增强的阻燃制品制造技术

本发明专利技术涉及阻燃制品，其包含聚烯烃、可活化阻燃剂以及任选的阻燃剂活化剂，其中所述阻燃制品的阻燃性能在极限氧指数(LOI)等级方面在活化处理之后比在活化处理之前高至少约1％，如通过LOI ASTM D2863所测量的。所述阻燃制品可制成建筑基板、服装、横幅、光反射器和覆盖物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求2013年12月18日提交的美国临时申请61/917,456的权益，所述申请全文以引用方式并入本文。
本专利技术涉及增强的阻燃制品。具体地，本专利技术还涉及增强的阻燃聚烯烃纤维和由此形成的片材结构。这些片材结构可用于例如阻燃建筑基板、服装、横幅、光反射器和覆盖物中。
技术介绍
聚烯烃纤维，例如聚乙烯和聚丙烯纤维是高体积/低成本合成物，其以它们的抗沾污性和耐磨性而著称。如所有塑料一样，某些用途需要降低聚合物的易燃性。当需要降低易燃性时，其一般不由聚烯烃纤维本身提供，而反而由制造的制品中的其它组分中的一种提供。可将聚烯烃纤维制成片材，所述片材已经用于许多最终用途中，例如建筑基板、服装、横幅、光反射器和覆盖物。虽然已经使用阻燃涂层，但可直接纺丝成纤维的阻燃剂可提供耐久性和潜在成本方面的优点。期望由阻燃聚烯烃纤维制成片材，其不遭遇前述缺点。
技术实现思路
本专利技术涉及阻燃制品，该阻燃制品包含：(a)约50重量百分比至小于约100重量百分比的聚烯烃；(b)多至约15重量百分比的可活化阻燃剂；以及(c)0重量百分比至约5重量百分比的阻燃剂活化剂；并且其中所述阻燃制品的阻燃性能在极限氧指数(LOI)等级方面在活化处理之后比在活化处理之前高至少约1％，如通过LOIASTMD2863所测量的。具体实施方式术语定义如本文所用，术语“阻燃制品”旨在包括对火焰传播具有一定程度抗性的材料。如本文所用，术语“可活化阻燃剂”旨在包括当通过活化处理触发时具有增加阻燃性的能力的材料。如本文所用，术语“阻燃剂活化剂”旨在包括当通过活化处理触发时作用于可活化阻燃剂以增加阻燃性的材料。如本文所用，术语“活化处理”旨在表示增加可活化阻燃剂的阻燃性的任何方法。如本文所用，术语“聚合物”通常包括但不限于均聚物、共聚物(诸如例如嵌段、接枝、无规和间规共聚物)、三元共聚物等，以及它们的共混物和修饰形式。此外，除非另外具体限定，术语“聚合物”应包括所述材料的所有可能的立构规整性。这些构形包括但不限于全同立构、间同立构、以及无规立构规整性。术语“聚合物”还包括所有形貌，诸如长支链、短支链、交联网络以及线型聚合物。如本文所用，术语“聚烯烃”旨在表示仅由碳和氢组成的基本饱和的聚合物烃类系列中的任一种。典型的聚烯烃包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯，以及单体乙烯、丙烯和甲基戊烯的各种组合如本文所用，术语“聚乙烯”旨在不仅涵盖乙烯的均聚物，而且涵盖其中至少85％的重复单元为乙烯单元的共聚物诸如乙烯和α-烯烃的共聚物。优选的聚乙烯包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、和线性高密度聚乙烯(HDPE)。优选的线性高密度聚乙烯具有约130℃至140℃的熔点范围上限，约0.941至0.980克每立方厘米范围内的密度，以及介于0.1和100之间、并优选小于4的熔融指数(由ASTMD-1238-57T条件E定义)。如本文所用，术语“聚丙烯”旨在不仅涵盖丙烯的均聚物，而且涵盖其中至少85％的重复单元为丙烯单元的共聚物。优选的聚丙烯聚合物包括全同立构聚丙烯以及间同立构聚丙烯。如本文所用，术语“丛丝”是指多个细的、带状、无规长度膜-原纤元件的三维整体网络或纤维网，并且具有小于约4微米的平均膜厚度以及小于约25微米的中值原纤宽度。在丛丝结构中，膜-原纤元件以不规则的间隔在贯穿该结构的长度、宽度和厚度的多个位置间歇联合并分离以形成连续的三维网络。描述本专利技术涉及阻燃制品，所述阻燃制品包含：(a)约50重量百分比至小于约100重量百分比的聚烯烃；(b)多至约15重量百分比的可活化阻燃剂；以及(c)0重量百分比至约5重量百分比的阻燃剂活化剂；并且其中所述阻燃制品的阻燃性能在极限氧指数(LOI)等级方面在活化处理之后比在活化处理之前高至少约1％，如通过LOIASTMD2863所测量的。令人惊奇的，已经发现某些阻燃剂可在用活化处理活化之后表现出更高的阻燃性。用于阻燃制品的典型的聚烯烃聚合物选自：聚乙烯、聚丙烯以及它们的共聚物。适宜的可活化阻燃剂包含磷。