玻璃纤维填充的阻燃性聚丙烯组合物制造技术

本发明专利技术涉及玻璃纤维填充的阻燃性聚丙烯组合物，其包含：(A)基于聚丙烯的聚合物，(B)总组合物的15至40重量％的量的第一阻燃剂，其中所述第一阻燃剂为包含聚磷酸铵和至少一种选自以下的磷酸酯/盐的颗粒的形式：磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、磷酸哌嗪、聚磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪、单磷酸2‑甲基哌嗪、磷酸三甲酚酯、磷酸烷基酯、磷酸卤代烷基酯、焦磷酸四苯酯、聚(2‑羟基丙烯螺环季戊四醇双磷酸酯)，和聚(2,2‑二甲基丙烯螺环季戊四醇双膦酸酯)，和(C)总组合物的0.1至15重量％的量的第二阻燃剂，其中所述第二阻燃剂包含芳族磷酸酯，和(D)总组合物的5至40重量％的量的玻璃纤维。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃纤维填充的阻燃性聚丙烯组合物本专利技术涉及包含基于丙烯的聚合物和玻璃纤维的玻璃纤维填充的阻燃性组合物，获得这样的组合物的方法，这样的组合物的用途和包含这样的组合物的制品。通常将玻璃纤维填充的聚丙烯组合物用于汽车应用中。为了用于这些应用中，要求高阻燃性。在许多情况下，要求满足UL94标准。为了改进聚丙烯(PP)的阻燃性能，通常将阻燃剂(FR)添加至PP。一组目前使用的阻燃剂为溴化的阻燃剂。已经表明在一些目前使用的溴代的阻燃剂燃烧期间可以形成高度毒性的溴化的二苯并二噁英和二苯并呋喃。因此，越来越多的应用需要无溴的FR溶液。现在广泛使用膨胀型阻燃剂(IFR)。EP3255095公开了阻燃性聚烯烃树脂组合物，其包含聚丙烯、焦磷酸三聚氰胺、焦磷酸哌嗪、玻璃纤维和氧化锌。EP3202841公开了阻燃性聚丙烯树脂组合物，其包含聚丙烯树脂、玻璃纤维、含磷阻燃剂(来自Adeka的FP2200)、抗氧化剂、中和剂和表面活性剂。WO2018/019762A1公开了阻燃性聚丙烯组合物，其包含(A)基于聚丙烯的聚合物，(B)总组合物的15至40重量％的量的第一阻燃剂，其中所述第一阻燃剂为包含聚磷酸铵和选自以下的至少一种磷酸酯/盐的颗粒形式：磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、磷酸哌嗪、聚磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪、单磷酸2-甲基哌嗪、磷酸三甲酚酯、磷酸烷基酯、磷酸卤代烷基酯、焦磷酸四苯酯、聚(2-羟基亚丙基螺环季戊四醇双磷酸酯)，和聚(2,2-二甲基亚丙基螺环季戊四醇双膦酸酯)，和(C)总组合物的0.1至15重量％的量的第二阻燃剂，其中所述第二阻燃剂包括芳族磷酸酯。本领域仍然需要具有良好的阻燃性质和机械性质的阻燃的玻璃纤维填充的丙烯组合物。另外，期望的是，阻燃的玻璃纤维填充的丙烯组合物具有良好的流动，同时具有良好的阻燃性质和机械性质。本专利技术的目的在于提供玻璃纤维填充的阻燃性丙烯组合物，其中满足了上述和/或其它需要。因此，本专利技术提供了玻璃纤维填充的阻燃性聚丙烯组合物，其包含(A)基于聚丙烯的聚合物，(B)总组合物的15至40重量％的量的第一阻燃剂，其中所述第一阻燃剂为包含聚磷酸铵和选自以下的至少一种磷酸酯/盐的颗粒形式：磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、磷酸哌嗪、聚磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪、单磷酸2-甲基哌嗪、磷酸三甲酚酯、磷酸烷基酯、磷酸卤代烷基酯、焦磷酸四苯酯、聚(2-羟基亚丙基螺环季戊四醇双磷酸酯)，和聚(2,2-二甲基亚丙基螺环季戊四醇双膦酸酯)，和(C)总组合物的0.1至15重量％的量的第二阻燃剂，其中所述第二阻燃剂包括芳族磷酸酯，和(D)总组合物的5至40重量％的量的玻璃纤维。存在于根据本专利技术的聚丙烯组合物中的阻燃剂由第一阻燃剂和第二阻燃剂组成。现已出人意料地发现，将阻燃剂的特定组合用于玻璃纤维填充的丙烯组合物中导致特别良好的阻燃性和良好的机械性质，且同时该组合物具有良好的流动。出人意料地，玻璃纤维的存在导致更少量的为了获得良好的阻燃性所需要的阻燃剂。(A)基于聚丙烯的聚合物优选地，相对于总组合物，(A)的量为50至90重量％，例如55至85重量％或60至80重量％。均聚物和非异相共聚物基于聚丙烯的聚合物可以包含或可以为丙烯均聚物或丙烯共聚物，其包括无规共聚物和(多)嵌段共聚物。共聚物优选为无规共聚物。共聚物可以由至少70重量％的丙烯单体单元和至多30重量％的乙烯和/或α-烯烃单体单元组成，基于共聚物的总重量计。优选地，α-烯烃选自具有4-10个碳原子的α-烯烃，例如1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯或1-辛烯。丙烯共聚物优选为丙烯-乙烯共聚物。丙烯共聚物中的乙烯和/或α-烯烃单体单元的量优选为1-15重量％，更优选1-10重量％，更优选1-6重量％，更优选1-4重量％，基于丙烯共聚物的总重量计。当基于聚丙烯的聚合物包含丙烯α-烯烃共聚物时，丙烯共聚物优选为丙烯-乙烯无规共聚物，其中乙烯单体单元的量为1-15重量％，更优选1-10重量％，更优选1-6重量％，更优选1-4重量％，基于丙烯共聚物的总重量计。一些优选的丙烯均聚物或丙烯共聚物的MFI可以例如为至少10dg/min，至少20dg/min，至少30dg/min或至少40dg/min和/或至多100dg/min，至多80dg/min，至多60dg/min或至多50dg/min，根据ISO1133-1:2011(2.16kg/230℃)测量。异相丙烯共聚物基于聚丙烯的聚合物可以包含或可以为异相丙烯共聚物。异相丙烯共聚物也被称为抗冲丙烯共聚物或丙烯嵌段共聚物，由于它们有吸引力的机械性质如在宽的温度范围内的冲击强度和它们的低成本的组合而是聚合物的重要类别。这些共聚物具有从消费品行业(例如包装和家庭用品)、汽车工业到电学应用的广泛应用。通常在一个或更多个反应器中通过在催化剂存在下聚合丙烯并且随后聚合丙烯-α-烯烃混合物而制备异相丙烯共聚物。所产生的聚合材料为异相的，但是具体的形态通常取决于所使用的制备方法和单体比例。可以用于本专利技术中的异相丙烯共聚物可以使用本领域技术人员已知的任意常规技术来产生，例如多阶段过程聚合，如本体聚合、气相聚合、淤浆聚合、溶液聚合或其任意组合。可以使用任意常规的催化剂体系，例如齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)或茂金属。这样的技术和催化剂描述于例如WO06/010414；ServanderVen的PolypropyleneandotherPolyolefins，StudiesinPolymerScience7,Elsevier1990；WO06/010414，US4399054和US4472524中。优选地，使用齐格勒-纳塔催化剂制得异相丙烯共聚物。可以通过包括以下的方法制备异相丙烯共聚物-使丙烯和任选的乙烯和/或α-烯烃在催化剂体系存在下聚合，以获得基于丙烯的基体，和-随后使乙烯和α-烯烃在基于丙烯的基体中在催化剂体系存在下聚合，以获得经分散的乙烯-α烯烃共聚物。这些步骤优选在不同的反应器中进行。用于第一步骤和第二步骤的催化剂体系可以不同或相同。本专利技术的组合物的异相丙烯共聚物由基于丙烯的基体和经分散的乙烯-α-烯烃共聚物组成。基于丙烯的基体典型地形成异相丙烯共聚物中的连续相。基于丙烯的基体和经分散的乙烯-α-烯烃共聚物的量可以通过13C-NMR测定，如本领域公知那样。基于丙烯的聚合物可以为一种类型的异相丙烯共聚物或不同类型的异相丙烯共聚物的混合物，例如第一类型的异相丙烯共聚物和第二类型的异相丙烯共聚物以任意重量比，例如1:99-99:1或50:50的混合物。异相丙烯共聚物由以下组成(a)基于丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.玻璃纤维填充的阻燃性聚丙烯组合物，其包含/n(A)基于丙烯的聚合物，/n(B)总组合物的15至40重量％的量的第一阻燃剂，其中所述第一阻燃剂为包含聚磷酸铵和至少一种选自以下的磷酸酯/盐的颗粒的形式/n磷酸三聚氰胺、/n聚磷酸三聚氰胺、/n焦磷酸三聚氰胺、/n磷酸哌嗪、/n聚磷酸哌嗪、/n焦磷酸哌嗪、/n单磷酸2-甲基哌嗪、/n磷酸三甲酚酯、/n磷酸烷基酯、/n磷酸卤代烷基酯、/n焦磷酸四苯酯、/n聚(2-羟基丙烯螺环季戊四醇双磷酸酯)，和/n聚(2,2-二甲基丙烯螺环季戊四醇双膦酸酯)，和/n(C)总组合物的0.1至15重量％的量的第二阻燃剂，其中所述第二阻燃剂包含芳族磷酸酯，和/n(D)总组合物的5至40重量％的量的玻璃纤维。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180925 EP 18196581.51.玻璃纤维填充的阻燃性聚丙烯组合物，其包含
(A)基于丙烯的聚合物，
(B)总组合物的15至40重量％的量的第一阻燃剂，其中所述第一阻燃剂为包含聚磷酸铵和至少一种选自以下的磷酸酯/盐的颗粒的形式
磷酸三聚氰胺、
聚磷酸三聚氰胺、
焦磷酸三聚氰胺、
磷酸哌嗪、
聚磷酸哌嗪、
焦磷酸哌嗪、
单磷酸2-甲基哌嗪、
磷酸三甲酚酯、
磷酸烷基酯、
磷酸卤代烷基酯、
焦磷酸四苯酯、
聚(2-羟基丙烯螺环季戊四醇双磷酸酯)，和
聚(2,2-二甲基丙烯螺环季戊四醇双膦酸酯)，和
(C)总组合物的0.1至15重量％的量的第二阻燃剂，其中所述第二阻燃剂包含芳族磷酸酯，和
(D)总组合物的5至40重量％的量的玻璃纤维。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基于聚丙烯的聚合物包含丙烯均聚物或由至少70重量％的丙烯和至多30重量％的α-烯烃组成的丙烯-α-烯烃共聚物，基于所述共聚物的总重量计，其中所述α-烯烃选自具有2或4-10个碳原子的α-烯烃。


3.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述基于聚丙烯的聚合物包含由以下组成的异相丙烯共聚物
(a)基于丙烯的基体，
其中所述基于丙烯的基体由丙烯均聚物和/或丙烯共聚物组成，所述丙烯共聚物由至少70重量％的丙烯单体单元和至多30重量％的乙烯和/或α-烯烃单体单元组成，基于所述基于丙烯的基体的总重量计，和
其中所述基于丙烯的基体以60至95重量％的量存在，基于总的异相丙烯共聚物计，和
(b)经分散的乙烯-α-烯烃共聚物，
其中所述经分散的乙烯-α-烯烃共聚物以40至5重量％的量存在，基于总的异相丙烯共聚物计，和
其中，所述异相丙烯共聚物中的基于丙烯的基体的总量和经分散的乙烯-α-烯烃共聚物的总量之和为100重量％，
优选地，所述基体的丙烯共聚物由丙烯单体单元和乙烯和/或α-烯烃单体单元组成，其中所述α-烯烃选自具有2或4-10个碳原子的α-烯烃，和
优选地，所述经分散的乙烯-α-烯烃共聚物由乙烯和选自具有3至8个碳原子的α-烯烃的α-烯烃组成。


4.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述第一阻燃剂具有至少8微米的正态粒度分布(D50)，如通过能够得自Malvern的Mastersizer2000测定。


5.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述第一阻燃剂中的磷酸酯/盐的量为40-75重量％，如在用硝酸处理之后使用ICP...

【专利技术属性】
技术研发人员：温亮，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL