阻燃的聚烯烃组合物及其制造方法技术

一种阻燃组合物，它具有(a)含至少约50wt%丙烯-衍生的单元，和约5-35wt%由乙烯或C4-10α-烯烃中的至少一种衍生的单元的共聚物，其中该共聚物的熔融热小于或等于约75J/g；和(b)阻燃剂，其中该组合物满足UL94的要求，且具有V2等级。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方案涉及显示出所需的阻燃性的聚烯烃组合物及其制造方法。
技术介绍
聚烯烃广泛用作塑料且显示出优异的可模塑性，耐溶剂性和机械强度，拥有低的比重，且在机动车部件、电子/电气部件、家用电子产品、吹塑和流延薄膜、模塑物品、压延和挤出型材和类似物的领域中作为材料便宜。已经用各种添加剂改性聚烯烃。例如，添加惰性填料，例如粘土，有助于制造并增加组合物的经济价值。且炭黑作为着色剂或UV防护剂添加。在一些应用中，期望聚烯烃阻燃。因此，可添阻燃剂到聚烯烃中，使得聚烯烃阻燃。常用的阻燃剂包括无机阻燃剂，例如氢氧化镁或氢氧化铝，卤化阻燃剂，例如十溴二苯醚，非卤化的阻燃剂，例如氨基甲酰基多磷酸铵，或阻燃剂填料包，所述阻燃剂填料包可以是任何上述的结合物。尽管通过容纳可提高组合物的制造、可加工性和/或最终功效的各种添加剂，证明聚烯烃是通用的，但添加添加剂可对所得聚烯烃组合物具有负面影响。例如，聚烯烃通常对可掺入到组合物内且没有负面影响聚烯烃组合物的一种或更多种的制造、可加工性或机械性能特征的填料物质或其他粒状物的含量水平具有局限性。例如，已经观察到包括大量阻燃剂的聚烯烃组合物倾向于喷霜或渗出，即，其中小量阻燃剂迁移到组合物表面上并沉积在制造设备，例如模具上的一种现象。类似地，在添加阻燃剂包的情况下，可观察到熔体粘度、结晶度的下降，拉伸强度和模量的降低或伸长率和冲击强度的降低。因此，需要具有良好阻燃性、良好UV性能且维持或改进机械性能的阻燃聚烯烃组合物。专利技术概述本专利技术的一个或更多个实施方案包括阻燃组合物，所述阻燃组合物包括(a)含至少约50wt%丙烯衍生的单元,和约5_35wt%由乙烯和C4_1(l α -烯烃中的至少一种衍生的单元的共聚物，其中该共聚物的熔融热小于或等于约75J/g;和(b)阻燃剂，其中该组合物满足UL94要求，且具有V2等级。本专利技术的一个或更多个实施方案进一步包括制造阻燃组合物的方法，该方法包括结合(a)含至少约50wt%丙烯衍生的单元,和约5_35wt%由乙烯和CV1。α -烯烃中的至少一种衍生的单元的共聚物，其中该共聚物的熔融热小于或等于约75J/g和(b)阻燃剂；和(C)形成满足UL94要求且 具有V2等级的阻燃组合物。例举性实施方案的详细说明引言本专利技术的实施方案至少部分基于具有阻燃性、耐候性且维持或改进机械性能的聚烯烃组合物的发现。特别地，已发现，可用阻燃剂和充足的炭黑二者改性聚烯烃，提供有利地能满足阻燃性标准UL94V2和紫外光(UV)标准UL746CF1的聚烯烃组合物。令人惊奇地发现，这些聚烯烃组合物可显示出所需的机械性能，尽管存在阻燃剂和炭黑。结果，可在高温、户外应用中使用这些聚烯烃组合物用于密封件、垫圈和户外照明与电气应用所用的软管，其中包括捕获和转化太阳能的那些装置。聚烯烃组合物本专利技术的聚烯烃组合物包括丙烯-基聚烯烃，尤其丙烯-α -烯烃共聚物，提供聚烯烃组合物抗UV性的足量炭黑，和提供聚烯烃组合物阻燃性的足量阻燃剂物质。另外，本专利技术的聚烯烃组合物可包括增效剂，炭形成剂和UV防护剂。聚烯烃也可包括可在阻燃聚烯烃组合物的制造领域中使用的其他成分。此处所使用的“wt%”是指重量百分数。此处的实施方案涉及阻燃组合物，它包括:(a)含至少约50wt%丙烯衍生的单元,和约5_35wt%由乙烯和C4_1(l α -烯烃中的至少一种衍生的单元(优选约约32wt%,约8-约25wt%,约8-约20wt%,或约8-约18wt% ；优选约10-20wt%乙烯衍生的单元)的共聚物；其中共聚物的熔融热小于或等于约75J/g (优选小于或等于约70J/g，小于或等于约50J/g,或小于或等于约35J/g)；(b)阻燃剂，它优选包括下述中的至少一种:(i)卤化烃(优选卤化烃是以下的一种:氯化烷属烃，氯化聚烯烃，全氯环十五烷，六溴苯，η-亚乙基-双二溴降冰片烷-二羧基酰亚胺，亚乙基-双四溴邻苯二甲酰亚胺，四溴双酚-A衍生物，四溴双酚S，四溴二季戊四醇，溴化环戊二烯，和十溴二苯基乙烷；优选卤化烃是溴化烃；优选溴化烃是十溴二苯基乙烷)；(ii)金属氧化物(优选金属氧化物是三氧化锑，氧化锑溶胶和Sb (V)酯的盐之一；优选金属氧化物是氧化锑)；(iii)任选地炭形成物质(优选水合硼酸锌，氢氧化镁，三水合铝，多磷酸铵，三聚氰胺多磷酸酯，淀粉或其他碳水化合物，和多元醇；优选水合硼酸锌)；优选阻燃剂包括十溴二苯基乙烷，三氧化锑，和硼酸锌；和(c)任选地，UV防护剂(优选UV防护剂是炭黑，优选组合物基本上不含除了炭黑以外的UV稳定剂和抗氧化剂；优选用量至少1.5wt%，在其他实施方案中，至少2.0wt%，和在其他实施方案中，至少3.0wt%UV防护剂，基于组合物的总重量)；其中组合物满足UL94要求，且具有V2等级(优选具有Vl等级，优选具有VO等级)。提到此处所使用的具有V0，Vl或V2等级的要求是指提到的物质满足UL94垂直燃烧测试(VO, Vl或V2)的要求，一种工业上已知的且获自Underwriters Laboratories Inc.的标准，“用于器件和器具的部件用塑料材料的阻燃性测试(Tests for Flammability ofPlastic Materials for Parts in Devices and Appliances)，，，2009 年 6 月 4 日。以下依次讨论共聚物，阻燃剂(及其组分)和UV防护剂中的每一种。 聚烯烃此处有用的聚烯烃是丙烯-α -烯烃共聚物，尤其丙烯-衍生的单元和由乙烯或C4-K1 α -烯烃中的至少一种衍生的单元的共聚物。该共聚物含有丙烯-α -烯烃共聚物重量的至少约50%的丙烯-衍生的单元。在一个实施方案中，丙烯-α -烯烃共聚物是由于相邻的全同立构丙烯单元导致的具有有限结晶度和此处描述的熔点的丙烯-基弹性体。与高度全同立构的聚丙烯相比，通过在丙烯插入中引入错误，丙烯-α-烯烃共聚物的结晶度和熔点下降。在立构规整度和共聚单体组成方面，丙烯-α -烯烃共聚物通常不含任何显著的分子内不均匀性，且在分子内组成分布方面，也基本上不含任何显著的不均匀性。由乙烯或C4_1(l α -烯烃中的至少一种衍生的单元或共聚单体的存在量可以是丙烯-α -烯烃共聚物重量的约1-约35%，或约5-约35%，优选约7_约32%，更优选约8-约25%，甚至更优选约8-约20%，和最优选约8-约18%。可调节共聚单体的含量，以便丙烯- α -烯烃共聚物的熔融热小于或等于约75J/g，熔点小于或等于约100°C和结晶度为全同立构聚丙烯的约2%-约65%，和优选熔体流动速率(MFR)为约0.5-约90dg/min(ASTMD1238，230°C /2.16kg)。丙烯-α-烯烃共聚物可包括多于一种共聚单体。具有多于一种共聚单体的丙烯-α -烯烃共聚物的优选实施方案包括丙烯-乙烯-辛烯，丙烯-乙烯-己烯，和丙烯-乙烯-丁烯的聚合物。在其中存在由乙烯或C4_1(l α -烯烃中的至少一种衍生的多于一种共聚单体的一些实施方案中，已知共聚单体的用量可以小于丙烯- α -烯烃共聚物重量的约5%，但共聚单体的结合量大于或等于丙烯-α -烯烃共聚物重量的约5%。在优选的实施方案中，共聚单体是乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.03 US 61/380,006;2011.05.26 US 13/116,8681.一种阻燃组合物，它包括: (a)含至少约50wt%丙烯-衍生的单元,和约5_35wt%由乙烯或C4_1(lα -烯烃中的至少一种衍生的单元的共聚物，其中该共聚物的熔融热小于或等于约75J/g ;和 (b)阻燃剂， 其中组合物满足UL94的要求，且具有V2等级。2.权利要求1的组合物，其中阻燃剂包括卤化烃和金属氧化物中的至少一种。3.权利要求1或2的组合物，其中卤化烃是溴化烃。4.权利要求1-3任何一项的组合物，其中卤化烃是十溴二苯基乙烷。5.权利要求1-4任何一项的组合物，其中卤化烃的存在量为组合物的约2.0-7.0wt%。6.权利要求1-5任何一项的组合物,其中金属氧化物是三氧化锑。7.权利要求1-6任何一项的组合物,其中阻燃剂包括卤化烃和金属氧化物,和金属氧化物的存在量为齒化化合物重量的约2-5倍。8.权利要求1-7任何一项的组合物，其中阻燃剂的存在量为组合物的约25-35wt%。9.权利要求1-8任何一项的组合物，其中阻燃剂进一步包括炭形成材料。10.权利要求1-9任何一项的组合物，其中炭形成材料是硼酸锌。11.权利要求 ι- ο任何一项的组合物，其中炭形成材料的存在量为组合物的约8_25wt%012.权利要求1-11任何一项的组合物，进一步包括炭黑。13.权利要求1的组合物，其中该共聚物具有下述中的至少一种: (a)熔点小于或等于约100°C； (b)结晶度为全同立构聚丙烯的约2%-约65%； (c)通过13CNMR测量的三个丙烯单元的三单元组立构规整度为至少约75% ;和 (d)熔体流动速率为约l-10dg/min(ASTM1238，230°C /2.16kg)。14.权利要求13的组合物，其中共聚物包括约10-20wt%乙烯-衍生的单元。15.权利要求13或14的组合物,进一步包括约l_10wt%聚丙烯。16.权利要求13-15任何一项的组合物，其中组合物包括小于2wt%除了炭黑以外的UV稳定剂和抗氧化剂。17....

【专利技术属性】
技术研发人员：R·H·克斯泰特尔三世，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：
国别省市：