阻燃聚合物組合物及制品的制作方法
【專利說明】阻燃聚合物組合物及制品
【背景技術(shù)】
[0001] 聚苯醚是由于它的優(yōu)異的耐水性、尺寸穩(wěn)定性、和固有的阻燃性而已知的一類塑 料。通過共混其與多種其他的塑料可以調(diào)節(jié)強(qiáng)度、硬度、耐化學(xué)性和耐熱性等性質(zhì)，以滿足 各種各樣的消費(fèi)產(chǎn)品，例如管道設(shè)備、電氣盒、汽車部件、以及電線和電纜絕緣的需求。
[0002] 聚苯醚與聚酰胺和聚酰亞胺的共混物是已知的。例如，參見Takatani的日本專利 申請公開號(hào)JP10007900 A，其描述了其中聚苯醚和聚酰亞胺分散在連續(xù)的聚酰胺相中這類 共混物。Takatani組合物提供聚苯醚和聚酰亞胺的改善的相容性，但是它們的阻燃性和拉 伸模量對于一些應(yīng)用如光伏接線盒和連接器、和公共交通車輛（mass transit vehicle)的 座椅是不夠的。仍然存在對于顯示改善的阻燃性和改善的拉伸模量的聚苯醚、聚酰胺、和聚 酰亞胺的共混物的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] -個(gè)實(shí)施方式是包含熔融共混以下各項(xiàng)的產(chǎn)物的組合物：40至73重量百分?jǐn)?shù)的 聚酰胺；20至50重量百分?jǐn)?shù)的酸官能化的聚苯醚；5至40重量百分?jǐn)?shù)的聚酰亞胺-聚硅氧 烷嵌段共聚物；和2至15重量百分?jǐn)?shù)的金屬二烷基次膦酸鹽；其中，所有重量百分?jǐn)?shù)是基 于組合物的總重量。
[0004] 另一個(gè)實(shí)施方式是包含熔融共混以下各項(xiàng)的產(chǎn)物的組合物：42至52重量百分?jǐn)?shù) 的聚酰胺-6, 6 ;28至38重量百分?jǐn)?shù)的選自由酸官能化的聚（2, 6-二甲基-1，4-亞苯基 醚）、酸官能化的聚（2, 6-二甲基-1，4-亞苯基醚）-聚硅氧烷嵌段共聚物、和它們的組合組 成的組的酸官能化的聚苯醚；5至15重量百分?jǐn)?shù)的聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚物；其中， 聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚物包含具有以下結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷嵌段：
[0005]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種組合物，包含熔融共混以下各項(xiàng)的產(chǎn)物： 40至73重量百分?jǐn)?shù)的聚酰胺； 20至50重量百分?jǐn)?shù)的酸官能化的聚苯醚； 5至40重量百分?jǐn)?shù)的聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚物；和 2至15重量百分?jǐn)?shù)的金屬二烷基次膦酸鹽； 其中，所有重量百分?jǐn)?shù)是基于所述組合物的總重量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述聚酰胺選自由以下各項(xiàng)組成的組：聚酰 胺-6、聚酰胺-6, 6、聚酰胺-4, 6、聚酰胺-11、聚酰胺-12、聚酰胺-6, 10、聚酰胺-6, 12、聚酰 胺-6/6, 6、聚酰胺-6/6, 12、聚酰胺MXD，6、聚酰胺-6, T、聚酰胺-6, I、聚酰胺-6/6, T、聚酰 胺-6/6, I、聚酰胺-6, 6/6, T、聚酰胺-6, 6/6, I、聚酰胺-6/6, T/6, I、聚酰胺-6, 6/6, T/6, I、 聚酰胺-6/12/6, T、聚酰胺6, 6/12/6, T、聚酰胺6/12/6, I、聚酰胺6, 6/12/6, I、和它們的組 合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述聚酰胺選自由聚酰胺_6、聚酰胺-6, 6、和 它們的組合組成的組。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述聚酰胺包括聚酰胺_6, 6。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述酸官能化的聚苯醚是熔融共 混95至99. 5重量份的聚苯醚與0. 5至5重量份的酸官能化試劑的產(chǎn)物，所述酸官能化試 劑選自由檸檬酸、富馬酸、馬來酸、馬來酸酐、和它們的組合組成的組。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合物，其中，所述聚苯醚包括選自由2, 6-二甲苯酚、 2, 3, 6-三甲苯酚、和它們的組合組成的組的單體的均聚物或共聚物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合物，其中，所述聚苯醚包括聚苯醚-聚硅氧烷嵌段共聚 物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中，所述酸官能化的聚苯醚為所述組合物貢獻(xiàn)0. 4 至4重量百分?jǐn)?shù)的硅氧烷基團(tuán)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚 物包含聚酰亞胺嵌段和聚硅氧烷嵌段； 其中，所述聚硅氧烷嵌段具有以下結(jié)構(gòu)：
其中，R1和R6在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是選自由以下各項(xiàng)組成的組的二價(jià)基團(tuán)：具有5至 30個(gè)碳原子的取代或未取代的、飽和的、不飽和的、或芳香族二價(jià)單環(huán)基團(tuán)，具有5至30個(gè) 碳原子的取代或未取代的、飽和的、不飽和的、或芳香族二價(jià)多環(huán)基團(tuán)，具有1至30個(gè)碳原 子的取代或未取代的亞烷基基團(tuán)，和具有2至30個(gè)碳原子的取代或未取代的亞烯基基團(tuán)； R2、R3、R4、和R5在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是選自由以下各項(xiàng)組成的組的單價(jià)基團(tuán)：具有5至30 個(gè)碳原子的取代或未取代的、飽和的、不飽和的、或芳香族單價(jià)單環(huán)基團(tuán)，具有5至30個(gè)碳 原子的取代或未取代的、飽和的、不飽和的、或芳香族單價(jià)多環(huán)基團(tuán)，具有1至30個(gè)碳原子 的取代或未取代的烷基基團(tuán)，和具有2至30個(gè)碳原子的取代或未取代的烯基基團(tuán)；V是選 自由以下各項(xiàng)組成的組的四價(jià)連接基：具有5至50個(gè)碳原子的取代或未取代的、飽和的、不 飽和的、或芳香族單環(huán)和多環(huán)基團(tuán)，具有1至30個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基基團(tuán)，具有 2至30個(gè)碳原子的取代或未取代的烯基基團(tuán)，和它們的組合；g在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是2至 30 ;并且d是2至20 ;并且 其中，所述聚酰亞胺嵌段具有以下結(jié)構(gòu)：
其中，a是10至1，000 ;U是選自由以下各項(xiàng)組成的組的四價(jià)連接基：具有5至50個(gè)碳 原子的取代或未取代的、飽和的、不飽和的、或芳香族單環(huán)和多環(huán)基團(tuán)，具有1至30個(gè)碳原 子的取代或未取代的烷基基團(tuán)，具有2至30個(gè)碳原子的取代或未取代的烯基基團(tuán)，和它們 的組合；并且R 7在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是選自由以下各項(xiàng)組成的組的二價(jià)基團(tuán)：具有6至20 個(gè)碳原子的取代或未取代的二價(jià)芳香族烴部分，具有2至20個(gè)碳原子的直鏈或支鏈亞烷基 部分，具有3至20個(gè)碳原子的亞環(huán)烷基部分，和具有以下通式的二價(jià)部分：
其中，Q 選自由 _〇_、_S_、-C (O) -、-S (O) 2_、-S (O)-、和-CyH2y-組成的組，其中，y 是 1 至 20 〇
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物， 其中，R1和R6在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是具有2至6個(gè)碳原子的亞烷基基團(tuán)； 其中，R7在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是間亞苯基或?qū)啽交? 其中，妒、1?3、1?4、和1?5是甲基； 其中，U和V具有以下結(jié)構(gòu)：
并且其中，g在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是5至15。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共 聚物為所述組合物貢獻(xiàn)〇. 4至10重量百分?jǐn)?shù)的硅氧烷基團(tuán)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的組合物，包含1至6重量百分?jǐn)?shù)的硅氧烷基團(tuán)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的組合物，顯示在23°C下根據(jù)IS0178:2010測量 的1800至2500兆帕的撓曲模量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物， 其中，所述聚酰胺是聚酰胺-6, 6 ; 其中，所述聚酰胺的量是42至52重量百分?jǐn)?shù)； 其中，所述酸官能化的聚苯醚選自由酸官能化的聚（2, 6-二甲基-1，4-亞苯基醚）、酸 官能化的聚（2, 6-二甲基-1，4-亞苯基醚）-聚硅氧烷嵌段共聚物、和它們的組合組成的 組； 其中，所述酸官能化的聚苯醚的量是28至38重量百分?jǐn)?shù)； 其中，所述聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚物包含具有以下結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷嵌段： n
r\ 其中，g在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是5至15,并且d是2至20 ;并且聚酰亞胺嵌段具有以下 結(jié)構(gòu)：
其中，a是10至1，000 和R 6在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是具有2至6個(gè)碳原子的亞烷基 基團(tuán)；R7在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是間亞苯基或?qū)啽交??2、1?3、1? 4、和1?5是甲基；并且。和￥具 有以下結(jié)構(gòu)：
其中，所述聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚物的量是5至15重量百分?jǐn)?shù)；并且 其中，所述金屬二烷基次膦酸鹽的量是3至10重量百分?jǐn)?shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中，所述酸官能化的聚苯醚包括酸官能化的聚 (2, 6-二甲基-1，4-亞苯基醚）。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中，所述酸官能化的聚苯醚是酸官能化的聚 (2, 6-二甲基-1，4-亞苯基醚）和酸官能化的聚（2, 6-二甲基-1，4-亞苯基醚）-聚硅氧烷 嵌段共聚物的組合。
17. -種制品，包括包含熔融共混以下各項(xiàng)的產(chǎn)物的組合物： 40至73重量百分?jǐn)?shù)的聚酰胺； 20至50重量百分?jǐn)?shù)的酸官能化的聚苯醚； 5至40重量百分?jǐn)?shù)的聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚物；和 2至15重量百分?jǐn)?shù)的金屬二烷基次膦酸鹽； 其中，所有重量百分?jǐn)?shù)是基于所述組合物的總重量。
18. 包含權(quán)利要求17的制品， 其中，所述聚酰胺是聚酰胺-6, 6 ; 其中，所述聚酰胺的量是42至52重量百分?jǐn)?shù)； 其中，所述酸官能化的聚苯醚選自由酸官能化的聚（2, 6-二甲基-1，4-亞苯基醚）、酸 官能化的聚（2, 6-二甲基-1，4-亞苯基醚）-聚硅氧烷嵌段共聚物、和它們的組合組成的 組； 其中，所述酸官能化的聚苯醚的量是28至38重量百分?jǐn)?shù)； 其中，所述聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚物包含具有以下結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷嵌段： r\ &
其中，g在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是5至15,并且d是2至20 ;并且聚酰亞胺嵌段具有以下 結(jié)構(gòu)：
其中，a是10至1，000 和R 6在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是具有2至6個(gè)碳原子的亞烷基 基團(tuán)；R7在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地是間亞苯基或?qū)啽交??2、1?3、1? 4、和1?5是甲基；并且。和￥具 有以下結(jié)構(gòu)：
其中，所述聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚物的量是5至15重量百分?jǐn)?shù)；并且 其中，所述金屬二烷基次膦酸鹽的量是3至10重量百分?jǐn)?shù)。
【專利摘要】通過熔融共混特定量的聚酰胺、酸官能化的聚苯醚、聚酰亞胺-聚硅氧烷嵌段共聚物、和金屬二烷基次膦酸鹽制備組合物。相對于已知的聚苯醚、聚酰胺、和聚酰亞胺的共混物，顯示改善的阻燃性和拉伸模量的所述組合物可用于形成電氣組件，如光伏接線盒和連接器、逆變器外殼、汽車電連接器、繼電器、和電荷耦合器。
【IPC分類】C08L79-08, C08L83-10, C08L77-00, C08K5-5313, C08L83-12, C08L71-12, C08L77-06
【公開號(hào)】CN104662096
【申請?zhí)枴緾N201380050133
【發(fā)明人】斯內(nèi)扎納·格爾塞夫
【申請人】沙特基礎(chǔ)全球技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年9月24日
【公告號(hào)】EP2900759A2, US20140088230, WO2014049524A2, WO2014049524A3