甲硅氧烷单元时,得不到充分的阻燃性,即使组合物中存在较高量的共聚物。可以进一步选择二羟基聚二有机基硅氧烷的量以生产包含约15至约30wt%聚二甲硅氧烷或等摩尔量的另一种聚二有机基硅氧烷的共聚物。可以用本领域中普通技术使用已知的方法测定聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物中聚二甲基硅氧烷单元的量。例如,可以通过比较溶解于CDCl3(没有四甲基硅烷)中均匀样品的1H NMR谱中芳香质子与硅氧烷链上质子的积分强度,测定通式(8)化合物中二甲基硅氧烷单元的重量百分比。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物重均分子量(Mw,例如用凝胶渗透色谱法、超离心或光散射测量)为约10,000至约200,000,优选约20,000至约100,000。
聚碳酸酯组合物进一步包括抗冲改性剂组合物,其包括抗冲改性剂的特定组合以增加其抗冲击性。合适的抗冲改性剂可以是弹性体-改性接枝共聚物,包含(i)弹性(即橡胶状的)聚合物基材,具有低于0℃,更特别地约-40至-80℃的Tg,和(ii)接技至弹性聚合物基材的刚性聚合的上层(superstrate)。已知可以通过首先提供弹性聚合骨架制备弹性体-改性接技共聚物。然后在聚合物骨架的存在下聚合至少一种、优选两种接枝用单体以获得接枝共聚物。
按照所存在的弹性体改性聚合物的量不同,可以与弹性体改性接枝共聚物一起同时获得未接枝的刚性聚合物或共聚物的分隔基体或连续相。通常,该抗冲改性剂包含约40至约95wt%弹性体-改性接枝共聚物和约5至约65wt%接技(共)聚合物,基于抗冲改性剂的总重量。另一个实施方案中,该抗冲改性剂包含约50至约85wt%,更特别地约75至约85wt%橡胶-改性接枝共聚物,和约15至约50wt%,更特别地约15至约25wt%接技(共)聚合物,基于抗冲改性剂的总重量。还可以分别制备未接枝的刚性聚合物或共聚物,例如通过自由基聚合,特别是通过乳液、悬浮、溶液或本体聚合,并将其加至抗冲改性剂组合物或聚碳酸酯组合物中。这种未接枝刚性聚合物或共聚物优选具有20,000至200,000的数均分子量。
适合用作弹性聚合物骨架的材料包括例如共轭二烯橡胶;共轭二烯与少于约50wt%可共聚单体的共聚物;(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯弹性体;烯烃橡胶例如乙烯丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM);硅橡胶;弹性(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯;(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯与丁二烯和/或苯乙烯的弹性共聚物;或包含至少一种上述弹性体的混合物。
适合用于制备弹性体骨架的共轭二烯单体具有通式(8) 其中各个Xb独立地是氢、C1-C5烷基等。可用的共轭二烯单体的实例是丁二烯、异戊二烯、1,3-庚二烯、甲基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-戊二烯;1,3-和2,4-己二烯等,以及包含至少一种前述共轭二烯单体的混合物。具体的共轭二烯均聚物包括聚丁二烯和聚异戊二烯。
还可以使用共轭二烯橡胶的共聚物,例如通过含水自由基乳液聚合共轭二烯和一种或更多种可与其共聚合的单体而生产的那些聚合物。适于与共轭二烯共聚合的单体包括含有稠合芳环结构的单乙烯基芳族单体,例如乙烯基萘、乙烯基蒽等,和通式(9)的单体 其中每个Xc独立地是氢,C1-C12烷基,C3-C12环烷基,C6-C12芳基,C7-C12芳烷基,C7-C12烷芳基,C1-C12烷氧基,C3-C12环烷氧基,C6-C12芳氧基,氯,溴,或羟基,R是氢,C1-C5烷基,溴,或氯。适于使用的单乙烯基芳族单体的实例包括苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯,以及包含至少一种前述化合物的混合物等。苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯通常用作能与共轭二烯单体发生共聚合的单体。还可以使用上述单乙烯基单体和单乙烯基芳香单体的混合物。
其他可与共轭二烯进行共聚合的单体是单乙烯基单体,例如衣康酸、丙烯酰胺、N-取代的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺,马来酸酐,马来酰亚胺,N-烷基-、芳基-或卤代芳基-取代的马来酰亚胺,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯,以及通式(10)的单体 其中R是如先前定义,Xc是氰基、C1-C12烷氧羰基、C1-C12芳氧基羰基等。通式(10)的单体实例包括丙烯腈、乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈、β-氯代丙烯腈、α-溴代丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸2-乙基己酯,包含至少一种上述单体的混合物等。单体例如丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯通常用作可与共轭二烯单体共聚的单体。
适用作弹性聚合物骨架的合适(甲基)丙烯酸酯橡胶可以是交联的、微粒状(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯,特别是丙烯酸C4-6烷基酯的,任选地与至多15wt%的共聚单体例如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、异戊二烯、乙烯基甲基醚或丙烯腈混合,以及包含至少一种上述共聚单体的混合物的交联的、微粒状的乳液均聚物或共聚物。任选,可以存在至多5wt%的多官能交联共聚单体例如二乙烯基苯、亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯例如二醇二丙烯酸酯、亚烷基三醇三(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、双丙烯酰胺、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯、柠檬酸的三烯丙酯、磷酸的三烯丙酯等,以及包含至少一种前述交联剂的混合物。
弹性聚合物基材可以是嵌段或无规共聚物形式。基材的粒径没有严格限定,例如0.05至8微米的平均粒径,更特别地0.1至1.2微米,更特别地0.2至0.8微米对于乳液聚合的橡胶网络结构,或0.5至10微米,优选0.6至1.5微米对于还包括接枝单体包藏的本体聚合的橡胶基材。可以用简单的光传输方法或毛细管流体动力学色谱法(CHDF)测量粒径。橡胶基材可以是微粒状的,适当地交联的共轭二烯或丙烯酸C4-6烷基酯橡胶,并且优选具有大于70%的凝胶含量。此外合适的是共轭二烯和丙烯酸C4-6烷基酯橡胶的混合物。
在制备弹性接枝共聚物中,弹性聚合物骨架可以包含约40至约95wt%全部接枝共聚物,更特别地约50至约85wt%,甚至更特别地约75至约85wt%弹性体-改性接枝共聚物,其余是刚性接技相。
通过本体、乳液、悬浮、溶液或组合方法例如本体-悬浮、乳液-本体、本体-溶液或其它技术,使用连续、半间歇或间歇法,可以聚合弹性体-改性接技聚合物。
在一个实施方案中,可以通过在一种或更多种弹性聚合物基材的存在下接枝聚合包含单乙烯基芳香单体和任选一种或更多种共聚单体的混合物获得弹性体-改性接枝聚合物。上述单乙烯基芳香单体可以用于刚性接技相,它包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、卤代苯乙烯例如二溴苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、丁基苯乙烯、对羟基苯乙烯、甲氧基苯乙烯或包含至少一种上述单乙烯基芳香单体的混合物。单乙烯基芳香单体可以与一种或更多种共聚单体结合使用,例如上述单乙烯基单体和/或通式(10)的单体。在一个具体实施方案中,单乙烯基芳香单体是苯乙烯或α-甲基苯乙烯,共聚单体是丙烯腈、丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸甲酯。另一个具体实施方案中,刚性接技相可以是苯乙烯和丙烯腈的共聚物、α-甲基苯乙烯和丙烯腈的共聚物,或甲基丙烯酸甲酯均聚物或共聚物。该弹性体改性接枝共聚物的具体实例包括但是不局限于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯(ASA)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(MABS)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS),和丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物是本领域已知的,并且许多是可商购的,包括例如可以从通用电气公司以BLENDEX等级131、336、338、360和415获得的高级橡胶丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。
在另一个实施方案中,抗冲改性剂具有核壳结构,其中核是弹性聚合物基材,壳是容易被聚碳酸酯湿润的刚性热塑性聚合物。壳可以只是物理性地密封核,或壳可以部分或基本上完全接技至核。更特别地,壳包含单乙烯基芳香化合物和/或单乙烯基单体或(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合产物。
合适的此类型抗冲改性剂的一个实例可以通过乳液聚合制备,并且没有碱性材料例如C6-30脂肪酸的碱金属盐,例如硬脂酸钠、硬脂酸锂、油酸钠、油酸钾等,碱金属碳酸盐,胺类如十二烷基二甲胺、十二烷胺等和胺的铵盐。这种材料通常用作乳液聚合中的表面活性剂,并且可以催化聚碳酸酯的酯交换和/或降解。作为替代,离子性硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂可用于制备抗冲改性剂,特别是抗冲改性剂的弹性体基材部分。合适的表面活性剂包括例如,C1-22烷基或C7-25烷基芳基磺酸盐、C1-22烷基或C7-25烷基芳基硫酸盐、C1-22烷基或C7-25烷基芳基磷酸盐、取代的硅酸盐及其混合物。具体的表面活性剂是C6-16、特别是C8-12烷基磺酸盐。该乳液聚合方法描述和公开在如同罗姆和哈斯公司(Rohm & Haas)以及通用电气公司(General Electric Company)这类公司的多种专利和文献中。在实践中可以使用上述任何一种抗冲改性剂,只要它不含脂肪酸的碱金属盐、碱金属碳酸盐和其它碱性材料。该类型的具体抗冲改性剂是MBS抗冲改性剂,其中使用上述磺酸盐、硫酸盐或磷酸盐作为表面活性剂制备丁二烯基材。还优选抗冲改性剂具有约3至约8的pH,特别是约4至约7。
另一种具体类型的弹性体改性抗冲改性剂组合物包括得自下列的结构单元至少一种硅橡胶单体,具有通式H2C=C(Rd)C(O)OCH2CH2Re的支化丙烯酸酯橡胶单体,其中Rd是氢或C1-C8线性或支化烃基,Re是支化C3-C16烃基;第一种接技连接单体;可聚合的含链烯基的有机材料;和第二种接技连接单体。硅橡胶单体可以包括例如环硅氧烷、四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、(丙烯酰氧基)烷氧基硅烷、(巯基烷基)烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷或烯丙基烷氧基硅烷,单独或结合使用,例如十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和/或四乙氧基硅烷。
示范性的支化丙烯酸酯橡胶单体包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸6-甲基辛酯、丙烯酸7-甲基辛酯、丙烯酸6-甲基庚酯等,可以单独或结合使用。可聚合的含链烯基有机材料可以是例如通式(9)或(10)的单体,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈或未支化的(甲基)丙烯酸酯例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙基酯等,可以单独或结合使用。
至少一种第一接枝连接单体可以是(丙烯酰氧基)烷氧基硅烷、(巯基烷基)烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷或烯丙基烷氧基硅烷,单独或结合使用,例如(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)(二甲氧基)甲基硅烷和/或(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷。至少一种第二接枝连接单体是带有至少一个烯丙基基团的多烯属不饱和化合物,例如甲基丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯或异氰脲酸三烯丙酯,单独或结合使用。
硅氧烷-丙烯酸酯抗冲改性剂组合物可通过乳液聚合法制备,其中,例如至少一种硅橡胶单体在约30℃至约110℃的温度下在表面活性剂例如十二烷基苯磺酸的存在下与至少一种第一接枝连接单体反应,从而形成硅橡胶胶乳。或者换之,诸如环八甲基四硅氧烷和四乙氧基原硅酸酯的环硅氧烷可以与诸如(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷的第一接枝连接单体反应,从而提供平均粒度为约100纳米至约2微米的硅橡胶。然后至少一种支化丙烯酸酯橡胶单体与硅橡胶颗粒发生聚合,任选地在交联单体例如甲基丙烯酸烯丙酯存在下、在可产生自由基的聚合催化剂例如过氧化苯甲酰的存在下进行聚合。然后使该胶乳与可聚合的含链烯基的有机材料和第二接枝连接单体反应。通过凝聚(用絮凝剂处理)从水相中分离出接枝的硅氧烷-丙烯酸酯橡胶杂化物的胶乳颗粒,并干燥成细粉末,从而制备出硅氧烷-丙烯酸酯橡胶抗冲改性剂组合物。这一方法通常可用于制备粒度为约100纳米至约2微米的硅氧烷-丙烯酸酯抗冲改性剂。
热塑性组合物可以进一步包括其它热塑性聚合物,例如没有弹性体改性的如上所述的刚性聚合物,和/或没有刚性聚合接技的如上所述的弹性体。合适的刚性热塑性聚合物通常具有大于约0℃,优选大于约20℃的Tg,并包括例如得自含稠和芳香环结构的单乙烯基芳香单体,例如乙烯基萘、乙烯基蒽等,或通式(9)的单体,例如苯乙烯和α-甲基苯乙烯,的聚合物;单乙烯基单体例如衣康酸、丙烯酰胺、N-取代丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、马来酸酐、马来酰亚胺、N-烷基、芳基或卤代芳基取代的马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的聚合物;和通式(10)的单体,例如丙烯腈、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的聚合物;和上述单体的共聚物,例如苯乙烯-丙烯腈(SAN)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯。这些额外的热塑性聚合物的存在量可以最高至约50wt%,特别是约1至约35wt%,更特别地约10至约25wt%。
除上述组分之外,聚碳酸酯组合物进一步包括含磷阻燃剂,例如有机磷酸酯和/或含磷-氮键的有机化合物。
一类例举性的有机磷酸酯是式(GO)3P=O的芳族磷酸酯,其中各个G独立地是烷基、环烷基、芳基、烷芳基或芳烷基基团,条件是至少一个G是芳族基团。两个G基团可以连接在一起从而形成环状基团,例如二苯基季戊四醇二磷酸酯,它由Axelrod描述在美国专利No.4154775中。其它合适的芳族磷酸酯可以是例如,磷酸苯基二(十二烷基)酯、磷酸苯基二(新戊基)酯、磷酸苯基二(3,5,5’-三甲基己基)酯、磷酸乙基二苯基酯、磷酸2-乙基己基二(对甲苯基)酯、磷酸二(2-乙基己基)对甲苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸二(2-乙基己基)苯基酯、磷酸三(壬基苯基)酯、磷酸二(十二烷基)对甲苯基酯、磷酸二丁基苯基酯、磷酸2-氯乙基二苯基酯、磷酸对甲苯基二(2,5,5’-三甲基己基)酯、磷酸2-乙基己基二苯基酯等。具体的芳族磷酸酯是这样一种,其中各个G是芳族的,例如,磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸异丙基化三苯酯等。
也可以使用二-或多官能芳族含磷化合物,例如以下通式的化合物 其中每个G1独立地是具有1至约30个碳原子的烃;每个G2独立地是具有1至约30个碳原子的烃或烃氧基;每个X独立地是溴或氯;m是0至4,n是1至约30。合适的二-或多官能芳族含磷化合物的实例包括间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氢醌的双(二苯基)磷酸酯和双酚A的双(二苯基)磷酸酯,它们各自的低聚和聚合的对应物等。制备上述二或多官能芳香族化合物的方法描述于英国专利2,043,083。
合适的示范性含磷-氮键阻燃剂化合物包括氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、三(吖丙啶基)氧化膦。有机含磷阻燃剂通常存在量是约0.5至约20重量份,基于除任何填料外的100重量份全部组合物。
热塑性组合物可以是基本上没有氯和溴,特别是基本上没有氯和溴阻燃剂。在这里使用的“基本上没有氯和溴”是指没有故意加入氯、溴和/或含氯或溴材料而生产的材料。然而应当理解在处理多种产品的设备中可能出现一定量交叉污染,一般导致百万分之几重量水平的溴和域氯含量。在此条件下容易鉴别基本上没有溴和氯可以规定为溴和/或氯含量小于或等于约100份每百万份重量(ppm),小于或等于约75ppm,或小于或等于约50ppm。当该定义应用至阻燃剂时,它基于阻燃剂的总重量。当该定义应用至热塑性组合物时,它基于聚碳酸酯、抗冲改性剂和阻燃剂的总重量。
任选地,还可以使用无机阻燃剂,例如磺酸盐例如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)和二苯砜磺酸钾;通过使例如碱金属或碱土金属(优选锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)和无机酸络合盐反应而形成的盐,例如氧合阴离子或含氟阴离子络合物,氧合阴离子例如碳酸的碱金属和碱土金属盐,如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3,含氟阴离子络合物如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6和/或Na3AlF6等。当存在时,无机阻燃剂盐存在量通常为约0.01至约1.0重量份,更特别地约0.05至约0.5重量份,基于100重量份聚碳酸酯树脂、抗冲改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和含磷阻燃剂。
组合物中还包括抗滴落剂,并包括例如氟聚合物例如形成细纤维或不形成细纤维的氟聚合物例如形成细纤维聚四氟乙烯(PTFE)或不形成细纤维聚四氟乙烯等;包封氟聚合物,即包封在聚合物中作为抗滴落剂的氟聚合物,例如苯乙烯-丙烯腈共聚物包封PTFE(TSAN)等,或包括至少一种上述抗滴落剂的组合。可以在氟聚合物的存在下聚合聚合物生产包封的氟聚合物。可以通过在聚四氟乙烯水分散体的存在下共聚合苯乙烯和丙烯腈生产TSAN。TSAN可以提供明显优于PTFE的优点,因为TSAN可以更容易地分散在组合物中。TSAN可以例如包含约50wt%PTFE和约50wt%苯乙烯-丙烯腈共聚物,基于包封氟聚合物的总重量。苯乙烯-丙烯腈共聚物可以例如为约75wt%苯乙烯和约25wt%丙烯腈,基于共聚物的总重量。替代地,氟聚合物可以以某种方式与第二聚合物预先共混在一起,第二聚合物为例如美国专利5,521,230和4,579,906中的芳族聚碳酸酯树脂或丙烯腈-苯乙烯树脂,从而形成凝聚成团的材料以用作抗滴落剂。两者之中任一方法均可以用于生产包封氟聚合物。抗滴落剂的通常用量是约0.1重量份至约1.4重量份,基于除任何填料外的100重量份全部组合物。
除聚碳酸酯树脂之外,聚碳酸酯组合物可以包括多种通常引入该类型树脂组合物的添加剂。可以使用添加剂的混合物。该添加剂可以在混合形成组合物组分期间的合适时间混合。
合适的填料或增强剂包括例如TiO2;纤维,例如石棉、碳纤维等;硅酸盐和石英粉,例如硅酸铝(富铝红柱石)、合成硅酸钙、硅酸锆、熔融石英、结晶二氧化硅石墨、天然石英砂等;硼粉末例如氮化硼粉末、硅酸硼粉末等;矾土;氧化镁(镁氧矿);硫酸钙(如其酸酐、二水合物或三水合物);碳酸钙例如白垩、石灰石、大理石、合成沉淀碳酸钙等;滑石,包括纤维、模块、针状、层状滑石等;硅灰石;表面处理的硅灰石;玻璃球例如中空和实心,玻璃球、硅酸盐球、煤胞、硅铝酸盐(armospheres),等;高岭土,包括硬高岭土、软高岭土、煅烧高岭土、包含本领域多种已知促进与聚合基体树脂相容性涂层的高岭土等;单晶纤维或“须晶”例如碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍、铜等;玻璃纤维(包括连续和切短纤维),例如E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃和石英等;硫化物例如硫化钼、硫化锌等;钡化合物例如钛酸钡、钡铁氧体、硫酸钡、重晶石等;金属和金属氧化物例如颗粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍等;薄片填料例如玻璃薄片、薄片碳化硅、二硼化铝、薄铝片、钢薄片等;纤维填料,例如短无机纤维例如得自包含至少一种硅酸铝、氧化铝、氧化镁和半水合硫酸钙的共混物等;天然填料和增强剂、例如通过研磨木材得到的木屑、纤维状制品例如纤维素、棉花、西沙尔麻、黄麻、淀粉、软木粉、木素、花生壳、玉米、稻粒壳等;由能够形成纤维的有机聚合物例如聚(酮醚)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺、芳族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸类树脂、聚(乙烯醇)等形成的增强有机纤维填料;以及附加填料和增强剂例如云母、粘土、长石、烟灰、fillite、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻石、硅藻土、炭黑等,或包含至少一种上述填料或增强剂的混合物。
可以用金属材料层涂布填料和增强剂以促进其导电性,或用硅烷表面处理以改善与聚合基体树脂的粘附性和分散性。另外,增强填料可以提供为单丝或复丝纤维的形式,并可以单独使用或通过例如共编织或芯/皮、并列式、桔子型或基体和原纤维结构,或纤维生产领域熟练技术人员已知的其它方法与其它类型的纤维结合使用。合适的共编织结构包括例如玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳族聚酰亚胺(芳族聚酰胺)纤维和芳族聚酰亚胺玻璃纤维等。纤维状填料可以提供的形式是例如粗纱、编织纤维状的增强物,例如0-90度织物等;无纺纤维状增强物可以是例如连续丝垫、短切纤维丝垫、薄纱、纸张和毛毡等;或者三维增强材料例如编织带。填料通常使用量为约1至约50重量份,基于100重量份全部组合物。
合适的热稳定剂包括例如,有机亚磷酸酯例如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2,6-二甲基苯基)酯、亚磷酸三(混合的单-和二-壬基苯基)酯等;膦酸酯例如二甲基苯膦酸酯等,磷酸酯例如磷酸三甲酯等,或者包含至少一种前述热稳定剂的混合物。热稳定剂通常使用量为约0.01至约0.5重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
合适的抗氧化剂包括例如,有机亚磷酸酯诸如亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯等;烷基化一元酚或多元酚;多元酚与二烯的烷基化反应产物,例如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等;对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物;烷基化氢醌;羟基化硫代二苯醚;亚烷基-双酚;苯甲基化合物;β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与单羟基或多羟基醇的酯类;β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与单羟基或多羟基醇的酯类;硫代烷基或硫代芳基化合物的酯类,例如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、双十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等;β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸等的酰胺,或者包含至少一种前述抗氧化剂的混合物。抗氧化剂通常使用量为约0.01至约0.5重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
合适的光稳定剂包括例如,苯并三唑类诸如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等,或者包含至少一种前述光稳定剂的混合物。光稳定剂通常使用量为约0.1至约1.0重量份,基于100重量份聚碳酸酯树脂、抗冲改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和含磷阻燃剂。
合适的增塑剂包括例如邻苯二甲酸酯诸如二辛基-4,5-环氧-六氢邻苯二甲酸酯;三(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯;三硬脂酸甘油酯;环氧化大豆油等;或包含至少一种上述增塑剂的混合物。增塑剂通常使用量为约0.5至约3.0重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
合适的抗静电剂包括例如单硬脂酸甘油酯、硬脂基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等,或上述抗静电剂的结合。一个实施方案中,碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、炭黑或上述任何的结合可以用于含化学抗静电剂的聚合物树脂中以赋予组合物静电散逸。抗静电剂通常使用量为约0.1至约3.0重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
合适的脱模剂包括例如硬脂酸十八酯、季戊四醇四硬脂酸酯、蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等,或包含至少一种上述脱模剂的混合物。脱模剂通常使用量为约0.1至约1.0重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
合适的UV吸收剂包括例如,羟基二苯甲酮类;羟基苯并三唑类;羟基苯并三嗪类;氰基丙烯酸酯类;草酰替苯胺类;苯并噁嗪酮类;2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚(CYASORB 5411);2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORB 531);2-[4,6-二(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)苯酚(CYASORB 1164);2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORBUV-3638);1,3-二[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-二[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙烷(UVINUL 3030);2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮);1,3二[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-二[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙烷;纳米尺寸的无机材料例如二氧化钛、二氧化铈和氧化锌,全部是粒度小于约100纳米的材料;等,或者包含至少一种前述UV吸收剂的混合物。UV吸收剂通常使用量为约0.01重量份至3.0重量份,基于100重量份的聚碳酸酯树脂、抗冲改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和含磷阻燃剂。
合适的滑润剂包括例如脂肪酸酯,例如烷基硬脂酰基酯例如硬脂酸甲酯等;硬脂酸甲酯与亲水性和疏水性表面活性剂的混合物,亲水性和疏水性表面活性剂包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物和其共聚物,例如硬脂酸甲酯与聚乙二醇-聚丙二醇共聚物在适当溶剂中形成的混合物;或包含至少一种上述滑润剂的混合物。滑润剂通常使用量为约0.1至约5重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
合适的颜料包括例如,无机颜料如金属氧化物和混合金属氧化物,例如氧化锌、二氧化钛、氧化铁等;硫化物例如硫化锌等;铝酸盐;硫代硅酸钠;硫酸盐和铬酸盐;炭黑;锌铁尖晶石;群青;颜料棕24;颜料红101;颜料黄119;有机颜料诸如偶氮类、重氮类、喹吖啶酮类、二萘嵌苯类、萘四甲酸类、阴丹士林黄类、异吲哚啉酮类(isoindolinone)、四氯异吲哚啉酮类、蒽醌类、蒽嵌蒽醌类、二噁嗪类、酞菁类和偶氮色淀;颜料蓝60、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料绿7、颜料黄147和颜料黄150,或者包含至少一种前述颜料的混合物。颜料通常使用量为约1至约10重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
合适的染料包括,例如,有机染料例如香豆素460(蓝色)、香豆素6(绿色)、尼罗河红等;镧系元素络合物;烃和取代烃染料;多环芳香烃;闪烁染料(优选噁唑类和噁二唑类);芳基或杂芳基取代聚(2-8烯烃);羰花青染料;酞菁染料和颜料;噁嗪染料;carbostyryl染料;卟啉染料;吖啶染料;蒽醌染料;芳基甲烷染料;偶氮染料;重氮染料;硝基染料;醌亚胺染料;四唑染料;噻唑染料;苝染料、perinone染料;双苯并噁唑基噻吩(BBOT);和呫吨染料;荧光团例如吸收近红外波长光并发射可见波长光的抗斯托克斯变化染料等;荧光染料例如5-氨基-9-二乙基亚氨基苯并(a)吩噁唑鎓(phenoxazonium)高氯酸盐;7-氨基-4-甲基carbostyryl;7-氨基-4-甲基香豆素;3-(2′-苯并咪唑基)-7-N,N-二乙基氨基香豆素;3-(2’-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素;2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑;2-(4-联苯基)-6-苯基苯并噁唑-1,3;2,5-双(4-联苯基)-1,3,4-噁二唑;2,5-双-(4-联苯基)-噁唑;4,4’-双-(2-丁基辛氧基)-对联四苯;对双(邻甲基苯乙烯基)苯;5,9-二氨基苯并(a)吩噁唑鎓(phenoxazonium)高氯酸盐;4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃;1,1′-二乙基-2,2′-羰花青碘化物;3,3′-二乙基-4,4′,5,5′-二苯并噻三羰花青碘化物;7-二乙基氨基-4-甲基香豆素;7-二乙基氨基-4-三氟甲基香豆素;2,2′-二甲基对四联苯;2,2-二甲基对三联苯;7-乙氨基-6-甲基-4-三氟甲基香豆素;7-乙基氨基-4-三氟甲基香豆素;尼罗河红;若丹明700;恶嗪750;若丹明800;IR 125;IR 144;IR 140;IR 132;IR 26;IR5;二苯基己三烯;二苯基丁二烯;四苯基丁二烯;萘;蒽;9,10-二苯基蒽;芘;;红荧烯;晕苯;菲等,或包括至少一种上述染料的混合物。染料通常使用量为约0.1至约5重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
合适的着色剂包括例如二氧化钛、蒽醌类、苝类、peninones、靛蒽醌类、喹吖啶酮类、呫吨类、噁嗪类、噁唑啉类、噻吨类、靛青类、硫代靛青类、萘二甲酰亚胺类、菁类、呫吨类、次甲基类、内酯类、香豆素类、双苯并噁唑基噻吩(BBOT)、萘四羧酸衍生物、单偶氮和双偶氮颜料、三芳基甲烷类、氨基酮类、双(苯乙烯基)联苯衍生物等,以及包括至少一种上述着色剂的混合物。着色剂通常使用量为约0.1至约5重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
合适的发泡剂包括例如低沸点卤代烃和产生二氧化碳的那些;在室温下是固体并且当加热至高于其分解温度时,产生气体例如氮气、二氧化碳、氨气的发泡剂是例如偶氮二酰胺、偶氮二酰胺的金属盐、4,4′-氧双(苯磺酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵等,或包括至少一种上述发泡剂的混合物。发泡剂通常使用量为约1至约20重量份,基于100重量份除任何填料外的全部组合物。
热塑性组合物可以通过现有技术已知的常规方法来制备,例如在一个具体实施方案中作为一种操作方式,首先将粉化的聚碳酸酯树脂、冲击改性剂、聚二有机基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和/或其它任选的组分、任选与切断玻璃丝束或其它填料在Henschel高速混合机中混合。其它低剪切加工方法包括但不限于手工混合,这样也可以完成该掺混操作。然后将混合物经由料斗投入双螺杆挤出机的进料口。或者换之,通过直接投入挤出机进料口和/或在下游借助侧位充填机的方式将一个或多个组分引入组合物。这些添加剂也可以复合在含有所需聚合物树脂的母料中并投入挤出机。挤出机通常在高于使组合物流动所需的温度下操作。使挤出物在水浴中急冷并造粒。当切断挤出物时如此制得粒料,使其可以是所需的四分之一英寸长或更短长度。这样的粒料可用于随后的模塑、成型或成形。
如上所述,尤其具有挑战性的是获得优异的阻燃性同时对组合物所需物理特性特别是冲击强度,没有不利影响。关于此点发明人已经发现通过仔细平衡上述聚碳酸酯、抗冲改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和有机含磷阻燃剂的相对量,可以获得没有溴化或氯化阻燃剂存在的具有优良物理性能和优异阻燃性的阻燃组合物。特别是,在一个实施方案中,热塑性组合物包含约20至约90wt%聚碳酸酯树脂;约1至约35wt%抗冲改性剂(如果存在);约0.5至约30wt%聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,包含约8至约30wt%二甲硅氧烷单元或等摩尔量的其它二有机基硅氧烷单元;和约0.5至约20wt%有机含磷阻燃剂,其各自基于除任何填料外的全部热塑性组合物总重量。这些范围外的量导致组合物具有一种或更多种以下情况阻燃性降低;环境温度下的缺口悬臂梁式冲击强度降低;低温下的缺口悬臂梁式冲击强度降低;和/或热挠曲温度降低。
另一个实施方案中,热塑性组合物包含约40至约80wt%聚碳酸酯树脂;约2至约15wt%抗冲改性剂;约1.5至约30wt%聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,包含约8至约30wt%二甲硅氧烷单元或等摩尔量的其它二有机基硅氧烷单元;和约1至约15wt%有机含磷阻燃剂,各自基于除任何填料外的全部热塑性组合物总重量。这些量提供最佳的阻燃性,和最佳的环境温度下缺口悬臂梁式冲击强度;最佳的低温下缺口悬臂梁式冲击强度;和/或最佳的热挠曲温度。可以用本领域普通技术人员已知的方法测定每个组分的相对量和其各自组成,例如,质子核磁共振波谱(1H NMR)、13C NMR、X-射线荧光、高分辨率质谱、傅里叶变换红外光谱、气相色谱-质谱法等。
在一个实施方案中,热塑性组合物改善的阻燃性反映在通孔时间(TTH)较长。已经发现有效的阻燃性测量是重复施加火焰时烧孔烧穿样品需要的时间长度。薄样品通常具有非常短的通孔时间,因此表示获得优异阻燃性的特定挑战。上述组合物具有较长的通孔时间,因此比现有技术组合物的阻燃性要强。在施加具有内部蓝色1.58英寸(40毫米)圆锥体火焰的5英寸(127毫米)火焰至板材五秒、移去五秒,施加五秒如此重复直到出现通孔的测试中,3毫米(±10%)板材具有约30至约125秒的TTH,特别地是大于约50秒,更特别地大于约55秒。另一个实施方案中,2.5毫米(±10%)板材具有约35至约90秒的TTH,特别地是大于约50秒、更特别地大于约55秒。
另一个实施方案中,热塑性组合物在生产通过UL94垂直燃烧测试,特别是比UL94 5VB标准更严格的UL94 5VA标准的阻燃制品中是特别有用的。在UL94垂直燃烧测试中,将火焰施加于置于原棉衬垫上方的垂直固定的测试试样上。为了获得5VB的等级,施加火焰至试样五次后燃烧必须在60秒内停止,没有出现点燃衬垫的滴落。为了获得5VA的等级,样品必须通过5VB,另外扁平板材样品不能有烧穿,即不能形成孔。上述组合物可以满足UL94 5VB标准和/或UL94 5VA标准。
薄制品在UL 94测试中存在特定的挑战,因为适于生产薄制品的组合物倾向于具有较高流动性。因此,适于生产多种制品的热塑性组合物按照ASTMD1238在260℃/2.16kg下测量的熔体体积速率(MVR)通常为约4至约30g/10分钟。在该范围内,对于薄壁用途,可以调整MVR至大于约8,优选大于约10,更优选大于约13g/10分钟,在260℃/2.16kg按照ASTM D1238测量。
可以提供熔体粘度作为供选择的流动性指标。在这里描述的适于生产薄制品的热塑性组合物在260℃/1500秒-1的熔体粘度(按照ISO 11443测量)为约50至约500帕-秒。
样品的阻燃性优异。已经发现在一个实施方案中厚度为2.25至2.90毫米(±10%)的样品通过UL94 5VB标准。另一个实施方案中,厚度为2.4至约2.75毫米(±10%)的样品通过UL94 5VB标准。另一个实施方案中,厚度为2.40至约2.60毫米(±10%)的样品通过UL94 5VB标准。另一个实施方案中,厚度2.50毫米(±10%)的样品通过UL94 5VB标准。
在由适于形成薄材料的组合物制成的试样中,在UL94垂直燃烧测试中应用火焰时常导致燃烧的聚合物材料滴落并点燃样条下安装的棉絮衬垫。板材的薄度和用于生产薄材料的聚碳酸酯组合物较高的流动性也倾向于导致烧穿。本组合物的一个优点是一个实施方案中,非常薄的样品,也就是说厚度甚至低到0.1毫米(±10%)厚度的样品特别是如果仔细控制例如该样品制备因素(例如退火和/或模塑条件),以及其它在这里教导的因素,可以通过UL94 5VA标准。另一个实施方案中,厚度低至0.5毫米(±10%)的样品可以通过UL94 5VA标准。另一个实施方案中,厚度低至1.0毫米(±10%)的样品可以通过UL94 5VA标准。另外一个实施方案中,厚度低至2.0毫米(±10%)的样品可以通过UL94 5VA标准。另外一个实施方案中,厚度2.25至2.90毫米(±10%)的样品通过UL94 5VA标准。另一个实施方案中,厚度2.4至2.75毫米(±10%)的样品通过UL94 5VA标准。另一个实施方案中,厚度2.40至2.60毫米(±10%)的样品通过UL94 5VA标准。仍然另一个实施方案中,厚度约2.50毫米(±10%)的样品通过UL94 5VA标准。
热塑性组合物可以进一步具有约65至约110℃的热挠曲温度(HDT),特别是约70至约105℃,根据ISO 75/Ae在1.8兆帕使用4mm(±3%)厚度测试条测量。
热塑性组合物可以进一步具有约3至约18英尺-磅/英寸或约3至约14英尺-磅/英寸的缺口悬臂梁式冲击强度(NII),在室温下使用1/8英寸(3.18毫米)(±3%)样条按照ASTM D256测量。
热塑性组合物可以进一步具有约6至约18英尺-磅/英寸或约6至约14英尺-磅/英寸的缺口悬臂梁式冲击强度(NII),在10℃使用1/8英寸(3.18毫米)(±3%)样条按照ASTM D256测量。
还提供了包含热塑性组合物的成型、成形、或模塑品。热塑性组合物可以通过多种方法制成为有用的成型制品例如注塑、挤出、旋转模塑、吹塑和热成型以形成制品例如电脑和商用计算机外壳例如监视器外壳、手持式电子设备外壳例如手机外壳、插座、和照明器具、装饰品、家用器具、屋顶、温室、日光房间、游泳池附件等的组件。上述组合物在生产包含低至0.1毫米、0.5毫米、1.0毫米或2.0毫米(各自±10%)的最低壁厚度制品中特别有用。上述组合物还在生产包含2.25至2.90毫米(各自±10%)最低壁厚度制品中特别有用,优选最低壁厚度2.4至2.75毫米(各自±10%),在另一个实施方案中,2.40至2.60毫米(各自±10%)。还可以生产2.25至2.50毫米(各自±10%)最低壁厚度的制品。
通过下列非限定实例进一步举例说明本发明。使用下列成分
表1
将图2所示组分(重量份),进一步包括0.5wt%脱模剂、1.0重量份抗滴落剂(TSAN从General Electric Plastics Europe得到,包含50wt%聚苯乙烯丙烯腈和50wt%聚四氟乙烯)和0.25wt%抗氧化剂和光稳定剂的混合物置于使用约260-280℃的熔融温度范围的Werner & Pfleiderer同向双螺杆挤出机(25毫米螺杆)上,随后在244℃温度下在Van Dorn 85HT注塑机上模塑,并根据ASTM标准256和648分别测试冲击强度和热变形温度。在244℃Husky注塑机上注塑用于燃烧试验的样条。表2显示使用垂直燃烧(V-0/V-1)方法的UL94燃烧性能。在271℃温度下注塑测试样条。在273℃Van Dorn 260D注塑机上模塑测试板材。下列测试的结果列于下表2。
按照Underwriter′s Laboratory Bulletin 94标题为“Tests for Flammability ofPlastic Materials(塑性材料可燃性测试),UL94.”的方法进行可燃性测试。根据该方法,材料可以分为HB、V0、UL94 V1、V2、5VA和/或5VB,其基于五个样品得到的测验结果。可燃性分级的各自标准描述如下。
V0在其长轴与火焰呈180度放置的样品中,移去点火火焰后燃烧和/或阴燃的平均周期不超过五秒,并且垂直放置的样品没有产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落。五样条消焰时间(FOT)是五个样条消焰时间的和,每个点燃两次、最大消焰时间50秒。
V1在其长轴与火焰呈180度放置的样品中,移去点火火焰后燃烧和/或阴燃的平均周期不超过二十五秒,并且垂直放置的样品没有产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落。五样条消焰时间(FOT)是五个样条消焰时间的和,每个点燃两次、最大消焰时间250秒。
V2在其长轴与火焰呈180度放置的样品中,移去点火火焰后燃烧和/或阴燃的平均周期不超过二十五秒,但是垂直放置的样品产生了点燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落。五样条消焰时间(FOT)是五个样条消焰时间的和,每个点燃两次、最大消焰时间250秒。
5VB施加火焰至在低于样条12英寸(305mm)的干燥脱脂棉衬垫上面垂直固定的5-英寸(127mm)×0.5-英寸(12.7mm)给定厚度的试验样条。用0.1毫米精确度测径规测定试验样条的厚度。火焰是5-英寸(127mm)火焰,其内部蓝色圆锥体为1.58英寸(40mm)。施加火焰至试验样条5秒,使得蓝色圆锥体顶端接触样品的下部角落。然后移去火焰5秒。重复施加和移去火焰,直到样品被施加五次相同火焰。移去第五次施加的火焰后,启动计时器(T-0),并通过在余焰停止后终止T-0来测定样品连续燃烧的时间(余焰时间)以及当余焰停止后样品继续发光的任意时间(余辉时间),除非存在余辉,则当余焰停止时停止T-0。施加五次火焰至试验样条后,余焰和余辉时间之和必须小于或等于60秒,可以没有点燃棉衬垫的滴落。对5个相同样条样品重复测试。如果五个样品存在一个没有遵照时间和/或没有滴落的必要条件,则以相同方式测试第二组的五个样品。第二组5个样品中的全部样品必须遵照必要条件,以使给定厚度的材料达到5VB标准。
5VA除满足5VB标准之外,用相同火焰在水平位置测试一组三个具有与样条相同厚度的片材。没有测试片材样品显示出烧穿孔。
分析阻燃性还通过计算平均消焰时间,消焰时间的标准偏差,滴落的总量,并使用统计方法转换数据以预测第一次通过的可能性,或“p(FTP)”,也就是特定样品配方在5个样条传统UL94测试中达到V0“通过”等级的可能性。优选p(FTP)尽可能接近1,例如大于0.9,并更优选大于0.95,对于UL测试中最大阻燃性能而言。
使用与5VA的描述相同的方法测定通孔(TTH)时间,除了重复施加五秒火焰并移去五秒直至观察到通孔。TTH以秒数报告于下表中。
使用4毫米厚度(±10%)的样条按照ISO 75/Ae在1.8兆帕下测定HDT。
在260℃使用2.16千克负荷按照ASTM D1238测定MVR。
在室温下(23℃)和在直至-30℃的低温下按照ASTM D256测定八分之一英寸(3.18mm)样条的NII。
在室温下使用冲击能以及断面应力发白对八分之一英寸(3.18mm)的样条测定延展性%。通常,应力发白可以显示出延性破坏模式;相反地,缺乏应力发白可以显示出脆性破坏模式。测试十个样条,延展性%表示为显示出韧性破坏模式的冲击样条百分比。
表2
*对比样品从上述检测数据可以看出,从组合物中省略聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物妨碍薄样品(实施例1)达到UL94 5VA标准。包含如上所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的实施例2-6进一步具有改善的物理性能,特别是NII和HDT和优良的加工性能。
实施例2-4与实施例5-6的对比显示出需要具有最小的硅含量以获得5VA等级。对于实施例2-6中显示的配方,PC-ST-1的含量为约10至约20wt%之间,即在约1和4wt%之间的聚二甲硅氧烷单元,其基于组合物总重量。实施例5和6的对比显示出增加聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的量继续提供了满足5VA标准的组合物,但是却导致HDT降低。
另外,如实施例7和8所示,硅氧烷的量不是决定阻燃性的唯一因素。使用聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物配制实施例7和8,该共聚物中包含约6wt%聚二甲硅氧烷单元。在薄样品中使用该共聚物没有达到5VA的UL94等级,甚至使用40-80重量份共聚物也不行。
实施例9和10显示包含本体聚合ABS抗冲改性剂和不同的磷基阻燃剂的组合物也可以达到UL94 5VA标准。
上述和其它数据以设计空间形式用于构成数据库,该设计空间包含集中在一起的试验数据,它基于处于结构格式中的通常的独立变量。构建设计空间以允许使用模型即传递函数以创建新(即理论)配方,并基于试验数据预测其性能。传递函数通常包含涉及性能与独立变量例如相对成分比例、工艺参数和原材料质量参数关系的多项式模型。在其中存在对百分比或成分比例总和进行限制的情况下,通常采用称为Scheffe多项式模型的特定多项式形式(Comell,J.,EXPERIMENTS WITH MIXTURES(混合物试验),由John Wiley & Sons出版,NY,1990)。传递函数也可以是物理的,而不是经验模型。另外,可以发展传递函数不仅为了得到性能的平均值,而且为了获得标准偏差,使用技术例如误差传播和/或经过内部外部阵列方法直接计算标准偏差(Myers,R.H.和Montgomery,D.C.,RESPONSE SURFACE METHODOLOGY(表面响应方法),由John Wiley & Sons出版,NY,1995)。使用该设计空间产生了下列表3-5中的值。
为了测定聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的最佳浓度,使用上述设计空间提供下列值。
表3
从这些值可以看出,所有样品的TTH都是可接受的,并且随着聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的量增加稍微降低。然而,也可以从这些值可以看出,在室温下缺口悬臂梁式冲击强度随着聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物量增加而改善。因此可以使用此处公开的恰当量的聚硅氧烷共聚物以达到阻燃性和冲击强度的最佳平衡。
其它数据(没有示出)说明含磷阻燃剂是达到V0等级所必需的。对含磷阻燃剂数量变化的效果按如上所述模型化,产生表4中显示的值。
表4
*对比实施例从上述值可以看出,薄样品TTH随着含磷阻燃剂量增加而变差。还可能不利地影响其它物理性能。因此基于需要达到V0阻燃性以及优良的片材阻燃性、和特定应用需要的物理性能来选择适量的含磷阻燃剂。
使用足够含磷阻燃剂以达到V0等级阻燃性的优化配方显示如下。
表5
*对比从上述值可以看出,使用少量的聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物和ABS提供了具有优良TTH的组合物,但是冲击强度无法接受(实施例24)。聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物量增加TTH降低,但是没有极大地降低;它还改善冲击强度至可接受的程度。本领域熟练技术人员可以容易地从实施例25-28范围内选择合适组合物,例如,根据所需的TTH和冲击强度的结合。替代地,如实施例29-30所示,增加抗冲改性剂的量可用于改善冲击强度而不明显降低TTH(比较实施例24、26和29)。然而最终,虽然较高含量的聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物和较高含量的抗冲改性剂提供了优良的冲击强度,而TTH将变得低的不可接受(实施例31)。
单数形式“a”、“an”和“the”包括多个对象,除非上下文清楚地指出。采用标准命名法描述化合物。例如,不被任何所指基团取代的位置应理解为其具有被所述键或氢原子占据的化合价。不介于两字母或符号之间的划线(“-”)都用来表示取代基连接点。例如,-CHO通过羰基的碳来连接。除非另外规定,此处使用的技术和科学术语具有与本发明所属领域熟练技术人员通常认为相同的含义。所有指向相同性质或量的范围的终点是独立可结合的,并且包含终点。在数量方面使用的修饰词”约”包括所述值,并且具有上下文指出的含义,例如与特定数量测定有关的误差程度。当测量值随后有记号“(±10%)”或“(±3%)”,测量值可在所指出的百分比内正向或负向改变。该变化可以表现在样品总体上(例如,具有均匀宽度的样品,所述宽度在陈述值的百分比变化范围内),或样品内部变化(例如,具有可变宽度的样品,所有该变化在所述值的百分比变化范围内)。所有参考文献在此处引入作为参考。
虽然作出了典型的实施方案以用于解释本发明,但是不应认为前述说明是对本发明范围的限制。因此,在不背离本发明精神和范围的前提下本领域熟练技术人员可以做出各种各样的改变、调整和替换。
权利要求
1.一种热塑性组合物,包括约20至约90wt%聚碳酸酯树脂;最多约35wt%的抗冲改性剂;约0.5至约30wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,包括约8至约30wt%聚二甲硅氧烷单元或等摩尔量的其它二有机基硅氧烷单元;和约0.5至约20wt%含磷阻燃剂,其各自基于除任何填料外的全部热塑性组合物的总重量。
2.权利要求1的组合物,其中在没有溴化和/或氯化阻燃剂存在下,具有2.5mm(±10%)厚度的所述热塑性组合物的样品达到大于约50秒的通孔时间。
3.权利要求1的组合物,其中在没有溴化和/或氯化阻燃剂存在下,具有3.0mm(±10%)厚度的所述热塑性组合物的样品达到UL945VA等级。
4.权利要求1的组合物,其中包含所述组合物的八分之一英寸(3.18mm)(±3%)样条在室温下根据ASTM D256测定具有至少约3英尺-磅/英寸的缺口悬臂梁式冲击强度。
5.权利要求1的组合物,根据ISO 75/Ae在1.8兆帕使用4mm(±3%)厚度试验样条测量具有约65至约110℃的热挠曲温度。
6.权利要求1的组合物,根据ISO 11443测量,在260℃/1500秒-1具有约50至约500帕斯卡-秒的熔体粘度。
7.权利要求1的组合物,其中聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含通式(1)的芳族碳酸酯单元 其中R1基团总数的至少约60%是芳族有机基团,其余量是脂肪族、脂环族或芳族基团;和通式(7)的聚二有机基硅氧烷单元 其中每个R独立是C1-13单价有机基团;D具有2至约1000的平均值,每个R2独立是二价C2-C8脂族基团;每个M独立是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基,C2-C8链烯基,C2-C8链烯氧基,C3-C8环烷基,C3-C8环烷氧基,C6-C10芳基,C6-C10芳氧基,C7-C12芳烷基,C7-C12芳烷氧基,C7-C12烷芳基,或C7-C12烷芳氧基;和其中每个n独立是0,1,2,3或4。
8.权利要求1的组合物,进一步包括具有大于约20℃Tg的热塑性聚合物,并包括得自以下物质的单元,所述物质为单乙烯基芳族化合物、衣康酸、丙烯酰胺、N-取代丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、马来酸酐、马来酰亚胺、N-烷基、芳基或卤代芳基取代的马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、通式(10)单体 其中R是氢、C1-C5烷基、溴或氯,Xc是氰基、C1-C12烷氧羰基或C1-C12芳氧基羰基,或包括至少一种上述单体的混合物。
9.包含权利要求1组合物的制品。
10.一种形成制品的方法,包括模塑、挤出或成型权利要求1的组合物以形成制品。
全文摘要
一种具有优异物理性能的阻燃热塑性组合物,包括约20至约90wt%聚碳酸酯树脂;最多约35wt%的抗冲改性剂;约0.5至约30wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,包含约8至约30wt%聚二甲硅氧烷单元或等摩尔量的其它二有机基硅氧烷单元;和约0.5至约20wt%含磷阻燃剂,各自基于除任何填料外的全部热塑性组合物总重量。在一个实施方案中,具有2.5mm(±10%)厚度的热塑性组合物样品达到UL94 5VA等级。较薄的样品也可以达到该等级。该组合物可用于形成阻燃薄壁制品。
文档编号C08J5/00GK1737058SQ20051010986
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月5日 优先权日2004年8月5日
发明者T·埃贝林, M·M·马鲁甘, 曲朝晖, S·西里普拉普 申请人:通用电气公司
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