阻燃聚合物组合物和包含所述阻燃聚合物组合物的模塑制品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及阻燃聚合物组合物和包含所述阻燃聚合物组合物的模塑制品。
【背景技术】
[0002] 各种阻燃体系已被开发并用于聚合物材料例如聚酯中，以改善其阻燃特性。然而， 由于毒性考虑，无卤阻燃剂获得越来越多的关注。在不同的无卤阻燃剂中，磷化合物（诸如 次膦酸盐或双次膦酸盐）由于其稳定性和阻燃有效性而最常被使用。现有技术也已展示 多种协同化合物可用作增效剂与磷化合物组合，以使其阻燃有效性进一步最大化。并且已 经公开了含氮化合物作为用于磷化合物类型的阻燃剂的更常用阻燃增效剂之一。例如，美 国专利US 6, 365, 071已公开使用含氮化合物（例如三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐、 三聚氰胺焦磷酸盐或三聚氰胺二硼酸盐）作为阻燃增效剂，并且美国专利US 6, 255, 371 已公开使用磷酸与三聚氰胺或三聚氰胺缩合产物的反应产物（例如三聚氰胺多聚磷酸盐 (MPP))作为阻燃增效剂。此外，欧洲专利公布EP1883081和PCT专利公布W02009/047353 和TO2010/094560已公开使用以下组合作为优选的阻燃剂组合：（i)次膦酸的金属盐和/ 或双次膦酸的金属盐，（ii)含氮化合物（例如，三聚氰胺多磷酸盐），和（iii)无机化合物 (例如硼酸锌）。韩国专利KR 2010038701也公开了用于共聚醚酯组合物的阻燃剂组合，其 包含有机次膦酸金属盐、三聚氰胺氰尿酸盐和芳族磷酸酯。
[0003] 现有技术还提出单独使用含氮化合物（如MPP)作为聚合物材料中的阻燃剂。例 如，美国专利6, 015, 510以及中国专利申请公布CN102229712和CN102174247公开了涂覆 的MPP(诸如涂覆有有机硅烷、醋、多元醇、二酸酐、二羧酸、三聚氰胺-甲醛（MF)、二氧化硅 或它们的混合物的MPP)可用作聚合物材料中的阻燃剂，并且与未涂覆的MPP相比，涂覆的 MPP具有改善的在聚合物基质中的可分散性。
[0004] 然而，如下所示，除了基于磷的阻燃剂（如（双）次膦酸的金属盐）之外，当含氮 化合物（如MPP)用作增效剂时，在注塑加工期间在模具的表面上还常常留有沉淀物，所述 沉淀物被称为模垢。此类模垢造成模塑效率的降低。此外，模塑制品的表面外观、光泽度以 及其它相关的性能也可不利地受到模垢影响。因此，仍然需要开发在注塑加工期间不含模 垢的基于磷的阻燃体系。
【发明内容】
[0005] 本文提供了阻燃聚合物组合物，其包含：(a)至少一种热塑性聚合物；(b) 5-35重 量％的至少一种基于磷的无卤阻燃剂；（c) 0. 1-50重量％的至少一种三聚氰胺-甲醛涂覆 的含氮化合物；以及任选地（d)至多70重量％的至少一种增强填料，其中所述阻燃聚合 物组合物中包含的所有组分的总重量％总计为100重量％，并且其中所述至少一种三聚氰 胺-甲醛涂覆的含氮化合物包含涂覆有涂层材料的芯，其中所述芯由至少一种含氮化合物 形成，并且所述涂层材料由三聚氰胺甲醛形成。
[0006]在所述阻燃聚合物组合物的一个实施例中，所述至少一种热塑性聚合物选自：热 塑性聚酯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚烯烃、聚苯醚、聚酰亚胺以及它们中两种或更多种 的组合；或者所述至少一种热塑性聚合物选自：热塑性聚酯、聚酰胺、以及它们的组合；或 者所述至少一种热塑性聚合物选自热塑性聚酯。
[0007]在所述阻燃聚合物组合物的另一个实施例中，基于所述组合物的总重量计，所述 至少一种热塑性聚合物在所述阻燃聚合物组合物中以20-70重量％或30-60重量％的含量 存在。
[0008]在所述阻燃聚合物组合物的另一个实施例中，所述至少一种基于磷的无卤阻燃剂 选自：式⑴的次膦酸盐、式（II)的双次膦酸盐、以及它们的组合或聚合物
【主权项】
1. 阻燃聚合物组合物，其包含：（a)至少一种热塑性聚合物；(b) 5-35重量％的至少一 种基于磷的无卤阻燃剂；（c)〇. 1-50重量％的至少一种三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物； 以及任选地（d)至多70重量％的至少一种增强填料，其中所述阻燃聚合物组合物中包含的 所有组分的总重量％总计为100重量％，其中所述至少一种三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化 合物包含涂覆有涂层材料的芯，其中所述芯由至少一种含氮化合物形成，并且所述涂层材 料由三聚氰胺甲醛形成。
2. 根据权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中所述至少一种热塑性聚合物选自： 热塑性聚酯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚烯烃、聚苯醚、聚酰亚胺、以及它们中两种或更多 种的组合；或者所述至少一种热塑性聚合物选自：热塑性聚酯、聚酰胺以及它们的组合；或 者所述至少一种热塑性聚合物选自热塑性聚酯。
3. 根据权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中基于所述组合物的总重量计，所述 至少一种热塑性聚合物在所述阻燃聚合物组合物中以20-70重量％或30-60重量％的含量 存在。
4. 根据权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中所述至少一种基于磷的无卤阻燃剂 选自：式（I)的次膦酸盐、式（II)的双次膦酸盐以及它们的组合或聚合物，
其中&和R 2相同或不同，并且R JP R 2各自为氢，直链、支链或环状的C ^C6烷基基团， 或C6-Cltl芳基；R 3为直链或支链的C ^Cltl亚烷基基团、C 6-C1(l亚芳基基团、C 6-C12烷基-亚芳 基基团、或C6-C12芳基-亚烷基基团；M选自：钙离子、铝离子、镁离子、锌离子、锑离子、锡离 子、锗离子、钛离子、铁离子、锆离子、铈离子、铋离子、锶离子、锰离子、锂离子、钠离子、钾离 子以及它们的组合；并且m、η和X各自为相同或不同的1-4的整数。
5. 根据权利要求4所述的阻燃聚合物组合物，其中所述至少一种基于磷的无卤阻燃剂 选自：甲基乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次磷酸铝以及它们中两种或更多种的组合，或 者所述至少一种基于磷的无卤阻燃剂为甲基乙基次膦酸铝或二乙基次膦酸铝。
6. 根据权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中基于所述组合物的总重量计，所述 至少一种基于磷的无卤阻燃剂在所述阻燃聚合物组合物中以7. 5-30重量％的含量存在。
7. 根据权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中所述至少一种含氮化合物选自：（i) 三聚氰胺氰尿酸盐、（ii)三聚氰胺的缩合产物、（iii)磷酸与三聚氰胺的反应产物和（iv) 磷酸与三聚氰胺缩合产物的反应产物，或者所述至少一种含氮化合物为三聚氰胺多磷酸 盐。
8. 根据权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中基于所述三聚氰胺-甲醛涂覆的含 氮化合物的总重量计，所述至少一种三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物包含约5-60重量％ 或约10-45重量％的所述涂层材料。
9. 根据权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中基于所述组合物的总重量计，所述 三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物在所述阻燃聚合物组合物中以1-30重量％或2-15重 量％的含量存在。
10. 根据权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中所述至少一种增强填料选自纤维 状无机材料、无机填料、有机填料以及它们中两种或更多种的组合，或者所述至少一种增强 填料是玻璃纤维。
11. 根据权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，其中基于所述组合物的总重量计，所述 至少一种增强填料在所述阻燃聚合物组合物中以5-50重量％的含量存在。
12. 模塑制品，其由权利要求1所述的阻燃聚合物组合物形成。
13. 根据权利要求12所述的模塑制品，其通过注塑形成。
【专利摘要】本文公开了阻燃聚合物组合物，其包含：(a)至少一种热塑性聚合物；(b)约5-35重量％的至少一种基于磷的无卤阻燃剂；(c)约0.1-50重量％的至少一种三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物；以及任选地(d)至多70重量％的至少一种增强填料，其中所述阻燃聚合物组合物中包含的所有组分的总重量％总计为100重量％，其中所述至少一种三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物包含涂覆有涂层材料的芯，其中所述芯由至少一种含氮化合物形成，并且所述涂层材料由三聚氰胺甲醛形成。
【IPC分类】C08K9-08, C08K5-5313
【公开号】CN104769029
【申请号】CN201380036916
【发明人】王成, 胡广君, 方明
【申请人】纳幕尔杜邦公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年7月8日
【公告号】CN103540106A, EP2872559A1, US20150191593, WO2014011515A1