CN114026173B - 纤维增强型阻燃性聚(酯-碳酸酯)组合物 - Google Patents

纤维增强型阻燃性聚(酯-碳酸酯)组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN114026173B
CN114026173B CN202080043562.8A CN202080043562A CN114026173B CN 114026173 B CN114026173 B CN 114026173B CN 202080043562 A CN202080043562 A CN 202080043562A CN 114026173 B CN114026173 B CN 114026173B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flame retardant
poly
carbonate
composition
aromatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080043562.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114026173A (zh
Inventor
托尼·法雷尔
马克·阿德里安乌斯·约翰内斯·范·德·梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SABIC Global Technologies BV
Original Assignee
SABIC Global Technologies BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SABIC Global Technologies BV filed Critical SABIC Global Technologies BV
Publication of CN114026173A publication Critical patent/CN114026173A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114026173B publication Critical patent/CN114026173B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C08L69/005—Polyester-carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/02—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising combinations of reinforcements, e.g. non-specified reinforcements, fibrous reinforcing inserts and fillers, e.g. particulate fillers, incorporated in matrix material, forming one or more layers and with or without non-reinforced or non-filled layers
    • B29C70/021—Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material
    • B29C70/025—Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material with particular filler
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/04—Aromatic polycarbonates
    • C08G64/06—Aromatic polycarbonates not containing aliphatic unsaturation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/04—Ingredients characterised by their shape and organic or inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317—Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
    • C08K5/5333—Esters of phosphonic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317—Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
    • C08K5/5333—Esters of phosphonic acids
    • C08K5/5357—Esters of phosphonic acids cyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10—Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2069/00—Use of PC, i.e. polycarbonates or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • B29K2105/0026—Flame proofing or flame retarding agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0012—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular thermal properties
    • B29K2995/0016—Non-flammable or resistant to heat
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C08K2003/328—Phosphates of heavy metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/524—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5393—Phosphonous compounds, e.g. R—P(OR')2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

一种阻燃性组合物，包括聚(碳酸酯‑双酚苯二甲酸酯)或聚(碳酸酯‑双酚苯二甲酸酯)和聚(酯)的组合、以有效提供0.5wt％‑0.8wt％的添加磷的量存在的有机磷阻燃剂；5wt％‑45wt％的玻璃纤维；可选地，聚(碳酸酯‑硅氧烷)；可选地，0.01wt％‑10wt％的阻燃性磺酸盐；可选地，0.1wt％‑0.6wt％的抗滴落剂；和可选地，0.01wt％‑10wt％的添加剂组合物，其中所述聚合物组分、有机磷阻燃剂、玻璃纤维和可选组分的总量为100wt％；并且其中该阻燃性组合物的模制样品在1.2mm厚度下具有V0的UL 94评级，优选在0.8mm厚度下具有V0的UL 94评级。

Description

纤维增强型阻燃性聚(酯-碳酸酯)组合物
相关申请的引证
本申请要求享有2019年6月28日提交的欧洲专利申请第19183249.2号的权益，该申请以其全部内容通过引用结合于本文中。
技术领域
本公开涉及聚(酯-碳酸酯)组合物，并且具体而言，涉及纤维增强型阻燃性聚(酯-碳酸酯)组合物、其制备方法及其用途。
背景技术
聚碳酸酯适用于制造从汽车部件到电子设备的广泛应用的制品和组件。阻燃性组合物，即包含纤维填料的聚碳酸酯组合物，能够提供额外的强度和其他有利的特性。由于它其广泛，特别是在电子产品中的用途，需要提供具有改进耐热性的阻燃性组合物。
因此，本领域对于具有高耐热性的阻燃性组合物仍存需要。如果该组合物在非常低的厚度下具有改进的阻燃性评级，则将是一个进一步的优点。
发明内容
本领域的上述和其他缺陷通过一种阻燃性组合物得到满足，该阻燃性组合物包含：一种阻燃性组合物，其包含：40wt％-94wt％包含芳族碳酸酯单元和双酚邻苯二甲酸酯单元的聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)，和可选地，10wt％-60wt％，优选10wt％-50wt％的聚(碳酸酯-硅氧烷)；1wt％-15wt％以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在的有机磷阻燃剂；5wt％-45wt％的玻璃纤维；可选地，0.01wt％-10wt％的阻燃性磺酸盐；可选地，0.1wt％-0.6wt％的抗滴落剂；和可选地，0.01wt％-10wt％，优选0.01wt％-5wt％的添加剂组合物，其中所述聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)、所述有机磷阻燃剂、所述玻璃纤维和所述可选组分的总量为100wt％；其中所述阻燃性组合物的模制样品在1.2mm厚度下具有V0的UL 94评级，优选在0.8mm厚度下具有V0的UL 94评级。
在另一方面中，该阻燃性组合物包含：30wt％-89wt％包含芳族碳酸酯单元和双酚邻苯二甲酸酯单元的聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)，5wt％-25wt％的聚(酯)，和可选地，5wt％-25wt％，优选5wt％-20wt％的聚(碳酸酯-硅氧烷)；1wt％-15wt％以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在的有机磷阻燃剂；5wt％-45wt％的玻璃纤维；可选地，0.01wt％-10wt％的阻燃性磺酸盐；可选地，0.1wt％-0.6wt％的抗滴落剂；可选地，0.01wt％-10wt％，优选0.01wt％-5wt％的添加剂组合物，其中所述聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)、所述聚(酯)、所述有机磷阻燃剂、所述玻璃纤维和所述可选组分总量为100wt％；其中所述阻燃性组合物的模制样品在1.2mm厚度下具有V0的UL 94评级，优选在0.8mm厚度下具有V0的UL 94评级。
在另一方面中，一种制备方法包括将上述组分组合混合而形成阻燃性组合物。
在还有的另一方面中，一种制品包含上述阻燃性组合物。
在仍还有的另一方面中，一种制品的制造方法包括将上述阻燃性组合物模塑成型、挤出成型或成形为制品。
上述和其他特征由以下详细描述、实施例和权利要求书进行举例说明。
具体实施方式
对于由增强的阻燃性聚碳酸酯组合物制成，具有高耐热性，而同时保持其他性能如冲击性能和相对温度指数(RTI)的薄壁制品，仍存需要。具体而言，用于薄壁组合物的组合物需要具有大于115℃的热变形温度(HDT)和0.8毫米(mm)下V1、优选V0的UL-94阻燃性评级。此外，对不含溴和氯的更环保聚碳酸酯组合物的需求不断增加。一些包含阻燃剂如Rimar盐或聚(四氟乙烯)的市售无氯无溴聚碳酸酯组合物，具有良好的耐热性和冲击性能；但在低厚度(例如，小于1毫米(mm))时却不具备足够的阻燃性评级。包含无氯无溴阻燃剂的其他市售聚碳酸酯组合物在低厚度下具有良好阻燃性评级，但这些材料对于某些高热应用的耐热性却又不足。例如，已知膦酸盐或磷腈阻燃剂可以降低聚碳酸酯组合物的耐热性。
令人惊奇且出乎意料的是，本发明人已发现了增强型的阻燃性聚碳酸酯组合物，其具有高耐热性，具有1.2mm或0.8mm厚度下的V1，优选V0的阻燃性评级，并具有良好的抗冲击性能。这些组合物包含聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)或聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)和聚(酯)的组合，以及可选的聚(碳酸酯-硅氧烷)；以有效提供0.5wt％-0.8wt％的添加磷的量存在的芳族有机磷阻燃剂；和5wt％-45wt％的玻璃纤维，其中各个量都基于该阻燃性组合物的总重量计，该总重量为100wt％。
该阻燃性组合物的聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)和可选的聚(碳酸酯-硅氧烷)各自包含式(1)的芳族碳酸酯单元
Figure BDA0003409212050000031
其中至少60％的R1基团总数包含芳香族部分，其余部分为脂肪族、脂环族或芳香族。一方面，每个R1是C6-30芳族基团，即包含至少一个芳族部分。R1可以衍生自式HO-R1-OH的芳族二羟基化合物，特别是式(2)
HO–A1–Y1–A2–OH(2)
其中A1和A2中的每一个是单环二价芳族基团并且Y1是单键或具有一个或多个将A1与A2分开的原子的桥连基团。一方面，一个原子将A1与A2分开。优选地，每个R1可以衍生自式(3)的双酚
Figure BDA0003409212050000032
其中Ra和Rb各自独立地为卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基，且p和q各自独立地为0-4的整数。应当理解的是，当p或q小于4时，环的每个碳的化合价都被氢填充。同样在式(3)中，Xa是连接两个羟基取代的芳族基团的桥接基团，其中每个C6亚芳基的桥接基团和羟基取代基位于C6亚芳基上的彼此邻位、间位或对位(优选对位)。在一方面中，该桥连基团Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-60有机基团。该有机桥连基团能够是环状或非环状的、芳族或非芳族的，并且能够还包含杂原子，如卤素、氧、氮、硫、硅或磷。该C1-60有机基团能够如此布置而使与其连接的C6亚芳基各自连接到共同的烷叉基碳或连接到C1-60有机桥连基团的不同碳上。在一个方面中，p和q各自为1，并且Ra和Rb各自为C1-3烷基，优选甲基，位于每个亚芳基上的羟基的间位。
在一方面中，Xa是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芳烷基、C1-12杂烷基，或环状C7-12杂芳烷基，或式-C(＝Re)-的基团，其中Re是二价C1-12烃基。这些类型的基团包括亚甲基、环己基甲叉基、乙叉基、新戊叉基和异丙叉基，以及2-[2.2.1]-双环庚叉基、环己叉基、3,3-二甲基-5-甲基环己叉基、环戊叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。
在另一方面中，Xa是C1-18亚烷基、C3-18亚环烷基、稠合C6-18亚环烷基或式-J1-G-J2-的基团，其中J1和J2是相同或不同的C1-6亚烷基而G是C3-12环烷叉基或C6-16亚芳基。
例如，Xa能够是式(4)的取代C3-18环烷叉基
Figure BDA0003409212050000041
其中Rr、Rp、Rq和Rt各自独立地为氢、卤素、氧或C1-12烃基；Q是直接键、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、C6-12芳基或C1-12酰基；r为0-2，t为1或2，q为0或1，且k为0-3，条件是Rr、Rp、Rq和Rt中至少两个一起是稠合脂环族、芳族、或杂芳族环。应当理解的是，在该稠环是芳族的情况下，式(4)中所示的环将具有不饱和的碳-碳连接键，其中该环是稠合的。当k为1，q为0时，式(4)所示的环含有4个碳原子，当k为2时，式(4)所示的环含有5个碳原子，而当k为3时，环含有6个碳原子。在一方面中，两个相邻基团(例如，Rq和Rt一起)形成芳族基团，而在另一方面中，Rq和Rt一起形成一个芳族基团并且Rr和Rp一起形成第二芳族基团。当Rq和Rt一起形成芳族基团时，Rp可以是双键氧原子，即酮，或Q能够是-N(Z)-，其中Z是苯基。
其中Xa是式(4)的环烷叉基的双酚能够用于制造含有式(1a)的邻苯二甲酰亚胺碳酸酯单元的聚碳酸酯
Figure BDA0003409212050000042
其中Ra、Rb、p和q如式(3)中定义，R3各自独立地为C1-6烷基，j为0-4，且R4为氢、C1-6烷基，或取代或未取代苯基，例如，被最多五个C1-6烷基取代的苯基。例如，邻苯二甲酰亚胺碳酸酯单元具有式(1b)
Figure BDA0003409212050000051
其中R5是氢、可选被最多五个5个C1-6烷基或C1-4烷基取代的苯基。在式(1b)中的一个方面中，R5是氢、甲基或苯基，优选苯基。其中R5是苯基的碳酸酯单元(1b)能够衍生自2-苯基-3,3'-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺(也称为3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮，或N-苯基酚酞双酚(“PPPBP”))。
这种类型的其他双酚碳酸酯重复单元是式(1c)和(1d)的靛红碳酸酯单元
Figure BDA0003409212050000052
其中Ra和Rb各自独立地为卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基，p和q各自独立地为0-4，并且R1为C1-12烷基，可选地被1-5个C1-10烷基取代的苯基，或可选地被1-5个C1-10烷基取代的苄基。在一方面中，Ra和Rb各自为甲基，p和q各自独立地为0或1，且R1为C1-4烷基或苯基。
衍生自其中Xa是取代或未取代C3-18环烷叉基的双酚(3)的双酚碳酸酯单元的其他实例包括式(1e)的环己叉基桥连双酚，其中
Figure BDA0003409212050000053
其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基，Rg为C1-12烷基，p和q各自独立地为0-4，且t为0-10。在一个具体方面中，Ra和Rb中至少之一位于环己叉基桥连基团的间位。在一方面中，Ra和Rb各自独立地为C1-4烷基，Rg为C1-4烷基，p和q各自为0或1，且t为0-5。在另一个具体方面中，Ra、Rb和Rg各自为甲基，p和q各自为0或1，且t为0或3，优选为0。在还有的另一方面中，p和q各自为0，每个Rg都为甲基，且t为3，而使Xa为3,3-二甲基-5-甲基环己叉基。
衍生自其中Xa是取代或未取代C3-18环烷叉基的双酚(3)的其他双酚碳酸酯单元的实例包括式(1f)的金刚烷基单元和式(1g)的芴基单元
Figure BDA0003409212050000061
其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基，p和q各自独立地为1-4。在一个具体方面中，每一个Ra和Rb中至少一个位于环烷叉基桥连基团的间位。在一方面中，Ra和Rb各自独立地为C1-3烷基，且p和q各自为0或1；优选Ra、Rb各自为甲基，p和q各自为0或1，并且当p和q为1时，甲基位于环烷叉基桥连基团的间位。含有单元(1a)-(1g)的碳酸酯能够用于制造具有高玻璃化转变温度(Tg)和高热变形温度的聚碳酸酯。
其他有用的式HO-R1-OH的二羟基化合物包括式(5)的芳族二羟基化合物
Figure BDA0003409212050000062
其中每个Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基如C1-10烷基、卤素取代C1-10烷基、C6-10芳基或卤素取代C6-10芳基，并且n为0-4。卤素通常是溴。
具体的二羟基化合物的一些举例说明性实例描述于，例如，WO2013/175448A1、US2014/0295363和WO 2014/072923中。式(3)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(以下称为“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-2-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)邻苯二甲酰亚胺、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺(PPPBP)和1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。也可以使用组合。在一个具体方面中，聚碳酸酯是衍生自双酚A的线性均聚物，其中式(3)中的每一个A1和A2为对-亚苯基，Y1是异丙叉基。
该聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)除了式(1)的重复碳酸酯单元之外，还包含式(5)的重复单元
Figure BDA0003409212050000071
其中J是衍生自式(3)的双酚(包括其反应性衍生物)的二价基团；而T是衍生自间苯二甲酸或对苯二甲酸的二价基团。可以使用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91:9-2:98。共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比能够广泛变化，例如，1:99-99:1，优选10:90-90:10，或25:75-75:25，或2:98-15:85，这取决于最终组合物的所需特性。
在一个具体方面中，该聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)是式(7a)的聚(双酚A碳酸酯)-共-(双酚A-邻苯二甲酸酯)
Figure BDA0003409212050000072
其中y和x分别代表双酚邻苯二甲酸酯单元和双酚A碳酸酯单元的wt％。通常而言，单元以嵌段(block)的形式存在。在一方面中，共聚物中酯单元y与碳酸酯单元x的wt％为50:50-99:1，或55:45-90:10，或75:25-95:5。包含35wt％-45wt％碳酸酯单元和55wt％-65wt％酯单元其中酯单元具有45:55-55:45的间苯二甲酸酯/对苯二甲酸酯摩尔比的式(7a)共聚物，通常被称为聚(碳酸酯-酯)(PCE)。包含15wt％-25wt％碳酸酯单元和75wt％-85wt％酯单元且间苯二甲酸酯/对苯二甲酸酯摩尔比为98:2-88:12的共聚物通常被称为聚(邻苯二甲酸酯-碳酸酯)(PPC)。在一个具体方面中，聚(碳酸酯-单芳基化物邻苯二甲酸酯)的芳族碳酸酯单元是双酚A碳酸酯单元。
在聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)的制备期间能够包括封端剂以提供端基。示例性封端剂的实例是单环酚类，如苯酚和C1-22烷基取代酚类，如对枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯和对和叔丁基苯酚，二酚单醚，如对甲氧基苯酚，和具有8-9个碳原子的支链烷基取代基的烷基取代酚、水杨酸芳基酯、双酚单酯如间苯二酚单苯甲酸酯、2-(2-羟基芳基)-苯并三唑及其衍生物、2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪及其衍生物、单酰氯如苯甲酰氯、C1-22烷基取代苯甲酰氯、甲苯酰氯、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯和4-桥亚甲基四氢化邻苯二甲酰胺苯甲酰氯(4-nadimidobenzoyl chloride)，多环单酰氯如偏苯三酸酐酰氯和萘酰氯，以及单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯、氯甲酸烷基取代苯酯、氯甲酸对枯基苯酯和氯甲酸甲苯酯。可以使用不同端基的组合。
聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)能够具有2,000-100,000g/mol，优选3,000-75,000g/mol，更优选4,000-50,000g/mol，更优选5,000-35,000g/mol，更加优选17,000-30,000g/mol的Mw。分子量测定采用GPC，使用交联苯乙烯-二乙烯基苯柱，以1mg/mL的样品浓度而进行，并用双酚A聚碳酸酯标准品校准。样品以1.0ml/min的流速洗脱，二氯甲烷作为洗脱液。
该聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)能够以40wt％-94wt％、30wt％-89wt％、30wt％-84wt％、30wt％-80wt％或40wt％-79wt％的量存在，各自都基于该组合物的总重量。
该组合物还能够包含聚(碳酸酯-硅氧烷)，在本领域中也称为聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。该聚硅氧烷嵌段包含如式(8)中的重复二有机硅氧烷单元
Figure BDA0003409212050000081
其中每个R独立地是C1-13单价有机基团。例如，R可以是C1-13烷基、C1-13烷氧基、C2-13烯基、C2-13烯氧基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C6-14芳基、C6-10芳氧基、C7-13芳基亚烷基、C7-13芳基亚烷氧基、C7-13烷基亚芳基或C7-13烷基亚芳氧基。前述基团能够被氟、氯、溴或碘或其组合完全或部分卤化。在需要透明聚(碳酸酯-硅氧烷)的一方面中，R未被卤素取代。上述R基团的组合能够用于同一共聚物中。
式(8)中E的值能够根据阻燃性组合物中各组分的类型和相对量、组合物所需性能等考虑因素而广泛变化。通常而言，E的平均值为2-1,000，优选2-500、2-200或2-125、5-80或10-70。在一方面中，E具有10-80或10-40的平均值，而在另一方面中，E具有40-80或40-70的平均值。当E具有较低值时，例如，小于40，可能需要使用相对较大量的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。相反，当E具有较高值时，例如，大于40，可能要使用相对较低量的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。能够使用第一和第二(或更多)聚(碳酸酯-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。
在一个方面中，该聚硅氧烷嵌段具有式(9)
Figure BDA0003409212050000091
其中E和R如式(8)中定义；每个R可以相同或不同，并且如上定义；并且Ar可以相同或不同，并且是取代或未取代的C6-30亚芳基，其中键直接连接到芳族部分。式(9)中的Ar基团能够衍生自C6-30二羟基亚芳基化合物，例如，式(3)或(6)的二羟基亚芳基化合物。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-羟基苯基硫醚)和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。
在另一方面中，该聚硅氧烷嵌段具有式(10)
Figure BDA0003409212050000092
其中R和E如上所述，并且每个R5独立地是二价C1-30有机基团，并且其中聚合的聚硅氧烷单元为其对应的二羟基化合物的反应残基。在一个具体方面中，该聚硅氧烷嵌段具有式(11)：
Figure BDA0003409212050000093
其中R和E定义如上。式(11)中的R6是二价C2-8脂族基团。式(11)中每个M能够相同或不同，能够是卤素、氰基、硝基、C1-8烷硫基、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芳烷基、C7-12芳烷氧基、C7-12烷芳基或C7-12烷芳氧基，其中每个n独立地为0、1、2、3或4。
在一个方面中，M是溴或氯，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；R6是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基；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。在另一方面中，R是甲基，或甲基与三氟丙基的组合，或甲基与苯基的组合。在另一方面中，R是甲基，M是甲氧基，n是1，并且R6是二价C1-3脂族基团。具体的聚硅氧烷嵌段具有下式
Figure BDA0003409212050000101
或其组合，其中E具有2-200、2-125、5-125、5-100、5-50、20-80或5-20的平均值。
式(11)的嵌段能够衍生自相应的二羟基聚硅氧烷，其进而能够通过在硅氧烷氢化物和脂族不饱和一元酚(如丁子香酚、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-甲基苯酚和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚)之间能够实施铂催化加成而制备。然后，例如，通过Hoover的欧洲专利申请公开号0 524 731A1，第5页，制备2的合成方案，能够制备聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
该聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物能够包含50wt％-99wt％的碳酸酯单元和1wt％-50wt％的硅氧烷单元。在该范围内，该聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物能够包含70wt％-98wt％、更优选75wt％-97wt％的碳酸酯单元和2wt％-30wt％、更优选3wt％-25wt％的硅氧烷单元。
该聚(碳酸酯-硅氧烷)能够具有2,000-100,000g/mol，优选5,000-50,000g/mol的重均分子量，这通过使用交联苯乙烯-二乙烯基苯柱的凝胶渗透色谱法，以1mg/mL样品浓度而进行测定，并用聚碳酸酯标准校准。该聚(碳酸酯-硅氧烷)能够具有1-50立方厘米/10分钟(cc/10min)，优选2-30cc/10min(以300℃/1.2kg测量的)熔体体积流速。不同流动特性的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合能够用于实现总体所需的流动特性。
该聚(碳酸酯-硅氧烷)能够以10wt％-60wt％、10wt％-50wt％、10wt％-40wt％、10wt％-30wt％、10wt％-25wt％或10wt％-20wt％的量存在，各自基于该阻燃性组合物的总重量。
该聚(酯)能够包括式(4)的单元，其中J是衍生自二羟基化合物(包括其反应性衍生物)的脂族二价基团，并且能够是，例如，C1-10亚烷基，C6-20亚环烷基，或其中亚烷基含有2-6个碳原子，优选2、3或4个碳原子的聚氧化烯基团；并且T是衍生自二羧酸(包括其反应性衍生物)的二价基团，并且能够是，例如，C1-20亚烷基、C5-20亚环烷基或C6-20亚芳基。能够使用包含不同T或J基团的组合的共聚酯。
二羧酸(例如，脂族二羧酸、脂环族二羧酸、芳族二羧酸及其组合)和二醇(例如，脂族二醇、脂环族二醇、芳族二醇及其组合)能够用于制备聚(酯)。二元羧酸的化学等价物(例如，酸酐、酰氯、酰溴、羧酸盐或酯)和二醇的化学等价物(例如，酯，优选C1-C8酯，如乙酸酯)也能够用于制备聚(酯)。
示例性的芳族二羧酸包括间苯二甲酸、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'-双苯甲酸等，以及1,4-或1,5-萘二甲酸等。能够使用间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合。间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比能够是，例如，91:9-2:98，或25:75-2:98。适用于制备聚(酯)的含稠环二羧酸包括1,4-、1,5-和2,6-萘二甲酸。示例性的脂环族二羧酸包括十氢化萘二甲酸、降冰片烯二甲酸、双环辛烷二甲酸和1,4-环己烷二甲酸。
优选该聚(酯)是聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的亚烷基能够包含2-18个碳原子。示例性的亚烷基包括亚乙基、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-环己烷二亚甲基或其组合。例如，亚烷基是亚乙基、1,4-亚丁基或其组合。
该聚(对苯二甲酸亚烷基酯)能够是衍生自对苯二甲酸(或对苯二甲酸和至多10mol％的间苯二甲酸的组合)和包含直链C2-C6脂族二醇(如，乙二醇或1,4-丁二醇)和C6-C12脂环族二醇(例如，1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二甲醇萘烷、二甲醇双环辛烷、1,10-癸二醇或其组合)的混合物的共聚(酯)。包含该两种或更多种类型二醇的酯单元能够作为无规的各单元或作为相同类型单元的嵌段存在于聚合物链中。示例性酯包括聚(1,4-亚环己基二亚甲基-共-对苯二甲酸乙二醇酯)，其中大于50mol％的酯基衍生自1,4-环己烷二甲醇；和聚(乙烯-共-1,4-亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯)，其中大于或等于50mol％的酯基衍生自乙烯。
该聚(对苯二甲酸亚烷基酯)能够包括至多10wt％，优选至多5wt％的除亚烷基二醇和对苯二甲酸之外的单体的残基。例如，该聚(对苯二甲酸亚烷基酯)能够包括间苯二甲酸的残基或衍生自脂族酸的单元，如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、1,4-环己烷二甲酸或其组合。
该聚(对苯二甲酸亚烷基酯)能够是：聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)或其组合。在一些方面中，该聚(对苯二甲酸亚烷基酯)是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)或其组合。在某些方面中，该聚(对苯二甲酸亚烷基酯)包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
该聚(对苯二甲酸亚烷基酯)能够是通过将包含至少70mol％，优选至少80mol％的丁二醇(1,4-丁二醇)的二醇组分和包含至少70mol％，优选至少80mol％的对苯二甲酸或其形成聚(酯)衍生物的酸组分进行聚合而获得的聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)。PBT的商业实例包括作为VALOX315和VALOX 195树脂(由SABIC制造)能够获得的那些。
该聚(对苯二甲酸亚烷基酯)能够包括改性的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)，其部分衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)回收PET，例如，来自用过的软饮料瓶。PET衍生的PBT聚(酯)(“改性PBT”)能够衍生自聚(对苯二甲酸乙二酯)组分，如聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(对苯二甲酸乙二酯)共聚物或其组合。改性的PBT还能够衍生自生物质衍生的1,4-丁二醇，例如，玉米衍生的1,4-丁二醇或衍生自纤维素材料的1,4-丁二醇。与包含原始PBT(衍生自1,4-丁二醇和对苯二甲酸单体的PBT)的传统模塑组合物不同，改性PBT包含衍生自乙二醇和间苯二甲酸的单元。使用改性PBT能够提供一种在PBT热塑性模塑组合物中有效使用未充分利用的废PET(来自消费后或工业后流股)的有价值方式，从而保护不可再生资源并减少温室气体(例如，二氧化碳)的形成。
改性PBT树脂的商业实例包括由SABIC制造的以商品名VALOX iQ Resin能够获得的那些。该改性PBT能够通过聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分的解聚和所述解聚的聚(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PBT而衍生自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)组分。
该阻燃性组合物能够包含原始聚(对苯二甲酸亚烷基酯)和改性聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的组合，包括原始和改性聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)的组合，后者获自回收PET。
该聚(酯)能够以10wt％-60wt％、10wt％-50wt％、10wt％-小于35wt％、10wt％-30wt％、10wt％-25wt％、10wt％-小于20wt％或5wt％-25wt％的量存在，各自基于该阻燃性组合物的总重量。
其他聚合物能够存在于该阻燃性组合物中，条件是该其他聚合物经过选择而使之不会显著不利影响该阻燃性组合物的所需性能，特别是粘度和抗冲击性能。示例性的其他聚合物是双酚A均聚碳酸酯或聚(双酚A碳酸酯-共-间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)。优选的是，任何其他聚合物以小于20wt％、更优选地小于10wt％的量存在，各自基于该组合物的总重量。在一方面中，除了聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)、聚(碳酸酯-硅氧烷)和聚(酯)之外不存在其他聚合物。
通常而言，有用的阻燃剂包括包含磷、溴、氯或氟的有机磷化合物。然而，出于监管原因，优选非溴化、非氯化和非氟化的含磷阻燃剂。因此，该阻燃性组合物能够基本上不含氯和溴。“基本上不含氯和溴”定义为溴或氯含量小于或等于100份每百万份(ppm)，小于或等于75ppm，或小于或等于50ppm，基于该组合物的总重量份计。优选的是，基于该组合物的总重量份数，该阻燃性组合物具有小于或等于100ppm、小于或等于75ppm、或小于或等于50ppm的溴和氯总含量。在另一方面中，该阻燃性组合物能够基本上不含氯、溴和氟。“基本不含氯、溴和氟”定义为溴、氯或氟含量小于或等于100ppm，小于或等于75ppm，或小于或等于50ppm，基于该组合物总重量份。优选该阻燃性组合物具有小于或等于100ppm、小于或等于75ppm或小于或等于50ppm的溴、氯和氟总含量，基于该组合物的总重量份数。
该芳族有机磷阻燃剂能够是单体型、低聚物型或聚合物型的，并且能够包括磷酸酯(例如，P(＝O)(OR)3)、亚磷酸酯(例如，P(OR)3)、膦酸酯(例如，RP(＝O)(OR)2)、次膦酸酯(例如，R2P(＝O)(OR))、氧化膦(例如，R3P(＝O))或膦(例如，R3P)，其中该含磷基团中的每个R可以相同或不同，条件是至少一个R是芳族基团。能够使用不同含磷基团的组合。芳族基团能够直接或间接地与磷键合，或与含磷基团的氧键合(即，酯)。
在一个方面中，该芳族有机磷阻燃剂是单体磷酸酯。代表性单体芳族磷酸酯具有式(GO)3P＝O，其中每个G独立地是具有至多30个碳原子的烷基、环烷基、芳基、烷基亚芳基或芳基亚烷基，条件是至少一个G是芳族基团。所述G基团中的两个能够连接至一起而提供一个环状基团。在一些方面中，G对应于用于形成聚碳酸酯的单体，例如，间苯二酚。示例性的磷酸酯包括苯基双(十二烷基)磷酸酯、苯基双(新戊基)磷酸酯、苯基双(3,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(对甲苯基)磷酸酯、双(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、双(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、双(十二烷基)对-甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对-甲苯基双(2,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等。具体的芳族磷酸酯是其中每个G是芳族的磷酸酯，例如，磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、异丙基化磷酸三苯酯等。
双或多官能芳族有机磷阻燃剂也是有用的，例如，下式的化合物
Figure BDA0003409212050000141
其中每个G1独立地是C1-30烃基；每个G2独立地是C1-30烃基或烃氧基；Xa如式(3)或式(4)中定义；每个X独立地是溴或氯；m为0-4，而n为1-30。在一个具体方面中，Xa是单键、亚甲基、异丙叉基或3,3,5-三甲基环己叉基。
具体的芳族有机磷阻燃剂包括式(12)的酸酯
Figure BDA0003409212050000142
/>
其中每个R16独立地为C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，每个都可选地被C1-12烷基，优选被C1-4烷基取代，并且X是单-或多-核芳族C6-30部分或直链或支链C2-30脂族基团，其能够是OH-取代的，并且能够包含最多8个醚键，条件是至少一个R16或X是芳族基团；每个n独立地为0或1；而q为0.5-30。在一些方面中，每个R16独立地为C1-4烷基、萘基、苯基(C1-4)亚烷基、可选被C1-4烷基取代的芳基；每个X是单核或多核芳族C6-30部分，每个n为1；而q为0.5-30。在一些方面中，每个R16是芳族的，例如，苯基；每个X是单核或多核芳族C6-30部分，包括衍生自式(2)的部分；n为1；而q为0.8-15。在其他方面中，每个R16是苯基；X是甲苯基、二甲苯基、丙苯基或丁苯基，以下二价基团之一
Figure BDA0003409212050000151
或包含前述之一或多个的组合；n为1；并且q为1-5，或1-2。在一些方面中，至少一个R16或X对应于用于形成聚碳酸酯的单体，例如，双酚A、间苯二酚等。这种类型的有机磷阻燃剂包括对苯二酚的双(二苯基)磷酸酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)和双酚A双(二苯基)磷酸酯(BPADP)，及其低聚和聚合物对应物。
该芳族有机磷阻燃剂能够包含磷-氮键。能够使用磷腈(13)和环状磷腈(14)
Figure BDA0003409212050000152
具体而言，其中w1为3-10,000，而w2为3-25，优选3-7，并且每个Rw独立地是C1-12烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基或聚氧化烯基团。在上述基团中，这些基团中的至少一个氢原子能够被具有N、S、O或F原子的基团或氨基取代。例如，每个Rw能够是取代或未取代的苯氧基、氨基或聚氧化烯基团。任何给定的Rw还能够是与另一个磷腈基团的交联。示例性的交联包括双酚基团，例如，双酚A基团。实例包括苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈等。能够使用不同磷腈的组合。许多磷腈及其合成描述于文献H.R.Allcook，“Phosphorus-Nitrogen Compounds”Academic Press(1972)和J.E.Mark et al.，“Inorganic Polymers”Prentice-Hall International,Inc.(1992)中。
芳族有机磷阻燃剂以基于该组合物总重量有效提供0.5wt％-0.8wt％的添加磷的量存在。正如本文所用，“添加磷”是指来自有机磷阻燃剂的磷，而不包括为其他目的添加的添加剂中存在的任何磷(例如，四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4-联苯二亚膦酸酯(PEPQ))和磷酸单锌-2-水合物(MZP))；并且不包括在用于制造该组合物的聚合物的组分，例如，即，例如，芳族二羟基单体、芳族二羧酸单体、封端剂和碳酸酯源中作为污染物存在的任何磷。
该阻燃性组合物的性能取决于芳族有机磷阻燃剂具有活性的温度窗口，并且该芳族有机磷阻燃剂的结构会影响该温度窗口。优选匹配有机磷活性的温度窗口以增强该组合物阻燃性。在包含聚(酯-碳酸酯)的组合物中，该有机磷通过热重分析(TGA)以20℃/min的加热速率测定，在420℃以下具有最大质量损失速率。这改进了芳族有机磷阻燃剂的有效性，而因此在包含优选的芳族有机磷阻燃剂的组合物中，芳族有机磷阻燃剂的负载量能够更低。
该有机磷阻燃剂能够以1wt％-15wt％、1wt％-10wt％或5wt％-10wt％存在，各自基于该组合物的总重量，该用量基于该阻燃性组合物总重量有效提供0.5wt％-0.8wt％的添加磷。
也能够使用阻燃性磺酸盐，例如，C2-16烷基磺酸盐如全氟丁磺酸钾(Rimar盐)、全氟辛磺酸钾和全氟己磺酸四乙基铵，芳族磺酸盐如苯磺酸钠、甲苯磺酸钠(NaTS)等，芳族砜磺酸盐如二苯砜磺酸钾(KSS)等；通过例如碱金属或碱土金属(例如，锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)和无机酸络合物盐反应而形成的盐，例如，含氧阴离子(例如，碳酸的碱金属和碱金属盐，如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3)，或含氟阴离子络合物，如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6或Na3AlF6等。Rimar盐和KSS和NaTS，单独或与其他阻燃剂组合，都是特别有用的。当存在时，基于100重量份的阻燃性组合物，该阻燃性磺酸盐通常以0.01wt％-10wt％的量存在。Rimar盐和KSS和NaTS，单独或与其他阻燃剂组合，都是特别有用。该阻燃性磺酸盐能够以0.01wt％-10wt％、0.01wt％-0.1wt％或0.02wt％-0.06wt％，或0.03wt％-0.05wt％的量存在于该阻燃性组合物中。基于该阻燃性组合物的总重量，该阻燃性磺酸盐示例性的量能够为0.01wt％-0.6wt％，或0.1wt％-0.4wt％，或0.25wt％-0.35wt％。
该阻燃性组合物中能够存在抗滴落剂，例如，成纤或非成纤的氟聚合物，如聚四氟乙烯(PTFE)。该抗滴落剂能够被如上所述的刚性共聚物，例如，苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)包封。包封于SAN中的PTFE称为TSAN。包封的氟聚合物能够通过在氟聚合物，例如，水分散体的存在下聚合所述包封聚合物而制备。TSAN能够提供优于PTFE的显著优点，因为TSAN能够更易于分散于该组合物中。基于所包封的氟聚合物的总重量，TSAN能够包含50wt％的PTFE和50wt％的SAN。基于该共聚物的总重量，SAN能够包含，例如，75wt％的苯乙烯和25wt％的丙烯腈。或者，该氟聚合物能够以某种方式与第二聚合物如，例如，芳族聚碳酸酯或SAN，进行预共混以形成用作防滴剂的附聚物料。任何一种方法都能够用于生产包封的氟聚合物。抗滴落剂通常能够以0.1wt％-0.6wt％，或0.1wt％-0.3wt％，或0.1wt％-0.2wt％的量进行使用，各自基于该阻燃性组合物总计100wt％的总重量。
该阻燃性组合物包括增强纤维(包括连续纤维和短切纤维)如石棉、碳纤维、玻璃纤维，如E、A、C、ECR、R、S、D或NE玻璃，等等。此外，玻璃纤维能够以单丝或复丝纤维的形式提供，并且能够单独使用或通过例如共纺或核/壳、并排、橙型或基质和原纤维结构，或通过纤维制造领域的技术人员已知的其他方法与其他类型的纤维组合使用。共纺结构包括玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳族聚酰亚胺(芳纶(aramid))纤维和芳族聚酰亚胺玻璃纤维等。优选该增强纤维是玻璃纤维。
玻璃纤维能够是任何横截面形状，例如，圆形、方形、卵形或不规则形。玻璃纤维能够具有1微米至1毫米或1-500微米的平均最大直径。玻璃纤维能够以，例如，单独纤维、粗纱、织造纤维增强物如0-90度织物等；无纺纤维增强材料如连续原丝毡、短切原丝毡、帛、纸、毡等；或三维增强材料如编织物的形式提供。玻璃纤维能够以基于该阻燃性组合物总计100wt％的总重量5wt％-45wt％、5wt％-35wt％、5wt％-30wt％、5wt％-25wt％、5wt％-20wt％、5wt％-15wt％或5wt％-10wt％的量存在。
该阻燃性组合物能够包括通常掺入这种类型的聚合物组合物中的各种添加剂，条件是该添加剂经过选择而使之不会显著不利影响该阻燃性组合物的所需性能，特别是粘度和抗冲击性能。此类添加剂能够在用于形成组合物的组分进行混合期间的合适时间进行混合。添加剂包括抗冲改性剂、填料、不同于玻璃纤维的增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、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、辐射稳定剂和不同于芳族有机磷阻燃剂和阻燃性磺酸盐的阻燃剂。能够使用添加剂的组合，例如，抗氧化剂、热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。通常而言，该添加剂以公知有效的量使用。例如，基于该阻燃性组合物的总重量，该添加剂(除任何抗冲改性剂、填料或增强剂之外)的总量能够为0.01wt％-10wt％，优选0.01wt％-5wt％。
抗氧化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、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等；烷基化单酚或多酚；多酚与二烯的烷基化反应产物，如四[亚甲基(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等；对甲酚或双环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化氢醌；羟基化硫代二苯醚；烷叉基双酚；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，如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、二(十三烷基)硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺等，或包含至少一种前述抗氧化剂的组合。基于100重量份的阻燃性组合物，该抗氧化剂通常以0.01wt％-0.1wt％，优选0.05wt％-0.1wt％的量使用。
该阻燃性组合物能够通过本领域已知的各种方法制备。例如，首先在高速混合器中或通过手动混合将粉末化的聚(酯-碳酸酯)和其他可选的组分，可选地与任何填料一起，进行共混。然后将该共混物通过料斗进料至双螺杆挤出机的喉部。或者，至少一种组分能够通过将其在喉部或下游通过侧进料器直接进料到该挤出机中，或通过与所需聚合物复配成母料并进料到该挤出机中而掺到该组合物中。挤出机通常在高于使该组合物流动所需的温度下操作。挤出物能够立即在水浴中骤冷并造粒。如此制备的粒料能够根据需要为四分之一英寸长或更短。这种粒料能够用于随后的模塑、成型或成形。
本发明还提供了包含该阻燃性组合物的成型、成形或模塑的制品。该阻燃性组合物能够通过多种方法，如注塑成型、挤出成型、旋转成型、吹塑成型和热成型，而模塑成有用的成形制品。制品的一些实例包括计算机和商用机外壳如监视器外壳，手持电子设备外壳如手机外壳、电连接器，以及照明装置组件，装饰品，家用电器，屋顶，温室，阳光房，游泳池外罩等。此外，该阻燃性组合物能够用于电气组件，优选断路器。
示例性制品包括电子设器件、科学或医疗器件、可高压灭菌制品、安全防护罩、防火罩、电线或电缆护套、模具、碟子、托盘、屏幕、外壳、玻璃窗、包装、阻气层、防雾层或抗反射层。
该组合物能够用于以下器件的组件中：含透镜器件、含光导器件、含波导器件、含准直器器件、含光纤器件、含照明元件器件、含窗口器件、含门器件，或者该物品是车辆、建筑物或器具的结构部件，或该制品是医疗器件的组件、显示屏的组件、电子器件的组件，安全器件的组件，屏幕的组件，传送带的组件，模具的组件，托盘的组件，外罩的组件，包装的组件，阻气层的组件、包封件的组件、标签的组件、气体的组件。
有利的是，该阻燃性组合物在0.6mm厚度下具有V0的UL 94评级。一个进一步的优点在于，在70℃下老化168小时后，该阻燃性组合物在0.6mm厚度下还能够具有V0的UL 94评级。
本公开通过以下非限制性实施例进一步举例说明。
实施例
使用了表1中所示的材料。
表1
Figure BDA0003409212050000191
如下所述制备样品并使用了以下测试方法。
使用油漆摇床将所有粉末添加剂与聚碳酸酯粉末混合至一起，并通过一个进料器进料到挤出机中。所有组合的挤出均在25毫米双螺杆挤出机上使用270-300℃熔体温度和300转/分钟(rpm)进行，然后造粒。玻璃纤维通过下游侧进料器上的料斗单独进料。将粒料在90-100℃下干燥3-5小时。干燥颗粒在280-300℃的温度下注塑成型，而形成用于以下大多数测试的样品。薄壁部件(0.8mm)在290-315℃下模塑成型。
根据ISO-75标准，采用5.5J锤，使用4mm厚ISO条的平坦侧面和1.8MPa(A/f)的载荷，记录热变形温度。
根据ISO-1133测量熔体体积速率。颗粒物在120℃下干燥3小时。
维卡(Vicat)软化温度根据ISO-306标准在4mm ISO条上以50N载荷和120℃/h的速度(B120)进行测量。
根据ISO 527对4mm厚样品测量拉伸模量。
根据ASTM D256-02在八分之一英寸(3.18mm)条上室温(23℃)测定伊佐德(Izod)切口冲击强度(INI ASTM)。
根据ISO-180:2000标准，采用5.5J锤，在23℃下对切口4mm厚ISO条测定伊佐德切口冲击强度(INI ISO)。
根据UL94标准，以1.5mm、1.2mm或0.8mm样品厚度进行阻燃性测试。在某些情况下，测试第二组的5个条，以指示评级的稳健性。评级描述于表2中。“FOT”是所有5个条的总熄焰时间(FOT＝t1+t2)。对5个条的每组都获得了V评级。
表2
t1和/或t2 5-条FOT 燃烧物滴落
V0 <10 <50 否
V1 <30 <250 否
V2 <30 <250 是
N.R.(无评级) >30 >250
实施例1-4
具有15wt％和30wt％的玻璃纤维的实施例1-4的制剂和性能显示于表3中。UL94评级在23℃下老化样品48小时或在70℃下老化168小时后进行报告。
表3
Figure BDA0003409212050000211
Figure BDA0003409212050000221
实施例1-2表明，对于具有15wt％GF的聚(酯-碳酸酯)组合物(即，PPC)和聚(酯-碳酸酯)/聚(碳酸酯-硅氧烷)组合物(即，PPC和PS-Si的混合物)，具有厚度1.5mm、1.2mm、1.0mm和0.8mm的样品都获得了V0的UL94评级。正如实施例3-4所示，从15wt％-30wt％将GF载量增加也不会对UL94评级产生不利影响。(将实施例1与实施例3以及将实施例2与实施例4进行比较。)
实施例5-10
具有15wt％的玻璃纤维的实施例5-10的制剂和性能显示于表4中。UL94评级在样品在23℃下老化48小时或在70℃下老化168小时后进行报告。
表4
Figure BDA0003409212050000222
/>
Figure BDA0003409212050000231
*比较实施例
对于具有15wt％GF的聚(酯-碳酸酯)/聚(酯)组合物(即，PPC和PBT的混合物)，对于15wt％和25wt％PBT(实施例6-7)，在1.5mm、1.2mm和0.8mm样品厚度下获得了V0的UL94评级。正如比较实施例8所示，35wt％PBT导致1.5mm下的UL94评级(即，V2)降低。具有15wt％GF的聚(酯-碳酸酯)/聚(酯)/聚(碳酸酯-硅氧烷)组合物(PPC、PC-Si和PBT的混合物)在1.5和1.2mm下获得了V0的UL94评级(实施例9和比较实施例10)；然而，在0.8mm下，比较实施例10的UL94评级降低，而同时实施例9的0.8mm下UL94评级为V0。因此，在15wt％GF载量下，对于PPC和PBT的混合物，PBT的wt％不应该超过35wt％，以在0.8mm下达到V0的UL94评级，并且对于PPC、PBT和PC-Si的混合物，PBT的wt％不应该超过25wt％，以在0.8mm下达到V0的UL94评级。
实施例11-14
具有30wt％玻璃纤维的实施例11-14的制剂和性能显示于表5中。UL94评级在样品在23℃下老化48小时(h)或在70℃下老化168小时后进行报告。
表5
Figure BDA0003409212050000241
/>
Figure BDA0003409212050000251
*比较实施例
在30wt％GF载量下，实施例11表明，对于聚(酯-碳酸酯)组合物，在1.5mm、1.2mm和0.8mm样品厚度下获得了V0的UL94评级。对于具有30wt％GF的聚(酯-碳酸酯)/聚(酯)组合物(即，PPC和PBT的混合物)，对于12wt％和20wt％的PBT(实施例12和比较实施例13)，在1.5mm下都获得了V0的UL94评级。然而，在0.8mm下，比较实施例13的UL94评级发生劣化。其中具有PBT载量为15wt％的PPC、PC-Si和PBT的混合物，在0.8mm下达到了V0的UL94评级。因此，在30wt％GF载量下，PPC/PBT混合物或PPC/PBT/PC-Si混合物中的PBT量都不应该大于20wt％，以获得所需的0.8mm下阻燃性能。
本公开还包括以下各方面。
方面1：一种阻燃性组合物，其包含：40wt％-94wt％包含芳族碳酸酯单元和双酚邻苯二甲酸酯单元的聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)，和可选地，10wt％-60wt％，优选10wt％-50wt％的聚(碳酸酯-硅氧烷)；1wt％-15wt％以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在的有机磷阻燃剂；5wt％-45wt％的玻璃纤维；可选地，0.01wt％-10wt％的阻燃性磺酸盐；可选地，0.1wt％-0.6wt％的抗滴落剂；以及可选地，0.01wt％-10wt％，优选0.01wt％-5wt％的添加剂组合物，其中所述聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)、所述有机磷阻燃剂、所述玻璃纤维和所述可选组分的总量为100wt％；其中所述阻燃性组合物的模制样品在1.2mm厚度下具有V0的UL 94评级，优选在0.8mm厚度下具有V0的UL 94评级。
方面2：方面1的所述阻燃性组合物，其中所述聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)具有下式
Figure BDA0003409212050000261
其中
碳酸酯单元x与酯单元y的重量比为10:90-45:55，并且
酯单元具有98:2-88:12的间苯二甲酸酯/对苯二甲酸酯摩尔比。
方面3：方面1的所述组合物，其中所述有机磷阻燃剂是单体型、低聚物型或聚合物型的，并且是芳族磷酸酯、芳族次膦酸酯、芳族亚磷酸酯、芳族膦酸酯、芳族氧化膦或其组合。
方面4：方面1的所述组合物，其中所述有机磷阻燃剂具有下式
Figure BDA0003409212050000262
其中
R16、R17、R18和R19各自独立地为C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，每个都可选地被C1-12烷基取代，并且
X是单核或多核芳族C6-30部分或直链或支链C2-30脂族基团，该每个基团可选地是OH-取代的，并且可选地包含至多8个醚键，条件是R16、R17、R18、R19和X中至少之一是芳族的，
n各自独立地为0或1，并且
q为0.5-30，并且
优选其中
R16、R17、R18和R19每一个都是苯基，
X具有下式
Figure BDA0003409212050000271
或其组合，
每个n为1，并且
q为1-5。
方面5：方面1的所述组合物，其中所述有机磷阻燃剂具有下式
Figure BDA0003409212050000272
其中m为1或2，而q为1-5。
方面6：方面1的所述阻燃性组合物，其中存在抗滴落剂并且是聚四氟乙烯、聚四氟乙烯包封苯乙烯-丙烯腈共聚物或其组合。
方面7：方面1的所述阻燃性组合物，其中存在阻燃性磺酸盐并且是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或其组合。
方面8：方面1的所述阻燃性组合物，其中所述有机磷阻燃剂通过以20℃/分钟的加热速率的热重分析进行测定，具有低于420℃的最大质量损失。
方面9：方面1的所述阻燃性组合物，其中所述聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2wt％-6wt％硅氧烷，优选2wt％-4wt％二甲基硅氧烷的量存在。
方面10：方面1的所述阻燃性组合物，其包含40wt％-79wt％的聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)、10wt％-35wt％的聚(碳酸酯-硅氧烷)、1wt％-15wt％以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在的有机磷阻燃剂；和10wt％-30wt％的玻璃纤维。
方面11：一种阻燃性组合物，其包含：30wt％-89wt％包含芳族碳酸酯单元和双酚邻苯二甲酸酯单元的聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)，和5wt％-25wt％的聚(酯)，可选地，5wt％-25wt％，优选5wt％-20wt％的聚(碳酸酯-硅氧烷)；1wt％-15wt％以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在的有机磷阻燃剂；5wt％-45wt％的玻璃纤维；可选地，0.01wt％-10wt％的阻燃性磺酸盐；可选地，0.1wt％-0.6wt％的抗滴落剂；和可选地，0.01wt％-10wt％，优选0.01wt％-5wt％的添加剂组合物，其中所述聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)、所述聚(酯)、所述有机磷阻燃剂、所述玻璃纤维和所述可选组分的总量为100wt％；其中所述阻燃性组合物的模制样品在1.2mm厚度下具有V0的UL 94评级，优选在0.8mm厚度下具有V0的UL 94评级。
方面12：方面11的所述阻燃性组合物，其中所述聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)具有下式
Figure BDA0003409212050000281
其中碳酸酯单元x与酯单元y的重量比为10:90-45:55，并且该酯单元具有98:2-88:12的间苯二甲酸酯/对苯二甲酸酯摩尔比。
方面13：方面11的所述组合物，其中所述有机磷阻燃剂是单体型、低聚物型或聚合物型的，并且是芳族磷酸盐、芳族次膦酸盐、芳族亚磷酸酯、芳族膦酸盐、芳族氧化膦或其组合。
方面14：方面11的所述组合物，其中所述有机磷阻燃剂具有下式
Figure BDA0003409212050000291
其中
R16、R17、R18和R19各自独立地为C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，各自都可选地被C1-12烷基取代，并且
X是单核或多核芳族C6-30部分或直链或支链C2-30脂族基团，该每个基团可选地是OH-取代的，并且可选地包含至多8个醚键，条件是R16、R17、R18、R19和X中至少之一是芳族的，
n各自独立地为0或1，并且
q为0.5-30，并且
优选其中
R16、R17、R18和R19每一个都是苯基，
X具有下式
Figure BDA0003409212050000292
或其组合，
每个n为1，并且
q为1-5。
方面15：任何方面11的所述组合物，其中所述有机磷阻燃剂具有下式
Figure BDA0003409212050000293
其中m为1或2，而q为1-5。
方面16：方面11的所述阻燃性组合物，其中存在抗滴落剂并且是聚四氟乙烯、聚四氟乙烯包封苯乙烯-丙烯腈共聚物或其组合。
方面17：方面11的所述阻燃性组合物，其中存在阻燃性磺酸盐并且是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或其组合。
方面18：方面11的所述阻燃性组合物，其中所述有机磷阻燃剂通过以20℃/分钟的加热速率的热重分析进行测定，具有低于420℃的最大质量损失。
方面19：方面11的所述阻燃性组合物，其中所述聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2wt％-6wt％硅氧烷，优选2wt％-4wt％二甲基硅氧烷的量存在。
方面20：方面11的所述阻燃性组合物，其中所述聚(酯)是聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，优选聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸丁二醇酯)、聚(环己烷二甲醇对苯二甲酸酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)或其组合，最优选聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
方面21：方面11的所述阻燃性组合物，其包含30wt％-84wt％的聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)，10wt％-小于20wt％的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；1wt％-15wt％以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在的有机磷阻燃剂；和5wt％-45wt％的玻璃纤维。
方面22：方面11的所述阻燃性组合物，其包含30wt％-84wt％的聚(碳酸酯-双酚邻苯二甲酸酯)，10wt％-小于35wt％的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；1wt％-15wt％以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在的有机磷阻燃剂；和5wt％-20wt％的玻璃纤维。
方面23：一种包含方面1或11的所述阻燃性组合物的制品。
方面24：方面23的制品，其中所述制品是电气组件，优选断路器。
方面25：一种用于形成根据方面24的制品的方法，包括模塑成型、浇铸成型或挤出成型所述制品。
所述组合物、方法和制品能够可替代地包含本文公开的任何合适的材料、步骤或组分，由其或基本上由其组成。该组合物、方法和制品能够另外或可替代地配制为不含或基本上不含对于实现该组合物、方法和制品的功能或目的所非必需的任何材料(或物质)、步骤或组分。
本文公开的所有范围都包括端点，并且该端点可以独立地彼此组合(例如，“最高达25wt％，或更具体而言，5wt％-20wt％”的范围，包括所述端点和“5wt％-25wt％”范围的所有中间值等)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”、“第二”等并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个要素与另一个要素区分开。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则术语“一种”和“一个”和“该”不表示数量限制，应该解释为涵盖单数和复数。“或”是指“和/或”，除非另有明确说明。在整个说明书中对“一些实施方式”、“一个实施方式”等的引用是指结合该实施方式描述的具体要素被包括于本文描述的至少一个实施方式中，并且可以存在或可以不存在于其他实施方式中。此外，应当理解的是，在各个实施方式中，所描述的要素可以以任何合适的方式进行组合。“其组合”是开放性的，并且包括包含所列组分或特性中的至少之一可选地连同未列出的类似或等效组分或特性的任何组合。
除非本文有相反规定，所有测试标准均为截至本申请的申请日有效的最新标准，或者，如果要求优先权，则为该测试标准出现的最早优先权申请的申请日。
除非另外定义，否则本文使用的技术和科学术语具有与本申请所属领域的技术人员通常理解的相同含义。所有引用的专利、专利申请和其他参考文献均通过引用以其整体结合于本文中。然而，如果本申请中的术语与所引入的参考文献中的术语矛盾或冲突，则本申请的术语优先于来自所引入参考文献的冲突术语。
化合物使用标准命名法描述。例如，未被任何指定基团取代的任何位置应该理解为其化合价被指定的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于表示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基的碳进行连接。
术语“烷基”是指支链或直链的不饱和脂族烃基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基和正己基和仲己基。“烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的直链或支链单价烃基(例如，乙烯基(-HC＝CH2))。“烷氧基”是指通过氧连接的烷基(即，烷基-O-)，例如，甲氧基、乙氧基和仲丁氧基。“亚烷基”是指直链或支链的饱和二价脂族烃基(例如，亚甲基(-CH2-)或亚丙基(-(CH2)3-))。“亚环烷基”是指二价环状亚烷基，-CnH2n-x，其中x是通过环化取代的氢的数目。“环烯基”是指在环中具有一个或多个环和一个或多个碳-碳双键的单价基团，其中所有环组员都是碳(例如，环戊基和环己基)。“芳基”是指含有特定数量碳原子的芳烃基团，如苯基、环庚三烯酮、茚满基或萘基。“亚芳基”是指二价芳基。“烷基亚芳基”是指被烷基取代的亚芳基。“芳基亚烷基”是指被芳基取代的亚烷基(例如，苄基)。前缀“卤代”是指包含一个或多个氟、氯、溴或碘取代基的基团或化合物。能够存在不同卤代基(例如，溴代和氟代)的组合，或仅存在氯基。前缀“杂”是指化合物或基团包括至少一个为杂原子(例如，1、2或3个杂原子)的环组员，其中杂原子各自独立地为N、O、S、Si或P。“取代的”是指化合物或基团被至少一个(例如，1、2、3或4个)取代基取代，这些取代基可以各自独立地是代替氢的C1-9烷氧基、C1-9卤代烷氧基、硝基(-NO2)、氰基(-CN)、C1-6烷基磺酰基(-S(＝O)2-烷基)、C6-12芳基磺酰基(-S(＝O)2-芳基)、巯基(-SH)、硫氰基(-SCN)、甲苯磺酰基(CH3C6H4SO2-)、C3-12环烷基、C2-12烯基、C5-12环烯基、C6-12芳基、C7-13芳基亚烷基，C4-12杂环烷基和C3-12杂芳基，前提是不超过所取代原子的正常化合价。基团中指示的碳原子数不包括任何取代基。例如，-CH2CH2CN是被腈取代的C2烷基。
虽然已经描述了具体实施方式，但申请人或本领域的其他技术人员可以想到目前无法预见或可能目前无法预见的替代、修改、变化、改进和实质等同物。因此，所提交的和可以修改的所附权利要求书旨在涵盖所有这样的替代、修改、变化、改进和实质等同物。

Claims (31)

1.一种阻燃性组合物，包含：
40wt％-94wt％的聚(碳酸酯-双酚苯二甲酸酯)，包含芳族碳酸酯单元和双酚苯二甲酸酯单元，和
可选地，10wt％-60wt％的聚(碳酸酯-硅氧烷)；
1wt％-15wt％的有机磷阻燃剂，以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在；
5wt％-45wt％的玻璃纤维；
可选地，0.01wt％-10wt％的阻燃性磺酸盐；
可选地，0.1wt％-0.6wt％的抗滴落剂；和
可选地，0.01wt％-10wt％的添加剂组合物
其中所述聚(碳酸酯-双酚苯二甲酸酯)、有机磷阻燃剂、玻璃纤维和可选组分的总量为100wt％；
其中所述阻燃性组合物的模制样品在1.2mm厚度下具有V0的UL 94评级。
2.根据权利要求1所述的阻燃性组合物，其中所述阻燃性组合物的模制样品在0.8mm厚度下具有V0的UL 94评级。
3.根据权利要求1所述的阻燃性组合物，其中所述聚(碳酸酯-双酚苯二甲酸酯)具有下式
Figure FDA0004198536860000011
其中
碳酸酯单元x与酯单元y的重量比为10:90-45:55，并且
所述酯单元具有98:2-88:12的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述有机磷阻燃剂是单体型、低聚物型或聚合物型，并且是芳族磷酸盐、芳族次膦酸盐、芳族亚磷酸盐、芳族膦酸盐、芳族氧化膦或其组合。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述有机磷阻燃剂具有下式
Figure FDA0004198536860000021
其中
R16、R17、R18和R19各自独立地为C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，各自可选地被C1-12烷基取代，并且X是单核或多核芳族C6-30部分或直链或支链C2-30脂族基团，它们的每一个可选地是OH-取代的并且可选地包含至多8个醚键，条件是R16、R17、R18、R19和X中至少一种是芳族的，
n各自独立地为0或1，并且
q为0.5-30。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述有机磷阻燃剂具有下式
Figure FDA0004198536860000022
其中m为1或2，且q为1-5。
7.根据权利要求1所述的阻燃性组合物，其中存在所述抗滴落剂并且所述抗滴落剂是聚四氟乙烯、聚四氟乙烯包封的苯乙烯-丙烯腈共聚物或其组合。
8.根据权利要求1所述的阻燃性组合物，其中存在所述阻燃性磺酸盐并且所述阻燃性磺酸盐是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或其组合。
9.根据权利要求1所述的阻燃性组合物，其中通过在20℃/分钟的加热速率下的热重分析测定的，所述有机磷阻燃剂在低于420℃时具有最大质量损失。
10.根据权利要求1所述的阻燃性组合物，其中所述聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2wt％-6wt％的硅氧烷的量存在。
11.根据权利要求1所述的阻燃性组合物，包含
40wt％-79wt％的聚(碳酸酯-双酚苯二甲酸酯)，
10wt％-35wt％的聚(碳酸酯-硅氧烷)，
1wt％-15wt％的有机磷阻燃剂，以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在；和
10wt％-30wt％的玻璃纤维。
12.一种阻燃性组合物，包含：
30wt％-89wt％的聚(碳酸酯-双酚苯二甲酸酯)，包含芳族碳酸酯单元和双酚苯二甲酸酯单元，和
5wt％-25wt％的聚(酯)，
可选地，5wt％-25wt％的聚(碳酸酯-硅氧烷)；
1wt％-15wt％的有机磷阻燃剂，以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在；
5wt％-25wt％的玻璃纤维；
可选地，0.01wt％-10wt％的阻燃性磺酸盐；
可选地，0.1wt％-0.6wt％的抗滴落剂；和
可选地，0.01wt％-10wt％的添加剂组合物；
其中所述聚(碳酸酯-双酚苯二甲酸酯)、聚(酯)、有机磷阻燃剂、玻璃纤维和可选组分的总量为100wt％；
其中所述阻燃性组合物的模制样品在1.2mm厚度下具有V0的UL 94评级。
13.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，其中所述阻燃性组合物的模制样品在0.8mm厚度下具有V0的UL 94评级。
14.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，其中所述聚(碳酸酯-双酚苯二甲酸酯)具有下式
Figure FDA0004198536860000041
其中
碳酸酯单元x与酯单元y的重量比为10:90-45:55，并且
所述酯单元具有98:2-88:12的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比。
15.根据权利要求12所述的组合物，其中所述有机磷阻燃剂是单体型、低聚物型或聚合物型，并且是芳族磷酸盐、芳族次膦酸盐、芳族亚磷酸盐、芳族膦酸盐、芳族氧化膦或其组合。
16.根据权利要求12所述的组合物，其中所述有机磷阻燃剂具有下式
Figure FDA0004198536860000051
其中
R16、R17、R18和R19各自独立地为C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，各自可选地被C1-12烷基取代，并且X是单核或多核芳族C6-30部分或直链或支链C2-30脂族基团，它们的每一个可选地是OH-取代的并且可选地包含至多8个醚键，条件是R16、R17、R18、R19和X中至少一种是芳族的，
n各自独立地为0或1，并且
q为0.5-30。
17.根据权利要求16所述的组合物，其中
R16、R17、R18和R19中每一个都是苯基，
X具有下式
Figure FDA0004198536860000052
或其组合，
每个n为1，并且
q为1-5。
18.根据权利要求12所述的组合物，其中所述有机磷阻燃剂具有下式
Figure FDA0004198536860000061
其中m为1或2，且q为1-5。
19.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，其中存在所述抗滴落剂并且所述抗滴落剂是聚四氟乙烯、聚四氟乙烯包封的苯乙烯-丙烯腈共聚物或其组合。
20.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，其中存在所述阻燃性磺酸盐并且所述阻燃性磺酸盐是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或其组合。
21.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，其中通过在20℃/分钟的加热速率下的热重分析测定的，所述有机磷阻燃剂在低于420℃时具有最大质量损失。
22.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，其中所述聚(碳酸酯-硅氧烷)以有效提供2wt％-6wt％硅氧烷的量存在。
23.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，其中所述聚(酯)是聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。
24.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，其中所述聚(酯)是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸丁二醇酯)、聚(环己烷二甲醇对苯二甲酸酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)或其组合。
25.根据权利要求17所述的阻燃性组合物，其中所述聚(酯)是聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
26.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，包含
30wt％-84wt％的聚(碳酸酯-双酚苯二甲酸酯)，
10wt％-小于20wt％的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；
1wt％-15wt％的有机磷阻燃剂，以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在；和
5wt％-25wt％的玻璃纤维。
27.根据权利要求12所述的阻燃性组合物，包含
30wt％-84wt％的聚(碳酸酯-双酚苯二甲酸酯)，
10wt％-小于20wt％的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)；
1wt％-15wt％的有机磷阻燃剂，以有效提供0.5wt％-0.8wt％添加磷的量存在；和
5wt％-20wt％的玻璃纤维。
28.一种包含根据权利要求1或27所述的阻燃性组合物的制品。
29.根据权利要求28所述的制品，其中所述制品是电气元件。
30.根据权利要求29所述的制品，其中所述制品是断路器。
31.一种用于形成根据权利要求30所述的制品的方法，包括模塑成型、浇铸成型或挤出成型所述制品。
CN202080043562.8A 2019-06-28 2020-06-19 纤维增强型阻燃性聚(酯-碳酸酯)组合物 Active CN114026173B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19183249.2 2019-06-28
EP19183249 2019-06-28
PCT/IB2020/055820 WO2020261080A1 (en) 2019-06-28 2020-06-19 Fiber-reinforced, flame retardant poly(ester-carbonate) compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114026173A CN114026173A (zh) 2022-02-08
CN114026173B true CN114026173B (zh) 2023-06-09

Family

ID=67137640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080043562.8A Active CN114026173B (zh) 2019-06-28 2020-06-19 纤维增强型阻燃性聚(酯-碳酸酯)组合物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220363896A1 (zh)
EP (1) EP3990545A1 (zh)
CN (1) CN114026173B (zh)
WO (1) WO2020261080A1 (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0524731B1 (en) 1991-07-01 2002-03-13 General Electric Company Polymer blends of polycarbonate-polysiloxane block copolymers with polycarbonates and polyestercarbonate copolymers
KR20140095465A (ko) 2011-10-08 2014-08-01 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 플라스틱 화염 하우징 및 이의 제조 방법
US20130317142A1 (en) 2012-05-24 2013-11-28 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flame retardant thermoplastic compositions, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
US8779040B2 (en) * 2012-10-16 2014-07-15 Sabic Global Technologies B.V. High-heat polycarbonate blends that are halogen-free and flame retardant
EP2730618B1 (en) 2012-11-07 2016-10-12 SABIC Global Technologies B.V. Process for producing polycarbonate compositions
US10017640B2 (en) * 2013-03-08 2018-07-10 Covestro Llc Halogen free flame retarded polycarbonate
CN105849192B (zh) * 2013-11-01 2018-11-06 沙特基础工业全球技术公司 增强的阻燃性聚碳酸酯组合物和包括其的模制品
US9365720B2 (en) * 2014-01-14 2016-06-14 Sabic Global Technologies B.V. Interior train components having low smoke and low heat release, and methods of their manufacture
EP3209728B1 (en) * 2014-10-22 2018-10-31 SABIC Global Technologies B.V. Polycarbonate/polyester composition and article prepared therefrom
WO2017203480A1 (en) * 2016-05-26 2017-11-30 Sabic Global Technologies B.V. High heat, high impact polycarbonate compositions and articles made therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
US20220363896A1 (en) 2022-11-17
WO2020261080A1 (en) 2020-12-30
EP3990545A1 (en) 2022-05-04
CN114026173A (zh) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3464468B1 (en) High heat, high impact polycarbonate compositions and articles made therefrom
US9527984B2 (en) Polyphosphonate and copolyphosphonate additive mixtures
EP2855581A1 (en) Flame retardant polycarbonate compositions, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
CN112574545B (zh) 玻璃填充的阻燃聚碳酸酯组合物及其薄壁制品
KR20160126980A (ko) 폴리에스테르-폴리카보네이트 조성물 및 물품
CN111410831B (zh) 由高热、高冲击性聚碳酸酯组合物制成的制品及制造方法
CN114450348A (zh) 阻燃聚碳酸酯组合物及由其制成的薄壁制品
CN114026173B (zh) 纤维增强型阻燃性聚(酯-碳酸酯)组合物
CN116981736A (zh) 用于轨道内部件的聚碳酸酯共聚物组合物
CN116438261A (zh) 聚碳酸酯组合物、用于制备其的方法、以及由其形成的制品
CN114144472B (zh) 在0.6mm下具有v0的透明超低卤素阻燃聚碳酸酯组合物
US11873375B2 (en) Reinforced polycarbonate compositions with improved heat resistance
EP4263708B1 (en) Fire retardant polycarbonate compositions for transparent thin-wall applications
CN112574546B (zh) 用于薄壁应用的具有纳米结构含氟聚合物的增强阻燃聚碳酸酯组合物
CN115449204A (zh) 热塑性组合物、包含其的制品及形成方法
EP4282919A1 (en) Transparent flame retardant ductile compositions and thin-wall articles thereof
WO2022106912A1 (en) Polycarbonate composition, method for the manufacture thereof, and articles formed therefrom
US20240010833A1 (en) Polycarbonate composition, method for the manufacture thereof, and articles formed therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant