CN105637032A - 聚酯/聚碳酸酯组合物及制品 - Google Patents

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Abstract

一种组合物包含特定量的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、玻璃纤维、以及包含有机膦氧化物和含氮阻燃剂的阻燃剂。所述组合物表现出良好的阻燃性以及最小化或者避免在一些其他的包含有机磷酸酯阻燃剂的组合物中观察到的表面析出。在一些情况下，增加了耐热性和/或熔体流动性。

Description

聚酯/聚碳酸酯组合物及制品
背景技术
聚碳酸酯可以提供优异的冲击性能。在耐化学性方面，聚碳酸酯与聚酯的共混物可以提供改善。由于填料加强的聚酯-聚碳酸酯共混物在机械强度和耐化学性，连同其它特性中的优势，将它们广泛地使用。
尽管大量参考资料已经公开了这种共混物，但是可以包含在聚酯-聚碳酸酯共混物中的聚酯的最大量已经被限制，通常导致相比于更加平衡的聚酯-聚碳酸酯组合物，共混物在特性上更接近于纯的聚碳酸酯，更不用说比聚碳酸酯具有更大量的聚酯的聚酯-聚碳酸酯组合物。特别地，已经将聚酯-聚碳酸酯共混物限制用于需要高阻燃性(反映在UL94V-0等级上)，特别是对于更加难以获得V-0的UL94等级的更薄的制品的应用。
特别对于具有高聚酯负载的共混物，已经使用了溴化的耐燃剂(fireretardant)。对于聚酯组合物和聚碳酸酯组合物中的每一种，已经开发了更加生态友好的不含卤素的阻燃剂，但是对于聚酯-聚碳酸酯共混物，特别是具有高聚酯负载的共混物，存在问题。用于聚酯的目前的阻燃剂可以严重地降解聚碳酸酯。相反地，用于聚碳酸酯的目前的阻燃剂对于聚酯可能不是足够有效的。此外，由于与聚酯不良的相容性，这种阻燃剂可以在聚酯的表面上析出(plateout)。另一问题是不含卤素的耐燃剂在这种共混物中的使用可以导致不利地影响机械特性，包括降低冲击强度和/或拉伸强度。
Wittmann等人的美国专利号5,030,675公开了包含聚碳酸酯和聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的共混物的聚合物组合物，通过使用磷基的阻燃剂化合物，在没有任何氯原子或溴原子的情况下，已经致使该组合物是阻燃的。特别地，该专利公开了，通过将乳液-ABS接枝共聚物、单磷酸酯阻燃剂、和氟化聚烯烃合并到聚碳酸酯和聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的共混物中，获得了这种阻燃性的聚合物组合物。然而，根据Seidel等人的美国专利号7,067,567，阻燃剂添加剂趋向于在颗粒和模制品表面上析出，这可以在混合和模制操作期间导致相当大的破坏(disruption)。
Seidel等人的美国专利号7,067,567通过使用低聚的有机磷阻燃剂解决了在这种共混物中阻燃剂的析出。此外，除了有机磷阻燃剂之外，聚酯-聚碳酸酯组合物包含作为抗滴剂的氟化聚烯烃共聚物以及冲击改性剂如橡胶类接枝共聚物或聚烯烃类环氧共聚物。根据Wan等人的国际专利申请公开号WO2012/058821A1，虽然这种组合物表现出良好的阻燃性，但是可以遇到其他的重要特性如抗冲击性或者耐热性低于没有有机磷酸酯的组合物的问题。而且，使用的冲击改性剂是容易可燃的材料，要求添加相对更高量的有机磷酸酯以保持材料的阻燃性在可接受的水平。为了防止聚合物组合物的热性能的进一步的劣化，如热变形温度和维卡软化温度(Vicatsofteningtemperature)，限制可以使用的聚酯的最大量。
特定地，美国专利号7,067,567表明了，将聚酯的使用限制为最多12重量百分数的实例，这进而限制最终组合物的耐化学性。该专利表明，随着聚(对苯二甲酸乙二醇酯)与聚碳酸酯的重量比增加，表现出在缺口冲击强度、撕裂伸长率(elongationattear)、熔接线强度(weldlinestrength)、尺寸稳定性和阻燃性上的降低。美国专利号7,067,567公开了作为优选的含磷化合物，双酚A类磷酸酯，如双酚A双(磷酸二苯酯)。
Wan等人的国际专利申请公开号WO2012/058821A1公开了聚酯-聚碳酸酯组合物，基于组合物的总重量，该聚酯-聚碳酸酯组合物包含，大于12至30重量百分数的聚酯、21.7至81.3重量百分数的聚碳酸酯、5至小于60重量百分数的有机聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，该有机聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物包含10至50重量百分数的聚二有机硅氧烷单元、1至20重量百分数的有机磷阻燃剂、以及0.02至5重量百分数的氟化聚烯烃。尽管仍然将聚酯的量限制于小于聚碳酸酯的量，但是发现有机聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的添加进一步地改善聚酯-聚碳酸酯共混物的耐燃特性。然而，获得了在特性平衡上的一些改善，包括根据ASTM1525在50牛顿以及120℃/小时的加热速率下测量的大于100℃的维卡软化温度，在23℃下根据ASTMD256在由组合物模制的并且具有3.2毫米的厚度的样品棒上测量的大于400焦耳/米、特别是大于500焦耳/米的缺口悬臂梁冲击强度，以及在具有1.5毫米厚度的模制样品上测量的V-0的UL94阻燃等级。
deWit等人的欧洲专利号564,545B1公开了，其中聚酯的量大于聚碳酸酯的量的聚酯-聚碳酸酯组合物。在工作实施例中没有使用玻璃纤维。仅仅利用间苯二酚二磷酸四苯基酯(RDP)获得了V-0等级。此外，该专利表明利用三苯基膦氧化物作为阻燃剂的测试是失败的，结论是三苯基膦氧化物的苯基基团不如磷酸苯基酯的苯氧基基团有效。该专利还公开了，使用聚酯与基于聚合物含量60至10份的量的聚醚酰亚胺(PEI)而不是聚碳酸酯结合。
Eckel等人的美国专利号6,686,404还在组合物中使用在实施例中的1或4百分数的量的RDP作为阻燃剂，该组合物包括聚碳酸酯(至少88％)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三聚物(约4％)，进一步地要求第二聚合物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、和全氟烷磺酸盐。
已经公开了三苯基膦氧化物在聚酯组合物中用作耐燃剂。例如，Klatt等人的美国专利6,103,797公开了包含聚酯(30至97％)、三聚氰胺氰脲酸酯、以及包含-1、-2、或-3价态的磷的至少一种含磷阻燃剂的热塑性模制组合物。特别地，这种磷化合物可以包含膦氧化物，特别是三苯基膦氧化物。示例性的组合物包含40重量百分数的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、15重量百分数的三聚氰胺氰脲酸酯、20重量百分数的三苯基膦氧化物、以及25重量百分数的玻璃纤维。对于1/15英寸(约1.7毫米)的测试样品获得了V-0的UL94等级。该专利还提到，可以将弹性体如ABS与聚(对苯二甲酸丁二醇酯)结合。该专利表明，可以使用聚(对苯二甲酸亚烷基酯)与全部芳香族聚酯的混合物。该专利随后限定“聚酯”包含聚碳酸酯，其中，基于按重量计100％的聚酯组分，该聚碳酸酯可以以最高达按重量计90％的量使用。然而，美国专利6,103,797没有提供聚酯-聚碳酸酯共混物的任何实例并且没有实验性地解决阻燃剂析出的问题或者阻燃剂对机械特性可能的影响。
最后，Klatt等人的美国专利号6,538,054还公开了类似的聚酯组合物，但是为了获得在加热时导致表面迁移的更少的重量损失(发现该表面迁移损害组合物的V-0等级)，涉及进一步地添加季戊四醇四硬脂酸酯。仍然地，参照在表2中的结果，即使当使用季戊四醇四硬脂酸酯时，使用三苯基膦氧化物比使用磷酸三苯酯或者间苯二酚双(磷酸二苯酯)出现更加显著的表面迁移。因此，随后的实施例，特别是实施例11-23，使用RDP，而不是三苯基膦氧化物。
对于不仅包含用于耐溶剂性的相对较高量的聚酯，而且表现出优异的阻燃性，同时避免析出并且保持耐热性和/或熔体流动性或者在一些情况下改善耐热性和/或熔体流动性的聚酯-聚碳酸酯组合物，仍然存在需要。
发明内容
一个实施方式是组合物，基于组合物的总重量，该组合物包含，15至35重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；5至25重量百分数的聚碳酸酯；2至10重量百分数的聚醚酰亚胺；12至28重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含2至10重量百分数的含氮阻燃剂(包含三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合)，以及7至21重量百分数的具有下式的有机膦氧化物
其中，R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24烃基；以及20至40重量百分数的玻璃纤维。
另一个实施方式是包含该组合物的制品。
在以下详细地描述了这些和其它的实施方式。
具体实施方式
本发明人已经观察到可以将高水平的阻燃性赋予至聚酯-聚碳酸酯组合物并且该组合物可以有利地平衡耐溶剂性、耐热性、和熔体流动性，而不需要卤代的阻燃剂。使用高于表现出类似的阻燃性的比较聚酯-聚碳酸酯组合物中的聚酯含量的聚酯含量，可以获得这种有利的特性平衡。在包含特定量的聚醚酰亚胺、含氮阻燃剂、和有机膦氧化物的聚酯-聚碳酸酯组合物中获得这些优势。
在本文中公开的所有范围包括端点，并且端点独立地是相互可结合的。在本文中公开的每个范围构成了位于所公开范围内的任何点或者子范围的公开。
除非另有指出，所有的ASTM测试和数据来自2003版的ASTM标准年鉴(AnnualBookofASTMStandards)。通过引证将所有引用的参考合并于此。
为了清楚起见，术语“对苯二甲酸基团”、“间苯二甲酸基团”、“丁二醇基团”、和“乙二醇基团”具有以下的含义。在组合物中术语“对苯二甲酸基团”是指在从对苯二甲酸中去除羧基之后剩余的二价的1,4-苯基团(-1,4-C6H4-)。术语“间苯二甲酸基团”是指在从间苯二甲酸中去除羧基之后剩余的二价的1,3-苯基团(-1,3-C6H4-)。“丁二醇基团”是指从丁二醇中去除羟基之后剩余的二价的亚丁基基团(-C4H8-)。术语“乙二醇基团”是指从乙二醇中去除羟基之后剩余的二价的亚乙基基团(-C2H4-)。对于在其他上下文中使用术语“对苯二甲酸基团”、“间苯二甲酸基团”、“乙二醇基团”、“丁二醇基团”、和“二甘醇基团”，例如，以表示在组合物中的基团的重量百分数，术语“间苯二甲酸基团”是指具有式(-O(CO)C6H4(CO)-)的基团，术语“对苯二甲酸基团”是指具有式(-O(CO)C6H4(CO)-)的基团，术语二甘醇基团是指具有式(-O-C2H4-O-C2H4-)的基团，术语“丁二醇基团”是指具有式(-O-C4H8-)的基团，以及术语“乙二醇基团”是指具有式(-O-C2H4-)的基团。
一个实施方式是组合物，基于组合物的总重量，该组合物包含，15至35重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；5至25重量百分数的聚碳酸酯；2至10重量百分数的聚醚酰亚胺；12至28重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含2至10重量百分数的含氮阻燃剂(包含三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合)，以及7至21重量百分数的具有下式的有机膦氧化物
其中，R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24烃基；以及20至40重量百分数的玻璃纤维。
组合物包含聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。该聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的亚烷基基团可以包含2至18个碳原子。亚烷基基团的实例是亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、1,4-亚环已基、1,4-环己烷二亚甲基、和它们的组合。在一些实施方式中，分别地，亚烷基基团包括亚乙基、1,4-亚丁基、或它们的组合，并且聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、或它们的组合。在一些实施方式中，亚烷基基团包括1,4-亚丁基并且聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
聚(对苯二甲酸亚烷基酯)也可以是衍生自对苯二甲酸(或者对苯二甲酸和间苯二甲酸的组合)和包括直链的C2-C6脂肪族二醇，如乙二醇和/或1,4-丁二醇)，以及C6-C12脂环族的二醇，如1,4-环己烷二醇、1,4-环己烷二甲醇、二甲醇萘烷、二甲醇二环辛烷、1,10-癸烷二醇，或它们的组合的混合物的共聚酯。包含两种或更多种类型的二醇的酯单元可以作为单个单元或者作为相同类型的单元的嵌段存在于聚合物链中。这种类型的特定的酯包括聚(1,4-亚环己基二亚甲基共-亚乙基对苯二甲酸酯)(PCTG)，其中，大于50摩尔百分数的酯基团衍生自1,4-环己烷二甲醇；以及聚(亚乙基-共-1,4-环亚己基二亚甲基对苯二甲酸酯)，其中，大于50摩尔百分数的酯基团是衍生自亚乙基(ethylene)(PETG)。
应理解，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)可以包含少量(例如，最高达10重量百分数，特定地最高达5重量百分数)的不同于亚烷基二醇和对苯二甲酸的单体的残基。例如，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)可以包含间苯二甲酸的残基。作为另一实例，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)可以包含衍生自脂肪酸的单元，如丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、1,4-环己烷二羧酸、和它们的组合。
在一些实施方式中，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)是聚(1,4-对苯二甲酸丁二醇酯)或者“PBT”树脂，其是通过将包含至少70摩尔百分数、特别是至少80摩尔百分数的四亚甲基二醇(1,4-丁二醇)的二醇组分与包含至少70摩尔百分数、特别是至少80摩尔百分数的对苯二甲酸或因此形成聚酯的衍生物的酸组分聚合而获得的。PBT的商购的实例包括由SABICInnovativePlastics制造的以商品名VALOXTM315和VALOXTM195可获得的那些。
在一些实施方式中，如在60:40的苯酚/四氯乙烷混合物中在23℃下测量的，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)具有0.4至2.0分升/克(dl/g)的固有粘度。在一些实施方式中，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)具有0.5至1.5dl/g、特别是0.6至1.2dl/g的固有粘度。
在一些实施方式中，如通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标准测量的，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)具有10,000至200,000的原子质量单位，特别是50,000至150,000的原子质量单位的重均分子量。如果使用具有小于10,000的原子质量单位的重均分子量的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，那么由组合物模制的制品的机械特性可以是不令人满意的。在另一方面，如果使用具有大于200,000原子质量单位的重均分子量的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，那么塑模性可能是不充足的。聚(对苯二甲酸亚烷基酯)也可以包含具有不同的固有粘度和/或重均分子量的两种或更多种聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的混合物。
在一些实施方式中，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)组分包含改性的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)，即，部分衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)的PBT，例如来自使用后的软饮料瓶的再循环的PET。PET衍生的PBT聚酯(为方便起见在本文中称为“改性的PB％”)可以衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)共聚物、或它们的组合。改性的PBT可以进一步地衍生自生物质衍生的1,4-丁二醇，例如，玉米衍生的1,4-丁二醇或者衍生自纤维素材料的1,4-丁二醇。与常规的包含新的(virgin)PBT(衍生自1,4-丁二醇和对苯二甲酸单体的PBT)的模制组合物不同，该改性的PBT包含衍生自乙二醇和间苯二甲酸的单元。使用改性的PBT可以提供一种重要的方式以有效地使用在PBT热塑性模制组合物中未充分使用的废料PET(来自消费后或者后工业化的流股)，从而保留非再生资源并且减少温室气体的形成，例如，二氧化碳。
改性的PBT可以具有至少一种衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分的残基。这种残基可以包括衍生自乙二醇基团、二甘醇基团、间苯二甲酸基团、含锑的化合物、含锗的化合物、含钛的化合物、含钴的化合物、含锡的化合物、铝、铝盐、1,3-环己烷二甲醇异构体、1,4-环己烷二甲醇异构体、1,3-环己烷二甲醇的顺式异构体、1,4-环己烷二甲醇的顺式异构体、1,3-环己烷二甲醇的反式异构体、1,4-环己烷二甲醇的反式异构体、碱金属盐、碱土金属盐，包括钙盐、镁盐、钠盐和钾盐，含磷化合物和阴离子、含硫化合物和阴离子、萘二羧酸、1,3-丙二醇基团、和它们的组合中的一种或多种的残基。
根据多种因素如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)共聚物的类型和相对量，残基可以包含不同的组合。例如，残基可以包含衍生自乙二醇基团和二甘醇基团的单元的混合物。残基也可以包含衍生自乙二醇基团、二甘醇基团、和间苯二甲酸基团的单元的混合物。衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的残基可以包括1,3-环己烷二甲醇基团的顺式异构体、1,4-环己烷二甲醇基团的顺式异构体、1,3-环己烷二甲醇基团的反式异构体、1,4-环己烷二甲醇基团的反式异构体、和它们的组合。残基也可以包括衍生自乙二醇基团、二甘醇基团、间苯二甲酸基团、环己烷二甲醇基团的顺式异构体、环己烷二甲醇基团的反式异构体、和它们的组合的单元的混合物。衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的残基也可以包括衍生自乙二醇基团、二甘醇基团、和含钴化合物的单元的混合物。这种含钴化合物混合物也可以包含间苯二甲酸基团。
可以改变在改性的PBT组分的聚合物主链中的乙二醇基团、二甘醇基团、和间苯二甲酸基团的量。改性的PBT通常包含至少0.1摩尔百分数以及可以是从0.1至10摩尔百分数的范围内的量的衍生自间苯二甲酸的单元。改性的PBT组分也可以包含至少0.1摩尔百分数以及可以是从0.1至10摩尔百分数的范围内的量的衍生自乙二醇的单元。改性的PBT组分也可以包含0.1至10摩尔百分数的量的衍生自二甘醇的单元。在一些实施方式中，衍生自丁二醇的单元的量是95至99.8摩尔百分数。在一些实施方式中，衍生自对苯二甲酸的单元的量是90至99.9摩尔百分数。除非另有说明，衍生自间苯二甲酸和/或对苯二甲酸的单元的所有的摩尔量是基于在衍生自二酸和/或二酯的组合物中的单元的总的摩尔数。除非另有说明，衍生自1,4-丁二醇、乙二醇、和二甘醇的单元的所有的摩尔量是基于在衍生自二醇的组合物中的单元的总的摩尔数。
在改性的PBT中聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分残基的总量可以以1.8至2.5重量百分数、或者0.5至2重量百分数、或者1至4重量百分数的量改变(基于改性的PBT的总重量)。当制备具有至少200℃的熔融温度Tm的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)共聚物是合乎需要时，那么二甘醇、乙二醇、和间苯二甲酸基团的总量应当在一定范围内。因此，相对于在改性的PBT中100当量的二醇和100当量的二酸基团的总量，在改性的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)组分中的二甘醇、乙二醇、和间苯二甲酸基团的总量可以是大于0并且小于或等于23当量。衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的无机残基的总量可以以按重量计大于0份每百万份(ppm)以及最高达1000ppm存在。这种无机残基的实例包括含锑化合物、含锗化合物、含钛化合物、含钴化合物、含锡化合物、铝、铝盐、碱土金属盐(包括钙盐和镁盐)、碱金属盐(包括钠盐和钾盐)、含磷化合物和阴离子、含硫化合物和阴离子、和它们的组合。无机残基的量可以是250至1000ppm，更加具体地500至1000ppm。
改性的PBT的商购的实例包括由SABICInnovativePlasticsCompany制造的以商品名VALOXTMiQResin可获得的那些。可以将改性的PBT通过任何方法衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分，该方法包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分的解聚以及将解聚的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分与1,4-丁二醇聚合以提供改性的PBT。例如，通过一种方法可以制备改性的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)组分，该方法包括在180℃至230℃的温度下，在搅拌下，在至少是大气压力的压力下，在催化剂组分存在下，在升高的温度下、在惰性气氛下，用1,4-丁二醇组分将聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和/或聚(对苯二甲酸乙二醇酯)共聚物解聚，以产生包括包含对苯二甲酸乙二醇酯部分的低聚物、包含间苯二甲酸乙二醇酯部分的低聚物、包含对苯二甲酸二乙二醇酯部分的低聚物、包含间苯二甲酸二乙二醇酯部分的低聚物、包含对苯二甲酸丁二醇酯部分的低聚物、包含间苯二甲酸丁二醇酯部分的低聚物、包含上述部分中的至少两种的共价键结合的低聚物部分、1,4-丁二醇、乙二醇、或它们的组合的熔融混合物；并且在低于大气压力下搅拌熔融混合物，以及在足以形成包含至少一种衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分的残基的改性的PBT的条件下，增加熔融混合物的温度至升高的温度。组合物可以包含新的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和改性的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的组合，包括新的聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)和改性的聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)的组合，后者获得自如以上描述的再循环的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。
基于组合物的总重量，组合物包含15至35重量百分数的量的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。在此范围内，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的量可以是20至30重量百分数。
在一些实施方式中，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和聚碳酸酯以1.2:1至4:1、特别是1.2:1至3:1的重量比存在。
除了聚(对苯二甲酸亚烷基酯)之外，组合物包含聚碳酸酯。如在本文中使用的“聚碳酸酯”是指具有下式的重复结构的碳酸酯单元的聚合物或者共聚物
其中R4基团总数的至少60百分数是芳香族的。特别地，每个R4可以衍生自二羟基化合物，如下式的芳香族二羟基化合物
其中n、p、和q各自独立地是0、1、2、3、或4；Ra每次出现独立地是卤素、或未取代或取代的C1-10烃基；并且Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、或者C1-18亚烃基，其可以是环状或者非环状的、芳香族或者非芳香族的，并且可以进一步地包含选自卤素、氧、氮、硫、硅、或磷中的一种或多种杂原子。如本文使用的，术语“烃基”，无论是单独使用，还是作为前缀、后缀、或另一术语的部分，是指仅包含碳和氢的残基，除非将其特别地确定为“取代的烃基”。烃基残基可以是脂肪族或者芳香族的、直链、环状、双环、支链、饱和、或者不饱和的。它还可以包含脂肪族、芳香族、直链、环状、双环、支链、饱和、和不饱和烃部分的组合。如在本文中使用的，“取代的”是指包括至少一种取代基，如卤素(即，F、Cl、Br、I)、羟基、氨基、巯基、羧基、羧酸酯、酰胺、腈、硫化物(sulfide)、二硫化物(disulfide)、硝基、C1-18烷基、C1-18烷氧基、C6-18芳基、C6-18芳氧基、C7-18烷基芳基、或者C7-18烷基芳氧基。所以，当将烃基残基描述为取代时，其可以包含除了碳和氢之外的杂原子。
特定的二羟基化合物的一些说明性实例包括以下：双酚化合物如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)邻苯二甲酰亚胺、2,6-二羟基二苯并-对-二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基吩噻噁、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-枯基间苯二酚、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；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-枯基对苯二酚、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、以及2,3,5,6-四溴对苯二酚。
特定的二羟基化合物包括间苯二酚、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(“双酚A”或者“BPA”)、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(也称为N-苯基酚酞双酚、“PPPBP”、或3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(异佛尔酮双酚)、和它们的组合。
在一些实施方式中，在聚碳酸酯中R4基团总数的至少90百分数具有下式
在一些实施方式中，聚碳酸酯包含双酚A聚碳酸酯树脂或者由双酚A聚碳酸酯树脂组成。
可以使用多于一种的聚碳酸酯。例如，组合物可以包含具有18,000至25,000原子质量单位的重均分子量的第一聚碳酸酯以及具有27,000至35,000原子质量单位的重均分子量的第二聚碳酸酯。
形成聚碳酸酯的方法是已知的，并且许多是由包括SABICInnovativePlastics、BayerMaterialScience、和MitsubishiChemicalCorp的厂商商业可获得的。
基于组合物的总重量，组合物包含5至25重量百分数的量的聚碳酸酯。在此范围内，聚碳酸酯的量可以是10至20重量百分数。
除了聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和聚碳酸酯之外，组合物包含聚醚酰亚胺。如在本文中使用的，术语“聚醚酰亚胺”是指包含具有以下结构的重复单元的聚合物
其中R5是C1-C18亚烃基；并且T是-O-或者式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键是在邻接邻苯二甲酰亚胺基团的3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位置，并且其中Z包括
其中Q是包括-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y是1至8、或者-CpHqFr-，其中p是1至8，q是0至15，r是1至16，并且q+r＝2p的二价部分。
在一些实施方式中，聚醚酰亚胺包含10至1000、特别是50至500个上述的重复单元。
在一些实施方式中，每次出现的R5独立地是对亚苯基或间亚苯基，并且T是下式的二价部分：
在一些实施方式中，聚醚酰亚胺包含10至1000个具有以下结构的重复单元
其中R5是C6-C18亚芳基；T是-O-或者式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键是在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位置，并且其中Z包括
其中Q包括-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y是1至8、或者-CpHqFr-，其中p是1至8，q是0至15，r是1至16，并且q+r＝2p。
在一些实施方式中，R5每次出现独立地是间亚苯基或对亚苯基，并且T具有结构
聚醚酰亚胺的重复单元是由双(醚酐)和二胺的反应形成的。芳香族的双(醚酐)的说明性实例包括2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基醚二酐、4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐、4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐、4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐、2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基醚二酐、4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐、4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐、4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐、4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酐、4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基醚二酐、4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐、4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐、4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、以及它们的混合物。
可用于形成聚醚酰亚胺的重复单元的二胺包括具有下式的那些
H2N-R5-NH2
其中R5是如以上定义的。例如，Heath人等的美国专利号3,972,902以及Giles的美国专利号4,455,410中公开了特定的有机二胺的实例。示例性的二胺包括乙二胺、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、2,2-二甲基亚丙基二胺、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(对-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、1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷、以及它们的混合物。在一些实施方案中、二胺是芳香族的二胺、更加特定地、间-亚苯基二胺、对-亚苯基二胺、磺酰基二苯胺、或它们的混合物。
在一些实施方式中，聚醚酰亚胺包括1,3-亚苯基二胺(CAS登记号108-45-2)与5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯氧基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)(CAS登记号38103-06-9)的酰亚胺化的共聚物。
通常，使用各种溶剂，例如，邻-二氯苯、间-甲酚/甲苯等可以进行形成聚醚酰亚胺的反应，以在100℃至250℃的温度下，进行二酐和二胺之间的反应。可替代地，可以通过熔融聚合或者界面聚合来制备聚醚酰亚胺嵌段，例如，通过加热起始材料的混合物至升高的温度，同时搅拌，进行芳香族的双(酸酐)和二胺的熔融聚合。通常，熔融聚合使用200℃至400℃的温度。
可以使用链终止剂以控制聚醚酰亚胺的分子量。可以使用单官能的胺如苯胺，或者单官能的酸酐如邻苯二甲酸酐。
在一些实施方式中，根据ASTMD1238-04在350℃下使用6.6公斤(kg)的负载测定的，聚醚酰亚胺具有0.1至10克/分钟的熔融指数。在一些实施方式中，如通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯标准测定的，聚醚酰亚胺树脂具有10,000至150,000克/摩尔的重均分子量。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺具有20,000至60,000的重均分子量。在一些实施方式中，通过乌氏粘度计(Ubbelohdeviscometer)在间甲酚中在25℃下测定的，聚醚酰亚胺具有大于或等于0.2分升/克、特别是0.35至0.7分升/克的固有粘度。
例如，聚醚酰亚胺是由SABICInnovativePlastics和KurarayCo.Ltd商业可获得的。
基于组合物的总重量，以2至10重量百分数的量使用聚醚酰亚胺。在此范围内，聚醚酰亚胺的量可以是3至8重量百分数。
除了聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚碳酸酯、和聚醚酰亚胺之外，组合物包含阻燃剂。该阻燃剂包含含氮阻燃剂和有机膦氧化物。
含氮阻燃剂包含三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合。在一些实施方式中，阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯。
有机膦氧化物具有下式
其中R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24烃基。C4-C24烃基可以是，例如，C4-C24烷基、C6-C24芳基、C7-C24烷基芳基、或者C7-C24芳基烷基。
特定的有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物、三-对-甲苯基-膦氧化物、三(4-壬基苯基)膦氧化物、三环己基膦氧化物、三-正丁基膦氧化物、三-正己基膦氧化物、三-正辛基膦氧化物、苄基双(环己基)膦氧化物、苄基双(苯基)膦氧化物、苯基双(正己基)膦氧化物、和它们的组合。在一些实施方式中，有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物。
基于组合物的总重量，组合物包含12至28重量百分数的量的阻燃剂。在此范围内，阻燃剂的量可以是15至25重量百分数。阻燃剂的量包含2至10重量百分数，具体地4至8重量百分数的量的含氮阻燃剂，以及7至21重量百分数，具体地9至19重量百分数，更加具体地12至19重量百分数，又更加具体地14至19重量百分数的量的有机膦氧化物(全部都基于组合物的总重量)。
组合物可以，可选地，包含除了含氮阻燃剂和有机膦氧化物之外的阻燃剂。这种另外的阻燃剂可以包括，例如，金属二烷基亚膦酸盐(如三(二乙基亚膦酸)铝)、有机磷酸酯(如间苯二酚双(磷酸二苯酯)和双酚A双(磷酸二苯酯))、金属氢氧化物(如氢氧化镁)、和它们的组合。在一些实施方式中，阻燃剂由含氮阻燃剂和有机膦氧化物组成。在一些实施方式中，阻燃剂由三聚氰胺氰脲酸酯和三苯基膦氧化物组成。
除了聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、和阻燃剂之外，组合物包含玻璃纤维。合适的玻璃纤维包括基于E、A、C、ECR、R、S、D、和NE玻璃、以及石英的那些。在一些实施方式中，玻璃纤维具有2至30微米、具体地5至25微米、更加具体地10至15微米的直径。在一些实施方式中，在混合之前，玻璃纤维的长度是2至7毫米，具体地3至5毫米。玻璃纤维可以，可选地，包含所谓的粘合促进剂(adhesionpromoter)以改善它与聚(亚苯基醚)和聚苯乙烯的相容性。粘合促进剂包括铬络合物、硅烷、钛酸盐、铝酸锆、亚丙基马来酸酐共聚物、反应性的纤维素酯等。合适的玻璃纤维是由包括，例如，OwensCorning、NipponElectricGlass、PPG、和JohnsManville的厂商商业可获得的。
基于组合物的总重量，组合物包含20至40重量百分数的量的玻璃纤维。在此范围内，玻璃纤维的量可以是27至36重量百分数。
组合物可以，可选地，进一步地包含滑石。当存在时，基于组合物的总重量，滑石可以以1至10重量百分数、具体地2至8重量百分数、更加具体地3至6重量百分数的量使用。
组合物可以，可选地，进一步地包含在热塑性材料领域中已知的一种或多种添加剂。例如，组合物可以，可选地，进一步地包含选自稳定剂、脱模剂、滑润剂、加工助剂、滴落延缓剂(dripretardants)、成核剂、UV阻隔剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、发泡剂、矿物油、金属钝化剂、防粘剂等、以及它们的组合的添加剂。当存在时，基于组合物的总重量，通常以小于或等于5重量百分数、具体地小于或等于2重量百分数、更加具体地小于或等于1重量百分数的总量使用这种添加剂。在一些实施方式中，组合物包含0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯。
在一些实施方式中，组合物包含小于或等于2重量百分数(即，0至2重量百分数)的聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物。在这些限制内，聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物含量的最大值可以是1重量百分数。可替代地，该组合物可以不包含聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物。
组合物可以，可选地，不包含冲击改性剂和聚酯碳酸酯中的一种或多种。在一些实施方式中，组合物不包含除了聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、以及可选的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯之外的任何聚合物。在一些实施方式中，组合物不含氯以及不含溴。
在组合物的非常特定的实施方式中，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；聚碳酸酯包含具有下式的重复单元
其中R4基团总数的至少90百分数具有下式
聚醚酰亚胺包括1,3-亚苯基二胺和5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯氧基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物；含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯；有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物；组合物不包含冲击改性剂；组合物包含20至30重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、10至20重量百分数的聚碳酸酯、3至8重量百分数的聚醚酰亚胺、4至8重量百分数的含氮阻燃剂、14至19重量百分数的有机膦氧化物、以及27至36重量百分数的玻璃纤维；组合物进一步地包含2至8重量百分数的滑石、以及0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯；以及聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和聚碳酸酯以1.2:1至3:1的重量比存在。
组合物对于形成制品是有用的，包括风扇叶片和外壳、电连接器、继电器、及其他用于电气、电子、照明、电器、机动车、和保健行业的部件。形成这种制品的合适的方法包括单层和多层板挤出(sheetextrusion)、注射模制、吹塑、型材挤出、拉挤成型、压缩模制、热成形、模压成型(pressureforming)、液压成形(hydroforming)、真空成型等。可以使用上述制品制造方法的组合。
因此，一个实施方式是包含组合物的制品，基于组合物的总重量，该组合物包含：15至35重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；5至25重量百分数的聚碳酸酯；2至10重量百分数的聚醚酰亚胺；12至28重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含2至10重量百分数的含氮阻燃剂(包含三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合)，以及7至21重量百分数的具有下式的有机膦氧化物
其中，R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24烃基；以及20至40重量百分数的玻璃纤维。
在以上描述的组合物中的变化同样可适用于制品。在制品的非常特定的实施方式中，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；聚碳酸酯包括具有下式的重复单元
其中R4基团总数的至少90百分数具有下式
聚醚酰亚胺包括1,3-亚苯基二胺和5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯氧基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物；含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯；有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物；组合物不包含冲击改性剂；组合物包含20至30重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、10至20重量百分数的聚碳酸酯、3至8重量百分数的聚醚酰亚胺、4至8重量百分数的含氮阻燃剂、14至19重量百分数的有机膦氧化物、以及27至36重量百分数的玻璃纤维；组合物进一步地包含2至8重量百分数的滑石、以及0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯；以及聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和聚碳酸酯以1.2:1至3:1的重量比存在。
本发明包括至少以下实施方式。
实施方式1：一种组合物包含，基于组合物的总重量，15至35重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；5至25重量百分数的聚碳酸酯；2至10重量百分数的聚醚酰亚胺；12至28重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含2至10重量百分数的含氮阻燃剂(包含三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合)，以及7至21重量百分数的具有下式的有机膦氧化物
其中，R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24烃基；以及20至40重量百分数的玻璃纤维。
实施方式2：实施方式1的组合物，其中，聚酯包含聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、或它们的组合。
实施方式3：实施方式1的组合物，其中，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
实施方式4：实施方式1-3中任一项的组合物，其中，聚碳酸酯包含具有下式的重复单元
其中R4基团总数的至少60百分数是芳香族的。
实施方式5：实施方式4的组合物，其中R4基团总数的至少90百分数具有下式
实施方式6：实施方式1-5中任一项的组合物，其中，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和聚碳酸酯以1.2:1至4:1的重量比存在.
实施方式7：实施方式1-6中任一项的组合物，其中，聚醚酰亚胺包含10至1000个具有以下结构的重复单元
其中R5是C1-C18亚烃基；并且T是-O-或者式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键是在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位置，并且其中Z包括
其中Q是包括-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y是1至8、或者-CpHqFr-，其中p是1至8，q是0至15，r是1至16，并且q+r＝2p的二价部分。
实施方式8：实施方式1-7中任一项的组合物，其中，聚醚酰亚胺包括1,3-亚苯基二胺与5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯氧基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物。
实施方式9：实施方式1-8中任一项的组合物，其中，含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯。
实施方式10：实施方式1-9中任一项的组合物，其中，有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物、三-对-甲苯基-膦氧化物、三-(4-壬基苯基)膦氧化物、三环己基膦氧化物、三-正丁基膦氧化物、三-正己基膦氧化物、三-正辛基膦氧化物、苄基双(环己基)膦氧化物、苄基双(苯基)膦氧化物、苯基双(正己基)膦氧化物、和它们的组合。
实施方式11：实施方式1-10中任一项的组合物，其中，有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物。
实施方式12：实施方式1-11中任一项的组合物，进一步地包含1至10重量百分数的滑石。
实施方式13：实施方式1-12中任一项的组合物，进一步地包含0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯。
实施方式14：实施方式1-13中任一项的组合物，不包含冲击改性剂。
实施方式15：实施方式1的组合物，其中，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；其中聚碳酸酯包含具有下式的重复单元
其中R4基团总数的至少90百分数具有下式
其中聚醚酰亚胺包括1,3-亚苯基二胺和5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯氧基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物；其中含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯；其中有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物；其中组合物不包含冲击改性剂；其中组合物包含20至30重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、10至20重量百分数的聚碳酸酯、3至8重量百分数的聚醚酰亚胺、4至8重量百分数的含氮阻燃剂、14至19重量百分数的有机膦氧化物、以及27至36重量百分数的玻璃纤维；其中组合物进一步地包含2至8重量百分数的滑石、以及0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯；并且其中聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和聚碳酸酯以1.2:1至3:1的重量比存在。
实施方式16：一种包含组合物的制品，该组合物包含：15至35重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；5至25重量百分数的聚碳酸酯；2至10重量百分数的聚醚酰亚胺；12至28重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含2至10重量百分数的含氮阻燃剂(包含三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合)，以及7至21重量百分数的具有下式的有机膦氧化物
其中，R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24烃基；以及20至40重量百分数的玻璃纤维。
实施方式17：权利要求16的制品，其中聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；其中聚碳酸酯包含具有下式的重复单元
其中R4基团总数的至少90百分数具有下式
其中聚醚酰亚胺包含1,3-亚苯基二胺和5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯氧基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物；其中含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯；其中有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物；其中组合物不包含冲击改性剂；其中组合物包含20至30重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、10至20重量百分数的聚碳酸酯、3至8重量百分数的聚醚酰亚胺、4至8重量百分数的含氮阻燃剂、14至19重量百分数的有机膦氧化物、以及27至36重量百分数的玻璃纤维；其中组合物进一步地包含2至8重量百分数的滑石、以及0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯；并且其中聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和聚碳酸酯以1.2:1至3:1的重量比存在。
实施例1-9，比较实施例1-4
在表1中总结了在实施例中使用的材料。
表1
除了可燃性之外的所有测试，均遵循ASTM方案。在表2中列出了测试方法、标准、和条件。
表2
测试 标准测试条件
熔体体积速率(MVR) ASTM D1238250℃，5kg
单轴拉伸测试 ASTM D638 5mm/min
缺口悬臂梁冲击(NII) ASTM D256 5lbf，23℃，3.2mm
热变形温度(HDT) ASTM D648 3.2mm，1.82MPa
在UL94规则下实施可燃性测试并且在指定的厚度下计算总的熄火时间(totalflame-out-time)。表3示出了对于在UL94标准下的V-0、V-1和V-2等级的标准。
表3
为了混合组合物，将除了玻璃纤维之外的所有组分预共混并且添加至双螺杆挤出机的进料喉部。将玻璃纤维在下游添加。在表4中总结了典型的挤出条件。
表4
将挤出颗粒模制成不同的形状用于机械测试。表5总结了典型的模制条件。
表5
参数 单位 值
预干燥时间 小时 4
预干燥温度 ℃ 120
料斗温度 ℃ 50
区域1温度 ℃ 250
区域2温度 ℃ 250
区域3温度 ℃ 25021 -->
喷嘴温度 ℃ 250
模制温度 ℃ 50
螺杆速度 rpm 100
背压 kgf/cm2 50
模制机器 -- FAUNC
模制类型 -- ASTM
将在聚酯-聚碳酸酯组合物中作为耐燃剂的各种含磷有机化合物进行测试。为了评估它们对于在加强的聚酯-聚碳酸酯共混物中较高聚酯负载的阻燃剂性能，测试的化合物包含低聚的芳香族的磷酸酯(PX200)、三苯基膦氧化物(TPPO)、聚膦酸酯(FRX100)、和双酚A双(磷酸二苯酯)(BPADP)。在以下表6中总结了组成和特性。
表6
如从在表6中的结果明显示出的，相比于具有磷酸三芳基酯BPADP、低聚的芳香族的磷酸酯PX200、和苯氧基磷腈SPB100的相应的组合物，具有有机膦氧化物TPPO的玻璃填充的PBT/PC组合物示出了优异的耐燃特性。比较实施例1(C.Ex.1)证实了，即使具有相对低的PBT/PC比率，但是通过使用BPADP仍不能实现V-0。此外，如在这个实验中观察到的，液态BPADP可以严重地损害材料的耐热性(HDT<80℃)并且导致析出(plate-out)问题。对于比较实施例4(C.Ex.4)的配制品，使用SPB100(苯氧基膦腈)，还是没有获得在1.2mm下的V-0等级。
在比较实施例2和3(C.Ex.2和C.Ex.3)中，使用低聚的芳香族的磷酸酯PX200，在不同厚度下的V-0等级是可能的。当在C.Ex.3的配制品中PBT/PC比率较高时，得到在1.5mm下的V-0等级。如果将PBT/PC比率调节至较低值(C.Ex.2)，那么可以得到甚至更佳的耐燃性能，在1.2mm下V-0等级。然而，当在实施例1-2(Ex.1-2)的配制品中使用TPPO时，发现相比于相应的含PX200的组合物，耐燃性能是出乎意料地显著的，甚至更佳。在两种PBT/PC比率下，可以得到在0.8mm下的V-0等级。而且，相比于广泛使用的C.Ex.1的耐燃剂，Ex.1和Ex.2的配制品示出了改善的耐热性。使用TPPO作为在配制品中的耐燃剂的另一优势是在配制品中没有出现析出问题，相比于当使用BPADP作为耐燃剂时，其导致更加安全和更加环境友好的组合物。比较实施例5和6证实了，即使具有TPPO，对于得到在0.8毫米的厚度下的V-0等级，聚醚酰亚胺是必要的。
为了进一步地评估在聚酯-聚碳酸酯组合物中的TPPO，测试了另外的配制品，其中聚酯、聚碳酸酯、和TPPO的相对量发生改变。在表7中总结了各种配制品和特性。
表7
如在表8中的结果明显示出的，不仅所有配制品的耐燃特性是优异的(由于对于在不大于1.2毫米的厚度下的所有配制品获得了V-0的UL94等级)，而且通过提供充足量的TPPO化合物，具体地在上述配制品中高于13重量份，甚至在聚酯与聚碳酸酯的较高重量比下，获得了在0.8mm下的V-0的UL94等级。由于已知PBT是比PC更易燃的，因此PBT/PC比率越高，期望的耐燃剂性能越差。虽然如此，甚至在25:11的聚酯与聚碳酸酯的比率下获得了V-0等级，即，在聚酯的量多于聚碳酸酯的量的两倍时。而且，聚碳酸酯-聚酯组合物不仅示出了高效和生态友好的阻燃性，而且示出了非常高的熔体流动特性，具体地对于所有的配制品大于20cm3/10分钟的熔体体积速率(MVR)，更加具体地对于实施例8和9大于30cm3/10分钟的MVR。因此，将实施例8和9与实施例5相比，发现在本配制品中TPPO自身的量增加，出乎意料地有助于更高的熔体流动性(MVR)。例如，参照以上表6，MVR是显著地高于使用BPADP(23cm3/10分钟的MVR)或SPB100(23cm3/10分钟的MVR)获得的MVR。

Claims (17)

1.一种组合物，基于所述组合物的总重量，包含，
15至35重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；
5至25重量百分数的聚碳酸酯；
2至10重量百分数的聚醚酰亚胺；
12至28重量百分数的阻燃剂，包含
2至10重量百分数的含氮阻燃剂，包括三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合，以及
7至21重量百分数的具有下式的有机膦氧化物
其中R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24烃基；以及20至40重量百分数的玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，聚酯包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、或它们的组合。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中，所述聚碳酸酯包含具有下式的重复单元
其中R4基团总数的至少60百分数是芳香族的。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中，R4基团总数的至少90百分数具有下式
6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和所述聚碳酸酯以1.2:1至4:1的重量比存在。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的组合物，其中，所述聚醚酰亚胺包含10至1000个具有以下结构的重复单元
其中R5是C1-C18亚烃基；并且T是-O-或者式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位置，并且其中Z包括
其中Q是包括-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y是1至8、或者-CpHqFr-，其中p是1至8，q是0至15，r是1至16，并且q+r＝2p的二价部分。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合物，其中，所述聚醚酰亚胺包括1,3-亚苯基二胺和5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯氧基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的组合物，其中，所述含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物，其中，所述有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物、三-对-甲苯基膦氧化物、三-(4-壬基苯基)膦氧化物、三环己基膦氧化物、三-正丁基膦氧化物、三-正己基膦氧化物、三-正辛基膦氧化物、苄基双(环己基)膦氧化物、苄基双(苯基)膦氧化物、苯基双(正己基)膦氧化物、或它们的组合。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合物，其中，所述有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合物，进一步地包含1至10重量百分数的滑石。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的组合物，进一步地包含0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的组合物，不包括冲击改性剂。
15.根据权利要求1所述的组合物，
其中，所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；
其中所述聚碳酸酯包含具有下式的重复单元
其中R4基团总数的至少90百分数具有下式
其中所述聚醚酰亚胺包括1,3-亚苯基二胺和5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯氧基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物；
其中所述含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯；
其中所述有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物；
其中所述组合物不包含冲击改性剂；
其中所述组合物包含
20至30重量百分数的所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，
10至20重量百分数的所述聚碳酸酯，
3至8重量百分数的所述聚醚酰亚胺，
4至8重量百分数的所述含氮阻燃剂，
14至19重量百分数的所述有机膦氧化物，以及
27至36重量百分数的所述玻璃纤维；
其中所述组合物进一步地包含
2至8重量百分数的滑石，以及
0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯；以及
其中所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和所述聚碳酸酯以1.2:1至3:1的重量比存在。
16.一种包括包含以下各项的组合物的制品：
15至35重量百分数的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；
5至25重量百分数的聚碳酸酯；
2至10重量百分数的聚醚酰亚胺；
12至28重量百分数的阻燃剂，包括
2至10重量百分数的含氮阻燃剂，包括三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、或它们的组合，以及
7至21重量百分数的具有下式的有机膦氧化物
其中，R1、R2、和R3各自独立地是C4-C24烃基；以及20至40重量百分数的玻璃纤维。
17.根据权利要求16所述的制品，
其中所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；
其中所述聚碳酸酯包含具有下式的重复单元
其中R4基团总数的至少90百分数具有下式
其中所述聚醚酰亚胺包括1,3-亚苯基二胺和5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯氧基)]双(1,3-异苯并呋喃二酮)的酰亚胺化的共聚物；
其中所述含氮阻燃剂包含三聚氰胺氰脲酸酯；
其中所述有机膦氧化物包括三苯基膦氧化物；
其中所述组合物不包含冲击改性剂；
其中所述组合物包含
20至30重量百分数的所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，
10至20重量百分数的所述聚碳酸酯，
3至8重量百分数的所述聚醚酰亚胺，
4至8重量百分数的所述含氮阻燃剂，
14至19重量百分数的所述有机膦氧化物，以及
27至36重量百分数的所述玻璃纤维；
其中所述组合物进一步地包含
2至8重量百分数的滑石，以及
0.05至0.4重量百分数的聚(苯乙烯-丙烯腈)封装的聚四氟乙烯；以及
其中所述聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和所述聚碳酸酯以1.2:1至3:1的重量比存在。
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