包含环糊精的无卤阻燃热塑性弹性体组合物制造技术

无卤阻燃组合物包含热塑性弹性体，这些热塑性弹性体表现阻燃性并且根据可燃性等级UL 94 V是无滴落的。这些阻燃组合物包含a)一种或多种热塑性弹性体，以及b)阻燃混合物，该阻燃混合物包含：b1)至少一种包含次膦酸盐或二次膦酸盐或聚合物次膦酸盐或二次膦酸盐的聚合物的阻燃剂，b2)膦酸酯低聚物、聚合物或共聚物，或含磷的氨基组合物；以及b3)环糊精。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含环糊精的无卤阻燃热塑性弹性体组合物相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§365(c)要求2016年3月31日提交的美国临时申请号62/315,749的优先权，将该临时申请以其全文通过引用结合在此。
本专利技术涉及包含热塑性弹性体的无卤阻燃组合物的领域。
技术介绍
本说明书中引用了若干项专利和出版物以便更全面地描述本专利技术所涉及的技术发展水平。这些专利和出版物中的每一者的全部披露内容均通过引用结合在此。由许多热塑性树脂组合物提供的设计灵活性、它们相对轻的重量和耐腐蚀性使得它们成为用于许多用途的有吸引力的材料，包括在许多应用中代替金属组件，这些应用包括机动车辆和休闲车辆、家电、工具、电子器件、家具和玩具。然而，在建筑、家具、运输或电气/电子产业中，优选将热塑性树脂组合物制成阻燃的以促进产品安全性，防止火蔓延并且减少暴露于火时产品的毁坏。赋予热塑性树脂组合物阻燃性的常规实践涉及添加一种或多种阻燃剂或阻燃混合物，该阻燃混合物典型地包括作为阻燃剂的卤代有机化合物例如溴化聚苯乙烯以及作为阻燃剂的增效剂的锑化合物。不利地，卤代阻燃剂在热塑性树脂的加工温度下趋于分解或降解，并且释放的气体导致潜在的健康和环境影响。因此，已出现远离使用卤化阻燃剂的趋势。赋予热塑性树脂组合物阻燃性的另一种常规方法为添加红磷。国际专利申请公开号WO92/20731描述了一种组合物，该组合物包含弹性体、含有红磷的阻燃剂以及作为阻燃增效剂的聚磷酸铵。此外，细的红磷粉末均匀分散在树脂中的用途是已知的且经实践的。适得其反地，在处理细红磷粉末中着火和爆炸的危险是固有的。此外，在典型的燃烧温度下，在水蒸气存在下，红磷发生歧化形成含氧酸磷以及有毒气体磷化氢。为了避免使用卤化阻燃剂和红磷的危险，在一些热塑性树脂组合物中它们已经被次膦酸盐替换。更具体地，次膦酸盐(phosphinatesalt)是次膦酸的盐，并且也被称为次膦酸盐(phosphinate)。例如，德国专利号2,252,258和2,447,727披露了用作阻燃剂的次膦酸盐。美国专利号4,180,495披露了聚(次膦酸金属)盐在阻燃聚酯和聚酰胺中的用途。美国专利号6,255,371披露了阻燃组合物，该阻燃组合物包含：a)次膦酸盐、二次膦酸盐、或次膦酸盐与二次膦酸盐的聚合物；以及b)三聚氰胺的缩合产物、三聚氰胺与磷酸的反应产物、三聚氰胺的缩合产物与磷酸的反应产物或这些产物的混合物。美国专利号6,270,560披露了由次膦酸铝、氢氧化铝、膦酸铝和/或磷酸铝制成的、并且适合作为用于聚合物模制组合物的阻燃剂的盐混合物。美国专利号5,780,534和6,013,707披露了包含次膦酸或二次膦酸的钙盐或铝盐的阻燃聚酯组合物。使用无卤阻燃组合物的缺点在于，当暴露于火焰时，此类组合物可以排放高水平的烟，这可造成严重到足以需要疏散燃烧建筑物或燃烧物体周围区域的烟吸入危害。为了解决这个问题，美国专利号8,781,278披露了一种阻燃剂，该阻燃剂包含次磷酸盐、含磷的氨基组合物、以及沸石。虽然此阻燃组合物在减少烟排放方面是有效的，然而当其燃烧时会滴落。最近，阻燃材料的监管标准的严格性已经加强，以进一步增强火灾中人员和环境的安全性。例如，阻燃材料在燃烧时不应滴落，因为这种滴落可以立即将火焰传播到周围环境中。根据UL94V(在设备和家电中用作部件的塑料材料的可燃性试验标准)测量燃烧材料的滴落。该UL94V标准还提供了用于对塑料材料的点火特征进行评级的方法。因此，在某些应用中，希望阻燃聚合物组合物是阻燃剂，或者它们符合UL94标准的高度阻燃性，特别是V0等级与在将火焰向材料的任何施加过程中的无滴落行为结合。基于前述讨论，显而易见的是，对能够获得具有优异阻燃性和良好物理特性的制品的阻燃聚合物组合物存在需求。更显而易见的是，对具有与施加火焰期间的无滴落行为结合的UL-94可燃性等级(在0.8mm时为V0或V1、或在0.4mm时为V0或V1)的组合物存在需求。还对包含这些组合物的制品存在需求。
技术实现思路
因此，本文提供的是阻燃聚合物组合物，该组合物包含：a)一种或多种热塑性弹性体；以及b)阻燃混合物，该阻燃混合物包含：b1)至少一种包含选自由以下组成的组的材料的阻燃剂：式(I)的次膦酸盐；式(II)的二次膦酸盐；(I)的聚合物；(II)的聚合物；(I)和(II)的共聚物；以及这些次膦酸盐、二次膦酸盐、聚合物以及共聚物中的两种或更多种的混合物；其中，R1和R2独立地选自氢、直链或支链的C1-C6烷基基团、以及芳基基团；R3是直链或支链的C1-C10亚烷基基团、C6-C10亚芳基基团、烷基亚芳基基团或芳基亚烷基基团；M选自由以下组成的组：钙，镁，铝，锌以及钙、镁、铝、以及锌中的两种或更多种的混合物；m是2至3；n是1或3；并且x是1或2；b2)至少一种选自由以下组成的组的阻燃增效剂：膦酸酯低聚物、聚合物或共聚物；含磷的氨基组合物，选自由以下组成的组：磷酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺的衍生物以及磷酸三聚氰胺与其衍生物的混合物；以及氨与磷酸的反应产物、所述反应产物的聚磷酸盐、以及这些反应产物与其聚磷酸盐的混合物；以及b3)至少一种环糊精。在一个实施例中，该阻燃混合物的量基于阻燃聚合物组合物的总重量是从18重量％或约18重量％至50重量％或约50重量％，其中，b1)是以基于阻燃聚合物组合物的总重量大于或等于15重量％的量存在于该阻燃混合物中，并且b2)是以一定量存在于该阻燃混合物中，该量使得b2)的量小于b1)的量。优选地，热塑性聚酯弹性体是共聚醚酯弹性体。在优选的实施例中，阻燃增效剂b2)是焦磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、或聚磷酸铵、更优选地是焦磷酸三聚氰胺。在一个甚至更优选的实施例中，焦磷酸三聚氰胺的量基于阻燃聚合物组合物的总重量是大于或等于1重量％。任选地，阻燃增效剂b2)可以另外地包含以基于阻燃聚合物组合物的总重量为从0至8重量％的量的金属氢氧化物，例如三氢氧化铝或氢氧化镁。在另一个优选的实施例中，阻燃增效剂b2)是膦酸酯低聚物、聚合物或共聚物，优选地是膦酸酯聚合物或共聚物或膦酸酯聚合物与共聚物的组合。在一个更优选的实施例中，膦酸酯聚合物或共聚物、或膦酸酯聚合物与共聚物的组合的量基于阻燃聚合物组合物的总重量是大于或等于1重量％。在一个甚至更优选的实施例中，阻燃聚合物组合物包含从18重量％或约18重量％至50重量％或约50重量％、优选地从20重量％或约20重量％至40重量％或约40重量％的如上所述的阻燃混合物，其中，b1)是以从15重量％或约15重量％至25重量％或约25重量％的量存在于该阻燃混合物中，b2)是以从1重量％或约1重量％至15重量％或约15重量％的量存在于该阻燃混合物中，并且b3)是以从2重量％或约2重量％至20重量％或约20重量％、优选地从5重量％或约5重量％至10重量％或约10重量％的量存在于该阻燃混合物中，该百分比是基于该阻燃聚合物组合物的总重量。本文进一步提供了一种阻燃组合物，该组合物包含A)至少一种包含选自由以下组成的组的材料的阻燃剂：式(I)的次膦酸盐；式(II)的二次膦酸盐；(I)的聚合物；(II)的聚合物；(I)和(II)的共聚物；以及这些次膦酸盐、二次膦酸盐、聚合物以及共聚物中的两种或更多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃聚合物组合物，该阻燃聚合物组合物包含：a)一种或多种热塑性弹性体；以及b)阻燃混合物，该阻燃混合物包含：b1)至少一种包含选自由以下组成的组的材料的阻燃剂：式(I)的次膦酸盐；式(II)的二次膦酸盐；(I)的聚合物；(II)的聚合物；(I)和(II)的共聚物；以及这些次膦酸盐、二次膦酸盐、聚合物以及共聚物中的两种或更多种的混合物；

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 US 62/3157491.一种阻燃聚合物组合物，该阻燃聚合物组合物包含：a)一种或多种热塑性弹性体；以及b)阻燃混合物，该阻燃混合物包含：b1)至少一种包含选自由以下组成的组的材料的阻燃剂：式(I)的次膦酸盐；式(II)的二次膦酸盐；(I)的聚合物；(II)的聚合物；(I)和(II)的共聚物；以及这些次膦酸盐、二次膦酸盐、聚合物以及共聚物中的两种或更多种的混合物；其中，R1和R2独立地选自氢、直链或支链的C1-C6烷基基团、以及芳基基团；R3是直链或支链的C1-C10-亚烷基基团、C6-C10-亚芳基基团、烷基亚芳基基团或芳基亚烷基基团；M选自由以下组成的组：钙、镁、铝、锌及其混合物；m是2至3；n是1或3；并且x是1或2；b2)至少一种选自由以下组成的组的阻燃增效剂：膦酸酯低聚物、聚合物或共聚物；含磷的氨基组合物，其选自由以下组成的组：磷酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺的衍生物以及磷酸三聚氰胺与其衍生物的混合物；以及氨与磷酸的反应产物、所述反应产物的聚磷酸盐、以及这些反应产物与其聚磷酸盐的混合物；以及b3)至少一种环糊精。2.如权利要求1所述的阻燃聚合物组合物，该阻燃聚合物组合物包含基于该阻燃聚合物组合物的总重量从18重量％或约18重量％至50重量％或约50重量％的该阻燃混合物；并且其中b1)是以基于该阻燃聚合物组合物的总重量大于或等于15重量％的量存在于该阻燃混合物中，并且b2)是以一定量存在于该阻燃混合物中，使得b2)的量小于b1)的量。3.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚合物组合物，其中该至少一种阻燃剂b1)是次膦酸铝、二乙基次膦酸铝或二乙基次膦酸锌。4.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚合物组合物，其中该环糊精b3)是β-环糊精。5.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚合物组合物，其中环糊精b3)的量基于该阻燃组合物的总重量是大于或等于5重量％。6.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚合物组合物，其中b2)选自均聚物聚膦酸酯或焦磷酸三聚氰胺。7.根据权利要求6所述的阻燃聚合物组合物，其中均聚物聚膦酸酯或焦磷酸三聚氰胺的量基于该阻燃聚合物组合物的总重量是大于或等于1重量％。8.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚合物组合物，其中b2)是均聚物聚膦酸酯。9.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：E卡雷雅尼，A杜贝，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国,US