CN106133056A - 阻燃性聚酯组合物及制品 - Google Patents

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Abstract

一种聚酯组合物，包含特定量的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)、冲击改性剂、玻璃纤维和阻燃剂。所述冲击改性剂包括聚烯烃弹性体，可选地与热塑性聚酯弹性体结合。所述阻燃剂包括金属二烷基亚膦酸盐、基于三聚氰胺的阻燃剂和阻燃增效剂，所述阻燃增效剂可以是有机膦氧化物、低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯、或它们的组合。所述组合物用于制造电气和电子设备的部件。

Description

阻燃性聚酯组合物及制品
背景技术
半结晶热塑性聚酯组合物展现出优异的耐化学性、熔体流动性和电性能。因此，聚酯组合物已经被用来制造电气和电子产品的部件，诸如发光二极管的插座、冷却风扇和电连接器。然而，在需要不含卤素的组合物的应用，诸如机动车应用中，尽管与由聚酰胺形成的相应部件相比，由聚酯组合物形成的部件吸水较少并且展现出更好的尺寸和电稳定性，但是热塑性组合物有时比聚酰胺组合物较不被喜好。聚酯组合物可以比聚酰胺组合物较少优选的一个原因是聚酯组合物可以展现出较差的延展性，特别是当采用无卤素阻燃剂诸如金属二烷基亚膦酸盐(metal dialkylphosphinate)时。例如，Ding等的美国专利第7,829,614 B2号描述了具有包含三(二乙基膦酸)铝的阻燃剂以及基于三聚氰胺的阻燃剂的玻璃纤维增强的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)组合物。该组合物在UL 94垂直燃烧测试中展现出期望的V-0等级，但是延展性不佳。具体地，该组合物在室温下展现出约60焦耳/米的缺口悬臂梁冲击强度，而玻璃纤维增强的聚酰胺组合物典型地展现出90焦耳/米以上的缺口悬臂梁冲击强度。该Ding的专利进一步教导了添加炭化聚合物(charring polymer)如聚醚酰亚胺可以进一步改善阻燃性和机械强度。然而，添加聚醚酰亚胺可不利地影响电性能相比漏电起痕指数(comparative tracking index)。仍然存在对于具有改善的冲击强度同时基本上维持了期望熔体流动、电气和阻燃性能的聚酯组合物的需要。
发明内容
一个实施方式是一种组合物，包含：35至76重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)；2至6重量百分数的冲击改性剂，该冲击改性剂包含聚烯烃弹性体和可选地热塑性聚酯弹性体，条件是聚烯烃弹性体的量不超过5重量百分数；10至50重量百分数的玻璃纤维；和14至25重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含5至15重量百分数的金属二烷基亚膦酸盐、2至8重量百分数的基于三聚氰胺的阻燃剂和1至6重量百分数的阻燃增效剂，该阻燃增效剂包含有机膦氧化物、低聚或聚合双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯或它们的组合；其中所有的重量百分数数值均基于组合物的总重量。
另一个实施方式是包含组合物的制品，该组合物包含：35至76重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)；2至6重量百分数的冲击改性剂，该冲击改性剂包含聚烯烃弹性体和可选地热塑性聚酯弹性体，条件是聚烯烃弹性体的量不超过5重量百分数；10至50重量百分数玻璃纤维；和14至25重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含5至15重量百分数的金属二烷基亚膦酸盐、2至8重量百分数的基于三聚氰胺的阻燃剂和1至6重量百分数的阻燃增效剂，该阻燃增效剂包含有机膦氧化物、低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯或它们的组合；其中所有的重量百分数数值均基于组合物的总重量。
以下详细地描述了这些及其它实施方式。
具体实施方式
本发明人已经确定，当聚酯组合物包含特定量的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)、包含聚烯烃弹性体和可选地热塑性聚酯弹性体的冲击改性剂、玻璃纤维；和阻燃剂时，该组合物展现出改善的冲击强度，同时基本上维持期望的熔体流动、电气和阻燃性质。具体地，该组合物包含聚(亚烷基对苯二甲酸酯)；2至6重量百分数的冲击改性剂，该冲击改性剂包含聚烯烃弹性体和可选地热塑性聚酯弹性体，条件是聚烯烃弹性体的量不超过5重量百分数；10至50重量百分数的玻璃纤维；和14至25重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含5至15重量百分数的金属二烷基亚膦酸盐、2至8重量百分数的基于三聚氰胺的阻燃剂和1至6重量百分数的阻燃增效剂，该阻燃增效剂包含有机膦氧化物、低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯或它们的组合；其中所有的重量百分数数值均基于组合物的总重量。
该组合物包含聚(亚烷基对苯二甲酸酯)。聚(亚烷基对苯二甲酸酯)的亚烷基基团可以包含2至18个碳原子。亚烷基的例子是亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、1,4-亚环己基、1,4-环己烷二亚甲基和它们的组合。在一些实施方式中，亚烷基基团包含亚乙基、1,4-亚丁基或它们的组合，并且聚(亚烷基对苯二甲酸酯)分别包含聚(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。在一些实施方式中，亚烷基基团包含1,4-亚丁基并且所述聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
聚(亚烷基对苯二甲酸酯)可以是源自对苯二甲酸(或对苯二甲酸和间苯二甲酸的组合)与包含线性C2-C6脂肪族二醇如乙二醇和/或1,4-丁二醇，和C6-C12脂环族二醇如1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二甲醇萘烷(dimethanol decalin)、二甲醇二环辛烷、1,10-癸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在聚合物链中可以作为单独的单元或作为相同类型单元的嵌段存在。这种类型的具体酯包括聚(1,4-亚环己基二亚甲基共-亚乙基对苯二甲酸酯)(PCTG)，其中多于50摩尔百分数的酯基团源自1,4-环己烷二甲醇；和聚(亚乙基-共-1,4-亚环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源自亚乙基(PETG)。
应当理解的是，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)可以包含少量(例如，最高达10重量百分数，具体地最高达5重量百分数)的亚烷基二醇和对苯二甲酸之外的单体的残基。例如，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)可以包含间苯二甲酸的残基。作为另一个实例，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)可以包含源自脂肪族酸，如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、1,4-环己烷二羧酸和它们的组合的单元。
在一些实施方式中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)是聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)或“PBT”树脂，其是通过聚合包含至少70摩尔百分数、具体地至少80摩尔百分数四亚甲基二醇(1,4-丁二醇)的二醇组分和包含至少70摩尔百分数、具体地至少80摩尔百分数的对苯二甲酸或其聚酯形成衍生物的酸组分获得的。PBT的商业实例包括由SABIC InnovativePlastics制造的，可以在商品名VALOXTM 315和VALOXTM 195下获得的那些。
在一些实施方式中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)具有在23℃下在60:40(重量/重量)的苯酚/四氯乙烷混合物中测量的0.4～2.0分升/克(dl/g)的特性粘度。在一些实施方式中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)具有特性粘度0.5～1.5dl/g，具体地0.6～1.2dl/g。
在一些实施方式中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚苯乙烯标准测量的10,000至200,000原子质量单位，具体地50,000至150,000原子质量单位的重均分子量。如果使用重均分子量低于10,000原子质量单位的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)，由该组合物模制的制品的机械性能可能不符合要求。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(亚烷基对苯二甲酸酯)，模塑性可能不足。聚(亚烷基对苯二甲酸酯)还可以包含两种或更多种具有不同特性粘度和/或重均分子量的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)的混合物。
在一些实施方式中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)组分包含改性的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)，即，部分地源自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)的PBT，例如从使用过的软饮料瓶再循环的PET。源自PET的PBT聚酯(为了方便，在本文中称为“改性的PB％”)可以源自聚(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可以进一步源自生物质衍生的1,4-丁二醇，例如源自玉米的1,4-丁二醇或源自纤维素材料的1,4-丁二醇。不同于含有新的PBT(源自1,4-丁二醇和对苯二甲酸单体的PBT)的常规模制组合物，改性的PBT含有源自乙二醇和间苯二甲酸的单元。改性的PBT的使用可以提供有效地在PBT热塑性模制组合物中使用未充分利用的废PET(来自消费后或工业化后流股)的有价值的方式，由此保护不可再生资源并且降低温室气体(例如二氧化碳)的形成。
改性的PBT可以具有至少一个源自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分的残基。这种残基可以包括源自乙二醇基团、二甘醇基团、间苯二甲酸基团、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、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、镁、钠和钾盐，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。
取决于多种因素如聚(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，残基可以包括各种组合。例如，残基可以包括源自乙二醇基团和二甘醇(diethylene glycol)基团的单元的混合物。残基还可以包括源自乙二醇基团、二甘醇基团和间苯二甲酸基团的单元的混合物。源自聚(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。残基还可以包括源自乙二醇基团、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。源自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的残基还可以包括源自乙二醇基团、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还可以含有间苯二甲酸基团。
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可以变化。改性的PBT通常以至少0.1摩尔百分数，并且可以在0.1至10摩尔百分数的范围内的量含有源自间苯二甲酸的单元。改性的PBT组分还可以以至少0.1摩尔百分数，并且可以在0.1至10摩尔百分数的范围内的量含有源自乙二醇的单元。改性的PBT组分还可以以0.1至10摩尔百分数的量含有源自二甘醇的单元。在一些实施方式中，源自丁二醇的单元的量为95～99.8摩尔百分数。在一些实施方式中，源自对苯二甲酸的单元的量为90～99.9摩尔百分数。除非另外指出，源自间苯二甲酸和/或对苯二甲酸的单元的所有摩尔量均基于源自二酸和/或二酯的组合物中的单元的总摩尔数。除非另外指出，源自1,4-丁二醇、乙二醇和二甘醇的单元的所有摩尔量均基于源自二醇的组合物中的单元的总摩尔数。
基于改性的PBT的总重量，改性的PBT中聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分残基的总量可以在1.8至2.5重量百分数、或为0.5至2重量百分数或为1至4重量百分数的量中变化。当期望制备具有至少200℃熔融温度Tm的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)共聚物时，二甘醇、乙二醇和间苯二甲酸基团的总量应当处于特定的范围内。因此，相对于改性的PBT中总计100当量的二醇和100当量的二酸基团，改性的聚(对苯二甲酸丁二酯)组分中二甘醇、乙二醇和间苯二甲酸基团的总量可以大于0且小于或等于23当量。源自聚(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)且最高达1000ppm的量存在。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。无机残基的量可以为250至1000ppm，更具体地为500至1000ppm。
改性的PBT的商用实例包括由SABIC Innovative Plastics Company制造的，可以在商品名VALOXTM iQ树脂下获得的那些。可以通过包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分的解聚和解聚的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分与1,4-丁二醇的聚合以提供改性的PBT的任何方法，从聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分衍生改性的PBT。例如，改性的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)组分可以通过包括以下的方法制备：在180℃至230℃的温度下、在搅拌下、在至少大气压力的压力下、在催化剂组分的存在下、在升高的温度下、在惰性气氛下使用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，以产生含有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、包含对苯二甲酸二甘醇酯部分的低聚物、包含间苯二甲酸二甘醇酯部分的低聚物、包含对苯二甲酸丁二酯部分的低聚物、包含间苯二甲酸丁二醇酯部分的低聚物、包含至少两种前述部分的共价结合的低聚部分、1,4-丁二醇、乙二醇或它们的组合的熔融混合物；和在低于大气压的压力下搅拌该熔融混合物，并且在足以形成含有源自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分的至少一种残基的改性的PBT的条件下，将该熔融混合物的温度提高到升高的温度。
组合物可以包含新的(virgin)聚(亚烷基对苯二甲酸酯)和改性的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)的组合，包含新的和改性的聚(1,4-对苯二甲酸丁二醇酯)的组合，改性的聚(1,4-对苯二甲酸丁二醇酯)获得自如上所述的再循环的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。
基于组合物的总重量，组合物以35至76重量百分数的量包含聚(亚烷基对苯二甲酸酯)。在该范围内，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)的量可以为35至66重量百分数，具体地38至60重量百分数，更具体地42至55重量百分数。
除了聚(亚烷基对苯二甲酸酯)之外，组合物包含冲击改性剂。冲击改性剂包含聚烯烃弹性体。聚烯烃弹性体的实例包括聚异丁烯(PIB)、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/丙烯/二烯三聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和它们的组合。在一些实施方式中，聚烯烃弹性体包含乙烯/1-辛烯共聚物。在一些实施方式中，聚烯烃弹性体包含乙烯/1-辛烯共聚物和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
冲击改性剂可以可选地进一步包含热塑性聚酯弹性体。热塑性聚酯弹性体可以通过嵌段共聚或接枝聚合或物理共混两种聚合物(一种为热塑性聚酯，且另一种为弹性体聚醚)制成。在一些实施方式中，热塑性聚酯弹性体是包含至少一种热塑性聚酯嵌段和至少一种弹性体聚醚嵌段的嵌段共聚物。在一些实施方式中，聚酯嵌段包含聚(间/对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(间/对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(间/对苯二甲酸乙二醇酯-共-间/对苯二甲酸丁二醇酯)或它们的组合。应当理解的是，“间/对苯二甲酸酯”包括间苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、以及间苯二甲酸酯和对苯二甲酸酯的组合。在一些实施方式中，聚醚嵌段包含聚氧乙烯、聚氧-1,2-丙烯、聚氧-1,3-丙烯、聚氧-1,2-丁烯、聚氧-1,3-丁烯、聚氧-1,4-丁烯、聚(五亚甲基氧化物)、聚(六亚甲基氧化物)或它们的组合。在一些实施方式中，聚醚嵌段具有400至6,000原子质量单位，具体地600至4,000原子质量单位的数均分子量。在具体实施方式中，热塑性聚酯弹性体包含聚(间/对苯二甲酸丁二醇酯)嵌段和聚氧丁烯嵌段。
在一些实施方式中，冲击改性剂包含热塑性聚酯弹性体，并且该热塑性聚酯弹性体包含聚(亚烷基间/对苯二甲酸酯)-b-聚(亚烷基醚)。
在一些实施方式中，冲击改性剂包含热塑性聚酯弹性体，并且该热塑性聚酯弹性体包含聚(间/对苯二甲酸丁二醇酯)-b-聚(亚丁基醚)。
在一些实施方式中，冲击改性剂包含乙烯/1-辛烯共聚物和聚(间/对苯二甲酸丁二醇酯)-b-聚(亚丁基醚)。
基于组合物的总重量，组合物以2至6重量百分数的量包含冲击改性剂，条件是聚烯烃弹性体的量不超过5重量百分数。超过5重量百分数的聚烯烃弹性体的量对阻燃性不利。在2至6重量百分数范围内，冲击改性剂的量可以为2.5至5.5重量百分数，具体地3.5至5.5重量百分数。
除了聚(亚烷基对苯二甲酸酯)和冲击改性剂之外，组合物包含玻璃纤维。适合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，更具体地10至15微米的直径。在一些实施方式中，混合之前的玻璃纤维的长度为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以改善其与聚(亚烷基对苯二甲酸酯)的相容性。粘合促进剂包含铬复合物、硅烷、钛酸盐(酯)、锆铝酸盐(酯)、丙烯马来酸酐共聚物、反应性纤维素酯等。适合的玻璃纤维可商购自包括例如Owens Corning、Nippon Electric Glass、PPG和Johns Manville的供应商。
基于组合物的总重量，组合物以10至50重量百分数的量包含玻璃纤维。在该范围内，玻璃纤维的量可以为20至40重量百分数，具体地25至35重量百分数。
除了聚(亚烷基对苯二甲酸酯)、冲击改性剂和玻璃纤维之外，组合物包含阻燃剂。阻燃剂包括金属二烷基亚膦酸盐、基于三聚氰胺的阻燃剂和阻燃增效剂，该阻燃增效剂包含有机膦氧化物、低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯或它们的组合。
如本文中所使用的，术语“金属二烷基亚膦酸盐”是指包含至少一种金属阳离子和至少一种二烷基亚膦酸根阴离子的盐。在一些实施方式中，金属二烷基亚膦酸盐具有化学式：
其中Ra和Rb各自独立地为C1-C6烷基；M为钙、镁、铝或锌；并且d为2或3。Ra和Rb的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基和正戊基。在一些实施方式中，Ra和Rb是乙基，M是铝，并且d是3(即，金属二烷基亚膦酸盐是三(二乙基亚膦酸)铝(aluminum tris(diethylphosphinate)))。
基于三聚氰胺的阻燃剂包括磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、氰脲酸三聚氰胺和它们的组合。在一些实施方式中，基于三聚氰胺的阻燃剂包含多磷酸三聚氰胺。
阻燃增效剂包括有机膦氧化物、低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯或它们的组合。有机膦氧化物具有化学式：
其中R1、R2和R3各自独立地为C4-C24烃基。如本文中所使用的，术语“烃基”无论单独使用还是作为另一术语的前缀、后缀或片段使用，是指仅含有碳和氢的残基，除非其被具体地指示为“取代的烃基”。烃基残基可以是脂肪族或芳香族、直链、环状、双环、支化的、饱和的或不饱和的。其还可以含有脂肪族、芳香族、直链、环状、双环、支链、饱和的和不饱和的烃部分的组合。当该烃基残基被描述为取代的时，其除了碳和氢之外还可以含有杂原子。C4-C24烃基可以是例如C4-C24烷基、C6-C24芳基、C7-C24烷基芳基或C7-C24芳基烷基。具体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，有机膦氧化物包含三苯基膦氧化物。
双(苯氧基)磷腈可以是低聚或聚合的，并且其可以是环状的或线性的。在一些实施方式中，双(苯氧基)磷腈是环状的并且具有以下结构：
其中m是3至25的整数；x和y各自独立地为0、1、2、3、4或5；并且每次出现的R4和R5是卤素、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基。
在其它实施方式中，双(苯氧基)磷腈是线性的并且具有以下结构：
其中n是3至10,000的整数；X1表示—N═P(OPh)3基团或—N═P(O)(OPh)基团，其中Ph表示苯基；Y1表示—P(OPh)4基团或—P(O)(OPh)2基团；x和y各自独立地为0、1、2、3、4或5；并且每次出现的R4和R5为卤素、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基。
可商购的低聚和聚合的双(苯氧基)磷腈包括来自Lanyin Chemical Co.,Ltd.的LY202、来自Fushimi Pharmaceutical Co.,Ltd.的FP-110、和来自Otsuka Chemical Co.,Ltd.的SPB-100。
示例性的有机磷酸酯包括含有苯基、取代的苯基、或苯基与取代的苯基的组合的磷酸酯；基于间苯二酚的双芳基磷酸酯，如，例如间苯二酚双(二苯基磷酸酯)，以及基于双酚的那些，如，例如双酚A双(二苯基磷酸酯)。在一些实施方式中，有机磷酸酯包含三(烷基苯基)磷酸酯(例如，CAS登记号89492-23-9或CAS登记号78-33-1)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(CAS登记号57583-54-7)、双酚A双(二苯基磷酸酯)(CAS登记号181028-79-5)、磷酸三苯酯(CAS登记号115-86-6)、三(异丙基苯基)磷酸酯(例如，CAS登记号68937-41-7)、叔丁基苯基二苯基磷酸酯(CAS登记号56803-37-3)、双(叔丁基苯基酯)苯基磷酸酯(CAS登记号65652-41-7)、三(叔丁基苯基)磷酸酯(CAS登记号78-33-1)、或它们的组合。
在一些实施方式中，阻燃增效剂包含三苯基膦氧化物、低聚双(苯氧基)磷腈或它们的组合。在一些实施方式中，阻燃增效剂包含三苯基膦氧化物和低聚双(苯氧基)磷腈。
基于组合物的总重量，组合物包含14至25重量百分数的阻燃剂。在该范围内，阻燃剂的量可以为14至20重量百分数，具体地15至19重量百分数。阻燃剂的量中包含5至15重量百分数的金属二烷基亚膦酸盐。在该范围内，金属二烷基亚膦酸盐的量可以为7至13重量百分数，具体地8至12重量百分数。阻燃剂的量还包含2至8重量百分数的基于三聚氰胺的阻燃剂。在该范围内，基于三聚氰胺的阻燃剂的量可以为3至7重量百分数，具体地3至6重量百分数。阻燃剂的量还包含1至6重量百分数的阻燃增效剂。在该范围内，阻燃增效剂的量可以为1至5重量百分数，具体地2至4重量百分数。
所述组合物可以可选地进一步包含聚醚酰亚胺。如本文中所使用的，术语“聚醚酰亚胺”指的是包含具有以下结构的重复单元的聚合物：
其中R6为C1-C18亚烃基；并且T为-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键处在邻接的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是包含-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(其中y为1至8)或-CpHqFr-(其中p为1至8，q为0至15，r为1至16且q+r＝2p)的二价部分。
在一些实施方式中，聚醚酰亚胺包含10～1000，具体地50～500的上述的重复单元。
在一些实施方式中，每次出现的R6独立地为对亚苯基或间亚苯基，并且T为下式的二价部分：
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R6为C6-C18亚芳基；T为-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键处于3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位，并且其中Z包括
其中Q包括-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(其中y为1～8)或-CpHqFr-(其中p为1～8，q为0～15，r为1～16并且q+r＝2p)。
在一些实施方式中，每次出现时R6独立地为间亚苯基或对亚苯基，并且T具有以下结构
聚醚酰亚胺的重复单元通过双(醚酐)和二胺的反应形成。芳香族双(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)二苯基砜二酐和它们的混合物。
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-R6-NH2
其中R6如上定义。具体的有机二胺的例子在例如Heath等的美国专利第3,972,902号和Giles的美国专利第4,455,410号中公开。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、间亚二甲苯基二胺、对亚二甲苯基二胺、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)四甲基二硅氧烷和它们的混合物。在一些实施方式中，二胺是芳香族二胺，更具体地为间亚苯基二胺、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，聚醚酰亚胺包含酰亚胺化的1,3-亚苯基二胺(CAS登记号108-45-2)和5,5'-[(1-甲基乙叉基)双(4,1-亚苯基氧基)]双(1,3-间苯并呋喃二酮)(CAS登记号38103-06-9)的共聚物。
通常，可以采用各种溶剂，例如邻二氯苯、间甲酚/甲苯等，在100℃至250℃的温度下进行形成聚醚酰亚胺的反应，以进行二酐和二胺之间的反应。可替换地，可以通过熔融聚合或界面聚合，例如，通过伴随搅拌将起始材料的混合物加热到升高的温度以熔融聚合芳香族双(酐)和二胺来制备聚醚酰亚胺嵌段。通常，熔融聚合采用200℃～400℃的温度。
可以采用链终止剂以控制聚酰酰亚胺的分子量。可以采用单官能胺如苯胺，或单官能酐如苯二甲酸酐。
在一些实施方式中，聚醚酰亚胺具有根据ASTM D 1238-13在350℃下使用6.6千克负荷确定的0.1～10克每分钟的熔体指数(melt index)。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺树脂具有如通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯标准测定的10,000至150,000原子质量单位的重均分子量。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺具有20,000至60,000原子质量单位的重均分子量。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺具有通过乌氏粘度计(Ubbelohde viscometer)在间甲酚中在25℃下测量的，大于或等于0.2分升每克，具体地0.35～0.7分升每克的特性粘度。
聚醚酰亚胺可以商购自如SABIC Innovative Plastics和Kuraray Co.Ltd.。
当存在于所述组合物中时，基于组合物的总重量，以0.5至3重量百分数的量使用聚醚酰亚胺。在该范围内，聚醚酰亚胺的量可以为0.5至2重量百分数。
组合物可以可选地进一步包含热塑性塑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包含选自稳定剂、脱模剂、润滑剂、加工助剂、抗滴落剂(dripretardant)、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、矿物油、金属钝化剂、防粘连剂(antiblocking agent)和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，更具体地小于或等于1重量百分数的总量使用这些添加剂。
组合物可以可选地最少化或不含除了本文描述为必要或可选的那些组分之外的组分。例如，在一些实施方式中，组合物包含0至2重量百分数，具体地0重量百分数的聚碳酸酯。在一些实施方式中，组合物包含0至2重量百分数(具体地0重量百分数)的聚酯碳酸酯。在一些实施方式中，组合物包含0至2重量百分数，具体地0重量百分数的聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物。在一些实施方式中，组合物包含0至2重量百分数，具体地0重量百分数的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三聚物。在一些实施方式中，组合物包含0至2重量百分数，具体地0重量百分数的具有包含聚(丙烯酸丁酯)的核和包含聚(甲基丙烯酸甲酯)的壳的核-壳共聚物冲击改性剂。在一些实施方式中，组合物包含0至2重量百分数，具体地0重量百分数的乙烯、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三聚物。在一些实施方式中，组合物包含0至2重量百分数，具体地0重量百分数的金属氢氧化物阻燃剂。在一些实施方式中，组合物包含0至2重量百分数，具体地0重量百分数的玻璃纤维之外的填料。
在一些实施方式中，组合物最少化或不包含有机膦酸酯。在一些实施方式中，基于组合物的总重量，组合物包含0至0.05重量百分数的有机膦酸酯。在一些实施方式中，组合物包含0至0.05重量百分数的下式的有机膦酸酯：
其中R7是氢、C1-C20烷基、未取代的或C1-C4烷基取代的苯基或萘基；R8是氢、C1-C20烷基、未取代的或C1-C4烷基取代的苯基或萘基或M1 r+/r，n是0至6的整数，M1 r+是r价金属离子或铵离子，并且r是1至4的整数；R9是异丙基、异丁基、叔丁基、环己基或为被1至3个C1-C4烷基基团取代的环烷基；R10是氢、C1-C4烷基、C3-C8环烷基或被1至3个C1-C4烷基基团取代的环己基；并且R11是氢、C1-C18烷基、三甲基甲硅烷基、苄基、苯基或磺酰基。
在组合物的非常具体的实施方式中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；冲击改性剂包含乙烯/1-辛烯共聚物和聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)(poly(butylene phthalate-co-alkylene ether phthalate))；阻燃剂包含三(二乙基亚膦酸)铝、多磷酸三聚氰胺、三苯基膦氧化物和低聚双(苯氧基)磷腈；组合物进一步包含聚醚酰亚胺；并且，组合物包含42至52重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)、3至6重量百分数的冲击改性剂、1.5至4.5重量百分数的乙烯/1-辛烯共聚物、0.5至3重量百分数的聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)、25至35重量百分数的玻璃纤维、14至21重量百分数的阻燃剂、8至12重量百分数的三(二乙基亚膦酸)铝、2至6重量百分数的多磷酸三聚氰胺、1至4重量百分数的三苯基膦氧化物和0.5至3重量百分数的低聚双(苯氧基)磷腈。
组合物用于形成制品，包括用于发光二极管的插座、风扇叶片、风扇壳体或电连接器的电绝缘部件(包括电动车辆充电耦合器(charge coupler)的电绝缘部件)。其它制品包括继电器(electrical relay)的电绝缘部件以及用于电气、电子、照明、家电、机动车和医疗行业的其它部件。形成这些制品的适合方法包括单层和多层片材挤出、注射模制、吹塑、型材挤出、拉挤成型、压缩模制、热成形、压力成形、液压成形、真空成形等。可以使用前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，该组合物包含：35至76重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)；2至6重量百分数的冲击改性剂，其包含聚烯烃弹性体和可选地热塑性聚酯弹性体，条件是聚烯烃弹性体的量不超过5重量百分数；10至50重量百分数的玻璃纤维；和14至25重量百分数的阻燃剂，其包含5至15重量百分数的金属二烷基亚膦酸盐、2至8重量百分数的基于三聚氰胺的阻燃剂和1至6重量百分数的阻燃增效剂，该阻燃增效剂包含有机膦氧化物、低聚或聚合双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯或它们的组合；其中，所有重量百分数值均基于组合物的总重量。
在制品的非常具体的实施方式中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；冲击改性剂包含乙烯/1-辛烯共聚物和聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)；阻燃剂包含三(二乙基亚膦酸)铝、多磷酸三聚氰胺、三苯基膦氧化物和低聚双(苯氧基)磷腈；组合物进一步包含聚醚酰亚胺；并且，组合物包含42至52重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)、3至6重量百分数的冲击改性剂、1.5至4.5重量百分数的乙烯/1-辛烯共聚物、0.5至3重量百分数的聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)、25至35重量百分数的玻璃纤维、14至21重量百分数的阻燃剂、8至12重量百分数的三(二乙基亚膦酸)铝、2至6重量百分数的多磷酸三聚氰胺、1至4重量百分数的三苯基膦氧化物和0.5至3重量百分数的低聚双(苯氧基)磷腈。
本发明包括至少下列实施方式。
实施方式1：一种组合物，包含：35至76重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)；2至6重量百分数的冲击改性剂，该冲击改性剂包含聚烯烃弹性体和可选地热塑性聚酯弹性体，条件是聚烯烃弹性体的量不超过5重量百分数；10至50重量百分数的玻璃纤维；和14至25重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含5至15重量百分数的金属二烷基亚膦酸盐、2至8重量百分数的基于三聚氰胺的阻燃剂和1至6重量百分数的阻燃增效剂，该阻燃增效剂包含有机膦氧化物、低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯或它们的组合；其中，所有的重量百分数值均基于组合物的总重量。
实施方式2：实施方式1所述的组合物，其中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包含亚烷基基团，该亚烷基基团包含亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、1,4-亚环己基、1,4-环己烷二亚甲基或它们的组合。
实施方式3：实施方式1所述的组合物，其中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)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4：实施方式1所述的组合物，其中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
实施方式5：实施方式1-5中任一项所述的组合物，其中，聚烯烃弹性体包含乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/丙烯/二烯三聚物、聚异丁烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或它们的组合。
实施方式6：实施方式5所述的组合物，其中，聚烯烃弹性体包含乙烯/1-辛烯共聚物。
实施方式7：实施方式1-6中任一项所述的组合物，其中，冲击改性剂包含热塑性聚酯弹性体，并且其中，热塑性聚酯弹性体包含聚(亚烷基间/对苯二甲酸酯)-b-聚(亚烷基醚)。
实施方式8：实施方式7所述的组合物。其中，热塑性聚酯弹性体包含聚(间/对苯二甲酸丁二醇酯)-b-聚(亚丁基醚)。
实施方式9：实施方式1-5中任一项所述的组合物，其中，冲击改性剂包含乙烯/1-辛烯共聚物和聚(间/对苯二甲酸丁二醇酯)-b-聚(亚丁基醚)。
实施方式10：实施方式1-9中任一项所述的组合物，其中，金属二烷基亚膦酸盐包含三(二乙基亚膦酸)铝。
实施方式11：实施方式1-10中任一项所述的组合物，其中，基于三聚氰胺的阻燃剂包含磷酸三聚氰胺,焦磷酸三聚氰胺,多磷酸三聚氰胺,氰尿酸三聚氰胺或它们的组合。
实施方式12：实施方式1-10中任一项所述的组合物，其中，基于三聚氰胺的阻燃剂包含多磷酸三聚氰胺。
实施方式13：实施方式1-12中任一项所述的组合物，其中，阻燃增效剂包含三苯基膦氧化物、低聚双(苯氧基)磷腈或它们的组合。
实施方式14：实施方式1-12中任一项所述的组合物，其中，阻燃增效剂包含三苯基膦氧化物和低聚双(苯氧基)磷腈。
实施方式15：实施方式1-14中任一项所述的组合物，进一步包含0.5至3重量百分数的聚醚酰亚胺。
实施方式16：实施方式1-15中任一项所述的组合物，包含0至0.05重量百分数的下式的有机膦酸酯：
其中R是氢、C1-C20烷基、未取代的或C1-C4烷基取代的苯基或萘基，R'是氢、C1-C20烷基、未取代的或C1-C4烷基取代的苯基或萘基或M1 r+/r，n是0至6的整数，M1 r+是r价金属离子或铵离子，r是1至4的整数，R13是异丙基、异丁基、叔丁基、环己基或是被1至3个C1-C4烷基基团取代的环烷基，R14是氢、C1-C4烷基、环烷基或是被1至3个C1-C4烷基取代的环己基，并且R15是氢、C1-C18烷基、三甲基甲硅烷基、苄基、苯基或磺酰基。
实施方式17：实施方式1所述的组合物，其中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；其中，所述冲击改性剂包含乙烯/1-辛烯共聚物和聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)；其中，阻燃剂包含三(二乙基亚膦酸)铝、多磷酸三聚氰胺、三苯基膦氧化物和低聚双(苯氧基)磷腈；其中，组合物进一步包含聚醚酰亚胺；并且其中，组合物包含42至52重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)、3至6重量百分数的冲击改性剂、1.5至4.5重量百分数的乙烯/1-辛烯共聚物、0.5至3重量百分数的聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)、25至35重量百分数的玻璃纤维、14至21重量百分数的阻燃剂、8至12重量百分数的三(二乙基亚膦酸)铝、2至6重量百分数的多磷酸三聚氰胺、1至4重量百分数的三苯基膦氧化物和0.5至3重量百分数的低聚双(苯氧基)磷腈。
实施方式18：一种包含组合物的制品，该组合物包含：35至76重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)；2至6重量百分数的冲击改性剂，该冲击改性剂包含聚烯烃弹性体和可选地热塑性聚酯弹性体，条件是聚烯烃弹性体的量不超过5重量百分数；10至50重量百分数的玻璃纤维；和14至25重量百分数的阻燃剂，该阻燃剂包含5至15重量百分数的金属二烷基亚膦酸盐、2至8重量百分数的基于三聚氰胺的阻燃剂和1至6重量百分数的阻燃增效剂，该阻燃增效剂包含有机膦氧化物、低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯或它们的组合；其中，所有重量百分数值均基于该组合物的总重量。
实施方式19：实施方式18所述的制品，其中，所述制品是发光二极管的插座(socket for a light emitting diode)、风机叶片、风机壳体、或电连接器的电绝缘部件。
实施方式20：实施方式18或19所述的制品，其中，聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；其中，冲击改性剂包含乙烯/1-辛烯共聚物和聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)；其中，阻燃剂包含三(二乙基亚膦酸)铝、多磷酸三聚氰胺、三苯基膦氧化物和低聚双(苯氧基)磷腈；其中，组合物进一步包含聚醚酰亚胺；并且其中，组合物包含42至52重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)、3至6重量百分数的冲击改性剂、1.5至4.5重量百分数的乙烯/1-辛烯共聚物、0.5至3重量百分数的聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)、25至35重量百分数的玻璃纤维、14至21重量百分数的阻燃剂、8至12重量百分数的三(二乙基亚膦酸)铝、2至6重量百分数的多磷酸三聚氰胺、1至4重量百分数的三苯基膦氧化物和0.5至3重量百分数的低聚双(苯氧基)磷腈。
本文所公开的所有范围均包括端点，并且端点彼此独立地可以相互组合。本文所公开的每个范围均构成处于所公开范围内的任何点或子范围的公开。
本发明将通过下列非限制性实施例进一步阐明。
实施例1
用来制备组合物的组分汇总于表1中。
表1
为了制备所述组合物，干混除了玻璃纤维之外的所有成分，然后加入到双螺杆挤出机的进料喉中。使用单独的下游进料器将玻璃纤维进料到挤出机中。使用45千克每小时的通量和从进料喉到模头120℃/250℃/250℃/250℃/250℃/250℃/260℃/260℃/260℃/270℃/200℃的区域温度熔融捏合该组合物。通过模头挤出四毫米的股(strand)并且在水浴中冷却，然后制粒。在120℃下将粒料干燥4小时，然后用于注射模制。
根据相应的ASTM方法，使用150吨注射模制机在250℃熔体温度(melttemperature)、50℃模具温度和30千克力每平方厘米的背压下操作，将测试试样注射模制。
使用汇总于表2中的程序和条件确定性能，其中“MFR”为熔体流动速率，“CTI”是相比漏电起痕指数(comparative tracking index)，“kg”是千克，“mm”是毫米，“min”是分钟，“g”是克，“J”是焦耳，“m”是米，并且“MPa”是兆帕。
在表2中，“UL 94”指的是美国保险商实验室手册94(Underwriter’s LaboratoryBulletin 94)的20毫米垂直燃烧测试，“塑料材料的可燃性测试，UL 94”，20mm垂直燃烧火焰测试。在测试之前，使1.50毫米厚度的燃烧试棒在23℃和50％相对湿度的条件下处理至少48小时。在UL 94 20mm垂直燃烧火焰测试中，测试了一组五个燃烧试棒。对于每个棒，向棒上施加火焰，然后移除，记录棒自熄所需的时间(第一余焰时间(first afterflametime)，t1)。然后再施加火焰，并且记录棒自熄所需的时间(第二余焰时间(secondafterflame time)，t2)以及燃烧后发光时间(余辉(afterglow)时间，t3)。为了达到V-0等级，每个独立试样的余焰时间t1和t2必须小于或等于10秒；并且所有五个试样的总余辉时间(全部五个试样的t1加上t2)必须小于或等于50秒；并且每个单独试样的第二余焰时间加余辉时间(t2+t3)必须小于或等于30秒；并且没有试样可以燃烧或发光到固定夹子(holding clamp)；并且棉花指示物不能被燃烧的颗粒或滴落物点燃。为了达到V-1等级，每个单独试样的余焰时间t1和t2必须小于或等于30秒；并且全部五个试样的总余焰时间(全部五个试样的t1加上t2)必须小于或等于250秒；并且每个单独试样的第二余焰时间加余辉时间(t2+t3)必须小于或等于60秒；并且没有试样可以燃烧或发光到固定夹子；并且棉花指示物不能被燃烧的颗粒或滴落物点燃。为了达到V-2等级，每个单独试样的余焰时间t1和t2必须小于或等于30秒；并且全部五个试样的总余焰时间(全部五个试样的t1加上t2)必须小于或等于250秒；并且每个单独试样的第二余焰时间加余辉时间(t2+t3)必须少于或等于60秒；并且没有试样可以燃烧或发光到固定夹子；但是棉花指示物可以被燃烧的颗粒或滴落物点燃。不能达到V-2等级的组合物被认为是不合格的。
表2
组成和性质汇总于表3中。
如比较实施例1中所显示的，未使用任何冲击改性剂，通过亚膦酸酯和基于三聚氰胺的阻燃剂的阻燃剂共混物，不能得到具有高延展性以及高相比漏电起痕指数和1.5毫米下的V-0的UL 94等级的玻璃纤维增强聚(亚烷基对苯二甲酸酯)组合物。然而，包括磷阻燃增效剂如低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈和/或有机膦氧化物连同冲击改性剂(其为可选地与热塑性聚酯弹性体结合的聚烯烃弹性体)，使得可以得到高延展性(缺口悬臂梁韧性(Notched Izod toughness)≥90J/m和拉伸伸长率≥2.5％)。这些优点是不在显著牺牲相比漏电起痕指数(CTI≥600V)和阻燃性(厚度1.5毫米下V-0的UL 94垂直燃烧等级)、熔体流动(MFR≥17克/10分钟)或耐热性(维卡≥197℃)的条件下实现的。参见实施例1-6。通过使用聚烯烃弹性体和热塑性聚酯弹性体的组合以及少量炭化剂(charring agent)如聚醚酰亚胺作为冲击改性剂，能够进一步改善组合物的性能平衡。参见实施例3和4。观察到了本发明使用具有13微米(实施例1-5)和10微米直径(实施例6)的玻璃纤维的益处。相反，如比较实施例2-7所示的，如果不包括冲击改性剂、或者冲击改性剂缺少聚烯烃弹性体(例如，如果其为单独的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯三聚物、丙烯酸橡胶、反应性弹性体如EMAGMA、或热塑性聚酯弹性体)、或者如果聚烯烃弹性体含量超过5重量百分数，延展性或阻燃性受到显著损害。类似地，如果不存在阻燃增效剂(比较实施例8)、或阻燃增效剂为除了有机膦氧化物、双(苯氧基)磷腈低聚物、有机磷酸酯或它们的组合之外的类型(例如，比较实施例9中的滑石、或比较实施例10中的聚醚酰亚胺)，那么延展性受到显著损害。
表3
表3(续)
表3(续)

Claims (20)

1.一种组合物，包含：
35至76重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)；
2至6重量百分数的冲击改性剂，所述冲击改性剂包含聚烯烃弹性体和可选地热塑性聚酯弹性体，条件是聚烯烃弹性体的量不超过5重量百分数；
10至50重量百分数的玻璃纤维；和
14至25重量百分数的阻燃剂，所述阻燃剂包括
5至15重量百分数的金属二烷基亚膦酸盐、
2至8重量百分数的基于三聚氰胺的阻燃剂、和
1至6重量百分数的阻燃增效剂，所述阻燃增效剂包括有机膦氧化物、低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯或它们的组合；
其中，全部重量百分数值均基于所述组合物的总重量。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包含亚烷基基团，所述亚烷基基团包括亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、1,4-亚环己基、1,4-环己烷二亚甲基或它们的组合。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚(亚烷基对苯二甲酸酯)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。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
5.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述聚烯烃弹性体包括乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/丙烯/二烯三聚物、聚异丁烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、或它们的组合。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述聚烯烃弹性体包括乙烯/1-辛烯共聚物。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述冲击改性剂包括热塑性聚酯弹性体，并且其中，所述热塑性聚酯弹性体包括聚(亚烷基间/对苯二甲酸酯)-b-聚(亚烷基醚)。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中，所述热塑性聚酯弹性体包括聚(间/对苯二甲酸丁二醇酯)-b-聚(亚丁基醚)。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述冲击改性剂包括乙烯/1-辛烯共聚物和聚(间/对苯二甲酸丁二醇酯)-b-聚(亚丁基醚)。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述金属二烷基亚膦酸盐包括三(二乙基亚膦酸)铝。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述基于三聚氰胺的阻燃剂包括磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、或它们的组合。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述基于三聚氰胺的阻燃剂包括多磷酸三聚氰胺。
13.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述阻燃增效剂包括三苯基膦氧化物、低聚双(苯氧基)磷腈、或它们的组合。
14.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中，所述阻燃增效剂包含三苯基膦氧化物和低聚双(苯氧基)磷腈。
15.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，进一步包含0.5至3重量百分数的聚醚酰亚胺。
16.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，包含0至0.05重量百分数的下式的有机膦酸酯：
其中
R是氢、C1-C20烷基、未取代的或C1-C4烷基取代的苯基或萘基，R'是氢、C1-C20烷基、未取代的或C1-C4烷基取代的苯基或萘基或M1 r+/r，n是0至6的整数，M1 r+是r价金属离子或铵离子，r是1至4的整数，
R13是异丙基、异丁基、叔丁基、环己基或是被1至3个C1-C4烷基基团取代的环烷基，
R14是氢、C1-C4烷基、环烷基或是被1至3个C1-C4烷基基团取代的环己基，并且
R15是氢、C1-C18烷基、三甲基甲硅烷基、苄基、苯基或磺酰基。
17.根据权利要求1所述的组合物，
其中，所述聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；
其中，所述冲击改性剂包括乙烯/1-辛烯共聚物和聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)；
其中，所述阻燃剂包括三(二乙基亚膦酸)铝、多磷酸三聚氰胺、三苯基膦氧化物、和低聚双(苯氧基)磷腈；
其中，所述组合物进一步包含聚醚酰亚胺；并且
其中，所述组合物包含：
42至52重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)、
3至6重量百分数的冲击改性剂、
1.5至4.5重量百分数的乙烯/1-辛烯共聚物、
0.5至3重量百分数的聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)、
25至35重量百分数的玻璃纤维、
14至21重量百分数的阻燃剂、
8至12重量百分数的三(二乙基亚膦酸)铝、
2至6重量百分数的多磷酸三聚氰胺、
1至4重量百分数的三苯基膦氧化物、和
0.5至3重量百分数的低聚双(苯氧基)磷腈。
18.一种包含组合物的制品，所述组合物包含：
35至76重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)；
2至6重量百分数的冲击改性剂，所述冲击改性剂包含聚烯烃弹性体和可选地热塑性聚酯弹性体，条件是聚烯烃弹性体的量不超过5重量百分数；
10至50重量百分数的玻璃纤维；和
14至25重量百分数的阻燃剂，所述阻燃剂包含
5至15重量百分数的金属二烷基亚膦酸盐、
2至8重量百分数的基于三聚氰胺的阻燃剂、和
1至6重量百分数的阻燃增效剂，所述阻燃增效剂包括有机膦氧化物、低聚或聚合的双(苯氧基)磷腈、有机磷酸酯、或它们的组合；
其中，全部重量百分数值均基于所述组合物的总重量。
19.根据权利要求18所述的制品，其中，所述制品是用于发光二极管的插座、风扇叶片、风扇壳体、或电连接器的电绝缘部件。
20.根据权利要求18或19所述的制品，
其中，所述聚(亚烷基对苯二甲酸酯)包括聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；
其中，所述冲击改性剂包括乙烯/1-辛烯共聚物和聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)；
其中，所述阻燃剂包括三(二乙基亚膦酸)铝、多磷酸三聚氰胺、三苯基膦氧化物、和低聚双(苯氧基)磷腈；
其中，所述组合物进一步包含聚醚酰亚胺；并且
其中，所述组合物包含
42至52重量百分数的聚(亚烷基对苯二甲酸酯)、
3至6重量百分数的冲击改性剂、
1.5至4.5重量百分数的乙烯/1-辛烯共聚物、
0.5至3重量百分数的聚(苯二甲酸丁二醇酯-共-亚烷基醚苯二甲酸酯)、
25至35重量百分数的玻璃纤维、
14至21重量百分数的阻燃剂、
8至12重量百分数的三(二乙基亚膦酸)铝、
2至6重量百分数的多磷酸三聚氰胺、
1至4重量百分数的三苯基膦氧化物、和
0.5至3重量百分数的低聚双(苯氧基)磷腈。
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