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低分子量溴化聚合物及其在热塑性制剂中的用途制造技术

技术编号:4615610 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及包含低分子量溴化的阴离子的链转移乙烯基芳族聚合物(下文中的“ACTVAP”)的阻燃剂组合物。该组合物能够提供高的溴含量,而仍显示低的热不稳定的溴含量。该组合物具有玻璃化转变温度Tg,其预示在基于HIPS和ABS的制剂基质中可接受的熔体流动和热变形温度(HDT)。该组合物是用于热塑性制剂例如聚苯乙烯和ABS制剂的合适的阻燃剂候选物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含溴化的阴离子的链转移乙烯基芳族聚合物(下文中溴化的"ACTVAP")的阻燃剂组合物。该組合物能够提供高的溴含量,而仍 显示低的热不稳定的溴含量。该组合物具有玻璃化转变温度Tg,其预示在 基于耐沖击聚苯乙烯(HIPS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的制剂中 可接受的熔体流动。由这样的制剂制成的制品具有良好的热变形温度。所 述组合物是用于热塑性制剂例如HIPS和ABS制剂的合适的阻燃剂候选 物。 背景溴化聚苯乙烯(苯乙烯聚合物)的组合物已长期用作热塑性制剂中的 阻燃剂。溴化聚苯乙烯可通过聚苯乙烯的溴化而制备,聚苯乙烯得自苯乙 烯单体的自由基或阴离子聚合,见例如,共同拥有的美国专利第5,677,390、 5,686,538、 5,767,203、 5,852,131 、 5,852,132、 5,916,978、 6,113,381、 6,207,765、 6,232,393、 6,232,408、 6,235,831、 6,235,844、 6,326,439和6,521,714号。虽然前述组合物已经和正在经历相当大的商业成功,但技术人员总是 在4笨索显示商业前景的下一代产品。 专利技术概述本专利技术涉及包含溴化的阴离子的链转移乙烯基芳族聚合物(ACTVAP) 的阻燃剂组合物,其中所述组合物(i)包含至少约72wt。/。溴;并且(ii) 包含少于约1,000 ppm (重量/重量)热不稳定的Br, \^%和ppm值是基于 组合物的总重量。在本专利技术范围内的是这样的组合物,其中溴化的 ACTVAP是溴化的阴离子的链转移苯乙烯聚合物(ACTSP )。如本文使用的ACTVAP和ACTSP是首字母缩写词,第一种情况为乙 烯基芳族聚合物,而第二种情况为苯乙烯聚合物,它们以阴离子形式得到 并且具有其各自的链长分布,所述链长分布由链转移机制确定。随后将这些聚合物溴化以得到本专利技术的阻燃剂组合物。链转移剂优选曱苯。链转移机制的使用允许使用催化量的常规烷基锂聚合引发剂。烷基锂 引发剂也在常规的苯乙烯聚合中广泛使用。然而,其中,聚合物生长不是 由链转移确定的,而是由锂端基的捽灭确定的,从而需要使用化学计量(而 不是催化量)的烷基锂以获得所期望的聚合链长。因此,使用链转移机制 来确定链长的聚合物享有相当大的成本优势,该成本优势有利于本专利技术组 合物的成本优势。本专利技术的阻燃剂组合物显示(除了别的以外)玻璃化转变温度,即Tg,和由这样的制剂制成的才莫塑制品将具有可接受的热变形温度(HDT)。与高的溴含量和低的热不稳定的溴含量结合的有利的Tg结合提供了本专利技术特别优选的阻燃剂组合物。较高的溴含量是指本专利技术的阻燃剂组合物比相同重量的具有较低溴含量的组合物能够将更多的溴递送至HIPS或ABS制剂,并因此将更大的阻燃性递送至迈PS或ABS制剂。该性质为最终热塑性制品的生产者提供了节省成本的机会。低的热不稳定的溴含量是所期望的,这是因为制剂的复合条件和制品 的制造条件倾向于以HBr释放热不稳定的溴,该HBr气体对复合与模塑设 备可以是破坏性的。关于在HIPS或ABS制剂或由其形成的制品中的溴,据说本专利技术的组 合物基本上不含(小于50 ppm)(如果不是完全不含)包埋溴(occluded bromine)。包埋溴是以Br2被捕获在阻燃剂組合物中的溴。由于明显的原 因,显著量的这种溴不是所期望的。本专利技术的阻燃剂组合物具有热解重量分析法(TGA)特性,其预示所述 组合物是足够热稳定的,以致于在复合条件和模制条件下不会过度降解, 但在经历"火焰前缘"的高得多的温度下将充分降解以释放它们的溴取代 基。术语"火焰前缘,,涉及火接近阻燃性的HIPS或ABS制品。火可以正好 邻近制品或者从制品自身发出。本专利技术的阻燃剂组合物具有良好的颜色。当通过Hunter溶液色值试验 (Hunter Solution Color Value Test)测试时,它们是水白色或至少接近水白 色的,见以下"分析方法,,部分。此外,当按照ASTMD1925测试时,所述组合物具有优异的YI值。当测试固体颜色时,这样的YI值与具有白色或 近白色的组合物相关。在本专利技术组合物中发现的溴化的ACTVAP或ACTSP是由相应的 ACTVAP或ACTSP的溴化得到的。未溴化的ACTVAP或ACTSP还可被 称为前体或基底ACTVAP或ACTSP。基底ACTVAP或ACTSP可具有高 达约25相对GPC面积%—元加成物,例如1,3-二芳基丙烷。当芳基是苯 基时,1,3-二苯基丙烷是一元加成物。然而,在需要时,基底ACTVAP或 ACTSP在溴化前可被改变以具有较低的一元加成物含量。通常通过蒸馏以 减少基底ACTVAP或ACTSP的一元加成物的含量而实现改变。这样的改 变被认为是所期望的,因为建立的理论是(尽管本专利技术不限于这样的理 论) 一元加成物倾向于快速溴化,且因此以比组成该基底ACTVAP或 ACTSP的较高分子量的聚合物链消耗可用的溴的速度更快的速度消耗可 用的溴。这种较快的溴消耗被认为使较高分子聚合物成分的剩余物的溴化 的程度和均匀性不正常。溴化均匀性涉及芳基溴沿聚合物链的分布的均一 性的程度。由于由内部分子结构产生的位阻,非端基芳基在动力学上通常 是较慢溴化的,并因此比末端芳基或"端基"芳基更难于高度溴化。溴在溴化的ACTVAP或ACTSP中的溴化的一元加成物与余下的聚合 物成分之间的不成比例的分布,与另外将出现的情况比较,可能导致具有 较低的玻璃化转变温度Tg的阻燃剂组合物。如果降得足够低,那么较低 的Tg预示主体HIPS或ABS的改善的模塑性能(高熔体流动指数)和由 阻燃性的HIPS或ABS制成的制品的降低的热变形温度(HDT)。在以下"专利技术详述,,中,对于本专利技术的组合物给出进一步的描述。该描 述所应用于的组合物部分或全部在本文公开的本专利技术范围内。包含本专利技术组合物中的任一种或多种的热塑性制品在本专利技术范围内。 专利技术详述本专利技术组合物本专利技术组合物中主要是溴化的ACTVAP或ACTSP。通常,所述组合 物将包含至少约97 wt。/。溴化的ACTVAP或ACTSP,且余下的是副产物杂 质。这样的杂质多半为用于最终获得溴化的ACTVAP或ACTSP的聚合或 溴化过程的副产物。最优选的本专利技术阻燃剂组合物包含基于所述组合物的总重量的约99wt。/。至约99.95+wt。/。聚合物。 基底ACTVAP可由下式表示 Ar-CRHnwCH2CH2画Ar,其中Ar是芳基,R是Q-Q烷基,并且n平均是重复单元的平均数且 基于ACTVAP分布的数均分子量Mn。如下计算 n平均n平均-(Mn-分子量ArCRH-分子量&012012)/(分子量ArCH2CH2) 基底ACTSP为具有以下结构的那些 C6H5.CH2n平均CH2CH2-C6H5 其中平均的n平均值通过下式确定 n平均=(Mn— 1%.M)/10《15。确定ACTVAP和ACTSP的Mn的方法在本文的"分析方法,,部分描述。用于制备基底ACTVAP或ACTSP的聚合方法通常可描述为在曱苯溶 剂(其还作为转移剂参与)和催化量的丁基锂存在下、用iV,iV,iV,,7V'-四曱 基乙二胺(TMEDA )促进的乙烯基芳族化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃剂组合物,其包括溴化的阴离子的链转移乙烯基芳族聚合物(ACTVAP),其中所述组合物:(i)包含至少约72wt%溴;并且(ii)包含少于约1,000ppm(重量/重量)热不稳定的Br,wt%和ppm值是基于所述组合物的总重量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:小威廉姆J莱曼亚瑟G马克查尔斯H科利赫戈文达拉朱卢库马尔
申请(专利权)人:雅宝公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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