本发明涉及一种具有改进的阻燃性质的聚碳酸酯组合物，以及由这类聚碳酸酯组合物制备的制品。本发明还涉及这类聚碳酸酯组合物用于改进大宗运输中所用组件的阻燃性质的用途。
背景技术：
1、虽然大多数热塑性材料易于燃烧，对这种材料用于大宗运输车辆内部件的主要要求是遵守不同监管规范所规定的耐火/耐燃性要求。例如，欧洲铁路行业受en45545-2规范管辖，该规范由三个测试组成：热释放量、烟密度和火焰蔓延。这些定义了被用于火车内部件所需要满足的材料标准。该规范规定了定义材料被用于一定应用所需要满足的耐燃性标准的不同的风险和危险等级。风险以1(最严格)至26(较宽松)的数字划分，1与水平和垂直内表面如天花板、墙壁、窗框或显示屏幕相关联，并且26与小型电子零件相关联。
2、危险等级与铁路车辆的设计和运行相关联，并且有三级：hl1(较宽松)，hl2和hl3(最严格)。具体而言，为了符合en45545-2 r1-hl2，样品必须具有≤(小于或等于)90.0kw/m2的热释放量，≤(小于或等于)300.0的ds4，≤(小于或等于)600.0的vof4(参考烟密度)和≥(大于或等于)20.0kw/m2的cfe(参考火焰蔓延)。而为了符合en45545-2r1-hl3，样品必须具有≤60.0kw/m2的热释放量、≤150.0的ds4、≤300.0的vof4和≥20.0kw/m2的cfe。
3、由于某些固有优势，诸如其机械性质、相对低的密度、易于加工、改变长期稳定性的能力，基于聚碳酸酯的材料对制造火车和飞机内部件的大宗运输行业很有吸引力。另外，从成本的观点来看，因为相比于诸如铝或热固性材料的竞争材料，聚碳酸酯所提供的诸如co2排放减少的可持续性考虑因素，越来越关注将基于聚碳酸酯的材料用于需要满足严格的燃烧法规准则的大宗运输系统的内部件中的应用。由于增强耐燃性质的挑战，当前基于聚碳酸酯的材料的使用被限制于其中规范相对较宽松或没有法规要求的少数特定应用、诸如扶手或照明。
4、在过去，改进热塑性材料的阻燃/耐火性质的一种可能方式是将聚合物与阻燃添加剂配混。然而，阻燃添加剂需要被审慎选定并限量使用，因为过量使用这类添加剂可能影响聚合物性质、诸如流变和机械性质，进而影响这类聚合物的加工。
5、改进聚碳酸酯的阻燃性质的一种替代方式是使用极性官能化聚合物、诸如聚醚酰亚胺。例如，行业从业者先前已开发了聚醚酰亚胺(pei)、聚苯醚(ppo)，这赋予了基于聚碳酸酯的材料耐火/耐燃性。然而，由于其更高的密度、更低的机械性质和明显更高的成本，这类等级存在加工相关的缺点，并因此对于价格敏感且要求高性能的市场、如铁路和飞机行业可能不是理想的选择。
6、因此，本发明的目的在于提供一种基于聚碳酸酯的组合物，其具有期望的阻燃性质并且可在大宗运输应用中使用。本发明的又一个目的在于提供一种组合物，其符合en45545-2 r1-hl2和en45545-2r1-hl3要求而无需添加另外的阻燃剂。本发明的另一个目的在于提供由这类基于聚碳酸酯的组合物制备的制品，其符合en45545-2r1-hl2和/或en45545-2 r1-hl3阻燃要求。
技术实现思路
1、因此，本发明的一个或多个目的由一种组合物实现，该组合物包含基于组合物的总重量计：
2、(a)5.0重量％至55.0重量％的至少一种聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物；
3、(b)10.0重量％至45.0重量％的至少一种溴化聚碳酸酯；
4、(c)12.0重量％至20.0重量％的玻璃纤维；和
5、(d)至少一种选自以下的聚碳酸酯聚合物(pc1)：
6、i.聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物，其中如果选定，以10.0重量％至50.0重量％的量存在；
7、ii.聚碳酸酯均聚物，其中如果选定，以5.0重量％至20.0重量％的量存在；以及
8、iii.i)和ii)的组合；
9、其中至少一种聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物不含衍生自芳化酯的重复单元；且其中聚碳酸酯均聚物不含溴。
10、组分(a)-(d)和任何任选的添加剂之和为100重量％。如果存在于组合物中，任选的添加剂可以基于组合物的总重量计不多于5.0重量％、优选不多于2.5重量％、优选不多于1.0重量％的量存在。
11、优选地，其中基于组合物的总重量计：
12、●存在的聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物的量为10.0重量％至45.0重量％，优选20.0重量％至45.0重量％，优选20.0重量％至40.0重量％，优选25.0重量％至40.0重量％，优选30.0重量％至40.0重量％；
13、●存在的溴化聚碳酸酯的量为20.0重量％至40.0重量％，优选25.0重量％至40.0重量％，优选25.0重量％至35.0重量％；并且
14、●玻璃纤维的量为12.0重量％至18.0重量％的玻璃纤维。
15、优选地，其中在聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物的量多于30.0重量％的情况下，溴化聚碳酸酯的量为至少20.0重量％，基于组合物的总重量计。
16、优选地，其中基于组合物的总重量计：
17、●存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的量为12.0重量％至45.0重量％，优选12.0重量％至25.0重量％，优选12.0重量％至20.0重量％；和/或
18、●存在的聚碳酸酯均聚物的量为5.0重量％至18.0重量％，优选12.0重量％至18.0重量％。
19、聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物不含衍生自芳化酯的重复单元，从而使聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物不同于聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物。术语“不含衍生自芳化酯的重复单元”意指聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物具有0.0重量％的衍生自芳化酯的单元。
20、聚碳酸酯均聚物不含溴，从而使这种均聚物与溴化聚碳酸酯不同。术语“不含溴”意指聚碳酸酯均聚物包含0.0重量％的含有原子溴或基于溴的化合物的聚合物单元。
