CN115551945A - 阻燃聚碳酸酯组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阻燃聚碳酸酯组合物，其包含以下组分，相对于组合物的总重量计：A)30‑70重量%的至少一种芳族聚碳酸酯，B)20‑60重量%的至少一种聚硅氧烷‑聚碳酸酯嵌段缩合物，C)0.5‑5重量%的至少一种环磷腈，D)1‑5重量%的至少一种硅酮‑丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂，E)0.3‑3重量%的高岭土，F)0.1‑1重量%的至少一种抗滴落剂，和G)0.1‑1重量%的至少一种紫外线吸收剂。本发明还涉及由所述组合物制成的成型制品。根据本发明的聚碳酸酯组合物具有低温冲击性能、阻燃性、水解稳定性、抗UV性能和耐热性的良好组合。

Description

阻燃聚碳酸酯组合物
技术领域
本发明属于聚碳酸酯领域。特别地，本发明涉及一种阻燃聚碳酸酯组合物和由其制成的成型制品。
背景技术
在面对来自环境的恶劣条件，如极端高温或低温、高湿度和火灾风险等的室外应用中，对塑料外壳材料有很高的要求。在大多数情况下，对这些材料需要良好的低温冲击性能、良好的水解稳定性、良好的抗紫外线性能、高阻燃性和高耐热性。
聚碳酸酯（PC）树脂表现出高耐热性和在室温下的良好冲击性能。但在低温，如低于0℃或甚至更低温度下，PC树脂对小缺陷和残余内应力敏感，因此无法抵抗大的外部冲击。为了改进低温冲击强度，通常将抗冲改性剂（大多具有橡胶核和接枝链的核壳结构）与聚碳酸酯原料配混。但是，一些残留酸、乳化剂和金属离子对聚碳酸酯化合物的水解稳定性有害。此外，大量抗冲改性剂也导致阻燃性能降低。阻燃剂，如传统的磷阻燃剂（双酚A双(二苯基磷酸酯)（BDP）、四苯基间苯二酚二磷酸酯（RDP）等）的加入倾向于改进阻燃性，但将牺牲冲击性能、耐热性和水解稳定性。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物（Si-co-PC）已经是替代传统核壳结构抗冲改性剂以提供良好低温冲击性能的良好候选物，同时不会对阻燃性产生负面影响。但是，市场上可得的大多数Si-co-PC树脂具有低硅氧烷含量（< 10%）并且无法单独提供良好的低温冲击强度。
因此，对于用于室外应用的聚碳酸酯化合物，一个巨大的挑战是实现低温冲击性能、阻燃性、水解稳定性、抗紫外线性能和耐热性之间的平衡。
WO2015022676A公开了共混的热塑性组合物，其包含至少一种聚碳酸酯组分、至少一种抗冲改性剂、至少一种矿物填料和至少一种阻燃剂，所得组合物可用于制备需要材料具有高模量、超高延展性、良好流动、薄壁阻燃性和良好耐热性的制品。该文献中的所有实例包含15%的矿物填料。对于具有这种组成的材料，预计具有差的低温冲击性能和低耐热性。
WO2003/042305A1公开了阻燃树脂组合物，其包含(i) 至少一种芳族聚碳酸酯，(ii) 至少一种硅酮（silicone）来源，(iii) 至少一种硼源，和(iv) 任选选自抗滴落剂、并非聚碳酸酯树脂的第二热塑性树脂和橡胶改性接枝共聚物的至少一个成员。其中使用的硼化合物可能对该组合物的热稳定性和水解稳定性具有负面影响。
WO2007/037952A1公开了一种阻燃热塑性组合物，其组合包含聚碳酸酯组分；抗冲改性剂；具有表面处理的填料，所述表面处理包括用乙烯基官能化硅烷偶联剂预处理填料或与填料混合；聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和阻燃剂。该文献中的所有实例包含10%的填料，并使用BDP作为阻燃剂。对于具有这种组成的材料，预计具有差的低温冲击性能和低耐热性。
因此，仍然需要提供具有低温冲击性能、阻燃性、水解稳定性和抗UV性能和耐热性的良好组合的聚碳酸酯组合物。
发明概述
本申请的一个目的是提供具有低温冲击性能、阻燃性、水解稳定性、抗UV性能和耐热性的良好组合的聚碳酸酯组合物。
因此，根据第一个方面，本发明提供一种阻燃聚碳酸酯组合物，其包含以下组分，相对于组合物的总重量计：
A) 30-70重量%的至少一种芳族聚碳酸酯，
B) 20-60重量%的至少一种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，
C) 0.5-5重量%的至少一种环磷腈，
D) 1-5重量%的至少一种硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂，
E) 0.3-3重量%的高岭土，
F) 0.1-1重量%的至少一种抗滴落剂，和
G) 0.1-1重量%的至少一种紫外线吸收剂。
根据第二个方面，本发明提供一种成型制品，其由根据本发明的第一个方面的聚碳酸酯组合物制成。
根据第三个方面，本发明提供一种制备根据本发明的第二个方面的成型制品的方法，其包括注射成型、挤出成型、吹塑成型或热成型根据本发明的第一个方面的聚碳酸酯组合物。
根据本发明的聚碳酸酯组合物和成型制品具有良好的阻燃性、优异的低温耐冲击性、良好的耐热性和良好的水解稳定性。
根据本发明的聚碳酸酯组合物和成型制品适用于需要相对较高的阻燃性（如UL945VB）、良好的水解稳定性和优异的低温冲击强度的室外应用，如网络天线、电动车辆充电枪外壳（closure）、光伏接线箱、电动滑板车电池外壳等。
在阅读下列说明书和实施例时将更清楚显现本发明的其它主题和特征、方面和优点。
发明详述
在下文中并且除非另行指明，数值范围的限值包括在这一范围内，特别是在表述“在…之间”和“...至...”中。
本文所用的术语“包含”被解释为涵盖所有具体提到的要素以及任选的、附加的、未指定的要素。
本文所用的表述“至少一种”是指一种或多种。
除非另行定义，本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的技术人员通常理解的相同含义。当本说明书中的术语的定义与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义冲突时，应采用本文所述的定义。
除非另行规定，说明书和权利要求书中使用的表示成分量等的所有数值应被理解为被术语“约”修饰。
除非另行规定，本申请中的所有百分比是指重量百分比。
对根据本发明的组合物中的各组分描述的技术特征在没有冲突的前提下可以以任何方式组合。
组分A
根据第一个方面，根据本发明的聚碳酸酯组合物包含至少一种芳族聚碳酸酯作为组分A。
根据本发明适合作为组分A的芳族聚碳酸酯是文献中已知的或可通过文献中已知的方法制备（关于芳族聚碳酸酯的制备，参见例如Schnell, "Chemistry and Physics ofPolycarbonates", Interscience Publishers, 1964，以及DE-AS 1 495 626、DE-A 2 232877、DE-A 2 703 376、DE-A 2 714 544、DE-A 3 000 610、DE-A 3 832 396；和 DE-A 3 007934）。
芳族聚碳酸酯例如通过二酚与碳酰卤，优选光气，和/或与芳族二羧酸二卤，优选苯二甲酸二卤通过界面方法反应制备，任选使用链终止剂，例如单酚，并任选使用三官能或大于三官能支化剂，例如三酚或四酚。它们也可通过熔体聚合方法通过二酚与例如碳酸二苯酯的反应制备。
用于制备芳族聚碳酸酯的二酚优选是式(I)的那些：
Figure 63458DEST_PATH_IMAGE001
其中
A是单键、C1-C5-亚烷基、C2-C5-烷叉基（alkylidene）、C5-C6-环烷 基、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-、其上可稠合任选含有杂原子的其它芳环的C6-C12-亚芳基，
或式(II)或(III)的基团：
Figure 213554DEST_PATH_IMAGE002
B在每种情况下是C1-C12-烷基，优选甲基，或卤素，优选氯和/或溴，
x在每种情况下互相独立地为0、1或2，
p是1或0，且
R5和R6可针对各X1独立地选择，并互相独立地为氢或C1-C6-烷基，优选氢、甲基或乙基，
X1是碳且
m是4至7，优选4或5的整数，
条件是R5和R6在至少一个原子X1上同时是烷基。
优选的二酚是对苯二酚、间苯二酚、二羟基二酚、双(羟苯基)-C1-C5-烷烃、双(羟苯基)-C5-C6-环烷烃、双(羟苯基)醚、双(羟苯基)亚砜、双(羟苯基)酮、双(羟苯基)砜和α,α-双(羟苯基)二异丙基苯以及它们的环-溴化和/或环-氯化衍生物。
特别优选的二酚是4,4'-二羟基联苯、双酚A、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4'-二羟基二苯硫醚、4,4'-二羟基二苯砜以及它们的二-和四溴化或氯化衍生物，例如2,2-双(3-氯-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷或2,2-双(3,5-二溴-4-羟苯基)丙烷。2,2-双(4-羟苯基)丙烷（双酚A）特别优选。
二酚可独自或作为任何所需混合物使用。二酚是文献中已知的或可通过文献中已知的方法获得。
用于制备热塑性芳族聚碳酸酯的合适链终止剂的实例是苯酚、对氯苯酚、对叔丁基苯酚或2,4,6-三溴苯酚，以及长链烷基苯酚，如4-[2-(2,4,4-三甲基戊基)]苯酚和根据DE-A 2 842 005的4-(1,3-四甲基丁基)苯酚，或在烷基取代基中具有总共8至20个碳原子的单烷基苯酚或二烷基苯酚，如3,5-二叔丁基苯酚、对异辛基苯酚、对叔辛基苯酚、对十二烷基苯酚、2-(3,5-二甲基庚基)苯酚和4-(3,5-二甲基庚基)苯酚。所用链终止剂的量通常为基于所用特定二酚的摩尔总量计的0.5摩尔%至10摩尔%。
该热塑性芳族聚碳酸酯可以以已知方式支化，优选通过并入基于所用二酚的总量计的0.05至2.0摩尔%的三官能或大于三官能化合物，例如具有3个或更多个酚类基团的化合物。
均聚碳酸酯和共聚碳酸酯都合适。在其中使用共聚碳酸酯作为组分A的情况下，该共聚碳酸酯不同于如下文详细描述的用作组分B的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
用于制备芳族聚碳酸酯的芳族二羧酸二卤优选是间苯二甲酸、对苯二甲酸、二苯基醚4,4'-二甲酸和萘-2,6-二甲酸的二酰二氯。
比率为1:20至20:1的间苯二甲酸的二酰二氯和对苯二甲酸的二酰二氯的混合物特别优选。
在聚碳酸酯的制备中另外同时使用碳酰卤，优选光气作为双官能酸衍生物。
除已提到的单酚外，用于制备芳族聚碳酸酯的合适链终止剂还有它们的氯碳酸酯以及可任选被C1-C22-烷基或卤素原子取代的芳族单羧酸的酰氯，以及脂族C2-C22-单羧酸氯。
链终止剂的量在每种情况下为0.1至10摩尔%，在酚类链终止剂的情况下基于二酚的摩尔数计，且在单羧酸氯链终止剂的情况下基于二羧酸二氯的摩尔数计。
在芳族聚碳酸酯的制备中可另外使用一种或多种芳族羟基羧酸。
芳族聚碳酸酯可以是直链的或以已知方式支化的（在这方面参见DE-A 2 940 024和DE-A 3 007 934），直链聚碳酸酯是优选的。
可用的支化剂的实例是（基于所用二羧酸二氯计）0.01至1.0摩尔%的量的三官能或大于三官能羧酸氯，如均苯三酰三氯、氰尿酰三氯、二苯甲酮-3,3',4,4'-四甲酸四氯、萘-1,4,5,8-四甲酸四氯或均苯四酰四氯，或基于所用二酚计的0.05至2.0摩尔%的量的三官能或大于三官能酚，如间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟苯基)-2-庚烯、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟苯基)苯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、三(4-羟苯基)苯基甲烷、2,2-双[4,4-双(4-羟苯基)环己基]丙烷、2,4-双(4-羟苯基异丙基)苯酚、四(4-羟苯基)甲烷、2,6-双(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟苯基)丙烷、四(4-[4-羟苯基异丙基]苯氧基)甲烷或1,4-双[4,4'-(二羟基三苯基)甲基]苯。酚类支化剂可与二酚一起使用；酰氯支化剂可与酰二氯一起引入。
热塑性芳族聚碳酸酯中的碳酸酯结构单元的比例可自由地变化。碳酸酯基团的比例优选为基于酯基团和碳酸酯基团的总和计的至多100摩尔%，尤其是至多80摩尔%，且特别优选至多50摩尔%。芳族聚碳酸酯的酯部分和碳酸酯部分都可以以嵌段形式或无规分布形式存在于缩聚产物中。
所用聚碳酸酯优选是直链的，且更优选基于双酚A。
优选地，该芳族聚碳酸酯具有15,000至80,000 g/mol，优选20,000至32,000 g/mol，更优选23,000至28,000 g/mol，且甚至更优选24,000至26,000 g/mol的重均分子量（Mw，通过GPC（使用基于双酚A的聚碳酸酯作为标准物在二氯甲烷中的凝胶渗透色谱法）测得）。
作为适用于本发明的芳族聚碳酸酯的一个实例，可以提到由Covestro Co., Ltd.以Makrolon® 2600、Makrolon® 2400为名出售的那种。
芳族聚碳酸酯可独自或以任何所需混合物使用。
有利地，相对于聚碳酸酯组合物的总重量计，芳族聚碳酸酯以35重量%至70重量%，优选35重量%至66重量%的量存在于聚碳酸酯组合物中。
组分B
根据第一个方面，根据本发明的聚碳酸酯组合物包含至少一种聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物（在本申请的上下文中也被称为“SicoPC”）作为组分B。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含聚二有机硅氧烷（在本申请的上下文中也被称为“硅氧烷”）嵌段和聚碳酸酯嵌段。
特别地，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含结构单元(IV)
Figure 196554DEST_PATH_IMAGE003
(IV)
其中R1是二价取代或未取代的芳基、二价直链或环状脂族基团，
或结构单元(IV)是单元的混合物，其中R1是二价取代或未取代的芳基或R1是二价直链或环状脂族基团，并且以重量%计基于下文提到的所用式(I’)的二酚的总量计，芳族R1基团的比例为60-100重量%且脂族基团的比例为0-40重量%，
和结构单元(V)
Figure 326184DEST_PATH_IMAGE004
(V)
其中R2在每次出现时独立地为C1-C13一价有机基团，例如，C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基、C2-C13烯氧基、C3-C6环烷基，任选完全或部分被氟、氯、溴或碘卤化，或其组合。
R2优选在每次出现时独立地为C1-C12烷基，特别优选C1-C4烷基，尤其是甲基，或苯基。
非常特别优选的结构单元(V)是二甲基硅氧烷单元或二苯基硅氧烷单元、甲基/苯基硅氧烷单元，或二甲基硅氧烷和二苯基硅氧烷单元的混合物。
组分B优选含有基于组分B的重量计的2重量%至20重量%，优选3重量%至10重量%的式(V)的结构单元，下文也被称为硅氧烷嵌段。
在结构单元(IV)中，R1优选衍生自式(I’)的二羟基芳基化合物：
Figure 609397DEST_PATH_IMAGE005
(I’)
A是单键、C1-C5-亚烷基、C2-C5-烷叉基、C5-C6-环烷叉基、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-、其上可稠合任选含有杂原子的其它芳环的C6-C12-亚芳基，
或式(II’)或(III’)的基团：
Figure 635122DEST_PATH_IMAGE006
(II’)
Figure 370997DEST_PATH_IMAGE007
(III’)
B在每种情况下是C1-C12-烷基，优选甲基，或卤素，优选氯和/或溴，
x在每种情况下互相独立地为0、1或2，
p是1或0，且
R5和R6可针对各X1独立地选择，并互相独立地为氢或C1-C6-烷基，优选氢、甲基或乙基，
X1是碳且
m是4至7，优选4或5的整数，
条件是R5和R6同时是至少一个原子X1上的烷基。
适用于生产根据本发明的SiCoPC的式(I’)的二酚的实例包括对苯二酚、间苯二酚、双(羟苯基)烷烃、双(羟苯基)硫、双(羟苯基)醚、双(羟苯基)酮、双(羟苯基)砜、双(羟苯基)亚砜、[α],[α]'-双(羟苯基)二异丙基苯以及它们的烷基化、环-烷基化和环-卤化的化合物。
更优选的式(I’)的二酚是4,4'-二羟基联苯、2,2-双(4-羟苯基)-1-苯基丙烷、1,1-双(4-羟苯基)苯基乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,3-双[2-(4-羟苯基)-2-丙基]苯（双酚M）、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜、2,4-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,3-双[2-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-丙基]苯、1,1-双(4-羟苯基)环己烷和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷。
特别优选的式(I’)的二酚是2,2-双(4-羟苯基)丙烷（BPA）、对苯二酚、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷。
这些和其它合适的二酚可商购得并描述在例如“H. Schnell, Chemistry andPhysics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964, 第28页及其后；第102页及其后”和“D. G. Legrand, J. T. Bendler, Handbook of PolycarbonateScience and Technology, Marcel Dekker New York 2000, 第72页及其后”中。
优选地，硅氧烷嵌段具有下列结构(VI)
Figure 38739DEST_PATH_IMAGE008
(VI)
其中R2如上文对结构单元(V)所定义，
n代表10至400，优选10至100，特别优选15至50的平均数，在每种情况下通过1H-NMR波谱法测定，
k代表0或1，
R3在每次出现时独立地包含以下结构元素(VII)或(VIII)：
Figure 973197DEST_PATH_IMAGE009
(VII)
其中R4在每次出现时独立地为氢、卤素和/或C1-C10，优选C1-C4、直链或支化、未取代或单至四取代的烷基或烷氧基，其中烷基和烷氧基优选是未取代的，且R4尤其优选是氢，
e是0或2至12，优选2至6的自然数，其中在其中e为0的情况下，k为1，
Figure 435402DEST_PATH_IMAGE010
(VIII)
其中R6和R7互相独立地代表H、C1-C18-烷基、C1-C18-烷氧基、卤素如Cl或Br，或在每种情况下任选取代的芳基或芳烷基，优选互相独立地代表H或C1-C12-烷基，特别优选H或C1-C8-烷基，且非常特别优选互相独立地代表H或甲基，
且
X代表-CO-、-O-、-S-、C1-C6-亚烷基、C2-至C5-烷叉基、C6-C10-环烷叉基（cycloalkylidene）或可任选与含有杂原子的其它芳环稠合的C6-C12-亚芳基。
优选的是，X代表C1-C5-亚烷基、C2-C5-烷叉基、C6-C9-环己叉基、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-，特别优选异丙叉基（isopropylidene）、3,3,5-三甲基环己叉基或氧，尤其是异丙叉基。
例如和优选地，硅氧烷嵌段衍生自结构(IX)或结构(X)：
Figure 160038DEST_PATH_IMAGE011
(IX)
Figure 365891DEST_PATH_IMAGE012
(X)
其中式(IX)和(X)中的a代表10至400，优选10至100，且特别优选15至50的平均数，在每种情况下通过1H-NMR波谱法测定。
此处显示的所有硅氧烷嵌段和整个组分B的1H-NMR波谱法可在氘代氯化溶剂中，优选在氘代氯仿或氘代二氯甲烷中进行。在每种情况下将合适的信号积分并进行比较。
在结构IX和X中，例如，a通过使用在0至0.5 ppm化学位移之间的SiCH3质子的积分和在约2.6 ppm化学位移下的相邻CH2的积分测定。
在进一步实施方案中，上述硅氧烷嵌段可一次或多次经由对苯二甲酸或间苯二甲酸连接以提供以下示例性结构元素：
Figure 92539DEST_PATH_IMAGE013
(XI)
其中p代表0或1,
R2、R3、n和k如上文对结构元素(VI)所定义。
用于与聚碳酸酯反应或用于与式(I’)的二酚、与光气或碳酸二芳基酯反应的相应硅氧烷嵌段各自具有末端酚类OH基团，即
Figure 991225DEST_PATH_IMAGE014
(XIa)
其中R2、R3、n、k和p如对结构元素(XI)所定义。
尤其优选的是，硅氧烷嵌段是式(XII)的羟芳基封端的(聚)硅氧烷
Figure 701692DEST_PATH_IMAGE015
(XII)
在通式(XII)中，R5代表氢或C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基，优选氢或甲基、甲氧基，特别优选氢。
R6和R7互相独立地代表芳基，优选苯基，C1-C4烷基，优选甲基，尤其是甲基。
Y代表单键、-CO-、-O-、C1-至C5-亚烷基、C2-C5-烷叉基或可被C1-C4-烷基单取代或多取代的C5-C6-环烷叉基，优选单键、-O-、异丙叉基或可被C1-C4-烷基单取代或多取代的C5-C6-环烷叉基，尤其是异丙叉基。
V代表氧、C1-C6亚烷基或C2-C5-烷叉基，优选单键、氧、C3亚烷基，尤其是氧或异丙叉基。
W代表单键、S、C1-C6-亚烷基或C2-C5-烷叉基，优选单键、C3亚烷基或异丙叉基，其中当q代表1时W不是单键。
p和q各自互相独立地代表0或1。
o代表10至400，优选10至100，特别优选15至50的重复单元平均数，在每种情况下通过1H-NMR波谱法测定。
o例如使用中心Si-CH3质子的积分（在约0.1 ppm化学位移下）相对于该嵌段的两个末端硅氧烷单元，即O-Si(CH3)2的积分（在约0.2 ppm化学位移下）测定。
m代表1至10，优选1至6，特别优选1.5至5的重复单元平均数，在每种情况下通过1H-NMR波谱法测定。
非常特别优选的是式(XIII)和(XIV)的硅氧烷
Figure 242394DEST_PATH_IMAGE016
(XIII)
Figure 354707DEST_PATH_IMAGE017
(XIV)
其中
R1互相独立地代表氢、Cl、Br或C1-C4-烷基，优选氢或甲基，且尤其优选氢，
R2互相独立地代表芳基或C1-C13烷基，优选C1-C4-烷基，
X代表单键、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-、C1-C6-亚烷基、C2-C5-烷叉基、C5-C12-环烷叉基或可任选与含有其它杂原子的芳环稠合的C6-C12-亚芳基，优选代表单键、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-、C1-C5-亚烷基、C2-C5-烷叉基、C5-C12-环烷叉基，特别优选单键、异丙叉基、C5-C12环烷叉基或氧，且非常特别优选异丙叉基，
n代表10至400，优选10至100，尤其优选10至50的平均数，在每种情况下通过1H-NMR波谱法测定，和
m代表1至10，优选1至6，且尤其优选1.5至5的平均数，在每种情况下通过1H-NMR波谱法测定。
结构XI、XIII和XIV中的n的测定根据上文对o描述的方法进行。
m的测定使用在末端苯基处，例如在末端双酚-A衍生单元处的质子的积分，和中心苯基，例如在中心双酚-A衍生单元处的积分。
最优选的是式XIV的硅氧烷，因为它们表现出特别好的热稳定性和颜色稳定性。
硅氧烷组分，即硅氧烷嵌段的重均分子量Mw优选为3000至20 000 g/mol，通过凝胶渗透色谱法和使用BPA（双酚A）聚碳酸酯标准物测定，且尤其优选为3500-15000 g/mol。
式(XII)至(XIV)的硅氧烷的制备描述在例如DE 33 34 782 A1和DE19710081中。
式(XII)、(XIII)或(XIV)的硅氧烷组分以0.5重量%至50重量%，优选1重量%至40重量%，尤其优选2重量%至20重量%，且非常特别优选2.5重量%至10重量%的量使用，在每种情况下基于组分B的重量计。
硅氧烷嵌段的制备原理是已知的并且它们可通过如例如US20130267665中描述的方法制备。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物通常在工业上由单体通过与光气的界面方法制备。使用二酚碳酸酯通过熔体酯交换方法制备这些聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物也是已知的。
通过界面方法制备聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是文献中已知的并描述在例如US-A3 189 662、US-A 3 419 634、DE-A 3 34 782和EP 0 122 535中。
在US 5 227 449中描述了由双酚、碳酸二芳基酯、硅烷醇封端的聚硅氧烷和催化剂通过熔体酯交换方法制备聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
也已经描述了用于制备聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的反应性挤出方法。这例如已公开在US 5414054和US 5821321中。
根据本发明使用的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物优选在熔体酯交换方法中，更优选在反应性挤出方法中制备。反应性挤出方法优选包括在挤出机或高粘度反应器中使下列组分在熔体中混合和反应
a) 至少一种含有式(IV)的结构单元的聚合物，优选芳族聚碳酸酯
b) 至少一种羟芳基封端的(聚)硅氧烷，优选根据式IX、X、XIa、XII、XIII、XIV中的任一种，
c) 任选使用至少一种添加剂，例如催化剂。
挤出机或熔体反应器可以是单螺杆反应器、双螺杆反应器或多螺杆反应器，例如行星辊式挤出机或环形挤出机。可能还涉及大容量捏合反应器。
该方法可在单一装置 - 例如双螺杆挤出机中进行或分两个阶段即在反应器组合中进行。反应器组合优选由预反应器（如双螺杆挤出机）和高粘度反应器组成。
该方法优选在280℃至400℃，优选290℃至380℃，更优选300℃至350℃的温度和0.001毫巴至50毫巴，优选0.005毫巴至40毫巴，尤其优选0.02至30毫巴，且非常特别优选0.03至5毫巴的压力下，优选在催化剂存在下进行。
有利地，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以相对于聚碳酸酯组合物的总重量计的25重量%至60重量%，优选25重量%至56重量%的量存在于根据本发明的聚碳酸酯组合物中。
优选地，组分A和B的总量为相对于聚碳酸酯组合物的总重量计的不小于85重量%。
组分C
根据第一个方面，根据本发明的聚碳酸酯组合物包含至少一种环磷腈作为组分C。
优选根据本发明使用的环磷腈是式(XV)的环磷腈：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
(XV)
其中
k是1至10的整数，优选1至8且特别优选1至5的数，
三聚物含量(k = 1)为基于组分C)计的60至100摩尔%，
并且其中
R在每种情况下相同或不同并代表
- 胺基团，
- 在每种情况下任选卤化，优选用氟卤化，且更优选单卤化的C1-C8-烷基，优选甲基、乙基、丙基或丁基，
- C1-C8-烷氧基，优选甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，
- 在每种情况下任选被烷基，优选C1-C4-烷基和/或卤素，优选氯和/或溴取代的C5-C6-环烷基，
- 在每种情况下任选被烷基，优选C1-C4-烷基和/或卤素，优选氯或溴和/或羟基取代的C6-C20-芳氧基，优选苯氧基或萘氧基，
- 在每种情况下任选被烷基，优选C1-C4-烷基和/或卤素，优选氯和/或溴取代的C7-C12-芳烷基，优选苯基-C1-C4-烷基，
- 卤素基团，优选氯或氟，或
- OH基团。
以下这些是优选的：丙氧基磷腈、苯氧基磷腈、甲基苯氧基磷腈、氨基磷腈和氟烷基磷腈，以及下列结构的磷腈：
Figure 627556DEST_PATH_IMAGE019
在上示化合物中，k = 1、2或3。
在其中式(XV)的磷腈在磷上被卤素取代（例如来自未完全反应的起始材料）的情况下，这种在磷上被卤素取代的磷腈的比例优选小于1000 ppm，更优选小于500 ppm。
磷腈可以独自或作为混合物使用，即基团R可以相同或式(XV)中的两个或更多个基团可以不同。优选地，磷腈的基团R相同。
在更优选的实施方案中，仅使用具有相同R的磷腈。
优选地，所有R = 苯氧基。
最优选的化合物是具有65摩尔%-100摩尔%的其中k = 1的低聚物含量(C1)的式(XVI)的苯氧基磷腈（所有R = 苯氧基）。
Figure 323855DEST_PATH_IMAGE020
在一个实施方案中，使用式(XVI)的苯氧基磷腈作为组分C，其中基于组分C计，三聚物含量(k = 1)为85至100摩尔%，更优选98.5至100摩尔%，甚至更优选99至100摩尔%。
磷腈及其制备描述在例如EP-A 728 811、DE-A 1 961 668和WO 97/40092中。
也可以在配混后通过31P-NMR（化学位移；δ三聚物: 6.5至10.0 ppm；δ四聚物: -10至-13.5 ppm；δ更高级低聚物: -16.5至-25.0 ppm）检测和量化各个共混物样品中的磷腈的低聚物组成。
有利地，相对于聚碳酸酯组合物的总重量计，环磷腈以1重量%至5重量%，优选1.5重量%至4.5重量%的量存在于聚碳酸酯组合物中。
组分D
根据第一个方面，根据本发明的聚碳酸酯组合物包含至少一种硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂作为组分D。
该硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂具有核壳冲击结构。
优选地，该硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂包含D.2上的D.1：
D.1) 5重量%至90重量%，优选8重量%至80重量%，特别是10重量%至70重量%的至少一种乙烯基单体，
D.2) 95重量%至10重量%，优选92重量%至20重量%，特别是90重量%至30重量%的一种或多种硅酮-丙烯酸酯橡胶作为接枝基底，
重量%基于抗冲改性剂的重量计算。
乙烯基单体用于形成聚合物链并将它们化学键合到接枝基底D.2上。
优选地，乙烯基单体D.1选自乙烯基芳烃和/或核上被取代的乙烯基芳烃（如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯）、乙烯基氰（不饱和腈，如丙烯腈和甲基丙烯腈）、(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯和不饱和羧酸的衍生物（如酸酐和酰亚胺），例如马来酸酐和N-苯基-马来酰亚胺。
更优选地，所述至少一种乙烯基单体D.1包含(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯或其与苯乙烯、α-甲基苯乙烯或对甲基苯乙烯的组合。
优选地，接枝基底D.2可具有< 10℃，优选< 0℃，特别优选< -20℃的玻璃化转变温度。借助根据标准DIN EN 61006的动态差示量热法（DSC）在10 K/min的加热速率下测定玻璃化转变温度，其中Tg被定义为中点温度（切线法）。
在一些实施方案中，单体D.1是下列的混合物
D.1.1) 基于D.1计的50至99，优选60至80，尤其是70至80重量份的乙烯基芳烃和/或环取代的乙烯基芳烃（如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯）和/或甲基丙烯酸(C1-C8)-烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯，和
D.1.2) 基于D.1计的1至50，优选20至40，尤其是20至30重量份的(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯和/或不饱和羧酸的衍生物（如酸酐和酰亚胺），例如马来酸酐和N-苯基马来酰亚胺。
优选单体D.1.1选自单体苯乙烯、α-甲基苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；优选单体D.1.2选自单体马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。特别优选的单体D.1.1和D.1.2都为甲基丙烯酸甲酯。
接枝共聚物D通过自由基聚合，例如通过乳液、悬浮液、溶液或本体聚合，优选通过乳液或本体聚合，特别通过乳液聚合制成。
由于众所周知接枝单体在接枝反应中不一定完全接枝到接枝基底上，根据本发明的接枝共聚物D被理解为也包括通过接枝单体在接枝基底存在下的(共)聚合获得的和在后处理（workup）过程中共同获得的产物。这些产物可相应地还包含接枝单体的游离(共)聚合物，即没有化学键合到橡胶上的(共)聚合物。
使用硅酮-丙烯酸酯复合橡胶或不同硅酮-丙烯酸酯复合橡胶的混合物作为接枝基底D.2。这些硅酮-丙烯酸酯复合橡胶优选是具有接枝活性位点的复合橡胶，其含有：
D.2.1) 5重量%-95重量%，优选20重量%至80重量%，特别优选25重量%至50重量%的硅酮橡胶比例，和
D.2.2) 95重量%至5重量%，优选80重量%至20重量%，特别优选75重量%至50重量%的聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶比例，
其中这两种橡胶组分在复合橡胶中互相渗入，且因此基本不可分离。
硅酮橡胶和聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶的特别优选的比例带来良好的机械性质、组成部件的良好表面以及对水解分子量降解和化学品影响的良好耐受性的特别有利的组合。
硅酮-丙烯酸酯复合橡胶是已知的并例如描述在US 5,807,914、EP 430134和US4888388中。
硅酮-丙烯酸酯复合橡胶的合适的硅酮橡胶组分D.2.1是具有接枝活性位点的硅酮橡胶，其制备方法描述在例如US 2891920、US 3294725、DE-A 3 631 540、EP 249964、EP430134和US 4888388中。
根据D.2.1的硅酮橡胶优选通过乳液聚合制成，其中使用硅氧烷单体单元、交联或支化剂和任选接枝剂。
优选用于制备硅酮橡胶的硅氧烷单体的实例包括例如具有至少3个环成员（ringmember），优选3至6个环成员的二甲基硅氧烷或环状有机硅氧烷，和优选六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、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、八苯基环四硅氧烷。
有机硅氧烷单体可独自或以包含两种或更多种单体的混合物的形式使用。
交联剂优选是具有3或4，更优选4的官能度的硅烷基交联剂。优选实例包括：三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四-正丙氧基硅烷和四丁氧基硅烷。交联剂可以独自或以两种或更多种的混合物使用。特别优选的是四乙氧基硅烷。
接枝剂的实例包括β-甲基丙烯酰氧基乙基二甲氧基甲基硅烷、γ-乙基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基甲基硅烷、δ-甲基丙烯酰氧基丁基二乙氧基甲基硅烷或其混合物。
优选的是使用基于硅酮橡胶的总重量计的0-20重量%的接枝剂。
硅酮橡胶可通过如例如US 2891920和US 3294725中所述的乳液聚合制备。
硅酮-丙烯酸酯复合橡胶的合适的聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶组分D.2.2可由甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯、交联剂和接枝剂制成。
优选的甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯的实例包括C1-至C8-烷基酯，例如甲基、乙基、正丁基、叔丁基、正丙基、正己基、正辛基、正十二烷基和2-乙基己基酯；卤烷基酯，优选卤-C1-C8-烷基酯，如丙烯酸氯乙酯，和这些单体的混合物。特别优选的是丙烯酸正丁酯。
可用于硅酮-丙烯酸酯橡胶的聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶组分的交联剂包括具有多于一个可聚合双键的单体。交联单体的优选实例是具有3至8个碳原子的不饱和单羧酸和具有3至12个碳原子的不饱和一元醇或具有2至4个OH基团和2至20个碳原子的饱和多元醇的酯，如二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯和二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯。交联剂可以独自或以至少两种交联剂的混合物使用。
优选的接枝剂的实例包括甲基丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯或其混合物。也可使用甲基丙烯酸烯丙酯作为交联剂。接枝剂可独自或以至少两种接枝剂的混合物使用。
交联剂和接枝剂的量为基于硅酮-丙烯酸酯橡胶的聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶组分的总重量计的0.1重量%至20重量%。
硅酮-丙烯酸酯复合橡胶通过首先以水性胶乳的形式制备D.2.1的硅酮橡胶而制备。然后向该胶乳补充要使用的甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯、交联剂和接枝剂，并进行聚合。
该硅酮-丙烯酸酯复合接枝橡胶通过将单体D.1接枝到橡胶基底D.2上制备。这可以使用例如EP 249964、EP430134和US 4888388中描述的聚合方法进行。
作为硅酮-丙烯酸酯橡胶，可以提到硅酮-丙烯酸C1-C8烷基酯橡胶。在粒子中，可以提到硅酮-丙烯酸丁酯橡胶作为实例。
优选地，硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂选自(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯接枝的硅酮-丙烯酸C1-C8烷基酯橡胶。
更优选地，硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂是甲基丙烯酸甲酯接枝的硅酮-丙烯酸丁酯橡胶。
作为可用于本发明的可商购的硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂的一个实例，可以提到来自Mitsubishi Rayon Co., Ltd.的Metablen S-2001、Metablen S-2030和Metablen® S2130。
在一个优选实施方案中，使用甲基丙烯酸甲酯接枝的硅酮-丙烯酸丁酯橡胶，例如Metablen® S2130作为组分D。
有利地，硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂以相对于聚碳酸酯组合物的总重量计的1重量%至4.5重量%，优选1重量%至3重量%的量存在于聚碳酸酯组合物中。
组分E
根据第一个方面，根据本发明的聚碳酸酯组合物包含高岭土作为组分E。
高岭土是具有高熔合点并且耐火的白色燃烧硅酸铝（white burning aluminumsilicate）。其主要包括高岭石[A12O3.2SiO2.2H2O]。
优选地，根据本发明使用的高岭土是未经处理的高岭土。未经处理的高岭土通常具有分层片状结构，部分原因是存在通过氧原子连接并与二维平面中的其它环共享的四面体环。阳离子层连接片状结构。这些连接片状结构的阳离子层在下文中被称为中间层。阳离子是弱键合的并被中性分子，如水分子包围。片状结构层之间的距离被称为“d间距”。未经处理的高岭土中的硅氧比通常为约1:1至约2.5:1。层状高岭土改进整体聚碳酸酯组合物的阻燃性质。这种层状结构通常也对应于粒度；中值粒度为约1.0至约1.3微米的粒子具有层状结构。
对本发明而言，优选地，所用高岭土具有约0.01微米至约2.0微米的中值粒度。
在一些实施方案中，所用高岭土具有约0.4微米至约1.3微米的中值粒度。据发现，在这一范围的下端值附近的粒度呈现保持聚碳酸酯组合物的延性，而在这一范围的上端值附近的粒度比在该范围的下端值的那些粒度更好地改进聚碳酸酯组合物的阻燃性质。
作为高岭土的商品，可以提到来自KaMin LLC的POLYFILTM HG90，其具有0.4微米的中值粒度。
有利地，高岭土以相对于聚碳酸酯组合物的总重量计的0.5重量%至3重量%，优选0.5重量%至2重量%，优选0.5重量%至1.5重量%的量存在于聚碳酸酯组合物中。
据发现，当高岭土以相对于聚碳酸酯组合物的总重量计的0.5重量%至1.5重量%的量存在于聚碳酸酯组合物中时，冲击强度甚至在-30℃的温度下也高。
根据一些实施方案，根据本发明的聚碳酸酯组合物不包含除高岭土之外的任何其它填料。
组分F
根据第一个方面，根据本发明的聚碳酸酯组合物包含至少一种抗滴落剂作为组分F。
优选地，所用抗滴落剂选自氟化聚烯烃。
氟化聚烯烃是已知的（参见"Vinyl and Related Polymers", Schildknecht著,John Wiley & Sons, Inc., New York, 1962, 第484-494页；"Fluorpolymers", Wall著,Wiley-Interscience, John Wiley & Sons, Inc., New York, 第13卷, 1970, 第623-654页；"Modern Plastics Encyclopedia", 1970-1971, 第47卷, No. 10 A, 1970年10月, McGraw-Hill, Inc., New York, 第134和774页；"Modern Plastics Encyclopedia",1975-1976, 1975年10月, 第52卷, No. 10 A, McGraw-Hill, Inc., New York, 第27、28和472页和US-PS 3 671 487、3 723 373和3 838 092）。
优选地，抗滴落剂选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物和乙烯/四氟乙烯共聚物。
更优选地，所用抗滴落剂是聚四氟乙烯（PTFE）。
聚四氟乙烯可通过已知方法，例如通过四氟乙烯在含有形成自由基的催化剂，例如过氧二硫酸钠、过氧二硫酸钾或过氧二硫酸铵的水性介质中在7 kg/cm2至71 kg/cm2的压力和0℃至200℃的温度，优选20至100℃的温度下的聚合制备，关于进一步细节，参见例如美国专利2 393 967。
优选地，氟化聚烯烃具有高分子量并具有超过-30℃，通常超过100℃的玻璃化转变温度，优选65重量%至76重量%，特别是70重量%至76重量%的氟含量（以氟化聚烯烃为100重量%），0.05 μm至1,000 μm，优选0.08至20 μm的平均粒径d50。
优选地，氟化聚烯烃具有1.2 g/cm3至2.3 g/cm3的密度。
更优选地，根据本发明使用的氟化聚烯烃具有0.05 μm至20 μm，优选0.08 μm至10μm的平均粒径和1.2 g/cm3至1.9 g/cm3的密度。
可以以粉末形式使用的合适的氟化聚烯烃是具有100至1000 μm的平均粒径和2.0g/cm3至2.3 g/cm3的密度的四氟乙烯聚合物（PTFE）。
PTFE可以独自使用或作为与苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯的均聚物或共聚物的母料使用。
作为聚四氟乙烯的商品的一个实例，可提到DuPont以商品名Teflon®出售的那些。
也可使用1:1重量比的聚四氟乙烯和苯乙烯-丙烯腈（SAN）的母料，例如可获自Chemical Innovation Co., Ltd. Thailand的ADS 5000和可获自Han Nanotech Co., Ltd的POLYB FS-200。
有利地，抗滴落剂以相对于聚碳酸酯组合物的总重量计的 0.2重量%至1重量%，优选0.3重量%至1重量%，优选0.5重量%至1重量%的量存在于聚碳酸酯组合物中。
组分G
根据第一个方面，根据本发明的聚碳酸酯组合物包含至少一种紫外线吸收剂作为组分F。
紫外线吸收剂可以是聚碳酸酯材料领域中常用的紫外线吸收剂。
合适的紫外线吸收剂例如描述在EP 1 308 084 A1、DE 102007011069 A1和DE10311063 A1中。
示例性的紫外线吸收剂包括羟基二苯甲酮；羟基苯并三唑；羟基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；草酰替苯胺；苯并噁嗪酮；等等，或其组合。
特别合适的紫外线吸收剂是羟基苯并三唑，如2-(3',5'-双(1,1-二甲基苄基)-2'-羟苯基)苯并三唑（Tinuvin® 234, BASF SE, Ludwigshafen）、2-(2'-羟基-5'-(叔辛基)苯基)苯并三唑（Tinuvin® 329, BASF SE, Ludwigshafen）、2-(2'-羟基-3'-(2-丁基)-5'-(叔丁基)苯基)苯并三唑（Tinuvin® 350, BASF SE, Ludwigshafen）、双(3-(2H-苯并三唑基)-2-羟基-5-叔辛基)甲烷（Tinuvin® 360, BASF SE, Ludwigshafen）、(2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(己氧基)苯酚（Tinuvin® 1577, BASF SE,Ludwigshafen）和2,4-二羟基二苯甲酮（Chimasorb® 22, BASF SE, Ludwigshafen）和2-羟基-4-(辛氧基)二苯甲酮（Chimasorb® 81, BASF SE, Ludwigshafen）、2-丙烯酸、2-氰基-3,3-联苯、2,2-双[[(2-氰基-1-氧代-3,3-二苯基-2-丙烯基)氧基]甲基]-1,3-丙二基酯（9CI）（Uvinul® 3030, BASF SE, Ludwigshafen）、羟基苯并三嗪，如2-[2-羟基-4-(2-乙基己基)氧基]苯基-4,6-二(4-苯基)苯基-1,3,5-三嗪（Tinuvin® 1600, BASF SE,Ludwigshafen）或2,2'-(1,4-亚苯基二甲叉基)双丙二酸四乙酯（Hostavin® B-Cap,Clariant AG）。也可使用这些紫外线吸收剂的混合物。
有利地，紫外线吸收剂以相对于聚碳酸酯组合物的总重量计的0.2重量%至0.8重量%，优选0.25重量%至0.6重量%，更优选0.3重量%至0.5重量%的量存在于聚碳酸酯组合物中。
附加添加剂
除上文提到的组分A-G外，根据本发明的聚碳酸酯组合物还可任选包含余量的一种或多种常规用于聚合物组合物的附加添加剂，如润滑剂和脱模剂（例如季戊四醇四硬脂酸酯）、抗氧化剂、抗静电剂（包括无机抗静电剂，如导电炭黑、碳纤维、碳纳米管和有机抗静电剂，如聚亚烷基醚、烷基磺酸盐或含聚酰胺的聚合物）、染料、颜料等。
作为抗氧化剂，优选的是使用位阻酚和亚磷酸酯或其混合物，例如Irganox®B900（Ciba Speciality Chemicals）。
本领域技术人员可选择附加添加剂的类型和量以便不会显著不利地影响根据本发明的聚碳酸酯组合物的所需性质。
在一些实施方案中，根据本发明的聚碳酸酯组合物由组分A-G、脱模剂和抗氧化剂组成。
在一些实施方案中，根据本发明的聚碳酸酯组合物包含以下组分，相对于组合物的总重量计：
A) 35-66重量%的至少一种芳族聚碳酸酯，其具有23,000至28,000 g/mol的重均分子量，
B) 25-56重量%的至少一种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，
C) 1.5-4.5重量%的至少一种环磷腈，
D) 1-4重量%的(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯接枝的硅酮-丙烯酸C1-C8烷基酯橡胶，
E) 0.5-1.5重量%的高岭土，
F) 0.5-1重量%的至少一种抗滴落剂，和
G) 0.25-0.6重量%的至少一种紫外线吸收剂。
聚碳酸酯组合物的制备
根据本发明的聚碳酸酯组合物可以为例如丸粒形式，并且可通过涉及该组合物中所需材料的密切混合的各种方法制备。
例如，该组合物中所需的材料首先在高速混合机中共混。其它低剪切方法，包括但不限于手动混合，也可实现这种共混。然后将共混物经由料斗进料到双螺杆挤出机的喉部中。或者，至少一种组分可通过在喉部处直接进料到挤出机中和/或在下游经由侧填充机进料而并入组合物中。添加剂也可与所需聚合物树脂配混成母料并进料到挤出机中。挤出机通常在高于导致组合物流动所必需的温度下运行。挤出物立即在水浴中骤冷并造粒。如所述，该丸粒可为1/4英寸长或更小。这样的丸粒可用于后续模制、塑形或成型。
由于熔体共混设备在商业聚合物加工设施中的可得性，熔体共混法是优选的。
在这样的熔体加工方法中使用的设备的示例性实例包括：同向旋转和反向旋转挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机和各种其它类型的挤出设备。
加工中的熔体温度优选最小化以避免聚合物的过度降解。通常合意的是将熔融树脂组合物中的熔体温度保持在200℃至330℃，尽管可以使用更高的温度，只要树脂在加工设备中的停留时间保持较短。
在一些情况下，熔融组合物经由模头中的小出口孔从加工设备，如挤出机中排出。通过使熔融树脂的所得线料穿过水浴而将该线料冷却。冷却的线料可短切成小丸粒以供包装和进一步处理。
成型制品
根据本发明的热塑性树脂组合物可例如用于生产各种类型的成型制品。
根据第二个方面，本发明提供由根据本发明的第一个方面的聚碳酸酯组合物制成的成型制品。
作为成型制品的实例，可以提到例如，膜；型材；各种外壳部件，例如用于家用电器如TV、榨汁机、咖啡机和混合机，或用于办公设备，如监视器、适配器、平板显示器、笔记本电脑、打印机和复印机；片材；管材；电气导管；窗、门和建筑行业（室内和室外应用）用的其它型材；电气和电子部件，如开关、充电器、插头和插座；和用于商业车辆，尤其是用于机动车辆行业的车身部件或内饰。
特别地，该成型制品可以是以下中的任何一种：轨道车辆、船、飞机、公共汽车和其它机动车辆的内饰、含有小型变压器的电气设备的外壳、信息处理和传输设备的外壳、医疗设备的外壳和覆板、安全设备的外壳、用于卫生和浴室配件的模制部件、通风口的覆盖格栅和园艺工具的外壳。
成型制品的制备
根据本发明的聚碳酸酯组合物可通过用于形成成型制品的各种手段，如注射成型、挤出成型、吹塑成型或热成型来加工成成型制品。
因此，根据第三个方面，本发明提供一种制备根据本发明的第二个方面的成型制品的方法，其包括注射成型、挤出成型、吹塑成型或热成型根据本发明的第一个方面的聚碳酸酯组合物。
以下实施例用于更详细地解释说明本发明。
实施例
所用材料
组分A
A1: 基于双酚A的具有约26,000 g/mol的重均分子量Mw的直链聚碳酸酯树脂，可作为Makrolon® 2600获自Covestro, Co., Ltd.
A2: 基于双酚A的具有约24,000 g/mol的重均分子量Mw的直链聚碳酸酯，可作为Makrolon® 2400获自Covestro, Co., Ltd.。
组分B
具有约6.5%的PDMS含量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物（SicoPC），可作为LG Lupoy® PC 8000-05获自LG Chem Ltd.。
组分C
式(VI)的苯氧基磷腈，其中k = 1的低聚物含量为99.9摩尔%且其中k ≥ 2的低聚物含量为0.1摩尔%，可作为HPCTP获自Weihai Jinwei Chem Induxtry Company；
Figure 871511DEST_PATH_IMAGE021
。
组分D
D1: 具有核壳结构的甲基丙烯酸甲酯接枝的硅-丙烯酸丁酯橡胶，可作为Metablen® S2130获自Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
D2: 具有核壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯（MBS），可作为Kane AceM732获自Japan Kaneka Chemical Co. Ltd.。
组分E
E1: 高岭土，可作为POLYFILTM HG90获自KaMin LLC.
E2：硅灰石，可作为NYGLOS 4W获自NYCO Minerals, Inc.。
组分F
1:1重量比的聚四氟乙烯和苯乙烯-丙烯腈（SAN）的母料，可作为ADS 5000获自IRPC Public Company Limited。
组分G
2,2’-亚甲基-双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基))苯酚，可作为UV360获自Rianlon Corporation。
组分H
H1: 季戊四醇四硬脂酸酯（PETS），脱模剂，可获自FACI Asia Pacific Pte Ltd.(Singapore)
H2: 抗氧化剂，80%的Irgafos® 168（亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯）和20%的Irganox® 1076（2,6-二叔丁基-4-(十八烷氧基羰基乙基)苯酚的混合物，可作为Irganox® B900获自BASF (China) Company Limited。
试验方法
如下测试实施例中获得的组合物的物理性质。
在测试温度下调节2小时的尺寸为80×10×3 mm的缺口单门控试样（notchedsingle gated specimen）上根据ISO 180/1A:2000在5.5J的能量下测量缺口冲击强度。
在82℃的水中浸渍7天和在23℃下调节2天之前和之后根据UL94 5VB在尺寸为127×12.7×2.0 mm的试样上测量阻燃性。
根据DIN 53 460 (ISO 306: 2013)在尺寸为80×10×4 mm的棒材上以120℃/hr的加热速率测定Vicat软化温度。
基于在82℃的水中浸渍7天之前和之后根据ISO 180/IA:2000在80 mm x 10 mm x3 mm棒材上测得的悬臂梁缺口冲击强度的变化评估水解稳定性。
对比例1-7(CE1-CE7)和本发明实施例1-8(IE1-IE8)
表1和2中列举的材料在双螺杆挤出机（ZSK-25）（Werner and Pfleider）上在225rpm的旋转速度、20 kg/h的吞吐量和260-290℃的机器温度下配混并造粒。
制成的颗粒物在注射成型机上在260-300℃的熔融温度和80℃的模具温度下加工成相应的试验试样。
测试所得组合物的物理性质，并将结果概括在表1和2中。
表1
组分 CE1 CE2 CE3 CE4 CE5
A1(Makrolon® 2600) 38.5 37 - 55.5 57
A2(Makrolon® 2400) - - 49.5 - -
B(SicoPC) 56 56 46 36 36
C(苯氧基磷腈) 3 4.5 1.5 4.5 2
D1(Metablen® S2130) 1 1 1.5 2.5 -
D2(MBS) - - - - 2.5
E1(高岭土) - - - - 1
F(PTFE) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
G(UV360) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
H1(PETS) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
H2(Irganox® B900) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
Vicat软化温度(℃) 133 129 137 131 137
在23℃下的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 65P 65P 65P 66P 69P
在-20℃下的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 51P 53P 55P 54P 53P
在-30℃下的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 49P 45P 53P 53P 49P
在水中浸渍之前的5VB等级 通过 通过 通过 通过 通过
在82℃的水中浸渍7天之后在23℃下的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 54P 52P 60P 61P 61P
在82℃的水中浸渍7天之后的5VB等级(2.0 mm) 失败 失败 失败 失败 失败
*: P代表部分断裂，意味着有延性。
对比例1-4（CE1-CE4）表明不含高岭土的组合物无法实现在82℃的水中浸渍7天之后在2.0 mm的厚度下5VB的UL水平。
对比例5（CE5）表明包含MBS代替硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂的组合物无法实现在82℃的水中浸渍7天之后在2.0 mm的厚度下5VB的UL水平。
IE1 IE1 IE3 IE4 IE5 IE6 IE7 CE6 CE7 CE8
A1(Makrolon® 2600) 55 54.5 66 - - - - 62 59 55
A2(Makrolon® 2400) - - - 49 39 37.5 36 - - -
B(SicoPC) 36 36 26 46 56 56 56 26 26 36
C(苯氧基磷腈) 4.5 4.5 3 1.5 1.5 3 4.5 3 3 4.5
D1(Metablen® S2130) 2.5 2.5 2.5 1 1 1 1 2.5 2.5 <i>2.5</i>
E1(高岭土) 0.5 1 1 1 1 1 1 5 7 -
E2(硅灰石) - - - - - - - - - 0.5
F(PTFE) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
G(UV360) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
H1(PETS) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
H2(Irganox® B900) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
Vicat软化温度(℃) 129 129 133 137 137 132 128 133 134 130
在23℃下的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 66P* 67P 68P 68P 66P 66P 67P 67P 54P 66P
在-20℃下的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 55P 55P 58P 56P 56P 57P 54P 54P 20C 49P
在-30℃下的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 53P 51P 51P 52P 53P 52P 48P 24C** 15C 27C
在水中浸渍之前的5VB等级 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过
在82℃的水中浸渍7天之后在23℃下的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 61P 60P 64P 60P 61P 58P 54P 55P 22c 58P
5VB等级(2.0 mm) 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过
*: P代表部分断裂，意味着有延性.
**: C代表完全断裂，意味着脆性。
如本发明实施例1-7（IE1-IE7）所证实，根据本发明的组合物具有低温冲击性能、阻燃性、水解稳定性、抗UV性能和耐热性的良好组合。
特别地，本发明实施例1-7（IE1-IE7）中的组合物具有128℃或更高的维卡软化温度、在-30℃下48 KJ/m2或更高的悬臂梁缺口冲击强度，并可实现在82℃的水中浸渍7天之后在2.0 mm的厚度下5VB的UL水平。在82℃的水中浸渍7天之后可保持在23℃下的悬臂梁缺口冲击强度。
对比例6（CE6）表明当高岭土含量为相对于组合物的总重量计的5重量%时，该组合物具有在-30℃下的高悬臂梁缺口冲击强度。
对比例7（CE7）表明当高岭土含量为相对于组合物的总重量计的7重量%时，该组合物的低温（-20℃和-30℃）冲击强度和在水中浸渍7天之后的冲击强度低。
对比例8（CE8）表明包含硅灰石代替高岭土的组合物具有在-30℃下的低悬臂梁缺口冲击强度。

Claims (13)

1.一种阻燃聚碳酸酯组合物，其包含以下组分，相对于组合物的总重量计：
A) 30-70重量%的至少一种芳族聚碳酸酯，
B) 20-60重量%的至少一种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，
C) 0.5-5重量%的至少一种环磷腈，
D) 1-5重量%的至少一种硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂，
E) 0.3-3重量%的高岭土，
F) 0.1-1重量%的至少一种抗滴落剂，和
G) 0.1-1重量%的至少一种紫外线吸收剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含衍生自以下结构(XIII)和/或(XIV)的硅氧烷嵌段：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
(XIII)
Figure 83142DEST_PATH_IMAGE002
(XIV).
其中
R1互相独立地代表氢、Cl、Br或C1-C4-烷基，
R2互相独立地代表芳基或C1-C13烷基，优选C1-C4-烷基，
X代表单键、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-、C1-C6-亚烷基、C2-C5-烷叉基、C5-C12-环烷叉基或可任选与含有其它杂原子的芳环稠合的C6-C12-亚芳基，优选代表单键、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-、C1-C5-亚烷基、C2-C5-烷叉基、C5-C12-环烷叉基，特别优选单键、异丙叉基、C5-C12环烷叉基或氧，且非常特别优选异丙叉基，
n代表10至400，优选10至100，尤其优选10至50的平均数，在每种情况下通过1H-NMR波谱法测定，和
m代表1至10，优选1至6，且尤其优选1.5至5的平均数，在每种情况下通过1H-NMR波谱法测定。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含相对于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的重量计的比例为2重量%至20重量%的硅氧烷嵌段。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述环磷腈选自式(V)的环磷腈：
Figure 323630DEST_PATH_IMAGE004
(V)
其中
k是1至10的整数，优选1至8，且特别优选1至5的数，
三聚物含量(k = 1)为基于组分C)计的60至100摩尔%，
并且其中
R在每种情况下相同或不同并代表
- 胺基团，
- 在每种情况下任选卤化，优选用氟卤化，且更优选单卤化的C1-C8-烷基，优选甲基、乙基、丙基或丁基，
- C1-C8-烷氧基，优选甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，
- 在每种情况下任选被烷基，优选C1-C4-烷基和/或卤素，优选氯和/或溴取代的C5-C6-环烷基，
- 在每种情况下任选被烷基，优选C1-C4-烷基和/或卤素，优选氯或溴，和/或羟基取代的C6-C20-芳氧基，优选苯氧基或萘氧基，
- 在每种情况下任选被烷基，优选C1-C4-烷基和/或卤素，优选氯和/或溴取代的C7-C12-芳烷基，优选苯基-C1-C4-烷基，
- 卤素基团，优选氯或氟，或
- OH基团。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述环磷腈选自丙氧基磷腈、苯氧基磷腈、甲基苯氧基磷腈、氨基磷腈和氟烷基磷腈。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂包含D.2上的D.1，
D.1) 5重量%至95重量%，优选8重量%至90重量%，特别是20重量%至85重量%的至少一种乙烯基单体，
D.2) 95重量%至5重量%，优选92重量%至10重量%，特别是80重量%至15重量%的一种或多种硅酮-丙烯酸酯橡胶作为接枝基底，
重量%基于抗冲改性剂的重量计算。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中
所述乙烯基单体D.1选自乙烯基芳烃和/或核上被取代的乙烯基芳烃（如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯）、乙烯基氰（不饱和腈，如丙烯腈和甲基丙烯腈）、(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯和不饱和羧酸的衍生物（如酸酐和酰亚胺），例如马来酸酐和N-苯基-马来酰亚胺，优选地，所述乙烯基单体包括(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯或其与苯乙烯、α-甲基苯乙烯或对甲基苯乙烯的组合；和/或
所述硅酮-丙烯酸酯橡胶D.2选自具有接枝活性位点的复合橡胶，其含有相对于复合橡胶的总重量计的5重量%至95重量%，优选20重量%至80重量%，特别优选25重量%至50重量%的硅酮橡胶比例和95重量%至5重量%，优选80重量%至20重量%，特别优选75重量%至50重量%的聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶比例。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述硅酮-丙烯酸酯橡胶基抗冲改性剂是甲基丙烯酸甲酯接枝的硅酮-丙烯酸丁酯橡胶。
9.根据权利要求1所述的组合物，其包含以下组分，相对于组合物的总重量计：
A) 35-66重量%的至少一种芳族聚碳酸酯，其具有23,000至28,000 g/mol的重均分子量，
B) 25-56重量%的至少一种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，
C) 1.5-4.5重量%的至少一种环磷腈，
D) 1-4重量%的(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯接枝的硅酮-丙烯酸C1-C8烷基酯橡胶，
E) 0.5-1.5重量%的高岭土，
F) 0.5-1重量%的至少一种抗滴落剂，和
G) 0.25-0.6重量%的至少一种紫外线吸收剂。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物，其中所述抗滴落剂选自氟化聚烯烃，优选聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物和乙烯/四氟乙烯共聚物。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物，其进一步包含选自润滑剂和脱模剂、抗氧化剂、抗静电剂、染料和颜料中的一种或多种附加添加剂。
12.一种成型制品，其由根据权利要求1至11中任一项所述的组合物制成。
13.一种制备根据权利要求12所述的成型制品的方法，其包括注射成型、挤出成型、吹塑成型或热成型根据权利要求1至11中任一项所述的聚碳酸酯组合物。
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