阻燃性聚对苯二甲酸亚烷基酯组合物制造技术

技术编号:14745075 阅读:76 留言:0更新日期:2017-03-01 21:20
本文中公开了采用减少量的有机卤化物作为阻燃剂(FR)的阻燃性聚对苯二甲酸亚烷基酯组合物,其中,组合物包含:(a)聚对苯二甲酸亚烷基酯;(b)有机溴阻燃(FR)剂;(c)锑增效剂;(d)有机磷酸酯磷阻燃性化合物;(e)滑石;以及(f)碳酸钠或碳酸钾。除了表征为存在含磷阻燃性化合物以及碳酸钠或碳酸钾之外,本发明专利技术的组合物包含减少量的有机溴FR剂和/或锑FR增效剂并且具有优异的阻燃特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
聚对苯二甲酸亚烷基酯,特别是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是具有良好的电学特性的热塑性聚酯树脂,将其广泛地用作覆盖电线及其它电子设备组件的绝缘体。一种对于在电子设备中使用热塑性树脂所期望的一个标准是,由V-0的UL94测试等级指明的,它们在起火之后必须自熄灭。V-0测试等级包括在施加测试火焰之后测试材料不会伴随火焰燃烧而灼烧超过10秒的要求。然而,聚对苯二甲酸亚烷基酯,如PBT和PET是相当易燃的,并且即使添加阻燃剂(FR),也不能满足UL94V-0等级的要求,特别是对于薄壁应用如薄壁的电连接器。通过添加锑化合物如Sb2O3作为火焰抑制剂(flamepoison)(典型地三氧化锑)与有机卤化物阻燃剂(优选地有机溴化物)结合,已经开发出了合适的自熄灭的PBT共混物。Sb2O3本身不是阻燃剂,并且有机卤化物阻燃剂本身通常在PBT制剂中不足以获得V-0等级(在不妨害PBT制剂的机械特性的情况下)。当将锑化合物和有机卤化物结合时,它们协同地(增效地)作用以形成对于聚对苯二甲酸亚烷基酯非常有效的阻燃剂系统。作为这种协同作用(增效作用)的结果,利用低量的锑,可以利用显著减少量的有机卤化物试剂而获得等效的或更佳的阻燃性。因此,为了获得V-0等级,PBT制剂经常需要有机溴FR剂、锑FR增效剂、以及为了满足UL94V-0等级滴落要求的氟聚合物抗滴落组分。最近,由于健康和环境担忧,存在一种号召以消除或至少减少用于PBT制剂中的有机卤化物和锑FR增效剂(synergist)的量。已知有机卤化物、特别是有机溴化物当用作阻燃剂时产生大量的烟尘,因此它们的用途呈现出实践上的缺点。由于它们的酸度,溴化组分和Sb2O3导致组合物与不包含溴化组分和Sb2O3的组合物相比,以更快的速率老化。此外,Sb2O3是昂贵的且使用Sb2O3存在对消费者显著的健康风险。最后,将有机溴FR剂与锑FR增效剂一起使用可以降低聚酯如PBT的相比漏电起痕指数(comparativetrackingindex)(CTI)。CTI量度绝缘材料的电击穿(漏电起痕(tracking))。CTI的降低表示较低的绝缘性能。因此,鉴于健康、环境、性能、和成本因素,对于保持或超越用于薄壁电子设备的现有阻燃性聚酯组合物的性能属性的阻燃性聚对苯二甲酸亚烷基酯组合物(包含减少量的有机溴FR剂和锑FR增效剂),存在持续的需求。
技术实现思路
通过涉及采用减少量的有机卤化物作为阻燃剂、锑FR增效剂的阻燃性聚对苯二甲酸亚烷基酯组合物的本专利技术,满足了这些及其他需要。因此,在一方面,本专利技术提供了聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,包含:(a)约20至约70重量份的聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯的混合物;(b)约5至约15重量份的有机溴阻燃(FR)剂;(c)约0.1至约5重量份的锑增效剂(antimonysynergist);以及(d)约0.5至约3重量份的双酚A磷酸二苯酯;(e)0.5至5重量份的滑石;(f)0.01至2重量份的碳酸钠或碳酸钾;(g)0至60重量份的增强剂;以及(h)0至70重量份的聚碳酸酯;其中,阻燃性组合物具有V-0的UL-94等级。除了表征为存在含磷阻燃剂化合物以及碳酸钠或碳酸钾之外,本专利技术的组合物包含减少量的有机溴FR剂和/或锑FR增效剂并且具有优异的阻燃特性。具体实施方式如在本文中使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物。术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。利用标准命名法描述化合物。术语“以及它们的组合”包括命名的组分和/或具有基本上相同功能而没有特定命名的其他组分。除非另有限定,本文中使用的技术和科学术语具有与由技术人员通常理解的相同含义。除了在操作实例中之外或另有指出的情况,在说明书和权利要求中使用的提到成分的量、反应条件等的所有的数字或表述都将被理解为在所有情况下由术语“约”加以修饰。在本专利申请中,公开了各种数值范围。由于这些范围是连续的,它们包含最小值和最大值之间的每一个值。列举相同的特征或组分的所有范围的端点可以独立地组合并且包括列举的端点在内。除非另有清楚地指出,否则在本申请中指定的各种数值范围是近似值。术语“从大于0至”一个量是指,指定的组分以大于0的一定量存在,并最高至且包括更高的指定量。除非另有指出,否则所有ASTM试验和数据均来自2003版的AnnualBookofASTMStandards(ASTM标准的年鉴)。聚对苯二甲酸亚烷基酯组合物包含聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯的混合物。在本专利技术的上下文中的聚对苯二甲酸亚烷基酯是衍生自对苯二甲酸(或它的反应性衍生物)以及烷二醇(例如基于乙二醇、丙二醇或丁二醇)的聚对苯二甲酸亚烷基酯或共聚合的聚酯(具有作为聚酯所包含的主要组分的聚对苯二甲酸亚烷基酯)。本专利技术的聚对苯二甲酸亚烷基酯的实例包括但不限于,聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(“PET”)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯-共-己二酸乙二醇酯(“PETA”)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(“PBT”)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(“PPT”)、聚(对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯)(“PCT”)、聚(对苯二甲酸三亚甲基酯)(“PTT”)、聚(对苯二甲酸1,4-亚环己基二亚甲基酯-共-间苯二甲酸酯)(“PCTA”)、二醇改性的聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲基酯(“PCTG”)、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PETG”)、或每种类型的聚对苯二甲酸亚烷基酯的一种或多种的组合。如在本文中限定的,聚对苯二甲酸丁二醇酯或PBT包括由对苯二甲酸、由对苯二甲酸二甲酯、由再循环的PET以及由可以用于生产PBT的任何其他材料制成的PBT。在一个实施方式中,聚对苯二甲酸亚烷基酯是PET、PBT、PBT的组合、PET的组合,或PBT和PET的组合。甚至更加具体地,聚对苯二甲酸亚烷基酯是PBT或PBT的组合。例如,本专利技术的组合物可以包含具有大于约0.8至约1.4cm3/g的特性粘度的第一聚对苯二甲酸丁二醇酯以及具有约0.4至约0.8cm3/g的特性粘度的第二聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物。在这些及其他实施方式中,使用了约20至约70重量份的PBT或PBT的组合。更加具体地,使用了约25至约60重量份的PBT或PBT的组合。更加具体地,使用了约45至约60重量份的PBT或PBT的组合。更加具体地,使用了约50至约60重量份的PBT或PBT的组合。在具体的实施方式中,聚对苯二甲酸亚烷基酯是具有0.4至1.4cm3/g的特性粘度(固有粘度、本征粘度)的PBT。如在本文中使用的,根据ASTMD2857-70在25℃下在60:40混合的苯酚/四氯乙烷混合物中根据DIN51562使用粘度计测量特性粘度。因此,更加具体地,PBT是具有如在60:40的苯酚/四氯乙烷中测量的0.66cm3/g的特性粘度的PBT。在另一具体的实施方式中,聚对苯二甲酸亚烷基酯是所使用的PBT的组合。PBT的组合包含40至50重量份的具有0.4至0.8cm3/g的特性粘度的PBT以及1至10重量份的具有0.8至1.4cm3/g的特性粘度的PBT。阻燃剂除了聚对苯二甲酸亚烷基酯之外,组合物包含与锑FR增效剂结合的阻燃剂以及含磷本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,包含:(a)约20至约70重量份的聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯的混合物;(b)约5至约15重量份的有机溴阻燃(FR)剂;(c)约0.1至约5重量份的锑增效剂;以及(d)约0.5至约3重量份的双酚A磷酸二苯酯;(e)0.5至5重量份的成核剂,所述成核剂为滑石;(f)0.01至2重量份的碳酸钠或碳酸钾;(g)0至60重量份的增强剂;以及(h)0至70重量份的聚碳酸酯;其中,所述阻燃性组合物具有V‑0的UL‑94等级。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.10 US 61/950,5031.一种聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,包含:(a)约20至约70重量份的聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯的混合物;(b)约5至约15重量份的有机溴阻燃(FR)剂;(c)约0.1至约5重量份的锑增效剂;以及(d)约0.5至约3重量份的双酚A磷酸二苯酯;(e)0.5至5重量份的成核剂,所述成核剂为滑石;(f)0.01至2重量份的碳酸钠或碳酸钾;(g)0至60重量份的增强剂;以及(h)0至70重量份的聚碳酸酯;其中,所述阻燃性组合物具有V-0的UL-94等级。2.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,其中,所述聚对苯二甲酸亚烷基酯选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯的组合以及聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的组合所组成的组。3.根据权利要求2所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,其中,所述聚对苯二甲酸亚烷基酯是聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯的组合。4.根据权利要求3所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,其中,所述聚对苯二甲酸亚烷基酯包含具有0.4至1.4cm3/g的特性粘度的聚对苯二甲酸丁二醇酯。5.根据权利要求3所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,其中,所述聚对苯二甲酸亚烷基酯包含具有0.4至0.8cm3/g的特性粘度的第一聚对苯二甲酸丁二醇酯以及具有0.8至1.4cm3/g的特性粘度的第二聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物。6.根据权利要求5所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,其中,溴化FR化合物选自由以下所组成的组:苯氧基封端的四溴双酚A碳酸酯低聚物(TBBPA)、2,4,6-三溴苯基封端的四溴双酚A碳酸酯低聚物、十溴联苯基乙烷(DBDPE)、聚(丙烯酸五溴苄基酯)(Br-丙烯酸酯)、四溴双酚A-四溴双酚A二缩水甘油醚(Br-环氧)、溴化聚苯乙烯(Br-PS)、溴化聚碳酸酯(Br-PC),其是包含双酚A和四溴双酚A的单元的共聚物,按重量计24-29百分数的溴。7.根据权利要求6所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,其中,所述溴化FR化合物选自由溴化聚苯乙烯(Br-PS)和聚(丙烯酸五溴苄基酯(Br-丙烯酸酯)所组成的组。8.根据权利要求6所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,进一步包含抗滴落剂,所述抗滴落剂包括聚四氟乙烯。9.根据权利要求8所述的聚对苯二甲酸亚烷基酯阻燃性组合物,包含0...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏振柯石洪涛沈大可林叶刚
申请(专利权)人:沙特基础工业全球技术有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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