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用于熱塑性聚合物的抗腐蝕阻燃配制劑的制作方法

文檔序號:11331425閱讀:506來源:國知局

本發(fā)明涉及阻燃配制劑,其可在聚合物中使用以制備具有優(yōu)異機(jī)械和電學(xué)性能的阻燃的配混物,并且當(dāng)將它們引入時其不表現(xiàn)出任何能測量到的磨損。



背景技術(shù):

許多塑料由于它們的化學(xué)組成而是可容易燃燒的。為了能夠?qū)崿F(xiàn)由塑料加工者和在一些情況下由立法者制定的關(guān)于耐火性的高要求,塑料因此必須通常被提供以阻燃劑。大量的不同阻燃劑和阻燃劑協(xié)同劑已知用于這個目的,并且也是可商業(yè)獲得的。

非鹵化阻燃劑體系由于它們關(guān)于煙氣密度和煙氣組成的較有利的火災(zāi)副作用,以及出于生態(tài)原因,已經(jīng)被優(yōu)選使用一段時間了。在所述非鹵化阻燃劑中,尤其是次膦酸的鹽(次膦酸鹽)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)對于熱塑性聚酯是特別有效的(de-a-2252258和de-a-2447727)。次膦酸鈣和次膦酸鋁已經(jīng)被描述為在聚酯中是非常有效的,并且比例如堿金屬鹽更少地?fù)p害聚合物模塑組合物的材料性能(ep-a-0699708)。

另外已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了次膦酸鹽與多種含氮化合物的協(xié)同組合,該協(xié)同組合在大量的聚合物中作為阻燃劑比單獨的所述次膦酸鹽是更有效的(pct/ep97/01664、de-a-19734437、de-a-19737727和us-a-6,255,371)。

wo-a-2005/059018描述了一種聚對苯二甲酸丁二醇酯,其具有含氮阻燃劑、次膦酸鹽和成灰聚合物。此處,成灰聚合物是聚醚酰亞胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚氧化物或酚醛樹脂。通過添加所述成灰聚合物改進(jìn)了耐燃性。缺點是所述成灰聚合物的價格高和它們傾向于變色。

de-a-102005050956描述了熱塑性模塑組合物,其包含聚對苯二甲酸丁二醇酯,不同于聚對苯二甲酸丁二醇酯的聚酯,以及次膦酸鹽,和含氮化合物與磷酸的反應(yīng)產(chǎn)物。聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚對苯二甲酸丙二醇酯是優(yōu)選的。僅通過添加pet就已經(jīng)實現(xiàn)了ul94v-0(underwriterslaboratoriesinc.standardofsafety,“testforflammabilityofplasticmaterialsforpartsindevicesandappliances”,第14至18頁,northbrook1998)以及良好的漏電起痕指數(shù)和良好的機(jī)械性能。實現(xiàn)了在1.5mm的材料厚度下775℃的根據(jù)iec60695-2-13的gwit(灼熱絲引燃溫度)。

如果在聚酯中單獨或與其它阻燃劑組合使用次膦酸鹽,通常存在一定的聚合物降解,其對所述聚合物體系的機(jī)械性能具有負(fù)面作用。即使通過單獨或與其它阻燃劑組合使用磷腈也不能獲得具有良好機(jī)械性能的耐燃聚酯。另外的缺點是由于單個測試樣品的過長續(xù)燃時間導(dǎo)致的不確定的ul94v-0分級,在薄的壁厚度(<1.5mm)下不確定的gwit775℃分級和低于2%的斷裂伸長率,特別是在25-35%的玻璃(纖維)含量的情況下。

de-a-102010049968描述了耐燃聚酯,其具有作為阻燃劑的次膦酸鹽、磷腈和由含氮化合物與磷酸形成的縮合產(chǎn)物。僅通過添加磷腈就可同時實現(xiàn)ul94v-0和高于2%的撕裂伸長率。實現(xiàn)了在1mm的材料厚度下775℃的根據(jù)iec60695-2-13的gwit(灼熱絲引燃溫度)。

所述的添加阻燃劑的缺點是在配混過程中,塑化單元和模頭的金屬零件的磨損較大。在具有特定次膦酸鹽的聚酯或高溫聚酰胺配混物的注塑中可出現(xiàn)類似的問題。

wo-a-2009/109318描述了阻燃的、非腐蝕性的和容易流動的聚酰胺和聚酯模塑組合物的制備。其中所用的阻燃劑混合物由次膦酸鹽和金屬鹽組成。借助于二乙基次膦酸鋁和錫酸鋅的特定組合,pa6t/66模塑組合物實現(xiàn)了ul94v-0(pa=聚酰胺),而同時表現(xiàn)出低的腐蝕。

de-a-102010048025描述了用于熱塑性塑料的阻燃劑-穩(wěn)定劑組合。上述組合由二烷基次膦酸的鹽、亞磷酸的鹽、含氮協(xié)同劑和作為穩(wěn)定劑的鋅鹽組成。具有這種組合的聚酯實現(xiàn)了ul94v-0以及較高的撕裂伸長率,其中將亞磷酸少量添加到pa6t/66中導(dǎo)致低的腐蝕。沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)于在聚酯中這種組合對磨損的正面作用的指示。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

因此,本發(fā)明的目的是找到用于聚合物的阻燃配制劑,該阻燃配制劑即使在薄的材料厚度(應(yīng)用)下仍表現(xiàn)出非常好的阻燃活性,采用該阻燃配制劑實現(xiàn)了配混物的良好機(jī)械性能,并且該阻燃配制劑在加工過程中不表現(xiàn)出能檢測到的增加的腐蝕。

令人驚奇地,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn),金屬次膦酸鹽、磷腈、含氮協(xié)同劑和含鋅化合物的混合物是有效的阻燃劑,在其加工中,不能檢測到腐蝕,并且其產(chǎn)生具有良好機(jī)械性能的配混物。

令人驚奇地,已經(jīng)另外發(fā)現(xiàn),所述配混物的電參數(shù),例如漏電起痕指數(shù),被顯著改進(jìn),并且在應(yīng)用試驗中不能檢測到腐蝕。

因此,本發(fā)明提供一種用于熱塑性聚合物的阻燃配制劑,其包含作為組分a的20至97.9重量%的式(i)的次膦酸鹽和/或式(ii)的二次膦酸鹽和/或它們的聚合物

其中

r1、r2是相同或不同的,并且指h或直鏈或支鏈的c1-c6-烷基,和/或芳基;

r3指直鏈或支鏈的c1-c10-亞烷基、c6-c10-亞芳基、c6-c10-烷基亞芳基或c7-c20-芳基亞烷基;

m指mg、ca、al、sb、sn、ge、ti、fe、zr、ce、bi、sr、mn、li、na、k和/或質(zhì)子化的含氮堿;

m指1至4;n指1至4;x指1至4,

和作為組分b的2至50重量%的通式(iii)或(iv)的磷腈

其中

r4和r4’是相同或不同的,并且代表c1-c20-烷基,c6-c30-芳基,c6-c30-芳基烷基或c6-c30-烷基取代的芳基,和

x代表基團(tuán)-n=p(oph)3或-n=p(o)oph,和

y代表基團(tuán)-p(oph)4或-p(o)(oph)2;

作為組分c的0.1至30重量%的無機(jī)鋅化合物,和

作為組分d的0至50重量%的含氮阻燃劑。

r1和r2優(yōu)選是相同或不同的,并且指甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正戊基和/或苯基。

r3優(yōu)選指亞甲基、亞乙基、亞正丙基、亞異丙基、亞正丁基、亞叔丁基、亞正戊基、亞正辛基或亞正十二烷基;亞苯基或亞萘基;甲基亞苯基、乙基亞苯基、叔丁基亞苯基、甲基亞萘基、乙基亞萘基或叔丁基亞萘基;苯基亞甲基、苯基亞乙基、苯基亞丙基或苯基亞丁基。

優(yōu)選地,所述阻燃配制劑包含

30至97.5重量%的組分a,

2至40重量%的組分b,

0.5至30重量%的組分c,和

0至40重量%的組分d,

其中按重量計,所述組分的總和為100重量%。

特別優(yōu)選地,所述阻燃配制劑包含

40至94重量%的組分a,

5至40重量%的組分b,

1至20重量%的組分c,和

0至35重量%的組分d,

其中按重量計,所述組分的總和為100重量%。

特別地,所述阻燃配制劑包含

50至82重量%的組分a,

10至30重量%的組分b,

2至19重量%的組分c,和

1至30重量%的組分d,

其中按重量計,所述組分的總和為100重量%。

最特別優(yōu)選地,所述阻燃配制劑包含

60至86重量%的組分a,

10至20重量%的組分b,

2至18重量%的組分c,和

2至20重量%的組分d,

其中按重量計,所述組分的總和為100重量%。

所述磷腈優(yōu)選是苯氧基磷腈。

組分d優(yōu)選是

a)三聚氰胺磷酸鹽、雙三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽、蜜白胺聚磷酸鹽、蜜勒胺聚磷酸鹽和/或蜜隆胺(melon)聚磷酸鹽和/或是三聚氰胺縮合產(chǎn)物,例如蜜白胺、蜜勒胺和/或蜜隆胺;

和/或b)式(vii)至(xii)的含氮化合物,或它們的混合物

其中

r5至r7指氫,c1-c8-烷基,c5-c16-環(huán)烷基或-烷基環(huán)烷基,其任選被羥基或c1-c4-羥基烷基官能團(tuán)取代,c2-c8-烯基,c1-c8-烷氧基、-酰基、-酰氧基,c6-c12-芳基或-芳基烷基,-or8和-n(r8)r9,以及n-脂環(huán)族或n-芳族,

r8指氫,c1-c8-烷基,c5-c16-環(huán)烷基或-烷基環(huán)烷基,其任選被羥基或c1-c4-羥基烷基官能團(tuán)取代,c2-c8-烯基,c1-c8-烷氧基、-酰基、-酰氧基或c6-c12-芳基或-芳基烷基,

r9至r13指與r8以及-o-r8相同的基團(tuán),

m和n彼此獨立地指1、2、3或4,

x指能夠與三嗪化合物(vii)形成加合物的酸,

和/或c)三(羥乙基)異氰脲酸酯與芳族多羧酸的低聚酯、苯基胍胺、三(羥乙基)異氰脲酸酯、尿囊素、甘脲、三聚氰胺、氰脲酸三聚氰胺、雙氰胺和/或胍;

和/或d)式(nh4)yh3-ypo4和/或(nh4po3)z的含氮磷酸鹽,其中y是1至3,和z是1至10,000。

組分c優(yōu)選是氧化鋅、氫氧化鋅、氧化鋅水合物、硼酸鋅、堿式硅酸鋅和/或錫酸鋅。

組分c特別優(yōu)選是錫酸鋅。

本發(fā)明還涉及如在權(quán)利要求1至11的一項或多項中要求保護(hù)的阻燃配制劑作為阻燃劑的用途,特別是作為用于清漆和膨脹涂料的阻燃劑,作為用于木材和其它含纖維素產(chǎn)品的阻燃劑,作為用于聚合物的反應(yīng)性和/或非反應(yīng)性阻燃劑,用于制備阻燃的聚合物模塑組合物,用于制備阻燃的聚合物模制品,和/或用于通過浸漬將聚酯和纖維素的純的和混紡的織物提供有阻燃性能。

本發(fā)明特別涉及如在權(quán)利要求1至12的一項或多項中要求保護(hù)的根據(jù)本發(fā)明的阻燃配制劑在如下方面中使用或用于如下方面的用途:插塞式連接器,與電流接觸的電力分配器中的零件(剩余電流(fi)保護(hù)),印刷電路板,澆鑄料、電力插頭,斷路開關(guān),燈罩,led燈罩,電容器罩,線圈體,風(fēng)扇組件,接地觸點,插頭,其在印刷電路板中/上,插頭的罩,電纜、柔性印刷電路板,充電電纜,電機(jī)罩,紡織品涂層和其它產(chǎn)品。

本發(fā)明還包括阻燃的熱塑性或熱固性聚合物模塑組合物、聚合物模制品、薄膜、絲線和纖維,其包含0.5至45重量%的如權(quán)利要求1至11的一項或多項中要求保護(hù)的阻燃配制劑,10至95重量%的熱塑性或熱固性聚合物或它們的混合物,0至55重量%的添加劑和0至55重量%的填料或增強(qiáng)材料,其中所述組分的總和為100重量%。

本發(fā)明特別包括阻燃的熱塑性或熱固性聚合物模塑組合物、聚合物模制品、薄膜、絲線和纖維,其包含5至30重量%的如權(quán)利要求1至11的一項或多項中要求保護(hù)的阻燃劑配制劑,20至95重量%的熱塑性或熱固性聚合物或它們的混合物,5至55重量%的添加劑和10至55重量%的填料或增強(qiáng)材料,其中所述組分的總和為100重量%。

優(yōu)選,所述阻燃的熱塑性或熱固性聚合物模塑組合物、聚合物模制品、薄膜、絲線和纖維的特征在于,其是聚酯、聚酰胺和/或包含聚酰胺或聚酯的聚合物共混物。

磷腈的制備描述在ep-a-0945478中。

特別優(yōu)選式p3n3c36(v)的環(huán)狀苯氧基磷腈。

或根據(jù)式(vi)的直鏈苯氧基磷腈。所述苯基基團(tuán)可以是任選取代的。

在本申請含義內(nèi)的磷腈描述在mark,j.a.,allcock,h.r.,west,r.,“inorganicpolymers”,prenticehallinternational,1992,第61-141頁中。

本發(fā)明還涉及被提供以阻燃性能的塑料模塑組合物,其包含根據(jù)本發(fā)明的抗腐蝕阻燃配制劑,其中所述塑料是類型hi(高沖擊)聚苯乙烯、聚苯醚、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯的熱塑性聚合物和類型abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或pc/abs(聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或ppe/hips(聚苯醚/hi聚苯乙烯)塑料的共混物或聚合物共混物。

合適的次膦酸鹽描述在pct/wo97/39053中,該文獻(xiàn)被明確參考。

在式(i)或(ii)中的m優(yōu)選指鎂、鈣、鋁或鋅,特別優(yōu)選鋁或鋅。

在下文中,術(shù)語“次膦酸鹽”包括次膦酸和二次膦酸的鹽和它們的聚合物。

在水性介質(zhì)中制備的次膦酸鹽基本上是單體化合物。取決于反應(yīng)條件,在某些情況下也可形成聚合物型的次膦酸鹽。

作為所述次膦酸鹽的成分的合適的次膦酸例如是:

二甲基次膦酸、乙基-甲基次膦酸、二乙基次膦酸、甲基-正丙基次膦酸、甲烷-二(甲基次膦酸)、苯-1,4-(二甲基-次膦酸)、甲基-苯基-次膦酸、二苯基次膦酸。

根據(jù)本發(fā)明的次膦酸的鹽可通過如更詳細(xì)描述在例如ep-a-0699708中的已知方法制備。在此,所述次膦酸例如在水溶液中與金屬碳酸鹽、金屬氫氧化物或金屬氧化物反應(yīng)。

上述次膦酸鹽可取決于所用的聚合物類型和希望的性能以各種不同的物理形式用于根據(jù)本發(fā)明的聚酯配混物。例如,為了實現(xiàn)在所述聚合物中更好地分散,可將所述次膦酸鹽研磨成細(xì)分的形式。如果希望,還可以使用不同次膦酸鹽的混合物。

根據(jù)本發(fā)明的次膦酸鹽是熱穩(wěn)定的,在加工過程中不分解所述聚合物,它們也不影響所述塑料模塑組合物的制備過程。所述次膦酸鹽在常規(guī)用于聚酯的制備和加工條件下不是揮發(fā)性的。

所述聚合物優(yōu)選源自諸如聚酯、聚苯乙烯或聚酰胺的熱塑性聚合物的組和/或源自熱固性聚合物的組。

所述熱固性聚合物特別優(yōu)選是環(huán)氧樹脂。

所述熱固性聚合物特別優(yōu)選是用如下物質(zhì)固化的環(huán)氧樹脂:酚、雙氰胺、酚衍生物(可溶性酚醛樹脂)、醇或胺,特別是酚衍生物和雙氰胺。

所述熱固性聚合物特別優(yōu)選是用酚和/或雙氰胺和或催化劑固化的環(huán)氧樹脂。

所述催化劑優(yōu)選是咪唑化合物。

所述環(huán)氧樹脂優(yōu)選是聚環(huán)氧化合物。

所述環(huán)氧樹脂優(yōu)選是基于酚醛清漆的樹脂。

所述環(huán)氧樹脂優(yōu)選是基于雙酚a的樹脂。

根據(jù)本發(fā)明可使用的聚合物是熱固性和熱塑性聚合物。

所述聚合物優(yōu)選是單-和二-烯烴的聚合物,例如聚丙烯、聚異丁烯、聚1-丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、聚異戊二烯或聚丁二烯,以及環(huán)烯烴的聚合物,例如環(huán)戊烯或降冰片烯;還有聚乙烯(其可任選是交聯(lián)的),例如高密度聚乙烯(hdpe)、高密度和高分子量聚乙烯(hdpe-hmw)、高密度和超高分子量聚乙烯(hdpe-uhmw)、中密度聚乙烯(mdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、線性低密度聚乙烯(lldpe)、支化低密度聚乙烯(vldpe)和它們的混合物。

所述聚合物優(yōu)選是單-和二-烯烴與彼此或與其它乙烯基單體的共聚物,例如乙烯-丙烯共聚物,線性低密度聚乙烯(lldpe)和它們與如下物質(zhì)的混合物:低密度聚乙烯(ldpe),丙烯-1-丁烯共聚物,丙烯-異丁烯共聚物,乙烯-1-丁烯共聚物,乙烯-己烯共聚物,乙烯-甲基戊烯共聚物,乙烯-庚烯共聚物,乙烯-辛烯共聚物,丙烯-丁二烯共聚物,異丁烯-異戊二烯共聚物,乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物,乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,和它們與如下物質(zhì)的共聚物:一氧化碳,或乙烯-丙烯酸共聚物和它們的鹽(離聚物),以及乙烯與丙烯和二烯的三元聚合物,所述二烯例如己二烯、二環(huán)戊二烯或乙叉降冰片烯;還有這些共聚物與彼此的混合物,例如聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物,ldpe/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,ldpe/乙烯-丙烯酸共聚物,lldpe/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,lldpe/乙烯-丙烯酸共聚物,和交替或無規(guī)結(jié)構(gòu)的聚烯/一氧化碳共聚物,以及它們與其它聚合物的混合物,所述其它聚合物例如聚酰胺。

所述聚合物優(yōu)選是烴樹脂(例如c5-c9),其包括它們氫化的改性物(例如增粘樹脂),和聚烯和淀粉的混合物。

所述聚合物優(yōu)選是聚苯乙烯(聚苯乙烯143e(basf)、聚-(對甲基苯乙烯)、聚-(α-甲基苯乙烯))。

所述聚合物優(yōu)選是苯乙烯或α-甲基苯乙烯與二烯或丙烯酸系衍生物的共聚物,例如苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丙烯腈、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯-馬來酸酐、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸甲酯;苯乙烯共聚物和另一種聚合物的高沖擊強(qiáng)度的混合物,所述另一種聚合物例如聚丙烯酸酯、二烯聚合物或乙烯-丙烯-二烯三元聚合物;以及苯乙烯的嵌段共聚物,例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯。

所述聚合物優(yōu)選是苯乙烯或α-甲基苯乙烯的接枝共聚物,例如在聚丁二烯上的苯乙烯、在聚丁二烯-苯乙烯或聚丁二烯-丙烯腈共聚物上的苯乙烯,在聚丁二烯上的苯乙烯和丙烯腈(或甲基丙烯腈);在聚丁二烯上的苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯;在聚丁二烯上的苯乙烯和馬來酸酐,在聚丁二烯上的苯乙烯、丙烯腈和馬來酸酐或馬來酰亞胺,在聚丁二烯上的苯乙烯和馬來酰亞胺,在聚丁二烯上的苯乙烯和丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯,在乙烯-丙烯-二烯三元聚合物上的苯乙烯和丙烯腈,在聚丙烯酸烷基酯或聚甲基丙烯酸烷基酯上的苯乙烯和丙烯腈,在丙烯酸酯-丁二烯共聚物上的苯乙烯和丙烯腈,以及它們的混合物,如例如作為所謂的abs、mbs、asa或aes聚合物已知的那些。

所述聚合物優(yōu)選是含鹵聚合物,例如聚氯丁二烯、氯化橡膠、氯化的和溴化的異丁烯-異戊二烯的共聚物(鹵化丁基橡膠)、氯化的或氯磺化的聚乙烯、乙烯和氯化乙烯的共聚物、表氯醇均聚物和共聚物,特別是含鹵乙烯基化合物的聚合物,例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯;以及它們的共聚物,例如氯乙烯-偏二氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯或偏二氯乙烯-乙酸乙烯酯。

所述聚合物優(yōu)選是衍生自如下物質(zhì)的聚合物:α,β-不飽和酸和他們的衍生物,例如聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯,用丙烯酸丁酯抗沖改性的聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯酰胺和聚丙烯腈,和所述單體與彼此或與其它不飽和單體的共聚物,例如丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-丙烯酸烷基酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸烷氧基烷基酯共聚物、丙烯腈-乙烯基鹵共聚物或丙烯腈-甲基丙烯酸烷基酯-丁二烯三元聚合物。

所述聚合物優(yōu)選是衍生自如下物質(zhì)的聚合物:不飽和醇和胺或它們的?;苌锘蚩s醛,例如聚乙烯醇,聚乙酸乙烯酯、聚硬脂酸乙烯酯、聚苯甲酸乙烯酯、聚馬來酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚鄰苯二甲酸烯丙酯、聚烯丙基三聚氰胺;以及它們與烯烴的共聚物。

所述聚合物優(yōu)選是環(huán)狀醚的均聚物和共聚物,例如聚亞烷基二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷或它們與雙縮水甘油醚的共聚物。

所述聚合物優(yōu)選是聚縮醛,例如聚甲醛,以及包含共聚單體的那些聚甲醛,所述共聚單體例如環(huán)氧乙烷;用熱塑性聚氨酯、丙烯酸酯或mbs改性的聚縮醛。

所述聚合物優(yōu)選是聚苯醚和聚苯硫醚以及它們與苯乙烯聚合物或聚酰胺的混合物。

所述聚合物優(yōu)選是衍生自如下物質(zhì)的聚氨酯:一方面是聚醚、聚酯和聚丁二烯,其具有末端羥基基團(tuán),和另一方面是脂族或芳族多異氰酸酯,以及它們的前體。

所述聚合物優(yōu)選是聚酰胺和共聚酰胺,其衍生自二胺和二羧酸和/或衍生自氨基羧酸或相應(yīng)的內(nèi)酰胺,例如聚酰胺2/12,聚酰胺4(聚-4-氨基丁酸,4,dupont公司),聚酰胺4/6(聚(四亞甲基己二酰胺),聚(四亞甲基己二酸二酰胺),4/6,dupont公司),聚酰胺6(聚己內(nèi)酰胺,聚-6-氨基己酸,6,dupont公司,k122,dsm公司;7301,dupont公司;durethanb29,bayer公司),聚酰胺6/6(聚(n,n’-六亞甲基己二酰胺),6/6,dupont公司,101,dupont公司;a30,akv,am,bayer公司;a3,basf公司),聚酰胺6/9(聚(六亞甲基壬二酰胺),6/9,dupont公司),聚酰胺6/10(聚(六亞甲基癸二酰胺),6/10,dupont公司),聚酰胺6/12(聚(六亞甲基十二烷二酰胺),6/12,dupont公司),聚酰胺6/66(聚(六亞甲基己二酰胺-共聚-己內(nèi)酰胺),6/66,dupont公司),聚酰胺7(聚-7-氨基庚酸,7,dupont公司),聚酰胺7,7(聚七亞甲基庚二酰胺,7,7,dupont公司),聚酰胺8(聚-8-氨基辛酸,8,dupont公司),聚酰胺8,8(聚八亞甲基辛二酰胺,8,8,dupont公司),聚酰胺9(聚-9-氨基壬酸,9,dupont公司),聚酰胺9,9(聚九亞甲基壬二酰胺,9,9,dupont公司),聚酰胺10(聚-10-氨基癸酸,10,dupont公司),聚酰胺10,9(聚(十亞甲基壬二酰胺),10,9,dupont公司),聚酰胺10,10(聚十亞烷基癸二酰胺,10,10,dupont公司),聚酰胺11(聚-11-氨基十一烷酸,11,dupont公司),聚酰胺12(聚月桂內(nèi)酰胺,12,dupont公司,l20,emschemie公司),芳族聚酰胺,其由間二甲苯、二胺和己二酸起始制備;聚酰胺,其由以下物質(zhì)制備:六亞甲基二胺和間苯二甲酸和/或?qū)Ρ蕉姿?聚六亞甲基間苯二酰胺,聚六亞甲基對苯二甲酰胺)和任選作為改性劑的彈性體,例如聚-2,4,4-三甲基六亞甲基對苯二甲酰胺或聚-間亞苯基間苯二甲酰胺。上述聚酰胺與如下物質(zhì)的嵌段共聚物:聚烯烴、烯烴共聚物、離聚物或化學(xué)鍵合或接枝的彈性體;或聚醚,例如聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇。還有,epdm-或abs-改性的聚酰胺或共聚酰胺;以及在加工過程中縮合的聚酰胺(“rim聚酰胺體系”)。

所述聚合物優(yōu)選是聚脲、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酯酰亞胺、聚乙內(nèi)酰脲和聚苯并咪唑。

所述聚合物優(yōu)選是衍生自如下物質(zhì)的聚酯:二羧酸和二醇,和/或羥基羧酸,或相應(yīng)的內(nèi)酯,例如聚對苯二甲酸乙二醇酯,聚對苯二甲酸丁二醇酯(2500,2002,celanese公司;basf公司),聚-1,4-二羥甲基環(huán)己烷對苯二甲酸酯,聚羥基苯甲酸酯,以及衍生自具有末端羥基的聚醚的嵌段聚醚酯;還有用聚碳酸酯或mbs改性的聚酯。

所述聚合物優(yōu)選是聚碳酸酯和聚酯碳酸酯。

所述聚合物優(yōu)選是聚砜、聚醚砜和聚醚酮。

所述聚合物優(yōu)選是經(jīng)交聯(lián)的聚合物,其一方面衍生自醛和另一方面衍生自酚、脲或三聚氰胺,例如酚-甲醛、脲-甲醛和三聚氰胺-甲醛樹脂。

所述聚合物優(yōu)選是干性的和非干性的醇酸樹脂。

所述聚合物優(yōu)選是不飽和聚酯樹脂,其衍生自飽和的和不飽和的二羧酸與多元醇以及作為交聯(lián)劑的乙烯基化合物的共聚酯,以及它們的含鹵難燃變型。

所述聚合物優(yōu)選是可交聯(lián)的丙烯酸系樹脂,其衍生自取代的丙烯酸酯,例如衍生自環(huán)氧丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯。

所述聚合物優(yōu)選是與三聚氰胺樹脂、脲樹脂、異氰酸酯、異氰脲酸酯、聚異氰酸酯或環(huán)氧樹脂交聯(lián)的醇酸樹脂、聚酯樹脂和丙烯酸酯樹脂。

所述聚合物優(yōu)選是經(jīng)交聯(lián)的環(huán)氧樹脂,其衍生自脂族的、環(huán)脂族的、雜環(huán)的或芳族的縮水甘油基化合物,例如如下物質(zhì)的產(chǎn)物:雙酚a二縮水甘油基醚、雙酚f二縮水甘油基醚,它們在有或沒有促進(jìn)劑的情況下借助于常規(guī)固化劑交聯(lián),所述常規(guī)固化劑例如酸酐或胺。

所述聚合物優(yōu)選是上述聚合物的混合物(聚合物共混物),例如pp/epdm(聚丙烯/乙烯-丙烯-二烯橡膠)、聚酰胺/epdm或abs(聚酰胺/乙烯-丙烯-二烯橡膠或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯),pvc/eva(聚氯乙烯/乙烯乙酸乙烯酯),pvc/abs(聚氯乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯),pvc/mbs(聚氯乙烯/甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯),pc/abs(聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯),pbtp/abs(聚對苯二甲酸丁二醇酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯),pc/asa(聚碳酸酯/丙烯酸系酯-苯乙烯-丙烯腈),pc/pbt(聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯),pvc/cpe(聚氯乙烯/氯化聚乙烯),pvc/丙烯酸酯(聚氯乙烯/丙烯酸酯),pom/熱塑性pur(聚甲醛/熱塑性聚氨酯),pc/熱塑性pur(聚碳酸酯/熱塑性聚氨酯),pom/丙烯酸酯(聚甲醛/丙烯酸酯),pom/mbs(聚甲醛/甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯),ppo/hips(聚苯醚/高沖擊聚苯乙烯),ppo/pa6.6(聚苯醚/聚酰胺6.6)和共聚物,pa/hdpe(聚酰胺/高密度聚乙烯),pa/pp(聚酰胺/聚乙烯),pa/ppo(聚酰胺/聚苯醚),pbt/pc/abs(聚對苯二甲酸丁二醇酯/聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和/或pbt/pet/pc(聚對苯二甲酸丁二醇酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯)。

可將添加劑,例如抗氧劑,uv吸收劑和光穩(wěn)定劑,金屬減活劑,過氧化物破壞化合物,聚酰胺穩(wěn)定劑,堿性共穩(wěn)定劑,成核劑,填料和增強(qiáng)劑,另外的阻燃劑以及其它添加劑,添加到組分a和b和c以及任選d的根據(jù)本發(fā)明的組合中。

合適的抗氧劑例如是烷基化的一元酚,例如

2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚;1,2-烷硫基甲基苯酚,例如2,4-二-辛硫基甲基-6-叔丁基苯酚;氫醌和烷基化氫醌,例如2,6-二-叔丁基-4-甲氧基苯酚;生育酚,例如α-生育酚,β-生育酚,γ-生育酚,δ-生育酚和它們的混合物(維生素e);羥基化的硫代二苯基醚,例如2,2’-硫代-雙(6-叔丁基-4-甲基苯酚),2,2’-硫代-雙(4-辛基苯酚),4,4’-硫代-雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚),4,4’-硫代-雙(6-叔丁基-2-甲基苯酚),4,4’-硫代-雙(3,6-二-仲戊基苯酚),4,4’-雙(2,6-二甲基-4-羥基苯基)二硫醚;烷叉雙酚,例如2,2’-亞甲基-雙(6-叔丁基-4-甲基苯酚;

o-、n-和s-芐基化合物,例如3,5,3’,5’-四-叔丁基-4,4’-二羥基二芐基醚;羥基芐基化的丙二酸酯,例如2,2-雙(3,5-二-叔丁基-2-羥基芐基)丙二酸二(十八烷基)酯;羥基芐基芳族化合物,例如1,3,5-三(3,5-二-叔丁基)-4-羥基芐基)-2,4,6-三甲基苯,1,4-雙(3,5-二-叔丁基-4-羥基芐基)-2,3,5,6-四甲基苯,2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羥基芐基)苯酚;三嗪化合物,例如2,4-雙-辛基巰基-6-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯胺基)-1,3,5-三嗪;芐基膦酸酯,例如2,5-二-叔丁基-4-羥基芐基膦酸二甲酯;?;被樱?-羥基月桂酰胺,4-羥基硬脂酰苯胺,n-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)氨基甲酸辛酯;β-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸與一元或多元醇的酯;β-(5-叔丁基-4-羥基-3-甲基苯基)丙酸與一元醇或多元醇的酯;β-(3,5-二環(huán)己基-4-羥基苯基)丙酸與一元醇或多元醇的酯;3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基乙酸與一元醇或多元醇的酯;β-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸的酰胺,例如,n,n’-雙(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基丙酰)六亞甲基二胺,n,n’-雙(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基丙酰)三亞甲基二胺,n,n’-雙(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基丙酰基)肼。

合適的uv吸收劑和光穩(wěn)定劑例如是2-(2’-羥基-苯基)苯并三唑,例如2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑;

2-羥基二苯甲酮,例如4-羥基、4-甲氧基、4-辛氧基、4-癸氧基、4-十二烷基氧基、4-芐氧基、4,2’,4-三羥基、2’-羥基-4,4’-二甲氧基衍生物;

任選取代的苯甲酸的酯,例如水楊酸4-叔丁基苯酯,水楊酸苯酯,水楊酸辛基苯酯,二苯甲酰間苯二酚,雙(4-叔丁基苯甲酰)間苯二酚,苯甲酰間苯二酚,3,5-二-叔丁基-4-羥基苯甲酸-2,4-二-叔丁基苯基酯,3,5-二-叔丁基-4-羥基苯甲酸十六烷基酯,3,5-二-叔丁基-4-羥基苯甲酸十八烷基酯,3,5-二-叔丁基-4-羥基苯甲酸2-甲基-4,6-二-叔丁基苯基酯;丙烯酸酯,例如,α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸乙酯或異辛酯,α-甲酯基-肉桂酸甲酯,α-氰基-β-甲基-對甲氧基-肉桂酸甲酯或丁酯,α-甲酯基-對甲氧基-肉桂酸甲酯,n-(β-甲酯基-β-氰基乙烯基)-2-甲基-二氫吲哚。

此外,鎳化合物,例如2,2’-硫代-雙[4(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]的鎳配合物,例如1:1或1:2的配合物,任選具有另外的配體,例如正丁胺、三乙醇胺或n-環(huán)己基二乙醇胺,二丁基二硫代氨基甲酸鎳,4-羥基-3,5-二叔丁基芐基膦酸單烷基酯的鎳鹽,例如甲酯或乙酯的鎳鹽,酮肟的鎳配合物,例如2-羥基-4-甲基-苯基-十一烷基酮肟的鎳配合物,1-苯基-4-月桂酰-5-羥基吡唑的鎳配合物,其任選具有另外的配體;空間位阻胺,例如癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯;草酸二酰胺,例如4,4’-二辛氧基草酰苯胺;2-(2-羥基苯基)-1,3,5-三嗪,例如2,4,6-三(2-羥基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪。

合適的金屬減活劑例如是n,n’-二苯基草酸二酰胺,n-水楊醛-n’-水楊酰肼,n,n’-雙(水楊酰)肼,n,n’-雙(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙?;?肼,3-水楊酰氨基-1,2,4-三唑,雙(芐叉)草酸二酰肼,草酰苯胺,間苯二甲酸二酰肼,癸二酸雙苯基酰肼,n,n’-二乙酰基-己二酸二酰肼,n,n’-雙-水楊酰-草酸二酰肼,n,n’-雙-水楊酰-硫代丙酸二酰肼。

合適的過氧化物破壞化合物例如是β-硫代二丙酸的酯,例如月桂基、硬脂基、肉豆蔻基或十三烷基酯,巰基苯并咪唑,2-巰基苯并咪唑的鋅鹽、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二(十八烷基)二硫醚、季戊四醇四-(β-十二烷基巰基)-丙酸酯。

合適的聚酰胺穩(wěn)定劑例如是與碘化物和/或磷化合物組合的銅鹽,和二價錳的鹽。

合適的堿性共穩(wěn)定劑是三聚氰胺、聚乙烯吡咯烷酮、雙氰胺、氰脲酸三烯丙酯、脲衍生物、肼衍生物、胺、聚酰胺、聚氨酯、較高級脂肪酸的堿金屬和堿土金屬鹽,例如硬脂酸ca、硬脂酸zn、山萮酸mg、硬脂酸mg、蓖麻油酸na、棕櫚酸k、鄰苯二酚銻或鄰苯二酚錫。

合適的成核劑例如是4-叔丁基苯甲酸、己二酸和二苯基乙酸。

所述填料和增強(qiáng)劑例如包括碳酸鈣、硅酸鹽、玻璃纖維、石棉、滑石、高嶺土、云母、硫酸鋇、金屬氧化物和氫氧化物、炭黑、石墨和其它物質(zhì)。

合適作為另外的阻燃劑的例如是芳基磷酸酯或鹽、膦酸酯或鹽、次磷酸的鹽以及紅磷。

所述其它添加劑例如包括增塑劑、膨脹石墨、潤滑劑、乳化劑、顏料、光學(xué)增亮劑、阻燃劑、抗靜電劑和發(fā)泡劑。

可在添加所述阻燃劑之前、與其一起或之后將這些另外的添加劑添加到所述聚合物中。在此,可以固體的形式、以溶液或熔體的形式,以及以固體或液體混合物的形式或以母料/濃縮物的形式將所述添加劑以及所述阻燃劑計量加入。

可將潤滑劑和/或脫模劑另外用作添加劑。所述潤滑劑和/或脫模劑是長鏈脂肪酸,它們的鹽,它們的酯衍生物和/或酰胺衍生物,褐煤蠟和/或低分子量聚乙烯蠟和/或聚丙烯蠟。

所述潤滑劑和/或脫模劑優(yōu)選是硬脂酸的酯或鹽,例如甘油單硬脂酸酯或硬脂酸鈣。

所述潤滑劑和/或脫模劑優(yōu)選是褐煤蠟酸與乙二醇的反應(yīng)產(chǎn)物。

所述反應(yīng)產(chǎn)物優(yōu)選是由乙二醇單褐煤蠟酸酯、乙二醇二褐煤蠟酸酯、褐煤蠟酸和乙二醇形成的混合物。

所述潤滑劑和/或脫模劑優(yōu)選是褐煤蠟酸與鈣鹽的反應(yīng)產(chǎn)物。

所述反應(yīng)產(chǎn)物特別優(yōu)選是由1,3-丁二醇單褐煤蠟酸酯、1,3-丁二醇二褐煤蠟酸酯、褐煤蠟酸、1,3-丁二醇、褐煤蠟酸鈣和所述鈣鹽形成的混合物。

可在多種不同的方法步驟中將上述添加劑引入到所述塑料中。例如,在聚酰胺的情況下,可以在開始所述聚合/縮聚時就已經(jīng)或者在所述聚合/縮聚結(jié)束時或者在隨后的配混過程中將所述添加劑混合到所述聚合物熔體中。另外,存在其中所述添加劑直到后期才加入的加工方法。特別在使用顏料母料或添加劑母料的情況下,就是這樣實施的情況。另外,可以特別使用轉(zhuǎn)鼓混合器將粉狀添加劑施加到所述聚合物顆粒上,所述聚合物顆粒作為干燥過程的結(jié)果可能是溫?zé)岬摹?/p>

所述聚合物特別優(yōu)選是一種或多種聚酯和/或聚酰胺,其可被提供以填料和/或增強(qiáng)材料。

所述聚酯和聚酰胺優(yōu)選的形式為模制品、薄膜、絲線和/或纖維。

令人驚奇地,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的二烷基次膦酸的鹽和磷腈與含鋅添加劑的組合表現(xiàn)出與在所述模塑組合物的加工中改進(jìn)的穩(wěn)定性結(jié)合的良好的阻燃作用。這種腐蝕防止效果在這種程度上在現(xiàn)有技術(shù)中以目前為止描述的組合都沒有被發(fā)現(xiàn)。

所述耐燃的聚酯配混物優(yōu)選另外包含碳二亞胺。

所述耐燃的聚酯配混物優(yōu)選包含多于一種熱塑性聚酯。所述阻燃的聚酯配混物特別優(yōu)選以摻混物形式包含pbt和pet。

所述耐燃的聚酯配混物優(yōu)選還包含聚碳酸酯。

本發(fā)明還涉及制備根據(jù)本發(fā)明的耐燃的聚酯配混物或聚酰胺配混物的方法,其中通過熔融擠出將組分a至d以所提及的重量比例混合。

最后,本發(fā)明涉及由根據(jù)本發(fā)明的耐燃的聚酯配混物或聚酰胺配混物制備的纖維、薄膜和模制品在如下方面中的用途:家居、工業(yè)、醫(yī)藥、機(jī)動車、飛行器、船舶、航空器以及其它運輸設(shè)備、辦公設(shè)備以及需要增加的防火保護(hù)的物品和建筑物。

所述熱塑性聚酯選自聚對苯二甲酸亞烷基酯。在本發(fā)明含義內(nèi)的聚對苯二甲酸亞烷基酯是芳族二羧酸或其反應(yīng)性衍生物(例如二甲酯或酸酐)和脂族、環(huán)脂族或芳脂族二醇的反應(yīng)產(chǎn)物,和這些反應(yīng)產(chǎn)物的混合物。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用的聚對苯二甲酸亞烷基酯可通過已知的方法從對苯二甲酸(或其反應(yīng)性衍生物)和具有2至10個碳原子的脂族或環(huán)脂族二醇制備(kunststoff-handbuch,第viii卷,第695-710頁,karl-hanser-verlag,慕尼黑,1973)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用的聚對苯二甲酸亞烷基酯包含基于所述二羧酸計至少80摩爾%,優(yōu)選90摩爾%的對苯二甲酸基團(tuán)。

除了包含對苯二甲酸基團(tuán),根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用的聚對苯二甲酸亞烷基酯可包含最高至20摩爾%的其它的具有8至14個碳原子的芳族二羧酸的基團(tuán)或具有4至12個碳原子的脂族二羧酸的基團(tuán),例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、4,4’-二苯基二羧酸、丁二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、環(huán)己烷二乙酸、環(huán)己烷二羧酸的基團(tuán)。

根據(jù)本發(fā)明要使用的聚對苯二甲酸亞烷基酯可通過結(jié)合入相對少量的3或4元醇或3或4元羧酸而被支化,如例如在de–a-1900270中描述的。優(yōu)選的支化劑的實例是苯均三酸、偏苯三酸、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷和季戊四醇。

根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選僅從對苯二甲酸及其反應(yīng)性衍生物(例如其二烷基酯)和乙二醇和/或1,3-丙二醇和/或1,4-丁二醇制備的聚對苯二甲酸亞烷基酯(聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸三亞甲基酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯),和這些聚對苯二甲酸亞烷基酯的混合物。

優(yōu)選的聚對苯二甲酸丁二醇酯包含基于所述二羧酸計至少80摩爾%,優(yōu)選90摩爾%的對苯二甲酸基團(tuán)和基于所述二醇組分計至少80摩爾%,優(yōu)選至少90摩爾%的1,4-丁二醇基團(tuán)。

優(yōu)選的聚對苯二甲酸丁二醇酯,除了1,4-丁二醇基團(tuán)外,還可包含最高至20摩爾%的其它具有2至12個碳原子的脂族二醇或具有6至21個碳原子的環(huán)脂族二醇,例如以下物質(zhì)的基團(tuán):乙二醇、1,3-丙二醇、2-乙基-1,3-丙二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇、3-甲基-2,4-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇和-1,6-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,5-己二醇、1,4-二-([β]-羥基乙氧基)-苯、2,2-雙(4-羥基環(huán)己基)-丙烷、2,4-二羥基-1,1,3,3-四甲基-環(huán)丁烷、2,2-雙(3-[β]-羥基乙氧基苯基)-丙烷和2,2-雙(4-羥基丙氧基苯基)-丙烷(de-a-2407674、de-a-2407776、de-a-2715932)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用的聚對苯二甲酸亞烷基酯也是由至少兩種上述酸組分和由至少兩種上述醇組分和/或1,4-丁二醇制備的共聚酯。特別優(yōu)選的共聚酯是聚對苯二甲酸(乙二醇/1,4-丁二醇)酯。

適合作為組分c(磷腈)的化合物可考慮描述在mark,j.a.,allcock,h.r.,west,r.,“inorganicpolymers”,prenticehallinternational,1992,第61-141頁中的那些。

所述磷腈還可以是交聯(lián)性的磷腈,其中用至少一種交聯(lián)基團(tuán)交聯(lián)至少一種上述磷腈(v)和(vi)。所述交聯(lián)基團(tuán)由如下基團(tuán)組成:鄰亞苯基基團(tuán)、間亞苯基基團(tuán)、對亞苯基基團(tuán)、聯(lián)苯基團(tuán)或由式(xiii)代表的基團(tuán)

其中

a指基團(tuán)-so2、基團(tuán)-s-、基團(tuán)-o-或基團(tuán)-c-(ch3)2-,其中每個所述交聯(lián)基團(tuán)被布置在所述兩個氧原子之間,所述氧原子是在移除基團(tuán)r1之后留下的,其中在交聯(lián)性的磷腈中的r1基團(tuán)的數(shù)目為基于在交聯(lián)之前所述磷腈中r1基團(tuán)總數(shù)計的50至99.9%。

不含鹵素的磷腈的上述實例可單獨使用或組合使用。

環(huán)狀磷腈和直鏈磷腈的具體實例包括在環(huán)狀和直鏈氯代磷腈(例如六氯環(huán)三磷腈、八氯環(huán)四磷腈等)的混合物中,其中已經(jīng)將苯氧基基團(tuán)和/或烷氧基基團(tuán)引入的磷腈化合物的混合物。所述氯代磷腈是通過使氯化銨和五氯化磷在120-130℃下彼此反應(yīng)制備的。

交聯(lián)性的磷腈的具體實例是具有由4,4’-磺酰二亞苯基(雙酚s基團(tuán))交聯(lián)的結(jié)構(gòu)的苯氧基磷腈,具有由2,2-(4,4’-二亞苯基)異丙叉基團(tuán)交聯(lián)的結(jié)構(gòu)的苯氧基磷腈;具有由4,4’-二亞苯基基團(tuán)交聯(lián)的結(jié)構(gòu)的苯氧基磷腈等。

優(yōu)選的磷腈的具體實例是六苯氧基環(huán)三磷腈、八苯氧基環(huán)四磷腈、環(huán)五磷腈和類似的由苯氧基基團(tuán)取代的環(huán)磷腈;和由苯氧基基團(tuán)取代的直鏈磷腈。

與磷酸或縮合磷酸的反應(yīng)產(chǎn)物被理解為是通過三聚氰胺或縮合的三聚氰胺化合物(例如蜜白胺、蜜勒胺或蜜隆胺等)與磷酸的反應(yīng)形成的化合物。其實例是雙三聚氰胺磷酸鹽、雙三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽、蜜白胺聚磷酸鹽、蜜隆胺聚磷酸鹽和蜜勒胺聚磷酸鹽或混合的聚鹽,如例如描述在wo-a-98/39306中的那些。

組分d特別優(yōu)選是三聚氰胺聚磷酸鹽或氰脲酸三聚氰胺。

根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選使用基于滑石、硅灰石、高嶺土和/或玻璃纖維的無機(jī)粒狀填料。

特別對于其中需要在尺寸穩(wěn)定性和高的熱尺寸穩(wěn)定性方面各向同性的應(yīng)用,例如在用于外部車身零件的機(jī)動車應(yīng)用中,優(yōu)選使用無機(jī)填料,特別是滑石、硅灰石或高嶺土。

還可特別優(yōu)選使用針狀無機(jī)填料。根據(jù)本發(fā)明,針狀無機(jī)填料被理解為是具有非常顯著針狀特征的無機(jī)填料。作為實例,可提及針狀硅灰石。優(yōu)選地,所述材料具有2:1至35:1,特別優(yōu)選3:1至19:1,最優(yōu)選4:1至12:1的長徑(直徑)比。根據(jù)本發(fā)明合適的針狀礦物的平均顆粒尺寸優(yōu)選小于20微米,特別優(yōu)選小于15微米,最特別優(yōu)選小于10微米。

所述填料和/或增強(qiáng)材料可任選被表面改性,例如用粘附促進(jìn)劑或粘附促進(jìn)劑體系,例如基于硅烷的那些。然而,預(yù)處理不是絕對必要的。特別當(dāng)使用玻璃纖維時,除了硅烷,還可使用聚合物分散體、成膜劑、支化劑和/或玻璃纖維加工助劑。

特別優(yōu)選的增強(qiáng)材料是通常具有在7和18微米之間,優(yōu)選在9和15微米之間的纖維直徑的玻璃纖維,以連續(xù)纖維或短切或研磨玻璃纖維的形式添加。所述纖維可被提供以合適的上漿體系和粘附促進(jìn)劑或粘附促進(jìn)劑體系,例如基于硅烷的那些。

優(yōu)選的粘附促進(jìn)劑是硅烷化合物,其來自氨基丙基三甲氧基硅烷,氨基丁基三甲氧基硅烷,氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丁基三乙氧基硅烷,和相應(yīng)的含有縮水甘油基作為取代基的硅烷。

為了處理所述填料,通常將所述硅烷化合物以基于所述無機(jī)填料計0.05至2重量%,優(yōu)選0.25至1.5重量%和特別是0.5至1重量%的量用于表面涂覆。

作為加工成所述模塑組合物或模制品的結(jié)果,在所述模塑組合物或模制品中,所述粒狀填料可具有比原始使用的填料更小的d97或d50值。作為加工成所述模塑組合物或模制品的結(jié)果,在所述模塑組合物或模制品中,所述玻璃纖維可具有比原始使用的更短的長度分布。

在進(jìn)一步可選的優(yōu)選實施方案中,所述模塑組合物,除了組分a至d外,可包含至少一種潤滑劑和脫模劑。適合于此目的的例如長鏈脂肪酸(例如硬脂酸或山萮酸)、它們的鹽(例如硬脂酸ca或zn)以及它們的酯衍生物或酰胺衍生物(例如乙烯-雙-硬脂酰胺)、褐煤蠟(具有28至32個碳原子的鏈長的直鏈、飽和羧酸的混合物)以及低分子量聚乙烯或聚丙烯蠟。根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選使用潤滑劑和/或脫模劑,其來自低分子量聚乙烯蠟以及具有8至40個碳原子的飽和或不飽和脂族羧酸與具有2至40個碳原子的脂族飽和醇形成的酯,其中季戊四醇四硬脂酸酯(pets)是最特別優(yōu)選的。

在另一個可選的優(yōu)選實施方案中,除了組分a至d外,所述模塑組合物還可包含另外的添加劑。常規(guī)的添加劑例如是穩(wěn)定劑(例如uv穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、γ射線穩(wěn)定劑、水解穩(wěn)定劑),抗靜電劑、其它阻燃劑、乳化劑、成核劑、增塑劑、加工助劑、抗沖改性劑、染料和顏料。所述添加劑可單獨使用,或在混合物中使用,或以母料形式使用,或者可以事先混合加到所述熔體中,或者施加到其表面上。

作為穩(wěn)定劑可例如使用空間位阻酚和/或亞膦酸鹽或酯,氫醌,芳族仲胺,例如二苯胺,取代的間苯二酚,水楊酸鹽或酯,苯并三唑和二苯甲酮,以及那些基團(tuán)的各種不同取代的代表物和它們的混合物??商峒暗暮线m的uv穩(wěn)定劑是各種不同取代的間苯二酚、水楊酸酯或鹽、苯丙三唑和二苯甲酮。

抗沖改性劑(彈性體改性劑、改性劑)的情況下,非常通常是優(yōu)選由至少兩種如下單體構(gòu)成的共聚物:乙烯、丙烯、丁二烯、異丁烯、異戊二烯、氯丁二烯、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈,和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,其在所述醇組分中具有1至18個碳原子。

可以添加作為著色劑的無機(jī)顏料,例如二氧化鈦、群青藍(lán)、氧化鐵、硫化鋅和炭黑,以及有機(jī)顏料,例如酞菁、喹吖啶酮、苝以及染料,例如苯胺黑和蒽醌,以及其它著色劑。在本發(fā)明的范圍內(nèi),優(yōu)選使用炭黑。

作為成核劑可例如使用苯基次膦酸鈉或苯基次膦酸鈣,氧化鋁或二氧化硅以及優(yōu)選滑石。

作為加工助劑可例如使用至少一種[α]-烯烴與脂族醇的至少一種甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯的共聚物。在此優(yōu)選如下共聚物,在該共聚物中所述[α]-烯烴由乙烯和/或丙烯構(gòu)成和所述甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯含有作為醇組分的具有4至20個碳原子的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)。丙烯酸丁酯和丙烯酸(2-乙基)己酯是特別優(yōu)選的。

可提及的增塑劑的實例是鄰苯二甲酸二辛基酯、鄰苯二甲酸二芐基酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯、烴油和n-(正丁基)苯磺酰胺。

根據(jù)本發(fā)明的耐燃的聚酯化合物優(yōu)選另外包含碳二亞胺。

可將組分a、b、c和d通過如下方式引入到熱塑性聚酯中:在混合器中將形式為粉末和/或顆粒的所有成分預(yù)混和然后在配混單元(例如雙螺桿擠出機(jī))中在聚合物熔體中均化所述混合物。將所述熔體通常以線料的形式取出、冷卻和造粒。還可以將組分c和d分開通過計量系統(tǒng)直接引入到所述配混單元中。

同樣可以將阻燃添加劑a、b、c和d混合到最終聚合物顆?;蚍勰┲?,和將所述混合物在注塑機(jī)中直接加工成模制件。

在聚酯的情況下,例如還可以在所述縮聚過程中就已經(jīng)將所述阻燃添加劑a、b、c和d引入到所述聚酯組合物中。

所述耐燃的聚酯配混物適合于例如通過注塑、擠出或壓制而制備模制品、薄膜、絲線和纖維。

具體實施方式

實施例

1.使用的組分

市售聚酯(顆粒),組分a:

聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt):4500(basf公司,d)

組分b:

二乙基次膦酸的鋁鹽,下文中稱為depal。

組分c:

磷腈spb100,otsukachemicalco.,日本公司

磷腈fp110,fushimipharmaceuticals,日本公司

組分d:

mc(氰脲酸三聚氰胺),cibaspecialtychemicals,ch公司

200/70(三聚氰胺聚磷酸鹽),cibaspecialtychemicals,ch公司

m350(蜜勒胺),delamin,uk公司

組分e:h,錫酸鋅,williamblythe,uk公司

組分f:ppg玻璃纖維hp3786ec104,5mm

組分g:潤滑劑:e,褐煤蠟,clariant,ch公司。

2.耐燃的聚酯配混物的制備、加工和測試

將所述阻燃劑組分以在表中指出的比例與所述聚合物顆粒和任選的添加劑混合和在240至280℃的溫度下在雙螺桿擠出機(jī)(型號leistritzzse27hp-44d)中并入。將均化的聚合物線料取出,在水浴中冷卻和然后造粒。

在所述模塑組合物已經(jīng)充分干燥后,將它們在260至280℃的物料溫度下在注塑機(jī)(型號arburg320c/kt)上加工成測試樣品。通過ul94v方法(underwriterslaboratoriesinc.standardofsafety,“testforflammabilityofplasticmaterialsforpartsindevicesandappliances”,第14至18頁,northbrook1998)測定所述模塑組合物的耐燃性。

通過測定氧指數(shù)(根據(jù)astmd2863-77的loi)評價所述測試樣品的可燃性。

借助于薄片法研究所述腐蝕。由dki(deutscheskunststoffinstitut(德國塑料研究院),darmstadt)開發(fā)的薄片法在模型研究中用于對比評價金屬材料或塑化模塑組合物的腐蝕強(qiáng)度和磨損強(qiáng)度。在該測試中,將兩個樣品成對布置在模頭中,使得其形成用于塑料熔體的通道的矩形間隙,其長為12mm,寬為10mm并且具有0.1至最大1mm的可調(diào)高度的高度。通過該間隙,塑料熔體被從塑化單元中擠出(或注射),其中大的局部剪切應(yīng)力和剪切速率發(fā)生在所述間隙中(günthermenning,markuslake“verschleiβminderunginderkunststoffverarbeitung-undschutzmaβnahmen”第二版,carlhanserverlag,慕尼黑2008,第281-284頁;eggering,p等人:“verschleiβandiemitschnellkunststoffschmelzeninberührungstehen”kunststofftechnik10(1971)5,第159-168頁)。

磨損參數(shù)是樣品的重量損失,其是使用具有0.1mg誤差的a&d分析“電子天平”通過樣品的差動稱量測定的。在腐蝕測試之前和之后,各在25kg或10kg聚合物物料通過量的情況下,測定所述樣品的質(zhì)量。

在預(yù)先確定的物料通過量(25或10kg)后,將樣品薄片卸下,并進(jìn)行物理/化學(xué)清洗以移除粘附的塑料。物理清洗是通過移除熱的塑料物料,通過將其用軟材料(棉花)擦除完成的?;瘜W(xué)清洗是通過將樣品在60℃下在間甲酚中加熱10分鐘完成的。在沸騰操作后仍然粘附的塑料物料通過用軟棉花球擦除而被移除。

借助于根據(jù)iec60695-2-13的灼熱絲試驗gwit(灼熱絲引燃溫度)測定灼熱絲耐性。在所述gwit測試中,借助在550至960℃的溫度下的灼熱絲測試3個樣品(例如,具有60×60×1.5mm的幾何尺寸的板)以確定灼熱絲引燃溫度,其比在3個相繼進(jìn)行的試驗中甚至在暴露在灼熱絲下的時間過程中也不造成引燃的最大灼熱絲溫度高25k(30k,在900℃至960℃之間)。此處的引燃指具有>=(大于或等于)5秒的燃燒時間的火焰。

為了評價銅腐蝕,將ul94測試樣品緊緊用銅箔(0.1-0.2mm)纏繞,并在120℃下的去礦物質(zhì)水中貯存72小時。如果在貯存后,所述測試樣品或所述銅箔都不表現(xiàn)出變化,則所述阻燃配制劑不導(dǎo)致銅腐蝕。

表1:對比例:pbtgf30,其具有depal與三聚氰胺聚磷酸鹽和磷腈的組合

表2:對比例和根據(jù)本發(fā)明的depal與磷腈、三聚氰胺聚磷酸鹽和錫酸鋅的組合

從對比例c1至c6中明顯看出,單獨使用depal、磷腈或三聚氰胺聚磷酸鹽或者借助于depal與三聚氰胺聚磷酸鹽的組合或者磷腈與三聚氰胺聚磷酸鹽的組合,不可能同時實現(xiàn)ul94v-0、gwit775℃、大于2%的撕裂伸長率和不能測量到的磨損。

借助于根據(jù)本發(fā)明的depal與磷腈、與三聚氰胺聚磷酸鹽和錫酸鋅的組合,在pbt中實現(xiàn)了大于2%的撕裂伸長率、明確的ul94v-0分級和775℃的gwit。當(dāng)加工時,沒有磨損可被檢測到。所述配混物不表現(xiàn)出銅腐蝕。

根據(jù)本發(fā)明的所述耐燃的聚酯配混物另外特征還在于高的氧指數(shù)和高的漏電強(qiáng)度。

所述阻燃性聚酰胺組合物優(yōu)選具有大于或等于600伏特的根據(jù)國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)iec-60112/3測量的漏電強(qiáng)度(漏電起痕指數(shù)(cti))。

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