CN103492493A - 阻燃聚(硅氧烷)共聚物组合物、制备方法及由其形成的制品 - Google Patents

阻燃聚(硅氧烷)共聚物组合物、制备方法及由其形成的制品 Download PDF

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Abstract

一种聚(硅氧烷)共聚物组合物，包含：包含第一重复单元和聚(硅氧烷)嵌段单元的第一聚合物、与第一聚合物不同且包含溴的第二聚合物；和可选地，与第一聚合物和第二聚合物不同的一种或多种第三聚合物；其中，各自基于第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物的wt%的总和，硅氧烷单元以至少0.3wt%的量存在于组合物中，并且溴以至少7.8wt%的量存在于组合物中；进一步地，其中由组合物模制或形成的制品具有小于65kW-min/m2的OSU整合的2分钟热释放试验值和小于65kW/m2的峰热释放速率，以及小于200的E662烟气试验Dmax值。

Description

阻燃聚(硅氧烷)共聚物组合物、制备方法及由其形成的制品
相关申请的引用
本申请为于2011年8月11日提交的美国专利申请系列号13/207,930的部分继续，其要求于2011年3月31日提交的印度专利申请号920/DEL/2011的优先权，通过引用将两个申请的内容结合于此。
技术领域
本公开一般涉及聚合物组合物，更具体地涉及含有硅氧烷嵌段共聚物的特定组合的阻燃聚(硅氧烷)共聚物组合物。
背景技术
尤其在多种电气和电子应用中，广泛制备并使用阻燃(FR)聚合物和聚合物共混物，例如具有UL V0和5V A和B的保险商实验室(UnderwritersLaboratories)易燃性等级的聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物。反之，只有非常有限的一组聚碳酸酯用于飞机和其它运输应用，特别是内部部件如窗户、隔断墙、顶棚镶板、壁橱、储料室、厨房表面、光板等。所有这些应用都具有聚碳酸酯必须满足的严格的易燃性安全要求。特殊要求包括烟气密度、火焰传播和热释放值。在美国，联邦航空条例(Federal AviationRegulation)(FAR)的25.853部分规定了飞机舱内部的适航标准。在美国使用的飞机和运输系统的安全标准包括FAR25.5附录F第V部分的修订页25-116中规定的烟气密度试验。易燃性要求包括FAR25.853(a)附录F第I部分(a),1,(i)中规定的“60秒试验”和FAR F25.4(FAR第25节附录F第IV部分)中描述的热释放速率标准(简称OSU65/65标准)或者法国阻燃试验如NF-P-92-504(火焰传播)或NF-P-92-505(滴落试验)。在其它实例中，飞机制造商Airbus具有ABD0031中规定的烟气密度和其它安全要求。一旦发生火灾，由具有这些性能的材料制成的组件能够在火灾期间增加可用于逃脱以及提供更好能见度的大量时间。
尽管已深入调查，目前满足这些FAR标准的材料仍可以针对其它性能进行进一步改进。因此，对于具有改善的熔体流动、改善的紫外线(UV)稳定性和改善的光透射的聚砜存在权衡要求（perceived need）。硅氧烷-聚酯碳酸酯具有低的熔体流动和针对室内光的良好的颜色稳定性，但是可以通过曝光于UV光来转变颜色。某些聚碳酸酯-聚醚酰亚胺共混物也具有低的熔体流动，但是为了提供亮白色组合物，可能难以按配方制成。
鉴于目前的内部材料安全标准，以及未来预期的更严格的标准，寻求超出政府和飞机制造商的火焰安全要求的材料。这类材料还应当有利地保持优异的物理性能，如韧性(高冲击强度和高延展性)。如果可以将这类材料制造成无色且透明的，那么这将是进一步有利的。其它有利的特征又包括用于形成制品的良好的可加工性、光滑的表面光洁度和光稳定性。
发明内容
本文中公开的组合物包含：一种组合物包含：包含(a)第一重复单元、和(b)聚(硅氧烷)嵌段单元的第一聚合物，聚(硅氧烷)嵌段单元具有式：
Figure BDA0000391153900000021
其中R各自独立地为C1-C30烃基，且E具有5至200的平均值；与第一聚合物不同且包含溴的第二聚合物；和可选地，与第一聚合物和第二聚合物不同的一种或多种第三聚合物；其中第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的wt%的总和为100wt%，基于第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物的wt%总和，硅氧烷单元以至少0.3wt%的量存在于组合物中，基于第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物的wt%总和，溴以至少7.8wt%的量存在于组合物中；和进一步地，其中由组合物模制的制品具有根据联邦航空条例FAR25.853(d)使用FARF25.4的方法所测量的小于65kW-min/m2的OSU整合的（integrated）2分钟热释放试验值和小于65kW/m2的峰热释放速率，以及当以1.6mm厚度测量时小于200的E662烟气试验Dmax值。
还描述了上述组合物的制备方法。
进一步公开了包含上述组合物的制品、以及用于制品的制备方法。
通过以下详细的说明和实施例例示了上述的和其它特征。
具体实施方式
本发明人已发现，当在组合中使用都不满足严格的低密度烟气标准的某种含硅氧烷共聚物组合物和含溴组合物时，可以意外地得到含有特定硅氧烷嵌段共聚物的阻燃、低烟气组合物。特别地，某种聚(硅氧烷)嵌段共聚物组合物和某种含溴组合物在燃烧时它们自身不满足严格的低烟气密度标准。然而，这两种组合物的特定组合可以满足低烟气密度标准，并具有非常低的热释放性能。实现非常低的烟气密度和非常低的易燃性等级是相矛盾的要求。对在改善火焰传播性能和满足严格的飞机和铁轨内部的易燃性标准方面的效果而言，在聚(硅氧烷)共聚物组合物中使用卤化的特别是溴化的阻燃剂。然而，当片状组合物着火时，溴化的阻燃添加剂会导致烟气的增加。因此，令人惊异的是，可以将溴化的阻燃剂加至聚(硅氧烷)嵌段或接枝共聚物并降低聚(硅氧烷)共聚物的烟气密度。
组合物还可以具有包括至少一种高冲击强度、低脆性(高延展性)的优异的机械性能以及有利的加工特性如低熔体粘度。在进一步有利的特征中，组合可以是透明的。在另一个有利的特征中，组合物可以具有低密度。这类组合物可以，例如在飞机、火车、船舶或其它运输应用中使用的阻燃剂、低烟气聚(硅氧烷)共聚物片材的制备中是特别有用的。
组合物含有：包含第一重复单元和重复聚硅氧烷单元的嵌段的第一聚合物；与第一聚合物不同的溴化的第二聚合物；和可选地，与第一聚合物和第二聚合物不同的一种或多种第三聚合物，其中第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的重量百分比(wt%)的总和为100wt%，基于第一、第二和可选的第三聚合物的wt%的总和，聚硅氧烷单元以至少0.3wt%的量存在于组合物中，基于第一、第二和可选的第三聚合物的wt%的总和，溴以至少7.8wt%的量存在于组合物中；和进一步地，其中由组合物模制的制品具有根据联邦航空条例FAR25.853(d)使用FAR F25.4的方法所测量的小于65kW-min/m2的OSU整合的2分钟热释放试验值和小于65kW/m2的峰热释放速率，以及当以1.6mm的厚度测量时小于200的E662烟气试验Dmax值。为简单起见，本文中该试验可以被称作“烟气密度试验”。
按有效满足FAR F25.4(联邦航空条例第25节，附录F，第IV部分)中描述的热释放速率的要求的量进一步选定并使用第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物。要求符合该标准的材料具有使用俄亥俄州立大学热量计，缩写为OSU65/65(2min/peak)测定的小于或等于65千瓦-分钟每平方米(kW-min/m2)的2-分钟整合的热释放速率和小于65千瓦每平方米(kW/m2)的峰热释放速率。在要求更严格的标准的应用中，需要更好的热释放速率性能，可以要求小于或等于55kW-min/m2的2-分钟整合的热释放速率和小于55kW/m2(缩写为OSU55/55)的峰热释放速率。
不受理论束缚的情况下，据相信，通过仔细选择并平衡第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的绝对和相对量来得到低烟气密度和低热释放值的意外组合，包括选择第一聚合物的量、硅氧烷嵌段的嵌段大小(即，长度)和硅氧烷嵌段的数量，以致至少0.3wt%聚硅氧烷单元存在于组合物中；以及选则第二聚合物的类型和量以及第二聚合物中溴的量，使得至少7.8wt%溴存在于组合物中。因此，组合物包括有效即足以提供所需聚硅氧烷单元和溴的量的第一和第二聚合物的量，这样依次产出具有根据联邦航空条例FAR25.853(d)使用FAR F25.4的方法所测量的小于65kW-min/m2的OSU整合的2分钟热释放试验值和小于65kW/m2的峰热释放速率的组合物，和当以1.6mm的厚度试验时小于200的E662烟气试验Dmax值。
在一个实施方式中，各自基于第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，含硅氧烷共聚物的有效量为至少1wt%、特别是1至85wt%的含硅氧烷共聚物，溴化聚合物的有效量为至少15wt%、特别是15至95wt%。有效提供至少0.3wt%的聚硅氧烷单元的第一聚合物的精确量取决于所选则的共聚物、硅氧烷嵌段的长度、含硅氧烷嵌段的数量和期望性能如烟气密度、热释放值、透明性、冲击强度、熔体粘度和/或其它期望物理性能。一般而言，为了有效进行，基于第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物，当使用嵌段共聚物时，第一聚合物中嵌段大小越小和/或嵌段数量越少，第一聚合物的分浓度（fractional concentration）越高。基于第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物，当使用接枝共聚物时，分支的数量越少和/或分支越短，第一聚合物的分浓度越高。类似地，对于溴化聚合物而言，精确量取决于聚合物的类型、聚合物中溴的量和组合物的其它期望特性。基于第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，第二聚合物中溴的重量百分比越低，第二聚合物的分浓度越高。因此，各自基于第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物，在某些实施方式中，含硅氧烷共聚物的有效量可以为至少5wt%、特别是5至80wt%、或者至少10wt%、特别是10至70wt%、或至少15wt%、特别是15至60wt%，在某些实施方式中，溴化的聚合物的有效量可以为至少20wt%、特别是20至85wt%，或20至75wt%。
如上所述，第一聚合物包含第一重复单元和重复聚硅氧烷单元的嵌段。在特别有利的特征中，第一重复单元可以是各种不同单元，它们允许制成具有各种性能的低烟气、低热释放组合物。第一重复单元可以是聚碳酸酯单元、醚酰亚胺单元、酯单元、砜单元、醚砜单元、亚芳基醚砜单元、亚芳基醚单元以及包含前述至少一种的组合，例如基于间苯二酚的芳基酯-碳酸酯单元、醚酰亚胺-砜单元和亚芳基醚-砜单元。
在特定实施方式中，第一、第二和可选的第三聚合物为聚碳酸酯，即，含有重复碳酸酯单元的聚合物。因此，第一聚合物为聚(硅氧烷-碳酸酯)共聚物，第二聚合物为含有重复碳酸酯单元的溴化聚合物，以及一种或多种可选的第三聚合物为聚碳酸酯均聚物或共聚物。在一个实施方式中，基于第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，即，第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的wt%的总和为100wt%，聚碳酸酯组合物包含至少5wt%，特别是5至85wt%的第一聚(硅氧烷-碳酸酯)共聚物，至少15wt%，特别是15至95wt%的第二溴化聚碳酸酯如衍生自2,2',6,6'-四溴-4,4'-异丙叉二酚(2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷(TBBPA)的溴化聚碳酸酯和衍生自非TBBPA(“TBBPA共聚物”)的至少一种二羟基芳族化合物的碳酸酯单元，以及0至70wt%的可选的一种或多种第三聚合物。存在于第一聚合物的的硅氧烷嵌段具有5至200单位、特别是5至100单位的平均值。各自基于第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，存在至少0.3wt%的硅氧烷和至少7.8wt%的溴。
进一步地，在这个实施方式中，基于第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，当硅氧烷嵌段具有25至75单位，特别是25至50单位的平均值，并存在至少2.0wt%的硅氧烷时，得到优异的韧性，特别地，由组合物模制的制品还具有以0.125英寸(3.2mm)厚度根据ASTM D256-10所测量的大于500J/m的室温缺口悬臂梁冲击强度。该制品还可以具有100%延展性。组合物中硅氧烷的量可以通过控制每嵌段的单元的长度、嵌段的数量和沿着主链的嵌段的立构规整度而改变。
又进一步地，在这个实施方式中，各自基于第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，当第一聚合物的聚硅氧烷单元以至少2.0wt%的量存在且组合物具有35至50wt%的第二聚合物(TBBPA共聚物)，且硅氧烷嵌段具有25至50单位的平均长度时，可以得到优异的透明性，特别地，由该组合物模制的制品具有小于10%的浊度和大于70%的透射率，各自使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)，或者使用以0.125英寸(3.2mm)厚度的发光体C根据ASTM D1003(2007)来测量。
各自基于第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，当聚碳酸酯组合物包含有效提供至少0.3wt%的硅氧烷的量的第一聚合物和有效提供至少5.0wt%的溴的量的第二聚合物，且硅氧烷嵌段或接枝具有5至75、特别是5至15单位的平均值时，可以得到优异的透明性。各自基于一、第二和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，有效量可以为至少30wt%、特别是30至80wt%的第一聚合物，和至少20wt%、特别是至少20至50wt%的第二聚合物(TBBPA共聚物)，和0至50wt%的可选的一种或多种第三聚合物。由组合物模制的制品具有小于3%的浊度和大于85%透射率，各自使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)或使用以0.062英寸(1.5mm)厚度的发光体C根据ASTM D1003(2007)来测量。
在又一个实施方式中，已发现，限制可选的第三聚合物的量以及特定的第一和第二聚碳酸酯的使用可以生成具备有利性能的组合物。在一个这样的实施方式中，聚碳酸酯组合物包含第一聚合物(聚(硅氧烷-碳酸酯))、第二聚合物(TBBPA共聚物或溴化低聚物)、和8至12wt%的一种或多种第三聚合物，其中基于第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，第一聚合物、第二聚合物和一种或多种第三聚合物的wt%的总和为100wt%。硅氧烷嵌段具有20至85单位的平均值。各自基于第一聚合物、第二聚合物和一种或多种第三聚合物的总重量，存在至少0.4wt%的硅氧烷和至少7.8wt%的溴。在一个实施方式中，聚碳酸酯组合物包含5至60wt%的第一聚(硅氧烷-碳酸酯)、30至60wt%的第二聚合物(TBBPA共聚物)。
在聚碳酸酯组合物的可替代的实施方式中，已发现，可以用其它溴化低聚物如其它溴化聚碳酸酯低聚物或溴化环氧低聚物代替TBBPA共聚物。在这个实施方式中，聚碳酸酯组合物包含第一聚(硅氧烷-碳酸酯)、溴化低聚物和与第一聚碳酸酯和溴化低聚物不同的可选的另外的聚碳酸酯。可选的另外的聚碳酸酯可以与上述实施方式中所述的可选的一种或多种第三聚合物相同。各自基于第一聚合物、溴化低聚物和另外的聚碳酸酯的总重量，第一聚合物、溴化低聚物和可选的另外的聚碳酸酯以有效提供至少0.4wt%的硅氧烷和至少7.8wt%的溴的量存在，由此至少满足烟气密度试验和热释放OSU65/65试验。特别地，各自基于第一聚合物、溴化低聚物和可选的另外的聚碳酸酯，聚碳酸酯组合物包含至少5wt%，特别是5至85wt%的第一聚(硅氧烷-碳酸酯)、至少15wt%，特别是至少15至95wt%的溴化低聚物和0至60wt%的可选的另外的聚碳酸酯。
尽管烟气密度和OSU试验证明了本文中所描述的聚(硅氧烷)共聚物组合物的能力以符合用于运输组件特别是飞机或火车内部的发烟和热释放要求，任何上述组合物都有利地符合如上所述的其它相关的易燃性和安全试验。
在某些实施方式中，第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物以及溴化聚碳酸酯(包括TBBPA共聚物和溴化聚碳酸酯低聚物)具有式(1)的重复结构碳酸酯单元：
Figure BDA0000391153900000071
其中R1基团的总数量的至少60%，特别是至少80%和特别是至少90%含有芳族有机基团和其中的余量为脂肪族或脂环族基团。特别地，最小化脂肪族基团的使用，以便保持聚碳酸酯的易燃性。在一个实施方式中，至少70%、至少80%或95至100%的R1基团为芳基。在一个实施方式中，各R1为二价芳基，例如衍生自式(2)的芳族二羟基化合物：
HO-A1-Y1-A2-OH    (2)
其中每个A1和A2独立地为单环二价亚芳基基团，并且Y1为单键或具有将A1和A2分离的一个或两个原子的桥连基团。在一个实施方式中，一个原子将A1和A2分离。在另一个实施方式中，当每个A1和A2为亚苯基时，Y1位于亚苯基上的每个羟基基团的对位。这种类型基团的说明性非限制性实例为-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-二环庚叉、乙叉、异丙叉、新戊叉、环己叉、环十五烷叉、环十二烷叉和金刚烷叉。桥连基团Y1可以是烃基，特别是饱和烃基，如亚甲基、环己叉或异丙叉。
式(3)的双酚化合物包括在式(2)范围内：
其中每个Ra和Rb独立地为卤素原子或单价烃基；p和q各自独立地为0至4的整数；并且Xa表示单键或者式(4)或(5)的基团中的一个：
Figure BDA0000391153900000082
其中Rc和Rd各自独立地为氢、C1-12烷基、C1-12环烷基、C7-12芳基烷基、C1-12杂烷基或环状的C7-12杂芳基烷基，并且Re为二价C1-12烃基。特别地，Rc和Rd各自为相同的氢或C1-4烷基，特别是相同的C1-3烷基，甚至更特别是甲基。
在一个实施方式中，一并考虑的Rc和Rd为C3-20环状亚烷基或包含碳原子和具有二以上化合价杂原子的含杂原子的C3-20环状亚烷基。这些基团可以是单饱和或不饱和环，或稠合的多环环体系，其中稠合的环是饱和的、不饱和的或芳族的。具体的含杂原子的环状亚烷基基团包含至少一个具有2以上化合价的杂原子和至少两个碳原子。含杂原子的环状亚烷基基团中的杂原子包括-O-、-S-和–N(Z)-，其中Z为选自氢、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基或C1-12酰基的取代基。
在特定实施方式中，Xa为式(6)的取代的C3-18环烷叉：
Figure BDA0000391153900000083
其中各Rr、Rp、Rq和Rt独立地为氢、卤素、氧或C1-12有机基团；I为直接键合、碳或二价氧、硫或–N(Z)–，其中Z为氢、卤素、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基或C1-12酰基；h为0至2，j为1或2，i为0或1的整数，和k为0至3的整数，条件是Rr、Rp、Rq、和Rt中的至少两种一起为稠合的环脂肪族的、芳族的或杂芳族的环。应当理解的是，稠环是芳族的，式(6)中所示的环将具有不饱和碳-碳连接，这里环是稠合的。当k为1且i为0时，式(6)中所示的环包含4个碳原子，当k为2时，所示的环包含5个碳原子，以及当k为3时，环包含6个碳原子。在一个实施方式中，两个邻接基团(例如，Rq和Rt一起)形成芳基，在另一个实施方式中，Rq和Rt一起形成一个芳基且Rr和Rp一起形成第二芳基。
当k为3且i为0时，使用含有取代或未取代的环己烷单元的双酚，例如式(7)的双酚：
Figure BDA0000391153900000091
其中Rf各自独立地为氢、C1-12烷基或卤素；和Rg各自独立地为氢或C1-12烷基。取代基可以是脂肪族的或芳族的、直链、环状的、双环状的、支链的、饱和的或不饱和的。这类含环己烷的双酚，例如二摩尔苯酚与一摩尔氢化异佛尔酮的反应产物，对于制备具有高玻璃化转变温度(Tg)和高热变形温度(HDT)的聚碳酸酯聚合物而言是有用的。由Bayer Co.供给商标为
Figure BDA0000391153900000093
的含环己基双酚的聚碳酸酯、或包含前述至少一种与其它双酚聚碳酸酯的组合。
具有式HO-R1-OH的其它有用的二羟基化合物包括式(8)的芳族二羟基化合物：
Figure BDA0000391153900000092
其中Rh各自独立地为卤素原子、C1-10烃基如C1-10烷基基团、卤素取代的C1-10烃基如卤素取代的C1-10烷基基团，且h为0至4。卤素通常为溴。
二羟基化合物的一些说明性实例包括以下：4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)联苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚硼、α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(双)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)苯酞、2,6-二羟基二苯并-对二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基苯酚黄素、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩和2,7-二羟基咔唑、间苯二酚、取代的间苯二酚化合物如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-异丙苯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等；邻苯二酚；对苯二酚；和取代的对苯二酚如2-甲基对苯二酚、2-乙基对苯二酚、2-丙基对苯二酚、2-丁基对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚、2-异丙苯基对苯二酚、2,3,5,6-四甲基对苯二酚、2,3,5,6-四-叔丁基对苯二酚、2,3,5,6-四氟对苯二酚、2,3,5,6-四溴对苯二酚等。可以使用包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
可以由式(3)表示的双酚化合物的具体实例包括1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A或BPA)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮(PPPBP)和1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。可以使用包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
本文中所使用的“聚碳酸酯”包括均聚碳酸酯、在碳酸酯中包含不同R1部分的共聚物(本文中称作“共聚碳酸酯”)和包含碳酸酯单元和其它类型聚合物单元如硅氧烷单元或酯单元的共聚物。在特定实施方式中，一种或多种可选的第三聚合物是线性均聚物或包含衍生自双酚A的单元的共聚物，其中每个A1和A2为对-亚苯基并且Y1为式(2)中的异丙叉。更特别地，聚碳酸酯均聚物或共聚物中至少60%，特别是至少80%的R1基团衍生自双酚A。在一个实施方式中，第一聚合物包含式(1)的碳酸酯单元和聚硅氧烷单元的嵌段的嵌段或接枝共聚物，即，聚(硅氧烷-共-碳酸酯)，本文中称作“聚(硅氧烷-碳酸酯)”。嵌段聚(硅氧烷-碳酸酯)共聚物在聚合物主链中包含硅氧烷嵌段和碳酸酯嵌段。接枝聚(硅氧烷-碳酸酯)共聚物为包含连接至包含碳酸酯嵌段的线性或支化聚合物主链的非线性共聚物。
除第一聚合物(例如，如上所述的聚碳酸酯单元(1))中的第一重复单元之外，第一聚合物还包含式(9)的聚硅氧烷单元的嵌段：
Figure BDA0000391153900000111
其中R各自独立地为C1-C30烃基，特别是C1-13烷基基团、C2-13烯基基团、C3-6环烷基基团、C6-14芳基基团、C7-13芳基烷基基团或C7-13烷基芳基基团。前述基团可以用氟、氯、溴或碘、或者包含前述至少一种的组合进行全部或部分地卤化。可以在相同的共聚物中使用前述R基团的组合。在一个实施方式中，聚硅氧烷包含具有最小烃含量的R基团。在又一个实施方式中，前述R基团是官能化的，其中至少一个甲基基团已被优选为非氢的另一个基团取代，或其中官能化的R基团包含反应性官能团如可以通过例如共价键与其它组分反应的酸酐和环氧化物。在特定实施方式中，R各自相同且为甲基基团。
式(9)中E的平均值可以从5至200改变。在一个实施方式中，E具有5至100、10至100、10至50、25至50或35至50的平均值。在另一个实施方式中，E具有5至75、特别是5至15、特别是5至12、更特别是7至12的平均值。硅氧烷嵌段可以是无规立构的、等规立构的或间规立构的。在一个实施方式中，硅氧烷的立构规整度可以影响所使用的每种共聚物的有效量。含硅氧烷的共聚物可以是接枝共聚物，其中从具有第一重复单元的嵌段例如式(1)的碳酸酯单元的聚合物主链支化含硅氧烷的嵌段。
在一个实施方式中，例如在聚(硅氧烷-碳酸酯)中，聚硅氧烷单元可以衍生自式(10)或(11)的聚硅氧烷双酚：
Figure BDA0000391153900000121
其中E如式(9)中所定义；各R可以是相同或不同的，且如式(9)所定义；各Ar可以是相同或不同的，且为取代或未取代的C6-30亚芳基基团；以及各R2为相同或不同的，且为二价C1-30亚烷基或C7-30亚芳基亚烷基，其中羟基基团的键直接键合至亚芳基部分或亚烷基部分。
式(10)中的Ar基团可以衍生自C6-30二羟基芳族化合物，例如，上面的式(2)、式(3)、式(6)、式(7)或式(8)的二羟基芳族化合物。还可以使用至少一种前述二羟基芳族化合物的组合。二羟基芳族化合物的说明性实例为间苯二酚(即，1,3-二羟基苯)、4-甲基-1,3-二羟基苯、5-甲基-1,3-二羟基苯、4,6-二甲基-1,3-二羟基苯、1,4-二羟基苯、1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基硫醚)和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。可以使用包含至少一种前述二羟基化合物的组合。在一个实施方式中，二羟基芳族化合物是未取代的，或未用非芳族的含烃取代基如烷基、烷氧基或亚烷基取代基取代。
在特定实施方式中，其中Ar衍生自间苯二酚，聚二有机硅氧烷重复单元衍生自式(12)的聚硅氧烷双酚：
Figure BDA0000391153900000122
或者，其中Ar衍生自双酚-A、衍生自式(13)的聚硅氧烷双酚：
Figure BDA0000391153900000131
其中E如上所定义。
其中R2为式(11)中的C7-30亚芳基亚烷基，聚硅氧烷单元可以衍生自式(14)的聚硅氧烷双酚：
Figure BDA0000391153900000132
其中R和E如式(9)所定义。R3各自独立地为二价C2-8脂肪族基团。各M可以是相同或不同的，且可以是卤素、氰基、硝基、C1-8烷基硫、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C2-8烯基、C2-8烯氧基基团、C3-8环烷基、C3-8环烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、C7-12芳基烷基、C7-12芳基烷氧基、C7-12烷基芳基或C7-12烷基芳氧基，其中各n独立地为0、1、2、3或4。在一个实施方式中，M为溴或氯、烷基如甲基、乙基或丙基、烷氧基如甲氧基、乙氧基或丙氧基、或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基；R3为二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团；和R为C1-8烷基、卤代烷基如三氟丙基、氰基烷基或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一个实施方式中，R为甲基、或甲基和三氟丙基的组合、或甲基和苯基的组合。在又另一个实施方式中，M为甲氧基，n为0或1，R3为二价C1-3脂肪族基团，并且R为甲基。
在特定实施方式中，聚硅氧烷单元衍生自式(15)的聚硅氧烷双酚：
Figure BDA0000391153900000133
其中E如式(9)所述。
在另一个特定实施方式中，聚硅氧烷单元衍生自式(16)的聚硅氧烷双酚：
Figure BDA0000391153900000141
其中E如式(9)所述。
聚(硅氧烷-碳酸酯)中碳酸酯和聚硅氧烷单元的相对量将取决于期望性能，并使用本文中所提供的指导仔细选择。特别地，如上所提到的，选择嵌段或接枝聚(硅氧烷-碳酸酯)共聚物以具有E的某个平均值，并按有效提供组合物中聚硅氧烷单元的所需wt%的量进行选择和使用。在一个实施方式中，在残余物为碳酸酯单元的情况下，基于聚(硅氧烷-碳酸酯)的总重量，聚(硅氧烷-碳酸酯)可以包含0.3至30重量百分比(wt%)、特别是0.5至25wt%或者0.5至15wt%、或甚至更特别是0.7至8wt%、或0.7至7wt%的量的硅氧烷单元。
在一个实施方式中，聚(硅氧烷-碳酸酯)包含衍生自如上所述的聚硅氧烷双酚(14)的单元，特别地其中M为甲氧基，n为0或1，R3为二价C1-3脂肪族基团，并且R为甲基，又更特别是式(15)或式(16)的聚硅氧烷双酚的单元。在这些实施方式中，E可以具有8至100的平均值，其中基于聚(硅氧烷-碳酸酯)的总重量，聚硅氧烷单元以0.3至25wt%的量存在；或者，在其它实施方式中，E可以具有25至100的平均值，其中基于聚(硅氧烷-碳酸酯)的总重量，聚硅氧烷单元以5至30wt%的量存在；或者E可以具有30至50、或40至50的平均值，其中基于聚(硅氧烷-碳酸酯)的总重量，聚硅氧烷单元以4至8wt%的量存在；或者E可以具有5至12的平均值，其中基于聚(硅氧烷-碳酸酯)的总重量，聚硅氧烷单元以0.5至7wt%的量存在。
在另一个实施方式中，第一聚合物为包含硅氧烷嵌段(9)和式(17)的聚醚酰亚胺单元的聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物：
Figure BDA0000391153900000151
其中a为1或大于1，例如5至1,000以上，或更特别是10至500。在这个实施方式中，第一聚合物为包含式(17)的醚酰亚胺单元和聚硅氧烷单元嵌段的嵌段或接枝共聚物，即，聚(硅氧烷-共-醚酰亚胺)，本文中被称作“(聚醚酰亚胺-硅氧烷)”。嵌段聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物在聚合物主链中包含硅氧烷嵌段和醚酰亚胺嵌段。硅氧烷嵌段和聚醚酰亚胺单元可以以无规次序、作为嵌段(即，AABB)、交替的(即，ABAB)、或其组合存在。接枝聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物为包含连接至包含醚酰亚胺嵌段的线性或支化聚合物主链的硅氧烷嵌段的非线性共聚物。
