聚碳酸酯和单亚乙烯基芳族化合物的阻燃剂组合物制造技术

一种阻燃的可模塑的热塑性树脂组合物，包括聚碳酸酯树脂、单亚乙烯基芳族化合物、至少一种磷酸酯阻烯剂、和酸清除剂的热塑性树脂共混物。该组合物在高温和高湿条件下具有改进的抗降解的稳定性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于模塑领域的阻燃聚合物组合物。该聚合物组合物包括聚碳酸酯树脂与单亚乙烯基芳族化合物、磷酸酯阻燃剂化合物、酸清除剂和非必要的四氟乙烯聚合物的共混物。本专利技术还涉及阻燃热塑性树脂组合物的制备方法和用该组合物模塑的制品。现有技术已公开了使用磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸二苯基甲苯基酯、二磷酸间苯二酚酯等磷酸酯类作为聚合物，特别是热塑性模塑树脂的阻燃剂。然而，当这些磷酸酯在高湿和高温条件时易于水解，导致形成各种磷酸。磷酸最终使聚碳酸酯树脂降解，导致热塑性树脂组合物的物理性质降低。伴随磷酸酯的水解产物之形成的第二个不利之处是水解的添加剂迁移至模塑件表面。这种迁移通常称为“渗出(juicing)”。因这些产品水解导致的渗出结果使模塑件表面破裂并损害用于模塑件的工具。Serini等人(US №4,463,130)公开了芳族聚碳酸酯、含苯乙烯的共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、磷酸酯阻燃剂和含卤素的化合物的组合物。在其说明书第13栏中从28行开始公开了常规添加剂；然而，未公开磷酸酯的水解产物和与这些水解产物相关的问题；也未公开用于磷酸酯水解产物的酸清除剂。Kress等人(US №4,692,488)公开了芳族聚碳酸酯、含苯乙烯的共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，和单体磷酸酯阻燃剂的组合物。在其说明书第6栏中从第32行开始公开了常规添加剂；然而，未公开磷酸酯的水解产物和与这些水解产物相关的问题；也未公开用于磷酸酯水解产物的酸清除剂。Ogoe等人(US №4,927,870)公开了芳族聚碳酸酯、含苯乙烯的共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，单体磷酸酯阻燃剂和用于改进组合物阻燃性能的无机酸盐的组合物。在其说明书第5栏中从第19行开始公开了各种添加剂；然而，未公开磷酸酯的水解产物和与这些水解产物相关的问题；也未公开用于磷酸酯水解产物的酸清除剂。Fuhr等人(US №4,988,748)公开了芳族聚碳酸酯、含苯乙烯的共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、磷酸酯阻燃剂和聚四氟乙烯的组合物。在其说明书第8栏中从第44行开始公开了常规添加剂；然而，未公开磷酸酯的水解产物和与这些水解产物相关的问题；也未公开用于磷酸酯水解产物的酸清除剂。Wittman等人(US №5,061,745)公开了芳族聚碳酸酯、含苯乙烯的共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和单体磷酸酯阻燃剂的组合物。在其说明书第9栏中从第11行开始公开了常规添加剂；然而，未公开磷酸酯的水解产物和与这些水解产物相关的问题；也未公开用于磷酸酯水解产物的酸清除剂。Jalbert等人(US №5,026,777)公开了芳族聚碳酸酯、乳液接枝ABS聚合物和低光泽增强量的聚(环氧)的无光泽或低光泽组合物。在其说明书第5栏中从第45行开始公开了常规添加剂；然而，仅宽范围地公开了磷酸酯，而未教导或暗示磷酸酯的水解产物和与这些水解产物相关的问题。Gosens等人(US №5,204,394)公开了芳族聚碳酸酯、含苯乙烯的共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和低聚磷酸酯阻燃剂的组合物。在其说明书第5栏中从第46行开始公开了常规添加剂；然而，未公开磷酸酯的水解产物和与这些水解产物相关的问题；也未公开用于磷酸酯水解产物的酸清除剂。Fuhr等人(US №5,272,193)公开了芳族聚碳酸酯、含苯乙烯的共聚物如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和磷酸酯阻燃剂的组合物。在其说明书第12栏中从第54行开始公开了常规添加剂；然而，未公开磷酸酯的水解产物和与这些水解产物相关的问题；也未公开用于磷酸酯水解产物的酸清除剂。为了在市场上如在笔记本计算机、办公设备、激光和喷墨打印机领域的成功应用，即使反复暴露于高温和高温下后，热塑性树脂也必须保持良好的耐冲击性、良好的流动性并具有高的热挠曲温度(HDT)。因此，本专利技术的一个目的是提供一种在高温和高温不利环境下保持良好的整体平衡性能的前提下具有良好的阻燃性的热塑性模塑组合物。本专利技术的另一个目的是提供一种具有良好的热挠曲温度和良好的耐冲击性的阻燃组合物。本专利技术的再一个目的是提供由本专利技术的组合物制备的阻燃模塑制品，该制品不会出现渗出和/或模塑件的边破裂。本专利技术的这些目的和其它目的从本专利技术下面的说明中将会更加清楚。本专利技术涉及在高湿高温条件下在保持良好的机械性能如热挠曲温度、耐冲击性和流动性的同时具有极好阻燃性的热塑性树脂模塑组合物。该热塑性树脂组合物具体为聚碳酸酯与单亚乙烯基芳族化合物、至少一种磷酸酯阻燃剂和酸清除剂的共混物。如上所述，本专利技术涉及一种阻的热塑性模塑组合物和由其制备的模塑制品。该阻燃的热塑性模塑组合物为一种包括聚碳酸酯树脂与单亚乙烯基芳族化合物、至少一种磷酸酯阻燃添加剂和酸清除剂以及非必要的四氟乙烯聚合物的共混物。此处所使用的磷酸酯优选是由如下通式(Ⅰ)表示的 其中R1、R2、R3和R4各自独立地选自芳基或烷芳基，X为亚芳基，每个m独立地为0或1。该磷酸酯可为低分子量磷酸酯例如其中n为0的单磷酸酯并且因此其分子量通常为低于约500。该磷酸酯还可包含低聚磷酸酯，其中n具有平均值0至5，在此情况下磷酸酯的分子量至少为约500，优选约500至约2000。该磷酸酯还可为更高分子量的磷酸酯如聚合磷酸酯，其中n具有平均值为6至35或更大，在此情况下分子量至少为约2000，优选为约2300至约11,000。另外，所述的磷酸酯还可以为上述磷酸酯的任意混合物。单磷酸酯与更高分子量的磷酸酯的混合物尤其适合于平衡热塑性组合物的物理性能如熔体粘度和热挠曲温度。在本专利技术磷酸酯的上述通式(Ⅰ)中，芳基可为芳基或烷基取代芳基(即烷芳基)。芳基最好独立地选自甲苯基、苯基、二甲苯基、丙苯基和丁苯基。亚芳基自由二羟基化合物衍生的，该化合物优选为间苯二酚、氢醌或双酚-A。芳基(R1、R2、R3和R4)优选为苯基。对于低分子量磷酸酯而言，更优选的低分子量磷酸酯是间苯二酚四苯基二磷酸酯，其中n为1,m为1,X为间苯二酚，每个R基团为苯基。磷酸三苯基酯与上述间苯二酚四苯基二磷酸酯的混合物也是被优选的。磷酸酯的用量可以是在保持组合物良好的热挠曲温度、耐冲击和流动性的同时，优选避免边缘破裂的前提下赋予树脂组合物以阻燃性的磷酸酯的量。本专利技术组合物，以热塑性树脂和磷酸酯阻燃剂的总重量为基准计，优选含低于约20wt％的磷酸酯阻燃剂。更优选的范围，以热塑性树脂和磷酸酯阻燃剂的总重量为基准计，为低于约15wt％。最优选的范围，以热塑性树脂和磷酸酯阻燃剂的总重量为基准计，为约7至约12wt％。本专利技术中所使用的酸清除剂包括能够中和或与上述磷酸酯混合物的水解产物反应的那些化合物。据信磷酸酯化合物的水解生成各种酸性化合物，这些化合物能够使聚碳酸酯树脂降解，导致组合物的各种所想望的物理性能的降低。下面给出说明通式(Ⅰ)的磷酸酯水解的示例性反应路线 对酸清除剂的范围无特殊限制，只要酸清除剂能满足如下标准即可(a)能够中和或与磷酸酯的水解产物反应；(b)其本身不会使组合物的物理性能降低；(c)不会产生导致组合物物理性能降低的能与其本身、磷酸酯或磷酸酯的任何水解产物反应的任何副产品或反应产物。可以使用的酸清除剂包括含环氧、原酸酯、噁唑啉的化合物，或环氧、原酸酯和噁唑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃的热塑性树脂组合物，包括 （Ａ）聚碳酸酯树脂； （Ｂ）单亚乙烯基芳族化合物； （Ｃ）至少一种磷酸酯阻燃剂化合物；和 （Ｄ）使树脂组合物在承受６３℃和１００％相对湿度的老化六周后保持聚碳酸酯指数的增加为低于５０％的有效量的酸清除剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RJ弗罗齐恩斯基，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]