阻燃剂聚丙烯组合物的制作方法

本发明涉及包含丙烯聚合物(pp)、阻燃剂(fr)、纤维(f)和任选的粘合促进剂(ap)的聚丙烯组合物(c)，以及包含所述聚丙烯组合物(c)的制品。

背景技术：

1、电动机和电力电子部件的制造商一直使用由钢或压铸铝制成的外壳。然而，由于许多部件现在都是主动冷却的，塑料解决方案对于轻质结构是可能的。这些现有替代品中的一些主要基于pc/abs或聚酰胺，它们是生产成本高且具有高co2足迹的工程塑料。

2、尤其，对电子外壳的一项强制性要求是在厚度低于1.5mm时达到ul94 v-0级的可燃性。达到这些要求的材料最有可能是金属、卤素基阻燃剂增强聚合物、具有固有阻燃性质的聚合物，或者使用非卤素基阻燃剂增强聚合物，例如pc/abs阻燃体系。由于此类阻燃体系中阻燃添加剂的高加载量，出现材料性能下降和转化的问题。此外，通常需要抗滴落剂来防止燃烧期间的滴落。

3、丙烯聚合物也可用作阻燃体系的基础聚合物。一般来说，玻璃纤维与聚丙烯一起使用以获得一定的机械性能(例如刚度)。然而，玻璃纤维增强聚丙烯的主要缺点是纤维方向上的尺寸稳定性和高翘曲，尤其是当高流动性聚丙烯用作基础聚合物时。然而，尤其是对于高精度零件(例如电池座等)来说，低翘曲是非常重要的。

4、因此，本发明的目的是提供一种阻燃剂增强的高流动性聚丙烯组合物，其满足ul94 v-0的要求，并且在机械性能保持在高水平的同时表现出低翘曲。本发明的另一个目的是避免使用抗滴落剂，抗滴落剂通常是在燃烧中可能释放有毒成分的物质，如聚(四氟乙烯)(ptfe)。

技术实现思路

1、因此，本发明涉及一种聚丙烯组合物(c)，包含基于聚丙烯组合物(c)的总重量的

2、i)20.0至80.0重量％的丙烯聚合物(pp)，该丙烯聚合物(pp)具有至少45.0g/10min的根据iso 1133测定的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg)，

3、ii)10.0至40.0重量％的含氮阻燃剂(fr)，

4、iii)10.0至40.0重量％的纤维(f)，和

5、iv)0.0至5.0重量％的粘合促进剂(ap)。

6、聚丙烯组合物(c)不仅提供了ul94 v-0阻燃性，而且同时保持良好的机械性能。此外，在仅为1.5mm的厚度下达到了ul94 v-0，且在阻燃性的基础上达到了低翘曲(各向异性)。此外，可以避免使用抗滴落添加剂，诸如含氟聚合物，如ptfe。

7、根据本发明的一个实施方案，聚丙烯组合物(c)具有在6.0至40.0g/10min的范围内的根据iso 1133测定的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg)。

8、根据本发明的另一个实施方案，聚丙烯组合物(c)不含有含氟聚合物。

9、根据本发明的另一个实施方案，含氮阻燃剂(fr)不含卤素。

10、根据本发明的一个实施方案，含氮阻燃剂(fr)包含第一含氮磷酸盐(fr1)和第二含氮磷酸盐(fr2)。

11、根据本发明的另一个实施方案，第一含氮磷酸盐(fr1)和第二含氮磷酸盐(fr2)之间的重量比在60:40至40:60的范围内。

12、尤其优选的是，第一含氮磷酸盐(fr1)是三聚氰胺聚磷酸盐，第二含氮磷酸盐(fr2)是哌嗪焦磷酸盐。

13、根据本发明的一个实施方案，丙烯聚合物(pp)是丙烯和乙烯和/或c4至c8α-烯烃的共聚物，该共聚物具有在2.0至25.0摩尔％的范围内的共聚单体含量。

14、根据本发明的另一个实施方案，丙烯聚合物(pp)是多相丙烯共聚物(heco)，该多相丙烯共聚物(heco)包含

15、i)基体(m)，该基体(m)为丙烯的聚合物，和

16、ii)弹性体(e)，该弹性体(e)为包含源自丙烯和乙烯和/或c4至c20α-烯烃的单元的共聚物。

17、根据本发明的另一个实施方案，多相丙烯共聚物(heco)具有基于多相丙烯共聚物(heco)的总重量的在7.0至25.0重量％的范围内的二甲苯冷可溶物级分(xcs)。