21、有利地，本发明人发现由本发明的组合物制备的制品展现出极佳的阻燃性质并且符合en45545-2规范的标准。具体而言，由本发明的组合物制备的制品在制品具有至多3mm材料厚度的情况下符合严格的r1-hl2和/或r1-hl3 en45545-2准则。
22、组合物包含基于组合物的总重量计少于0.5重量％、优选少于0.01重量％、优选0.0重量％的另外的阻燃化合物。优选其中另外的阻燃化合物选自有机磷酸盐/酯、聚醚酰亚胺(pei)、聚苯醚(ppe)、具有两个或更多个含磷基团的芳族有机磷化合物、含有磷-氮键的有机化合物、卤化阻燃剂、无机阻燃剂和它们的组合。
23、术语“另外的阻燃化合物”意指不同于聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物、聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物、溴化聚碳酸酯和聚碳酸酯聚合物(pc1)中的任何者、玻璃纤维的阻燃化合物，所述阻燃化合物其自身可具有或可不具有某些阻燃性质。
24、本发明人发现，组合物展现r1-hl2 en45545-2(“hl2”)和r1-hl3 en45545-2(“hl3”)准则，甚至不需要使用任何另外的阻燃化合物。
25、例如，组合物具有或经选定具有：
26、●根据iso 5659-2对3毫米厚板以50.0kw/m2测定，小于或等于300.0、优选小于或等于250.0、优选小于或等于200.0、优选小于或等于150.0、优选小于或等于130.0的4分钟后烟密度(ds4)；
27、●根据iso 5659-2对3.0毫米厚板以50.0kw/m2测定，小于或等于600.0、优选小于或等于500.0、优选小于或等于400.0、优选小于或等于300.0、优选小于或等于250.0的烟密度(vof4)；
28、●根据iso 5660-1对3毫米厚板以50.0kw/m2测量，小于或等于90.0kw/m2、优选小于或等于或小于80.0kw/m2、优选小于或等于或小于60.0kw/m2的最大平均热释放量(mahre)；和
29、●根据iso 5658-2测定，大于或等于20.0kw/m2、优选大于或等于22.0kw/m2、优选大于或等于25.0kw/m2的熄灭时临界热通量(cfe)。
30、在本发明的一个方面中，组合物符合r1-hl3 en45545-2(“hl3”)准则。优选地，组合物具有或经选定具有：
31、●根据iso 5659-2对3毫米厚板以50.0kw/m2测定，小于或等于150.0、优选小于或等于130.0、优选小于或等于100.0的4分钟后烟密度(ds4)；
32、●根据iso 5659-2对3.0毫米厚板以50.0kw/m2测定，小于或等于300.0、优选小于或等于250.0、优选小于或等于200.0、优选小于或等于150.0、优选小于或等于140.0的烟密度(vof4)；
33、●根据iso 5660-1对3毫米厚板以50.0kw/m2测量，小于或等于60.0kw/m2、优选小于或等于50.0kw/m2、优选小于或等于45.0kw/m2、优选小于或等于40.0kw/m2的最大平均热释放量(mahre)；和
34、●根据iso 5658-2测定，大于或等于20.0kw/m2、优选大于或等于22.0kw/m2、优选大于或等于25.0kw/m2的熄灭时临界热通量(cfe)。
35、组合物可具有根据iso 5659-2对3.0毫米厚板以50.0kw/m2测定的55.0至小于或等于300.0、优选60.0至小于或等于250.0、优选60.0至小于或等于200.0、优选55.0至小于或等于200.0、优选60.0至小于或等于100.0的4分钟后烟密度(ds4)。
36、组合物可具有根据iso 5659-2对3.0毫米厚板以50.0kw/m2测定的55.0至小于或等于600.0、优选80.0至小于或等于550.0、优选100.0至小于或等于500.0、优选100.0至小于或等于500.0、优选100.0至小于或等于300.0、优选100.0至小于或等于250.0的烟密度(vof4)。
37、组合物可具有根据iso 5660-1对3毫米厚板以50kw/m2测量的25.0至小于或等于90.0kw/m2、优选35.0至小于或等于或小于80.0kw/m2、优选40.0至小于或等于或小于60.0kw/m2的最大平均热释放量(mahre)。
38、组合物可具有根据iso 5658-2测定的大于或等于20.0kw/m2到至多40.0kw/m2、优选大于或等于22.0kw/m2到至多35.0kw/m2、优选大于或等于25.0kw/m2到至多35.0kw/m2的熄灭时临界热通量(cfe)。
39、因此，在本发明的一个方面中，本发明涉及一种包含本发明的组合物的制品，优选其中所述制品适合用于大宗运输系统中。优选其中制品至少为铁路组件、航空航天组件或汽车组件中的任一者。制品可包含基于制品的总重量计至少90.0重量％、优选至少95.0重量％、优选至少98.0重量％、优选至少99.0重量％、优选100重量％的量的本发明的组合物。
40、在本发明的另一个方面中，本发明涉及根据本发明的组合物用于改进大宗运输系统中所用制品的阻燃性质的用途。
41、聚碳酸酯聚合物(pc1)可为聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物
42、聚碳酸酯聚合物(pc1)可为聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。因此，组合物可包含基于组合物的总重量计：
43、(a)5.0重量％至55.0重量％的至少一种聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物；
44、(b)10.0重量％至45.0重量％的至少一种溴化聚碳酸酯；
45、(c)12.0重量％至20.0重量％的玻璃纤维；并且
46、(d)至少一种聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物，以10.0重量％至50.0重量％的量存在。
47、优选地，其中当聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物时，组合物包含0.0重量％的聚碳酸酯均聚物。
48、替代地，组合物可包含基于组合物的总重量计：
49、(a)10.0重量％至45.0重量％的至少一种聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物；
50、(b)25.0重量％至40.0重量％的至少一种溴化聚碳酸酯；
51、(c)12.0重量％至20.0重量％的玻璃纤维；并且
52、(d)至少一种聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物，以12.0重量％至48.0重量％、优选12.0重量％至40.0重量％、优选12.0重量％至25.0重量％、优选12.0重量％至20.0重量％的量存在。
53、组合物可包含基于组合物的总重量计：
54、(a)30.0重量％至45.0重量％的至少一种聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物；
55、(b)25.0重量％至40.0重量％的至少一种溴化聚碳酸酯；
56、(c)12.0重量％至20.0重量％的玻璃纤维；并且
57、(d)至少一种聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物，以12.0重量％至48.0重量％、优选12.0重量％至40.0重量％、优选12.0重量％至25.0重量％、优选12.0重量％至20.0重量％的量存在。
58、组合物可包含基于组合物的总重量计：
59、(a)30.0重量％至40.0重量％的至少一种聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物；
60、(b)25.0重量％至35.0重量％的至少一种溴化聚碳酸酯；
61、(c)12.0重量％至20.0重量％的玻璃纤维；并且
62、(d)至少一种聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物，以12.0重量％至48.0重量％、优选12.0重量％至40.0重量％、优选12.0重量％至25.0重量％、优选12.0重量％至20.0重量％的量存在。
63、聚碳酸酯聚合物(pc1)可为聚碳酸酯均聚物
64、替代地，组合物可包含基于组合物的总重量计：
65、(a)5.0重量％至55.0重量％的至少一种聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物；
66、(b)10.0重量％至45.0重量％的至少一种溴化聚碳酸酯；
67、(c)12.0重量％至20.0重量％的玻璃纤维；并且
68、(d)至少一种聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚碳酸酯均聚物，以5.0重量％至20.0重量％的量存在。
69、优选地，其中当聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚碳酸酯均聚物时，组合物包含0.0重量％的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
70、优选地，其中基于组合物的总重量计：
71、●聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物的量为20.0重量％至45.0重量％；
72、●溴化聚碳酸酯的量为25.0重量％至40.0重量％；
73、●玻璃纤维的量为12.0重量％至18.0重量％的玻璃纤维；并且
74、●聚碳酸酯均聚物的量为5.0重量％至18.0重量％，优选12.0重量％至18.0重量％。
75、优选地，其中基于组合物的总重量计：
76、●聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物的量为20.0重量％至45.0重量％；
77、●溴化聚碳酸酯的量为25.0重量％至40.0重量％；
78、●玻璃纤维的量为12.0重量％至18.0重量％的玻璃纤维；并且
79、●聚碳酸酯均聚物的量为5.0重量％至18.0重量％，优选12.0重量％至18.0重量％。
80、优选地，其中当聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚碳酸酯均聚物时，组合物包含0.0重量％的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
81、在本发明的一个方面中，组合物符合r1-hl3 en45545-2(“hl3”)准则。
82、优选地，其中基于组合物的总重量计：
83、●聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物以20.0重量％至40.0重量％、优选30.0重量％至40.0重量％的量存在；
84、●溴化聚碳酸酯以20.0重量％至40.0重量％、优选25.0重量％至40.0重量％、优选30.0重量％至40.0重量％的量存在；
85、●玻璃纤维以12.0重量％至18.0重量％的量存在；并且
86、●聚碳酸酯均聚物为线型聚碳酸酯均聚物，以12.0重量％至18.0重量％的量存在；
87、优选其中组合物具有或经选定具有：
88、(i)根据iso 5659-2对3.0毫米厚板以50.0kw/m2测定的小于或等于150.0的4分钟后烟密度(ds4)；
89、(ii)根据iso 5659-2对3.0毫米厚板以50.0kw/m2测定的小于或等于300.0的烟密度(vof4)；
90、(iii)根据iso 5660-1对3.0毫米厚板以50.0kw/m2测量的小于或等于60.0kw/m2的最大平均热释放量(mahre)；和
91、(iv)根据iso 5658-2测定的大于或等于20.0kw/m2的熄灭时临界热通量(cfe)。
92、优选地，其中当聚碳酸酯均聚物为线型聚碳酸酯均聚物时，组合物包含0.0重量％的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
93、聚碳酸酯聚合物(pc1)可包含聚碳酸酯均聚物和聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物两者
94、因此，组合物可包含基于组合物的总重量计：
95、(a)5.0重量％至45.0重量％、优选20.0重量％至45.0重量％的至少一种聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物；
96、(b)10.0重量％至45.0重量％、优选15.0重量％至40.0重量％的至少一种溴化聚碳酸酯；
97、(c)12.0重量％至20.0重量％的玻璃纤维；并且
98、(d)至少一种聚碳酸酯聚合物(pc1)包含：
99、●聚碳酸酯均聚物，以5.0重量％至20.0重量％、优选5.0重量％至15.0重量％的量存在；和
100、●聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物，以10.0重量％至25.0重量％、优选10.0重量％至20.0重量％的量存在。
101、聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物
102、聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物包含芳族碳酸酯单元、硅氧烷单元和芳族酯(芳化物)单元的重复单元或由其组成。聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物可包含基于聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物的总重量计0.2至10.0重量％的硅氧烷单元、50.0至99.6重量％的芳化酯单元和0.2至49.8重量％的芳族碳酸酯单元。
103、优选地，聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物包含0.25重量％至2.0重量％的硅氧烷单元、60.0至94.75重量％的芳化酯单元和3.25至39.75重量％的芳族碳酸酯单元，其中硅氧烷单元、芳化酯单元和芳族碳酸酯单元的合计重量百分比为聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物的总重量的100.0重量％。
104、优选地，聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物具有基于聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物的总重量计少于3.0重量％、优选少于1.5重量％的硅含量，优选硅含量为1.0重量％。优选地，聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物具有基于聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物的总重量计多于0.0重量％且少于3.0重量％、优选多于0.0且少于1.5重量％的硅含量，优选硅含量为1.0重量％。
105、聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物以基于组合物的总重量计5.0重量％至55.0重量％、优选10.0重量％至55.0重量％、优选10.0重量％至45.0重量％、优选20.0重量％至45.0重量％、优选25.0重量％至45.0重量％、优选30.0重量％至45.0重量％、优选25.0重量％至40.0重量％、优选30.0重量％至40.0重量％的量存在。
106、芳族碳酸酯单元
107、芳族碳酸酯单元为式(1)的重复单元：
108、
109、其中r1基团总数的至少60％为芳族的，或各r1含有至少一个c6-30芳族基团。
110、明确而言，各r1可衍生自诸如式(2)的芳族二羟基化合物或式(3)的双酚的二羟基化合物。
111、
112、在式(2)中，各rh独立地为卤素原子、例如溴，c1-10烃基，诸如c1-10烷基、卤素取代的c1-10烷基，c6-10芳基或卤素取代的c6-10芳基，并且n为0至4。
113、在式(3)中，ra和rb各自独立地为卤素、c1-12烷氧基或c1-12烷基；并且p和q各自独立地为0至4的整数，以使得当p或q小于4时，环的每个碳的化合价由氢填充。
114、优选地，p和q各自为0，或p和q各自为1，并且ra和rb各自为c1-3烷基、特别是甲基，在每个亚芳基上与羟基间位设置。xa为连接两个羟基取代的芳基的桥连基，其中桥连基和每个c6亚芳基的羟基取代基在c6亚芳基上相互邻位、间位或对位(特别是对位)设置，例如为单键、-o-、-s-、-s(o)-、-s(o)2-、-c(o)-或c1-18有机基团，其可为环状或非环状、芳族或非芳族的并且还可包含诸如卤素、氧、氮、硫、硅或磷的杂原子。
115、例如，xa可为取代或未取代的c3-18环次烷基；具有式-c(rc)(rd)-的c1-25次烷基，其中rc和rd各自独立地为氢、c1-12烷基、c1-12环烷基、c7-12芳烷基、c1-12杂烷基或环状c7-12杂芳烷基；或具有式-c(＝re)-的基团，其中re为二价c1-12烃基。
116、优选地，聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物中存在的芳族碳酸酯单元可包含具有下式的芳族碳酸酯重复单元：
117、
118、其中ra和rb各自独立地为c1-12烷基、c1-12烯基、c3-8环烷基或c1-12烷氧基，p和q各自独立地为0至4，并且xa为单键、-o-、-s-、-s(o)-、-s(o)2-、-c(o)-，具有式-c(rc)(rd)-的c1-11次烷基，或具有式-c(＝re)-的基团，其中rc和rd各自独立地为氢或c1-10烷基，其中re为二价c1-10烃基，优选xa为具有式-c(rc)(rd)-的c1-11次烷基，其中rc和rd各自独立地为c1-6烷基。
119、优选地，其中芳族碳酸酯单元选自双酚a碳酸酯单元、间苯二酚碳酸酯单元和它们的组合。优选地，其中芳族碳酸酯单元衍生自双酚a碳酸酯单元和间苯二酚碳酸酯单元。
120、芳化酯(arylateester)单元
121、聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物还包含芳化酯单元，即式(4)的基于芳族二羧酸重复酯单元的酯单元：
122、
123、其中d为衍生自二羟基化合物的二价基团，并且可为c6-20脂环基或c6-20芳族基；且t为二价c6-20亚芳基。在一个实施方案中，d衍生自式(2)的二羟基芳族化合物或式(3)的双酚，或包含前述芳族化合物中至少一者的组合。
124、d和t基团期望最低限度地被诸如烷基、烷氧基或亚烷基取代基的含烃取代基取代。在一个实施方案中，小于5.0摩尔％、优选小于或等于2.0摩尔％、且优选小于或等于1.0摩尔％的合计摩尔数的d和t基团被诸如烷基、烷氧基或亚烷基取代基的含烃取代基取代。
125、衍生式(4)的酯单元中t基团的芳族二羧酸的实例包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对羧基苯)乙烷、4,4′-二羧基二苯醚、4,4′-双苯甲酸和包含前述酸中至少一者的组合。还可存在含有稠环的酸，诸如1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸或2,6-萘二甲酸。具体的二羧酸是对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、环己烷二甲酸或它们的组合。具体的二羧酸包含间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合，其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比为99:1至1:99。
126、优选地，芳化物(arylate)单元衍生自一当量的间苯二甲酸衍生物和/或对苯二甲酸衍生物的反应产物。因此，芳化物单元具有式(5)：
127、
128、其中各rf独立地为卤素原子、例如溴，c1-10烃基，诸如c1-10烷基、卤素取代的c1-10烷基，c6-10芳基或卤素取代的c6-10芳基，并且u为0至4，且‘m’大于或等于4.0。
129、优选地，‘m’为4.0至150.0，优选4.0至100.0，优选5.0至30.0，优选5.0至25，优选10.0至20.0。在另一个实施方案中，‘m’为4.0至150.0，优选10.0至100.0，优选30.0至100.0，优选50.0至100.0，优选60.0至90.0。
130、优选地，间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比为0.25:1至9.0:1。优选的芳化酯单元为间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯单元、间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚酯单元或包含这些中每一者的组合，其分别可被称为聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯单元、聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚a)酯单元和聚[(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯-共-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚a)]酯单元。
131、优选地，芳族碳酸酯单元和芳化酯单元存在为式(6)的嵌段(block)：
132、
133、其中rf、u和m如式(5)中所定义，各r1独立地为c6-30亚芳基，并且n大于或等于一、例如1至50、特别是3至25、且更特别是5至20。优选地，m为5至100且n为3至50，或m为50至90且n为5至20，并且间苯二甲酸酯单元与对苯二甲酸酯单元的摩尔比为80:20至20:80。
134、优选碳酸酯单元为双酚a碳酸酯单元，任选连同间苯二酚碳酸酯单元，并且芳化物单元为聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯单元、聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚a)酯单元和聚[(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯-共-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚a)]酯单元。
135、优选地，芳族碳酸酯和芳化物单元存在为聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)-共(间苯二酚碳酸酯)-共(双酚a碳酸酯)链段。
136、优选芳化物单元为间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯单元、间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚酯单元或包含这些中每一者的组合。替代地，这类芳化酯单元分别可被称为聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯单元、聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚a)酯单元和聚[(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯-共-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚a)]酯单元。
137、硅氧烷单元
138、聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物的硅氧烷单元存在为聚二有机硅氧烷(本文中也被称为“聚硅氧烷”)嵌段，包含如式(7)中的重复二有机硅氧烷(“硅氧烷”)单元：
139、
140、其中各‘r’独立地为c1-13单价有机基团。例如，‘r’可独立地选自c1-c13烷基、c1-c13烷氧基、c2-c13烯基、c2-c13烯氧基、c3-c6环烷基、c3-c6环烷氧基、c6-c14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。前述基团可被氟、氯、溴或碘或者它们的组合完全或部分地卤化。优选地，在期望透明的聚硅氧烷-聚碳酸酯的情况下，‘r’未被卤素取代。可在同一共聚物中使用前述‘r’基团的组合。
141、式(7)中‘e’的值可在宽范围内变化，视共聚物和含有共聚物的组合物中每种组分的类型和相对量、组合物的期望性质和类似考虑因素而定。一般而言，e可具有2.0至1,000、优选2.0至500.0、优选2.0至200.0、优选2.0至100.0、优选5.0至60.0、优选5.0至50.0、优选5.0至20.0的平均值。优选地，‘e’具有2.0至200.0、优选2.0至125.0、优选5.0至125.0、优选5.0至100.0、优选5.0至50.0、优选20.0至80.0、优选5.0至20.0的平均值。
142、优选地，‘e’为5.0至25.0，优选5.0至15.0，优选30.0至80.0，优选30.0至70.0。
143、优选地，硅氧烷嵌段具有式(8)：
144、
145、其中‘e’如式(7)中所定义；各‘r’可为相同或不同的，且如上文定义；并且‘ar’可为相同或不同的，且为取代或未取代的c6-c30亚芳基，其中键直接连接至芳族结构部分。
