CN104334638A - 阻燃剂聚碳酸酯组合物、制造其的方法及包含其的制品 - Google Patents

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Abstract

本文中公开了阻燃剂组合物，包含：20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量。本文中还公开了方法，包括：混合20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物、0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂、以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，以生产阻燃剂组合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量；以及挤出并模制阻燃剂组合物。

Description

阻燃剂聚碳酸酯组合物、制造其的方法及包含其的制品
相关申请的引用
本申请要求于2012年5月24日提交的美国临时申请号61/651,487和2012年5月24日提交的美国临时申请号61/651,481的优先权，通过引用将两个申请的全部内容合并于此。
技术领域
本公开涉及阻燃剂聚碳酸酯组合物(阻燃聚碳酸酯组合物)、制造其的方法及包含其的制品。
背景技术
在电子和电气装置如笔记本式个人计算机、电子图书、以及平板个人计算机中，金属主体面板由重量较轻并且提供机械性能的坚固组合的材料替代。这些较轻的材料导致重量减轻、节省成本，并且使得能够制造复杂设计。尽管这些较轻的材料可以用于制造具有较薄的横截面厚度的面板，可期望的是改善材料的刚度以防止翘曲。还期望的是改善材料的阻燃性以减少火焰相关危害。
发明内容
本文中公开了阻燃剂组合物，包含：20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量。
本文中还公开了方法，包括：混合20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物、0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂、以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，以生产阻燃剂组合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量；以及挤出并模制阻燃剂组合物。本文还公开了由所述组合物制备的制品。
具体实施方式
本文中公开了示出刚度和延展性的适当组合，以及使得其可容易加工的低熔融粘度(熔体粘度，melt viscosity)的阻燃剂组合物。阻燃剂聚碳酸酯组合物包含聚碳酸酯组合物、抗冲改性剂、以及包括磷腈化合物的阻燃剂。阻燃剂组合物具有改善的耐热性，同时维持良好的冲击特性、阻燃性、延展性以及熔融稳定性。阻燃剂组合物示出使得其有用于电子商品如笔记本式个人计算机、电子图书、平板个人计算机等中的性能的有利组合。
本文中还公开了制造阻燃剂组合物的方法。方法包括混合聚碳酸酯组合物、抗冲改性剂、以及包括磷腈化合物的阻燃剂以生产阻燃剂组合物。
在一种实施方式中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物。除了聚硅氧烷-碳酸酯共聚物之外，聚碳酸酯组合物可以包含线性聚碳酸酯(直链聚碳酸酯，linear polycarbonate)、支化聚碳酸酯(支链聚碳酸酯，branched polycarbonate)、或线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的组合。在另一个实施方式中，除了聚硅氧烷-碳酸酯共聚物之外，聚碳酸酯组合物可以包含由包括以下的二羟基化合物制备的共聚碳酸酯：3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮、4,4′-(1-苯基乙烷-1,1-二基)联苯酚(也称为“双酚AP”)、或1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷。包含含3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮、4,4′-(1-苯基乙烷-1,1-二基)联苯酚、或1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的二羟基化合物的共聚碳酸酯的存在引起阻燃剂组合物的热变形温度、冲击强度以及阻燃性的改善。
术语“聚碳酸酯组合物”、“聚碳酸酯”、以及“聚碳酸酯树脂”是指具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的组合物：
其中，R1基团总数的至少60％可以包含芳香族有机基团，并且其余量是脂肪族或脂环族、或芳香族基团。式(1)的碳酸酯单元中的R1可以是C6-C36芳香族基团，其中，至少一个部分是芳香族的。每个R1均可以是芳香族有机基团，例如，式(2)的基团：
——A1-Y1-A2-  (2)
其中，A1和A2各自是单环二价芳基基团，并且Y1是具有使A1与A2分开的一个或两个原子的桥连基。例如，一个原子可以将A1与A2分开，这些基团的示例性实例包括-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、乙叉基、异丙叉基、新戊叉基、环己叉基、环十五烷叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。桥连基Y1可以是烃基或饱和烃基如亚甲基、环己叉基或异丙叉基。
聚碳酸酯可以由具有式HO-R1-OH的二羟基化合物产生，其中，R1如以上针对式(1)所定义的。式HO-R1-OH包括式(3)的二羟基化合物：
HO-A1-Y1-A2-OH  (3)
其中，Y1、A1、以及A2如以上所描述的。例如，一个原子可以将A1与A2分开。每个R1可以包括通式(4)的联苯酚化合物：
其中，Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基，其中，每个C6亚芳基基团的桥连基和羟基取代基彼此排列在C6亚芳基基团上的邻位、间位、或对位(特别是对位)。例如，桥接基Xa可以是单键、-O-、-S-、-C(O)-或C1-18有机基团。C1-18有机桥连基可以是环状或非环状、芳香族或非芳香族的，并且可以进一步包括杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅、或磷。可以排列C1-18有机基团使得连接至其的C6亚芳基基团各自连接至普通的烷叉基碳或连接至C1-18有机桥连基的不同碳。Ra和Rb可以各自表示卤素、C1-12烷基基团、或它们的组合。例如，Ra和Rb可以各自是相对每个亚芳基基团上的羟基基团间位排列的C1-3烷基基团，具体地，甲基。标记(e)是0或1。数值p和q各自独立地是0至4的整数。将理解的是，当p或q小于4时，环的每个碳原子的剩余价由氢填充。
Xa可以是取代或未取代的C3-18环烷叉基；式-C(Rc)(Rd)-的C1-25烷叉基，其中，Rc和Rd各自独立地是氢、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；或式-C(＝Re)-的基团，其中，Re是二价C1-12烃基。这可以包括亚甲基、环己基亚甲基、乙叉基、新戊叉基、异丙叉基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、环己叉基、环戊叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。其中Xa是取代的环烷叉基的具体实例是式(5)的环己叉基桥连的、烷基取代的双酚：
其中，Ra′和Rb′各自独立地是C1-12烷基，Rg是C1-12烷基或卤素，r和s各自独立地是1至4，并且t是0至10。Ra′和Rb′可以排列在环己叉基桥连基的间位。当包括适当数目的碳原子时，取代基Ra′、Rb′和Rg可以是直链、环状、双环、支链、饱和、或不饱和的。例如，Rg可以各自独立地是C1-4烷基，Rg是C1-4烷基，r和s各自是1，并且t是0至5。在另一个实施例中，Ra′、Rb′和Rg可以各自是甲基，r和s各自是1，并且t是0或3。环己叉基桥连双酚可以是两摩尔邻甲酚与一摩尔环己酮的反应产物。在另一个实施例中，环己叉基桥连的双酚可以是两摩尔甲酚与一摩尔氢化异佛尔酮(例如，1,1,3-三甲基-3-环己烷-5-酮)的反应产物。这种含环己烷的双酚，例如，两摩尔苯酚与一摩尔氢化异佛乐酮的反应产物，可用于制备具有高玻璃化转变温度和高热变形温度的聚碳酸酯聚合物。由Bayer公司在商品名称下提供含环己基双酚的聚碳酸酯或包括上述中至少一种和其他双酚聚碳酸酯的组合。
在一种实施方式中，Xa是C1-18亚烷基基团、C3-18亚环烷基基团、稠合C6-18亚环烷基基团、或式-B1-W-B2-的基团，其中，B1和B2是相同或不同的C1-6亚烷基基团，并且W是C3-12环烷叉基基团或C6-16亚芳基基团。
在另一个实施例中，Xa可以是式(6)的取代的C3-18环烷叉基：
其中，Rr、Rp、Rq和Rt独立地是氢、卤素、氧、或C1-12有机基团；I是直键、碳、或二价氧、硫、或-N(Z)-，其中，Z是氢、卤素、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基、C6-12芳基、或C1-12酰基；h是0至2，j是1或2，i是0或1的整数，以及k是0至3的整数，条件是：Rr、Rp、Rq和Rt中的至少两个一起是稠合的环脂族、芳香族、或杂芳香族环。应当理解的是，当稠环是芳香族的时，如在式(5)中示出的环在其中环是稠合的连接处将具有不饱和碳-碳连接。当i是0，h是0，并且k是1时，如式(5)中示出的环包含4个碳原子，当i是0，h是0，并且k是2时，如示出的环包含5个碳原子，并且当i是0，h是0，并且k是3时，环包含6个碳原子。在一个实施例中，两个相邻的基团(例如，Rq和Rt一起)形成芳香族基团，并且在另一个实施方式中，Rq和Rt一起形成一个芳香族基团，而Rr和Rp一起形成第二芳香族基团。当Rq和Rt一起形成芳香族基团时，Rp可以是双键氧原子，即酮。
具有式HO-R1-OH的其他有用的二羟基化合物包括式(7)的芳香族二羟基化合物：
其中，每个Rh独立地是卤素原子；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，并且n是0至4。卤素通常是溴。
双酚类二羟基芳香族化合物可以包括以下：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)二苯基甲烷、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-3-甲基苯基)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、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、(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′-二羟基二苯甲酮、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)硫化物、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(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)四氯苯酞、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、以及2,7-二羟基咔唑等，以及包含上述二羟基芳香族化合物中的至少一种的组合。
由式(3)表示的双酚化合物的类型的实例可以包括：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(以下，“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)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(“PPPBP”)、9,9-双(4-羟基苯基)芴、以及1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(“DMBPC”)。也可以使用包括上述二羟基芳香族化合物中的至少一种的组合。
式(3)的二羟基化合物可以以以下式(8)的形式存在：
其中，R3和R5各自独立地是卤素或C1-6烷基基团，R4是C1-6烷基、苯基、或用上达至5个卤素或C1-6烷基基团取代的苯基，并且c是0至4。在一个具体实施方式中，R4是C1-6烷基或苯基基团。在又一个实施方式中，R4是甲基或苯基基团。在另一具体实施方式中，每个c均是0。
式(3)的二羟基化合物可以是以下式(9)：
(也称为3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP))。
可替代地，式(3)的二羟基化合物可以具有以下式(10)：
(也称为4,4′-(1-苯乙烷-1,1-二基)联苯酚(双酚AP)或1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基-乙烷)。
可替代地，式(3)的二羟基化合物可以具有以下式(11)：
其也被称为1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、或4,4′-(3,3,5-三甲基环己烷-1,1-二基)联苯酚(双酚TMC)。
当式(10)或(11)的结构用于制备共聚碳酸酯时，基于阻燃剂组合物的总重量，聚碳酸酯组合物以2wt％至15wt％，具体地，3wt％至14wt％，并且更具体地，4wt％至10wt％的量包含共聚碳酸酯。
包含聚碳酸酯单元的示例性共聚物可以获得自双酚A。在一种实施方式中，聚碳酸酯组合物可以包含聚酯-聚碳酸酯共聚物。共聚物的具体类型可以是聚酯碳酸酯，也被称为聚酯-聚碳酸酯。如在本文中使用的，这些术语(即，聚酯碳酸酯和聚酯-聚碳酸酯)是同义的。除了如以上描述的式(1)的重复碳酸酯链单元之外，这种共聚物进一步包含式(12)的重复酯单元：
其中，O-D-O是获得自二羟基化合物的二价基团，并且D可以是例如包含一个或多个C6-C20芳香族基团的一个或多个烷基、或一个或多个C6-C20芳香族基团、C2-10亚烷基基团、C6-20脂环族基团、C6-20芳香族基团或聚氧化烯基团，其中，亚烷基基团包含2至6个碳原子，具体地2、3、或4个碳原子。D可以是具有直链、支链或环状(包括多环)结构的C2-30亚烷基基团。O-D-O可以获得自以上式(3)的芳香族二羟基化合物。O-D-O可以获得自以上式(4)的芳香族二羟基化合物。O-D-O可以获得自以上式(7)的芳香族二羟基化合物。
根据最终组合物的期望的性能，共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以广泛地变化，例如为1:99至99:1，具体地，10:90至90:10，并且更具体地，25:75至75:25。
式(12)的T可以是获得自二羧酸的二价基团，并且可以是例如C2-10亚烷基基团、C6-20脂环族基团、C6-20烷基芳香族基团、C6-20芳香族基团、或获得自二羟基化合物或其化学等价物的C6至C36二价有机基团。在一种实施方式中，T是脂肪族基团。T可以获得自C6-C20线性脂肪族α-Ω(αΩ)二羧酸酯。
式(12)的酯单元中的T基团获得自其的二酸包括从6至36个碳原子，可选地，从6至20个碳原子的脂肪族二羧酸。C6-C20线性脂肪族α-Ω(αΩ)二羧酸酯可以获得自己二酸、癸二酸、3,3-二甲基己二酸、3,3,6-三甲基癸二酸、3,3,5,5-四甲基癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、二聚酸、环己烷二羧酸、二甲基环己烷二羧酸、降莰烷二羧酸、金刚烷二羧酸、环己烯二羧酸、C14、C18以及C20二酸。
在一种实施方式中，可以与双酚反应以形成聚酯的脂肪族α-Ω二羧酸包括己二酸、癸二酸或十二烷二酸。癸二酸是具有以下式(13)的二羧酸：
癸二酸具有202.25g/mol的分子量、1.209g/cm3(25℃)的密度、和在100mmHg下294.4℃的熔点。癸二酸可以获得自蓖麻油。
可以用于制备聚酯单元的芳香族二羧酸的其他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′-二羧基二苯基醚、4,4′-二苯甲酸、以及包括上述酸中至少一种的组合。还可以存在包含稠环的酸，如1,4-、1,5-、或2,6-萘二羧酸。具体的二羧酸可以是对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸、癸二酸、或它们的组合。
还可以采用二酸的混合物。应当注意的是，尽管被称为二酸，但是可以采用任何酯前体如酰基卤，具体地，酰基氯，以及二酸的二芳香族酯，如二苯基，例如癸二酸的二苯酯。二酸碳原子数目不包括可以包括在酯前体部分例如联苯中的任何碳原子。可以期望的是，至少四个、五个或六个碳键将酸基团分开。这可以减少不期望和不需要的环物质的形成。芳香族二羧酸可以与饱和脂肪族α-Ω二羧酸组合使用以产生聚酯。在一个示例性实施方式中，间苯二甲酸或对苯二甲酸可以与癸二酸组合使用以产生聚酯。
总之，聚酯-聚碳酸酯的D可以是C2-9亚烷基基团，并且T是对亚苯基、间亚苯基、萘、二价环脂族基团、或它们的组合。这类聚酯包括聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。
基于聚碳酸酯组合物的总重量，聚酯-聚碳酸酯可以具有根据ASTM-D-6866的2重量百分数(wt％)至65wt％的生物能含量(即，癸二酸含量)。在一种实施方式中，聚酯-聚碳酸酯可以具有根据ASTM-D-6866的至少以下的生物能含量：2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、或65wt％的获得自其的组合物。聚酯-聚碳酸酯可以具有根据ASTM-D-6866的至少5wt％的聚碳酸酯组合物的生物能含量。换言之，聚碳酸酯组合物可以具有至少5wt％的癸二酸。
在一种实施方式中，两种聚碳酸酯共聚物可以用于阻燃剂组合物中。第一碳酸酯共聚物包含获得自与聚碳酸酯共聚的癸二酸的聚酯。第一聚碳酸酯聚合物用苯酚或叔丁基苯酚封端。第二聚碳酸酯共聚物也包含获得自与聚碳酸酯共聚的癸二酸的聚酯。第二聚碳酸酯共聚物用对枯基苯酚(PCP)封端。第一聚碳酸酯具有比第二聚碳酸酯共聚物低的分子量。
第一聚碳酸酯共聚物具有如使用聚碳酸酯标准，通过凝胶渗透色谱法测定的15,000至28,000道尔顿，具体地，17,000至25,500道尔顿，具体地，19,000至23,000道尔顿，并且更具体地，20,000至22,000道尔顿的重均分子量。第一聚碳酸酯共聚物可以包含3.0mol％至8.0mol％，具体地，4.0mol％至7.5mol％，并且更具体地，5.0mol％至6.5mol％的获得自癸二酸的聚酯。
基于阻燃剂组合物的总重量，以10wt％至60wt％，具体地，15wt％至46wt％，具体地，20wt％至43wt％，并且更具体地，23wt％至40wt％的量使用第一聚碳酸酯共聚物。
在一种实施方式中，第二聚碳酸酯共聚物用对枯基苯酚封端，并且具有如使用聚碳酸酯标准，通过凝胶渗透色谱法测定的30,000至45,000道尔顿，具体地，32,000至40,000道尔顿，具体地，34,000至39,000道尔顿，更具体地，35,000至38,000道尔顿的重均分子量。第二聚碳酸酯共聚物可以包含7mol％至12mol％，具体地，7.5mol％至10mol％，并且更具体地，8.0mol％至9.0mol％的获得自癸二酸的聚酯。
基于阻燃剂组合物的总重量，以10wt％至35wt％，具体地，12wt％至32wt％，具体地，15wt％至30wt％，具体地，18wt％至28wt％，并且更具体地，20wt％至37wt％的量使用第二聚碳酸酯共聚物。
总之，第一和第二聚碳酸酯共聚物可以包含1wt％至15wt％，具体地，2wt％至12wt％，具体地，3wt％至10wt％，具体地，4wt％至9wt％，并且更具体地，5wt％至8wt％的获得自癸二酸的聚酯。聚酯-聚碳酸酯共聚物可以包含1.0wt％、2.0wt％、3.0wt％、4.0wt％、5.0wt％、6.0wt％、7.0wt％、8.0wt％、9.0wt％、10.0wt％、11.0wt％、12.0wt％、13.0wt％、14.0wt％、以及15.0wt％的获得自癸二酸的聚酯。
在一种形式中，第一和第二聚碳酸酯共聚物是聚酯-聚碳酸酯共聚物，其中，聚酯通过使癸二酸与双酚A反应获得，并且其中，聚碳酸酯由双酚A与光气的反应获得。包含聚酯-聚碳酸酯共聚物的第一和第二聚碳酸酯共聚物具有以下式(14)：
可以将式(14)设计为高流动韧性(HFD)聚酯-聚碳酸酯共聚物(HFD)。高流动韧性共聚物具有获得自癸二酸的低分子(LM)量聚酯。在高流动韧性共聚物中，获得自癸二酸的聚酯以6.0mol％至8.5mol％的量存在。在一种实施方式中，获得自癸二酸的聚酯具有21,000至36,500道尔顿的重均分子量。在一种示例性实施方式中，高流动韧性聚酯-聚碳酸酯共聚物可以具有如使用聚碳酸酯标准，通过凝胶渗透色谱法测定的平均21,500道尔顿的重均分子量。可期望高流动韧性聚酯-聚碳酸酯共聚物包含6.0mol％的获得自癸二酸。
包含聚酯-聚碳酸酯共聚物的第一和第二聚碳酸酯共聚物有益地具有低水平的羧酸酐基团。酸酐基团是其中两个脂肪族二酸或化学等价物反应形成酸酐键。以这种酸酐键结合的羧酸基团的量应小于或等于共聚物中羧酸含量的总量的10mol％。在其他实施方式中，酸酐含量应小于或等于共聚物中羧酸含量的5mol％，并且在又其他实施方式中，共聚物中羧酸含量应小于或等于2mol％。
可以通过以下获得低水平的酸酐基团：在初始的低pH(4至6)下进行二羧酸、双酚和光气的界面聚合反应以得到聚合物中二酸的高结合，并且然后，在已经将一定比例的单体结合在增长聚合物链中之后，转向高pH(10至11)以将任何酸酐基团转换成酯键。通过多种方法可以测定酸酐键，如，例如示出邻近羰基基团的氢的信号的质子NMR分析。在一种实施方式中，第一和第二聚碳酸酯共聚物具有如通过质子NMR分析测定的低量的酸酐键，如，例如小于或等于5mol％，具体地，小于或等于3mol％，并且更具体地，小于或等于2mol％。聚酯-聚碳酸酯共聚物中少量的酸酐键有助于共聚物中优异的熔融稳定性以及其他期望的性能。
可以与聚碳酸酯共聚的有用的聚酯可以包括芳香族聚酯，包括聚(亚烷基芳基化物)以及聚(环亚烷基二酯)的聚(亚烷基酯)。芳香族聚酯可以具有根据式(12)的聚酯结构，其中，D和T各自是如上文描述的芳香族基团。在一种实施方式中，有用的芳香族聚酯可以包括，例如，聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯、聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A)酯、聚[(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯-共聚-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A)]酯、或包括这些中的至少一种的组合。还考虑了具有少量，例如基于聚酯的总重量，0.5wt％至10wt％的获得自脂肪族二酸和/或脂肪族多元醇的单元的芳香族聚酯以制造共聚酯。聚(亚烷基芳基化物)可以具有根据式(12)的聚酯结构，其中，T包括获得自芳香族二羧酸酯、脂环族二羧酸、或其衍生物的基团。具体有用的T基团的实例包括1,2-、1,3-、以及1,4-亚苯基；1,4-和1,5-亚萘基；顺式-或反式-1,4-亚环己基等。具体地，在T是1,4-亚苯基时，聚(亚烷基芳基化物)是聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。此外，对于聚(亚烷基芳基化物)，具体有用的亚烷基基团D包括，例如，亚乙基、1,4-亚丁基和双-(亚烷基-二取代的环己烷)，包括顺式-l,4-(亚环己基)二亚甲基和/或反式-l,4-(亚环己基)二亚甲基。聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的实例包括聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1,4-丁二酯)(PBT)、和聚(对苯二甲酸丙二酯)(PPT)。同样有用的是聚(萘甲酸亚烷基酯)，如聚(萘甲酸乙二酯)(PEN)和聚(萘甲酸丁二酯)(PBN)。具体有用的聚(亚环烷基二酯)是聚(对苯二甲酸环己烷二亚甲基酯)(PCT)。也可以使用包括上述聚酯中的至少一种的组合。
包括具有其他酯基团的对苯二甲酸亚烷基酯重复酯单元的共聚物也可以是有用的。特别有用的酯单元可以包括不同的对苯二甲酸亚烷基酯单元，其可以作为单独的单元或作为聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的嵌段存在于聚合物链中。这种类型的共聚物包括聚(对苯二甲酸环己烷二亚甲基酯)-共聚-聚(对苯二甲酸乙二酯)，缩写为PETG，其中，聚合物包括大于或等于50mol％的聚(对苯二甲酸乙二酯)，并且缩写为PCTG，其中，聚合物包括大于50mol％的聚(对苯二甲酸1,4-环己烷二亚甲基酯)。
聚(亚环烷基二酯)还可以包括聚(环己烷二羧酸亚烷基酯)。这些中，具体实例是聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，具有式(14a)的重复单元：
其中，如使用式(12)所描述的，D是获得自1,4-环己烷二甲醇的1,4-环己烷二亚甲基基团，并且T是获得自环己烷二羧酸酯或其化学等价物的环己烷环，并且可以包括顺式异构体、反式异构体、或包括上述异构体中至少一种的组合。
根据所期望的功能和特性，可以以1:99至99:1，具体地，10:90至90:10，并且更具体地，30:70至70:30的重量比使用聚碳酸酯和聚酯。
可期望这种聚酯和聚碳酸酯共混物具有根据ASTM D1238-04在300℃和1.2千克负荷下测定的5至150cc/10min，具体地，7至125cc/10min，更具体地，9至110cc/10min，并且还更具体地，10至100cc/10min的MVR。
通过诸如界面聚合和熔融聚合的方法可以制备聚碳酸酯。通常，使用界面聚合制备具有高玻璃化转变温度的共聚碳酸酯。尽管用于界面聚合的反应条件可以变化，示例性方法通常包括将二元酚反应物溶解或分散在苛性钠或苛性钾溶液中，将所得的混合物加入至与水不互溶的溶剂介质中，并且在催化剂如，例如叔胺或相转移催化剂存在下并且在控制的PH条件例如8至10下使反应物与碳酸酯前体接触。最常用的与水不互溶的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
示例性碳酸酯前体可以包括例如，羰基卤化物如羰基溴或羰基氯；或卤甲酸酯，如二元酚的二卤甲酸酯(例如，双酚A、对苯二酚等的二氯甲酸酯)或二醇的二卤甲酸酯(例如，乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的二卤甲酸酯)。还可以使用包括上述类型的碳酸酯前体中的至少一种的组合。例如，形成碳酸酯键的界面聚合反应使用光气作为碳酸酯前体并且称为光气化反应。
可以使用的叔胺是脂肪族叔胺如三乙胺、三丁胺，脂环族胺如N,N-二乙基-环己胺，以及芳香族叔胺如N,N-二甲基苯胺。
可以使用的相转移催化剂是式(R3)4Q+X的催化剂，其中，每个R3是相同或不同的，并且是C1-10烷基基团；Q是氮或磷原子；并且X是卤素原子或C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。示例性相转移催化剂包括，例如[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX、以及CH3[CH3(CH2)2]3NX，其中，X是Cl-、Br-、C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。基于光气化混合物中双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以是0.1wt％至10wt％。例如，基于光气化混合物中双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以是0.5wt％至2wt％。
可替换地，熔融方法可以用于制备聚碳酸酯。可以以间歇过程或以连续过程进行熔融聚合。在任一种情况下，使用的熔融聚合条件可以包括两个或更多个不同的反应阶段，例如，第一反应阶段，其中，起始二羟基芳香族化合物和碳酸二芳酯被转化成低聚物聚碳酸酯，以及第二反应阶段，其中，第一反应阶段中形成的低聚物聚碳酸酯被转化成高分子量的聚碳酸酯。这种“阶段的”聚合反应条件尤其适用于连续聚合系统，在所述连续聚合系统中，起始单体在第一反应器中被低聚化并且其中形成的低聚物聚碳酸酯被连续地转移到其中低聚物聚碳酸酯被转化成高分子量的聚碳酸酯的一种或多种下游反应器。通常，在低聚阶段中，生产的低聚物聚碳酸酯具有约1,000至约7,500道尔顿的数均分子量。在一个或多个后续的聚合阶段中，聚碳酸酯的数均分子量(Mn)增加至约8,000和约25,000道尔顿(使用聚碳酸酯标准)之间。
术语“熔融聚合条件”被理解为指影响酯交换催化剂存在下的二羟基芳香族化合物与碳酸二芳酯之间的反应所必须的那些条件。通常，在该方法中没有使用溶剂，并且反应物二羟基芳香族化合物和碳酸二芳酯处于熔融状态。反应温度可以是约100℃至约350℃，具体地，约180℃至约310℃。在反应的初始阶段，压力可以在大气压、超大气压、或大气压至约15托的范围的压力下，而在后续阶段在减压下，例如为约0.2至约15托。反应时间通常为约0.1小时至约10小时。
碳酸二芳酯可以是碳酸二苯酯、或芳基基团上具有吸电子取代基的活化的碳酸二苯酯如双(4-硝基苯基)碳酸酯、双(2-氯苯基)碳酸酯、双(4-氯苯基)碳酸酯、双(甲基水杨基)碳酸酯、双(4-甲基羧基苯基)碳酸酯、双(2-乙酰苯基)碳酸酯、双(4-乙酰苯基)碳酸酯、或包括上述中至少一种的组合。
用于聚碳酸酯的熔融聚合中的催化剂可以包括α或β催化剂。通常，在升高的温度下β催化剂挥发且分解。因此，在早期低温聚合阶段优选使用β催化剂。通常，α催化剂比β催化剂有更大的热稳定性和更小的挥发性。
α催化剂可以包括碱金属离子或碱土金属离子源。这些离子源包括碱金属氢氧化物如氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾，以及碱土金属氢氧化物如氢氧化镁和氢氧化钙。碱金属离子和碱土金属离子的其他可能来源包括羧酸的相应盐(如乙酸钠)以及乙二胺四乙酸(EDTA)的衍生物(如EDTA四钠盐和EDTA镁二钠盐)。其他α酯交换催化剂包括非挥发性无机酸的碱金属盐或碱土金属盐如NaH2PO3、NaH2PO4、Na2HPO3、KH2PO4、CsH2PO4、Cs2HPO4等，或磷酸的混合盐如NaKHPO4、CsNaHPO4、CsKHPO4等。可以使用包括任何上述催化剂中的至少一种的组合。
可能的β催化剂可以包括季铵化合物、季鏻化合物、或包含上述中的至少一种的组合。季铵化合物可以是结构(R4)4N+X-的化合物，其中，每个R4是相同或不同的，并且是C1-20烷基、C4-20环烷基、或C4-20芳基；并且X-是有机或无机阴离子，例如氢氧化物、卤化物、羧化物、磺酸酯(盐)、硫酸酯(盐)、甲酸酯(盐)、碳酸酯(盐)或碳酸氢盐。有机季铵化合物的实例包括四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四甲基乙酸铵、四甲基甲酸铵、四丁基乙酸铵、以及包含上述中的至少一种的组合。通常使用四甲基氢氧化铵。季鏻化合物可以是结构(R5)4P+X-的化合物，其中，每个R5是相同或不同的，并且是C1-20烷基、C4-20环烷基、或C4-20芳基；并且X-是有机或无机阴离子，例如氢氧化物、卤化物、羧化物、磺酸酯(盐)、硫酸酯(盐)、甲酸酯(盐)、碳酸酯(盐)或碳酸氢盐。其中，X-是多价阴离子如碳酸盐或硫酸盐，应当理解，季铵和季鏻结构中的正电荷和负电荷恰好平衡。例如，其中，R20-R23各自是甲基基团并且X-是碳酸盐，应当理解，X-代表2(CO3 -2)。有机季鏻化合物的实例包括四甲基氢氧化鏻、四甲基乙酸鏻、四甲基甲酸鏻、四丁基氢氧化鏻、四丁基乙酸鏻(TBPA)、四苯基乙酸鏻、四苯基鏻苯氧化物、和包含上述至少一种的组合。通常使用TBPA。
使用的α和β催化剂的量可以基于用于聚合反应中的二羟基化合物的摩尔总数。当提及β催化剂例如鏻盐相对于聚合反应中使用的所有二羟基化合物的比例时，通常提及鏻盐的摩尔数/摩尔二羟基化合物，是指鏻盐的摩尔数除以存在于反应混合物中的每种单独的二羟基化合物的总摩尔数。可以以足以提供1x10-2mol至1x10-8mol，具体地，1x10-4mol至1x10-7mol的金属的每摩尔使用的二羟基化合物的量使用α催化剂。β催化剂(例如，有机铵盐或鏻盐)的量可以是1x10-2至1x10-5，具体地，1x10-3至1x10-4mol每反应混合物中的二羟基化合物的总摩尔数。
将所有类型的聚碳酸酯末端基团考虑用于高和低玻璃化转变温度聚碳酸酯，条件是这种末端基团并不显著不利地影响组合物的期望特性。封端剂(也称为链终止剂)可以用于限制分子量增长速率，并且由此控制第一和/或第二聚碳酸酯的分子量。示例性链终止剂包括某些单酚化合物(即，具有单个游离羟基基团的苯基化合物)、单羧酸氯化物、和/或单氯甲酸酯。通过以下举例说明酚类链终止剂：苯酚和C1-C22烷基取代的苯酚如对枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯，以及对丁基苯酚和叔丁基苯酚、甲酚，以及二酚的单醚如对甲氧基苯酚。可以具体地提及带有具有8至9个碳原子的支链烷基取代基的烷基取代的苯酚。在一种实施方式中，共聚物中的至少一种用对枯基苯酚(PCP)封端。
末端基团可以获得自羰基源(即，碳酸二芳酯)、选择的单体配比、不完全聚合、断链等，以及任何添加的封端基团，并且可以包括可衍生的官能团如羟基基团、羧酸基团等。在一种实施方式中，聚碳酸酯的末端基团可以包括获得自碳酸二芳酯的结构单元，其中，结构单元可以是末端基团。在进一步的实施方式中，末端基团获得自活化的碳酸酯。这种末端基团可以获得自在其中使羟基基团和来自活化的碳酸酯的酯羰基而不是与活化的碳酸酯的碳酸酯羰基反应的条件下，适当取代的活化的碳酸酯的烷基酯与聚碳酸酯聚合物链末端的羟基基团的酯交换反应。以这种方式，获得自含酯化合物的结构单元或获得自活化的碳酸酯并且存在于熔融聚合反应中的亚结构可以形成酯末端基团。在一种实施方式中，获得自水杨酸酯的酯末端基团可以是BMSC的残基或其他取代或未取代的双(烷基水杨酸基)碳酸酯，如双(乙基水杨酸基)碳酸酯、双(丙基水杨酸基)碳酸酯、双(苯基水杨酸基)碳酸酯、双(苄基水杨酸基)碳酸酯等。在一种具体实施方式中，在BMSC用作活化羰基源时，末端基团获得自BMSC并且是BMSC的残基，并且是获得自水杨酸酯的酯末端基团，具有式(15)的结构：
可以以固体形式或熔融形式将使用活化的芳香族碳酸酯用于聚合反应的反应物进料到反应器中。可以在惰性气体气氛如氮气氛下，首先进行将反应物进料到反应器中以及随后在用于聚合的反应条件下混合这些材料。还可以在聚合反应的后期进行一种或多种反应物的进料。通过搅拌或其他形式的搅动完成反应混合物的混合。反应条件包括时间、温度、压力以及影响反应物聚合的其他因素。在一种实施方式中，相对于单体单元化合物的总摩尔数，以0.8至1.3，并且更具体地，0.9至1.3，以及其间的所有子范围的摩尔比添加活化的芳香族碳酸酯。在一个具体实施方式中，活化的芳香族碳酸酯与单体单元化合物的摩尔比是1.013至1.29，具体地，1.015至1.028。在另一个具体实施方式中，活化的芳香族碳酸酯是BMSC。
在聚合过程中，通过添加支化剂可以制备支化聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包括含选自以下的至少三种官能团的多官能有机化合物：羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、以及上述官能团的混合。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、三-苯酚TC(1,3,5-三((对-羟基苯基)异丙基)苯)、三-苯酚PA(4(4(1,1-双(对-羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰邻苯二甲酸酐、苯均三酸和二苯甲酮四羧酸。可以使用包括直链聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的组合。
在一些实施方式中，特定类型的支化剂用于产生支化聚碳酸酯材料。这些支化聚碳酸酯材料具有统计学上地多于两个的末端基团。以足以达到期望的支化含量，即，多于两个末端基团的量(相对于双酚单体)，加入支化剂。在加入支化剂时，聚合物的分子量可以变得非常高，并且在聚合过程中，为了避免超额粘度，相对于当不存在特定的支化剂时使用的量，可以使用增加量的链终止剂。与双酚单体相比，使用的链终止剂的量通常高于5mol％并且低于20mol％。
这种支化剂包括芳香族三酰基卤，例如式(15)的三酰基氯：
其中，Z是卤素、C1-3烷基、C1-3烷氧基、C7-12芳基亚烷基、C7-12烷基亚芳基、或硝基，并且z是0至3；式(16)的三取代酚：
其中，T是C1-20烷基、C1-20亚烷氧基、C7-12芳基烷基、或C7-12烷基芳基，Y是卤素、C1-3烷基、C1-3烷氧基、C7-12芳基烷基、C7-12烷基芳基、或硝基，s是0至4,；或式(17)的化合物(靛红-双酚)：
在组合物中特别有效的具体支化剂的实例包括偏苯三氯(TMTC)、三对羟苯基乙烷(THPE)和靛红-双酚。
在聚合物的制备中所使用的支化剂的量将取决于许多因素，例如R1基团的类型、链终止剂例如氰基苯酚的量，以及期望的聚碳酸酯的分子量。一般而言，支化剂的量有效提供每100个R1单元约0.1至10个支化单元，具体地，每100个R1单元约0.5至8个支化单元，并且更具体地，每100个R1单元约0.75至5个支化单元。对于具有式(15)的支化剂，支化剂三酯基团以每100个R1单元约0.1至10个支化单元，具体地，每100个R1单元约0.5至8个支化单元，并且更具体地，每100个R1单元约0.75至5个支化剂三酯单元的量存在。对于具有式(16)或式(17)的支化剂，形成的支化剂碳酸三苯酯基团以每100个R1单元约0.1至10个支化单元，具体地，每100个R1单元约0.5至8个支化单元，并且更具体地，每100个R1单元约0.75至5个三苯基碳酸酯单元的量存在。在一些实施方式中，可以使用两种或更多种支化剂的组合。可替换地，可以以约0.05wt％至约2.0wt％的水平添加支化剂。
在一种实施方式中，聚碳酸酯是包含如以上所描述的单元的支化聚碳酸酯；基于聚碳酸酯的总摩尔数，大于或等于3mol％的部分获得自支化剂；并且封端基团获得自具有约8.3和约11之间的pKa的封端剂。支化剂可以包括偏苯三氯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷或偏苯三氯和1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷的组合，并且封端剂是苯酚或包含以下取代基的苯酚：氰基、脂肪族基团、烯属基团、芳香族基团、卤素、酯基、醚基、或包含上述中的至少一种的组合。在一个具体实施方式中，封端剂是苯酚、对叔丁基苯酚、对甲氧基苯酚、对氰基苯酚、对枯基苯酚、或包含上述中的至少一种的组合。
在一种实施方式中，聚碳酸酯是包含如以上所描述的单元的支化聚碳酸酯；基于聚碳酸酯的总摩尔数，大于或等于3mol％的部分获得自支化剂；并且封端基团获得自具有约8.3和约11之间的pKa的封端剂。支化剂可以包括偏苯三氯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷或偏苯三氯和1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷的组合，并且封端剂是苯酚或包含以下取代基的苯酚：氰基、脂肪族基团、烯属基团、芳香族基团、卤素、酯基、醚基、或包含上述中的至少一种的组合。在一个具体实施方式中，封端剂是苯酚、对叔丁基苯酚、对甲氧基苯酚、对氰基苯酚、对枯基苯酚、或包含上述中的至少一种的组合。
如以上所指出的，聚碳酸酯组合物可以包含线性聚碳酸酯、支化聚碳酸酯、或线性和支化聚碳酸酯的混合物。当聚碳酸酯组合物包含线性和支化聚碳酸酯的混合物时，基于聚碳酸酯组合物的总重量，以5wt％至95wt％，具体地，10wt％至25wt％，并且更具体地，12wt％至20wt％的量使用支化聚碳酸酯。基于聚碳酸酯组合物的总重量，以5wt％至95wt％，具体地，20wt％至60wt％，并且更具体地，25wt％至55wt％的量使用线性聚碳酸酯。
基于阻燃剂组合物的总重量，以20wt％至80wt％，具体地，30wt％至70wt％，并且更具体地，40wt％至60wt％的量使用聚碳酸酯组合物。
聚碳酸酯组合物可以进一步包含聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，也称为聚硅氧烷-聚碳酸酯。共聚物的聚二有机硅氧烷(本文中也称为“硅氧烷”)嵌段包括如式(19)中的重复二有机硅氧烷单元：
其中，每个R独立地是C1-13一价有机基团。例如，R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基基团、C2-C13烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳基烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷基芳基、或C7-C13烷基芳氧基。上述基团可以被氟、氯、溴、或碘、或它们的组合完全地或部分地卤代。上述R基团的组合可以用于相同共聚物中。
式(19)中E的值可以根据阻燃剂组合物中各组分的类型和相对量、组合物的期望性能等因素而大幅度变化。通常，E具有2至1,000，具体地，3至500，更具体地，5至100的平均值。在一种实施方式中，E具有10至75的平均值，并且在又另一个实施方式中，E具有40至60的平均值。在E是较低值，例如小于40时，可以期望使用相对较大量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。相反地，在E是较高值，例如大于40时，可以使用相对较小量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
可以使用第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和第二(或更多种)聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的组合，其中，第一共聚物的E平均值小于第二共聚物的E平均值。
在一种实施方式中，聚硅氧烷嵌段是式(20)：
其中，E如以上所定义；每个R可以相同或不同，并且如以上所定义；以及Ar可以相同或不同，并且是取代或未取代的C6-C30亚芳基基团，其中，键直接连接至芳香族部分。式(20)中的Ar基团可以获得自C6-C30二羟基亚芳基化合物，例如以上式(4)或(6)的二羟基亚芳基化合物。示例性二羟基亚芳基化合物是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-羟基苯基硫化物)、以及1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。也可以使用包括上述二羟基化合物中的至少一种的组合。
在另一个实施方式中，聚硅氧烷嵌段是式(21)：
其中，R和E如上所述，并且每个R5独立地是二价C1-C30有机基团，并且其中，聚合的聚硅氧烷单元是其相应二羟基化合物的反应残基。在一个具体实施方式中，聚硅氧烷嵌段是式(22)：
其中，R和E如以上所定义。式(22)中的R6是二价C2-C8脂肪族基团。式(22)中的每个M可以相同或不同，并且可以是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基基团、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷基芳基、或C7-C12烷基芳氧基，其中，每个n独立地是0、1、2、3、或4。
在一种实施方式中，M是溴或氯，烷基基团如甲基、乙基、或丙基，烷氧基基团如甲氧基、乙氧基、或丙氧基，或芳基基团如苯基、氯苯基、或甲苯基；R6是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团；并且R是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是甲基，或甲基和三氟丙基的组合，或甲基和苯基的组合。在又一个实施方式中，M是甲氧基，n是1，R6是二价C1-C3脂肪族基团，并且R是甲基。
具体聚二有机硅氧烷嵌段是以下式：
或包含上述中的至少一种的组合，其中，E具有2至200、2至125、5至125、5至100、5至50、20至80、或5至20的平均值。
在一种实施方式中，式(19)的嵌段可以获得自相应的二羟基聚硅氧烷(23)：
其中，R、E、M、R6和n如上所述。通过引起式(24)的硅氧烷氢化物之间的铂催化加成，可以制备这种二羟基聚硅氧烷：
其中，R和E如之前所定义的，并且是脂肪族不饱和一元酚。示例性脂肪族不饱和一元酚包括丁香酚、2-烷基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚、以及2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。还可以使用包括上述中的至少一种的组合。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以包括50wt％至99wt％的碳酸酯单元和1wt％至50wt％的硅氧烷单元。在该范围内，聚有机硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以包括70wt％至98wt％，更具体地，75wt％至97wt％的碳酸酯单元和2wt％至30wt％，更具体地，3wt％至25wt％的硅氧烷单元。在一种示例性实施方式中，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物用对枯基苯酚封端。
在一种实施方式中，示例性聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是具有以下式(25)中示出的结构的嵌段共聚物：
其中，聚硅氧烷嵌段用丁香酚封端，其中，x是1至100，具体地，5至85，具体地，10至70，具体地，15至65，并且更具体地，40至60。在一种实施方式中，y是1至90，并且z是1至600。聚硅氧烷嵌段可以随机分布或控制分布在聚碳酸酯嵌段之中。在一种实施方式中，x是30至50，y是10至30，并且z是450至600。
当聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物包含丁香酚封端的聚硅氧烷时，阻燃剂组合物包含0至25wt％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量，聚硅氧烷含量是0wt％至20wt％，具体地，1wt％至16wt％，具体地，2wt％至14wt％，并且更具体地，3wt％至6wt％。在一种实施方式中，使用凝胶渗透色谱法在双酚A聚碳酸酯绝对分子量标准下，聚硅氧烷嵌段的重均分子量是29,000至30,000道尔顿。
在一种实施方式中，基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含10wt％或更少，具体地，6wt％或更少，并且更具体地，4wt％或更少的聚硅氧烷。包含10wt％或更少的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物通常是光学透明的，并且有时被称为如从Sabic可商业获得的EXL-T。使用可以用于合成聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的美国专利申请号2004/0039145A1中描述的管式反应器工艺或美国专利号6,723,864中描述的工艺之一或两者，可以制备透明聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
在另一个实施方式中，基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含10wt％或更多，具体地，12wt％或更多，并且更具体地，14wt％或更多的聚硅氧烷。包含10wt％或更多聚硅氧烷的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物通常是光学不透明的，并且有时被称为如从SABIC可商业获得的EXL-P。通过Hoover的美国6,072,011中描述的方法，可以制备这些聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以具有如在1毫克/毫升试样浓度下使用交联苯乙烯-二乙烯基苯柱，并且用聚碳酸酯标准校准，通过凝胶渗透色谱法测量的2,000至100,000道尔顿，具体地，5,000至50,000道尔顿的重均分子量。
聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物可以具有在300℃/1.2kg下测定的1至50立方厘米/10分钟(cc/10min)，具体地，2至30cc/10min的熔体体积流动速率。不同流动特性的聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物的混合物可以用于获得总体期望的流动特性。
基于阻燃剂组合物的总重量，聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物以3wt％至30wt％，具体地，6wt％至20wt％，并且更具体地，7wt％至13wt％的量存在于阻燃剂组合物中。
阻燃剂组合物还可以包含矿物填料。在一种实施方式中，矿物填料起协同剂的作用。与包含除了协同剂之外的相同量的所有相同成分的比较聚碳酸酯组合物相比，当加入至阻燃剂组合物时，协同剂有利于改善阻燃剂特性。矿物填料的实例是云母、滑石、碳酸钙、白云石、硅灰石、硫酸钡、二氧化硅、高岭土、长石、重晶石等，或包含上述矿物填料中的至少一种的组合。矿物填料可以具有0.1至20微米，具体地，0.5至10微米，并且更具体地，1至3微米的平均粒径。示例性矿物填料是具有1至3微米的平均粒径的滑石。
基于阻燃剂组合物的总重量，矿物填料以0.1wt％至20wt％，具体地，0.5wt％至15wt％，并且更具体地，1wt％至5wt％的量存在。
阻燃剂组合物还可以可选地包括添加剂如抗氧化剂、抗臭氧剂、稳定剂、热稳定剂、脱模剂、染料、着色剂、颜料、流动改性剂等，或包含上述添加剂中的至少一种的组合。
如以上所指出的，阻燃剂组合物包含阻燃剂。阻燃剂是磷腈化合物。在一种实施方式中，阻燃剂是苯氧基磷腈低聚物。
用于阻燃剂组合物中的磷腈化合物是在分子中具有-P＝N-键的有机化合物。在一种实施方式中，磷腈化合物包括选自由以下组成的组的至少一种种类的化合物：由以下式(26)表示的环状苯氧基磷腈；由以下式(27)表示的链状苯氧基磷腈；以及通过使选自由以下式(26)和(27)表示的那些的至少一种种类的苯氧基磷腈与由式(28)表示的交联基交联获得的交联的苯氧基磷腈化合物：
其中，在式(26)中，m代表3至25的整数，R1和R2相同或不同，并且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基、或C1-12烷基。商业可获得的具有式(26)的结构的苯氧基磷腈是由Fushimi Pharmaceutical Co.,Ltd制备和分发的
链状苯氧基磷腈由以下式(27)表示：
其中，在式(27)中，X1代表-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1代表-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，n代表从3至10000的整数，Ph代表苯基基团，R1和R2相同或不同，并且独立地是氢、卤素、C1-12烷氧基、或C1-12烷基。
苯氧基磷腈还可以具有由以下式(28)表示的交联基：
其中，在式(18)中，A代表-C(CH3)2-、-SO2-、-S-、或-O-，并且q是0或1。
在一种实施方式中，苯氧基磷腈化合物具有由式(29)表示的结构：
其中，R1至R6可以相同或不同，并且可以是芳基基团、芳烷基基团、C1-12烷氧基、C1-12烷基、或它们的组合。
在一种实施方式中，苯氧基磷腈化合物具有由式(30)表示的结构：
上述苯氧基磷腈以由Otsuka Chemical Co.,Ltd.制造和分发的由Lanyin Chemical Co.,Ltd.制造和分发的或由FushimiPharmaceutical Co.,Ltd.制造和分发的可商购获得。
由式(26)表示的环状苯氧基磷腈化合物可以通过化合物如通过以下获得的苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、以及十苯氧基环五磷腈举例说明：允许氯化铵和五氯化磷在120℃至130℃下反应以获得包含环状和直链氯磷腈的混合物，萃取环状氯磷腈如六氯环三磷腈、八氯环四磷腈、以及十氯环五磷腈，并且然后，用苯氧基将其取代。环状苯氧基磷腈化合物可以是其中式(26)中的m代表3至8的整数的化合物。
由式(27)表示的链状苯氧基磷腈化合物由通过以下获得的化合物举例说明：使通过上述方法获得的六氯环三磷腈在220℃至250℃下进行开环聚合，并且然后，用苯氧基取代由此获得的具有3至10000的聚合度的链状二氯磷腈。链状苯氧基磷腈化合物具有3至1000，具体地，5至100，并且更具体地，6至25的式(27)中的n值。
交联的苯氧基磷腈化合物可以由如以下的具有4,4′-二亚苯基基团的交联结构的化合物举例说明：具有4,4′-磺酰基二亚苯基(双酚S残基)的交联结构的化合物、具有2,2-(4,4′-二亚苯基)异丙叉基基团的交联结构的化合物、具有4,4′-氧代二亚苯基基团的交联结构的化合物、以及具有4,4′-硫代二亚苯基基团的交联结构的化合物。基于包含在由式(26)表示的环状磷腈化合物和/或由式(27)表示的链状苯氧基磷腈化合物中的苯基基团和亚苯基基团总数，交联的苯氧基磷腈化合物的亚苯基基团含量通常是50wt％至99.9wt％，并且具体地，70wt％至90wt％。如果其在其分子中不具有任何游离的羟基基团，交联的苯氧基磷腈化合物可以是尤其可优选的。在一个示例性实施方式中，磷腈化合物包含环磷腈。
基于阻燃剂组合物的总重量，可期望的是阻燃剂组合物以1wt％至20wt％，具体地，2wt％至16wt％，并且更具体地，2.5wt％至14wt％的量包含磷腈化合物。
热塑性组合物可以进一步包含一种或多种抗冲改性剂。这些抗冲改性剂包括含以下的弹性体改性的接枝共聚物：(i)具有小于或等于10℃，更具体地，小于或等于-10℃，或更具体地，-40℃至-80℃的Tg的弹性体(即，橡胶状)聚合物基质，和(ii)接枝到弹性体聚合物基质的刚性聚合物覆层(superstrate)。如已知的，弹性体改性的接枝共聚物可以通过以下制备：首先提供弹性体聚合物，然后在弹性体存在下聚合刚性相的构成单体以获得接枝共聚物。接枝可以作为接枝分支连接或作为壳附着于弹性体核上。壳可以仅仅是物理包封核，或壳可以部分地或基本上完全地接枝到核上。
用作弹性体相的材料包括，例如共轭二烯橡胶；共轭二烯与小于或等于50wt％的可共聚单体的共聚物；烯烃橡胶如乙烯丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)；乙烯-乙酸乙烯酯橡胶；硅酮橡胶；弹性体C1-8烷基(甲基)丙烯酸酯；C1-8烷基(甲基)丙烯酸酯与丁二烯和/或苯乙烯的弹性体共聚物；或包含上述弹性体中的至少一种的组合。
用于制备弹性体相的共轭二烯单体包括式(31)的那些：
其中，每个Xb独立地是氢、C1-C5烷基等。可以使用的共轭二烯单体的实例是丁二烯、异戊二烯、1,3-庚二烯、甲基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-戊二烯、1,3-和2,4-己二烯等，以及包含上述共轭二烯单体中的至少一种的组合。具体的共轭二烯均聚物包括聚丁二烯和聚异戊二烯。
也可以使用共轭二烯橡胶的共聚物，例如通过共轭二烯和可与其共聚的至少一种单体的水性自由基乳液聚合所生成的那些。可用于与共轭二烯共聚的单体包括含缩合芳香族环结构的单乙烯基芳香族单体如乙烯基萘、乙烯基蒽等，或式(32)的单体：
其中，每个Xc独立地是氢、C1-C12烷基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、C7-C12芳烷基、C7-C12烷基芳基、C1-C12烷氧基、C3-C12环烷氧基、C6-C12芳氧基、氯、溴、或氢，并且R是氢、C1-C5烷基、溴、或氯。可以使用的单乙烯基芳香族单体包括苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯等，以及包含上述化合物中的至少一种的组合。苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯可以用作与共轭二烯单体可共聚的单体。
可以与共轭二烯共聚的其他单体是单乙烯基单体如衣康酸、丙烯酰胺、N-取代的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、马来酸酐、马来酰亚胺、N-烷基-、芳基-或卤代芳基-取代的马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯，以及通式(33)的单体：
其中，R是氢、C1-C5烷基、溴、或氯，并且Xc是氰基、C1-C12烷氧基羰基、C1-C12芳氧基羰基、羟基羰基等。式(32)的单体的实例包括丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、β-氯丙烯腈、α-溴丙烯腈、丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等，以及包含上述单体中的至少一种的组合。单体如丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯通常用作可与共轭二烯单体共聚的单体。也可以使用上述单乙烯基单体和单乙烯基芳香族单体的组合。
用于弹性体相中的(甲基)丙烯酸酯单体可以是(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯，特别是丙烯酸C4-6烷基酯的交联的微粒乳液均聚物或共聚物，例如丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸2-乙基己酯等，以及包含上述单体中的至少一种的组合。基于总单体重量，(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯单体可以可选地与小于或等于15wt％的式(31)、(32)、或(33)的共聚单体在混合物中聚合。共聚单体包括但不限于丁二烯、异戊二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯乙酯、N-环己基丙烯酰胺、乙烯基甲醚、或丙烯腈，以及包含上述共聚单体中的至少一种的组合。可选地，基于总单体重量，可以存在小于或等于5wt％的多官能交联共聚单体。这种多官能交联共聚单体可以包括例如，二乙烯基苯、二(甲基)丙烯酸亚烷基二醇酯如双丙烯酸二醇酯、三(甲基)丙烯酸亚烷基三醇酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、双丙烯酰胺、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯、柠檬酸的三烯丙酯、磷酸的三烯丙酯等，以及包含上述交联剂中的至少一种的组合。
可以使用连续、半间歇或间歇方法，通过质量法、乳液法、悬液法、溶液法或组合方法如本体-悬液、乳液-本体、本体-溶液或其他技术聚合弹性体相。弹性体基质的粒径不是关键。例如，0.001至25微米，具体地，0.01至15微米，或甚至更具体地，0.1至8微米的平均粒径可以用于乳液类聚合的橡胶晶格(rubber lattice)。0.5至10微米，具体地，0.6至1.5微米的粒径可以用于本体聚合橡胶基质。可以通过简单的光透射法或毛细管流体动力色谱法(CHDF)测量粒径。弹性体相可以是微粒的、适度交联的共轭丁二烯或丙烯酸C4-6烷基酯橡胶，并且具体地具有大于70wt％的凝胶含量。同样有用的是丁二烯与苯乙烯和/或丙烯酸C4-6烷基酯橡胶的组合。
弹性体相包括5wt％至95wt％的总接枝共聚物，更具体地，20wt％至90wt％，并且甚至更具体地，40wt％至85wt％的弹性体改性的接枝共聚物，其余是刚性接枝相。
在至少一种弹性体聚合物基质的存在下，弹性体改性的接枝共聚物的刚性相可以由包含单乙烯基芳香族单体和可选的至少一种共聚单体的组合的接枝聚合形成。上述式(18)的单乙烯基芳香族单体可以用于刚性接枝相中，包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、卤苯乙烯如二溴苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、丁基苯乙烯、对羟基苯乙烯、甲氧基苯乙烯等，或包含上述单乙烯基芳香族单体中的至少一种的组合。有用的共聚单体包括，例如，上述的单乙烯基单体和/或通式(17)的单体。在一种实施方式中，R是氢或C1-C2烷基，并且Xc是氰基或C1-C12烷氧基羰基。用于刚性相中的共聚单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯等，以及包含上述共聚单体中的至少一种的组合。
刚性接枝相中单乙烯基芳香族单体与共聚单体的相对比例可以根据弹性体基质的类型、单乙烯基芳香族单体的类型、共聚单体的类型和抗冲改性剂的期望特性而广泛地变化。刚性相通常可以包含小于或等于100wt％的单乙烯基芳香族单体，具体地，30wt％至100wt％，更具体地，50wt％至90wt％单乙烯基芳香族单体，刚性相的余量是共聚单体。
根据存在的弹性体改性的聚合物的量，未接枝的刚性聚合物或共聚物的单独基质或连续相可以连同弹性体改性的接枝共聚物一起获得。通常，基于抗冲改性剂的总重量，这种抗冲改性剂包含40wt％至95wt％的弹性体改性的接枝共聚物和5wt％至65wt％的接枝共聚物。在另一个实施方式中，基于抗冲改性剂的总重量，这种抗冲改性剂包含50wt％至85wt％，更具体地，75wt％至85wt％的橡胶改性的接枝共聚物，以及15wt％至50wt％，更具体地，15wt％至25wt％的接枝共聚物。
在一种实施方式中，芳香族乙烯基共聚物包含“游离”苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)，即，没有接枝到另一个聚合链上的苯乙烯-丙烯腈共聚物。在一个特定的实施方式中，游离的苯乙烯-丙烯腈共聚物可以具有聚苯乙烯标准分子量尺度上的50,000至200,000道尔顿的分子量，并且可以包括苯乙烯与丙烯腈的各种比例。例如，基于游离SAN共聚物的总重量，游离SAN可以包含75wt％的苯乙烯和25wt％的丙烯腈。通过在包含游离SAN的组合物中加入接枝橡胶抗冲改性剂，游离SAN可以可选地存在，和/或SAN可以独立于组合物中的其他抗冲改性剂存在。
弹性体改性的抗冲改性剂的另一个具体类型包括获得自以下的至少一种的结构单元：硅酮橡胶单体；具有式H2C＝C(Rd)C(O)OCH2CH2Re的支化丙烯酸酯橡胶单体，其中，Rd是氢或C1-C8线性或支化烷基基团，并且Re是支化C3-C16烷基基团；第一接枝连接单体；含可聚合烯基的有机物质；以及第二接枝连接单体。硅酮橡胶单体可以包括例如单独或组合的环硅氧烷、四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、(丙烯酰氧基)烷氧基硅烷、(巯基烷基)烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、或烯丙基烷氧基硅烷，例如，十甲基环戊硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、十甲基环四硅氧烷和/或四乙氧基硅烷。
支化丙烯酸酯橡胶单体包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸6-甲基辛酯、丙烯酸7-甲基辛酯、丙烯酸6-甲基庚酯等，或包含上述中的至少一种的组合。含可聚合的烯基的有机材料可以是，例如，式(18)或(19)的单体，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈，或未支化的(甲基)丙烯酸酯如单独或组合的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯等。
第一接枝连接单体可以是单独或组合的(丙烯酰氧基)烷氧基硅烷、(巯基烷基)烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、或烯丙基烷氧基硅烷，例如，(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)(二甲氧基)甲基硅烷和/或(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷。第二接枝连接单体是具有至少一个烯丙基基团的聚烯属不饱和化合物，如甲基丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯或异氰尿酸三烯丙酯等，或包含上述中的至少一种的组合。
可以通过乳液聚合制备硅酮丙烯酸酯抗冲改性剂，其中，例如，在表面活性剂如十二烷基苯磺酸的存在下在30℃至110℃的温度下，使硅橡胶单体与第一接枝连接单体反应，以形成硅橡胶胶乳。可替换地，环硅氧烷如环八甲基四硅氧烷和四乙氧基正硅酸酯可以与第一接枝连接单体如(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷反应。然后，在自由基生成聚合催化剂如过氧化苯甲酰的存在下，支化丙烯酸酯橡胶单体与硅橡胶颗粒可选地在交联单体如甲基丙烯酸烯丙酯的存在下聚合。接着，使该胶乳与含可聚合烯基的有机材料和第二接枝连接单体反应。接枝硅酮-丙烯酸酯橡胶混合物的胶乳颗粒可以通过凝结(用凝结剂处理)从水相分离并干燥成细粉末，以生成硅酮-丙烯酸酯橡胶抗冲改性剂。该方法通常可以用于生产具有100纳米至2微米的硅酮-丙烯酸酯抗冲改性剂。
用于形成上述弹性体改性的接枝共聚物的已知方法包括使用连续、半间歇或间歇方法的质量法、乳液法、悬液法和溶液法或组合方法如本体-悬液、乳液-本体、本体-溶液或其他技术。
在一种实施方式中，通过不含碱性材料如以下的C6-30脂肪酸的碱金属盐的乳液聚合方法制备上述类型的抗冲改性剂：例如，硬脂酸钠、硬脂酸锂、油酸钠、油酸钾等，碱金属碳酸酯，胺如十二烷基二甲胺、十二烷胺等，以及胺的铵盐。这种材料通常用作乳液聚合中的表面活性剂，并且可以催化聚碳酸酯的酯交换和/或降解。替代地，离子硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂可以用于制备抗冲改性剂，特别是抗冲改性剂的弹性体基质部分。有用的表面活性剂包括，例如C1-22烷基或C7-25烷基芳基磺酸酯、C1-22烷基或C7-25烷基芳基硫酸酯、C1-22烷基或C7-25烷基芳基磷酸酯、取代的硅酸酯、或包含上述中的至少一种的组合。具体的表面活性剂是C6-16，具体地，C8-12烷基磺酸酯。公司如罗门哈斯和通用电气公司的各种专利和文献中描述并公开了该乳液聚合方法。在实践中，可以使用任何上述的抗冲改性剂，条件是其不含脂肪酸的碱金属盐、碱金属碳酸盐和其他碱性材料。
该类型的具体抗冲改性剂是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)抗冲改性剂，其中，使用上述的磺酸盐、硫酸盐、或磷酸盐作为表面活性剂制备丁二烯基质。除了ABS和MBS之外，弹性体改性的接枝共聚物的其他实例包括但不限于丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯(ASA)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯(MB)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(MABS)、以及丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)。
基于阻燃剂组合物中聚合物的总重量，抗冲改性剂通常以1wt％至30wt％，具体地，3wt％至25wt％，并且更具体地，4wt％至20wt％的量存在。基于阻燃剂组合物的总重量，示例性抗冲改性剂以2wt％至15wt％，具体地，3wt％至12wt％的量包含丙烯酸聚合物。
基于阻燃剂组合物的总重量，阻燃剂组合物还可以以0.01wt％至2.0wt％的量包含四硬脂酸季戊四醇酯。
在一种实施方式中，阻燃剂组合物可以包含抗滴落剂。氟化聚烯烃和/或聚四氟乙烯可以用作抗滴落剂。还可以使用抗滴落剂，例如原纤维(fibril)形成的或非原纤维形成的氟聚合物如聚四氟乙烯(PTFE)。可以通过刚性共聚物如，例如苯乙烯丙烯腈(SAN)封装抗滴落剂。封装在SAN内的PTFE被称为TSAN。可以通过在氟聚合物，例如，在水性分散体的存在下聚合封装聚合物制备封装的氟聚合物。TSAN可以提供优于PTFE的显著优点，在于TSAN可以更容易地分散在组合物中。基于封装的氟聚合物的总重量，合适的TSAN可以包含例如50wt％的PTFE和50wt％的SAN。例如，基于共聚物的总重量，SAN可以包含75wt％苯乙烯和25wt％丙烯腈。可替代地，可以以某种方式将氟聚合物与第二聚合物如，例如芳香族聚碳酸酯树脂或SAN预共混以形成用作抗滴落剂的聚集材料。任一方法可以用于生产封装的氟聚合物。
可以以具有0.3mm至0.7mm，具体地，0.4毫米至0.6毫米的数均粒径的相对大颗粒的形式添加抗滴落剂。基于阻燃剂组合物的总重量，可以以0.01wt％至5.0wt％，具体地，0.1wt％至1.0wt％，并且更具体地，0.2wt％至0.8wt％的量使用抗滴落剂。
其他添加剂如抗氧化剂、抗臭氧剂、脱模剂、热稳定剂、匀染剂、粘度改性剂、自由基猝灭剂、其他聚合物或共聚物如抗冲改性剂等。
可以通过在生产紧密共混物的条件下共混成分，完成阻燃剂组合物的制备。可以首先将所有成分添加至加工系统，或某些添加剂可以与一种或多种主要组分预混合。
在一种实施方式中，通过使具有磷腈化合物的聚碳酸酯组合物与抗冲改性剂共混制备阻燃剂组合物。共混可以是干式共混、熔融共混、溶液共混，或包含上述形式的共混的至少一种的组合。
在一种实施方式中，可以干式共混阻燃剂组合物以在进料至挤出机之前在装置如亨舍尔混合机或韦林氏搅切器中形成混合物，其中，混合物是熔融共混的。在另一个实施方式中，部分聚碳酸酯组合物可以与磷腈化合物预混合以形成干燥预混物。然后，将干燥预混物与剩余的聚碳酸酯组合物在挤出机中熔融共混。在一种实施方式中，一些阻燃剂组合物可以首先在挤出机的口部进料，同时阻燃剂组合物的剩余部分通过口部的端口下游进料。
阻燃剂组合物的共混包括使用剪切力、拉伸力、压缩力、超声波能、电磁能、热能、或包含上述力或形式的能量的至少一种的组合，并且在加工设备中进行，其中，通过单螺杆、多螺杆、啮合同向旋转或异向旋转螺杆、非啮合同向旋转或异向旋转螺杆、往复式螺杆、具有销的螺杆、具有销的桶、辊筒、撞锤、螺旋转子，或包含上述中的至少一种的组合施加上述力。
涉及上述力的共混可以在机器如单螺杆或多螺杆挤出机、Buss捏合机、亨舍尔混合机、螺旋混合机、Ross混合机、密炼机(Banbury)、辊磨机、模制机(如注射模制机、真空模制机、吹塑模制机)等，或包含上述机器中的至少一种的组合中进行。
可以将阻燃剂组合物以母料形式引入至熔融共混装置中。例如，部分聚碳酸酯组合物可以与磷腈阻燃剂预共混以形成母料，然后，将母料与剩余的成分共混以形成阻燃剂组合物。在这种工艺中，可以将母料引入至在引入阻燃剂组合物的剩余成分的位置下游的共混装置中。
在一种实施方式中，本文中公开的阻燃剂组合物用于制备模制品如，例如耐用制品、电气和电子部件、汽车零件等。利用常见热塑工艺如膜和片材挤出、注射模制、气体辅助注射模制、挤出模制、压缩模制以及吹塑模制，可以将组合物转化成制品。
在一种实施方式中，当制备成具有至少1.2mm厚度的测试试样时，阻燃剂组合物表现出根据保险商实验室公司UL-94的至少V-2，更具体地，至少V-1，并且又更具体地，至少V-0的可燃性等级。在另一个实施方式中，当制备成具有至少2.0毫米厚度的试样时，阻燃剂组合物表现出根据保险商实验室公司UL-94的至少V-2，更具体地，至少V-1，并且又更具体地，至少V-0的可燃性等级。
按照题为“塑料材料的可燃性测试，UL94。(Tests for Flammability ofPlastic Materials,UL94.)”的保险商实验室公告94的程序进行可燃性测试。基于燃烧速率、熄灭时间、抵抗滴落的能力、以及落滴(drip)是否正燃烧，可以应用若干等级。用于测试的样品是具有125mm长度×13mm宽度×不大于13mm厚度的尺寸的棒。棒厚度是0.6mm或0.8mm。根据该规程，基于针对五个样品获得的测试结果，可以将材料分类为UL 94 HB(水平燃烧)、V0、V1、V2、5VA和/或5VB；然而，仅将本文中的组合物测试并分类为V0、V1和V2，以下描述了针对其中的每一个的标准。
V0：在放置使得其长轴相对于火焰是180度的试样中，在除去点燃火焰以后，燃烧和/或熏烧的时期不超过十(10)秒，并且垂直放置的试样没有产生引燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落。第五个棒的消焰时间是五个棒的消焰时间，每个点燃两次，其中，第一(t1)和第二(t2)点燃的消焰时间的和小于或等于50秒的最大消焰时间(t1+t2)。
V1：在放置使得其长轴相对于火焰是180度的试样中，在除去点燃火焰以后，燃烧和/或熏烧的时期不超过三十(30)秒，并且垂直放置的试样没有产生引燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落。第五个棒的消焰时间是五个棒的消焰时间，每个点燃两次，其中，第一(t1)和第二(t2)点燃的消焰时间的和小于或等于250秒的最大消焰时间(t1+t2)。
V2：在放置使得其长轴相对于火焰是180度的试样中，在除去点燃火焰以后，燃烧和/或熏烧的平均时期不超过三十(30)秒，但是垂直放置的试样产生引燃棉的燃烧颗粒的滴落。第五个棒的消焰时间是五个棒的消焰时间，每个点燃两次，其中，第一(t1)和第二(t2)点燃的消焰时间的和小于或等于250秒的最大消焰时间(t1+t2)。
在一种实施方式中，阻燃剂组合物尤其用于制造通过UL94垂直燃烧测试，尤其是UL945VB标准的阻燃剂制品中。在UL94垂直燃烧测试中，将火焰应用至放置在脱脂棉垫上的垂直固定测试试样。为了达到5VB等级，在将火焰的五个应用至测试棒之后，燃烧必须在60秒内停止，并且不可能存在引燃垫的滴落。本文中描述的组合物的各种实施方式满足UL94 5VB标准。
VXTOOL测试用于评价p(FTP)，即，当经历火焰时针对第一次通过的概率。在VXTOOL测试中，根据UL94测试协议燃烧20个火焰棒，并且分析火焰数据以评价p(FTP)值。p(FTP)值可以在0和1之间的范围内，并且表明当测试V-0或V-1时，第一批的五个棒将通过UL94测试的概率。较高的p(FTP)值表明通过的较大的可能性，以及由此改善的阻燃性。因此，1.0的VXTOOL p(FTP)V-0表明非常高的实现V-0阻燃等级的可靠性/概率，而0.0的p(FTP)V-0表明实现V-0阻燃等级的非常差的概率。
悬臂梁冲击强度用于比较塑料材料的抗冲击性。在23℃和0℃下，使用3.2mm厚的模制缺口悬臂梁冲击棒测定缺口悬臂梁冲击强度。根据ASTM D256测定缺口悬臂梁冲击强度。以焦耳/米记录结果。在室温(23℃)和低温(-40℃)下进行测试。
热挠曲温度(HDT)是在升高的温度同时支撑负载下，材料进行持续短时间的能力的相对测量。测试测量温度对刚度的影响：给予标准测试试样定义的表面应力，并且温度以匀速上升。根据ASTM D648，在1.82MPa负载下，用3.2mm和/或6.4mm厚度的棒平放测定HDT。以℃记录结果。
阻燃剂组合物示出特性如延展性、熔融加工性、冲击强度和阻燃性的有利的组合。
旨在是示例性的而非限制性的以下实施例，描述了阻燃剂组合物和制造本文中描述的一些不同实施方式的阻燃剂组合物的方法。
实施例
实施例1
进行该实施例以表明公开的组合物以及制造包含聚碳酸酯组合物、磷腈阻燃剂和抗冲改性剂的阻燃剂组合物的方法。聚碳酸酯包括通过用绝对聚碳酸酯分子量尺度上的约22,000的重均分子量的界面方法制备的双酚A(BPA)聚碳酸酯(称为PC1)和通过用绝对PC分子量尺度上的约30,000的重均分子量的界面方法制备的BPA聚碳酸酯(称为PC2)的共混物。用于该实施例中的聚碳酸酯树脂示出在以下表1中。指定的分子量是如使用聚碳酸酯标准测定的重均分子量。
表1列出了用于以下实施例中的成分以及这些成分的简要说明。表2列出了在挤出机中的混合条件，同时表3列出了在模制机中的混合条件。表4列出了比较组合物以及公开的组合物。
表1
在WERNER & PFLEIDERER 30mm同向旋转双螺杆挤出机上进行挤出。进料喉部将粉末共混物进料至区域1之前的管线中。在区域4处，将真空排气口附接至管线，并且在区域5处，将液体注射系统附接至通过其注射液体阻燃剂处。使用的典型的温度曲线和加工条件示出在以下表2中。表3描绘了模制条件。所有组分从上游从主喉部进料。抗冲改性剂和苯氧基磷腈与聚碳酸酯粉末在超级共混机中预共混，并且然后进料至挤出机。表4中详述了各种组合物以及性能。在各自性能表格中详述了用于性能测量的测试标准。
表2
以下表3示出了模制条件。在各种机器如Van Dorn 85HT3、Van Dorn170HT6、Husky G160RS42/30、Van Dorn 120HT5、以及Van Dorn260H-RS-14上注射模制各种测试件。以下给出的是典型的模制条件。
表3
测量单位 设置
干燥温度 ℃ 75至90
干燥时间 小时 3至4
熔融温度 ℃ 240至275
喷嘴温度 ℃ 240至275
前面-区域3温度 ℃ 240至275
中间-区域2温度 ℃ 210至275
后面-区域1温度 ℃ 210至255
模制温度 ℃ 60至170
反压 MPa 0.3至0.7
螺杆转速 RPM 40至100
组合物均从双螺杆挤出机混合，并且收集颗粒用于评价和模制。根据针对弯曲、拉伸、缺口悬臂梁和多轴冲击的标准评价ASTM标准模制件。
以下表4详述了一些比较阻燃剂组合物以及机械和阻燃剂性能。以下表中示出了组合物和特性。
根据ASTM D 256进行缺口悬臂梁测试。根据ASTM D638，以5毫米/分钟的速率进行拉伸测试。根据ASTM D 648，在1.82MPa下，在具有3.2毫米或6.4毫米厚度的棒上测定热变形温度。如在以下表中可以看出的，在具有0.6毫米至1.5毫米厚度的棒上，针对根据UL-94协议的V-0和V-1的阻燃性，测定第一次通过的概率p(FTP)。表1示出了其中在阻燃剂组合物中，BPADP以其负荷的50％和100％被SPB-100逐步取代的制剂。样品#1不包含SPB-100，并且因此起用于这组样品的对照(即，比较样品)的作用。
组合物示出在以下表4中。在表4中，可以看出样品#1包含比较阻燃剂BPADP，同时样品#2和3包含磷腈。
表4
*比较样品
表5示出了表4的组合物的特性。
表5
表5示出了针对表4中示出的样品获得的特性。如数据表明的，当BPADP被SPB-100取代时，在缺口悬臂梁冲击强度(从样品#1的约507J/m至样品#3的超过910J/m)和HDT(从样品#1的88℃至样品#3的97℃)中观察到了显著的特性增强，同时维持了合理的流动性(～18cm3/10min)。此外，样品#3(具有10％的SPB-100)还示出了0℃下大于800J/m的缺口悬臂梁冲击强度，由此允许在高HDT下具有低温延展性的PC/ABS共混物。样品#1、2和3示出了在23℃和0℃下在多轴冲击测试中具有良好冲击强度的延展性破坏。
表6还示出了表4中示出的样品的火焰性能。通过以下参数已经观察到了火焰性能：
(i)第二(t2)消焰时间(FOT)的平均，
(ii)第一(t1)和第二(t2)FOT的平均，
(iii)等级(基于第一批的5个棒)，
(iv)5个棒第一次通过的概率，p(FTP)值。
p(FTP)值包括FOTs以及如果在UL94协议下测试，评价5个棒将通过指定的等级的概率的燃烧特性。因此，p(FTP)在0和1之间的范围内，较高的值表明通过特定等级的较高的可能性。
表6示出了在UL94协议下在垂直测试中，样品#1、2和3的0.75mm和0.6mm火焰棒的火焰性能。基于表2中示出的数据，当BPADP被SPB-100取代时，看出火焰性能显著改善。平均FOTs减小，表明消焰时间的改善。基于UL-94，当样品#1不具有任何等级时，样品#2和3在0.6mm下获得V-0等级。样品#1、样品#2和样品#3逐渐增加的p(FTP)值还表明阻燃剂特性的改善，按照那个顺序，样品#3是最佳的阻燃剂样品。
从表5和表6可以看出，当传统的低聚磷酸酯阻燃剂像BPADP和RDP改善火焰性能时，它们严重降低了冲击强度和HDT。然而，SPB-100允许优于BPADP的火焰性能的改善，并且此外改善了冲击强度和HDT。
表6
实施例2
除了磷腈阻燃剂之外，该实施例包含用于实施例1中的几乎所有相同成分。在该特定情况下，阻燃剂是FRX-110。
FRX-100具有有式(30a)中示出的结构的聚合磷腈阻燃剂：
以与实施例1中相同的方法加工样品。表7示出了各种组合物。表7示出了其中FRX-100已经结合在聚碳酸酯组合物中的制剂(即，20wt％的包含用ABS改性的聚碳酸酯冲击的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物)。样品#4不包含FRX-100，并且因此起用于这组样品的对照的作用。样品#5包含8.3wt％的FRX-100，这在其磷含量中等同于10wt％的包含在样品#4中的BPADP。样品#6包含甚至更高的FRX-100，并且样品#7包含10wt％的包含在样品#4中的BPADP顶部之上的FRX-100。
表7
特性示出在以下表8中。
表8
表8示出了针对表7中示出的制剂获得的特性。用FRX-100取代BPADP，对于样品#5和样品#6，HDT增加了超过20℃(达到112℃)，并且当材料示出与样品#4的脆性破坏相反的延展性破坏时，缺口悬臂梁冲击强度在23℃下大幅增加。在0℃下，样品#5和#6的缺口悬臂梁冲击强度还高于样品#4的缺口悬臂梁冲击强度。样品#4和样品#7均包含BPADP并且示出了较差的HDT和冲击强度。为了完整，对于样品#4、5、6和7也进行了多轴冲击测试，并且在23℃和0℃下它们均示出了良好冲击强度下的延展性破坏。
当BPADP被FRX-100取代时，火焰特性受到严重影响。如在表8中示出的，对于在UL94协议下测试的0.9mm厚的火焰棒，样品#5和6示出了较高的平均消焰时间(FOTs)以及与示出V-0等级的样品#1和7相比的较差的阻燃性等级(V-2)。因此，样品#5和6的p(FTP)值低于样品#4和7的那些。这表明可能由于其聚合性质，仅单独的FRX-100不会起良好的阻燃剂的作用。比较样品#4与样品#7，还可以变得清楚的是，在BPADP顶部加入FRX-100不会太多地影响FOT，由此又支持FRX-100的较差的阻燃性质。因此，可以发现并非所有含磷添加剂且并非所有固体阻燃剂起用于阻燃剂组合物的有效阻燃剂的作用。
实施例3
进行该实施例也示出磷腈SPB-100与包含聚碳酸酯组合物和ABS抗冲改性剂的聚合磷酸酯阻燃剂FRX-100阻燃剂组合物相比，表现更好。
FRX-100具有有式(30a)中示出的结构的聚合磷腈阻燃剂：
在该样品中，聚碳酸酯组合物包含高流动聚碳酸酯-除了聚硅氧烷-碳酸酯共聚物之外，包含癸二酸的共聚酯碳酸酯(表2中详述的)。表9示出了另一组制剂，其中，已经用不同组的构建嵌段和少量添加剂(参见针对整个成分列表的表5)评价SPB-100和FRX-100。样品8不包含任何SPB-100或FRX-100，但包含常见的RDP阻燃剂，并且因此起用于该组样品(样品8至14)的对照的作用。表5中的其他样品不包含RDP阻燃剂，但包含SPB-100(样品#9至11)或FRX-100(样品#12至14)。样品8(通过8wt％的RDP)的磷含量与样品9(通过6.4wt％的SPB-100)以及样品12(通过8wt％的FRX-100)的磷含量相同。
表9
特性示出在以下表10和11中。表10示出了机械和热特性，同时阻燃剂特性示出在以下表11中。
表10
表11
表10示出了样品#8至14的特性。观察到了样品#9至14的HDT的显著增加，表明样品#8上高达21℃的增益。在存在或不存在EXL PC(即，20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物)下，在23℃和0℃下，SPB-100也能够显著增加缺口悬臂梁冲击强度。然而，在不存在EXL PC的情况下，FRX-100不能够改善样品#8的冲击强度。相比之下，如较早所看出的，EXL PC的存在使得FRX-100类材料能够维持高冲击强度(参见表7和表8中的样品#5和#6)。这表明FRX-100和EXL PC之间的协同性能。同样地，样品#8至11的多轴冲击测试示出了高冲击强度下的韧性性能，但样品#12至14(包含FRX-100)，观察到了较差的冲击下的脆性破坏。
样品#8至14的火焰性能结果也提供在表11中。与RDP相比，SPB-100改善了火焰性能，但FRX-100不起良好的阻燃剂的作用。可以看出的是，当RDP被SPB-100取代时，显著改善了火焰等级。在1.2mm厚度下，当样品#8具有V-2等级时，样品#9、10具有V-1等级，并且样品#11具有V-0等级。当样品包含SPB-100时，该改善发生，同时改善了如以上描述的机械特性。由于改善的火焰性能通常在消耗机械特性(即，阻燃剂的加入通常导致降低机械特性)下到来，使得这是令人惊讶的。与示出即使在两倍磷含量下，FRX-100也不如RDP好的样品#8相比，样品#12至14示出了较差的火焰性能(样品#12包含16wt％的FRX-100，这相当于两倍的包含RDP的样品#8的磷含量)。
实施例4
进行该实施例以表明包含磷腈阻燃剂的阻燃剂组合物的浸出性能。对于生物相容的热塑性塑料，对于可以使得材料能够在其使用期间浸出的化学品的数量和类型，存在限制。进行ISO 10993测试以将材料分类为生物相容的。异丙醇(IPA)和异辛烷比较萃取结果。
在24小时的回流条件下，分别用异丙醇和异辛烷萃取包含阻燃剂BPADP和SPB-100(表12a中的样品#16和17)的阻燃剂组合物颗粒(10g/100ml)。然后，在以下色谱条件下，将收集的萃取物注射在用UV检测器附着的HPLC中。按原样注射异丙醇萃取物。另一方面，蒸发异辛烷萃取物，并且重新溶解在异丙醇中，并且然后注射在HPLC柱中。HPLC柱是Zorbax Eclipsed XDB C18(4.6X150mm；5μm)。如在表12b中看出的，用两个流动相水(A)和乙腈(B)操作HPLC柱。
以下表12a示出了制备用于可萃取研究的阻燃剂组合物的两个样品。样品#16包含10wt％的BPADP，同时，样品#17包含10wt％的SPB-100。如以上所详述的，在三种不同溶剂即水(在100℃下，颗粒浸渍24小时)、异丙醇(在回流条件下，颗粒浸渍24小时)以及异辛烷(在回流条件下，颗粒浸渍24小时)进行萃取研究。分析在24小时结束时收集的萃取物。在水萃取物中，仅检测到了痕量(小于百万分之(ppm)0.1)的钙和钠。异丙醇和异辛烷萃取物分析的结果示出在表12c中。包含SPB-100的样品示出了一些显著的峰，但是峰的数目显著小于由包含BPADP的制剂示出的峰的数目。这表明与BPADP(或RDP)相比，SPB-100成为更好的候选者并且通过减少浸出的材料的量同时维持并改善一些其他特性达到生物相容性的潜能。
表12
表12a
表12b
时间(min) A B
0.0 70 30
5.0 70 30
20.0 10 90
30.0 10 90
35.0 2 98
45.0 2 98
50.0 70 30
60.0 70 30
表12c
比较例5
进行该实施例以表明当组合物均不包含EXL PC(即，20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物)时，与包含BPADP的比较阻燃剂组合物相比，包含磷腈(SPB-100)的阻燃剂组合物不会示出优异的阻燃剂特性。该实施例中的样品均起比较样品的作用。在本公开中，这组数据起用于包含制剂的其他EXL PC的对照的作用。
以相似于实施例1中的那些的方法制备这些实施例，区别仅在于在该实施例中，聚碳酸酯组合物不包含EXL PC(20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物)。
表13示出了组成，同时表14示出了特性。
表13
表14
甚至当使用12.25wt％的SPB-100时，在不包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物的阻燃剂组合物中用SPB-100取代BPADP时，表13和表14也没有示出阻燃性的改善。室温下的冲击特性和热变形温度得到改善，但没有改善阻燃性。在不受限于理论的情况下，在没有改善阻燃性的情况下，改善的机械特性是阻燃剂组合物的显著优势。本公开示出了当磷腈与聚硅氧烷-碳酸酯共聚物一起使用时，阻燃性以及改善的机械特性的令人惊讶的协同效益。此外，如在实施例7中示出的，结合聚硅氧烷-碳酸酯共聚物，有时磷腈的显著较少的量可以用于得到优异的阻燃性，并且由于使用较少的阻燃剂，机械特性甚至改善更多。
实施例6
该实施例使用包含EXL PC(即，20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物)的聚碳酸酯组合物。进行该实施例以表明聚碳酸酯组合物中的SPB-100和聚硅氧烷-碳酸酯共聚物之间的协同。表15和表16示出了当在包含制剂的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物中BPADP被SPB-100取代时，改善的冲击(甚至低温)、HDT、以及火焰性能。以相似于实施例1中的那些样品的方法制备该实施例的组合物。在表15中，可以看出在连续样品中，在SPB-100的量逐渐增加下，存在BPADP的量的逐渐降低。
表15
表16
从表16可以看出，包含EXL PC的样品示出了0.6mm下的V-0的优异阻燃性。此外，在存在EXL PC下使用很少的SPB-100，这表明SPB-100和EXL PC之间的协同。仅包含磷腈化合物(SPB-100)的样品示出了大于或等于约550焦/米的缺口悬臂梁冲击强度、大于100℃的热变形温度，同时示出了100％的第一次通过概率。
实施例7
进行该实施例以示出非常少量的磷腈阻燃剂可以提供用于在包含EXL PC的聚碳酸酯组合物中达到V-0的高p(FTP)值。这有利于在聚碳酸酯组合物中保持延展性，同时提供可优异的阻燃性，用其他阻燃剂如RDP、BPADP以及阻燃剂盐如KSS、Rimar盐等不能容易地完成的特征。组合物示出在表17中，同时特性示出在表18中。以相似于实施例1中的方法制备表17的组合物。
表17
项目说明 单位 样品#26 样品#27 样品#28 样品#29
PC1 wt％ 65.82 68.86 70.42 72.26
PC2 wt％ 5.72 5.98 6.12 6.28
PC3 wt％ 14 14 14 14
双酚A双(磷酸二苯酯) wt％ 10
SPB-100阻燃剂 wt％ 6.7 5 3
本体ABS树脂 wt％ 3 3 3 3
亚磷酸酯稳定剂 wt％ 0.08 0.08 0.08 0.08
四硬脂酸季戊四醇酯 wt％ 0.3 0.3 0.3 0.3
受阻酚抗氧化剂 wt％ 0.08 0.08 0.08 0.08
SAN封装的PTFE-中间体树脂 wt％ 1 1 1 1
表18
从表18可以看出，当根据UL-94协议测试时，0.6毫米薄的样品示出V-0的阻燃性。这些样品包含少达3wt％的磷腈化合物(SPB-100)。当根据ASTM D 1238测试时，样品示出了大于110℃，具体地，大于115℃，并且更具体地，大于或等于117℃的热变形温度。样品还示出了8至15千克/360秒的良好熔融体积流动速率。
样品#27-30描绘了聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和磷腈之间的协同，当根据UL-94协议测试时，这增加了厚度小于1毫米，具体地，厚度小于或等于0.8毫米，并且更具体地，厚度小于或等于0.6毫米的样品的阻燃性。所有这些样品示出了V-0阻燃性。此外，在1.2毫米厚度下，当根据UL-94协议测试时，包含磷腈阻燃剂的样品示出了5VB阻燃性。
总之，表18和表19示出了结合20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物，甚至在0.6mm下，更少的SPB-100也可以导致V-0等级。在该特殊树脂系统中，能够使用较少的SPB-100的益处是-20℃下HDT和冲击的改善。
实施例8
进行该实施例以进一步说明20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和磷腈化合物(SPB-100)之间的协同。组合物示出在表19中，并且特性示出在表20中。相似于实施例1的组合物，制备表19的组合物。
表19
表20
表19和表20示出了当SPB-100和20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物一起使用时，导致优异的阻燃剂特性。例如，当根据UL-94协议测试V-0时，仅包含SPB-100的样品#35示出了055的p(FTP)。仅具有EXL PC的样品已经示出具有接近0的p(FTP)。如果两种材料在理论上结合，那么一个人将预测p(FTP)将等于两个概率的总和，其将分别等于0.55或0.6。然而，如在样品#31-33中看出的，当这两种材料结合时，p(FTP)增加至1。这反映了EXL PC和磷腈阻燃剂之间的协同，其是不可预测的。
当将20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物从包含阻燃剂组合物的SPB-100和BPADP除去时，组合物经历后期消焰时间(8.4s)中的显著较大的增加。这意味着BPADP本身比SPB-100本身好，但是在阻燃性剂组合物中SPB-100和20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物的组合比BPADP与20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物的组合好。这是令人惊讶的。甚至在较低的SPB-100负荷下，与不包含20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物但包含较高量的SPB-100的制剂相比，在制剂中具有20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物导致较好的p(FTP)值。这证明SPB-100本身并不良好，但当均用于阻燃剂组合物中时，其与20wt％的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物形成出色的协同组合。
实施例9
该实施例表明当聚碳酸酯组合物包含除了用于实施例1中的聚碳酸酯之外的高热聚碳酸酯共聚物时，EXL PC和磷腈之间的协同。高热聚碳酸酯是PPPBP(也称为3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮-参见以上式(9)的结构)与双酚A的共聚物。高热聚碳酸酯包含35mol％的PPPBP并且具有25,000g/mol的重均分子量。在此示出的组合物还包含MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯抗冲改性剂)。
组合物示出在表21中并且以相似于实施例1的方法混合。
表21
*比较组合物
在以上表21中，样品#36和37包含BPADP，同时样品#38和39是示出公开的组合物的实例。样品#36和37是比较组合物。样品#36和38包含高热聚碳酸酯，同时样品#37和39不包含高热聚碳酸酯。表22示出了特性。
表22
从表22可以看出，包含EXL PC、磷腈化合物和高热聚碳酸酯的样品(样品#38)示出了0.6毫米或更大厚度下的1.0的p(FTP)，以及在小于或等于-30℃，具体地，小于或等于-35℃，并且更具体地，小于或等于-40℃的温度下的超过450焦/米的冲击强度。之前，在聚碳酸酯/ABS或聚碳酸酯/MBS共混物中尚未观察到该性能。此外，可以指出的是，当已知高热共聚物PPPBP/BPA共聚碳酸酯改善HDT时，如果所有其他组分仍相同，该共聚物还被期望引起冲击强度的降低。然而，在该实施例中，在高热共聚物与SPB-100组合下，观察到优异的冲击性能，并且甚至在-30℃下也获得了延展性。这些结果是令人惊讶的。
实施例10
在该实施例中，来自实施例9的高热聚碳酸酯被双AP/BPA共聚物取代。双AP(也称为双酚AP)聚碳酸酯获得自以上式10的二羟基化合物。该聚碳酸酯与获得自双酚A与光气的反应的聚碳酸酯共聚。双AP/BPA共聚物用对枯基苯酚(PCP)封端。以与实施例9的样品相同的方法生产该实施例的样品。组合物示出在表23中，同时特性示出在表24中。再一次，可以指出的是，当双酚AP/BPA共聚碳酸酯的结合改善HDT时，包含样品的BPADP的冲击强度低，而当将SPB-100用作阻燃剂时可以获得优异的耐冲击性，由此同时改善HDT和冲击性能。因此，高热共聚物(即，通常对冲击强度不利，但其改善HDT)可以与SPB-100使用以抵消两种特性之间的平衡，并且驱动两个关键特性同时趋向于改善。
表23
表24
从表24可以看出，除了优异的HDT结果和熔体体积流动速率之外，包含双酚AP和双酚A以及EXL PC和SPB-100的共聚碳酸酯的组合使用产生优异的阻燃性。表24中的结果平行于表22中看见的那些。
实施例11
进行该实施例以确定阻燃剂组合物中的水稳定性。将颗粒保持在维持在75℃和90％的相对湿度的水老化炉中持续1周，并且通过MVR测试，将水老化颗粒与未老化颗粒比较。在此和所有其他的MVR测试之前，将颗粒在100℃下干燥4小时以除去水分。表25中详述了组合物，并且结果示出在表26中。
表25
表26
从以上实施例可以看出，当与包含相同成分但其中阻燃剂是BPADP、RDP或FRX-110的阻燃剂组合物相比时，除了示出合适的熔融粘度和改善的热变形温度之外，包含含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物、抗冲改性剂和磷腈阻燃剂的的聚碳酸酯组合物的阻燃剂组合物产生优异的阻燃性。使用苯氧基磷腈的优势在于：当与包含BPADP、RDP或FRX-110的比较阻燃剂组合物相比时，与剩余的阻燃剂组合物结合，所得的产品显示出优异的冲击强度。表25中的结果表明，与包含BPADP和/或SPB-100的样品相比，仅包含BPADP的样品示出较低的水稳定性，由此反映出与其他比较阻燃剂相比，SPB-100提供了较好的水稳定性。
对于包含所公开的具有0.75毫米或更大的厚度的阻燃剂组合物的样品，根据UL-94协议达到V-0的第一次通过的概率大于或等于90％。在一种实施方式中，对于包含所公开的具有1.0毫米或更小的厚度的阻燃剂组合物的样品，根据UL-94协议达到V-0的第一次通过的概率大于或等于92％，具体地，大于或等于94％，具体地，大于或等于96％，并且更具体地，大于或等于99％。
当在23℃下根据ASTM D 256测试时，公开的阻燃剂组合物的样品还示出了大于或等于700焦/米，具体地，大于或等于800焦/米，并且更具体地，大于或等于900焦/米的冲击强度。
在0.75毫米至1.5毫米厚度下，当根据UL-94协议测试时，样品还示出了小于5秒，并且更具体地，小于3秒的低平均消焰时间(FOT)。
总之，本文中公开了阻燃剂组合物，包含：20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量。
在一种实施方式中，阻燃剂组合物包含20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，除了a)具有15,000至40,000道尔顿的重均分子量的聚碳酸酯均聚物和/或b)共聚酯碳酸酯，其中，共聚酯碳酸酯包含获得自癸二酸和双酚A之间的反应的聚酯和获得自双酚A和光气之间的反应的聚碳酸酯，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量。
在另一种实施方式中，阻燃剂组合物包含20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物，其中，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物包含10wt％至20wt％的聚硅氧烷，并且其中，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以3wt％至25wt％的量存在；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量。除了聚硅氧烷-碳酸酯共聚物之外，阻燃剂包含a)具有15,000至40,000道尔顿的重均分子量的聚碳酸酯均聚物和/或b)共聚酯碳酸酯，其中，共聚酯碳酸酯包括获得自癸二酸和双酚A之间的反应的聚酯和获得自双酚A和光气之间的反应的聚碳酸酯。聚碳酸酯均聚物可以是线性聚碳酸酯、支化聚碳酸酯、或线性和支化聚碳酸酯的组合。
在又一种实施方式中，阻燃剂组合物包含20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物，其中，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物包含10wt％至20wt％的聚硅氧烷，并且其中，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以3wt％至25wt％的量存在；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量。除了聚硅氧烷-碳酸酯共聚物之外，阻燃剂包含a)具有15,000至40,000道尔顿的重均分子量的聚碳酸酯均聚物和/或b)共聚酯碳酸酯，其中，共聚酯碳酸酯包括获得自癸二酸和双酚A之间的反应的聚酯和获得自双酚A和光气之间的反应的聚碳酸酯。聚碳酸酯均聚物可以是线性聚碳酸酯、支化聚碳酸酯、或线性和支化聚碳酸酯的组合。磷腈化合物具有以下结构：
其中，在式(23)中，m代表3至25的整数，R1和R2相同或不同，并且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基、或C1-12烷基；或以下结构：
其中，X1代表-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1代表-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，Ph代表苯基基团，n代表从3至10000的整数，R1和R2相同或不同，并且独立地是氢、羟基、C7-30芳基、C1-12烷氧基、或C1-12烷基。
在又另一种实施方式中，阻燃剂组合物包含20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和高热聚碳酸酯；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量。除了聚硅氧烷-碳酸酯共聚物之外，阻燃剂包含a)具有15,000至40,000道尔顿的重均分子量的聚碳酸酯均聚物和/或b)共聚酯碳酸酯，其中，共聚酯碳酸酯包括获得自癸二酸和双酚A之间的反应的聚酯和获得自双酚A和光气之间的反应的聚碳酸酯。聚碳酸酯均聚物可以是线性聚碳酸酯、支化聚碳酸酯、或线性和支化聚碳酸酯的组合。高热共聚碳酸酯包括双酚A和具有由式(9)表示的结构的或由式(10)表示的结构的第二单体：
其中，第二单体以25mol％至40mol％的量存在，并且其中，共聚碳酸酯具有15,000至35,000道尔顿的重均分子量。
本文中还公开了阻燃剂组合物，包含：20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量，其中，抗冲改性剂包括含以下的弹性体改性的接枝共聚物：(i)具有小于或等于-10℃的Tg的弹性体聚合物基质，以及(ii)接枝到弹性体聚合物基质的刚性聚合覆层。
本文中还公开了阻燃剂组合物，包含：20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量，其中，抗冲改性剂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯、甲基丙烯酸酯-丁二烯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯、或它们的组合。
本文中还公开了阻燃剂组合物，包含：20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量，其中，抗冲改性剂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯、甲基丙烯酸酯-丁二烯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯、或它们的组合；其中，磷腈化合物是苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈、或包含上述磷腈化合物中的至少一种的组合。
本文中还公开了阻燃剂组合物，包含：20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的交联的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量。
本文中还公开了阻燃剂组合物，包含：20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的交联的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量，并且其中，阻燃剂组合物示出当根据UL-94协议测试时在至少0.6毫米的样品厚度下的V-0的阻燃性，以及在23℃下当根据ASTM D256测试时的大于或等于500焦/米的冲击强度。
本文中还公开了阻燃剂组合物，包含：20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，具体地，1wt％至15wt％的磷腈化合物和1wt％至15wt％的量的磷酸酯阻燃剂，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量，并且其中，阻燃剂组合物示出当根据UL-94协议测试时在至少0.6毫米的样品厚度下的V-0的阻燃性，以及在23℃下当根据ASTM D 256测试时的大于或等于500焦/米的冲击强度。
本文中还公开了方法，包括：混合20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，以生产阻燃剂组合物，其中，所有wt％均基于阻燃剂组合物的总重量；以及挤出阻燃剂组合物。
本文中公开的组合物可以有利地用于制造多种不同的制品，如计算机壳体，用于电子产品如电视机、手机、平板电脑的壳体，汽车部件如内部车身面板，用于飞机的部件等。
值得注意的是，本文中详述的所有范围包括端点。来自不同范围的数值是可组合的。
过渡术语“包含”涵盖过渡术语“由…组成”和“基本上由…组成”。
术语“和/或”包括“和”以及“或”。例如，“A和/或B”理解为A、B、或A和B。
尽管已经参考一些实施方式描述了本发明，本领域技术人员将理解的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变，并且可以用等价物替换其元素。此外，在不背离其基本范围的情况下，可以做出多种修改使特定情形或材料适应本发明的教导。因此，希望的是本发明并不限于作为完成本发明所考虑的最佳方式所公开的具体实施方式，而是，本发明将包括落在所附权利要求范围内的所有实施方式。

Claims (22)

1.一种阻燃剂组合物，包含：
20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，所述聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物；
0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂；以及
1wt％至20wt％的磷腈化合物，其中，所有wt％均基于所述阻燃剂组合物的总重量。
2.根据权利要求1所述的阻燃剂组合物，包含1wt％至15wt％的所述磷腈化合物。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的阻燃剂组合物，其中，所述聚碳酸酯组合物包含具有15,000至40,000道尔顿的重均分子量的聚碳酸酯。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阻燃剂组合物，其中，所述聚碳酸酯组合物包含共聚酯碳酸酯，其中，所述共聚酯碳酸酯包含获得自癸二酸和双酚A之间的反应的聚酯以及获得自双酚A和光气之间的反应的聚碳酸酯。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的阻燃剂组合物，其中，所述聚硅氧烷-碳酸酯共聚物包含10wt％至20wt％的聚硅氧烷；并且其中，基于所述阻燃剂组合物的总重量，所述聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以3wt％至25wt％的量存在。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的阻燃剂组合物，其中，所述聚碳酸酯组合物包括线性聚碳酸酯、支化聚碳酸酯、或线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的组合。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的阻燃剂组合物，其中，所述聚碳酸酯组合物包含共聚碳酸酯，其中，所述共聚碳酸酯是双酚A和具有由式(9)表示的结构或由式(10)表示的结构的第二单体的共聚物：
8.根据权利要求7所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，其中，所述第二单体以25mol％至40mol％的量存在，并且其中，所述共聚碳酸酯具有15,000至35,000道尔顿的重均分子量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，其中，所述抗冲改性剂包括含有以下的弹性体改性的接枝共聚物：(i)具有小于或等于-10℃的Tg的弹性体聚合物基质以及(ii)接枝到所述弹性体聚合物基质的刚性聚合物覆层。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，其中，所述抗冲改性剂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯、甲基丙烯酸酯-丁二烯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯、或它们的组合。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
其中，在式(23)中，m代表3至25的整数，R1和R2相同或不同，并且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基、或C1-12烷基。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物是苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈、或包含上述磷腈化合物中的至少一种的组合。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
其中，X1代表-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1代表-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，Ph代表苯基基团，n代表从3至10000的整数，R1和R2相同或不同，并且独立地是氢、羟基、C7-30芳基、C1-12烷氧基、或C1-12烷基。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物是交联的苯氧基磷腈。
15.根据权利要求1至10中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
其中，R1至R6能够相同或不同，并且能够是芳基基团、芳烷基基团、C1-12烷氧基、C1-12烷基、或它们的组合。
16.根据权利要求1至10中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有结构
17.根据权利要求1至16中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，示出了当根据UL-94协议测试时在至少0.6毫米的样品厚度下的V-0的阻燃性。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，示出了当根据UL-94协议测试时在0.6毫米厚度下的至少V-0的阻燃性，以及当根据ASTM D 256在23℃下测试时的大于或等于500焦耳/米的冲击强度。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的阻燃剂聚碳酸酯组合物，基于所述阻燃剂组合物的总重量，以1wt％至15wt％的量进一步包含双酚A二磷酸酯和间苯二酚二磷酸酯。
20.一种方法，包括：
混合20wt％至80wt％的聚碳酸酯组合物，其中，所述聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物、0.5wt％至25wt％的量的抗冲改性剂、以及1wt％至20wt％的磷腈化合物，以生产阻燃剂组合物，其中，所有wt％均基于所述阻燃剂组合物的总重量；以及
挤出所述阻燃剂组合物。
21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括模制所述组合物。
22.一种由权利要求1所述的组合物制造的制品。
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