阻燃聚烯烃系统技术方案

某些实施方案中所公开的是非卤化阻燃聚烯烃制品。所述制品包含其中含有添加剂的聚烯烃基材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃聚烯烃系统相关申请的交叉引用本申请主张2015年7月20日提交的美国临时申请第62/194503号的优先权，所述申请的内容以全文引用的方式并入本专利技术中。
本专利技术涉及阻燃材料并且，更确切地说，涉及阻燃聚烯烃系统。
技术介绍
阻燃聚烯烃系统利用并入有各种添加剂的聚烯烃基材。用于生产厚的聚丙烯制品的系统通常利用增强填充剂。然而，这些系统仅提供如由UL94垂直燃烧(“VB”)测试所测定的最适度的阻燃性，并且由于较高的填充剂负载，可以不利地影响所述制品的机械特性。卤化阻燃系统已与聚丙烯结合使用，然而这些系统通常需要通常含有痕量的砷的增效剂，例如氧化锑。一些卤化芳香族阻燃剂对太阳辐射不稳定，这可以导致变色。此外，卤化阻燃剂通常必须在较高负载(例如大于10wt％)下使用，这成本较高并且可能损害制品的机械特性。有机盐(例如多磷酸铵)、无机矿物质(例如二氢氧化镁或三水合铝)也已用于阻燃聚烯烃系统。在燃烧温度下，假定这类材料产生稀释靠近聚合物-燃烧界面的氧含量的废气，例如氨气或水蒸汽。然而，这些材料通常在极高含量水平(30wt％到60wt％)下使用，并且产生非所要的视觉外观以及对聚合物拉伸和冲击特性的有害影响。期望的是，配制有效的阻燃系统以用于厚的聚丙烯制品，所述系统不含或大体上不含重金属和卤素物质。此外，期望的是，这类系统满足或超出各种应用的光稳定性、加工稳定性、阻燃性和机械特性的所需水平。
技术实现思路
本专利技术的某些实施方案涉及具有其中并入添加剂的聚烯烃基材的阻燃制品，所述添加剂包含：有机磷化合物，其包含膦酸酯、磷酸酯或其组合；以及增效剂，其包含N-烷氧基受阻胺。当制品呈125mil注塑条形式时，根据UL-94垂直燃烧(VB)测试所述制品的性能等级是V-0。某些实施方案涉及具有其中并入添加剂的聚烯烃基材的阻燃制品，所述添加剂包含：有机磷化合物，其包含膦酸酯、磷酸酯或其组合；以及增效剂，其包含N-烷氧基受阻胺。在某些实施方案中，阻燃制品是建筑材料。某些实施方案涉及阻燃组合物，所述组合物包含：聚烯烃；膦酸酯，其具有下式：其中变体在本文中公开；增效剂，其具有下式：或其中n是1到15的整数，所述增效剂以约0.1wt％到约3wt％的量存在；抗氧化剂；以及除酸剂。出于本专利技术的目的，如单独地或作为其它基团的部分使用的术语“烷基”指的是含有一到十二个碳原子的直链或分支链脂肪族烃(即，C1-12烷基)或含有指定碳原子数的直链或分支链脂肪族烃(即，C1烷基(例如甲基)、C2烷基(例如乙基)、C3烷基(例如丙基或异丙基)等)。在一个实施方案中，烷基选自直链C1-10烷基。在另一实施方案中，烷基选自分支链C1-10烷基。在另一实施方案中，烷基选自直链C1-6烷基。在另一实施方案中，烷基选自分支链C1-6烷基。在另一实施方案中，烷基选自直链C1-4烷基。在另一实施方案中，烷基选自分支链C1-4烷基。在另一实施方案中，烷基选自直链或分支链C2-4烷基。非限制示例性的C1-10烷基包含甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、3-戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基以及类似基团。非限制示例性的C1-4烷基包含甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基。出于本专利技术的目的，如单独地或作为其它基团的部分使用的术语“任选地被取代的烷基”是指，如上文所定义的烷基未被取代或被独立地选自以下的一个、两个或三个取代基取代：硝基、卤烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷硫基、磺酰胺基、烷基羰基、芳基羰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、脲基、胍基、羧基、羧基烷基、环烷基以及类似基团。在一个实施方案中，任选地被取代的烷基被二个取代基取代。在另一实施方案中，任选地被取代的烷基被一个取代基取代。非限制示例性的任选地被取代的烷基包含-CH2CH2NO2、-CH2CH2CO2H、-CH2CH2SO2CH3、-CH2CH2COPh、-CH2C6H11以及类似基团。出于本专利技术的目的，如单独地或作为其它基团的部分使用的术语“烷氧基”指的是连接到末端氧原子的任选地被取代的烷基、任选地被取代的环烷基、任选地被取代的烯基、任选地被取代的环烯基、任选地被取代的炔基或任选地被取代的炔基。在一个实施方案中，烷氧基选自C1-4烷氧基。在另一实施方案中，烷氧基选自连接到末端氧原子的C1-4烷基，例如甲氧基、乙氧基和叔丁氧基。烷氧基还可以包含例如环烷氧基、环己氧基、甲氧基、丙氧基或2-甲基-2-羟基丙氧基的基团。出于本专利技术的目的，如单独地或作为其它基团的部分使用的术语“烯基”指的是如上文所定义的含有一个、两个或三个碳碳双键的烷基。在一个实施方案中，烯基选自C2-6烯基。在另一实施方案中，烯基选自C2-4烯基。非限制示例性的烯基包含乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、仲丁烯基、戊烯基和己烯基。出于本专利技术的目的，如本文中单独地或作为其它基团的部分使用的术语“任选地被取代的烯基”是指，如上文所定义的烯基未被取代或被独立地选自以下的一个、两个或三个取代基取代：卤基、硝基、氰基、羟基、氨基、烷氨基、二烷基氨基、卤代烷基、羟基烷基、烷氧基、卤烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷硫基、甲酰胺基、磺酰胺基、烷基羰基、芳基羰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、脲基、胍基、羧基、羧基烷基、烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基。出于本专利技术的目的，如单独地或作为其它基团的部分使用的术语“炔基”指的是如上文所定义的含有一到三个碳碳三键的烷基。在一个实施方案中，炔基具有一个碳碳三键。在一个实施方案中，炔基选自C2-6炔基。在另一实施方案中，炔基选自C2-4炔基。非限制示例性的炔基包含乙炔基、丙炔基、丁炔基、2-丁炔基、戊炔基和己炔基。出于本专利技术的目的，如本文中单独地或作为其它基团的部分使用的术语“任选地被取代的炔基”意思是，如上文所定义的炔基未被取代或被独立地选自以下的一个、两个或三个取代基取代：卤基、硝基、氰基、羟基、氨基、烷氨基、二烷基氨基、卤代烷基、羟基烷基、烷氧基、卤烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷硫基、甲酰胺基、磺酰胺基、烷基羰基、芳基羰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、脲基、胍基、羧基、羧基烷基、烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基。出于本专利技术的目的，如单独地或作为其它基团的部分使用的术语“环烷基”指的是含有具有三到十二个碳原子的一到三个环的饱和环状脂肪烃和部分不饱和(含有一个或两个双键)环状脂肪烃(即，C3-12环烷基)或指定碳原子数的饱和环状脂肪烃和部分不饱和环状脂肪烃。在一个实施方案中，环烷基具有两个环。在一个实施方案中，环烷基具有一个环。在另一实施方案中，环烷基选自C3-8环烷基。在另一实施方案中，环烷基选自C3-6环烷基。非限制示例性的环烷基包含环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、降冰片烷基、十氢化萘、金刚烷基、环己烯基以及类似基团。出于本专利技术的目的，如单独地或作为其它基团的部分使用的术语“任选地被取代的环烷基”是指，如上文所定义的环烷基未被取代或被独立地选自以下的一个、两个或三个取代基取代：卤基、硝基、氰基、羟基、氨基、烷氨基、二烷基氨基、卤代烷基、羟基烷基、烷氧基、卤烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷硫基、甲酰胺基、磺酰胺基、烷基羰基、芳基羰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、脲基、胍基、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃制品，包括其中并入添加剂的聚烯烃基材，所述添加剂包括：有机磷化合物，包括膦酸酯、磷酸酯或其组合；以及增效剂，包括N‑烷氧基受阻胺，其中当所述制品呈125mil注塑条形式时，根据UL‑94垂直燃烧(VB)测试所述制品的性能等级是V‑0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.20 US 62/194,5031.一种阻燃制品，包括其中并入添加剂的聚烯烃基材，所述添加剂包括：有机磷化合物，包括膦酸酯、磷酸酯或其组合；以及增效剂，包括N-烷氧基受阻胺，其中当所述制品呈125mil注塑条形式时，根据UL-94垂直燃烧(VB)测试所述制品的性能等级是V-0。2.根据权利要求1所述的制品，其中所述聚烯烃基材包括选自由聚丙烯、聚乙烯及其共聚物或混合物组成的群组的聚合物。3.根据权利要求2所述的制品，其中所述聚烯烃具有并入其中的一种或多种额外聚合物，所述一种或多种额外聚合物包括聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、环氧树脂、聚氨酯或其共聚物或混合物。4.根据权利要求1所述的制品，其中所述有机磷化合物是具有下式的膦酸酯：其中R1和R2独立地选自由以下组成的群组：烷基，任选地被取代的烷基，苯甲基，任选地被取代的苯甲基，苯基，任选地被取代的苯基，萘基和任选地被取代的萘基。5.根据权利要求4所述的制品，其中R1和R2都是甲基。6.根据权利要求1所述的制品，其中所述有机磷化合物是具有下式的磷酸酯：7.根据权利要求1所述的制品，其中所述有机磷化合物是具有下式的膦酸酯：8.根据权利要求1所述的制品，其中所述有机磷化合物是具有下式的膦酸酯：9.根据权利要求1所述的制品，其中所述有机磷化合物是具有下式的磷酸酯：其中n是1到7的整数。10.根据权利要求1所述的制品，其中所述有机磷化合物是具有下式的磷酸酯：其中n是1或2。11.根据权利要求1所述的制品，其中所述有机磷化合物是具有下式的磷酸酯：其中X是二价亚芳基，并且n是1或2。12.根据权利要求1所述的制品，其中所述有机磷化合物是具有下式的磷酸酯：13.根据权利要求1所述的制品，其中所述有机磷化合物以约1wt％到约10wt％的量存在。14.根据权利要求1所述的制品，其中所述N-烷氧基受阻胺是N-环己氧基受阻胺、N-丙氧基受阻胺、N-甲氧基受阻胺或N-(2-甲基-2-羟基丙氧基)受阻胺。15.根据权利要求1所述的制品，其中所述N-烷氧基受阻胺具有下式：其中X具有下式：其中Y是-(CH2)6-，其中至少一个R包括烷氧基，并且其中n是1到5的整数。16.根据权利要求15所述的制品，其中每个R是-OC3H7。17.根据权利要求1所述的制品，其中所述N-烷氧基受阻胺具有下式：其中R具有下式：18.根据权利要求1所述的制品，其中所述N-烷氧基受阻胺具有下式：19.根据权利要求1所述的制品，其中所述N-烷氧基受阻胺含有下式的结构部分：20.根据权利要求1所述的制品，其中所述N-烷氧基受阻胺以约0.1wt％到约3wt％的量存在。21.根据权利要求1所述的制品，其中所述添加剂另外包括：抗氧化剂；以及除酸剂。22.根据权利要求21所述的制品，其中所述抗氧化剂包括：第一化合物，具有下式：以及第二化合物，具有下式：23.根据权利要求22所述的制品，其中所述第一化合物和所述第二化合物以约0.01wt％到约0.2wt％的量同时存在。24.根据权利要求21所述的制品，其中所述除酸剂是硬脂酸锌。25.根据权利要求24所述的制品，其中所述硬脂酸锌以约0.1wt％到约2wt％的量存在。26.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品是选自由以下组成的群组的建筑材料：遮板、屋顶叠瓦、建筑饰板、拱腹板、屋顶盖板、地砖、板材地板、衬板、门、门框、窗框和壁板。27.根据权利要求26所述的制品，其中所述建筑材料根据注塑成型或挤压工艺制造。28.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品的最小外形尺寸大于1mm。29.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品的最小外形尺寸大于1.5mm。30.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品的最小外形尺寸大于3mm。31.一种阻燃制品，包括其中并入添加剂的聚烯烃基材，所述添加剂包括：有机磷化合物，包括膦酸酯、磷酸酯或其组合；以及增效剂，包括N-烷氧基受阻胺，其中所述制品是建筑材料。32.根据权利要求31所述的制品，其中所述建筑材料选自由以下组成的群组：遮板、屋顶叠瓦、建筑饰板、拱腹板、屋顶盖板、地砖、板材地板、衬板、门、门框、窗框和壁板。33.根据权利要求31所述的制品，其中所述建筑材料根据注塑成型或挤压工艺制造。34.根据权利要求31所述的制品，其中所述制品的最小外形尺寸大于1mm。35.根据权利要求31所述的制品，其中所述制品的最小外形尺寸大于1.5mm。36.根据权利要求31所述的制品，其中所述制品的最小外形尺寸大于3mm。37.根据权利要求31所述的制品，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·安德鲁斯，T·F·汤普森，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE