CN103080213A - 阻燃的聚烯烃组合物及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

阻燃的聚烯烃组合物及其制造方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2011年5月26日提交的美国申请No.13/116,868，和2010年9月3日提交的美国临时申请No.61/380,006,(2010EM257PROV)的优先权和权益，所有这些内容在此通过参考全文引入。
发明领域
本发明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。
发明背景
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。
发明概述
本发明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C4-10α-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要求，且具有V2等级。
本发明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；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
本发明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
本发明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，本发明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C4-10α-烯烃中的至少一种衍生的单元(优选约7-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，n-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V1等级，优选具有V0等级)。提到此处所使用的具有V0，V1或V2等级的要求是指提到的物质满足UL94垂直燃烧测试(V0，V1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C4-10α-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C4-10α-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℃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(ASTM D1238，230℃/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C4-10α-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，1-己烯，或1-辛烯，和优选用量为约5-约25%，约5-约20%，约5-约16%，约6-约18%，或在一些实施方案中，为丙烯-α-烯烃共聚物重量的约8-约20%。
在一个实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物包括乙烯-衍生的单元。丙烯-α-烯烃共聚物可包括丙烯-α-烯烃共聚物重量约5-约35%，优选约5-约20%，约10-约20%，约15-约20%，或约10-约12%的乙烯-衍生的单元。在一些实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物基本上由丙烯和乙烯衍生的单元组成，即丙烯-α-烯烃共聚物不含任何其他共聚单体，其含量只是典型地以聚合过程中所使用的乙烯和/或丙烯原料物流中的杂质形式存在或者其含量将显著地(materially)影响丙烯-α-烯烃共聚物的熔融热，熔点，结晶度或熔体流动速率，或者不含故意加入到聚合工艺中的任何其他共聚单体。
通过13C NMR测量的丙烯-α-烯烃共聚物中三个丙烯单元的三单元组立构规整度为至少约75%，至少约80%，至少约82%，至少约85%，或至少约90%。优选地，丙烯-α-烯烃共聚物的三单元组立构规整度为约50-约99%，约60-约99%，更优选约75-约99%或约80-约99%。在一些实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物的三单元组立构规整度为约60-97%。
通过差示扫描量热法(“DSC”)测定的丙烯-α-烯烃共聚物的熔融热(“Hf”)为小于或等于约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。丙烯-α-烯烃共聚物的Hf的下限可以是约0.5J/g，约1J/g，或约5J/g。例如，Hf值可以是从1.0，1.5，3.0，4.0，6.0，或7.0J/g，到30，35，40，50，60，70，或75J/g中的任何一个。
根据本发明描述的DSC工序测定的丙烯-α-烯烃共聚物的结晶度%可以是全同立构聚丙烯的约2%-约65%，优选约0.5-约40%，优选约1-约30%，和更优选约5-约35%。最高有序的丙烯(即，100%结晶度)的热能估计为189J/g。在一些实施方案中，共聚物的结晶度小于全同立构聚丙烯的40%，范围为约0.25-约25%，或约0.5-约22%。丙烯-α-烯烃共聚物的实施方案的立构规整度指数m/r可以是从下限约4或约6到上限约8或约10或约12。在一些实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物的全同立构规整度指数大于0%，或在上限为约50%或约25%到下限为约3%或约10%的范围内。
在一些实施方案中，通过共聚丙烯与有限量的选自乙烯，C4-20α-烯烃，和多烯烃中的一种或更多种共聚单体，降低丙烯-α-烯烃共聚物的结晶度。在这些共聚物中，在丙烯-α-烯烃共聚物内存在的丙烯-衍生的单元的用量范围从上限约99.9%，约97%，约95%，约94%，约92%，约90%，或约85%到下限约60%，约68%，约70%，约71%，约75%，约76%，或约80%，基于丙烯-α-烯烃共聚物的总重量。
任选的多烯烃可以是具有至少两个不饱和键的任何烃结构，其中至少一个不饱和键容易掺入到聚合物内。例如，任选的多烯烃可以选自直链无环烯烃，例如1,4-己二烯和1,6-辛二烯；支链无环烯烃，例如5-甲基-1,4-己二烯，3,7-二甲基-1,6-辛二烯，和3,7-二甲基-1,7-辛二烯；单环的脂环族烯烃，例如1,4-环己二烯，1,5-环辛二烯，和1,7-环十二碳二烯；多环的脂环族稠合与桥连的环烯烃，例如四氢茚，降冰片二烯，甲基-四氢茚，二环戊二烯，双环-(2.2.1)-庚-2,5-二烯，降冰片二烯，链烯基降冰片烯，亚烷基降冰片烯，例如亚乙基降冰片烯(“ENB”)，环烯基降冰片烯，和环亚烷基降冰片烯(例如，5-亚甲基-2-降冰片烯，5-亚乙基-2-降冰片烯，5-丙烯基-2-降冰片烯，5-亚异丙基-2-降冰片烯，5-(4-环戊烯基)-2-降冰片烯，5-环亚己基(cyclohexylidene)-2-降冰片烯，5-乙烯基-2-降冰片烯)；和环烯基取代的链烯烃，例如乙烯基环己烯，烯丙基环己烯，乙烯基环辛烯，4-乙烯基环己烯，烯丙基环癸烯，乙烯基环十二碳烯，和四环(A-11,12)-5,8-十二碳烯。在丙烯-α-烯烃共聚物内存在的任选的多烯烃衍生的单元的含量范围为从上限约15%，约10%，约7%，约5%，约4.5%，约3%，约2.5%，或约1.5%到下限约0%，约0.1%，约0.2%，约0.3%，约0.5%，或约1%，基于丙烯-α-烯烃共聚物的总重量。在优选的实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物包括二烯烃-衍生的单元(如此处使用的“二烯烃”)。在一些实施方案中，二烯烃的存在量小于或等于丙烯-α-烯烃共聚物重量的约10%，优选小于或等于约5%，和更优选小于或等于约3%。在一些实施方案中，二烯烃的存在量为丙烯-α-烯烃共聚物重量的约0.1-约6%，约0.1-约5%，优选约0.1-约4%，更优选约0.1-约2%，和最优选约0.1-约1%。
丙烯-α-烯烃共聚物可具有通过DSC测定的单峰熔融转变。在一个实施方案中，共聚物具有小于或等于约90℃的主峰转变，且具有大于或等于约110℃的宽的熔融端转变(end-of-melt transition)。峰的“熔点”(“Tm”)定义为在样品熔融范围内的最大吸热温度。然而，该共聚物可显示出与主峰相邻和/或在熔融端转变时的第二熔融峰。对于本发明公开内容的目的来说，这一第二熔融峰作为单一熔点一起考虑，且这些峰的最高值被视为丙烯-α-烯烃共聚物的Tm。丙烯-α-烯烃共聚物的Tm可以小于或等于约100℃，小于或等于约90℃，小于或等于约80℃，或小于或等于约70℃。在一个实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物的Tm为约25-约100℃，优选约25-约85℃，约25-约75℃，或约25-约65℃。在一些实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物的Tm为约30-约80℃，优选约30-70℃。
在室温下，根据ASTM D-1505测量的丙烯-α-烯烃共聚物的密度可以是约0.850-约0.920g/cm3，约0.860-约0.900g/cm3，优选约0.860-约0.890g/cm3。
根据ASTM D1238，2.16kg，在230℃下测量的丙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动速率(“MFR”)为至少约0.2dg/min。在一个实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物的MFR为约0.5-约5000dg/min，约1-约2500dg/min，约1.5-约1500dg/min，约2-约1000dg/min，约5-约500dg/min，约10-约250dg/min，约10-约100dg/min，约2-约40dg/min，或约2-约30dg/min。在一些优选的实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物的MFR为约0.5-约50dg/min，约1-约30dg/min，或约2-约10dg/min。
根据ASTM D412测量的丙烯-α-烯烃共聚物的断裂伸长率可以小于约2000%，小于约1000%，或小于约800%。
丙烯-α-烯烃共聚物的重均分子量(Mw)可以是约5,000-约5,000,000g/mol，优选约10,000-约1,000,000g/mol，和更优选约50,000-约400,000g/mol；数均分子量(Mn)为约2,500-约2,500,00g/mol，优选约10,000-约250,000g/mol，和更优选约25,000-约200,000g/mol；和/或z-均分子量(Mz)为约10,000-约7,000,000g/mol，优选约80,000-约700,000g/mol，和更优选约100,000-约500,000g/mol。丙烯-α-烯烃共聚物的分子量分布(“MWD”)可以是约1.5-约20，或约1.5-约15，优选约1.5-约5，和更优选约1.8-约5，和最优选约1.8-约3或约4。
在一些实施方案中，共聚物具有下述中的一个或更多个：
(i)熔点小于或等于约100℃(优选小于或等于约90℃，小于或等于约80℃，或小于或等于约70℃)；
(ii)结晶度为全同立构聚丙烯的约2%-约65%(优选约0.5-约40%，约1-约30%，或约5-约35%)；
(iii)通过13C NMR测量的三个丙烯单元的三单元组的立构规整度为至少约75%(至少约80%，至少约82%，至少约85%，或至少约90%)；和
(iv)熔体流动速率为约0.5-约5000dg/min(优选约1-约2500dg/min，约1.5-约1500dg/min，约2-约1000dg/min，约5-约500dg/min，约10-约250dg/min，约10-约100dg/min，约2-约40dg/min，或约2-约30dg/min)。
优选的丙烯-α-烯烃共聚物以商品名VISTAMAXXTM(ExxonMobilChemical Company,休斯敦,TX,USA)，VERSIFYTM(The Dow ChemicalCompany,Midland,Michigan,USA)，某些等级的TAFMERTM XM或NOTIOTM(Mitsui Company日本)，和某些等级的SOFTELTM(BasellPolyolefins,荷兰)可商购。可使用本领域共同已知的方法，容易地测定适合于在本发明中使用的可商购的丙烯-α-烯烃共聚物的特定等级。
本发明的组合物，例如母炼胶可包括一种或更多种不同的丙烯-α-烯烃共聚物，即，丙烯-α-烯烃共聚物各自具有一种或更多种不同的性能，例如不同的共聚单体或共聚单体含量。各种丙烯-α-烯烃共聚物的这种结合物全部在本发明的范围内。
在一个实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物是含丙烯-衍生的单元，二烯烃-衍生的单元，和乙烯-衍生的单元的弹性体，且具有全同立构聚丙烯的结晶度，通过DSC测定的熔点等于或小于110℃，和熔融热为约5J/g-约50J/g。丙烯-衍生的单元的存在量为约80-约90%，基于由丙烯，二烯烃和乙烯衍生的单元的结合重量。二烯烃-衍生的单元的存在量为约0.3-约3%，基于由丙烯，二烯烃和乙烯衍生的单元的结合重量。乙烯-衍生的单元的存在量为约10-约20%，基于由丙烯，二烯烃和乙烯衍生的单元的结合重量。
本发明的实施方案包括具有全同立构聚丙烯结晶度且任选地含二烯烃的半晶丙烯-基聚合物。本发明的实施方案还包括可交联和交联的、半晶丙烯-基聚合物和含这种聚合物的共混物。
在一个实施方案中，通过固化丙烯-α-烯烃共聚物到各种程度，丙烯-α-烯烃共聚物中的弹性性能得到改进。在另一个实施方案中，固化丙烯-α-烯烃共聚物到各种程度，允许方便的加工。在一些实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物包括二烯烃，以促进固化和在配制与加工的各种选择中最佳的最终使用性能。在其他实施方案中，例如当使用辐射线诱导交联反应时，在丙烯-α-烯烃共聚物内二烯烃的存在是任选的。交联的丙烯-α-烯烃共聚物，其性能与制造方法例如公开于美国公布No.2005/107530中，其内容在此通过参考将其引入。
在各种实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物是一些或所有下述特征的任何组合的弹性体，其中从任何引证的上限到任何引证的下限之间的范围加以考虑：
(a)二烯烃是5-亚乙基-2-降冰片烯或5-乙烯基-2-降冰片烯；
(b)二烯烃-衍生的单元的存在量为约1-约3%，或约0.5-约1.5%，基于由丙烯，二烯烃和乙烯衍生的单元的结合重量；和
(c)在125℃下，弹性体的门尼粘度ML(1+4)为0.5-100，或5-40。
在另一个实施方案中，丙烯-α-烯烃共聚物是包括(a)丙烯-衍生的单元和(b)至少0.1%由选自乙烯，C4-C20α-烯烃和二烯烃中的一种或更多种额外的组分衍生的单元的交联弹性体，基于组分(a)和(b)的总重量。交联的弹性体具有全同立构聚丙烯的结晶度，通过DSC测定的熔点等于或小于约110℃，和熔融热约5J/g-约50J/g。交联的弹性体被交联到以便提供至少约2%，至少约10%，至少约20%，或约2%-约95wt%交联的不溶物的程度，或者它被交联到以便提供粘度比为约1或约1.2至约10的弹性体的程度。
在各种实施方案中，交联的弹性体的特征包括一些或所有下述特征的任何组合，其中从任何引证的上限到任何引证的下限的范围加以考虑：
(a)丙烯-衍生的单元的存在量为至少约80%，基于组分(a)和(b)的总重量；
(b)在200%的伸长率之后弹性体的永久变形小于约50%和最终拉伸强度为至少约1000psi(6.89MPa)；
(c)交联弹性体中的组分(b)包括含量为约0.1-约5%，或约0.5-约1.5%，或约1-约3%的二烯烃-衍生的单元，基于组分(a)和(b)的总重量；和
(d)交联弹性体中的组分(b)包括由5-乙烯基-2-降冰片烯或5-亚乙基-2-降冰片烯衍生的单元。
丙烯-α-烯烃共聚物可包括根据WO02/36651，美国专利No.6,992,158,和/或WO00/01745中描述的工序制备的共聚物，其内容在此通过参考引入。可在美国专利Nos.7,232,871和6,881,800中找到生产丙烯-α-烯烃共聚物的优选方法，其内容在此通过参考引入。
本发明不受制备丙烯-α-烯烃共聚物的任何特定聚合方法的限制，和此处所所述的聚合方法不受任何特定类型的反应容器的限制。
可通过在充分混合的连续喂料的聚合反应器内进行的单段式，稳态聚合，聚合丙烯-α-烯烃共聚物，尽管其他聚合工序，例如气相或淤浆聚合也加以考虑。该方法可描述为连续、非间歇的方法，所述方法在其稳态操作中，以除去单位时间制造的聚合物量为例子，它基本上等于单位时间从反应容器中引出的聚合物量。此处所使用的“基本上等于”是指单位时间制造的这些聚合物量和单位时间引出的这些聚合物量彼此之比为约0.9:1；约0.95:1；约0.97:1；或约1:1。在单一步骤中或者在单一反应器内实现聚合，尽管也可使用多个反应器。
在一个实施方案中，通过包括下述步骤的方法，制备丙烯-α-烯烃共聚物：a)以预定的比例将溶剂和单体，其中包括丙烯和任选地一种或更多种乙烯，C4-20α-烯烃，和非共轭二烯烃喂料到聚合反应器中；b)添加可溶的催化剂到该反应器中；和c)在溶液中聚合单体，生产含聚合物的流出液。为了除去充当催化剂毒物的极性化合物，可在分子筛、氧化铝床或本领域已知的其他吸附剂上纯化溶剂和单体原料。可通过本领域众所周知的方法，例如自动制冷，预冷的原料(绝热反应器)，冷却线圈和这些技术的结合，控制反应器的温度。压力应当足以在反应器温度下保持反应器内容物在溶液中。在范围为约-20℃至约200℃的温度下进行聚合。每一反应器的停留时间维持在1-180分钟处。在反应器的流出物内聚合物的浓度维持在约1-约20wt%的范围内。通过催化剂和单体的喂料速度，设定总的聚合速度。通过调节到达反应器的单体喂料速度，控制聚合物的组成。通过选择反应器的温度，单体的浓度，和通过任选地添加链转移剂，例如氢气，设定聚合物的分子量。可通过用非溶剂，例如异丙醇，丙酮或正丁醇凝结(coagulation)，常规地从流出物中回收聚合物产物，或者可利用热或蒸汽，通过汽提溶剂或其他介质，回收聚合物。在回收工序中，可在聚合物内掺入一种或更多种常规的添加剂，例如抗氧化剂。
在一个实施方案中，使用催化剂体系生产丙烯-α-烯烃共聚物，和该催化剂体系包括一种或更多种过渡金属化合物和一种或更多种活化剂。当使用铝氧烷或烷基铝活化剂时，结合的预催化剂与活化剂的摩尔比为约1:5000-约10:1。当使用电离活化剂时，结合的预催化剂与活化剂的摩尔比为约10:1-约1:10。可使用多种活化剂，其中包括使用铝氧烷或烷基铝与电离活化剂的混合物。
在另一个实施方案中，催化剂体系包括双(环戊二烯基)金属化合物和或者(1)非配位的相容阴离子活化剂，或者(2)铝氧烷活化剂。在美国专利Nos.5,198,401和5,391,629中描述了可使用的催化剂体系的非限定性实例，其内容在此通过参考引入。
在另一个实施方案中，在活化助催化剂存在下，制造丙烯-α-烯烃共聚物，所述活化助催化剂是含卤化的四芳基取代的第13族阴离子的前体离子化合物，其中每一芳基取代基含有至少两个环状的芳烃环。在这一实施方案的特别的方面中，丙烯-α-烯烃共聚物含有大于约0.2份/百万份，大于约0.5份/百万份，大于约1份/百万份，或大于约5份/百万份活化助催化剂的残渣。
在另一个实施方案中，使用单位点聚合催化剂，生产丙烯-α-烯烃共聚物，所述催化剂仅仅允许添加第一和第二单体序列的单一统计模式。在这一实施方案的特别的方面中，反应器是连续流动的搅拌罐式聚合反应器，所述反应器允许仅仅聚合物的基本上所有聚合物链的单一聚合环境。
可在本发明中使用串联或平行的一个或更多个反应器。可以以溶液或淤浆形式独立地传送催化剂组分和活化剂任何一个到反应器中，就在反应器之前在线活化，或者预活化并以活化溶液或淤浆形式泵送到反应器中。在或者单一反应器操作中(其中单体，共聚单体，催化剂/活化剂，清除剂和任选的改性剂连续地加入到单一反应器中)或者在串联的反应器操作中(其中上述组分加入到串联连接的两个或更多个反应器的每一个中)进行聚合。可将催化剂组分加入到或者串联的第一反应器中或者两个反应器中，且一种组分加入到第一反应中和另一组分加入到其他反应器中。
关于进一步的通用条件信息，参见美国专利No.5,001,205，和PCT公布WO96/33227和WO97/22639，其内容在此通过参考引入。关于气相聚合工艺的进一步的信息，参见美国专利Nos.4,543,399，4,588,790，5,028,670，5,317,036，5,352,749，5,405,922，5,436,304，5,453,471，5,462,999，5,616,661，5,627,242，5,665,818，5,668,228，和5,677,375，和欧洲公布EP-A-0794200，EP-A-0802202和EP-B-634421，其内容在此通过参考引入。关于如何引入液体催化剂体系到贫颗粒区内的流化床聚合中，参见美国专利No.5,693,727，其内容在此通过参考引入。关于淤浆聚合工艺的进一步的信息，参见美国专利Nos.3,248,179和4,613,484，其内容在此通过参考引入。PCT公布WO96/08520和美国专利No.5,712,352(其内容在此通过参考引入)公开了在基本上不存在任何清除剂的情况下操作的聚合工艺，尽管使用清除剂加以考虑。
在一个或更多个实施方案中，本发明的组合物可含有足量的聚烯烃，形成此处有用的聚烯烃组合物。
因此，在一个或更多个实施方案中，聚烯烃组合物可包括至少约25wt%，在其他实施方案中，至少约40wt%，在其他实施方案中，至少约50wt%，和在其他实施方案中，至少约80wt%的聚烯烃(即，丙烯-α-烯烃共聚物)，基于聚烯烃组合物的总重量。在这些或其他实施方案中，在组合物内聚烯烃的用量可以是约25-约75wt%，在其他实施方案中，约40-约80wt%，和在其他实施方案中，约45-约75wt%，基于聚烯烃组合物的总重量。
阻燃剂
在此处的实施方案中，使用阻燃剂，赋予聚烯烃组合物阻燃性。可使用任何合适的阻燃剂。在一些实施方案中，阻燃剂包括卤化烃和金属氧化物中的至少一种。在一个或更多个实施方案中，使用三部分阻燃剂填料包。这种三部分体系包括卤化的有机阻燃剂，金属氧化物，和非卤化的阻燃剂。在一个或更多个实施方案中，非卤化的阻燃剂是炭形成阻燃剂，它也可称为膨胀材料。
卤化有机阻燃剂
卤化有机阻燃剂的类型包括卤化烃，例如氯化和/或溴化的含苯基的化合物。含氯阻燃剂的实例括氯化烷属烃，氯化聚烯烃，和全氯环十五烷。含溴阻燃剂的实例包括六溴苯，n-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的衍生物，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。在特别的实施方案中，卤化有机化合物是溴化有机化合物，优选十溴二苯基乙烷。
在一个或更多个实施方案中，可基于组合物的总重量，量化在聚烯烃组合物内卤化阻燃剂(卤化烃)的用量。在一个或更多个实施方案中，聚烯烃组合物包括至少2.0wt%，在其他实施方案中，至少2.5wt%，和在其他实施方案中，至少3.0wt%卤化有机化合物，基于组合物的总重量。在这些或其他实施方案中，聚烯烃组合物可包括约2.0-约7.0wt%，约2.0-约6.5wt%，或在其他实施方案中约3.0-约6.0wt%卤化有机化合物，基于组合物的总重量。
金属氧化物/增效剂
在一个或更多个实施方案中，金属氧化物包括与卤化有机化合物协同起作用的那些金属氧化物。在其他实施方案中，可使用氧化锑溶胶，铁的氧化物，和Sb(v)酯的盐。尤其优选的金属氧化物是三氧化锑。
在一个或更多个实施方案中，可基于组合物的总重量，量化在聚烯烃组合物内金属氧化物的用量。在一个或更多个实施方案中，聚烯烃组合物包括至少4.0wt%，在其他实施方案中，至少5.0wt%，和在其他实施方案中，至少6.0wt%的金属氧化物，基于组合物的总重量。在这些或其他实施方案中，聚烯烃组合物可包括约4.0-约13.0，或在其他实施方案中，约6.0-约12.0wt%的金属氧化物，基于组合物的总重量。
膨胀/炭形成材料
在一个或更多个实施方案中，膨胀材料包括在下面的(underlying)材料和周围的环境之间膨胀并以阻挡层形式形成焦炭层的那些材料；这一焦炭层难以燃烧，且隔绝并保护下面的材料避免燃烧。认为或者作为在热作用下化学反应的结果，或者通过由于膨胀材料内各组分的结构导致主要发生的物理反应，膨胀剂(intumescent)通过膨胀而起作用。膨胀剂或炭形成材料的实例包括水合硼酸锌，氢氧化镁，三水合铝，多磷酸铵，三聚氰胺多磷酸酯，淀粉(例如，玉米淀粉)或当暴露于火焰下时形成重质焦炭的其他碳水化合物，和多元醇，例如三羟基醇和四羟基醇。
在一个或更多个实施方案中，可基于组合物的总重量，量化在组合物内膨胀材料的用量。在一个或更多个实施方案中，聚烯烃组合物包括至少8.0wt%，在其他实施方案中，至少10.0wt%，和在其他实施方案中，至少15.0wt%的膨胀材料，基于组合物的总重量。在这些或其他实施方案中，聚烯烃组合物可包括约8.0wt%-约25.0wt%，或在其他实施方案中，约12.0wt%-约20.0wt%的膨胀材料，基于组合物的总重量。
在特别的实施方案中，使用十溴二苯基乙烷，三氧化锑，和水合硼酸锌的结合物。
在一个或更多个实施方案中，预料不到地发现，三种阻燃剂的协同平衡提供有利的结果。在这些实施方案中，当阻燃剂的总负载(它可用卤化化合物(x)，金属氧化物(y)，和炭形成材料(z)之和表示)为至少25wt%，在其他实施方案中，至少28wt%，和在其他实施方案中，至少30wt%；在这些或其他实施方案中，x，y，和z之和小于40wt%，在其他实施方案中，小于38wt%，和在其他实施方案中，小于35wt%时，实现有利的结果。在这些实施方案中，卤化化合物的用量x(例如，十溴二苯基乙烷)为约2.0-约7.0wt%，和在其他实施方案中，约3.0-约6.0wt%；金属氧化物的用量y(例如，三氧化锑)为约2x-约5x(即，卤化化合物用量的2-5倍)，或在其他实施方案中约3x-约4x；和炭形成化合物的用量(例如，水合硼酸锌)为约8.0-约25.0wt%，在其他实施方案中约10.0-约20.0wt%，或在其他实施方案中约12.0-约18.0wt%，且前述重量百分数基于组合物的总重量。
UV防护剂
在此处的实施方案中，使用UV防护剂，赋予聚烯烃组合物抗UV性。可使用任何合适的UV防护剂。
在优选的实施方案中，UV防护剂是炭黑。在一个或更多个实施方案中，有用的炭黑可基于粒度表征，所述粒度可根据ASTM D-3849量化。在一个或更多个实施方案中，炭黑的粒度可以小于65nm，在其他实施方案中小于45nm，和在其他实施方案中小于35nm，在其他实施方案中小于25，和在其他实施方案中小于20nm。在这些或其他实施方案中，炭黑的粒度可以是约12-约40，或在其他实施方案中，约15-约30。
在一个或更多个实施方案中，有用的炭黑可基于其表面积表征，所述BET表面积可通过氮气吸收量化。在一个或更多个实施方案中，在实践本发明中使用的炭黑的表面积可以是至少75，在其他实施方案中至少100，和在其他实施方案中至少200m2/g。在这些或其他实施方案中，炭黑的表面积可以是约100-约300，或在其他实施方案中约150-约250m2/g。
在一个或更多个实施方案中，有用的炭黑可基于其碘吸收值表征，所述碘吸收值可根据ASTM D-1510量化。在一个或更多个实施方案中，在实践本发明中使用的炭黑的碘吸收值为至少100，在其他实施方案中至少120，和在其他实施方案中至少130mg/g。在这些或其他实施方案中，炭黑的碘吸收值可以小于170，在其他实施方案中小于160，和在其他实施方案中小于150mg/g。
在一个或更多个实施方案中，当UV防护剂是炭黑时，可基于组合物的总重量，量化所使用的炭黑用量。在一个或更多个实施方案中，聚烯烃组合物包括至少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%炭黑，基于组合物的总重量。在这些或其他实施方案中，聚烯烃组合物可包括约2.0-约6.0wt%，或在其他实施方案中约2.0-约4.0wt%炭黑，基于组合物的总重量。
在一个或更多个实施方案中，UV防护剂是非-炭黑防护剂，例如受阻胺光稳定剂，苯并三唑和/或类似物，和可基于组合物的总重量，量化所使用的非-炭黑防护剂的用量。在一个或更多个实施方案中，聚烯烃组合物包括至少0.05wt%，在其他实施方案中至少0.1wt%，和在其他实施方案中至少0.25wt%的UV防护剂，基于组合物的总重量。在这些或其他实施方案中，聚烯烃组合物可包括约0.05-约0.5wt%，或在其他实施方案中约0.1-约0.5wt%的UV防护剂，基于组合物的总重量。此处有用的受阻胺光稳定剂是
Figure BDA00002872405100161
770(BASF Chemicals NorthAmerica,Florham Park,NJ)。此处有用的苯并三唑是
Figure BDA00002872405100162
328(BASF Chemicals North America,Florham Park,NJ)。
在特别的实施方案中，聚烯烃组合物不含，基本上(substantially)不含，或者本质上(Essentially)不含UV抑制剂，UV-稳定剂，和抗氧化剂，其中包括，但不限于，含苯酚的UV-抑制剂，UV-稳定剂，和抗氧化剂，以及除了炭黑以外的受阻胺光稳定剂。此处所使用的“基本上不含”是指不存在对聚烯烃组合物，其制造或用途具有有害影响的添加剂量(例如，UV-抑制剂)。“本质上不含”是指不存在大于有害(de minimis)量的添加剂。在一个或更多个实施方案中，本发明的聚烯烃组合物包括小于2wt%，在其他实施方案中小于1wt%，在其他实施方案中小于0.5wt%，在其他实施方案中小于0.1wt%，和在其他实施方案中小于0.05wt%UV-抑制剂，UV-稳定剂，抗氧化剂，或除了炭黑以外的受阻胺光稳定剂。
其他成分
除了聚烯烃，阻燃剂，和UV防护剂以外，本发明的聚烯烃组合物可任选地包括一种或更多种增容剂，煅烧粘土，高岭土，纳米粘土，滑石，硅酸盐，碳酸盐，硫酸盐，额外的炭黑，砂子，玻璃珠，矿物聚集体，硅灰石，云母，玻璃纤维，其他填料，颜料，着色剂，染料，分散剂，抗氧化剂，导电颗粒，粘合促进剂，脂肪酸，酯，石蜡，中和剂，金属失活剂，增粘剂，硬脂酸钙，催干剂，稳定剂，光稳定剂，光吸收剂，偶联剂，其中包括硅烷类和钛酸酯类，增塑剂，润滑剂，粘连剂，防粘连剂，抗静电剂，蜡，泡沫剂，成核剂，爽滑剂，酸清除剂，助剂，表面活性剂，结晶助剂，聚合物添加剂，消泡剂，防腐剂，增稠剂，流变学改性剂，保湿剂，增强和非增强填料，及其结合物，和聚烯烃配混领域中已知的其他加工助剂。
这些添加剂可占全部组合物重量的最多约50wt%，优选添加剂占约0-45wt%。
配混
可使用本领域已知的方法，配混本发明的聚烯烃组合物。合适的混合设备包括BanburyTM密炼机(Farrel Corp.,Ansonia,CT)，单螺杆和双螺杆旋转混合器，布斯(buss)捏合机，和Farrel ContinuousMixersTM(Farrel Corp.)。另外，可将混合步骤整合到模塑工艺中。这种模塑设备科包括注塑设备，平板硫化设备，和吹塑设备。
产品性能
在此处的实施方案中，聚烯烃组合物是阻燃的。在一个或更多个实施方案中，本发明的聚烯烃组合物满足阻燃性标准UL94，且具有V2等级。在其他实施方案中，本发明的聚烯烃组合物满足阻燃性标准UL94，且具有V1等级。在再一个其他实施方案中，本发明的聚烯烃满足阻燃性标准UL94，且具有V0等级。
通过UL94，一种在装置和器具中的部件用塑料材料可燃性的安全标准(Underwriters Laboratories Inc.,“用于器件和器具的部件用塑料材料的阻燃性测试(Tests for Flammability of Plastic Materialsfor Parts in Devices and Appliances)”,2009年6月4日)，测量阻燃性。由聚烯烃组合物模塑的样品在垂直位置上取向，且将它们置于确定的火焰火源下规定的时间段，这取决于相关试验方法的技术规格。三个垂直的等级(V2,V1，和V0)表明在垂直的位置上测试材料，并在除去火源之后，在规定的时间内自灭。垂直等级还显示试样是否滴落着火的颗粒，所述着火的颗粒点燃样品下方的棉织品指示物(indicator)。这些等级确定一旦样品被点火，则材料或者熄灭或者火焰蔓延的倾向。
在一个或更多个实施方案中，本发明的聚烯烃组合物的特征在于肖氏A硬度为至少50.0，在其他实施方案中至少60.0，在其他实施方案中至少70.0，和在其他实施方案中至少80.0。在这些或其他实施方案中，本发明的聚烯烃组合物的特征在于肖氏A硬度为小于100.0，在其他实施方案中小于90.0，和在其他实施方案中小于85.0。在再一个其他实施方案中，本发明的聚烯烃组合物的特征在于肖氏A硬度范围为60.0-95.0，优选70.0-90.0，优选75.0-90.0，优选80.0-90.0。根据内部试验方法，测定肖氏A硬度，所述内部试验方法满足并超过ASTMD2240和ISO868的要求。使用A型硬度计和配有电子数字读数的具有1kg负载的硬度计机架(stand)。将硬度计安装在硬度计机架上，调节高度和水平度，并检验自由运动。然后校准硬度计。将1kg重物置于含有肖氏A硬度计的合适安装的支柱(post)上。样品是在试验之前，在室温下调节过至少16小时并在23±2℃下平衡最小1小时的厚度为2mm的注塑板(plaque)。选择三个样品。从三个样品每一个的中心处切割一个50mm直径的圆盘。层叠这三个圆盘，形成厚度为6mm的试样盘。使用均匀恒定的运动，在没有振动的情况下，尽可能快速地引入量具(gauge)到样品中。在量具底部与样品紧密接触之后15秒，记录来自电子读数的硬度值。在相同圆盘上反复该测量工序另外4次，从而确保每一次测量离任何其他测量至少6mm，和离圆盘边缘至少13mm。所获得的5个数值的平均值近似到整数的最近的十分位上并报道为肖氏A硬度。
在一个或更多个实施方案中，本发明的聚烯烃组合物的特征在于最终拉伸强度(故障伸长强度)为至少5.00MPa，在其他实施方案中，至少6.00MPa，在其他实施方案中，至少7.00MPa，在其他实施方案中，至少8.00MPa，和在其他实施方案中，至少9.00MPa。在这些或其他实施方案中，本发明的聚烯烃组合物的特征在于最终拉伸强度为小于15.00MPa，在其他实施方案中，小于12.00MPa，和在其他实施方案中，小于11.00MPa。使用ASTM D412，采用下述改性，测定最终拉伸强度。
使用
Figure BDA00002872405100191
4204(Norwood,MA)仪器。垂直于流动方向切割样品，从三次测量中获得样品厚度，一个在中间，和一个在试验长度的每一端处。使用中值作为样品的厚度。在23℃下调节样品16小时。模头尺寸为6+0.04和-0.00mm。以到最接近0.05MPa(10psi)的三次测量的中值形式报道试验结果。
在一个或更多个实施方案中，本发明的聚烯烃组合物的特征在于100%伸长率下的模量(拉伸应力)为至少2.00MPa，在其他实施方案中至少2.50MPa，在其他实施方案中至少2.85MPa，在其他实施方案中至少3.00Mpa，和在其他实施方案中至少3.15MPa。在这些或其他实施方案中，本发明的聚烯烃组合物的特征在于100%伸长率下的模量小于3.30MPa，在其他实施方案中小于3.20MPa，和在其他实施方案中小于3.15MPa。使用如上所述改性的ASTM412，测定100%伸长率下的模量。
在一个或更多个实施方案中，本发明的聚烯烃组合物的特征在于最终伸长率为至少600%，在其他实施方案中至少650%，在其他实施方案中至少700%，在其他实施方案中至少750%，和在其他实施方案中至少780%。在这些或其他实施方案中，本发明的聚烯烃组合物的特征在于最终伸长率为小于1000%，在其他实施方案中小于900%，和在其他实施方案中小于800%。使用如上所述改性的ASTM412，测定最终伸长率，且报道到最接近10%。
工业实用性
本发明的聚烯烃可用于制造各种制品，例如不受天气影响的密封件(weather seal)，软管，皮带，垫圈，模塑品，保护罩(boots)，弹性纤维，和类似制品。它们可用于通过吹塑，挤塑，注塑，热成形，弹性焊接(elasto-welding)和平板硫化技术，制造制品。更具体地，它们可用于制造车辆部件，例如不受天气影响的密封件，刹车部件，例如皮碗(cup)，耦合盘和膜片皮碗(diaphragm cup)，等角速万向节和齿条与小齿轮接头用保护罩，管道，密封垫圈，液压或气动操作装置的部件，O形环，活塞，阀门，阀座，阀导管和其他弹性聚合物基部件或与其他材料结合的弹性体聚合物，例如金属/塑料结合材料。还考虑包括V形带在内的传动带，具有截断肋条(truncated rib)的齿轮带，其含有织物贴面的V形带，切碎(ground)的短纤维增强的V形带或具有短纤维群集的V形带的模塑树胶(molded gum)。
在一个或更多个实施方案中，可在电子应用，例如电线，电缆，电连接器和捕获并转化太阳能的装置中使用本发明的聚烯烃。
在一些实施方案中，本发明涉及：
1.一种阻燃组合物，它包括：
(a)含至少约50wt%丙烯-衍生的单元，和约5-35wt%由乙烯或C4-10α-烯烃中的至少一种衍生的单元(优选约7-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；
其中该共聚物的熔融热为小于或等于约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(优选包括下述中的至少一种：
(i)卤化烃(优选卤化烃是下述之一：氯化烷属烃，氯化聚烯烃，全氯环十五烷，六溴苯，n-亚乙基-双二溴降冰片烷-二羧基酰亚胺，亚乙基-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)酯的盐中的至少一种)；优选金属氧化物是氧化锑)；和
(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；优选用量为至少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V1等级，优选具有V0等级)。
2.段落1的组合物，其中阻燃剂包括以组合物重量约2.0-7.0wt%的用量存在的卤化烃。
3.段落1和2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是卤化化合物用量的约2-5倍。
4.段落1-3的组合物，其中阻燃剂的存在量为组合物重量的约25-35wt%。
5.段落1-4的组合物，其中阻燃剂包括以组合物重量的约8.0-25wt%的用量存在的炭形成物质。
6.段落1-5的组合物，其中共聚物具有下述中的一种或更多种：
(i)熔点小于或等于约100℃(优选小于或等于约90℃，小于或等于约80℃，或小于或等于约70℃)；
(ii)结晶度为全同立构聚丙烯的约2%-约65%(优选约0.5-约40%，约1-约30%，或约5-约35%)；
(iii)通过13C NMR测量的三个丙烯单元的三单元组的立构规整度为至少约75%(至少约80%，至少约82%，至少约85%，或至少约90%)；和
(iv)熔体流动速率为约1-10dg/min。
7.段落1-6的组合物，进一步包括约1-10wt%聚丙烯。
8.段落1-7的组合物，其中组合物具有下述中的至少一种：
(i)肖氏A硬度范围为约60.0-95.0(优选70.0-90.0，优选75.0-90.0，优选80.0-90.0)；
(ii)最终拉伸强度为至少5.00MPa(优选至少6.00MPa，至少7.00MPa，至少8.00Mpa，或至少9.00MPa)；
(iii)最终伸长率为至少600%(优选至少650%，至少700%，至少750%，或至少780%)；和
(iv)100%伸长率下的模量为至少2.00MPa(优选至少2.50MPa，至少2.85MPa，至少3.00Mpa，或至少3.15MPa)。
9.段落1-8的阻燃组合物，它包括：
(a)至少约40wt%(或至少约50wt%，或约50-60wt%，或约50-55wt%)的共聚物，其中该共聚物包括至少约50wt%丙烯-衍生的单元，和约5-35wt%乙烯-衍生的单元，和熔融热小于或等于约75J/g，熔点小于或等于约100℃，结晶度为全同立构聚丙烯的约2%-约65%，和熔体流动速率为约1-10dg/min(ASTM1238，230℃/2.16kg)；
(b)约20-40wt%(或约20-35wt%，或约25-30wt%)的阻燃剂，
其中阻燃组合物满足UL94的要求，并具有V0等级，且具有：
(a)肖氏A硬度约60.0-90.0；
(b)最终拉伸强度至少约5MPa；和
(c)最终伸长率至少约600%。
10.段落1-9的阻燃组合物，它包括：
(a)组合物重量的约50-55wt%的含至少约50wt%丙烯-衍生的单元，和约10-20wt%乙烯-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，熔点小于或等于约100℃，结晶度为全同立构聚丙烯的约2%-约65%，和熔体流动速率为约1-10dg/min(ASTM1238，230℃/2.16kg)；
(b)组合物重量约25-30wt%的十溴二苯基乙烷，三氧化锑，和聚丙烯，其相对重量比例分别为60:20:20；
(c)组合物重量约10-15wt%的硼酸锌；
(d)组合物重量约5.0-6.0wt%的炭黑，
其中阻燃组合物满足UL94的要求，且具有V0等级，并具有下述中的至少一种：
(a)肖氏A硬度约60.0-90.0；
(b)最终拉伸强度为至少约5MPa；和
(c)最终伸长率为至少约600%。
11.段落1-10的组合物的制造方法，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；
(b)阻燃剂；和
(c)任选地UV防护剂，和
形成满足UL94的要求，且具有V2等级的阻燃组合物。
为了证明本发明的实践，制备下述实施例并测试。然而，实施例不应当视为限制本发明的范围。权利要求起到确定本发明范围的作用。
实施例
根据与ASTM D-792相类似的TPE-0105/1，测定比重。根据UL94垂直燃烧试验，测定火焰测试。
通过配混以下列出的聚合物与阻燃剂包和UV防护剂，制备聚烯烃组合物。下表1中描述了在实施例中所使用的聚合物。
Figure BDA00002872405100231
Figure BDA00002872405100241
混合以上的一部分聚合物与表2中提供的其他成分。基于组合物的总重量，以wt%提供配混的各种成分的用量。
阻燃剂包由Br/Sb母炼胶和水合硼酸锌组成。Br/Sb母炼胶是以商品名FR6287(PMC Polymer Products Inc.,Stockertown,PA)获得的十溴二苯基乙烷，三氧化锑，和聚丙烯(60:20:20，以重量计)的共混物，和焦炭-形成阻燃剂是以商品名Firebrake ZB(Rio Tinto PLC,伦敦,UK)获得的水合硼酸锌。
UV防护剂是含40%炭黑和聚丙烯的商业共混炭黑母料，它以商品名AmpacetTM49974(Ampacet North America,DeRidder LA)获得。
Figure BDA00002872405100242
然后，将聚烯烃样品制成合适的试样，以便进行下述测试，表3中列出了测试的结果。
Figure BDA00002872405100251
没有脱离本发明的精神和范围的各种改性和变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的。本发明没有适当地限制到此处列出的例举实施方案上。
此处描述的所有文献在此通过参考引入，其中包括任何优先权要求和/或测试工序，其程度使得它们没有不与本发明的文本一致。根据前述一般说明和具体的实施方案，显而易见的是，尽管阐述并描述了本发明的各种形式，但可在没有脱离本发明的精神和范围的情况下，做出各种改性。因此，不打算限制本发明于此。

Claims (25)

1.一种阻燃组合物，它包括：
(a)含至少约50wt%丙烯-衍生的单元，和约5-35wt%由乙烯或C4-10α-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卤化化合物重量的约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1-10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%。
12.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℃；
(b)结晶度为全同立构聚丙烯的约2%-约65%；
(c)通过13C NMR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1-10dg/min(ASTM1238，230℃/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1-10wt%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.权利要求13-16任何一项的组合物，其中组合物的肖氏A硬度范围为约60.0-95.0。
18.权利要求13-17任何一项的组合物，其中组合物具有下述中的至少一种：(a)最终拉伸强度为至少约5mPa，和(b)最终伸长率为至少约600%。
19.权利要求13-18任何一项的组合物，其中组合物满足UL94的要求，且具有V1等级。
20.权利要求13-19任何一项的组合物，其中组合物满足UL94的要求，且具有V0等级。
21.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%由乙烯或C4-10α-烯烃中的至少一种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；
(b)阻燃剂；和
(c)形成满足UL94的要求且具有V2等级的阻燃组合物。
22.权利要求21的方法，其中阻燃剂包括十溴二苯基乙烷，三氧化锑，和硼酸锌。
23.权利要求21或22的方法，其中该共聚物具有下述中的至少一种：
(a)通过13C NMR测量的三个丙烯单元的三单元组立构规整度为至少约75%；
(b)熔体流动速率为约1-10dg/min；
(c)熔点小于或等于约100℃；和
(d)结晶度为全同立构聚丙烯的约2%-约65%。
24.权利要求21-23任何一项的方法，其中阻燃组合物满足UL94的要求，具有V0等级，并具有下述中的至少一种：
(a)肖氏A硬度范围为60.0-90.0；
(b)最终拉伸强度为至少约5mPa；和
(c)最终伸长率为至少约600%。
25.一种阻燃组合物，它包括：
(a)至少约40wt%的共聚物，其中该共聚物包括至少约50wt%丙烯-衍生的单元，和约5-35wt%的乙烯-衍生的单元，和熔融热小于或等于约75J/g，熔点小于或等于约100℃，结晶度为全同立构聚丙烯的约2%-约65%，和熔体流动速率为约1-10dg/min(ASTM1238,230℃/2.16kg)；
(b)约20-40wt%阻燃剂，其中阻燃组合物满足UL94的要求，具有V0等级，并具有：
(a)肖氏A硬度约60.0-90.0；
(b)最终拉伸强度至少约5mPa；和
(c)最终伸长率至少约600%。
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