增效的阻燃剂组合物及其在聚合物复合材料中的用途制造技术

公开了阻燃剂组合物，所述阻燃剂组合物包含无机阻燃剂例如三水合铝或氢氧化镁，以及阻燃剂增效剂，阻燃剂增效剂包含水滑石:粘土的重量比在从1:1至100:1的范围内的水滑石和粘土。这些阻燃剂组合物可以被用于产生具有阻燃性质、机械性质和流变学性质的独特的平衡的聚合物制剂。

Synergistic flame retardant compositions and their applications in Polymer Composites

A flame retardant composition comprising inorganic flame retardants such as aluminium trihydrate or magnesium hydroxide, and flame retardant synergists comprising hydrotalcite: hydrotalcite and clay with a weight ratio of 1:1 to 100:1 is disclosed. These flame retardant compositions can be used to produce uniquely balanced polymer formulations with flame retardant, mechanical and rheological properties.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增效的阻燃剂组合物及其在聚合物复合材料中的用途相关申请的引用本申请要求于2016年10月18日提交的美国临时申请序列第62/409,409号的权益，其公开内容通过引用以其整体并入本文。专利技术背景本专利技术总体上涉及阻燃剂组合物，所述阻燃剂组合物包含无机阻燃剂和包含水滑石和粘土的阻燃剂增效剂(flameretardantsynergist)。这些阻燃剂组合物可以被用于聚合物制剂中以产生具有机械性质、流变学性质和阻燃性质的独特的组合的产品。专利技术概述提供本概述来以简化形式介绍概念的选择，概念在下文在详述中被进一步描述。本概述不意图确定要求保护的主题的所需的或必要的特征。本概述也不意图用于限制要求保护的主题的范围。根据本专利技术的方面的阻燃剂组合物可以包含从约75wt.％至约99.5wt.％的无机阻燃剂，所述无机阻燃剂包括三水合铝和/或氢氧化镁；以及从约0.5wt.％至约25wt.％的阻燃剂增效剂。阻燃剂增效剂可以包含水滑石：粘土的重量比在从约1:1至约100:1的范围内的水滑石和粘土。本文还提供了聚合物组合物，并且这样的组合物可以包含聚合物和本文公开的任何阻燃剂组合物。通常，聚合物：阻燃剂组合物的重量比在从约50:50至约25:75的范围内。这些聚合物组合物可以具有优良的机械性质、流变学性质和阻燃性质的出于意料的组合。前述概述和以下详述两者均提供实施例且仅是解释性的。因此，前述概述和以下详述不应当被认为是限制性的。此外，可以提供除了本文陈述的那些特征或变型之外的特征或变型。例如，某些方面可以涉及详述中描述的各种特征组合和子组合。附图简述图1提供实施例1的阻燃剂聚合物组合物的热释放速率(heatreleaserate)(HRR)曲线的图。图2提供实施例2的阻燃剂聚合物组合物的热释放速率(HRR)曲线的图。图3提供实施例3的阻燃剂聚合物组合物的热释放速率(HRR)曲线的图。图4图示包含MDH的某些阻燃剂聚合物组合物的炭性能(charperformance)。图5提供实施例4的阻燃剂聚合物组合物的热释放速率(HRR)曲线的图。图6提供实施例5的阻燃剂聚合物组合物的热释放速率(HRR)曲线的图。图7提供实施例6的阻燃剂聚合物组合物的热释放速率(HRR)曲线的图。图8提供包含ATH和不同比率的HTC：粘土的聚合物组合物的断裂伸长率(elongationatbreak)的条形图。图9提供包含ATH和不同比率的HTC：粘土的聚合物组合物的水吸收(wateruptake)的条形图。图10图示包含ATH的某些阻燃剂聚合物组合物的炭性能。定义为了更清楚地定义本文使用的术语，提供以下定义。除非另外指示，否则以下定义适用于本公开内容。如果术语在本公开内容中被使用但没有在本文中具体地定义，则可以应用来自IUPACCompendiumofChemicalTerminology第2版(1997)的定义，只要该定义不与本文应用的任何其他公开内容或定义相冲突、或不致使应用该定义的任何权利要求不确定或不可行(non-enabled)。在由通过引用并入本文的任何文件提供的任何定义或用法与本文提供的定义或用法相冲突时，以本文提供的定义或用法为准。在本文中，描述主题的特征，使得在特定的方面中，可以设想不同特征的组合。对于本文公开的每个和每一个方面以及每个和每一个特征，不有害地影响本文描述的设计、组合物、工艺或方法的所有组合被预期，并且在具有或不具有特定组合的明确描述的情况下可以互换。因此，除非另外明确地陈述，否则本文公开的任何方面或特征可以被组合以描述与本公开内容一致的本专利技术的设计、组合物、工艺或方法。当本文以“包含”各种组分或步骤的术语来描述组合物和方法时，除非另外陈述，否则所述组合物和方法还可以“基本上由该各种组分或步骤组成”或“由该各种组分或步骤组成”。例如，与本专利技术的方面一致的聚合物组合物可以包含以下；可选择地，可以基本上由以下组成；或可选择地，可以由以下组成：(1)聚合物和(2)阻燃剂组合物。除非另外指定，否则术语“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”意图包括复数替代选择，例如，至少一个。通常，使用ChemicalandEngineeringNews，63(5)，27，1985中公布的元素周期表版本中指示的编号方案来指示元素的族。在某些情况下，元素的族可以使用指派给该族的常用名来指示；例如，用于第1族元素的碱金属，用于第2族元素的碱土金属等等。术语“接触”在本文被用于指的是可以被共混、混合、浆化、溶解、反应、处理、复合(compound)、或另外以某些其他方式或通过任何合适的方法被接触或组合的材料或组分。除非另外指定，否则材料或组分可以以任何顺序、以任何方式接触在一起且持续任何时间长度。虽然在本专利技术的实践或测试中可以使用与本文描述的那些类似或等效的任何方法和材料，但本文描述了典型的方法和材料。本文提及的所有的出版物和专利为了描述和公开的目的通过引用并入本文，例如出版物和专利中描述的构造和方法学可以与当前描述的专利技术结合使用。在本专利技术中公开了若干类型的范围。当公开或要求保护任何类型的范围时，意图是单独地公开或要求保护这样的范围可以合理地涵盖的每个可能的数，包括范围的端点以及范围中涵盖的任何子范围和子范围的组合。作为代表性的实例，在本专利技术的各个方面中，无机阻燃剂的d50粒度可以在某些范围内。对于d50粒度可以在从约0.5μm至约10μm的范围内的公开内容，意图陈述d50可以是在该范围内的任何粒度并且例如可以等于约0.5μm、约1μm、约2μm、约3μm、约4μm、约5μm、约6μm、约7μm、约8μm、约9μm或约10μm。另外，d50粒度可以在从约0.5μm至约10μm的任何范围内(例如从约1μm至约10μm)，并且这还包括在约0.5μm和约10μm之间的范围的任何组合(例如d50粒度可以在从约1μm至约3μm或从约6μm至约8μm的范围内)。同样地，本文公开的所有其他范围应当以与此实例类似的方式被解释。术语“约”意指量(amount)、尺寸、制剂、参数、以及其他量(quantity)和特性不是精确的且不需要是精确的，但可以是如所期望的近似的和/或较大或较小的，反映了公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。通常，量(amount)、尺寸、制剂、参数或其他量(quantity)或特性是“约”或“近似的”，无论是否明确地这样陈述。术语“约”还涵盖由于由特定的初始混合物产生的组合物的不同的平衡条件而不同的量。无论是否被术语“约”修饰，权利要求书都包括所述量的等效物。术语“约”可以意指在报告的数值的10％内，优选地在报告的数值的5％内。专利技术详述本文公开了阻燃剂组合物，阻燃剂组合物包含无机阻燃剂(三水合铝和/或氢氧化镁)和阻燃剂增效剂(水滑石：粘土的重量比在从约1:1至约100:1的范围内的水滑石和粘土)；以及包含阻燃剂组合物的聚合物组合物和制造的物品。水滑石(HTC)或粘土可以被用于改进包含三水合铝和/或氢氧化镁的聚合物组合物的阻燃性质，但对聚合物组合物的其他性质有害。出乎意料地，据发现HTC与粘土的特定组合导致经由单独地使用HTC或单独地使用粘土不能实现的总的聚合物性质组合。总之，本文公开的聚合物组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃剂组合物，包含：(i)从约75wt.％至约99.5wt.％的无机阻燃剂，所述无机阻燃剂包括三水合铝和/或氢氧化镁；和(ii)从约0.5wt.％至约25wt.％的阻燃剂增效剂，所述阻燃剂增效剂包含：(a)水滑石；和(b)粘土；其中，水滑石：粘土的重量比在从约1:1至约100:1的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.18 US 62/409,4091.一种阻燃剂组合物，包含：(i)从约75wt.％至约99.5wt.％的无机阻燃剂，所述无机阻燃剂包括三水合铝和/或氢氧化镁；和(ii)从约0.5wt.％至约25wt.％的阻燃剂增效剂，所述阻燃剂增效剂包含：(a)水滑石；和(b)粘土；其中，水滑石：粘土的重量比在从约1:1至约100:1的范围内。2.如权利要求1所述的阻燃剂组合物，其中所述组合物包含基于所述无机阻燃剂和所述阻燃剂增效剂的总重量的从约82wt％至约95wt％的所述无机阻燃剂。3.如权利要求1或2所述的阻燃剂组合物，其中所述无机阻燃剂包括表面处理。4.如权利要求1-3中任一项所述的阻燃剂组合物，其中所述无机阻燃剂包括三水合铝。5.如权利要求1-3中任一项所述的阻燃剂组合物，其中所述无机阻燃剂包括氢氧化镁。6.如权利要求1-5中任一项所述的阻燃剂组合物，其中所述组合物包含基于所述无机阻燃剂和所述阻燃剂增效剂的总重量的从约5wt％至约15wt％的所述阻燃剂增效剂。7.如权利要求1-6中任一项所述的阻燃剂组合物，其中水滑石：粘土的重量比在从约1:1至约20:1的范围内。8.如权利要求1-7中任一项所述的阻燃剂组合物，其中水滑石：粘土的重量比在从约2:1至约25:1的范围内。9.如权利要求1-8中任一项所述的阻燃剂组合物，其中所述水滑石包括Mg/Al水滑石、Zn/Al水滑石、Mg/Zn/Al水滑石、或其有机改性的衍生物，或其任何组合。10.如权利要求1-9中任一项所述的阻燃剂组合物，其中所述粘土包括膨润土、蒙脱石、水辉石、海泡石、或其改性的衍生物，或其任何组合。11.一种聚合物组合物，包含：(a)聚合物；和(b)权利要求1-10中任一项所述的阻燃剂组合物。12.如权利要求11所述的聚合物组合物，其中所述聚合物包括热塑性聚合物。13.如权利要求11...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴沙尔·迪亚尔贝克利，马基恩·雅克布斯·马里纳斯·米斯，托马斯·奥拉夫·迪特马尔，
申请(专利权)人：马丁斯韦克有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE