具有薄壁阻燃性质的聚碳酸酯组合物及因此的成形制品制造技术

本文中公开了包含如下的组合物：约26重量％至约89重量％的聚碳酸酯聚合物组分，约0.5重量％至约20重量％的基于磷腈的阻燃剂，约0.01重量％至约4重量％的硅酮添加剂，和约10重量％至约50重量％的填料组分，其中所有重量百分比均基于所述组合物的总重量计。所述组合物可表现出当根据ASTM D256在23℃和5英尺

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有薄壁阻燃性质的聚碳酸酯组合物及因此的成形制品


[0001]本公开内容涉及聚碳酸酯组合物、更具体地涉及具有薄壁阻燃性能的高模量聚碳酸酯组合物。

技术介绍

[0002]高模量延性聚合物材料通常是具有或不具有阻燃FR性能的经矿物填料或玻璃/碳纤维增强的聚碳酸酯(PC)。对于消费电子工业，不含卤素的阻燃剂和更薄/更轻的塑料零件是期望的。零件外观问题(part cosmetic issues)可能困扰某些高度填充的组合物。例如，玻璃纤维漂浮可能是一个问题，尤其是在高玻璃纤维(约40重量％至50重量％的GF)应用中。然而，作为原材料，高流动性延性PC树脂由于脂族碳共聚单体的存在而固有地具有比常规流动性PC更差的FR性能。因此，更难以开发具有良好表面和稳健FR性能的基于薄壁HFD PC的复合物。
[0003]为满足对PC/高流动性延性HFD PC复合材料的较薄FR要求，与常规玻璃填充的聚碳酸酯产品相比，所公开的组合物实现了稳健的薄壁(小于5mm)FR性能。

