專利名稱：阻燃聚亞苯基醚組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及阻燃聚亞苯基醚(PPE)組合物及其制備方法。
PPE是一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、高尺寸穩(wěn)定性、低比重、水解穩(wěn)定性和良好機(jī)械性能的熱塑性材料。這些性質(zhì)的組合使得基于PPE的制劑可被注塑成用于高熱用途的產(chǎn)品，例如用于汽車、電子和建筑業(yè)的產(chǎn)品。對于某些需要提高模數(shù)和強(qiáng)度的應(yīng)用，可用玻璃纖維強(qiáng)化PPE。但是，這些強(qiáng)化的PPE制劑具有非所需的可燃特征。在高溫下或暴露于火焰中時，玻璃填充的PPE易連續(xù)燃燒而不熄滅。因?yàn)檫@個原因，耐火級玻璃填充PPE(特別是UL94 V0級)使用大量(例如對于1/16英寸厚度的UL94 V0級玻璃填充PPE來說，＞15％重量)防火添加劑諸如含磷有機(jī)化合物來配制。這增加了產(chǎn)品成本，也使得更難以將玻璃纖維強(qiáng)化的PPE配制成能滿足UL94 V0防火標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榇罅亢子袡C(jī)化合物如間苯二酚雙磷酸酯的加入增塑了組合物并顯著降低了制劑的熱變形溫度。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的PPE是根據(jù)美國專利3,306,874、3,257,537或3,257,358號的說明書所述的方法通過使酚反應(yīng)來制備的；防火劑是美國專利4,933,386、4,343,732、5,455,292和RE 36188中公開的那些；有機(jī)粘土包括美國專利5,773,502和5,530,052描述的那些。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供具有良好防火和阻燃特征的PPE組合物，其利用低水平的有機(jī)磷酸酯防火劑并因此沒有先前已知的防火和阻燃PPE組合物的缺點(diǎn)。所述組合物包括(a)一種包含至少50％聚亞苯基醚的聚合物組分；
(b)其量足以增加所述聚合物組分的模數(shù)和強(qiáng)度的玻璃強(qiáng)化纖維；(c)一種防火組分，優(yōu)選包含有機(jī)磷酸酯防火劑；(d)其量能有效增強(qiáng)所述組合物的阻燃性能的有機(jī)粘土組分；和(e)一種礦物組分。可包括用于PPE配制的其它常規(guī)添加劑。這種組合物可用于生產(chǎn)注塑件諸如電子元件包括電視內(nèi)部部件如偏轉(zhuǎn)線圈；打印機(jī)底板和塑料托盤。
本發(fā)明還提供制備玻璃強(qiáng)化的PPE組合物的方法。按照這種方法，所述組合物通過配合下面的混合物制備(a)一種包含至少50％聚亞苯基醚的聚合物組分；(b)其量足以增加聚亞苯基醚基體的模數(shù)和強(qiáng)度的玻璃強(qiáng)化纖維；(c)一種防火組分，優(yōu)選包含有機(jī)磷酸酯防火劑；(d)其量能有效增強(qiáng)所述組合物的阻燃性能的有機(jī)粘土組分；和(e)一種礦物組分，以及在升高的溫度下提供所述材料的均勻共混的任選其它組分。這種配合適于在螺桿擠壓機(jī)中在520-620°F，優(yōu)選540-560°F的溫度下進(jìn)行。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的PPE組合物包括含至少50％聚亞苯基醚的聚合物組分；其量足以增加聚亞苯基醚基體的模數(shù)和強(qiáng)度的玻璃強(qiáng)化纖維；一種有機(jī)磷酸酯防火組分；其量能有效增強(qiáng)所述組合物的阻燃性能的有機(jī)粘土組分；和一種礦物組分。這些組分協(xié)同作用而提供具有良好耐火和阻燃特性的玻璃纖維強(qiáng)化的PPE，其利用較低水平的有機(jī)磷酸酯防火劑并因此沒有先前已知的防火和阻燃PPE組合物的缺點(diǎn)。
這種協(xié)同作用由概括在表1、3和4中的下面實(shí)施例的試驗(yàn)結(jié)果所證實(shí)。在這些試驗(yàn)中，通過在一臺雙螺桿擠壓機(jī)中配合制備沒有有機(jī)粘土和具各種有機(jī)粘土填充量的玻璃纖維強(qiáng)化的PPE樣品。用礦物組分(云母)制備一些組合物，其它則沒有礦物組分。然后將樣品注塑并按照V0級的UL試驗(yàn)方案測定消焰時間。
該實(shí)驗(yàn)表明將少量有機(jī)粘土隨礦物組分加入到耐火玻璃纖維強(qiáng)化的PPE中可獲得增強(qiáng)的耐火性能并符合UL94 V0標(biāo)準(zhǔn)。大量有機(jī)粘土的加入或者在沒有礦物組分下少量有機(jī)粘土的加入將導(dǎo)致防火性能的破壞。因此，顯然存在各種組分的關(guān)鍵和協(xié)同組合，它能改善本發(fā)明組合物的特性。
本發(fā)明的組合物由其中加入了各種填料和添加劑的聚合物組分制成。本文中所用的術(shù)語“聚合物組分”是指組合物中所有有機(jī)聚合物的總質(zhì)量。雖然所述聚合物組分可以是100％的聚亞苯基醚，但是也可包括用于獲得最終組合物所需性能而選用的其它聚合物。因此，所述組合物的聚合物組分包含至少50％并優(yōu)選至少一種或多種聚亞苯基醚。除非另加說明，本文中所用的術(shù)語“聚亞苯基醚”是指單獨(dú)的聚合PPE類或聚合PPE類的混合物。
用于本發(fā)明的PPE是具有下面通式的重復(fù)單元的聚合物 式中R1、R2、R3和R4可相同或不同，各代表選自氫原子、鹵原子、取代和未取代烷基基團(tuán)以及取代和未取代烷氧基基團(tuán)的一員。所述PPE可以是一種均聚物，即重復(fù)單元具有相同結(jié)構(gòu)式；或者是一種由兩種或多種類型的重復(fù)單元的組合構(gòu)成的共聚物(對于構(gòu)成共聚物的各不同重復(fù)單元來說R1、R2、R3和R4中的至少一個不同)。聚合物在各個末端通過一價(jià)化學(xué)基團(tuán)或原子如氫、鹵素、一價(jià)烴基(飽和、不飽和或芳族)等封端。對制備PPE的方法沒有具體的限制。例如，其可以按照在美國專利3,306,874、3,257,357或3,257,358號的說明書所述的方法通過使酚反應(yīng)來制備。所述酚的例子包括2，6-二甲基苯酚、2，6-二乙基苯酚、2，6-二丁基苯酚、2，6-二月桂基苯酚、2，6-二丙基苯酚、2，6-二苯基苯酚、2-甲基-6-乙基苯酚、2-甲基-6-環(huán)己基苯酚、2-甲基-6-甲苯基苯酚、2-甲基-6-甲氧基苯酚、2-甲基-6-丁基苯酚、2，6-二甲氧基苯酚、2，3，6-三甲基苯酚、2，3，5，6-四甲基苯酚、2，6-二乙氧基苯酚等，但是本發(fā)明可用的酚類并不限于這些?？梢允褂猛ㄟ^使一種上述物質(zhì)反應(yīng)獲得的相應(yīng)的均聚物；或者使用通過使兩種或多種上述物質(zhì)反應(yīng)獲得的并具有上式所含的不同單元的相應(yīng)共聚物?？捎糜诒景l(fā)明的PPE聚合物的具體例子包括但不限于聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基)醚、聚(2，6-二乙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-甲基-6-乙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2-甲基-6-丙基-1，4-亞苯基)醚、聚(2，6-二丙基-1，4-亞苯基)醚和聚(2-乙基-6-丙基-1，4-亞苯基)醚。此外，PPE共聚物的一個例子是在前述的聚亞苯基醚重復(fù)單元中部分地包含烷基三取代酚如2，3，6-三甲基苯酚的共聚物。PPE樹脂也可以是具有接枝的在其上苯乙烯化合物的共聚物。這種苯乙烯化合物接枝的聚亞苯基醚的一個例子是通過苯乙烯化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基苯乙烯或氯苯乙烯在前述PPE上的接枝聚合獲得的共聚物。
可單獨(dú)或組合包括在本發(fā)明的聚合物組分中的其它聚合物包括結(jié)晶聚苯乙烯[其可以占聚合物組分0-50％重量的量加入用以改進(jìn)加工性能]、耐沖擊聚苯乙烯(HIPS)[其可以占聚合物組分0-50％重量的量加入用以改進(jìn)加工性能和提高沖擊強(qiáng)度]、EPDM和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物[其可以占聚合物組分0-20％重量的量加入用以改進(jìn)聚合物組分的沖擊性能]；和聚酰胺如尼龍-6，6和尼龍-6[其可以占聚合物組分0-50％重量的量加入用以改善熔體流動和提高耐有機(jī)溶劑性能]。所述聚合組分也可包括占聚合物組分0-25％重量的萜酚樹脂[即單萜和酚的共聚物如NIREZ 2150/7042TM]以向組合物提供更好的流動性能?？苫烊氲奖景l(fā)明的組合物中的其它聚合物包括0-50％重量的聚苯硫以改善熱撓曲溫度和流動性。
適用于本發(fā)明組合物的玻璃纖維可以具有各種適合于應(yīng)用的長度和厚度。如果需要可使用偶聯(lián)劑涂層如氨基硅烷。加入足以將產(chǎn)品模數(shù)和強(qiáng)度提高到所需程度的玻璃纖維，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠判斷獲得指定結(jié)果所需玻璃纖維的適合水平和類型。通常，以5-50％重量的量加入玻璃纖維。
所述組合物的防火組分可以是鹵代防火劑如溴化聚苯乙烯。但是，生態(tài)上優(yōu)選的組合物是無鹵素的，其利用有機(jī)磷酸酯防火劑。本發(fā)明的有機(jī)磷酸酯防火劑組分可以是本領(lǐng)域熟悉的多種有機(jī)磷防火劑中的任一種。具體例子包括間苯二酚二磷酸酯、雙酚A二磷酸酯、四甲芐基哌嗪二磷酰胺等，例如具體通過引用結(jié)合入本文的美國專利4,933,386、4,343,732、5,455,292和RE 36,188中公開的防火劑。選擇有機(jī)磷酸酯防火劑的量以達(dá)到所需的防火最終水平。因?yàn)樵诒景l(fā)明組合物中使用有機(jī)粘土添加劑的增效作用，有機(jī)磷酸酯防火劑的用量可減少并通常在5-30％重量的范圍內(nèi)。
所述有機(jī)粘土組分包括一種或多種有機(jī)粘土物質(zhì)。本文中所用的術(shù)語“有機(jī)粘土”是一種源于層狀礦物并已在其中化學(xué)地混入了有機(jī)結(jié)構(gòu)的層狀硅酸鹽粘土。有機(jī)結(jié)構(gòu)的示例性例子有三甲基十二烷基銨離子和N，N’-雙十二烷基咪唑鎓離子。因?yàn)榫哂芯Ц駹钆挪嫉恼惩翆颖砻媸菐щ姷模鼈兡芙Y(jié)合有機(jī)離子。除了能與有機(jī)離子進(jìn)行離子交換外，對用于本發(fā)明的層狀礦物沒有限制。優(yōu)選的有機(jī)粘土是已經(jīng)與有機(jī)陽離子和/或鎓化合物進(jìn)行了陽離子交換的層狀礦物。示例性的這種層狀礦物有高嶺土類和蒙脫土類。本發(fā)明也包括使用伊利石類礦物，它可以包括水云母、多硅白云母、鈉伊利石、海綠石(glaucomite)、綠鱗石等。但是，通常來說，優(yōu)選的層狀礦物包括那些常稱為2∶1層狀硅酸鹽礦物的礦物，如白云母、蛭石、皂石、鋰蒙脫石和蒙脫石，其中通常優(yōu)選蒙脫石。上述的層狀礦物可由合成制備。但是，它們最經(jīng)常是天然產(chǎn)品并且已經(jīng)商品化。適用于本發(fā)明的有機(jī)粘土描述于通過引用結(jié)合入本文的美國專利5,773,502和5,530,052號中。
所述礦物組分可以是硅酸鹽諸如云母、或普通粘土或滑石。
其它添加劑也可按照本領(lǐng)域的常規(guī)做法包括在本發(fā)明的組合物中。例如，可混入穩(wěn)定劑如空間位阻酚、有機(jī)亞磷酸酯、二疊氮草酸酯(diazide oxalate)、空間位阻胺或胺N-氧化物。其它示例性添加劑包括使PPE中殘留的銅基催化劑鈍化的ZnS，起酸猝滅劑作用以消除由于殘留催化劑失活產(chǎn)生的酸的MgO或ZnO，以及用作組合物著色的顏料的炭黑或其它著色劑。
將參照下面的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1制備沒有有機(jī)粘土和具有各種有機(jī)粘土填充量的玻璃纖維強(qiáng)化的PPE樣品。每種樣品所用的材料列于表1，其中0.33 IV PPE是指通過氧化偶合方法制備并具有0.33的特性粘度的PPE均聚物；Nirez2150/7240是可購自Arizona Chemical Co.的萜酚樹脂；OCF R22Y K-長絲玻璃纖維是長4mm、直徑14微米具有氨基硅烷偶聯(lián)劑和聚氨酯成膜劑的玻璃纖維，可購自O(shè)wens-Corning Fiberglas；Mica Suzorite200HK是一種具有45微米中值粒徑的特殊層離的純金云母的制劑，可購自Zemex Industrial Minerals，Inc.；有機(jī)粘土CLOISITE 15A是已經(jīng)與氯化二甲基氫化二牛脂銨交換的鈉蒙脫石，可購自Southern ClayProducts，Gonzalez，TX；亞磷酸酯168穩(wěn)定劑是亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，其用作熱穩(wěn)定劑和抗氧化劑并且可購自多個供應(yīng)商如Argus Chemical，Witco，Great Lakes Chemical和Ciba Geigy Corp。表中所有的量均以重量單位表示。
將樣品在Werner & Pfleiderer同向旋轉(zhuǎn)嚙合雙螺桿擠壓機(jī)中配合。所述擠壓機(jī)具有初級(上游)熔融和混合部分以及次級(下游)混合部分，所述初級(上游)熔融和混合部分用于熔融樹脂和將它們相互混合以及將云母與聚合物熔體混合，所述次級(下游)混合部分用于玻璃纖維的分配混合。因此玻璃纖維在下游加入。對于該實(shí)施例中所述的實(shí)驗(yàn)來說，擠壓機(jī)在550°F的溫度和350rpm的速度下操作，以40磅/小時的速率生產(chǎn)聚合物。配合后將樣品使用Van Dorn Demag 120噸注塑機(jī)(熔體溫度560°F，模溫190°F)注塑而生產(chǎn)測試樣。
表1

使用阻燃性測試工具(提供通過具體UL標(biāo)準(zhǔn)如UL-94的可能性預(yù)測)測試實(shí)施例1中所制備組合物的可燃性。所述UL-94測試方法要求尺寸為5”(12.7cm)×1/2”(1.3cm)寬×所需標(biāo)準(zhǔn)厚度的棒狀試樣，UL-94評級具體對應(yīng)于特定厚度。將內(nèi)焰高度為3/4”(1.9cm)的火焰應(yīng)用于每個試樣使試樣下端與火焰底部的距離為3/8”(1.0cm)?；鹧姹３衷谠撐恢?0秒鐘后移開。燃燒時間被定義為從試樣冒出火焰到消失所需的時間。如果試樣的燃燒在30秒內(nèi)停止，則再施加火焰10秒鐘。V-0、V-1和V-2級的標(biāo)準(zhǔn)列于表2。
表2直立燃燒分級條件

對于V-0級，從第一次或第二次施加計(jì)，沒有單獨(dú)燃燒時間會超過10秒鐘。任何五個樣品的總?cè)紵龝r間不會超過50秒鐘。不允許有點(diǎn)燃位于樣品下方的棉紗布的滴落顆粒。
對于V-1級，從第一次或第二次施加計(jì)，沒有單獨(dú)燃燒時間會超過30秒鐘。任何五個樣品的總?cè)紵龝r間不會超過250秒鐘。不允許有點(diǎn)燃位于樣品下方的棉紗布的滴落顆粒。
對于V-2級，從第一次或第二次施加計(jì)，沒有單獨(dú)燃燒時間會超過30秒鐘。任何五個樣品的總?cè)紵龝r間不會超過250秒鐘。允許有點(diǎn)燃位于樣品下方的棉紗布的滴落顆粒。
燃燒試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析可用于確定測試的至少一種可能結(jié)果的概率?？赡艿慕Y(jié)果包括第一次提交通過(包括首次通過和重試)、第二次提交通過(包括首次通過和重試)以及失敗。至少一個結(jié)果的概率(優(yōu)選在第一次提交時首次通過)提供了聚合物組合物阻燃性的度量，同時使燃燒試驗(yàn)特別是UL-94測試中固有的變化性最小化。
原始數(shù)據(jù)可在用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算前通過轉(zhuǎn)換被變換成等價(jià)對數(shù)值(“對數(shù)”和“對數(shù)的”是指以10為底的對數(shù))。少于1秒的時間可整數(shù)表示成1秒以避免出現(xiàn)負(fù)的對數(shù)值。然后可計(jì)算燃燒時間的對數(shù)值并用于后續(xù)步驟。優(yōu)選使用變換后的數(shù)據(jù)，因?yàn)橛纱丝商峁┤紵龝r間相關(guān)值的更正態(tài)分布。原始數(shù)據(jù)并不顯示出正態(tài)(鐘形)分布曲線，因?yàn)椴淮嬖诘陀?的值，數(shù)據(jù)點(diǎn)通常聚集在最大單獨(dú)燃燒時間下方的區(qū)間。然而變換后的數(shù)據(jù)更好地?cái)M合正態(tài)分布曲線。
首次通過的概率可按照下式測定P首次通過＝(Pt1＞mbt，n＝0×Pt2＞mbt，n＝0×P總＜＝mtbt×P滴，n＝0)式中Pt1＞mbt，n＝0是沒有第一次燃燒時間超過最大燃燒時間值的概率，Pt2＞mbt，n＝0是沒有第二次燃燒時間超過最大燃燒時間值的概率，P總＜＝mtbt是燃燒時間之和低于或等于最大總?cè)紵龝r間值的概率，P滴，n＝0是在燃燒試驗(yàn)時沒有樣品出現(xiàn)滴落的概率。第一次和第二次燃燒時間分別指第一次和第二次施加火焰后的燃燒時間。
沒有第一次燃燒時間超過最大燃燒時間值的概率Pt1＞mbt，n＝0可由下式測定Pt1＞mbt，n＝0＝(1-Pt1＞mbt)5其中Pt1＞mbt是在t1＞mbt的對數(shù)正態(tài)分布曲線下的面積，指數(shù)“5”與試驗(yàn)棒數(shù)目相關(guān)。
單獨(dú)第二次燃燒時間超過最大燃燒時間值的概率由下式測定Pt2＞mbt，n＝0＝(1-Pt2＞mbt)5其中Pt2＞mbt是在t2＞mbt的正態(tài)分布曲線下的面積。正如上面所述，燃燒時間數(shù)據(jù)組的平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差用于計(jì)算正態(tài)分布曲線。對于UL-94 V-0級來說，最大燃燒時間為10秒鐘。對于V-1或V-2級來說，最大燃燒時間為30秒鐘。
在燃燒試驗(yàn)中沒有樣品出現(xiàn)滴落的概率P滴，n＝0是一個屬性函數(shù)(attribute function)，由下式估計(jì)(1-P滴)5式中P滴＝出現(xiàn)滴落的棒數(shù)/測試的棒數(shù)。
燃燒時間之和少于或等于最大總?cè)紵龝r間值的概率P總＜＝mtbt可由模擬的5棒總?cè)紵龝r間的正態(tài)分布曲線測定。所述分布可使用上面測定的燃燒時間數(shù)據(jù)的分布由1000組五棒的蒙特卡羅(Monte Carlo)模擬產(chǎn)生。蒙特卡羅模擬技術(shù)為本領(lǐng)域人員所熟悉。5棒總?cè)紵龝r間的正態(tài)分布曲線可使用模擬的1000組數(shù)據(jù)的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差產(chǎn)生。所以，P總＜＝mtbt可從總和＜＝最大總?cè)紵龝r間的1000組蒙特卡羅模擬5棒總?cè)紵龝r間的對數(shù)正態(tài)分布曲線下方的面積測定。對于UL-94 V-0級，最大總?cè)紵龝r間為50秒。對于V-1或V-2級，最大總?cè)紵龝r間為250秒。
重試的概率按照下式測定P重試＝(Pt1＞mbt，n＝1×Pt2＞mbt，n＝0×P總＜＝mtbt×P滴，n＝0)+(Pt1＞mbt，n＝0×Pt2＞mbt，n＝1×P總＜＝mtbt×P滴，n＝0)+(Pt1＞mbt，n＝0×Pt2＞mbt，n＝0×Pmtbt＜總＜＝mrtbt×P滴，n＝0)+(Pt1＞mbt，n＝0×Pt2＞mbt，n＝0×P總＜＝mtbt×P滴，n＝1)式中Pt1＞mbt，n＝1是單獨(dú)第一次燃燒時間超過最大燃燒時間值的概率，Pt2＞mbt，n＝1是單獨(dú)第二次燃燒時間超過最大燃燒時間值的概率，Pmtbt＜總 ＜＝mrtbt是各燃燒時間之和大于最大總?cè)紵龝r間值并且小于或等于最大重試總?cè)紵龝r間值的概率，P滴，，n＝1是在燃燒試驗(yàn)時單個樣品出現(xiàn)滴落的概率，Pt1＞mbt，n＝0、Pt2＞mbt，n＝0、P總＜＝mtbt和P滴，n＝0和上面的定義相同。
單獨(dú)第一次燃燒時間超過最大燃燒時間值的概率可由下式測定Pt1＞mbt，n＝1＝5×Pt1＞mbt×(1-Pt1＞mbt)4其中Pt1＞mbt和上面的定義相同。
單獨(dú)第二次燃燒時間超過最大燃燒時間值的概率可由下式測定Pt2＞mbt，n＝1＝5×Pt2＞mbt×(1-Pt2＞mbt)4其中Pt2＞mbt和上面的定義相同。
正如上面對P總＜＝mtbt的敘述，各燃燒時間之和大于最大總?cè)紵龝r間值并且小于或等于最大重試總?cè)紵龝r間值的概率可從模擬5棒總時間的正態(tài)分布曲線測定。Pmtbt＜總＜＝mrtbt等于最大總?cè)紵龝r間＜總和＜＝最大重試總?cè)紵龝r間值的1000組蒙特卡羅模擬5棒總?cè)紵龝r間的對數(shù)正態(tài)分布曲線下的面積。對于UL-94 V-0級來說，最大總?cè)紵龝r間為50秒，最大重試總?cè)紵龝r間為55秒。對于V-1或V-2級來說，最大總?cè)紵龝r間為250秒，最大重試總?cè)紵龝r間為255秒。
在燃燒試驗(yàn)中單個樣品出現(xiàn)滴落的概率可由下面屬性函數(shù)估計(jì)P滴，n＝1＝5×P滴×(1-P滴)4式中P滴被定義為上面首次通過時的概率。
第一次提交的可能結(jié)果的概率之和可定義為1∑(概率)＝P首次通過+P重試+P失敗，無重試＝1所以，失敗的概率為P失敗，無重試＝1-P首次通過-P重試第一次提交通過的概率為P第一次提交通過＝P首次通過+P重試×P首次通過式中P首次通過與P重試和上面的定義相同。
第二次提交通過的概率按下式測定P第二次提交通過＝P失敗，無重試×(P首次通過+P重試×P首次通過)式中P首次通過、P重試與P失敗，無重試和上面的定義相同。
最后，在第一次和第二次提交后通過的概率或通過的總概率為P總通過＝P第一次提交通過+P第二次提交通過使用這種方法，評價(jià)表1中的每種組合物，其結(jié)果列于表3。如表中所示，含礦物填料和0.5-0.75％重量有機(jī)粘土的組合物具有良好的阻燃性能和通過UL-94測試的高可能性。具較低水平有機(jī)粘土的組合物性能不那么好，而具5％重量有機(jī)粘土的組合物展現(xiàn)出性能的惡化。
實(shí)施例2按照表4所列的組成使用具有和沒有礦物填料的樣品重復(fù)實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)并測試阻燃性能。在這些組合物中，測試了具有不同有機(jī)粘土組分水平的礦物填料的重要性。結(jié)果表明有機(jī)粘土和礦物填料兩者的存在可產(chǎn)生最佳的阻燃性能。
表3

注1當(dāng)?shù)谝淮问┘踊鹧鏁r，樣品5完全燃燒。因此不可能施加第二次火焰。其結(jié)果是t1-總消焰時間，第一次施加(秒)為880秒，t2則不能計(jì)算。
表4

表4注釋玻璃纖維和云母的總填充量保持在恒定的20％重量以便研究云母替代玻璃纖維的影響。
權(quán)利要求
1.一種組合物，它包含(a)一種包含至少50％聚亞苯基醚的聚合物組分；(b)其量足以增加所述組合物的模數(shù)和強(qiáng)度的玻璃強(qiáng)化纖維；(c)一種防火組分；(d)其量能有效增強(qiáng)所述組合物的阻燃性能的一種有機(jī)粘土組分；(e)一種礦物組分，其為云母，和(f)萜酚樹脂。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述防火組分為有機(jī)磷酸酯。
3.權(quán)利要求2的組合物，其中所述有機(jī)粘土組分為硅酸鹽。
4.權(quán)利要求3的組合物，其中所述有機(jī)粘土組分以占組合物0.25-0.75％重量的量存在。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中所述有機(jī)粘土組分以占組合物0.25-0.75％重量的量存在。
6.權(quán)利要求2的組合物，其中所述組合物包含5-50％重量的玻璃纖維和5-30％重量的有機(jī)磷防火劑。
7.權(quán)利要求2的組合物，其中所述有機(jī)磷防火劑是間苯二酚二磷酸酯。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中所述礦物組分是云母。
9.權(quán)利要求8的組合物，其中所述有機(jī)粘土組分以占組合物0.25-0.75％重量的量存在。
10.權(quán)利要求9的組合物，其中所述組合物包含5-50％重量的玻璃纖維和5-30％重量的有機(jī)磷防火劑。
11.一種由玻璃纖維強(qiáng)化的聚亞苯基醚組合物制成的注塑制品，其中所述玻璃纖維強(qiáng)化的聚亞苯基醚組合物包含(a)一種包含至少50％聚亞苯基醚的聚合物組分；(b)其量足以增加所述聚亞苯基醚組合物的模數(shù)和強(qiáng)度的玻璃強(qiáng)化纖維；(c)一種防火組分；(d)其量能有效增強(qiáng)所述組合物的阻燃性能的一種有機(jī)粘土組分；和(e)一種礦物組分。
12.權(quán)利要求11的制品，其中所述防火組分為有機(jī)磷酸酯。
13.權(quán)利要求12的制品，其中所述有機(jī)粘土組分為硅酸鹽。
14.權(quán)利要求12的制品，其中所述有機(jī)粘土組分以占組合物0.25-0.75％重量的量存在。
15.權(quán)利要求12的制品，其中所述礦物組分為云母。
16.權(quán)利要求15的制品，其中所述有機(jī)粘土組分以占組合物0.25-0.75％重量的量存在。
17.權(quán)利要求16的制品，其中所述組合物包含5-50％重量的玻璃纖維和5-30％重量的有機(jī)磷防火劑。
18.一種制備玻璃纖維強(qiáng)化的聚亞苯基醚組合物的方法，它包括下述步驟通過混合下面各成分制備混合物(a)一種包含至少50％聚亞苯基醚的聚合物組分；(b)其量足以增加所述聚亞苯基醚組合物的模數(shù)和強(qiáng)度的玻璃強(qiáng)化纖維；(c)一種防火組分；(d)其量能有效增強(qiáng)所述組合物的阻燃性能的一種有機(jī)粘土組分；和(e)一種礦物組分；和配合所述混合物以將各成分共混成均勻組合物。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述防火組分包含一種有機(jī)磷酸酯防火劑。
20.權(quán)利要求19的方法，其中所述礦物組分為云母。
21.權(quán)利要求20的方法，其中所述有機(jī)粘土組分以占組合物0.25-0.75％重量的量存在。
全文摘要
具有良好防火和阻燃性能的聚亞苯基醚(PPE)組合物使用較低水平的有機(jī)磷酸酯防火劑，并因此沒有原先熟悉的防火和阻燃PPE組合物的缺點(diǎn)。所述組合物包括(a)一種包含至少50％聚亞苯基醚的聚合物組分；(b)其量足以增加所述聚合物組分的模數(shù)和強(qiáng)度的玻璃強(qiáng)化纖維；(c)一種防火組分，優(yōu)選為有機(jī)磷酸酯防火劑；(d)其量能有效增強(qiáng)所述組合物的阻燃性能的一種有機(jī)粘土組分；和(e)一種礦物組分。也可包括用于配制PPE的其它常規(guī)添加劑。所述組合物通過混合各種成分并將其配合成適合于注塑的組合物來制備。這種組合物可用于制備注塑制品如電子元件，包括電視內(nèi)部部件如偏轉(zhuǎn)線圈；打印機(jī)底板和塑料托盤。
文檔編號C08K5/523GK1827688SQ200510092718
公開日2006年9月6日 申請日期2000年10月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月15日
發(fā)明者N·帕特爾 申請人:通用電氣公司