阻燃聚合物組合物和包含所述阻燃聚合物組合物的模塑制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及阻燃聚合物組合物和包含所述阻燃聚合物組合物的模塑制品。
【背景技術(shù)】
[0002] 各種阻燃體系已被開發(fā)并用于聚合物材料例如聚酯中，以改善其阻燃特性。然而， 由于毒性考慮，無鹵阻燃劑獲得越來越多的關(guān)注。在不同的無鹵阻燃劑中，磷化合物（諸如 次膦酸鹽或雙次膦酸鹽）由于其穩(wěn)定性和阻燃有效性而最常被使用?，F(xiàn)有技術(shù)也已展示 多種協(xié)同化合物可用作增效劑與磷化合物組合，以使其阻燃有效性進(jìn)一步最大化。并且已 經(jīng)公開了含氮化合物作為用于磷化合物類型的阻燃劑的更常用阻燃增效劑之一。例如，美 國專利US 6, 365, 071已公開使用含氮化合物（例如三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、 三聚氰胺焦磷酸鹽或三聚氰胺二硼酸鹽）作為阻燃增效劑，并且美國專利US 6, 255, 371 已公開使用磷酸與三聚氰胺或三聚氰胺縮合產(chǎn)物的反應(yīng)產(chǎn)物（例如三聚氰胺多聚磷酸鹽 (MPP))作為阻燃增效劑。此外，歐洲專利公布EP1883081和PCT專利公布W02009/047353 和TO2010/094560已公開使用以下組合作為優(yōu)選的阻燃劑組合：（i)次膦酸的金屬鹽和/ 或雙次膦酸的金屬鹽，（ii)含氮化合物（例如，三聚氰胺多磷酸鹽），和（iii)無機(jī)化合物 (例如硼酸鋅）。韓國專利KR 2010038701也公開了用于共聚醚酯組合物的阻燃劑組合，其 包含有機(jī)次膦酸金屬鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽和芳族磷酸酯。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)還提出單獨(dú)使用含氮化合物（如MPP)作為聚合物材料中的阻燃劑。例 如，美國專利6, 015, 510以及中國專利申請公布CN102229712和CN102174247公開了涂覆 的MPP(諸如涂覆有有機(jī)硅烷、醋、多元醇、二酸酐、二羧酸、三聚氰胺-甲醛（MF)、二氧化硅 或它們的混合物的MPP)可用作聚合物材料中的阻燃劑，并且與未涂覆的MPP相比，涂覆的 MPP具有改善的在聚合物基質(zhì)中的可分散性。
[0004] 然而，如下所示，除了基于磷的阻燃劑（如（雙）次膦酸的金屬鹽）之外，當(dāng)含氮 化合物（如MPP)用作增效劑時(shí)，在注塑加工期間在模具的表面上還常常留有沉淀物，所述 沉淀物被稱為模垢。此類模垢造成模塑效率的降低。此外，模塑制品的表面外觀、光澤度以 及其它相關(guān)的性能也可不利地受到模垢影響。因此，仍然需要開發(fā)在注塑加工期間不含模 垢的基于磷的阻燃體系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本文提供了阻燃聚合物組合物，其包含：(a)至少一種熱塑性聚合物；(b) 5-35重 量％的至少一種基于磷的無鹵阻燃劑；（c) 0. 1-50重量％的至少一種三聚氰胺-甲醛涂覆 的含氮化合物；以及任選地（d)至多70重量％的至少一種增強(qiáng)填料，其中所述阻燃聚合 物組合物中包含的所有組分的總重量％總計(jì)為100重量％，并且其中所述至少一種三聚氰 胺-甲醛涂覆的含氮化合物包含涂覆有涂層材料的芯，其中所述芯由至少一種含氮化合物 形成，并且所述涂層材料由三聚氰胺甲醛形成。
[0006]在所述阻燃聚合物組合物的一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一種熱塑性聚合物選自：熱 塑性聚酯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚烯烴、聚苯醚、聚酰亞胺以及它們中兩種或更多種 的組合；或者所述至少一種熱塑性聚合物選自：熱塑性聚酯、聚酰胺、以及它們的組合；或 者所述至少一種熱塑性聚合物選自熱塑性聚酯。
[0007]在所述阻燃聚合物組合物的另一個(gè)實(shí)施例中，基于所述組合物的總重量計(jì)，所述 至少一種熱塑性聚合物在所述阻燃聚合物組合物中以20-70重量％或30-60重量％的含量 存在。
[0008]在所述阻燃聚合物組合物的另一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一種基于磷的無鹵阻燃劑 選自：式⑴的次膦酸鹽、式（II)的雙次膦酸鹽、以及它們的組合或聚合物