式(17)中的基团R为二价烃基，如C6-20芳族烃基或其卤代衍生物、直或支链C2-20亚烷基基团或其卤代衍生物、C3-20环亚烷基基团或其卤代衍生物或者式(18)的二价基团：
Figure BDA0000391153900000152
其中Q1为-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-和-CyH2y-及其卤代衍生物(其包括全氟亚烷基基团)，其中y为1至5的整数。在特定实施方式中，R为间亚苯基或对亚苯基。
式(17)中的基团Z也是二价烃基，且可以用1至6个C1-8烷基基团、1至8个卤素原子、或其组合可选地取代芳族的C6-24单环或多环部分，条件是不超过Z的化合价。示例性基团Z包括衍生自式(3)的二羟基化合物的基团。Z的具体实例为式(19)的二价基团
其中Q为-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-和-CyH2y-及其卤代衍生物(包括全氟亚烷基基团)，其中y为1至5的整数。在特定实施方式中，Z衍生自双酚A，其中Q为2,2-异丙叉。
更特别地，第一聚合物包含10至1,000或10至500个式(17)的结构单元的嵌段，其中R为式(19)的二价基团，其中Q1为-CyH2y-或其卤代衍生物，其中y为1至5的整数，且Z为式(19)的基团。在特定实施方式中，R为间亚苯基、对亚芳基联苯基砜或其组合，且Z为2,2-(4-亚苯基)异丙叉。
众所周知，聚醚酰亚胺可以通过聚合式(20)的芳族二酸酐得到：
Figure BDA0000391153900000161
其中Z如式(17)所描述，具有式(21)的二胺：
H2N-R-NH2    (21)
其中R如式(17)所描述。芳族二酸酐(20)的说明性实例包括3,3-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)联苯基醚二酸酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)联苯基硫醚二酸酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)苯甲酮二酸酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)联苯基砜二酸酐；2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)联苯基醚二酸酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)联苯基硫醚二酸酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)苯甲酮二酸酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)联苯基砜二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)联苯基-2,2-丙烷二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)联苯基醚二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)联苯基硫醚二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)苯甲酮二酸酐和4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)联苯基砜二酸酐。可以使用包含至少一种前述芳族二酸酐(20)的组合。
二胺(21)的说明性实例包括乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、1,12-十二烷二胺、1,18-十八烷二胺、3-甲基七亚甲基二胺、4,4-二甲基七亚甲基二胺、4-甲基九亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、2,5-二甲基六亚甲基二胺、2,5-二甲基七亚甲基二胺、2,2-二甲基丙二胺、N-甲基-双(3-氨基丙基)胺、3-甲氧基六亚甲基二胺、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、双(3-氨基丙基)硫醚、1,4-环己烷二胺、双-(4-氨基环己基)甲烷、间亚苯基二胺、对亚苯基二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、间苯二甲基二胺、对苯二甲基二胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二胺、5-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二胺、联苯胺、3,3’-二甲基联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、1,5-二氨基萘、双(4-氨基苯基)甲烷、双(2-氯-4-氨基-3、5-二乙基苯基)甲烷、双(4-氨基苯基)丙烷、2,4-双(氨基-叔丁基)甲苯、双(对氨基-叔丁基苯基)醚、双(对甲基-邻氨基苯基)苯、双(对甲基-邻氨基戊基)苯、1、3-二氨基-4-异丙基苯、双(4-氨基苯基)硫醚、双(4-氨基苯基)砜、双(4-氨基苯基)醚和1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷。可以使用包含至少一种前述芳族二酸酐的组合。常常使用芳族二胺，特别是间和对亚苯基二胺、磺酰基二苯胺及其组合。
通过聚合芳族二酸酐(20)和包含有机二胺(21)的或二胺(21)的混合物的二胺组分，以及式(22)的聚硅氧烷二胺来形成聚(硅氧烷-醚酰亚胺)：
Figure BDA0000391153900000171
其中R和E如式(9)中所描述，并且R4各自独立地为C2-C20烃，特别是C2-C20亚芳基、亚烷基或亚芳基亚烷基基团。在一个实施方式中，R4为C2-C20烷基基团，特别是C2-C20烷基基团如亚丙基，且E具有5至100、5至75、5至60、5至15或15至40的平均值。制备式(22)的聚硅氧烷二胺的步骤为本领域已知的。例如，氨基有机四有机二硅氧烷可以与八有机环四硅氧烷如八甲基环四硅氧烷相均衡，以增加聚二有机硅氧烷的嵌段长度。
在一些聚(硅氧烷-醚酰亚胺)中，二胺组分可以含有20至50摩尔百分比(mol%)、或25至40mol%的聚硅氧烷二胺(22)和约50至80mol%、或60至75mol%的二胺(21)，例如在美国专利4,404,350中所描述的。二胺组分可以在与一种或多种二酸酐反应之前进行物理混合，由此形成基本上无规共聚物。可替代地，嵌段或交替共聚物可以通过(21)和(22)与芳族二酸酐(20)的选择性反应来生成，以制备随后一起反应的聚酰亚胺嵌段。因此，聚(硅氧烷-酰亚胺)共聚物可以为嵌段、无规或接枝共聚物。
在一个实施方式中，在100℃至300℃范围内的温度下通过连续地共缩聚聚硅氧烷二胺(22)和二胺(21)与芳族二酸酐(20)来制备聚(硅氧烷-醚酰亚胺)。本质上惰性有机溶剂可以用于促进共缩聚（intercondensation），例如，偶极非质子溶剂如二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲酚、邻二氯苯等。基于反应混合物如碱金属芳基次膦酸盐或碱金属芳基膦酸盐例如，苯基次膦酸钠的总重量，可以使用按重量计0.025至1.0%的聚合催化剂。
聚硅氧烷二胺(22)和二胺(21)与芳族二酸酐(20)的连续共缩聚可以在一个容器或多个容器中实现。在“单锅”(single pot)步骤中，在惰性有机溶剂的存在下，非化学计量的量的聚硅氧烷二胺(22)或二胺(21)二者任一与芳族二酸酐(20)一起进行共缩聚，以生成利用共缩聚的二胺或芳族二酸酐二者任一进行链终止的聚酰亚胺低聚物的混合物。还可以存在与链终止单元相对应的过量的芳族二酸酐(2)或二胺(21)。低聚物可以是有机硅聚酰亚胺或共缩聚的芳族二酸酐和二胺的低聚物。然后加至相同锅内，在低聚物形成的初始时期后，剩余的二胺可以是聚硅氧烷二胺(22)或二胺(21)二者任一以及可选地足量的芳族二酸酐(20)以实现化学计量。还可以加入得到的共缩聚混合物、链终止剂、这种邻苯二甲酸酐或单官能芳基胺如苯胺以控制55最终有机硅聚酰亚胺的分子量。在多锅步骤中，二胺低聚物和聚硅氧烷二胺低聚物可以与芳族二酸酐在分开的容器中进行共缩聚。多锅步骤可以立即实现满意的结果，其需要提供总芳族二酸酐和二胺之间上保持的基本化学当量平衡的两个或多个低聚物。
低聚物嵌段大小可以取决于每摩尔芳族二酸酐(20)所用的聚硅氧烷二胺(22)和二胺(21)的比例而改变。例如，对于“三嵌段”、低聚物而言可以使用4/3比率，即，4摩尔二胺对应3摩尔二酸酐。反应可以继续直到实现酸酐和胺官能团的共缩聚为止，并且，如通过从反应混合物的共沸完全除去反应的水。
在美国专利号4,404,350、4,808,686和4,690,997中描述了这种聚(硅氧烷-醚酰亚胺)的实例。在一个实施方式中，聚(硅氧烷-醚酰亚胺)具有式(23)的单元
Figure BDA0000391153900000191
其中E如在式(9)中，R和Z如在式(17)中，R4如在式(22)中，且n为5至100的整数。
通过二胺(21)与包含芳族酸酐(20)和式(24)的聚硅氧烷二酸酐、式(25)的硅氧烷二酸酐、或其组合的酸酐组分的反应将聚硅氧烷单元并入聚(硅氧烷-醚酰亚胺)也是可行的：
其中R和E如结构(9)所描述且各Ar独立地为C6-C30芳基。在某些聚(硅氧烷-醚酰亚胺)中，二酸酐组分可以含有20至50摩尔百分比(mol%)或25至40mol%的聚硅氧烷二酸酐(24)和/或(25)和约50至80mol%或60至75mol%的二酸酐(20)，例如在US4,404,350中所描述的。酸酐组分可以在与二胺反应之前进行物理混合，由此基本上形成无规共聚物。可替代地，嵌段或交替共聚物可以通过酸酐(20)和(24)和/或(25)与二胺(21)的选择性反应来形成，以制成基本上一起反应的聚酰亚胺嵌段。
聚(硅氧烷-醚酰亚胺)中聚硅氧烷单元和醚酰亚胺单元的相对量取决于期望性能，并使用本文中所提供的指导仔细选择。特别地，如上所提到的，选择嵌段或接枝聚(硅氧烷-碳酸酯)共聚物以具有E的某个平均值，并按有效提供组合物中聚硅氧烷单元的所需wt%的量进行选择和使用。在一个实施方式中，基于聚(硅氧烷-醚酰亚胺)的总重量，聚(硅氧烷-醚酰亚胺)包含10至50wt%、10至40wt%或20至35wt%的聚硅氧烷单元。
其它聚(硅氧烷)共聚物包括聚(硅氧烷-砜)共聚物如聚(硅氧烷-亚芳基砜)和聚(硅氧烷-亚芳基醚砜)，其中第一重复单元为式(26)的单元：
Figure BDA0000391153900000201
其中R1、R2和R3各自独立地为卤素原子、硝基基团、氰基基团、C1-12脂肪族基团、C3-12环脂肪族基团或C3-12芳族基团；n、m、q各自独立地为0至4；和W为C3-20环脂肪族基团或C3-C20芳族基团。在一个实施方式中，第一单元(26)含有至少5mol%的式(27)的芳族醚单元。
Figure BDA0000391153900000202
其中R3和W如式(26)所定义。在一个实施方式中，n、m和q各自为0且W为异丙叉。这些聚(硅氧烷-砜)共聚物可以通过含亚芳基砜的、含亚芳基醚的或含亚芳基醚砜的低聚物与功能化的聚硅氧烷反应来制成，以形成无规或嵌段共聚物。美国专利号4,443,581、3,539,657、3,539,655和3,539,655中公开了聚(硅氧烷-砜)及其制备，特别是聚(硅氧烷-亚芳基砜)和聚(硅氧烷-亚芳基醚砜)的实例。
聚(硅氧烷-砜)共聚物中聚硅氧烷单元和亚芳基砜单元或亚芳基醚砜单元的相对量取决于期望性能，并使用本文中所提供的指导仔细选择。特别地，按有效提供组合物中聚硅氧烷单元的所需wt%的量选择和使用嵌段或接枝聚(硅氧烷-砜)。在一个实施方式中，基于聚(硅氧烷-亚芳基醚砜)的总重量，聚(硅氧烷-亚芳基醚砜)包含10至50wt%、10至35wt%或10至30wt%的聚硅氧烷单元。
聚(硅氧烷)共聚物包括聚(硅氧烷-亚芳基醚)，其中第一重复单元为式(28)的单元的嵌段：
Figure BDA0000391153900000203
其中Z1各自独立地为卤素或C1-C12烃基，条件是烃基不是叔烃基；并且Z2各自独立地为氢、卤素或C1-C12烃基，条件是烃基不是叔烃基。在一个实施方式中，Z2为氢并且Z1为甲基。
在美国专利号5,204,438和美国专利号4,814,392中已描述了聚(硅氧烷-亚芳基醚)和聚(硅氧烷-亚芳基醚)的制备方法，这基于苯酚-硅氧烷大分子单体至有机硅聚亚苯基醚接枝共聚物的转化。美国专利号5,596,048公开了在氧化剂存在下聚亚芳基醚与羟基芳族封端的硅氧烷的反应。
聚(硅氧烷-亚芳基醚)中聚硅氧烷单元和亚芳基醚单元的相对量取决于期望性能，并使用本文中所提供的指导仔细选择。特别地，按有效提供组合物中聚硅氧烷单元的所需wt%的量选择和使用嵌段或接枝聚(硅氧烷-亚芳基醚)共聚物。在一个实施方式中，基于聚(硅氧烷-亚芳基醚)的总重量，聚(硅氧烷-亚芳基醚)包含1至80wt%、5至50wt%、10至35wt%或10至30wt%的聚硅氧烷单元。
其它聚(硅氧烷)共聚物包括聚(硅氧烷-亚芳基醚酮)，其中第一重复单元为式(29)的单元：
Figure BDA0000391153900000211
其中Z1各自独立地为卤素或C1-C12烃基，条件是烃基不是叔烃基；以及Z2各自独立地为氢、卤素或C1-C12烃基，条件是烃基不是叔烃基。在一个实施方式中，Z2和Z1是氢。亚芳基醚单元和亚芳基酮单元可以以无规顺序、作为嵌段(即，AABB)或交替的(即，ABAB)或其组合而存在。
聚(硅氧烷-亚芳基醚酮)中聚硅氧烷单元和亚芳基醚酮单元的相对量取决于期望性能，并使用本文中所提供的指导仔细选则。特别地，按有效提供组合物中聚硅氧烷单元的所需wt%的量选择和使用嵌段或接枝聚(硅氧烷-亚芳基醚酮)共聚物。在一个实施方式中，基于聚(硅氧烷-亚芳基醚酮)的总重量，聚(硅氧烷-亚芳基醚酮)包含5至50wt%、10至35wt%或10至30wt%的聚硅氧烷单元。
可以使用包括聚(硅氧烷-酯-碳酸酯)共聚物的聚(硅氧烷-酯)，条件是选择酯单元以便不明显地负面影响聚(硅氧烷)共聚物组合物的期望性能，特别是低烟气密度和低热释放，以及其它性能如对UV光的稳定性。例如，芳族酯单元可以在加工期间和曝光于UV光时降低聚(硅氧烷)共聚物组合物的颜色稳定性。芳族的酯单元还可以减弱聚碳酸酯组合物的熔体流动。另一方面，脂肪族酯单元的存在可以减小热释放值。在一个实施方式中，包括聚(硅氧烷-酯-碳酸酯)共聚物的聚(硅氧烷-酯)包含10至50wt%、10至35wt%或10至30wt%的聚硅氧烷单元。
除式(9)的硅氧烷嵌段之外，聚(硅氧烷-酯)或聚(硅氧烷-酯-碳酸酯)中的第一重复单元还含有式(29)的重复单元：
Figure BDA0000391153900000221
其中D为衍生自二羟基化合物的二价基团，且可以是例如C2-10亚烷基基团、C6-20脂环族基团、C6-20芳基或聚氧亚烷基基团，其中亚烷基基团含有2至6个碳原子，特别是2、3或4个碳原子。在一个实施方式中，D为具有直链、支链或环(包括多环)结构的C2-30亚烷基。在另一个实施方式中，D衍生自上面式(3)的芳族二羟基化合物、式(8)的芳族二羟基化合物、或其组合。式(29)中的T为衍生自二羧酸的二价基团，且可以是，例如，C2-10亚烷基基团、C6-20脂环族基团、C6-20烷基芳基或C6-20芳基。可以用于制备聚酯单元的芳族二羧酸的实例包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对-羧基苯基)乙烷、4,4'-二羧基联苯醚、4,4'-双苯甲酸和包含至少一种前述酸的的组合。还可以存在包含稠环的酸，如在1,4-、1,5-或2,6-萘二羧酸中。具体的二羧酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸或包含前述至少一种的组合。具体的二羧酸包含间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合，其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比为100：0至0：100、或99：1至1：99、或91：9至2：98。
在另一个特定实施方式中，D为C2-6亚烷基且T为对-亚苯基、间-亚苯基、萘、二价环脂肪族基团或包含前述的至少一种的组合。可替代地，酯单元可以是衍生自式(8)的芳族二羟基化合物(例如，间苯二酚)与间苯二甲二酸和对苯二甲二酸(或其衍生物)的组合的反应的芳基化酯单元。在另一个特定实施方式中，酯单元源自双酚A与间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合的反应。具体的聚(硅氧烷-酯-碳酸酯)包含硅氧烷嵌段(9)，衍生自间苯二酚和间苯二甲二酸和/或对苯二甲二酸的酯单元，以及衍生自以下的碳酸酯单元(1)：间苯二酚、双酚A或者按1：99至99：1，特别是20：80至80：20的间苯二酚碳酸酯单元与双酚A碳酸酯单元的摩尔比的间苯二酚和双酚A的组合。这些共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以宽泛的改变，例如1：99至99：1，特别是10：90至90：10，更特别是25：75至75：25，取决于最终组合物的期望性能。这种类型的聚(硅氧烷-酯-碳酸酯)可以包括硅氧烷嵌段(9)和，嵌段包含50至99mol%的芳基化酯单元(例如，间苯二酚酯单元)和1至50mol%的包含间苯二酚碳酸酯单元和可选地双酚A碳酸酯单元的芳族碳酸酯单元。US7,605,221中描述了这类共聚物。
任何前述聚(硅氧烷)共聚物都可以具有使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱和聚碳酸酯参考校正的由凝胶渗透色谱(GPC)所测量的5,000至250,000、特别是10,000至200,000克每摩尔(道尔顿)、甚至更特别是15,000至100,000道尔顿的Mw。GPC样品以1mg/ml的浓度制备，并以1.5ml/min的流量洗脱。
熔体体积流动速率(常常缩写为“MVR”)测量在规定温度和负载下通过孔口的聚(硅氧烷)共聚物的挤出速率。前述聚(硅氧烷)共聚物可以在300℃于1.2kg的负载下具有0.1至200立方厘米每10分钟(cm3/10min)，特别是1至100cm3/10min的MVR。
在一些实施方式中，两种以上不同的聚(硅氧烷)共聚物的组合用于得到期望性能。聚(硅氧烷)共聚物可以在一种或多种性能(例如，多分散性或分子量)或者结构特征(例如，E的值、或E的嵌段的数量、第一重复单元的特性)方面存在不同。例如，具有相对较长长度(具有30-60的平均值的E)的相对较低的重量百分比(例如，3至10wt%、或6wt%)的聚(硅氧烷-碳酸酯)可以提供较低可着色性的组合物，然而，具有相同长度的硅氧烷单元的相对较高重量百分比的硅氧烷单元(例如，15至25wt%、或20wt%)的聚(硅氧烷-碳酸酯)可以提供良好的冲击性能。使用这两种聚(硅氧烷-碳酸酯)的组合可以提供具有良好可着色性和冲击性能二者的组合物。类似地，聚(硅氧烷-碳酸酯)可以与聚(硅氧烷-醚酰亚胺)一起使用以改善冲击。
第一聚合物，即，聚(硅氧烷)共聚物与第二溴化聚合物一起使用，其中选择溴化聚合物的类型和量以便将至少7.8wt.%溴提供至如上所述的组合物。如本文中所使用的，“溴化的聚合物”包括均聚物和共聚物，并包括具有至少2、至少5、至少10或至少20个具有溴取代的重复单元的分子，和至少1,000道尔顿例如1,000至50,000道尔顿的Mw。
在某些实施方式中，第二聚合物是特定的溴化聚碳酸酯，即，含有衍生自2,2',6,6'-四溴-4,4'-异丙叉二酚(TBBPA)的溴化碳酸酯单元和衍生自非TBBPA的至少一种二羟基芳族化合物的碳酸酯单元的聚碳酸酯。二羟基芳族化合物可以是式(5)、式(6)、式(7)、式(8)、式(9)或式(10)的一种。在特定实施方式中，二羟基芳族化合物为式(5)，更特别是不含有另外的卤素原子的二羟基芳族化合物(5)。在一个实施方式中，二羟基芳族化合物为双酚A。
在一些实施方式中，用于制备TBBPA共聚物的TBBPA与二羟基芳族化合物的相对比将取决于所用的TBBPA共聚物的量和聚碳酸酯组合物中所需的溴的量。在一个实施方式中，由具有30至70wt%的TBBPA和30至70wt%的二羟基芳族化合物特别是双酚-A，或特别是45至55wt%的TBBPA和45至55wt%的二羟基芳族化合物特别是双酚-A的组合物制备TBBPA共聚物。在一个实施方式中，在TBBPA共聚物中不存在其它单体。
可以使用不同的TBBPA共聚物的组合。特别地，可以使用具有苯酚封端的TBBPA共聚物。还特别地，可以使用具有2,4,6-三溴苯酚封端的TBBPA碳酸酯。
TBBPA共聚物可以具有使用聚碳酸酯标准由凝胶渗透色谱(GPC)所测量的18,000至30,000道尔顿，特别是20,000至30,000道尔顿的Mw。
可替代地，聚(硅氧烷)共聚物与溴化低聚物一起使用。因此，在某些实施方式中，代替TBBPA共聚物作为第二聚合物，使用具有18,000道尔顿以下的Mw的溴化低聚物。为了便于确定包含具有溴取代的至少两个重复单元并具有小于18,000道尔顿的Mw的溴化的化合物而在本文中使用术语“溴化低聚物”。可以具有1000至18,000道尔顿、特别是2,000至15,000道尔顿、且更特别是3,000至12,000道尔顿的Mw。
在某些实施方式中，溴化低聚物具有40至60wt%、特别是45至55wt%、更特别是50至55wt%的溴含量。各自基于第一聚合物、溴化低聚物和可选的另外的聚碳酸酯的总重量，选择特定溴化低聚物和溴化低聚物的量以提供至少7.8wt%的溴、特别是7.8至14wt%的溴、更特别是8至12wt%的溴。
溴化低聚物可以是衍生自溴化芳族二羟基化合物(例如，式(1)的溴化的化合物)和碳酸酯前体的溴化聚碳酸酯低聚物，或衍生自溴化和非溴化芳族二羟基化合物例如式(1)的和碳酸酯前体的溴化聚碳酸酯低聚物。例如在美国专利号4,923,933、美国专利号4,170,711和美国专利号3,929,908中公开了溴化聚碳酸酯低聚物。溴化的芳族二羟基化合物的实例包括2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、双(3,5-二溴-4-羟基苯基)薄荷酮和2,2',6,6'-四甲基-3,3',5,5'-四溴-4,4'-二酚。用于与溴化的芳族二羟基化合物共聚合的非溴化的芳族二羟基化合物的实例包括双酚-A、双(4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、4,4-双(4-羟基苯基)庚烷和(3,3'-二氯-4,4'-二羟基联苯基)甲烷。可以使用两个以上不同的溴化和非溴化芳族二羟基化合物的组合。如果使用芳族二羟基化合物的组合，那么该组合可以含有25至55摩尔百分比的溴化芳族二羟基化合物和75至65摩尔百分比的非溴化二元酚。也可以使用支化的溴化聚碳酸酯低聚物，一样也可以使用线性的溴化聚碳酸酯低聚物和支化的溴化聚碳酸酯低聚物的组合物。可以使用不同的溴化共聚碳酸酯低聚物的组合。可以存在多种封端，例如可以使用具有苯酚封端的或2,4,6-三溴苯酚封端的聚碳酸酯。
可以使用其它类型的溴化低聚物，例如溴化环氧低聚物。溴化环氧低聚物的实例包括衍生自双酚-A、氢化双酚-A、双酚-F、双酚-S、酚醛清漆环氧树脂、苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、N-缩水甘油环氧树脂、乙二醛环氧树脂、二环戊二烯酚醛环氧树脂、硅树脂-改性的环氧树脂和ε-己内酯改性的环氧树脂的那些。可以使用不同的溴化环氧低聚物的组合。特别地，可以使用具有2,4,6-三溴苯酚封端的四溴双酚-A环氧树脂。可以使用200至3000当量的环氧树脂。
在一些实施方式中，两种以上不同的溴化聚合物的组合用于获得期望性能。溴化聚合物可以在一种或多种性能(例如，多分散性或分子量)或结构特征(例如，重复单元的特性、共聚物单元的存在、或聚合物中溴的量)方面存在不同。例如，可以使用两种不同的TBBPA共聚物或TBBPA共聚物与溴化环氧低聚物的组合。当然，两种以上不同的聚(硅氧烷)共聚物可以与两种以上不同的溴化聚合物一起使用。
除聚(硅氧烷)共聚物和溴化聚合物之外，聚(硅氧烷)共聚物组合物还可以任选地包含一种或多种聚合物，为了方便它在本文中可以被称作“一种或多种第三聚合物”。一种或多种第三聚合物可以是均聚物或共聚物且可以具有与聚(硅氧烷)共聚物的第一重复单元相同或不同的重复单元。一种或多种第三聚合物可以包含不同类型的重复单元，条件是重复单元的类型和量不明显地负面影响组合物的期望性能，特别是低烟气密度和低热释放。一种或多种第三聚合物可以包含碳酸酯单元(1)、酰亚胺单元、醚酰亚胺单元(17)、亚芳基醚砜单元(26)、亚芳基醚单元(28)、酯单元(29)或包含前述至少一种的单元的组合。然而，在一个实施方式中，一种或多种第三聚合物既不含有聚硅氧烷单元也不含有溴。
一种或多种第三聚合物可以具有使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱和聚碳酸酯参考校正的由凝胶渗透色谱(GPC)所测量的例如，5,000至500,000道尔顿、特别是10,000至250,000道尔顿或10,000至100,000道尔顿的Mw。以1mg/ml的浓度制备GPC样品并以1.5ml/min的流量洗脱。一种或多种第三聚合物可以在300℃于1.2kg的负载下具有0.1至200立方厘米每10分钟(cm3/10min)、特别是1至100cm3/10min的MVR。
按将期望特性提供至组合物的量选择并使用一种或多种第三聚合物。基于第一聚合物、第二聚合物和一种或多种第三聚合物的总重量，一种或多种第三聚合物的量可以为0至85wt%、1至80wt%、5至75wt%、8to60wt%、20至50wt%或30至40wt%。在特定实施方式中，各自基于第一、第二和第三聚合物的wt%的总和，第三聚合物以8至50wt%的量存在，聚硅氧烷单元以1.5至3.5wt%的量存在，和溴以7.8至13wt%的量存在。
在特定实施方式中，在包含聚(硅氧烷-碳酸酯)和TBBPA共聚物的聚碳酸酯组合物中，可以存在与第一聚(硅氧烷-碳酸酯)或TBBPA共聚物不同的可选的第三聚碳酸酯。特别地，在某些实施方式中，一种或多种第三聚合物既不含有聚硅氧烷单元也不含有溴。在包含聚(硅氧烷-碳酸酯)和溴化低聚物的可替代的聚碳酸酯组合物中，存在与第一聚(硅氧烷)或溴化低聚物不同的另外的聚碳酸酯。特别地，另外的聚碳酸酯既不含有聚硅氧烷单元也不含有溴。
当可选的一种或多种第三聚合物是聚碳酸酯时，聚合物包含如上所述的式(1)的单元，特别地，其中R1衍生自二羟基芳族化合物(2)、(3)、(8)、或其组合，以及更特别是不含有另外的卤素原子的二羟基芳族化合物(3)。在一个实施方式中，至少60%、至少80%或至少90%的R1单元是双酚A单元。在一个实施方式中，可选的一种或多种第三聚合物(包括另外的聚碳酸酯)为具有双酚A碳酸酯单元的均聚物。
对于一种或多种第三聚碳酸酯或另外的聚碳酸酯含有除聚碳酸酯单元例如酯单元(29)之外的单元而言是可行的，条件是选择酯单元以便不明显地负面影响如上所述的聚(硅氧烷)共聚物组合物的期望性能。在一个实施方式中，酯单元为衍生自式(8)的芳族二羟基化合物(例如，间苯二酚)与间苯二甲二酸和对苯二甲二酸(或其衍生物)的组合的反应的芳基化酯。在另一个特定实施方式中，酯单元源自双酚A与间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合的反应。具体的聚(酯-碳酸酯)包含衍生自间苯二酚与间苯二甲二酸和/或对苯二甲二酸的酯单元，以及衍生自以下的碳酸酯单元(1)：间苯二酚、双酚A或者按1：99至99：1，特别是20：80至80：20的间苯二酚碳酸酯单元与双酚A碳酸酯单元的摩尔比的间苯二酚与双酚A的组合。这些共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以宽泛的改变，例如1：99至99：1，特别是10：90至90：10，更特别是25：75至75：25，取决于最终组合物的期望性能。
除聚(硅氧烷)共聚物溴化的聚合物和一种或多种可选的第三聚合物之外，聚(硅氧烷)共聚物组合物可以包括各种一般被并入具有低烟气密度和低热释放的阻燃组合物的添加剂，条件是选择一种或多种添加剂以便不明显地负面影响聚(硅氧烷)共聚物组合物的期望性能，特别是低烟气密度、低热释放。可以在混合用于形成组合物的组分期间于合适的时间混合这类添加剂。示例性添加剂包括填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定性、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂如二氧化钛、碳黑和有机染料、表面效应添加剂、放射稳定剂、另外的阻燃剂和抗滴落剂。可以使用添加剂的组合。一般而言，按通常已知有效的量使用添加剂。添加剂(除任何填料或增强剂之外)的总量通常为0.01至25份每百重量份(PHR)的第一、第二和可选的一种或多种第三聚合物的组合。
在有利的实施方式中，已发现，在不明显地负面影响聚(硅氧烷)共聚物组合物的热释放和低烟气性能的情况下，可以使用某些重要的添加剂，特别是UV稳定剂、热稳定剂(包括亚磷酸酯)、其它阻燃剂(如Rimar盐)和某些颜料。颜料如二氧化钛的使用生成满足商业需要的白色组合物。颜料如二氧化钛(或其它矿物填料)可以以0至12PHR、0.1至9PHR、0.5至5PHR或0.5至3PHR的量存在于聚(硅氧烷)共聚物组合物中。
示例性抗氧化剂添加剂包括有机亚磷酸酯如亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯；烷基化的单酚或多酚；多酚与二烯如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷的烷基化反应产物；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化的对苯二酚；羟基化的硫代联苯基醚；烷叉-双酚类；苄基化合物；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯如硫代丙酸二硬脂基酯、硫代丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双十三烷基酯、丙酸十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)酯、丙酸季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)酯；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺，或包含至少一种前述抗氧化剂的组合。以0.01至0.1PHR的量使用抗氧化剂。
示例性热稳定剂添加剂包括有机亚磷酸酯类，如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三-(2,6-二甲基苯基)酯、三-(混合的单-和二-壬基苯基)亚磷酸酯；膦酸酯类，如膦酸二甲基苯酯，磷酸酯类，如磷酸三甲酯等，或包含至少一种前述热稳定剂的组合。以0.01至0.1PHR的量使用热稳定剂。
也可以使用光稳定剂和/或紫外光(UV)吸收添加剂。示例性光稳定剂添加剂包括苯并三唑如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、或包含至少一种前述光稳定剂的组合。以0.01至5PHR的量使用光稳定剂。
示例性UV吸收添加剂包括羟基苯甲酮；羟基苯并三唑；羟基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；草酰苯胺；苯并恶嗪酮；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(
Figure BDA0000391153900000281
5411)；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(531)；2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(
Figure BDA0000391153900000283
1164)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(
Figure BDA0000391153900000284
UV-3638)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙烷(
Figure BDA0000391153900000285
3030)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙烷；纳米尺寸无机材料如氧化钛、氧化铈和氧化锌，都具有小于或等于100纳米的粒径；或者包含至少一种前述UV吸收剂的组合。以0.01至5PHR的量使用UV吸收剂。
还可以使用增塑剂、润滑剂和/或脱模剂。这些类型的材料之间有相当大的重叠，它们包括，邻苯二甲酸酯类如二辛基-4,5-环氧基-六氢邻苯二甲酸酯；三-(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯；三硬脂酸甘油酯；二-或多官能的芳族磷酸酯如间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、对苯二酚的双(联苯基)磷酸酯和双酚A的双(联苯基)磷酸酯；聚-α-烯烃；环氧大豆油；硅酮类，包括硅油；酯类，例如，脂肪酸酯类如烷基十八烷酯，例如，硬脂酸甲酯；硬脂酸十八烷酯、季戊四醇四硬脂酸酯等；硬脂酸甲酯与包含聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物、聚(乙二醇-共-聚丙二醇)共聚物的亲水和疏水的非离子型表面活性剂的组合，或包含至少一种前述乙二醇聚合物的组合，例如，溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物；蜡类如蜂蜡、褐煤蜡和石蜡等。以0.1至1PHR的量使用这类材料。
另外的单体阻燃剂包括有机化合物，其包括磷、溴和/或氯。针对某些应用可以加入含有非溴化的和非氯化的含磷阻燃剂，例如，含磷-氮键的有机化合物。
还可以使用无机阻燃剂，例如C1-16烷基磺酸盐的盐类如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)、全氟辛烷磺酸钾、全氟己烷磺酸四乙基铵和联苯基砜磺酸钾；盐类如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3或氟-阴离子络合物如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6和/或Na3AlF6。当存在时，无机阻燃剂盐类以0.01至10PHR，更特别以0.02至1PHR的量存在。
在大多数实施方式中抗滴落剂不用于聚(硅氧烷)共聚物组合物中。抗滴落剂包括原纤维-形成的或非-原纤维形成的氟聚合物如聚四氟乙烯(PTFE)。抗滴落剂可以被刚性共聚物，例如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)包封。SAN中包封的PTFE被称作TSAN。在一些实施方式中，聚(硅氧烷)共聚物组合物中基本不存在或完全不存在抗滴落剂。
可以改变用于形成聚(硅氧烷)共聚物组合物的方法。在一个实施方式中，使聚(硅氧烷)共聚物、溴化聚合物和可选的一种或多种第三聚合物与任何添加剂(例如，脱模剂)组合(例如，共混)，如在螺杆式挤出机中。聚(硅氧烷)共聚物、溴化聚合物、可选的一种或多种第三聚合物和任何添加剂可以以任何顺序和形式例如粉末的、颗粒的、细丝状的，作为母料等进行组合。然后可以对组合物进行发泡，挤出成片状或可选的球状。使用起泡剂或者物理或化学发泡剂的热塑性组合物的发泡方法是已知的并可以使用。小球可以用于模制成为制品、发泡，或它们可以用于形成阻燃聚(硅氧烷)共聚物组合物的片材。在一些实施方式中，可以以片状的形式挤出(或与涂层或其它层共挤出)组合物和/或可以通过辊压加工以形成所需片材。
如上所讨论的，聚(硅氧烷)共聚物组合物按配方制成以满足严格的易燃性要求。聚(硅氧烷)共聚物组合物当以1.6mm的厚度试验时具有小于200的E662烟气试验Dmax值，在一些实施方式中，还可以具有小于150、小于100、小于80、或70至72的值。聚(硅氧烷)共聚物组合物可以具有70至200、70至150、70至100或70至80的E662烟气试验Dmax值。
根据联邦航空条例FAR25.853(d)使用FAR F25.4方法测量，聚(硅氧烷)共聚物组合物还具有小于65kW-min/m2的OSU整合的2分钟热释放试验值和小于65kW/m2的峰热释放速率。在一些实施方式中，根据联邦航空条例FAR25.853(d)使用FAR F25.4方法测量，聚(硅氧烷)共聚物组合物可以具有小于55kW-min/m2的OSU整合的2分钟热释放试验值和小于55kW/m2的峰热释放速率。
聚(硅氧烷)共聚物组合物可以按配方制成以具有小于3%的浊度和大于85%的透射率，各自使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)或使用以0.062英寸(1.5mm)厚度的发光体C根据ASTM D1003(2007)进行测量。在一些实施方式中，聚(硅氧烷)共聚物组合物可以按配方制成，以致由组合物模制的制品具有以下的所有三个：小于15%的浊度和大于75%的透射率，各自使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)或使用以0.125英寸(3.2mm)厚度的发光体C根据ASTM D1003(2007)进行测量，以及以0.125英寸(3.2mm)厚的根据ASTM D256-10所测量的大于500J/m的室温缺口悬臂梁冲击强度。
密度(或比重)是飞机组件中的关键因素，且聚(硅氧烷)共聚物组合物可以按配方制成以具有较低密度，特别是1.31g/cc以下、1.30g/cc以下或1.29g/cc以下的密度。各自基于第一聚合物、第二聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，当溴的量小于15wt%、13wt%、12wt%、11wt%、10wt%、9wt%、8wt%或7.8wt%时，通常可以得到这种密度。
聚(硅氧烷-碳酸酯)组合物还可以按配方制成以具有0.81：1至0.88：1的氢碳比。
组合物还可以具有良好的熔体粘度，这有助于加工。聚(硅氧烷)共聚物组合物可以具有小于20、小于19、小于18、小于17、小于16、小于15或小于12的熔体体积流动速率(MVR，立方厘米每10分钟(cc/10min)，根据ASTM D1238)，在360第二保压处以300℃/1.2Kg进行测量。
在特定实施方式中，聚碳酸酯组合物(即，含有聚(硅氧烷-碳酸酯)、溴化聚合物和一种或多种可选的第三聚碳酸酯的组合物)按配方制成以满足严格的易燃性要求。组合物当以1.6mm的厚度试验时具有小于200的E662烟气试验Dmax值，在一些实施方式中还可以具有小于150、小于100、小于80、或70至72的值。
根据联邦航空条例FAR25.853(d)使用FAR F25.4方法测量，聚碳酸酯组合物还可以具有小于65kW-min/m2的OSU整合的2分钟热释放试验值和小于65kW/m2的峰热释放速率。在一些实施方式中，根据联邦航空条例FAR25.853(d)使用FAR F25.4方法测量，聚碳酸酯组合物可以具有小于55kW-min/m2的OSU整合的2分钟热释放试验值和小于55kW/m2的峰热释放速率。
聚碳酸酯组合物还可以具有优异的冲击强度，特别地，当E的平均值较高时，即，25至200、25至100或25至50。这种组合物常常具有较高的硅氧烷水平，即至少2.0wt%、特别是2.0至8wt%、2.0至5wt%、2.0至4wt%、或2.0至3.5wt%，各自基于聚(硅氧烷-碳酸酯)、溴化共聚物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量或基于第一聚合物、溴化低聚物和可选的另外的聚碳酸酯的总重量。由聚碳酸酯组合物模制的制品可以具有以0.125英寸(3.2mm)厚度根据ASTM D256-10所测量的大于500J/m的缺口悬臂梁冲击强度。在一些实施方式中，该制品具有80%或100%延展性。
在一些应用中，可以获得透明的制品。使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)，或通过ANSI/ASTM D1003(2007)，程序A，发光体C所测量的浊度值可以有益于测定透明阻燃聚碳酸酯片材的光学性能。浊度水平越低，成品片材的透明性越好。在一个实施方式中，当以1.5毫米(mm)的厚度测量时，使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)或根据ASTMD1003-07，程序A，发光体C所测量的包含聚碳酸酯组合物的制品的浊度水平可以小于10%，特别是0至10%、0.5至10%、以及更特别是1至10%，以及由%透射率所测量的透明度可以是70%以上，特别是80%以上、大于或等于75%、更特别是大于或等于90%。甚至当聚(硅氧烷-碳酸酯)中E的平均值更高时，即，25至200、25至100或25至50，也可以得到这些值。基于聚碳酸酯组合物中聚合物(和低聚物，如果存在)的总重量，这类组合物常常具有较高硅氧烷水平，即，至少2.0wt%、特别是2.0至8wt%、2.0至5wt%、2.0至4wt%或2.0至3.5wt%。各自基于聚(硅氧烷-碳酸酯)、TBBPA共聚物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，TBBPA共聚物可以以35至50wt%的量存在，溴可以以至少7.8wt%，特别是8至25wt%，更特别是8至13wt%或10至13wt%的量存在。基于聚(硅氧烷-碳酸酯)、溴化低聚物和另外的聚碳酸酯的总重量，含溴的低聚物可以以15至30wt%的量存在，溴可以以大于8wt%、特别是8至25wt%、更特别是8至13wt%的量存在。
在另一个实施方式中，当聚(硅氧烷-碳酸酯)具有较低的，即，5至75、5至50或5至15、特别是7至13或8至12的E的平均值时，可以获得甚至更高的透明性。各自基于第一聚合物、TBBPA共聚物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量，这类组合物还具有至少30wt%，特别是30至80wt%或30至60wt%的聚(硅氧烷-碳酸酯)、至少20wt%，特别是20至70wt%或20至65wt%的TBBPA共聚物和0至50wt%，特别是0至30wt%或5至20wt%的可选的第三共聚物；较低的硅氧烷水平，即，至少0.3wt%，特别是0.3至2wt%、0.3至1wt%、0.3至0.8wt%；和至少5wt%，特别是5至20wt%溴、5至10wt%或7.8至13wt%的溴。
密度(或比重)是飞机组件中的关键因素，且聚碳酸酯组合物可以按配方制成以具有较低密度，特别是1.31g/cc以下、1.30g/cc以下或1.29g/cc以下的密度。各自基于聚(硅氧烷-碳酸酯)、TBBPA共聚物和可选的一种或多种第三聚合物的总重量或基于聚(硅氧烷-碳酸酯)、溴化低聚物和另外的聚碳酸酯的总重量，当溴的量小于15wt%、13wt%、12wt%、11wt%、10wt%、9wt%、8wt%或7.8wt%时，通常可以得到这种密度。
组合物还可以具有良好的熔体粘度，这有助于加工。聚碳酸酯组合物可以具有小于20、小于19、小于18、小于17、小于16、小于15或小于12的熔体体积速率(MVR，cc/10min，ASTM D1238)，在360第二保压处以300℃/1.2Kg进行测量。
如前所述，在很多应用中可以使用聚(硅氧烷)共聚物组合物，特别是那些要求低烟气和低热释放值的应用。含有聚(硅氧烷)共聚物组合物的制品可以通过发泡、模制、热成型、挤出或浇铸聚(硅氧烷)共聚物组合物来制成。因此，聚(硅氧烷)共聚物组合物可以用于形成发泡制品、模制制品、热成型制品、挤出膜、挤出片、多层制品的一个或多个层、用于经涂覆的制品的基材、或用于金属化制品的基材。
说明性制品包括检修口、检修门、气流调节器、换气口、通风格子窗、扶手、行李存储门、包厢组件、壁柜、顶棚镶板、门拉手、门把手、导管外壳、电子器件的附件、设备室、设备面板、地板、餐车、食品托盘、厨房表面、格子窗、把手、TV和显示器外壳、光板、杂志架、电话外壳、隔板、行李车的部件、座椅靠背、座椅组件、扶手组件、座椅外壳、架子、侧壁、扬声器外壳、储料室、贮藏室、马桶座圈、托盘桌、托盘、装饰板、窗口压条、窗户滑道、窗户等。聚(硅氧烷)共聚物组合物在火车和飞机中是特别有用的，例如各种飞机座舱内部应用以及用于其它运输模式如公共汽车、火车、地铁、船舶等的内部应用。因此，由本文中所描述的组合物制成的制品可以是飞机、火车、船舶、地铁车辆或其它运输应用的组件。在特定实施方式中，飞机或火车的制品内部组件包括检修口、检修门、气流调节器、行李存储门、显示面板、显示单元、门把手、门拉手、电子器件的附件、餐车、食品托盘、格子窗、把手、杂志架、座椅组件、隔板、冷藏室门、座椅靠背、侧壁、托盘桌、装饰板等。可以使聚(硅氧烷)共聚物组合物形成(例如，模制)为可以用于任何上面提及的组件的片材。通常注意到，聚碳酸酯片的总尺寸、形状、厚度、光学性能等可以取决于期望应用而改变。
在一些应用中，可以期望具有透明的阻燃制品，如片材。就片材的透明性而言，最终用户说明(例如，商业航空公司的规范)通常详细说明组件满足特殊的预测定阈值。使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)或利用ANSI/ASTM D1003-00，程序A，发光体C所测量的浊度值可以有益于测定透明的阻燃聚碳酸酯制品如片材的光学性能。浊度水平越低，成品制品的透明性越好。
透明的聚(硅氧烷)共聚物组合物在要求清晰度的应用中具有特别的实用性，例如，使用本文中所公开的透明的聚碳酸酯组合物可以制成任何上面的制品或组件。在一个实施方式中，透明的聚碳酸酯组合物用于制造包厢组件、楼梯的栏杆和包厢、顶棚镶板、救生衣的罩、储料仓的盖、窗户的防尘罩、电子变色期间的涂层、电视的镜头、电子显示器、计量器或仪表板、灯罩、灯光扩散器、灯管和光导管、镜子、隔板、栏杆、冷藏室门、浴室门、水槽罐、行李集装箱、行李箱侧板、窗户等，特别是在飞机、船舶运输或火车中。
任何前述的制品，但特别是透明的制品还可以具有制品表面上配置的硬罩以增强耐磨性和耐划伤性、耐化学性等。硬罩为本领域已知的，且包括例如，各种聚丙烯酸酯如超支化聚丙烯酸酯、硅树脂、聚氟化丙烯酸酯、尿烷-丙烯酸酯、酚醛树脂、全氟聚醚等。
本公开通过以下实施例进一步说明。应当理解的是，非限制性实施例仅仅给出说明的目的。除非另有指示，所有份数和百分比都基于聚(硅氧烷)共聚物组合物中聚(硅氧烷)共聚物、溴化的聚合物和可选的一种或多种第三聚合物的中重量。因此，按重量份每百重量份树脂(PHR)给定添加剂的量。
实施例
材料
表1中描述了实施例中所使用的聚碳酸酯和聚碳酸酯共聚物的说明。表1之后描述了用于制备溴化聚碳酸酯和聚(硅氧烷-碳酸酯)共聚物的方法。
表1中，D10、D30或D45的引用意指，二甲基硅氧烷嵌段具有：具有两个另外的端硅基团(小于20ppm的甲硅烷水平，小于0.4%的挥发性)的10.5+/-2.5的平均长度，具有两个另外的端硅基团(小于20ppm的甲硅烷水平，小于0.4%的挥发性，和分别小于10和1000ppm的D3和D4水平)的30+/-4的平均长度，或具有两个另外的端硅基团(小于20ppm的甲硅烷水平，小于0.4%的挥发性，和分别小于10和1000ppm的D3和D4水平)的45+/-5的平均长度。对于表1中共聚物的硅氧烷的D和wt%值受反应器控制。
表1中聚合物和共聚物的重均分子量(Mw)使用聚碳酸酯标准由凝胶渗透色谱来测量。封端为PCP(对-异丙苯基苯酚)或苯酚。硅氧烷和溴的百分比为基于共聚物的重量的重量百分比。
表1.
TBBPA-BPA共聚物
如下为26wt%溴共聚碳酸酯批次的典型反应说明。
将二氯甲烷(16L)、DI水(12L)、双酚-A(2250g，9.9摩尔)、四溴双酚-A(2250g，4.1摩尔)、对-异丙苯基苯酚(102g，0.48摩尔)、三乙胺(75g，0.74摩尔)和葡萄糖酸钠(10g)加入配料槽。将混合物转移至分批反应器（间歇反应器）。开启反应搅拌器并将循环流量设置为80L/min。将光气流引发至反应器(80g/min的速率)。通过分批加入33%氢氧化钠水溶液来保持10.0的pH目标。总的光气添加量为2500g(25.3摩尔)。结束光气添加之后，得到来自反应器的样品并证实基本上没有未反应的单体和氯甲酸酯。反应样品的Mw用GPC(Mw=23660，PDI=2.6)来测定。用氮净化反应器，然后将该批次转移至离心机给料槽。将稀释的二氯甲烷(10L)加入给料槽中的批次，然后用一系列液-液离心机纯化混合物。离心一次除去盐水相。通过用盐酸水溶液(pH1)萃取聚合物溶液，离心两次去除催化剂。通过用DI水萃取聚合物溶液，离心三至八次基本上去除残渣离子。测试聚合物溶液的样品并证实每个离子氯化物和残余的三乙胺小于5ppm。
将聚合物溶液转移至沉淀给料槽。通过蒸汽沉淀然后在锥形干燥器中用加热的氮(210°F)干燥使聚合物分离为白色粉末。Mw=23532。聚合物样品的压膜为透明且韧性的。
SiPC1(1D10共聚物)：如下为1%硅氧烷D10聚(硅氧烷-碳酸酯)的典型反应说明。将二氯甲烷(15L)、DI水(12L)、双酚A(4410g，19.3摩尔)、D10丁香酚-封端的硅氧烷(90g，0.07摩尔)、对-异丙苯基苯酚(174g，0.82摩尔)、三乙胺(30g，0.30摩尔)和葡萄糖酸钠(10g)加入配料槽。将混合物转移至分批反应器。开启反应搅拌器并将循环流量设置为80L/min。将光气流引发至反应器(80g/min的速率)。通过分批加入33%的氢氧化钠水溶液来保持10.0的pH目标。总的光气添加量为2300g(23.3摩尔)。结束光气添加之后，得到来自反应器的样品并证实基本上没有未反应的BPA和氯甲酸酯。反应样品的Mw由GPC(Mw=22370道尔顿，PDI=2.4)来测定。用氮净化反应器，然后将该批次转移至离心机给料槽。
将稀释的二氯甲烷(10L)加入给料槽中的批次，然后用一系列液-液离心机纯化混合物。离心一次除去盐水相。通过用盐酸水溶液(pH1)萃取聚合物溶液，离心二次去除催化剂。通过用DI水萃取聚合物溶液，离心三至八次基本上去除残渣离子。测试聚合物溶液的样品并证实每个离子氯化物和残余的三乙胺小于5ppm。
将聚合物溶液转移至沉淀给料槽。通过蒸汽沉淀然后在锥形干燥器中用加热的氮(99℃(210°F))干燥使聚合物分离为白色粉末。
SiPC2(5D10共聚物)
如下为5wt%硅氧烷D10聚(硅氧烷-碳酸酯)批次的典型反应说明。
将二氯甲烷(15L)、DI水(12L)、双酚-A(4125g，18.1摩尔)、D10丁香酚封端的硅氧烷(375g，0.30摩尔)、对-异丙苯基苯酚(166g，0.78摩尔)、三乙胺(30g，0.30摩尔)和葡萄糖酸钠(10g)加入配料槽。将混合物转移至分批反应器。开启反应搅拌器并将循环流量设置为80L/min。将光气流引发至反应器(80g/min的速率)。通过分批加入33%的氢氧化钠水溶液来保持10.0的pH目标。总的光气添加量为2300g(23.3摩尔)。结束光气添加之后，得到来自反应器的样品并证实基本上没有未反应的BPA和氯甲酸酯。反应样品的Mw由GPC(21991道尔顿，PDI=2.6)来测定。用氮净化反应器，然后将该批次转移至离心机给料槽。
将稀释的二氯甲烷(10L)加入给料槽中的批次，然后用一系列液-液离心机纯化混合物。离心一次除去盐水相。通过用盐酸水溶液(pH1)萃取聚合物溶液，离心二次去除催化剂。通过用DI水萃取聚合物溶液，离心三至八次基本上去除残渣离子。测试聚合物溶液的样品并证实每个离子氯化物和残余的三乙胺小于5ppm。
将聚合物溶液转移至沉淀给料槽。通过蒸汽沉淀然后在锥形干燥器中用加热的氮(210°F)干燥使聚合物分离为白色粉末。Mw=21589道尔顿。
SiPC3(6D30共聚物)
按与US6,870,013中实施例14和15相似的方式使用D30丁香酚-封端的硅氧烷液体制备6D30共聚物(6wt%硅氧烷D30聚(硅氧烷-碳酸酯))。聚合物含有约6wt%的硅氧烷。Mw为约23,500道尔顿。
SiPC4(6D45共聚物)
按与美国6,870,013中实施例14和15相似的方式使用D45丁香酚-封端的硅氧烷液体制备6D45聚合物(6wt%硅氧烷D45聚(硅氧烷-碳酸酯))。聚合物含有约6wt%的硅氧烷。Mw为约23,000道尔顿。
SiPC5(20D45共聚物)
按与5D10聚(硅氧烷-碳酸酯)相似的方式制备20D45聚合物(20wt%硅氧烷D45聚(硅氧烷-碳酸酯))，不同之处在于使用D45丁香酚-封端的硅氧烷。聚合物含有约20%的硅氧烷。Mw为约30,000道尔顿。
表2中示出实施例的组合物中使用的添加剂类型和细节。
表2
Figure BDA0000391153900000371
Figure BDA0000391153900000381
挤出和模制条件
在单螺杆挤出机或双螺杆挤出机二者之一上进行挤出。通常地，在单或双螺杆挤出机上进行含D10聚(硅氧烷-碳酸酯)的组合物和相应的控制。在双螺杆挤出机上进行含D30和D40聚(硅氧烷-碳酸酯)的组合物和相应的控制。
如下制成用单螺杆挤出机制备的组合物。使用油漆搅拌器将所有原料干混合约4分钟。单螺杆挤出机为标准13/4英寸(44.5mm)挤出机(长度/直径(L/D)比=24/1，真空口靠近模面，具有270、275、288、288℃的压桶温度和模具温度设置点)。
如下制成在30mm WP双螺杆挤出机上制备的组合物。使用油漆搅拌器或转鼓使所有原料干混合约4分钟。双螺杆挤出机具有靠近模面的真空口。通常地，在施加20+英寸Hg的真空下对组合物进行混合。
如下制成在W&P50mm大型双螺杆上制备的组合物。所有添加剂(稳定剂和/或着色剂)使用一种初级聚合物粉末作为载体使所有添加剂(稳定剂和/或着色剂)离线干混合成浓缩物并通过计重给料机饥饿进料(starve-fed)至挤出机的给料口内部。将剩余的聚合物也通过计重给料机饥饿-给料至挤出机的给料口内部。在20+英寸Hg的应用真空下使组合物混合。挤出机为九桶机器(约长度/直径(L/D)比=36：1)，真空口位于桶7中。
在约80℃的模制温度下，于300至320℃下操作的260-吨(236公吨)Van Dorn或85吨Van Dorn模制机器上干燥组合物4小时之后进行模制。本领域技术人员将确认的是，该方法不限于这些温度或加工设备。
试验方法
除非另有指示，在室温下以50%相对湿度(RH)进行标准ASTM试验。
在具有0.125英寸(3.2mm)厚度的模制样品上根据ASTM D256-10进行缺口悬臂梁(NI-125)试验。
根据ASTM D3763使用具有半球形端和直径12.70mm的活塞在3.2x102mm的盘上以3.3m/s的速度测量多轴冲击(MAI)。
根据ASTM D648使用0.455或1.82MPa的应力在退火的3.2mm样品上测量热变形温度。
根据ASTM D638以50mm/min测量拉伸性能。
根据ASTM D790以1.27mm/min测量弯曲性能。
在大多数情况下，在360第二保压处以300℃/1.2Kg运行熔体体积速率(MVR)。
使用聚碳酸酯标准由GPC测量分子量。
使用颜色空间CIE1931(发光体C和2°观测器)按照GretagmacbethColor-Eye7000A(Propalette Optiview Gold version5.2.1.7)以指定厚度测量已报道的透射率数据(%T)，并且其等同于“Y”三色刺激值。
根据ASTM E313-73(D1925)使用发光体C和2°观测器按照Gretagmacbeth Color-Eye7000A(Propalette Optiview Gold version5.2.1.7)以指定厚度测量已报道的黄度指数(YI)数据。
根据FAR25.853(d)和附录F，第IV节(FAR F25.4)中所示的方法，使用俄亥俄州立大学(OSU)热释放速率装置在15.2x15.2cm、1.5mm厚的瓷片上进行热释放试验。按kW-min/m2(千瓦分钟每平方米)在2-分钟标记处测量总热释放。峰热释放测量为kW/m2(千瓦每平方米)。“飞机材料燃烧试验手册”（Aircraft Materials Fire Test Handbook）DOT/FAA/AR-00/12，第5章“舱室材料的热释放试验”（Heat Release Test for Cabin Materials）中也描述了热释放试验方法。
根据FAR25.853(d)中和附录F，第V节(FAR F25.5)中所示的方法在7.5x7.5cm、1.5mm厚度的瓷片上进行烟气密度试验(ASTM E-662-83、ASTM F-814-83、Airbus ABD0031、Boeing BSS7239)。在燃烧模式下测量烟气密度。报道了4.0最小和最大水平(DsMax)的烟气密度(Ds)。
低热释放和低烟气密度组合物
1.1D10(SiPC1)与TBBPA-BPA共聚物共混合
表3示出具有约10单位的平均硅氧烷嵌段长度(D)和共聚物中1wt%硅氧烷的聚(硅氧烷-碳酸酯)与含溴共聚碳酸酯的组合可以生成共混组合物，与只具有溴化共聚碳酸酯(CEX2-6)、只具有聚(硅氧烷-碳酸酯)(CEX1)或在既没有聚(硅氧烷-碳酸酯)也没有溴化聚碳酸酯的存在下只具有聚碳酸酯(CEX2)的组合物相比，该共混组合物具有优异的燃烧和烟气性能(EX1-4)。
特别地，具有与聚碳酸酯(CEX1)组合的聚(硅氧烷-碳酸酯)的组合物以109的值通过了小于200的烟气试验(DsMax)目标，但是以68的值未通过小于65kW-min/m2的2-分钟OSU试验目标，并且以98的值也未通过小于65的峰OSU试验目标。随着将溴化共聚碳酸酯加入组合物，2-分钟OSU性能和峰OSU性能得到改善(EX1-EX4)并且二者达到了2-分钟目标值和峰OSU目标值(小于65的值)，而烟气性能(DsMax)保持在通过水平(小于200的值)。组合物(EX1)中仅仅5.2wt%溴的情况下达到这种在燃烧试验性能方面的改善。另外，对于飞机应用而言，EX1-EX4都具有低于1.320的目标最大密度的密度。尽管没有聚(硅氧烷-碳酸酯)溴化共聚碳酸酯的聚碳酸酯组合物(CEX2)以139的值通过了烟气试验(DsMax)，然而以73和139的值也都未通过2-分钟和峰OSU性能试验。
组合物中存在硅氧烷的益处通过仅含有溴化的共聚碳酸酯的组合物(CEX3-6)来说明。它们以小于65的2-分钟值通过了OSU燃烧试验以小于65的值通过OSU峰试验，但是在烟气试验中表现非常差，以561、382和467的值超过小于200的目标。
此外，对于具有溴化共聚碳酸酯的聚(硅氧烷-碳酸酯)组合物(EX1-4)而言，在88%以上的透射率值和1.2%以下的浊度值的情况下，通过%透射率和%浊度所测量的清晰度是优异的。这些值如具有89%透射率和2.4%浊度的聚碳酸酯对照(CEX2)一样好或比CEX2更好。黄度指数值，显示部件黄色程度的量度，2.7和2.9的EX1和EX2也非常接近于聚碳酸酯对照2.4的值。随着溴化的共聚碳酸酯含量增加，黄度指数从5.2%溴含量的2.5(EX1)显著增加至13%溴含量的5.2(EX4)。高清晰度、低黄度和低密度值与优异的燃烧和烟气性能的组合对于飞机窗户应用中这些组合物的应用来讲是至关重要的，因此，较高溴含量的组合物预期在窗户应用中具有有限的实用性。
对于窗户应用的使用而言，以2或接近2ft-lbs/in(1.00J/cm)以上的缺口悬臂梁冲击强度值也可以提供用于制备聚碳酸酯片的足够的延展性且EX1-3也具备用于窗户应用的目标延展性特性。随着组合物的溴含量增加，悬臂梁缺口延展性降低至小于2的值(EX4和CEX5-6)，因此，在窗户应用中，组合物中11%以上的高溴含量可能是没有用的。
Figure BDA0000391153900000411
Figure BDA0000391153900000421
2.具有TBBPA-BPA共聚物的5D10组合物(SiPC2)
使用具有10单位硅氧烷嵌段平均长度和共聚碳酸酯中5wt%硅氧烷的聚(硅氧烷-碳酸酯)的表4中的结果示出，在OSU燃烧和烟气密度试验方面，聚(硅氧烷)嵌段共聚碳酸酯与溴化共聚碳酸酯的组合胜过聚(硅氧烷)嵌段共聚碳酸酯组合物或溴化聚碳酸酯组合物二者任一。
表4.
Figure BDA0000391153900000431
Figure BDA0000391153900000441
CEX7不含有溴且以大于65的至未通过OSU2分钟总和峰热释放试验。在该试验中CEX7通过了Dmax燃烧试验。CEX8没有硅氧烷且它以低于65的值通过了OSU燃烧和峰热释放试验，但是Dmax以低于200的值通过，然而，CEX8是极其易碎的，这将使其难以用机器制造并形成部件，且具有高密度，这对制造节能飞机所需的重量减轻是不利的。相比之下，具有聚(硅氧烷-碳酸酯)和溴化共聚碳酸酯的组合物以低于65的值通过了OSU燃烧和峰热试验并示出了低于4.4单位标准偏差的小于15的Dmax烟气结果。
3.具有TBBPA-BPA共聚物的6D30(SiPC2)、6D45(SiPC3)和20D45(SiPC3)组合物
表5中示出，在硅氧烷嵌段共-聚碳酸酯具有45和30的平均硅氧烷链长度和共聚物中6wt%硅氧烷含量的情况下以及在聚(硅氧烷-碳酸酯)具有45硅氧烷单元的平均值和共聚物中20wt%的硅氧烷的情况下使用具有26wt%溴原子的溴共聚碳酸酯的一系列组合物的燃烧和烟气性能。
实施例EX9-22说明具有30和45聚硅氧烷单元的硅氧烷变化长度和共聚物中低达5wt%和高达20wt%的硅氧烷wt%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯和溴化聚碳酸酯共聚物的组合物中保持OSU燃烧和热性能以及烟气性能。在组合物中不具有聚(硅氧烷-碳酸酯)的比较例CEX9和CEX5(表3)或者以195和457的值未通过DsMax烟气试验或者分别以78和243单位的高值的结果和高标准偏差不一致地通过DsMax烟气试验。这种结果再次说明，为了实现一致的烟气性能通过值，共混物中硅氧烷的存在是必要的。
当与EX17(含有与EX16相似的硅氧烷和溴含量但具有热稳定剂)相比时，EX16(没有热稳定剂)证明了热稳定剂IRGAPHOS168对组合物中燃烧或烟气性能没有明显影响。
高冲击组合物
通过OSU燃烧和烟气试验二者并具有优异的室温延展性性能和高流动性能的配方还可以通过某些溴化聚碳酸酯共聚物和聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯的组合来实现。例如表5中的EX9、12和22以小于65的燃烧和热释放值和低于200的烟气值通过了2-分钟燃烧和热释放试验并以100%延展性示出了优异的室温延展性和在高熔体流动值(9.6-12cc/10min的MVR值)处的冲击能量大于500J/m。表5的结果示出了聚硅氧烷含量大于1%的组合物达到高室温冲击(EX14和EX15二者都具有相同的溴含量但EX14具有1%聚硅氧烷含量而EX15具有2wt%聚硅氧烷含量，且EX14不具有延展性和室温延展性而EX15示出部分室温延展性)。此外，对组合物而言还合意的是具有小于13wt%溴化共聚碳酸酯含量，以便实现高延展性(EX9和EX10二者在它们的组合物中都具有2wt%聚硅氧烷，但EX9具有来自溴化共聚物的10.4wt%溴含量而EX10具有13wt%溴含量，且EX9具有优异的室温冲击而EX10具有低室温冲击)。实施例示出了具有20wt%聚硅氧烷含量的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯在提供高延展性和室温冲击强度方面比具有6wt%含量的共聚物更有效。EX9由具有共聚物中20wt%聚硅氧烷聚(硅氧烷-碳酸酯)制成且EX15由具有共聚物中6wt%聚硅氧烷的聚(硅氧烷-碳酸酯)制成，二者都具有相同的溴和聚硅氧烷含量，但是EX9比EX15具有较高的冲击和延展性值。另外，表5中的数据示出了使用具有45和30重复单元的平均硅氧烷链长度的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯二者都可以实现高冲击值。此外，具有20%聚硅氧烷含量或6%聚硅氧烷含量二者任一的共聚物都可以实现高延展性。在具有6%聚硅氧烷含量的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯的情况下，也可能实现透明性。除保持组合物中优异的OSU燃烧和烟气性能之外，使用长硅氧烷链长度(大于10重复单元的链长度)和聚(硅氧烷-碳酸酯)共聚物中具有约6wt%硅氧烷的特殊益处是可以实现高冲击和透明性的组合。特别地，由具有45硅氧烷的平均链长度和共聚物中约6wt%硅氧烷的聚(硅氧烷-碳酸酯)制成的具有2wt%硅氧烷和7.8wt%溴含量的EX12在悬臂梁缺口试验中具有100%室温延展性、3.3%的值的优异浊度和88%的值的优异%透射率，同时具有46的OSU燃烧值、55的热释放峰值和30的DsMax烟气值。由具有30聚硅氧烷单元平均链长度和共聚物中约6wt%硅氧烷的聚(硅氧烷-碳酸酯)制成的具有3.0wt%硅氧烷和10.4wt%溴的EX22还示出优异的冲击性能、透明性、浊度以及燃烧和烟气性能。
Figure BDA0000391153900000461
Figure BDA0000391153900000471
透明的组合物
使用聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯和溴化聚碳酸酯共聚物的组合物还可能得到通过OSU和烟气试验并具有非常高百分比的透射率值(大于85%)，非常低的浊度值(小于2.5%)和低黄度值(小于6)的配方。通过OSU燃烧和烟气试验的具有高透射率、低浊度和低黄度指数值的配方在窗户制品、计量器和仪表盘罩以及飞机上的窗户防尘罩中是特别有用的。由各种具有溴化聚碳酸酯共聚物的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯得到具有高百分比的透射率、低浊度和低黄度指数值的的满足OSU燃烧和烟气的配方和要求。实施例包括由具有10聚硅氧烷重复单元和共聚物中1wt%聚硅氧烷含量的聚(硅氧烷-碳酸酯)制备的来自上表3的EX1、EX2、EX3和EX4；由聚(硅氧烷-碳酸酯)制备的来自上表4的EX5、EX6、EX7和EX8具有10聚硅氧烷重复单元和共聚物中5wt%聚硅氧烷含量；由聚(硅氧烷-碳酸酯)制备的来自上表5的EX13和EX14具有45聚硅氧烷重复单元和共聚物中6wt%聚硅氧烷含量，由聚(硅氧烷-碳酸酯)制备的来自上表5的EX22具有30聚硅氧烷重复单元和共聚物中6wt%聚硅氧烷含量。黄度指数通常随着组合物中溴化共聚碳酸酯的wt%的增加而增加，百分比浊度通常随着组合物中wt%聚硅氧烷的增加而增加，和聚硅氧烷链长度增加(30和45聚硅氧烷链长度比10聚硅氧烷链长度差)和共聚物中%聚硅氧烷增加(共聚物中20wt%聚硅氧烷比6wt%聚硅氧烷差的多)。该结果进一步建议提供用于窗户应用中的最好的透明性、浊度和YI值以及黄度指数值的聚(硅氧烷-碳酸酯)为具有约10聚硅氧烷重复单元和共聚物中1wt%聚硅氧烷含量的聚(硅氧烷-碳酸酯)。
低OSU热释放、低烟气的含TiO2组合物
二氧化钛是用于增加聚合物组合物白度的普通添加剂。制备还含有各种量的二氧化钛的具有聚(硅氧烷-碳酸酯)和溴化共聚碳酸酯的组合物，以便测定其对聚碳酸酯组合物的密度和稳定性的影响。表6中示出结果。
表6.
Figure BDA0000391153900000491
表6中数据示出了与没有TiO2存在的对照(EX23)相比熔体稳定性随着TiO2含量的增加而降低(EX24-EX29)，根据300℃下加热6和18分钟之后MVR值的变化进行测量。为了实现20%以下的熔体变化，然后，在聚碳酸酯组合物(EX24-EX26对比EX27-EX29)中可以使用4PHR以下的TiO2。
表7中的数据示出了在有和没有聚(硅氧烷-碳酸酯)存在的情况下TiO2对组合物的烟气密度性能的影响。
表7.
Figure BDA0000391153900000501
表7中的结果示出，尽管本领域已知TiO2可以改善聚碳酸酯的燃烧特性，但组合物中存在的TiO2仍没有减弱组合物中聚(硅氧烷-碳酸酯)降低烟气的能力。甚至在2PHR TiO2的存在下，没有聚(硅氧烷-碳酸酯)时，CEX10也没有通过小于200的DsMax烟气目标，具有231的值。相比之下，EX30(在聚(硅氧烷-碳酸酯)存在下)以仅72的值通过小于200的DsMax试验目标值。
此外，通过如表6中的Ex24-29和表7中的EX30(它在室温下示出100%延展性特性)所示的聚(硅氧烷-碳酸酯)的存在下，改善了由含有TiO2的组合物模制的部件的冲击特性，而CEX10在室温下具有0%延展性特性。
低OSU热释放、低烟气聚碳酸酯组合物的密度
表3-5中的密度结果示出了最强力影响不含有二氧化钛的组合物的密度的因素。对密度有最强力的影响是聚碳酸酯组合物中溴的wt%。例如，在表3的CEX2、3、4、5和6中，wt%溴从0增加至13wt%且密度从1.198增加至1.315g/cc。表4中示出了相似的趋势，wt%溴从0增加至26wt%且密度从1.183增加至1.450g/cc。上表5中的结果也示出了组合物中硅氧烷的增加量确实些微地降低了组合物的密度。例如，CEX10和EX13-EX15中wt%溴同样为10.4wt%，但是wt%硅氧烷从0增加至2.0wt%且密度从1.291增加至1.277g/cc。基于表5中的结果，聚(硅氧烷-碳酸酯)中硅氧烷的链长度或wt%硅氧烷未示出对密度的很大影响。对飞机应用而言，为了得到低于目标最大密度1.320g/cc的密度，似乎可以使用小于15wt%溴。
二氧化钛的存在还增加了如表6中所示的组合物的密度。在表6中，示出组合物具有wt%硅氧烷和10.4wt%溴含量以及二氧化钛的增加量。在EX23-29中，wt%二氧化钛从wt%增加至7wt%且密度从1.278增加至1.340g/cc。因此，为了实现小于1.320的最大密度，在表6所示的组合物中可以使用小于5wt%的二氧化钛。
组合来自各表的结果示出，对于飞机应用而言，通过平衡二氧化钛的量与溴化共聚碳酸酯的量可以实现目标最大密度1.320g/cc。小于13wt%的溴含量和小于5wt%的钛含量可以用于满足白色产品组合物(EX24-EX27vs.EX28–EX29)的飞机密度目标。
可替代的溴源
使用三种不同的含溴添加剂，特别是溴化环氧低聚物(来自ICLIndustrial Products的F3100，EX30)、溴化聚碳酸酯低聚物(BC52，EX31)和溴化的共聚碳酸酯(TBBPA-BPA共聚物，EX32)，在具有相似的wt%聚硅氧烷的聚碳酸酯组合物与组合物中相似的wt%溴之间进行性能比较。
表8中示出结果。
表8.
Figure BDA0000391153900000511
Figure BDA0000391153900000521
表8中的结果示出，使用不同的溴源作为阻燃剂在含有硅氧烷的聚碳酸酯组合物中实现目标燃烧和烟气性能(小于65的2-分钟总热释放和峰热值和小于200的烟气Dmax值)。相对于EX32的EX31(悬臂梁缺口试验中100%延展性)中的高冲击值阐明，当需要高韧性的配方时，选择具有至少约15,000的MW的溴组合物的重要性。在EX32的情况下还发现高透明性(大于75%)和低浊度(小于10%)。另外，所有这三种组合物示出低于1.320g/cc上限的密度值。
其它添加剂
研究常常用作聚碳酸酯中阻燃剂的添加剂对由聚(硅氧烷-碳酸酯)与溴化共聚碳酸酯的组合制成的组合物的烟气密度性能的影响，且在表9中示出结果。
当采用普通水平改善燃烧特性使用时，改善颜色稳定性或降低聚碳酸酯的浊度，添加剂对聚碳酸酯组合物的阻燃特性未示出影响。EX34(具有TiO2)具备与EX35-39(具有阻燃性、颜色稳定性或浊度降低的添加剂)相似的Dmax值(EX34具有Dmax21，然而表9的组合物测量的最高Dmax值为29)。
表9.
Figure BDA0000391153900000531
其它含有硅树脂的添加剂
还可以研究用其它含有硅树脂的添加剂替代聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯的影响，且在表10中示出结果。
表10.
Figure BDA0000391153900000532
表10中的结果示出，无硅氧烷源与本发明的聚(硅氧烷-碳酸酯)表现的一样好。来自表3的EX3和EX4(具有wt%聚硅氧烷含量和7.8或10wt%二者任一的溴)示出，二者都以小于65的OSU试验值和小于200的烟气试验值通过OSU热释放和烟气试验。相比之下，CEX12、13和14具有些微较高量的硅氧烷(0.5wt%)和相同量的溴(7.8wt%)且以300以上的DsMax值未通过烟气试验。因此，这些其它硅树脂源在烟气试验中抑制烟气的效率远小于本文中所描述的聚(硅氧烷-碳酸酯)。尽管不希望受到具体理论的束缚，但是据相信，在较小挥发性、较小易变性(较高Tg)的高分子量聚合物中提供硅氧烷能够有助于较久保持组合物中的硅氧烷并在燃烧期间保持硅氧烷更好的分散。
颜色稳定性和风化特性
交通运输业中使用的材料，特别是通过OSU和DsMax烟气要求的那些，当其曝光于户外光时，常常具有差的稳定性。因此，制造商必须要么油漆成品部件要么冒部件变黄或变色的风险。为了证明超越本领域发现的那些的聚(硅氧烷-碳酸酯)和溴化共聚碳酸酯组合物的改善的颜色稳定性特性，在亮白色包装中在有和没有UV稳定添加剂的情况下制成组合物。
表11中示出这些组合物和结果。
表11.
Figure BDA0000391153900000551
在悬臂梁缺口试验中所有的组合物都是100%易延展的，具有小于1.320g/cc(数据未示出)的密度要求，且都以低于65的OSU值和低于200的烟气Dmax值示出OSU热释放和烟气试验中的通过值。
将亮白色样品瓷片放置在曝光于无阻阳光的45度角南向机架上进行曝光466小时，然后通过使用分光光度计测量光曝光的瓷片的反射光来进行颜色转移的试验。表12中示出颜色稳定性/风化结果。
表12.
Figure BDA0000391153900000561
(a)白色Lexan*FST9705瓷片.*SABIC Innovative Plastics IP BV的商标
本发明的所有这四个样品(EX40-43)都比现有的商业OSU比较树脂具有更好的颜色稳定性。含有UV稳定添加剂的所有这三个样品都示出甚至比比较样品或不具有UV稳定剂的样品更低的如用较低DE值所测量的变黄趋势，甚至在466小时之后也是如此。通过在466小时风化后对比EX40的DE与FST9705(两者都不含有UV稳定添加剂的样品)的值，与具有可比较的OSU烟气和燃烧特性但在组合物中采用聚芳酯聚(硅氧烷-碳酸酯)的(LEXAN*FST9705聚合物)相比，还阐明了本发明组合物的颜色稳定性的益处。FST9705示出远高于CEX15(DE7.9对比0.7)的DE值。
表13列出了在以下聚(硅氧烷-醚酰亚胺)组合物的实施例中所用的材料。这些实施例的量为重量份每百重量份的另有指定的聚合物的总量。
表13
Figure BDA0000391153900000562
如下制成在30mm Werner Pfleiderer双螺杆挤出机上制备的实例。使用油漆搅拌器或转鼓使所有组分干混合约4分钟。双螺杆挤出机具有靠近模面的真空口。在20+英寸Hg的应用真空下使组合物混合并在水浴中冷却后将其切成小球。
在约80℃的模制温度下，于300至320℃下操作的260-吨(236公吨)Van Dorn或85吨Van Dorn模制机器上干燥组合物4小时之后进行模制。本领域技术人员将确认的是，该方法不限于这些温度或加工设备。
如下所述地进行所有性能测试。
比较例44和45
比较例1和2示出为了实现低热释放和低烟气密度在含硅氧烷的树脂与含溴的树脂之间的协同效应在本领域中是未知的。根据美国公开2007/0129492(U.S.7,790,292，来自EX2-15)，使含有硅氧烷的聚(酯-碳酸酯)共聚物与含有含硅氧烷的聚(酯-碳酸酯)共聚物和12wt%含溴的聚碳酸酯共聚物的商业组合物相比较。表14中示出结果。
表14.
Figure BDA0000391153900000571
数据示出，将溴共聚物加至含硅氧烷的聚(酯-碳酸酯)没有产生改善的烟气性能，一般地，在没有溴化聚合物的情况下，结果不比含硅氧烷的聚(酯-碳酸酯)好或差。
还根据美国2007/0129492，需要高芳基化酯水平和低聚碳酸酯水平来通过OSU试验。相比之下，下面的数据示出当使用本发明的组合物时，不需要芳基化物来获得良好的OSU热释放值。
实施例46-49
这些实施例示出了来自聚(醚酰亚胺-硅氧烷)的硅氧烷与聚碳酸酯组合物中关于热释放和烟气密度的溴化聚合物的协同效应。表15中示出结果。在图1中标绘出了示出关于DsMax的聚(醚酰亚胺-硅氧烷)浓度的效应的结果，和在图2中标绘出了关于OSU热释放的聚(醚酰亚胺-硅氧烷)浓度的效应的结果。
表15.
Figure BDA0000391153900000581
制备使用聚(醚酰亚胺-硅氧烷)嵌段共聚物、溴化聚合物和聚碳酸酯(EX46-EX48)的一系列共混物并使其与不具有硅氧烷的对照(CEX49)相比较。在没有聚(醚酰亚胺-硅氧烷)嵌段共聚物的情况下，烟气水平高于DsMax的FAA's可接受限制200且在E662试验中具有高标准偏差(表14和图1)。OSU试验中的峰热释放速率也高于FAA’s可接受限制65。在添加聚(醚酰亚胺-硅氧烷)的情况下，烟气水平显著降低且以低标准偏差一致性地低于25(表14和图2)。又在添加聚(醚酰亚胺-硅氧烷)的情况下，峰OSU值下降且一致性地低于FAA标准65的20点。
另外，组合物超过对照(CEX49)具有改善的韧性。该对照具有小于2ft-lbs/in的冲击值；而EX46-EX48具有超过2ft-lbs/in的冲击。室温下在MAI试验中所有组合物都是100%易延展的。
本文中所公开的范围是包容性且可组合的(例如，“高达25wt%，或者更特别是5wt%至wt%”的范围包括端点和“5wt%至25wt%”等范围的所有中间值)。“组合”包括组合物、共混物、混合物、合金、反应产物等。此外，术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，相反地用于区别一个元素和另一个，和本文中术语“一个”和“一种”不表示数量的限制，相反地表示至少一个引用项目的存在。说明书中引用的“一个实施方式”、“另一个实施方式”、“一个实施方式”等等，意指与该实施方式有关所描述的特殊元素(例如，特征、结构和/或特性)包括在本文中描述的至少一个实施方式中，和能或不能存在于其它实施方式中。另外，应当理解的是，在各实施方式中以任何合适的方式组合所描述的元素。本文中所用的后缀“(s)”意图包括可变化的术语的单数和复数，从而包括至少一种该术语(例如，着色剂包括至少一种着色剂)。
使用标准命名术描述化合物。例如，不由任何指示基团取代的任何位置理解为其化合价由如文指示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于指示取代基的连接点。例如，-CHO连接羰基基团的碳。术语“烷基”包括C1-30支化和直链、具有特定数量碳原子的不饱和的脂肪族烃基。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、正和仲己基、正和仲庚基以及正和仲辛基。术语“芳基”意指含有特定数量碳原子的芳族部分，如苯基、环庚三烯酮、茚满基或萘基。术语“烃基”包含含有特定数量碳原子并具有碳、氢和可选地选自O、S、P和N的一至三个杂原子的基团。烃基可以含有饱和的、不饱和的或芳族的部分，或者包含前述任何的组合，例如，烷基部分和芳族部分。烃基基团可以是卤化的，特别是氯代的、溴代的或包括全氟代的氟代的。术语“芳基”包括具有芳族部分的基团，可选地和饱和或不饱和部分。
通过引用将所有被引用的专利、专利申请和其它参考文献的全部内容结合于此。然而，如果本申请中的术语与结合的引用中的术语相矛盾或冲突，则越过结合的引用中相矛盾的术语而优先本申请的术语。
尽管已参考各实施方式描述了本发明，应当理解的是，本领域技术人员可以做出各种改变，且在不背离本发明范围的情况下可以用等同物取代其中的元素。另外，在不背离本发明基本范围的情况下可以做出许多修改以使特殊条件或材料适应本发明的教导。因此，意图是，本发明不限于如用于实施本发明的预期最佳方式所公开的特殊实施方式，但本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。

Claims (38)

1.一种组合物，包含：
第一聚合物，包含(a)第一重复单元和(b)聚(硅氧烷)嵌段单元，所述聚硅氧烷嵌段单元具有式：
Figure FDA0000391153890000011
其中，
R各自独立地为C1-C30烃基，并且
E具有5至200的平均值；
与所述第一聚合物不同且包含溴的第二聚合物；以及
可选的与所述第一聚合物和所述第二聚合物不同的一种或多种第三聚合物；
其中，
所述第一聚合物、所述第二聚合物和可选的一种或多种所述第三聚合物的wt%的总和为100wt%，
基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和可选的一种或多种所述第三聚合物的wt%的总和，硅氧烷单元以至少0.3wt%的量存在于所述组合物中，以及
基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和可选的一种或多种所述第三聚合物的wt%的总和，溴以至少7.8wt%的量存在于所述组合物中；以及
进一步地，其中，由所述组合物模制或形成的制品具有：
根据联邦航空条例FAR25.853(d)使用FAR F25.4的方法所测量的小于65kW-min/m2的OSU整合的2分钟热释放试验值和小于65kW/m2的峰热释放速率，和
当以1.6mm的厚度测量时小于200的E662烟气试验Dmax值。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一聚合物的所述聚(硅氧烷)嵌段单元衍生自下式的聚硅氧烷双酚：
Figure FDA0000391153890000021
或它们的组合，
其中，
R各自独立地为C1-C12烃基，
R2各自独立地为C7-C30烃基，
Ar为C6-C30芳基，并且
E具有5至100的平均值。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中，
R各自独立地为C1-C6烃基，
R2各自独立地为C7-C12烃基，
Ar为C6-C8芳基，并且
结构(1)和结构(2)中的E具有5至80的平均值。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述聚硅氧烷双酚为式：
Figure FDA0000391153890000031
5.根据权利要求3所述的组合物，其中所述聚硅氧烷双酚具有式：
Figure FDA0000391153890000032
其中，
R各自独立地为C1-C6烃基，
R3各自独立地为二价C2-8脂肪族基团，
M各自独立地为卤素、氰基、硝基、C1-8烷基硫、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C2-8烯基、C2-8烯氧基、C3-8环烷基、C3-8环烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、C7-12芳基烷基、C7-12芳基烷氧基、C7-12烷基芳基或C7-12烷基芳氧基，其中各n独立地为0、1、2、3或4，和
E具有5至80的平均值。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述聚硅氧烷双酚具有式：
Figure FDA0000391153890000033
Figure FDA0000391153890000041
7.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述第一聚合物的所述聚硅氧烷单元衍生自下式的聚硅氧烷二胺：
Figure FDA0000391153890000042
其中，
R各自独立地为C1-C12烃基，
R4各自独立地为C2-C20烃基，并且
E具有5至200的平均值。
8.根据权利要求8所述的组合物，其中R为甲基，R4为1,3-丙烯，和E为5至100。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一聚合物的所述聚(硅氧烷)嵌段单元衍生自下式的聚硅氧烷二酸酐：
Figure FDA0000391153890000043
或它们的组合，其中，
R各自独立地为C1-C12烃基，
Ar为C6-C30芳基，并且
E具有5至200的平均值。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物，其中，基于所述第一聚合物的重量，所述第一聚合物的所述硅氧烷嵌段单元以至少2.0wt%的量存在。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合物，其中，基于所述第二聚合物的重量，所述溴以至少30wt%的量存在于所述第二聚合物中。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含碳酸酯单元、酯单元、亚芳基醚单元、亚芳基砜单元、亚芳基醚砜单元、亚芳基醚酮单元或包含至少一种前述单元的组合。
13.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含下式的碳酸酯单元：
Figure FDA0000391153890000051
其中，R1衍生自下式的双酚化合物：
Figure FDA0000391153890000052
其中，
每个Ra和Rb独立地为卤素原子或单价烃基；
p和q各自独立地为0至4的整数；并且
Xa为单键或下式的基团：
Figure FDA0000391153890000053
其中，各Rc和Rd独立地为氢、C1-12烷基、C1-12环烷基、C7-12芳基烷基、C1-12杂烷基或环状C7-12杂芳基烷基，并且Re为二价C1-12烃基。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含衍生自双酚A的碳酸酯单元。
15.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含芳基化酯单元。
16.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含脂肪族酯单元。
17.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含碳酸酯单元和酯单元的组合。
18.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含下式的聚醚酰亚胺单元：
Figure FDA0000391153890000061
其中R为间亚苯基、对亚芳基联苯基砜、或包含前述至少一种的组合，并且Z为2,2-(4-亚苯基)异丙叉。
19.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含下式的氧化亚芳基单元：
Figure FDA0000391153890000062
其中，
Z1各自独立地为卤素或C1-C12烃基，条件是所述烃基不是叔烃基；并且
Z2各自独立地为氢、卤素或C1-C12烃基，条件是所述烃基不是叔烃基。
20.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含聚(硅氧烷-亚芳基醚酮)，其中所述第一重复单元包含下式的单元：
其中，
Z1各自独立地为卤素或C1-C12烃基，条件是所述烃基不是叔烃基；并且
Z2各自独立地为氢、卤素或C1-C12烃基，条件是所述烃基不是叔烃基。
21.根据权利要求12所述的组合物，其中，所述第一重复单元包含下式的亚芳基醚砜单元：
Figure FDA0000391153890000072
其中，
R1、R2和R3各自独立地为卤素原子、硝基基团、氰基基团、C1-12脂肪族基团、C3-12环脂肪族基团或C3-12芳族基团；
n、m、q各自独立地为0至4；并且
W为C3-20环脂肪族基团或C3-C20芳族基团。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的组合物，还包含具有(a)第一重复单元和(b)具有下式的聚(硅氧烷)嵌段单元的另外的聚合物：
Figure FDA0000391153890000081
其中，
R各自独立地为C1-C30烃基，并且
E具有5至200的平均值，
其中，所述另外的聚合物与所述第一聚合物不同。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的组合物，其中，所述溴化聚合物为溴化聚碳酸酯。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的组合物，其中，所述溴化聚合物为聚碳酸酯，所述聚碳酸酯包含25至35mol%的衍生自2,2’6,6’-四溴-4,4’-异丙叉二酚的单元和65至75摩尔%的衍生自双酚A的单元。
25.根据权利要求1-24中任一项所述的组合物，其中，所述溴化聚合物为溴化环氧聚合物。
26.根据权利要求1-25中任一项所述的组合物，还包含含溴的另外的聚合物，其中所述另外的聚合物与所述第一聚合物或所述第二聚合物不同。
27.根据权利要求1-26中任一项所述的组合物，包含1至85wt%的所述第一聚合物，和至少15wt%的所述溴化聚合物，它们各自基于所述组合物的总重量。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的组合物，其中，
基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和所述第三聚合物的wt%的总和，所述聚(硅氧烷)嵌段单元以1.5至3.5wt%的量存在，
基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和所述第三聚合物的wt%的总和，所述溴以7.8至13wt%的量存在；以及
基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和所述第三聚合物的wt%的总和，所述第三聚合物以8至50wt%的量存在。
29.根据权利要求1-28中任一项所述的组合物，具有小于1.31g/cc的密度。
30.根据权利要求1-28中任一项所述的组合物，具有小于1.30g/cc的密度。
31.根据权利要求1-28中任一项所述的组合物，其中，由所述组合物模制的制品具有以0.125英寸（3.2mm）厚度根据ASTM D256-10所测量的大于500J/m的室温缺口悬臂梁冲击强度。
32.根据权利要求1-28中任一项所述的组合物，其中，由所述组合物模制的制品具有小于15%的浊度和大于75%的透射率，它们各自在0.125英寸（3.2mm）厚度下使用颜色空间CIE1931（发光体C和2°观测器）进行测量。
33.根据权利要求32所述的组合物，其中，由所述组合物模制的制品具有以0.125英寸（3.2mm）厚度根据ASTM D256-10所测量的大于500J/m的室温缺口悬臂梁冲击强度。
34.根据权利要求1-33中任一项所述的组合物，基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和可选的所述第三聚合物的wt%的总和，还包含0.5至3PHR的二氧化钛。
35.根据权利要求1-34中任一项所述的组合物，其中，所述组合物基本没有原纤化的、卤代的聚烯烃。
36.一种由权利要求1-35中任一项所述的组合物制成的制品，所述制品选自模制制品、发泡制品、热成型制品、挤出膜、挤出片、多层制品的一个或多个层、用于经涂覆制品的基材或用于金属化制品的基材。
37.根据权利要求33所述的制品，其中，所述制品为飞机内部、船舶交通工具内部或火车内部的组件。
38.根据权利要求33所述的制品，其中，所述制品选自检修口、检修门、气流调节器、换气口、通风格子窗、扶手、行李存储门、包厢组件、壁柜、顶棚镶板、门拉手、门把手、导管外壳、电子器件的附件、设备室、设备面板、地板、餐车、食品托盘、厨房表面、把手、电视外壳、光板、杂志架、电话外壳、隔板、行李车的部件、座椅靠背、座椅组件、扶手组件、座椅外壳、架子、侧壁、扬声器外壳、储料室、贮藏室、马桶座圈、托盘桌、托盘、装饰板、窗口压条、窗户滑道或窗户。
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