146、式(8)中的‘ar’基团可衍生自c6-c30二羟基亚芳基化合物。二羟基亚芳基化合物可选自：1,1-双(4-羟苯基)甲烷，1,1-双(4-羟苯基)乙烷，2,2-双(4-羟苯基)丙烷，2,2-双(4-羟苯基)丁烷，2,2-双(4-羟苯基)辛烷，1,1-双(4-羟苯基)丙烷，1,1-双(4-羟苯基)正丁烷，2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷，1,1-双(4-羟苯基)环己烷，双(4-羟苯基硫醚)，和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。还可使用包含前述二羟基化合物中至少一者的组合。
147、优选地，‘ar’基团衍生自间苯二酚。优选地，ar基团衍生自双酚a。
148、优选地，聚二有机硅氧烷嵌段具有式(9)：
149、
150、其中‘r’和‘e’如式(7)中所描述，并且各r5独立地为二价c1-c30有机基团，且其中聚合的聚硅氧烷单元为其对应二羟基化合物的反应残余物。
151、优选地，聚二有机硅氧烷嵌段具有式(10)：
152、
153、其中‘r’和‘e’为如上文定义。式(10)中的r6为二价c2-c8脂族。式(10)中的各m可为相同或不同的，并且可为卤素、氰基、硝基、c1-c8烷基硫代、c1-c8烷基、c1-c8烷氧基、c2-c8烯基、c2-c8烯氧基、c3-c8环烷基、c3-c5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，其中各n独立地为0、1、2、3或4。
154、优选地，硅氧烷单元具有下式：
155、
156、或包含前述中至少一者的组合，其中‘e’具有2.0至200.0、优选2.0至125.0、优选5.0至125.0、优选5.0至100.0、优选5.0至50.0、优选20.0至80.0、优选5.0至20.0的平均值。
157、优选地，聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物包含衍生自以下者的重复单元或由其组成：(i)芳化酯单元，优选其中芳化酯单元为间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚(itr)酯单元；(ii)芳族碳酸酯单元，优选其中芳族碳酸酯单元选自双酚a碳酸酯单元、间苯二酚碳酸酯单元和它们的组合；和(iii)硅氧烷单元，其选自下式：
158、
159、和它们的任何组合，其中‘e’具有2.0至200.0、优选2.0至125.0、优选5.0至125.0、优选5.0至100.0、优选5.0至50.0、优选20.0至80.0、优选5.0至20.0的平均值。
160、优选聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物由下式表示：
161、
162、其中‘ar’表示芳族结构部分，优选‘ar’表示衍生自双酚a的芳族结构部分，并且‘r’表示c1-10烷基，优选‘r’为甲基。聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可用对枯基苯酚封端。
163、优选地，聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物为聚(双酚a碳酸酯)-共-聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)-共-聚硅氧烷。
164、优选聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物为聚(双酚a/间苯二酚碳酸酯-间苯二酚邻苯二甲酸酯-二甲基硅氧烷)。
165、聚(双酚a/间苯二酚碳酸酯-间苯二酚邻苯二甲酸酯-二甲基硅氧烷)共聚物可包含基于聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物中重复单元的总摩尔量计5.0至20.0摩尔百分数(摩尔％)的双酚a碳酸酯重复单元，5.0至20.0摩尔％的间苯二酚碳酸酯单元，75.0至90.0摩尔％的间苯二酚邻苯二甲酸酯单元，其中间苯二甲酸酯:对苯二甲酸酯比率为1:0.5至0.5:1，和剩余部分的硅氧烷单元。
166、聚碳酸酯聚合物(pc1)-聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物
167、组合物可包含聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物，在本领域中也称为聚硅氧烷-聚碳酸酯或聚二有机硅氧烷-碳酸酯。聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物不含芳化酯单元，从而使聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物与聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物不同。
168、在本发明的一个方面中，聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。因此，当聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物时，聚碳酸酯聚合物(pc1)不含聚碳酸酯均聚物。
169、如果存在于组合物中，聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可以基于组合物的总重量计10.0重量％至50.0重量％、优选12.0重量％至50.0重量％、优选12.0重量％至48.0重量％、优选12.0重量％至45.0重量％、优选15.0重量％至45.0重量％、优选15.0重量％至40.0重量％、优选12.0重量％至25.0重量％、优选12.0重量％至20.0重量％的量存在。在本发明的一个方面中，组合物包含0.0重量％的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
170、更优选其中聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的量为基于组合物的总重量计12.0重量％至48.0重量％，优选12.0重量％至40.0重量％。
171、聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物包含芳族碳酸酯单元和硅氧烷单元的重复单元或由其组成。聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可包含基于聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量计70.0至98.0重量％、优选75.0至97.0重量％的芳族碳酸酯单元。聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可包含基于聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量计2.0至30.0重量％、优选3.0至25.0重量％的硅氧烷单元。
172、优选地，聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物具有基于聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量计少于3.0重量％、优选少于1.5重量％的硅含量，优选硅含量为1.0重量％。
173、优选地，聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物具有基于聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量计多于0.0重量％且少于3.0重量％、优选多于0.0且少于1.5重量％的硅含量，优选硅含量为1.0重量％。
174、聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可具有2,000至100,000g/mol、优选5,000至50,000g/mol、优选25,000至40,000g/mol的mw。本文中所使用的分子量是通过凝胶渗透色谱法测量的，使用交联的苯乙烯-二乙烯苯柱，以1毫克/毫升的样品浓度且用聚碳酸酯标准品校准。聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可具有2.0至3.0的多分散性指数。
175、衍生自芳族碳酸酯单元和硅氧烷单元的重复单元可为与构成如本发明中所述聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物相同的化学组成和式。
176、优选其中聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物包含衍生自以下者的重复单元或由其组成：
177、(i)具有下式的芳族碳酸酯单元：
178、
179、其中ra和rb各自独立地为c1-12烷基、c1-12烯基、c3-8环烷基或c1-12烷氧基，p和q各自独立地为0至4，并且xa为单键、-o-、-s-、-s(o)-、-s(o)2-、-c(o)-，具有式-c(rc)(rd)-的c1-11次烷基，或具有式-c(＝re)-的基团，其中rc和rd各自独立地为氢或c1-10烷基，其中re为二价c1-10烃基，优选其中xa为具有式-c(rc)(rd)-的c1-11次烷基，其中rc和rd各自独立地为c1-6烷基，优选其中芳族碳酸酯单元衍生自双酚a碳酸酯；和
180、(ii)选自下式的硅氧烷单元：
181、
182、以及它们的任何组合，其中‘e’具有2.0至200.0的平均值。
183、优选地，聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物包含衍生自双酚a(bpa)碳酸酯重复单元和二甲基硅氧烷单元的重复单元或由其组成。
184、例如，聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可由式(25)表示，其中‘x’为1至100、或5至85、或10至70、或15至65、或40至60的整数；y为10至30的整数，且z为450至600的整数。
185、
186、聚碳酸酯聚合物(pc1)-聚碳酸酯均聚物
187、在本发明的一个方面中，聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚碳酸酯均聚物。因此，当聚碳酸酯聚合物(pc1)为聚碳酸酯均聚物时，聚碳酸酯聚合物(pc1)不含聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
188、如果存在于组合物中，聚碳酸酯均聚物可以基于组合物的总重量计5.0重量％至20.0重量％、优选5.0重量％至18.0重量％、优选5.0重量％至15.0重量％、优选10.0重量％至15.0重量％、优选12.0重量％至18.0重量％、优选12.0重量％至15.0重量％的量存在。
189、优选地，其中存在的聚碳酸酯均聚物的量为基于组合物的总重量计10.0重量％至18.0重量％，优选10.0重量％至15.0重量％。
190、聚碳酸酯均聚物可选自线型聚碳酸酯均聚物或支化聚碳酸酯均聚物。
191、优选地，其中聚碳酸酯均聚物为包含具有下式的芳族碳酸酯重复单元或由其组成的线型聚碳酸酯均聚物：
192、
193、其中ra和rb各自独立地为c1-12烷基、c1-12烯基、c3-8环烷基或c1-12烷氧基，‘p’和‘q’各自独立地为0至4的整数，并且xa为单键、-o-、-s-、-s(o)-、-s(o)2-、-c(o)-、具有式-c(rc)(rd)-的c1-11次烷基，或具有式-c(＝re)-的基团，其中rc和rd各自独立地为氢或c1-10烷基，其中re为二价c1-10烃基。
194、优选其中xa为具有式-c(rc)(rd)-的c1-11次烷基，其中rc和rd各自独立地为c1-6烷基。优选其中线型聚碳酸酯均聚物由衍生自双酚a碳酸酯的重复单元组成。
195、聚碳酸酯均聚物可具有10,000至50,000g/mol的重均分子量(mw)。本文中所使用的分子量是通过凝胶渗透色谱法测量的，使用交联的苯乙烯-二乙烯苯柱，以1毫克/毫升的样品浓度且用聚碳酸酯标准品校准。
196、支化聚碳酸酯均聚物可包含衍生自芳族碳酸酯单元的重复单元和衍生自支化剂的单元或由其组成。重复芳族碳酸酯单元可具有下式：
197、
198、其中ra和rb各自独立地为c1-12烷基、c1-12烯基、c3-8环烷基或c1-12烷氧基，p和q各自独立地为0至4，并且xa为两个亚芳基之间的桥连基，且为单键、-o-、-s-、-s(o)-、-s(o)2-、-c(o)-、具有式-c(rc)(rd)-的c1-11次烷基，或具有式-c(＝re)-的基团，其中rc和rd各自独立地为氢或c1-10烷基，其中re为二价c1-10烃基。
199、支化剂可包含三氯化苯偏三酸、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷或三氯化苯偏三酸和1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷的组合。支化剂可以基于支化聚碳酸酯的总摩尔量计大于或等于0.2摩尔％的量存在。
200、溴化聚碳酸酯
201、组合物包含溴化聚碳酸酯。例如，溴化聚碳酸酯可具有式(2)，并且包括的至少一个rh为溴、溴取代的c1-10烷基或溴取代的c6-10芳基。替代地，具有式(3)的溴化聚碳酸酯可包括至少一个为溴的ra或rb。
202、优选地，溴化聚碳酸酯包含衍生自(i)衍生自2,2’,6,6’-四溴-4,4’-异亚丙基联苯酚的溴化芳族碳酸酯重复单元和(ii)衍生自双酚a的芳族碳酸酯重复单元的重复单元或由其组成。
203、溴化聚碳酸酯的溴重复单元可以基于溴化聚碳酸酯的总重量计至少5.0重量％、优选5.0至45.0重量％、优选10.0至35.0重量％的量存在。
204、溴化聚碳酸酯可以基于组合物的总重量计10.0重量％至45.0重量％、优选15.0重量％至40.0重量％、优选25.0重量％至40.0重量％、优选20.0重量％至40.0重量％、优选25.0重量％至40.0重量％、优选25.0重量％至35.0重量％的量存在。
205、玻璃纤维
206、组合物可包含多种玻璃纤维。玻璃纤维可为扁平或圆形纤维。扁平玻璃纤维可具有椭圆形截面面积，而圆形纤维具有圆形的截面面积，其中截面面积是垂直于纤维的纵轴测量的。玻璃纤维可由“e玻璃”、“a玻璃”、“c玻璃”、“d玻璃”、“r玻璃”、“s玻璃”以及无氟和/或无硼的e玻璃衍生物制造。玻璃纤维可具有3至35微米的直径。玻璃纤维可具有3至25微米、或4至20微米、或8至15微米的直径。玻璃纤维可包含例如形成增强层的织造或非织造纤维。玻璃纤维可包含短切纤维。短切纤维可具有0.5毫米(mm)至2厘米(cm)、或1mm至1cm的长度。玻璃纤维可为未粘接或粘接的。粘接玻璃纤维的实例是t-120，可从nippon electricglass co.ltd.商购获得。
207、玻璃纤维可以基于组合物的总重量计12.0重量％至20.0重量％、优选12.0重量％至18.0重量％的量存在。
208、添加剂
209、可使用包含一种或多种被选定赋予期望性质的添加剂的添加剂组分。可在混合组分以形成组合物期间的合适时间混合添加剂组合物或单独的添加剂。
210、添加剂组分可包括：抗氧化剂，冲击改性剂，流动改性剂，填料(例如粒状聚四氟乙烯(ptfe)、玻璃颗粒(例如不同于纤维、例如球)、碳、矿物质或金属)，增强剂(例如不同于玻璃纤维)，抗氧化剂，热稳定剂，光稳定剂，紫外(uv)光稳定剂，uv吸收添加剂，增塑剂，润滑剂，脱离剂(诸如脱模剂)，抗静电剂，防雾剂，抗微生物剂，着色剂(例如染料或颜料)，表面效应添加剂，辐射稳定剂，另外的阻燃剂，抗滴落剂(例如ptfe包封的苯乙烯-丙烯腈共聚物(tsan))，或它们的组合。
211、组合物可包括颜料，例如二氧化钛、炭黑和钛酸铬的组合。一般而言，以周知有效的量来使用添加剂。
212、例如，添加剂组分(不同于任何冲击改性剂或填料)的总量可为基于组合物的总重量计0.0至5.0重量％，优选0.001至2.0重量％，优选0.01至1.0重量％。
213、制备方法
214、可通过例如在分批混合器中熔融混合聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物、溴化聚碳酸酯、玻璃纤维和聚碳酸酯聚合物(pc1)来制备组合物。可通过在双螺杆挤出机中挤出组分以形成挤出的组合物来制备组合物。混合或挤出的组合物被成型为期望形状。成型方法不受限，并且可包括诸如挤出、模制、涂布、层压等等的方法。
215、现将基于以下非限制性实施例进一步阐明本发明。
216、实施例
217、目的：展现具有根据本发明制备的配方的组合物的阻燃效果并将这类性质与对照配方进行比较。
218、材料：出于该实施例的目的，使用了以下材料：
219、表1
220、
221、制备样品的方法：实施例中所用的组合物是通过首先在双螺杆挤出机中在表2a中所述加工条件下挤出组分以形成挤出的组合物来制备的。然后，将挤出的组合物干燥，并通过使用cincinnati挤出机在表2b中所述加工参数下挤出成为具有不同厚度的400mm宽的片材。
222、本文中所使用的℃表示摄氏度，rpm表示转/分钟，kg/hr表示千克每小时并且m/min表示米每分钟。
223、表2a
224、 参数 单位 值 单位 值 进料(区0)温度 ℃ 50 区1温度 ℃ - 区10温度 ℃ - 区2温度 ℃ 200 区11温度 ℃ - 区3温度 ℃ 220 区12温度 ℃ - 区4温度 ℃ 250 口模温度 ℃ 250 区5温度 ℃ 250 螺杆速度 rpm 450 区6温度 ℃ 250 生产量 kg/hr 最大35 区7温度 ℃ 250 扭矩 ％ - 区8温度 ℃ 250 真空1 巴 0.7 区9温度 ℃ 250 真空2 巴
225、表2b
226、
227、测试标准：实施例1至6的耐燃性表征是根据en45545-2进行的，并且包括热释放量(iso 5660-1)、烟密度(iso 5659-2)和火焰蔓延(iso 5658-2)测量。接受根据r1-hl2和r1-hl3的通过评级所需的要求列于表3中。r1-hl2和r1-hl3要求是使用具有3.0mm厚度的样品测量的。
228、表3
229、
230、通过使用混料设计空间经由实验设计(doe)方法制备了各种组合物，并且根据en45545-2规范分析组合物的燃烧评级。
231、结果和结论：表4提供了样品的组分的相对量。
232、表4
233、
234、表5提供了样品的组分的相对量。
235、表5
236、 <![cdata[热释放量/kw/m<sup>2</sup>]]> ds4 vof4 ce4 测试符合 ie1 59.4 250 448 23.1 hl2 ie2 53.3 197 388 22.7 hl2 ie3 68.8 272 544 20.5 hl2 ie4 41.9 88 139 27.7 hl3 ce1 72.3 176 416 19.8 未通过 ce2 100.5 359 794 18 未通过
237、如从表5提供的数据明显可见的，根据本发明制备的样品通过了hl2或hl3阻燃测试。因此，由这些配方制备的制品可用于需要严格遵守这些测试标准的大宗运输系统中。
238、此外，本发明人发现，即使当配方使用相同组分但以不同比例共混时，也不能获得所需的阻燃性能。例如，发明性样品ie3和比较性样品ce1具有相同的组分但比例不同。然而，ie3样品通过了hl2阻燃测试，而样品ce1未通过。这是意外的，因为虽然实施例中所用的聚(碳酸酯-硅氧烷-芳化酯)共聚物具有一定程度的阻燃性质，但显然仅当成分以本发明中规定的比例配制时，才实现了hl2或hl3准则的期望阻燃效果，甚至不需要添加另外的阻燃添加剂。