18、尤其优选的是，多相丙烯共聚物(heco)的二甲苯可溶物级分(xcs)具有

19、i)高于35.0摩尔％的共聚单体含量，和/或

20、ii)低于3.5dl/g的根据iso 1628/1(在135℃下，在十氢化萘中)测量的特性粘度(iv)。

21、根据本发明的一个实施方案，纤维(f)为玻璃纤维(gf)，优选地为短玻璃纤维(sgf)，该短玻璃纤维(sgf)具有在0.2至1.2mm的范围内的在根据en iso 1873-2注射成型后根据在下述“方法”中所描述的fasep方法测定的重均纤维长度。

22、根据另一个实施方案，粘合促进剂(ap)是极性改性聚丙烯(pm-pp)，该极性改性聚丙烯(pm-pp)是用马来酸酐接枝的丙烯均聚物或共聚物，该极性改性聚丙烯(pm-pp)具有至少20.0g/10min的根据iso 1133测定的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg)。

23、本发明还涉及一种包含如上文所描述的聚丙烯组合物(c)的制品。

24、尤其优选的是，该制品具有低于2.0％的如下文方法中所描述测定的流动方向收缩率(shrinkage in flow)和垂直于流动方向的收缩率(shrinkage cross flow，或称为垂直流动收缩率)。

25、在下文中，更详细地描述聚丙烯组合物(c)。

技术特征：

1.一种聚丙烯组合物(c)，包含基于所述聚丙烯组合物(c)的总重量的

2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述丙烯聚合物(pp)具有在50.0至600g/10min的范围内的根据iso 1133测定的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg)。

3.根据权利要求2所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述丙烯聚合物(pp)具有在60.0至300g/10min的范围内的根据iso 1133测定的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，具有在6.0至40.0g/10min的范围内的根据iso 1133测定的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，其中

6.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述含氮阻燃剂(fr)包含第一含氮磷酸盐(fr1)和第二含氮磷酸盐(fr2)，并且任选地其中所述第一含氮磷酸盐(fr1)和所述第二含氮磷酸盐(fr2)之间的重量比在60:40至40:60的范围内。

7.根据权利要求6所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述第一含氮磷酸盐(fr1)是三聚氰胺聚磷酸盐，所述第二含氮磷酸盐(fr2)是哌嗪焦磷酸盐。

8.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述丙烯聚合物(pp)是丙烯和乙烯和/或c4至c8α-烯烃的共聚物，所述共聚物具有在2.0至25.0摩尔％的范围内的共聚单体含量。

9.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述丙烯聚合物(pp)是多相丙烯共聚物(heco)，所述多相丙烯共聚物(heco)包含

10.根据权利要求9所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述多相丙烯共聚物(heco)具有基于所述多相丙烯共聚物(heco)的总重量的在7.0至25.0重量％的范围内的二甲苯冷可溶物级分(xcs)。

11.根据权利要求9或10所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述多相丙烯共聚物(heco)的所述二甲苯可溶物级分(xcs)具有

12.根据权利要求1至7中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述丙烯聚合物(pp)是丙烯的均聚物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述丙烯聚合物(pp)具有在105至600g/10min的范围内的根据iso 1133测定的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述纤维(f)为玻璃纤维(gf)，优选地为短玻璃纤维(sgf)，所述短玻璃纤维(sgf)具有在0.2至1.2mm的范围内的在根据en iso 1873-2注射成型后根据“方法”中所描述的fasep方法测定的重均纤维长度。

15.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述粘合促进剂(ap)是极性改性聚丙烯(pm-pp)，所述极性改性聚丙烯(pm-pp)是用马来酸酐接枝的丙烯均聚物或共聚物，所述极性改性聚丙烯(pm-pp)具有至少20.0g/10min的根据iso 1133测定的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg)。

16.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(c)，其中所述丙烯聚合物(pp)、所述含氮阻燃剂(fr)、所述纤维(f)和任选的所述粘合促进剂(ap)一起的总量构成所述聚丙烯组合物(c)的至少90重量％。

17.一种包含根据权利要求1至16中任一项所述的聚丙烯组合物(c)的制品。

18.根据权利要求17所述的制品，具有低于2.0％的如方法中所描述测定的流动方向收缩率和垂直于流动方向的收缩率。

技术总结
本发明涉及包含丙烯聚合物(PP)、阻燃剂(FR)、纤维(F)和任选的粘合促进剂(AP)的聚丙烯组合物(C)，以及包含所述聚丙烯组合物(C)的制品。

技术研发人员：沃尔夫冈·斯托克雷特,罗伯塔·佩莱基亚,安东尼奥·吉特萨斯,贝蒂娜·弗里德尔,保利娜·萨里奥马,弗洛里安·舒茨,弗朗西斯·雷尼·科斯塔,安东·塞格德
受保护的技术使用者：博里利斯股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15