技术实现思路

[0004]本公开内容的方面涉及组合物，其包含约26重量％至约89.5重量％的聚碳酸酯聚合物组分；约0.5重量％至约20重量％的基于磷腈的阻燃剂；约0.01重量％至约4重量％的硅酮(有机硅，silicone)添加剂；和约10重量％至约50重量％的填料组分。所述组合物可表现出当根据ASTM D256在23℃和5英尺
‑
磅(6.78J)下在3.2毫米(mm)棒试样上测试时至少150焦耳/米J/m的缺口悬臂梁(Izod)冲击强度，当根据D638以5mm/min在I型棒试样上断裂测试时小于或等于2％的拉伸伸长率，并且对于根据UL 94(2019)的1.2mm的正常(normal)V0实现至少0.85的第一次通过的概率(首次通过概率)p(FTP)。
[0005]本公开内容的方面还涉及用于形成所公开的组合物的方法。
附图说明
[0006]纳入并构成本说明书一部分的附图说明了多个方面，并与描述一起用于解释本公开内容的原理。
[0007]图1显示了表4，其呈现了HFD
‑
PC配制物CE1至CE6和E7。
[0008]图2显示了表6，其呈现了HFD
‑
PC样品CE1至CE6和E7的机械和阻燃性能结果。
[0009]图3显示了表7，其呈现了配制物CE8至CE10以及E11和E12。
[0010]图4显示了表8，其呈现了样品CE8至CE10以及E11和E12的性质。
具体实施方式
[0011]通过参考本公开内容的如下详细描述和其中包括的实施例，可更容易地理解本公开内容。作为原材料，由于脂族碳共聚单体的存在，HFD PC树脂可能具有比非基于癸二酸的
PC更差的FR性能。因此，更难以开发具有良好表面外观和稳健FR性能的基于薄壁HFD PC的复合物。本公开内容提供与常规GF填充的聚碳酸酯产品相比实现了稳健的薄壁FR性能的高流动性延性PC组合物。
[0012]在多个方面，本公开内容涉及组合物，其包括：约26重量％至约89重量％的聚碳酸酯聚合物、约0.5重量％至约20重量％的基于磷腈的阻燃剂、约0.01重量％至约4重量％的硅氧烷组分和约10重量％至约50重量％的填料组分。在一些方面，组合物具有至少约30J/m的缺口悬臂梁冲击强度、至少约0.4瓦特/米开尔文(W/mK)的贯通面(through
‑
plane)热导率和/或至少约1.0W/mK的面内(in
‑
plane)热导率。
[0013]在公开和描述本专利技术的化合物、组合物、制品、系统、装置和/或方法之前，应理解，除非另有说明，否则它们不限于特定的合成方法，或者除非另有说明，否则不限于特定的试剂，因为这当然可以变化。还应理解，本文中使用的术语仅用于描述具体方面的目的且不旨在是限制性的。
[0014]本公开内容涵盖本公开内容的要素的各种组合，例如，来自从属于相同独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。
[0015]此外，应理解，除非另有明确说明，否则决不旨在将本文中所述的任何方法解释为要求以特定顺序进行其步骤。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤所要遵循的顺序或者在权利要求或说明书中没有另外具体说明步骤限于特定顺序的情况下，决不旨在在任何方面推断出顺序。这适用于任何可能的非明示的解释基础，包括：关于步骤或操作流程的排列的逻辑问题；从语法组织或标点符号衍生出的普通含义；以及说明书中描述的实施方案的数量或类型。
[0016]本文中提及的所有出版物均通过引用纳入本文中以公开和描述引用出版物所关于的方法和/或材料。
[0017]组合物
[0018]本公开内容的方面涉及包括如下的组合物：
[0019]a.约20重量％至约89重量％的聚碳酸酯聚合物；
[0020]b.约0.5重量％至约20重量％的基于磷腈的阻燃剂；
[0021]c.约0.01重量％至约4重量％的硅氧烷组分；和
[0022]d.约10重量％至约50重量％的填料组分。
[0023]在某些方面，当根据ASTM D256在23℃和5英尺
‑
磅下在3.2mm棒试样上测试时，所述组合物可表现出至少150J/m的缺口悬臂梁冲击强度。当根据D638以5mm/min在I型棒试样上断裂测试时，所述组合物可表现出小于或等于2％的拉伸伸长率。所述组合物对于根据UL 94(2019)的1.2mm的正常V0可实现至少0.85的p(FTP)。
[0024]聚碳酸酯聚合物组分
[0025]在一些方面，组合物包括聚碳酸酯聚合物。如本文中使用的，“聚碳酸酯”是指包含一种或多种二羟基化合物例如二羟基芳族化合物的残基(通过碳酸酯键连接)的低聚物或聚合物；它还涵盖均聚碳酸酯、共聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。关于聚合物的成分使用的术语“残基”和“结构单元”贯穿说明书是同义的。
[0026]在某些方面，聚碳酸酯聚合物包括双酚
‑
A聚碳酸酯、高分子量(Mw)高流动性/延性(HFD)聚碳酸酯、低Mw HFD聚碳酸酯或其组合。
[0027]如本文中使用的，可为可互换使用的术语“BisA”、“BPA”或“双酚A”是指具有由下式表示的结构的化合物：
[0028][0029]BisA也可通过名称4,4
’‑
(丙烷
‑
2,2
‑
二基)二苯酚、p,p
’‑
异丙叉基双酚或2,2
‑
双(4
‑
羟苯基)丙烷而被提及。BisA具有CAS#80
‑
05
‑
7。
[0030]在一些方面，高流动性/延性聚碳酸酯是如下聚碳酸酯：其提供非常高的流动性(例如，比常规聚碳酸酯大约40％)，同时对于流动性而言保持常规聚碳酸酯中典型的韧性和延性。适合用于本公开内容的方面的示例性高流动性/延性聚碳酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.组合物，其包含：a.26重量％至89重量％的聚碳酸酯聚合物组分；b.0.5重量％至20重量％的基于磷腈的阻燃剂；c.0.01重量％至4重量％的硅氧烷组分；和d.10重量％至50重量％的填料组分，其中当根据ASTM D256在23℃和5英尺
‑
磅下在3.2mm棒试样上测试时，所述组合物表现出至少150J/m的缺口悬臂梁冲击强度，其中当根据D638以5mm/min在I型棒试样上断裂测试时，所述组合物表现出小于或等于2％的拉伸伸长率，其中所述组合物对于根据UL 94(2019)的1.2mm的正常V0实现至少0.85的第一次通过的概率p(FTP)，并且其中所有重量百分比均基于所述组合物的总重量计。2.权利要求1所述的组合物，其中包含所述组合物的模塑零件通过目视检查表现出比不存在所述硅氧烷组分的对比参考组合物更小的表面外观变化。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的组合物，其中所述基于磷腈的阻燃剂包含苯氧基磷腈。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的组合物，其中所述聚碳酸酯聚合物组分包含包括衍生自双酚
‑
A的重复单元和衍生自癸二酸的重复单元的聚碳酸酯共聚物、双酚
‑
A聚碳酸酯均聚物、聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物或其组合。5.根据权利要求1至4任一项所述的组合物，其中所述聚碳酸酯聚合物组分包含聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物。6.根据权利要求1至4任一项所述的组合物，其中所述聚碳酸酯聚合物组分包含以基于所述组合物的总重量计5重量％至30重量％的量存在的聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物。7.根据权利要求1至6任一项所述的组合物，其中所述填料组分包含玻璃纤维、玻璃球或其组合。8.根据权利要求1至6任一项所述的组合物，其中所述填料组分包含玻璃纤维。9.根据权利要求1
‑
8任一项所述的组合物，其中所述硅氧烷组分包含至少一种低聚物型硅氧烷添加剂。10.根据权利要求1
‑
8任一项所述的组合物，其中所述硅氧烷组分包含至少一种MQ硅酮树脂。11.根据权利要求1
‑
8任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建民，汪剑，郑芸，
申请(专利权)人：高新特殊工程塑料全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：