含磷的可活化阻燃剂的一般类型选自：磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯、以及它们的混合物。含磷的可活化阻燃剂的更具体的类型选自：(a)通式(1)的间苯二酚双(二苯基磷酸酯)：其中n具有约1至约7的平均值；(b)通式(2)的双酚A-双(二苯基磷酸酯)：其中n具有约1至约2的平均值；(c)式(3)的膦酸酯：(d)通式(4)的磷酸酯：其中n具有约1.0至约2.0的平均值并且X为键合到对苯二酚、间苯二酚、4，4′-联苯二酚、双酚S、或双酚F中任一个的两个氧原子上的二价亚芳基基团，并且其中所述磷酸酯不含卤素；(e)式(5)的芳族磷酸酯：(f)式(6)的磷酸酯：(g)通式(7)的亚磷酸酯：以及(h)它们的混合物。通式(4)的磷酸酯优选为对苯二酚双(二苯基磷酸酯)式(6)。通式(4)的磷酸酯的亚芳基X优选为键合到对苯二酚的两个氧原子上的二价亚芳基基团。优选地，通式(4)的磷酸酯具有至少80℃的熔融温度。该磷酸酯公开于PCT专利申请WO2010/104689中。有时，阻燃剂需要添加阻燃剂活化剂以有助于在活化处理期间活化阻燃剂。所述阻燃剂活化剂优选选自：能够产生自由基的添加剂、光引发剂添加剂、热自由基引发剂、过氧化物、偶氮化合物、以及金属催化剂。活化处理通过暴露于辐射提供。所述辐射优选选自：紫外线、X射线、伽马射线、可见光、热、电离辐射、以及电子束。阻燃性改善的量通过使用极限氧指数(LOI)测试方法ASTMD2863来测定。根据本专利技术，预期至少约1％，优选地至少约2％，并且最优选地至少约3％的改善。可将阻燃制品制成纤维、片材或膜。这些制品可通过形成以下物质的母料来制备：约50重量百分比至小于约100重量百分比的聚烯烃、和多至约15重量百分比的可活化阻燃剂与0重量百分比至约5重量百分比的阻燃剂活化剂以及任选的增容剂。可将所述母料熔纺或溶于纺丝溶剂中以制备阻燃纤维或片材。另外，可将纺丝组分独立地加入熔体挤出机或纺丝溶剂中并纺丝成纤维，从而避免形成母料的需要。溶剂纺丝方法的示例为闪蒸纺丝方法，其产生可成形为片材的丛丝膜-原纤股线。另外，可将纺丝组分配混并直接浇注成膜。另选地，可使用溶液浸渍法将阻燃剂活化剂直接施用于纤维、片材和膜，而不是掺入母料或纺丝溶液中。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃制品，包含：(a)约50重量百分比至小于约100重量百分比的聚烯烃；(b)多至约15重量百分比的可活化阻燃剂；以及(c)0重量百分比至约5重量百分比的阻燃剂活化剂；并且其中所述阻燃制品的阻燃性能在极限氧指数(LOI)等级方面在活化处理之后比在活化处理之前高至少约1％，如通过LOI ASTM D2863所测量的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.18 US 61/9174561.一种阻燃制品，包含：
(a)约50重量百分比至小于约100重量百分比的聚烯烃；
(b)多至约15重量百分比的可活化阻燃剂；以及
(c)0重量百分比至约5重量百分比的阻燃剂活化剂；并且
其中所述阻燃制品的阻燃性能在极限氧指数(LOI)等级方面在活化处
理之后比在活化处理之前高至少约1％，如通过LOIASTMD2863所测
量的。
2.根据权利要求1所述的阻燃制品，其中所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯
以及它们的共聚物。
3.根据权利要求1所述的阻燃制品，其中所述可活化阻燃剂包含磷。
4.根据权利要求3所述的阻燃制品，其中所述含磷的可活化阻燃剂选自：
磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯、以及它们的混合物。
5.根据权利要求4所述的阻燃制品，其中所述含磷的可活化阻燃剂选自：
(a)通式(1)的间苯二酚双(二苯基磷酸酯)：
其中n具有约1至约7的平均值；
(b)通式(2)的双酚A-双(二苯基磷酸酯)：
其中n具有约1至约2的平均值；
(c)式(3)的膦酸酯：
(d)通式(4)的磷酸酯：
其中n具有约1.0至约2.0的平均值，并且X为键合到对苯二酚、间
苯二酚、4，4′-联苯二酚、双酚S、或双酚F中任一个的两个氧原子上<...

【专利技术属性】
技术研发人员：L克里斯纳默菲，BD马特，MG维恩伯格，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US