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 阻燃聚合物組合物，其包含：（a)至少一種熱塑性聚合物；(b) 5-35重量％的至少一 種基于磷的無鹵阻燃劑；（c)〇. 1-50重量％的至少一種三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物； 以及任選地（d)至多70重量％的至少一種增強(qiáng)填料，其中所述阻燃聚合物組合物中包含的 所有組分的總重量％總計(jì)為100重量％，其中所述至少一種三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化 合物包含涂覆有涂層材料的芯，其中所述芯由至少一種含氮化合物形成，并且所述涂層材 料由三聚氰胺甲醛形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中所述至少一種熱塑性聚合物選自： 熱塑性聚酯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚烯烴、聚苯醚、聚酰亞胺、以及它們中兩種或更多 種的組合；或者所述至少一種熱塑性聚合物選自：熱塑性聚酯、聚酰胺以及它們的組合；或 者所述至少一種熱塑性聚合物選自熱塑性聚酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中基于所述組合物的總重量計(jì)，所述 至少一種熱塑性聚合物在所述阻燃聚合物組合物中以20-70重量％或30-60重量％的含量 存在。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中所述至少一種基于磷的無鹵阻燃劑 選自：式（I)的次膦酸鹽、式（II)的雙次膦酸鹽以及它們的組合或聚合物，
其中&和R 2相同或不同，并且R JP R 2各自為氫，直鏈、支鏈或環(huán)狀的C ^C6烷基基團(tuán)， 或C6-Cltl芳基；R 3為直鏈或支鏈的C ^Cltl亞烷基基團(tuán)、C 6-C1(l亞芳基基團(tuán)、C 6-C12烷基-亞芳 基基團(tuán)、或C6-C12芳基-亞烷基基團(tuán)；M選自：鈣離子、鋁離子、鎂離子、鋅離子、銻離子、錫離 子、鍺離子、鈦離子、鐵離子、鋯離子、鈰離子、鉍離子、鍶離子、錳離子、鋰離子、鈉離子、鉀離 子以及它們的組合；并且m、η和X各自為相同或不同的1-4的整數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃聚合物組合物，其中所述至少一種基于磷的無鹵阻燃劑 選自：甲基乙基次膦酸鋁、二乙基次膦酸鋁、次磷酸鋁以及它們中兩種或更多種的組合，或 者所述至少一種基于磷的無鹵阻燃劑為甲基乙基次膦酸鋁或二乙基次膦酸鋁。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中基于所述組合物的總重量計(jì)，所述 至少一種基于磷的無鹵阻燃劑在所述阻燃聚合物組合物中以7. 5-30重量％的含量存在。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中所述至少一種含氮化合物選自：（i) 三聚氰胺氰尿酸鹽、（ii)三聚氰胺的縮合產(chǎn)物、（iii)磷酸與三聚氰胺的反應(yīng)產(chǎn)物和（iv) 磷酸與三聚氰胺縮合產(chǎn)物的反應(yīng)產(chǎn)物，或者所述至少一種含氮化合物為三聚氰胺多磷酸 鹽。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中基于所述三聚氰胺-甲醛涂覆的含 氮化合物的總重量計(jì)，所述至少一種三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物包含約5-60重量％ 或約10-45重量％的所述涂層材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中基于所述組合物的總重量計(jì)，所述 三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物在所述阻燃聚合物組合物中以1-30重量％或2-15重 量％的含量存在。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中所述至少一種增強(qiáng)填料選自纖維 狀無機(jī)材料、無機(jī)填料、有機(jī)填料以及它們中兩種或更多種的組合，或者所述至少一種增強(qiáng) 填料是玻璃纖維。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物，其中基于所述組合物的總重量計(jì)，所述 至少一種增強(qiáng)填料在所述阻燃聚合物組合物中以5-50重量％的含量存在。
12. 模塑制品，其由權(quán)利要求1所述的阻燃聚合物組合物形成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的模塑制品，其通過注塑形成。
【專利摘要】本文公開了阻燃聚合物組合物，其包含：(a)至少一種熱塑性聚合物；(b)約5-35重量％的至少一種基于磷的無鹵阻燃劑；(c)約0.1-50重量％的至少一種三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物；以及任選地(d)至多70重量％的至少一種增強(qiáng)填料，其中所述阻燃聚合物組合物中包含的所有組分的總重量％總計(jì)為100重量％，其中所述至少一種三聚氰胺-甲醛涂覆的含氮化合物包含涂覆有涂層材料的芯，其中所述芯由至少一種含氮化合物形成，并且所述涂層材料由三聚氰胺甲醛形成。
【IPC分類】C08K9-08, C08K5-5313
【公開號】CN104769029
【申請?zhí)枴緾N201380036916
【發(fā)明人】王成, 胡廣君, 方明
【申請人】納幕爾杜邦公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2013年7月8日
【公告號】CN103540106A, EP2872559A1, US20150191593, WO2014011515A1