CN116134076A - 阻燃聚烯烃添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阻燃添加剂组合物，其包含至少一种辉光阻抑剂和至少一种溴化阻燃剂。以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述辉光阻抑剂为所述阻燃添加剂组合物的约0.5wt％或更多。所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且选自a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，或这些中的任两者或更多者的混合物。还提供阻燃聚烯烃组合物，其含有至少一种辉光阻抑剂和溴化阻燃剂。

Description

阻燃聚烯烃添加剂
技术领域
本发明涉及阻燃添加剂组合物和阻燃聚烯烃。
背景技术
许多塑料为阻燃的，以使火势蔓延最小化，包括聚烯烃。在WO 2005/095685中，多溴化阴离子苯乙烯聚合物连同至少一种增效剂一起用于阻燃聚烯烃中；多溴化阴离子苯乙烯聚合物不超过聚烯烃的约15wt％。WO 2001/029124公开含有阻燃剂的聚烯烃，所述阻燃剂包括四溴双酚-A的双(2，3-二溴丙基醚)和四溴双酚-S的双(2，3-二溴丙基醚)。在US6780348中，公开多溴二苯基烷烃与四溴双酚-A-双(溴烷基醚)的组合。US 8476373和US8933159涉及溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，其可为阻燃聚烯烃。
在聚烯烃中，含有阻燃剂的聚烯烃在火焰熄灭后经常存在的问题为辉光(有时称为续灼)。在一些应用中，长辉光时间是不可接受的。
业内持续寻求改良塑料(诸如聚烯烃)的阻燃性。
发明内容
本发明提供阻燃添加剂组合物和含有阻燃添加剂组合物的聚烯烃。阻燃剂为溴化芳香族聚合阻燃剂。含有本发明的阻燃添加剂组合物的聚烯烃在UL-94垂直燃烧测试中具有良好性能。
本发明的一个实施方案为阻燃混合物，其包含至少一种溴化阻燃剂和至少一种辉光阻抑剂。溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且为a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，或这些中的任两者或更多者的混合物。
本发明的另一实施方案为由至少一种聚烯烃、至少一种溴化阻燃剂、至少一种辉光阻抑剂和至少一种无机化合物形成的阻燃聚烯烃组合物。溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且为a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，或这些中的任两者或更多者的混合物。
本发明的另一实施方案为由至少一种聚烯烃、至少一种溴化阻燃剂和至少一种无机化合物形成的阻燃聚烯烃组合物。溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且为数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。
本发明的其它实施方案包括制备本发明的阻燃添加剂组合物和阻燃聚烯烃组合物的工艺。
本发明的这些和其它实施方案和特征将从下文说明和随附权利要求书进一步显而易见。
发明详述
在整个本文件中，阻燃添加剂组合物有时称为“添加剂组合物”。短语“聚烯烃组合物”有时用于指本发明的阻燃聚烯烃组合物。
可用于实践本发明的溴化阻燃剂为数目平均分子量(Mn)为约750或更多、优选为约1000或更多、更优选为约2000或更多的低分子量溴化阴离子苯乙烯聚合物。在一些实施方案中，这些溴化阴离子苯乙烯聚合物的Mn在约750至约7500、优选约1000至约4000且更优选约2000至约3500范围内。
通常，低分子量溴化阴离子苯乙烯聚合物含有约60wt％或更多溴，优选约66wt％或更多溴、更优选约72wt％或更多溴。在一些实施方案中，这些溴化阴离子苯乙烯聚合物含有约60wt％至约77wt％的溴、优选约66wt％至约77wt％、更优选约72wt％至约76wt％的溴。
优选地，低分子量溴化阴离子苯乙烯聚合物为溴化阴离子聚苯乙烯。在一些实施方案中，低分子量溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约750至约7500且溴为约60wt％至约77wt％、优选为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、更优选为数目平均分子量为约2000至约3500且溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
低分子量溴化阴离子苯乙烯聚合物可通过在有机溶剂中溴化而形成。关于低分子量溴化阴离子苯乙烯聚合物的制备的信息参见(例如)国际专利公开案WO 2017/176740和WO 2017/184350。
可用于实践本发明的另一溴化阻燃剂有时不归类为苯乙烯聚合物，这是由于这些分子中重复单元的数量相对较少。这些分子含有芳香族结合溴和苯乙烯重复单元。此溴化阻燃剂为含有约70wt％或更多溴、优选约72wt％或更多溴且数目平均分子量为约1000或更多、优选约1250或更多的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物。在一些实施方案中，溴含量在约70wt％至约79wt％、优选约72wt％至约78wt％范围内，且Mn在约1000至约21,000、优选约1250至约14,000、更优选约2000至约10,000范围内。
优选地，溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物为溴化阴离子链转移聚苯乙烯。在一些实施方案中，溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物为数目平均分子量为约2000至约10,000且溴为约72wt％至约78wt％的溴化阴离子链转移聚苯乙烯。
溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物可通过在有机溶剂中或在溴海中(其中溴既是溴化剂也是溶剂)溴化而形成。关于溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物的制备的信息参见(例如)美国专利第8,420,876号、第8,796,388号和第8,993,684号。
阻燃添加剂组合物
如上所述，本发明的阻燃添加剂组合物包含至少一种溴化阻燃剂和至少一种辉光阻抑剂。
在本发明的阻燃添加剂组合物中，组合物的主体包含溴化阻燃剂。根据组合物中所存在的其它成分描述添加剂组合物，应理解，组合物的其余部分由溴化阻燃剂构成。溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且为a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，或这些中的任两者或更多者的混合物。
可使用两种或更多种溴化阻燃剂的混合物来实践本发明。除溴化阴离子苯乙烯聚合物和/或溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物以外，阻燃添加剂组合物还可含有一种或多种其它溴化阻燃剂。适宜溴化阻燃剂包括六溴环己烷、二溴乙基二溴环己烷、单氯五溴环己烷、四溴环辛烷、六溴环十二烷、双(五溴苯基)乙烷(十溴二苯基乙烷)、六溴苯、二溴苯乙烯和其衍生物、五溴二苯基醚、八溴二苯基醚(octabromodiphenyl oxide、octabromodiphenyl ether)、十溴二苯基醚(decabromodiphenyl oxide、decabromodiphenyl ether)、1，2-双(三溴苯氧基)乙烷、十四溴二苯氧基苯、2，4，6-三溴苯酚烯丙基醚、二溴新戊二醇、三溴新戊醇、四溴双酚-A、四溴双酚A二烯丙基醚、四溴双酚-A双(2，3-二溴丙基醚)、双(2，4，6-三溴苯氧基乙基)四溴双酚-A醚、四溴双酚-双(2-羟基乙基)醚、四溴双酚-S、四溴双酚-S双(2，3-二溴丙基醚)、溴化环氧寡聚物(诸如三溴苯酚封端的溴化环氧寡聚物)、基于四溴双酚-A的溴化碳酸酯寡聚物(诸如2，4，6-三溴苯基封端的四溴双酚-A碳酸酯寡聚物和苯氧基封端的四溴双酚-A碳酸酯寡聚物)、溴化聚苯乙烯、聚苯乙烯与溴化聚丁二烯的嵌段共聚物、聚(二溴苯醚)、聚(丙烯酸五溴苄基酯)、溴化酞酸、四溴酞酸二烯丙基酯、四溴酞酸双(2-乙基己基)酯、四溴酞酰亚胺、N，N-亚乙基-双(四溴酞酰亚胺)、四溴酞酸酐、四溴邻苯二甲酸酐与二乙二醇和丙二醇的混合酯、N，N′-亚乙基-双-(5，6-二溴降莰烷2，3-二甲酰亚胺)、三(三溴苯基)三嗪、溴化苯氧基三嗪(诸如三(三溴苯氧基)三嗪)、溴化马来酰亚胺(诸如三溴苯基马来酰亚胺)、溴化三甲基苯基二氢茚、溴化异氰脲酸酯(诸如三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯)和三(三溴新戊基)磷酸酯。与溴化阴离子苯乙烯聚合物和/或溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物混合使用的优选溴化阻燃剂包括十溴二苯基乙烷和N，N-亚乙基-双(四溴酞酰亚胺)。
UL-94垂直燃烧测试将续灼时间(辉光时间)定义为“续灼在指定条件下持续的时间长度”。辉光阻抑剂为减少续灼时间的物质。在本发明的实践中，辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物。辉光阻抑剂中可存在一种以上类型的含氮环。含有氮原子的环可为饱和或不饱和的；不饱和环是优选的。含氮环部分通常各自具有一个、两个或三个氮原子。在一些实施方案中，具有三个氮原子的含氮环部分是优选的。辉光阻抑剂分子可含有约2wt％或更多、约5wt％或更多或约10wt％或更多量的氮。
含氮环部分包括三唑、吡啶、嗒嗪、嘧啶、吡嗪、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪、吡咯、吡唑、咪唑、吗啉、噁唑和噁嗪。优选含氮环部分为三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉；更优选为三唑、六氢吡嗪和三嗪。当含氮环部分为三嗪时，其优选为1，3，5-三嗪，更优选地，1，3，5-三嗪在环的2位、4位和6位经取代；甚至更优选地，取代基为氨基。在本发明的实践中，一些辉光阻抑剂为通常含有多个环的有机化合物，其中每一环具有至少两个环氮原子；优选地，环为6元环。环部分可具有一个或多个取代基，其可结合至环碳原子或结合至环氮原子。优选地，取代基为烃基或含氮的。当取代基含氮时，其有时优选为氨基。
在一些优选实施方案中，辉光阻抑剂在分子中含有约10wt％或更多量的氮，且在分子中还含有约10wt％或更多量的磷，其中以重量计，氮和磷的氮∶磷比为约0.4∶1至约4∶1N∶P。在这些优选实施方案中，辉光阻抑剂的分子量优选在约125g/mol至约2765g/mol范围内。在一些优选实施方案中，辉光阻抑剂的分子量在约125g/mol至约700g/mol范围内。
适宜辉光阻抑剂包括磷酸1，3，5-三嗪-2，4，6-三胺(通常称为多磷酸三聚氰胺)；三聚氰胺多(磷酸锌)；聚-[2，4-(六氢吡嗪-1，4-基)-6-(吗啉-4-基)-1，3，5-三嗪；2，5，8-三氨基-1，3，4，6，7，9，9b-七氮杂萉与2，2′-亚氨基双(4，6-二氨基-1，3，5-三嗪)的混合物；55％至65％焦磷酸六氢吡嗪与35％至45％磷酸化合物的混合物；多磷酸铵与聚-[2，4-(六氢吡嗪-1，4-基)-6-(吗啉-4-基)-1，3，5-三嗪的混合物；多磷酸铵、碳推进剂(carbonbooster)和聚-[2，4-(六氢吡嗪-1，4-基)-6-(吗啉-4-基)-1，3，5-三嗪的混合物；2，5，8-三氨基-1，3，4，6，7，9，9b-七氮杂萉与2，2′-亚氨基双(4，6-二氨基-1，3，5-三嗪的混合物；焦磷酸六氢吡嗪；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；2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑；2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-[2-(2-乙基己酰基氧基)乙氧基]苯酚；1，2，3，4-丁烷四甲酸与2，2-双(羟基甲基)-1.3-丙二醇和3-羟基-2，2-二甲基丙醛，1，2，2，6，6，-五甲基-4-六氢吡啶基酯的聚合物；癸二酸1，10-双(2，2，6，6，-四甲基-4-六氢吡啶基)酯；和碳酸双(1-十一烷氧基-2，2，6，6四甲基-4-六氢吡啶基)酯。必要时，可使用两种或更多种辉光阻抑剂的混合物。优选辉光阻抑剂包括多磷酸三聚氰胺和二乙基次膦酸铝、多磷酸三聚氰胺与硼酸锌的混合物。任何特定辉光阻抑剂的有效性受组合物中所存在的溴化阻燃剂和其它组分影响。
以阻燃添加剂组合物的总重量计，辉光阻抑剂的量通常为约0.5wt％或更多，优选为1wt％或更多，更优选为约2wt％或更多，或为约0.5wt％至约15wt％，优选为约1wt％至约12wt％，更优选为约2wt％至约8wt％，尤其是在当辉光阻抑剂和溴化阻燃剂为阻燃添加剂组合物中的唯一组分时。在其它实施方案中，尤其是在当辉光阻抑剂和溴化阻燃剂为阻燃添加剂组合物中的唯一组分时，以添加剂组合物的总重量计，辉光阻抑剂优选为约10wt％至约30wt％，更优选为约15wt％至约30wt％。
当辉光阻抑剂为聚-[2，4-(六氢吡嗪-1，4-基)-6-(吗啉-4-基)-1，3，5-三嗪和/或多磷酸六氢吡嗪时，辉光阻抑剂的量优选为约1.5wt％或更多。
当阻燃添加剂组合物中存在一种或多种除辉光阻抑剂和溴化阻燃剂以外的组分时，以添加剂组合物的总重量计，辉光阻抑剂通常为约0.5wt％或更多，优选为约1wt％或更多，更优选为约1.3wt％或更多。在一些实施方案中，以添加剂组合物的总重量计，辉光阻抑剂为约0.5wt％至约20wt％，优选为约1wt％至约17wt％，更优选为约1.3wt％至约16wt％。
可存在的任选的成分通常存在于阻燃添加剂组合物中，包括无机化合物、抗氧化剂、抗冲改性剂、增容剂、卤化聚乙烯、颜料、阻燃增效剂、抗滴落剂、染料、光稳定剂、UV稳定剂、填充剂、消泡剂、抗微生物剂、杀生物剂、缓冲剂、pH稳定剂、固定剂、抗静电剂、土壤驱虫剂、润湿剂、软化剂、拨水剂、光学增亮剂、塑化剂、乳化剂、酸清除剂、自由基清除剂、金属清除剂或去活化剂、处理助剂、脱模剂、润滑剂、防结块剂、抗静电剂、助滑添加剂、发泡剂、防雾剂、增强剂、偶合剂、成核剂、其它阻燃剂和其它热稳定剂。
优选任选的成分包括无机化合物、抗氧化剂、抗冲改性剂、增容剂、卤化聚乙烯和颜料。在一些优选实施方案中，添加剂组合物中存在一种或多种抗氧化剂、一种或多种增容剂、一种或多种抗冲改性剂、一种或多种卤化聚乙烯和/或一种或多种颜料。在一些优选实施方案中，阻燃添加剂组合物中存在至少一种无机化合物和一种或多种选自抗氧化剂、抗冲改性剂、增容剂和卤化聚乙烯的其它任选的成分。
无机化合物为优选类型的任选的成分。如整个此文件中所用，短语“无机组分”是指含有一个或多个金属原子的一种或多种无机化合物，其烃基不直接结合至金属原子。更优选地，阻燃添加剂组合物中存在至少一种无机化合物。
本文聚在一起的无机化合物通常单独分类为阻燃增效剂、填充剂、颜料等。当在阻燃聚烯烃组合物中测试时，有时观察到一种或多种无机化合物的存在对续燃时间(燃烧时间)和/或辉光时间具有有益效应。续燃时间在UL-94垂直燃烧测试中定义为在将点火源移除后，材料继续燃烧的时间。如上所述，续灼时间或辉光时间在UL-94垂直燃烧测试中定义为“在指定条件下续灼持续的时间长度”，且续灼或辉光在UL-94垂直燃烧测试中定义为“在将点火源移除且停止任何燃烧后灼热燃烧的持续时间”。
在本发明的实践中，适宜无机化合物包括滑石、磷酸铵、次膦酸铵、三氧化锑、五氧化锑、磷酸锑、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、锑酸钠、硬脂酸钙、硼酸钙、次膦酸钙、氢氧化镁、氢氧化镁铝碳酸盐、硼酸锌、氧化锌、锡酸锌、硫化锌、磷酸锌、次膦酸锌、二乙基次膦酸锌、钼酸锌、氧化锡(IV)、二氧化钛、磷酸钛、α-磷酸锆、硅灰石、水滑石、硅烷改性的硅酸铝、玻璃纤维和粘土，包括蒙脱石(smectite)，诸如蒙脱土(montmorillonite)、膨润土、绿脱石、锂膨润石、合成锂皂石、铝膨润石、铬膨润石、硅钠锌铝石、硅镁石和皂石；高岭土(kaolin)，诸如禾乐石(halloysite)；云母，诸如三八伊来石(ledikite)；累托石(rectorite)；塔拉索石(tarasovite)；斜水硅钠石(kenyaite)；人造沸石；蛭石；厄帖浦石(attapulgite)；和伊来石(illite)。必要时，可使用两种或更多种无机化合物的混合物，且在一些实施方案中，一种以上无机化合物是优选的。
优选的无机化合物包括滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和水滑石以及滑石与三氧化锑的组合。滑石与三氧化锑的组合可为唯一无机化合物，或添加剂组合物中还可存在一种或多种其它无机化合物。在一些优选实施方案中，无机化合物为滑石与三氧化锑的组合和至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
当存在于阻燃添加剂组合物中时，以添加剂组合物的总重量计，无机化合物为约10wt％或更多，优选为约15wt％或更多，更优选为约25wt％或更多，或为约10wt％至约70wt％，优选为约15wt％至约60wt％，更优选为约15wt％至约60wt％。当一种以上无机化合物构成添加剂组合物的无机组分时，这些值是指添加剂组合物中所存在的无机化合物的合并量。
当滑石存在于阻燃添加剂组合物中时，以添加剂组合物的总重量计，滑石为约10wt％或更多，优选为约12wt％或更多，或为约10wt％至约50wt％，优选为约12wt％至约45wt％，更优选为约12wt％至约40wt％。当三氧化锑存在于阻燃添加剂组合物中时，以添加剂组合物的总重量计，三氧化锑为约2.0wt％或更多，优选为约2.5wt％或更多，或为约2.0wt％至约35wt％，优选为约2.5wt％至约25wt％。当硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝和/或次膦酸钙存在于阻燃添加剂组合物中时，以添加剂组合物的总重量计，其各自以约0.5wt％至约10wt％、优选约0.7wt％至约9wt％的量存在。当水滑石存在于阻燃添加剂组合物中时，以添加剂组合物的总重量计，其以约0.1wt％至约5wt％、优选约0.1wt％至约1wt％的量存在。
可用于实践本发明的抗氧化剂包括酚系抗氧化剂、硫酯、芳香族胺、亚膦酸酯和亚磷酸酯抗氧化剂。适宜抗氧化剂包括2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、四(3-(4-羟基-3，5-二-叔丁基苯基)丙酰基氧基甲基)甲烷、1，3，5-三(3，5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-均三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)三酮、3，5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸十八烷基酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯、4，4′-亚甲基双(2，6-二-叔丁基-苯酚)、双(氧基亚乙基)双-(3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)-丙酸)亚乙基酯、N，N′-(己烷-1，6-二基)双(3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺)、3，5-二-叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯、双[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]2，2′-硫基二亚乙基酯、3-(3′5′-二-叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸的C13-C15直链和分支链烷基酯、3-(3′，5′-二-叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸的C9-C11直链和分支链烷基酯、2，2′-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、2，2′-亚乙基双(4，6-二-叔丁基苯酚)、乙基膦酸(1，1-二-叔丁基)-4-羟基苯基)甲基)酯、N-苯基-苯胺与2，4，4-三甲基戊烯的反应产物、硫基二丙酸二肉豆蔻基酯、二硬脂基二硫化物、新戊四醇四(β-月桂基硫基丙酸酯)、3，3′-硫基二丙酸双十八烷基酯、3，3′-硫基二丙酸双十二烷基酯、亚磷酸三-(2，4-二-叔丁基苯基)酯、双(2，4-2二-叔丁基苯基)新戊四醇二磷酸酯、(2，4，6-三-叔丁基苯基)(2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇)亚磷酸酯、二亚膦酸四(2，4-二-叔丁基苯基)-4，4′-亚联苯基酯、二硬脂基新戊四醇二亚磷酸酯、双(2，4-二异丙苯基苯基)新戊四醇二磷酸酯、三(二丙二醇)亚磷酸酯、亚磷酸聚(二丙二醇)酯苯基酯、亚磷酸二苯基酯异癸基酯、亚磷酸苯基酯二异癸基酯、七(二丙二醇)三磷酸酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、双(2，6-二-叔丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亚磷酸酯、氟亚膦酸2，2′-亚乙基酯双(4，6-二-叔丁基苯基)酯、亚磷酸2，2′-亚甲基酯双(4，6-二-叔丁基苯基)辛基酯、三硫基亚磷酸三月桂基酯、1，2-双(3，5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰基)肼以及(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)甲基乙氧基次膦酸钙、聚乙烯蜡和亚磷酸三(2，4-二-叔丁基苯基)酯的1∶1∶2组合。可使用两种或更多种抗氧化剂的混合物。优选抗氧化剂包括四(3-(4-羟基-3，5-二-叔丁基苯基)丙酰基氧基甲基)甲烷和亚磷酸三-(2，4-二-叔丁基苯基)酯；更优选为四(3-(4-羟基-3，5-二-叔丁基苯基)丙酰基氧基甲基)甲烷与亚磷酸三-(2，4-二-叔丁基苯基)酯的组合。
以添加剂组合物的总重量计，抗氧化剂为约0.1wt％或更多，优选为约0.2wt％或更多，或为约0.1wt％至约2wt％，优选为约0.2wt％至约1wt％。当添加剂组合物中存在一种以上抗氧化剂时，这些值是指添加剂组合物中所存在的抗氧化剂的合并量。
通常，抗冲改性剂为橡胶或弹性体。在本发明的实践中，适宜抗冲改性剂包括乙烯辛烯共聚物和乙烯己烯共聚物。在本发明的实践中，乙烯辛烯共聚物为优选抗冲改性剂。必要时，可使用抗冲改性剂的混合物。
以添加剂组合物的总重量计，抗冲改性剂通常为约1wt％或更多，优选为约3wt％或更多，或为约1wt％至约40wt％，优选为约3wt％至约30wt％，更优选为约7wt％至约20wt％。当添加剂组合物中存在一种以上抗冲改性剂时，这些值是指添加剂组合物中所存在的抗冲改性剂的合并量。
增容剂有时为热塑性弹性体、烯烃均聚物或共聚物的马来酸化共聚物或原位形成的大分子催化剂。适用于本发明的实践的增容剂包括苯乙烯乙烯丁二烯共聚物、尤其苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物、马来酸酐改性的聚丙烯均聚物和乙烯/甲基丙烯酸共聚物的钠离子聚合物。可使用增容剂的混合物。优选增容剂包括苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物。
在阻燃添加剂组合物中，以添加剂组合物的总重量计，增容剂的量通常为0.5wt％或更多，优选为约3wt％或更多，或为约0.5wt％至约40wt％，优选为约3wt％至约30wt％，更优选为约3wt％至约20wt％。当添加剂组合物中存在一种以上增容剂时，这些值是指添加剂组合物中所存在的增容剂的合并量。
卤化聚乙烯为含有卤素原子的聚乙烯。适宜卤化聚乙烯包括聚四氟乙烯和氯化聚乙烯。可使用卤化聚乙烯的混合物。
以添加剂组合物的总重量计，卤化聚乙烯为约0.1wt％或更多，优选为约0.2wt％或更多，更优选为约0.5wt％或更多。在一些实施方案中，以添加剂组合物的总重量计，卤化聚乙烯为约0.1wt％至约10wt％，优选为约0.2wt％至约5wt％，更优选为约0.5wt％至约3wt％。当阻燃添加剂组合物中存在一种以上卤化聚乙烯时，这些值是指阻燃添加剂组合物中所存在的卤化聚乙烯的合并量。
颜料为赋予聚合物、尤其聚烯烃色彩的物质，且通常仅在期望聚烯烃组合物的色彩时使用。在本发明的实践中，适宜颜料包括铬、锑和钛的混合氧化物(棕色24)、铬、镍和钛的混合化合物(黄色53)、1，8-双(苯基硫基)蒽-9，10-二酮(溶剂黄163)、二氧化钛和碳黑。可使用两种或更多种颜料的混合物。
以添加剂组合物的总重量计，颜料为约30wt％或更少，优选为约20wt％或更少，更优选为约10wt％或更少，或为约0wt％至约30wt％，优选为约0wt％至约20wt％，更优选为约0wt％至约10wt％。当阻燃添加剂组合物中存在一种以上颜料时，这些值是指阻燃添加剂组合物中所存在的颜料的合并量。
在一些优选实施方案中，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且无机化合物包括硼酸锌和二乙基次膦酸铝。更优选地，当辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺且无机化合物包括硼酸锌和二乙基次膦酸铝时，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃添加剂组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约2wt％至约5wt％；以阻燃添加剂组合物的总重量计，无机化合物的总量为约25wt％至约60wt％；更优选地，组合物中还存在滑石和三氧化锑。
在一些优选实施方案中，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且无机化合物包括滑石和三氧化锑。更优选地，当辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺且无机化合物包括滑石和三氧化锑时，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃添加剂组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约2wt％至约5wt％；且以阻燃添加剂组合物的总重量计，无机化合物的总量为约25wt％至约60wt％。优选地，组合物中存在至少一种酚系抗氧化剂。更优选地，还存在氯化聚乙烯和/或聚四氟乙烯，其各自的量为约0.2wt％至约5wt％。
在另一优选实施方案中，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且存在包括三氧化锑和滑石在内的无机化合物以及抗冲改性剂、优选乙烯辛烯共聚物，更优选地还存在氯化聚乙烯和聚四氟乙烯二者，以阻燃添加剂组合物的总重量计，氯化聚乙烯和聚四氟乙烯各自的量为约0.2wt％至约5wt％。以阻燃添加剂组合物的总重量计，乙烯辛烯共聚物优选为约3wt％至约30wt％。更优选地，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃添加剂组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约1.25wt％至约5wt％；以阻燃添加剂组合物的总重量计，无机化合物的总量为约25wt％至约60wt％。优选地，阻燃添加剂组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
在另一优选实施方案中，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且存在包括三氧化锑和滑石在内的无机化合物以及抗冲改性剂、优选乙烯辛烯共聚物，更优选地还存在氯化聚乙烯和聚四氟乙烯二者，以阻燃添加剂组合物的总重量计，氯化聚乙烯和聚四氟乙烯各自的量为约0.2wt％至约5wt％。以阻燃添加剂组合物的总重量计，乙烯辛烯共聚物优选为约3wt％至约30wt％。更优选地，溴化阻燃剂包含a)数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物和b)十溴二苯基乙烷或N，N-亚乙基-双(四溴酞酰亚胺)。在这些优选实施方案中，以阻燃添加剂组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约1.25wt％至约5wt％；以阻燃添加剂组合物的总重量计，无机化合物的总量为约25wt％至约60wt％。优选地，阻燃添加剂组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
在另一优选实施方案中，辉光阻抑剂为二乙基次膦酸铝、多磷酸三聚氰胺和硼酸锌的混合物，且存在包括三氧化锑在内的无机化合物以及抗冲改性剂、优选乙烯辛烯共聚物，更优选地还存在氯化聚乙烯和聚四氟乙烯二者，以阻燃添加剂组合物的总重量计，氯化聚乙烯和聚四氟乙烯各自的量为约0.2wt％至约5wt％。以阻燃添加剂组合物的总重量计，乙烯辛烯共聚物优选为约3wt％至约30wt％。更优选地，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃添加剂组合物的总重量计，二乙基次膦酸铝、多磷酸三聚氰胺和硼酸锌的混合物为约2wt％至约10wt％；以阻燃添加剂组合物的总重量计，无机化合物的总量为约10wt％至约25wt％。优选地，阻燃添加剂组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
在另一优选实施方案中，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且存在包括三氧化锑和滑石在内的无机化合物以及增容剂、优选苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物，更优选地还存在聚四氟乙烯，以阻燃添加剂组合物的总重量计，聚四氟乙烯的量为约0.2wt％至约5wt％。以阻燃添加剂组合物的总重量计，苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物优选为约3wt％至约30wt％。更优选地，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃添加剂组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约2wt％至约5wt％；以阻燃添加剂组合物的总重量计，无机化合物的总量为约25wt％至约60wt％。优选地，阻燃添加剂组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
在另一优选实施方案中，辉光阻抑剂为二乙基次膦酸铝、多磷酸三聚氰胺和硼酸锌的混合物，且存在包括三氧化锑在内的无机化合物以及增容剂、优选苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物，更优选地还存在氯化聚乙烯和聚四氟乙烯二者，以阻燃添加剂组合物的总重量计，氯化聚乙烯和聚四氟乙烯各自的量为约0.2wt％至约5wt％。以阻燃添加剂组合物的总重量计，苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物优选为约3wt％至约30wt％。更优选地，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃添加剂组合物的总重量计，辉光阻抑剂为约2wt％至约10wt％；以阻燃添加剂组合物的总重量计，无机化合物的总量为约5wt％至约25wt％。优选地，阻燃添加剂组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
形成阻燃添加剂组合物的工艺
形成本发明的阻燃添加剂组合物的本发明工艺包括将至少一种溴化阻燃剂与至少一种辉光阻抑剂组合。以添加剂组合物的总重量计，辉光阻抑剂的量通常为约0.5wt％或更多。溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且为a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，或这些中的任两者或更多者的混合物。
阻燃添加剂组合物的组分可以任何顺序组合。举例而言，可将溴化阻燃剂与辉光阻抑剂组合，之后组合诸如至少一种无机化合物等组分。或者，可将辉光阻抑剂与一种或多种其它组分(诸如至少一种无机化合物)混合在一起，且接着与溴化阻燃剂组合。另一方式涉及同时组合所有组分。
阻燃添加剂组合物的大部分或所有组分均为干固体，且可经由各种干式掺合技术组合。必要时，可使干式掺合的组分混合物一起熔融。一种或多种组分可代的以在没有进行先前干式掺合的情形下一起熔融。必要时可将组分分多次掺合或混合。
溴化阻燃剂和其优选者以及其量和优选量如上文针对阻燃添加剂组合物所阐述。
辉光阻抑剂和其优选者以及量和优选量如上文针对阻燃添加剂组合物所阐述。
可在制备阻燃添加剂组合物期间引入的任选的成分、其优选者以及量和其优选者如上文针对阻燃添加剂组合物所阐述。
阻燃聚烯烃组合物
本发明的阻燃聚烯烃组合物包含
i)至少一种辉光阻抑剂；
ii)至少一种无机化合物；和
iii)阻燃量的至少一种溴化阻燃剂，其中所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且选自
a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物；和
iv)至少一种聚烯烃。
以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，阻燃聚烯烃组合物含有约0.25wt％或更多辉光阻抑剂，且以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，阻燃聚烯烃组合物含有约5wt％或更多无机化合物。
通常存在于阻燃聚烯烃组合物中的任选的成分如上文针对阻燃添加剂组合物所阐述。
在本发明的实践中，适宜聚烯烃包括聚乙烯，诸如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)；聚丙烯；由丙烯和乙烯形成的共聚物，包括乙烯丙烯二烯聚合物(EPDM)；乙烯和/或丙烯与能与其共聚的其它烯烃单体的共聚物。优选聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯以及由丙烯和乙烯形成的共聚物。必要时，可使用聚烯烃的混合物。
辉光阻抑剂和其优选者如上文所阐述。以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，阻燃聚烯烃组合物中的辉光阻抑剂的量通常为约0.25wt％或更多，优选为约0.5wt％或更多，或为约0.25wt％至约15wt％，优选为约0.5wt％至约12wt％的辉光阻抑剂，更优选为约0.75wt％至约7.5wt％，甚至更优选为约0.5wt％至约5wt％的辉光阻抑剂，仍更优选为约1wt％至约3wt％。
无机化合物和其优选者如上文所阐述。以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物总量的量为约5wt％或更多，优选为约8wt％或更多，更优选为约12wt％或更多。在一些实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物总量的量通常为约5wt％至约35wt％，优选为约8wt％至约28wt％，更优选为约12wt％至约28wt％。当无机化合物的量少于约10wt％时，聚烯烃组合物可通过一些可燃性测试，诸如UL-94垂直燃烧测试中的V-2标准，但通常优选的是聚烯烃组合物满足更严格的标准，诸如UL-94垂直燃烧测试中的V-0，对于所述标准通常需要更高量的溴化阻燃剂。
当滑石存在于阻燃聚烯烃组合物中时，以聚烯烃组合物的总重量计，滑石为约10wt％或更多，优选为约12wt％或更多，或为约10wt％至约40wt％，优选为约12wt％至约35wt％，更优选为约12wt％至约30wt％。当三氧化锑存在于阻燃聚烯烃组合物中时，以聚烯烃组合物的总重量计，三氧化锑为约1.5wt％或更多，优选为约2wt％或更多，或为约1.5wt％至约20wt％，优选为约2wt％至约15wt％。当硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝和/或次膦酸钙存在于阻燃聚烯烃组合物中时，以聚烯烃组合物的总重量计，其各自以约0.25wt％至约10wt％、优选约0.75wt％至约5wt％的量存在。当水滑石存在于阻燃聚烯烃组合物中时，以聚烯烃组合物的总重量计，其以约0.1wt％至约5wt％、优选约0.2wt％至约1wt％的量存在。
在一些优选实施方案中，溴化阻燃剂为溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，存在一种以上无机化合物，且所述无机化合物中的一者为三氧化锑，且以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物在阻燃聚烯烃组合物中的总量的量优选为约2wt％至约25wt％。
溴化阻燃剂和其优选者的特征如上文针对阻燃添加剂组合物所阐述。在阻燃聚烯烃组合物中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，阻燃量通常为约15wt％或更多，优选为约20wt％或更多，更优选为约24wt％或更多。在一些实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，阻燃量为约15wt％至约37wt％，优选为约20wt％至约34wt％，更优选为约24至约28wt％。
就溴含量而言，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，阻燃聚烯烃组合物优选含有一定量的溴化阻燃剂，以提供约5wt％或更多溴、更优选约10wt％或更多溴、甚至更优选约15wt％或更多溴。在一些实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，溴化阻燃剂的量提供约5wt％至约30wt％的溴、优选约10wt％至约25wt％的溴、更优选约15wt％至约23wt％的溴。当阻燃聚烯烃组合物中存在一种以上溴化阻燃剂时，这些值是指阻燃聚烯烃组合物中所存在的溴的合并量。
抗氧化剂和其优选者如上文所阐述。以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，抗氧化剂的量为约0.05wt％或更多，优选为约0.1wt％或更多，或为约0.05wt％至约1wt％，优选为约0.1wt％至约0.5wt％。当阻燃聚烯烃组合物中存在一种以上抗氧化剂时，这些值是指阻燃聚烯烃组合物中所存在的抗氧化剂的合并量。
抗冲改性剂和其优选者如上文所阐述，且以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，其量为约0.5wt％或更多，优选为约2wt％或更多，更优选为约5wt％或更多，或为约0.5wt％至约20wt％，优选为约2wt％至约15wt％，更优选为约5wt％至约10wt％。当阻燃聚烯烃组合物中存在一种以上抗冲改性剂时，这些值是指阻燃聚烯烃组合物中所存在的抗冲改性剂的合并量。
增容剂和其优选者如上文所阐述，且以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，其量为约0.25wt％或更多，优选为约1wt％或更多，或为约0.5wt％至约20wt％，优选为约1wt％至约10wt％。当阻燃聚烯烃组合物中存在一种以上增容剂时，这些值是指阻燃聚烯烃组合物中所存在的增容剂的合并量。
卤化聚乙烯和其优选者如上文所阐述，且以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，其量为约0.05wt％或更多，优选为约0.1wt％或更多，更优选为约0.25wt％或更多。在一些实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，卤化聚乙烯为约0.05wt％至约5wt％，优选为约0.1wt％至约2.5wt％，更优选为约0.25wt％至约1.5wt％。当阻燃聚烯烃组合物中存在一种以上卤化聚乙烯时，这些值是指阻燃聚烯烃组合物中所存在的卤化聚乙烯的合并量。
颜料和其优选者如上文所阐述，且以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，其量为约15wt％或更少，优选为约10wt％或更少，更优选为约5wt％或更少，或为约0wt％至约15wt％，优选为约0wt％至约10wt％，更优选为约0wt％至约5wt％。当阻燃聚烯烃组合物中存在一种以上颜料时，这些值是指阻燃聚烯烃组合物中所存在的颜料的合并量。
在一些优选实施方案中，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且无机化合物包括硼酸锌和二乙基次膦酸铝。更优选地，当辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺且无机化合物包括硼酸锌和二乙基次膦酸铝时，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，溴化阻燃剂为约20wt％至约30wt％，更优选为约24wt％至约27wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约1wt％至约3wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物的总量为约20wt％至约28wt％；更优选地，组合物中还存在滑石和三氧化锑。
在一些优选实施方案中，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且无机化合物包括滑石和三氧化锑。更优选地，当辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺且无机化合物包括滑石和三氧化锑时，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，溴化阻燃剂为约20wt％至约30wt％，更优选为约24wt％至约27wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约1wt％至约3wt％；且以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物的总量为约20wt％至约28wt％。优选地，组合物中存在至少一种酚系抗氧化剂。更优选地，还存在氯化聚乙烯和/或聚四氟乙烯，其各自的量为约0.25wt％至约1.5wt％。
在另一优选实施方案中，在聚烯烃组合物中，存在抗冲改性剂、优选乙烯辛烯共聚物，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且无机化合物包括三氧化锑和滑石；更优选地，还存在氯化聚乙烯和聚四氟乙烯二者。当存在时，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，氯化聚乙烯和聚四氟乙烯各自的量为约0.25wt％至约1.5wt％。在这些优选聚烯烃组合物中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，乙烯辛烯共聚物的量优选为约2wt％至约15wt％。更优选地，当存在抗冲改性剂、优选乙烯辛烯共聚物，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺且无机化合物包括三氧化锑和滑石时，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，溴化阻燃剂为约20wt％至约35wt％，更优选为约24wt％至约30wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约0.75wt％至约3wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物的总量为约8wt％至约28wt％。优选地，阻燃聚烯烃组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
在另一优选实施方案中，在聚烯烃组合物中，存在抗冲改性剂、优选乙烯辛烯共聚物，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且无机化合物包括三氧化锑和滑石；更优选地，还存在氯化聚乙烯和聚四氟乙烯二者。当存在时，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，氯化聚乙烯和聚四氟乙烯各自的量为约0.25wt％至约1.5wt％。在这些优选聚烯烃组合物中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，乙烯辛烯共聚物优选为约2wt％至约15wt％。更优选地，当存在抗冲改性剂、优选乙烯辛烯共聚物，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺且无机化合物包括三氧化锑和滑石时，溴化阻燃剂包含a)数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物和b)十溴二苯基乙烷或N，N-亚乙基-双(四溴酞酰亚胺)。在所述优选实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，溴化阻燃剂为约20wt％至约35wt％，更优选为约24wt％至约30wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约0.75wt％至约3wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物的总量为约8wt％至约28wt％。优选地，阻燃聚烯烃组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
在另一优选实施方案中，在聚烯烃组合物中，存在抗冲改性剂、优选乙烯辛烯共聚物，辉光阻抑剂为二乙基次膦酸铝、多磷酸三聚氰胺和硼酸锌的混合物，且无机化合物包括三氧化锑；更优选地，还存在氯化聚乙烯和聚四氟乙烯二者。当存在时，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，氯化聚乙烯和聚四氟乙烯各自的量为约0.25wt％至约1.5wt％。在这些优选聚烯烃组合物中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，乙烯辛烯共聚物优选为约2wt％至约15wt％。更优选地，当存在抗冲改性剂、优选乙烯辛烯共聚物，辉光阻抑剂为二乙基次膦酸铝、多磷酸三聚氰胺和硼酸锌的混合物且无机化合物包括三氧化锑时，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在所述优选实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，溴化阻燃剂为约20wt％至约35wt％，更优选为约24wt％至约34wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，辉光阻抑剂为约0.75wt％至约3wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物的总量为约8wt％至约28wt％。优选地，阻燃聚烯烃组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
在另一优选实施方案中，在聚烯烃组合物中，存在增容剂、优选苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且无机化合物包括三氧化锑和滑石；更优选地，还存在聚四氟乙烯。当存在时，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，聚四氟乙烯的量为约0.25wt％至约1.5wt％。在所述优选聚烯烃组合物中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物优选为约0.5wt％至约20wt％。更优选地，当存在增容剂、优选苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物，辉光阻抑剂为多磷酸三聚氰胺，且无机化合物包括三氧化锑和滑石时，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些优选实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，溴化阻燃剂为约20wt％至约32wt％，更优选为约24wt％至约30wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，多磷酸三聚氰胺为约1wt％至约3wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物的总量为约8wt％至约28wt％。优选地，阻燃聚烯烃组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
在另一优选实施方案中，在聚烯烃组合物中，存在增容剂、优选苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物，辉光阻抑剂为二乙基次膦酸铝、多磷酸三聚氰胺和硼酸锌的混合物，且无机化合物包括三氧化锑；更优选地，还存在氯化聚乙烯和聚四氟乙烯二者。当存在时，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，氯化聚乙烯和聚四氟乙烯各自的量为约0.25wt％至约1.5wt％。在这些优选聚烯烃组合物中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物优选为约0.5wt％至约20wt％。更优选地，当存在增容剂、优选苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物，辉光阻抑剂为二乙基次膦酸铝、多磷酸三聚氰胺和硼酸锌的混合物，且无机化合物包括三氧化锑和滑石时，溴化阻燃剂为数目平均分子量为约1000至约4000且溴为约70wt％至约77wt％、甚至更优选地溴为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在所述优选实施方案中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，溴化阻燃剂为约20wt％至约34wt％，更优选为约24wt％至约32wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，辉光阻抑剂为约1wt％至约3wt％；以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，无机化合物的总量为约8wt％至约28wt％。优选地，阻燃聚烯烃组合物中还存在至少一种酚系抗氧化剂。
形成阻燃聚烯烃组合物的工艺
形成本发明的阻燃聚烯烃组合物的工艺包括将至少一种溴化阻燃剂、至少一种辉光阻抑剂与至少一种无机化合物组合。使用阻燃量的溴化阻燃剂。溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且为数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，和/或含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物。
在制备本发明的阻燃聚烯烃组合物时，可将本发明的阻燃组合物的单独组分单独掺合和/或以适当比例以与基材或主体聚合物的亚组合形式掺合。
当阻燃聚烯烃组合物由阻燃添加剂组合物形成时，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，阻燃添加剂组合物通常为阻燃聚烯烃组合物的约40wt％或更多或阻燃聚烯烃组合物的约40wt％至约80wt％。
可使用各种已知程序来制备本发明的阻燃添加剂组合物、阻燃聚烯烃组合物和母料。溴化阻燃剂与其它成分的复合可在复合设备上完成，诸如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或Buss捏合机。优选地，复合使用挤出机、更优选双螺杆挤出机。用于本发明的实践中的其它成分可添加在挤出机的初始进料埠中，或可将其添加至挤出机的更下游。当使用双螺杆挤出机且玻璃纤维为组分时，期望在挤出机的下游部分添加玻璃纤维，以避免玻璃纤维过度断裂。在挤出机中，许多成分在混合在一起时通常熔融。通常通过以下方式将来自挤出机的挤出物转化成颗粒或团粒：使挤出聚合物的股线冷却且将固化的股线细分成颗粒或团粒，或使挤出物同时经受模面造粒和水冷却或空气冷却。必要时，可将本发明的组合物调配为组合物成分的粉末或颗粒掺合物。
溴化阻燃剂和其优选者如上文针对阻燃添加剂组合物所阐述。溴化阻燃剂的量和优选量如上文针对阻燃聚烯烃组合物所阐述。
溴化阻燃剂、辉光阻抑剂、无机化合物、抗氧化剂、抗冲改性剂、增容剂、卤化聚乙烯、颜料和其优选者如上文针对阻燃添加剂组合物所阐述。这些组分的量和优选量如上文针对阻燃聚烯烃组合物所阐述。
聚烯烃和其优选者如上文针对阻燃聚烯烃组合物所阐述。
其它阻燃聚烯烃组合物
本发明的另一阻燃聚烯烃组合物包含至少一种聚烯烃和阻燃量的至少一种溴化阻燃剂，所述至少一种溴化阻燃剂含有芳香族结合溴且为数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。在这些阻燃聚烯烃组合物中，阻燃剂量优选为约5wt％或更多，更优选为约10wt％或更多，在所述量下聚烯烃组合物可通过一些可燃性测试，诸如UL-94垂直燃烧测试中的V-2标准。通常优选的是聚烯烃组合物满足更严格的标准(诸如UL-94垂直燃烧测试中的V-0)，对于所述标准通常需要更高量的溴化阻燃剂，通常为约23wt％或更多。以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，阻燃量优选为约23wt％或更多，更优选为约23.5wt％或更多。在这些实施方案中的一些中，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，阻燃量优选为约23wt％至约30wt％，更优选为约23.5wt％至约27wt％。
数目平均分子量和其优选者以及溴化阴离子苯乙烯聚合物的溴含量和其优选者如上文所阐述。除在这些阻燃聚烯烃组合物中不存在辉光阻抑剂外，这些阻燃聚烯烃组合物的其它组分、其优选者以及所述其它组分和其优选者的量如上文所阐述。除不包括辉光阻抑剂作为成分中的一者外，形成这些阻燃聚烯烃组合物的工艺与上文所阐述的那些工艺类似。
母料
可形成包含聚烯烃和至少一种溴化阻燃剂的母料。母料通常为相对于聚烯烃具有高浓度的溴化阻燃剂的混合物。通常，母料随后与更多聚烯烃掺合，以形成具有期望比率的溴化阻燃剂、其它成分和聚烯烃的终产物。在本发明的实践中，溴化阻燃剂为a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，或这些中的任两者或更多者的混合物；溴化阴离子苯乙烯聚合物是优选的。
在母料中，以母料的总重量计，溴化阻燃剂的量通常为母料的约10wt％至约90wt％，优选为约20wt％至约80wt％，但以母料的总重量计，溴化阻燃剂的量可高达约99wt％。以重量比表示，溴化阻燃剂对聚烯烃的量可在约1∶99至约99∶1范围内。本发明母料中的典型比例为以重量计约90∶10溴化阻燃剂∶聚烯烃；优选约80∶20、更优选约70∶30溴化阻燃剂∶聚烯烃。在一些实施方案中，溴化阻燃剂对聚烯烃的重量比在约99∶1至约50∶50范围内。在母料中，当母料中存在一种以上溴化阻燃剂时，溴化阻燃剂的量为溴化阻燃剂的总量。当母料的唯一成分为溴化阻燃剂和聚烯烃时，溴化阻燃剂优选为溴化阴离子苯乙烯聚合物。
当辉光阻抑剂与溴化阻燃剂和聚烯烃一起存在于母料中时，可将重量比例描述为组分的比率，其中溴化阻燃剂重量比例可为约98至约20，聚烯烃重量比例可为约1至约80，且辉光阻抑剂重量比例可为约1至约20。举例而言，重量比例可在约97∶1.5∶1.5至约50∶49∶1溴化阻燃剂∶聚烯烃∶辉光阻抑剂范围内。在一些实施方案中，溴化阻燃剂∶聚烯烃∶辉光阻抑剂的重量比在约90∶2.5∶7.5至约50∶40∶10范围内；在其它实施方案中，约38∶60∶2的溴化阻燃剂∶聚烯烃∶辉光阻抑剂比率较便捷。在其它实施方案中，溴化阻燃剂∶聚烯烃∶辉光阻抑剂的重量比在约75∶5∶15至约50∶46∶4范围内。当母料中存在一种以上辉光阻抑剂时，以这些比率计的辉光阻抑剂的量为辉光阻抑剂的总量。辉光阻抑剂和其优选者如上文所阐述。
当无机化合物与溴化阻燃剂和聚烯烃一起存在于母料中时，可将重量比例描述为组分的比率，其中溴化阻燃剂重量比例可为约98至约20，聚烯烃重量比例可为约1至约80，且无机化合物重量比例可为约1至约20。举例而言，重量比例可在约80∶9∶11至约50∶36∶14溴化阻燃剂∶聚烯烃∶无机化合物范围内；此比率可极宽地变化。在一些实施方案中，溴化阻燃剂∶聚烯烃∶无机化合物的重量比在约50∶10∶40至约50∶33.5∶16.5范围内。当母料中存在一种以上无机化合物时，以这些比率计的无机化合物的量为无机化合物的总量。无机化合物和其优选者如上文所阐述。
一些类型的成分，例如无机化合物，可使一种此化合物存在于母料中，而一种或多种其它无机化合物则在母料与额外聚烯烃组合时添加。在一些优选实施方案中，母料包含溴化阻燃剂、聚烯烃和三氧化锑，且在这些优选实施方案中，重量比例可在约85∶10∶5至约40∶54∶16溴化阻燃剂∶聚烯烃∶三氧化锑范围内；此比率可极宽地变化。在一些实施方案中，溴化阻燃剂∶聚烯烃∶三氧化锑的重量比在约80∶7∶13至约47∶50∶3范围内；在其它实施方案中，约60∶20∶20的溴化阻燃剂∶聚烯烃∶三氧化锑比率较便捷。
在一些优选实施方案中，母料包含溴化阻燃剂、聚烯烃、辉光阻抑剂和三氧化锑。可将重量比例描述为组分的比率，其中溴化阻燃剂重量比例可为约98至约20，聚烯烃重量比例可为约1至约80，辉光阻抑剂重量比例可为约1至约20，且三氧化锑重量比例可为约1至约40。在一些实施方案中，重量比例可在约97∶1.5∶1.5∶5.6至约50∶49∶1∶7.2溴化阻燃剂∶聚烯烃∶辉光阻抑剂∶三氧化锑范围内。在一些实施方案中，溴化阻燃剂∶聚烯烃∶辉光阻抑剂∶三氧化锑的重量比在约90∶2.5∶7.5∶14.5至约50∶40∶10∶3.2范围内。当母料中存在一种以上辉光阻抑剂时，以这些比率计的辉光阻抑剂的量为辉光阻抑剂的总量。
如上文针对阻燃添加剂组合物和阻燃聚烯烃组合物所阐述的其它期望成分可作为母料的一部分包括在内，或在母料与额外聚烯烃混合时添加。这些成分的量通常且优选地成比例，使得在母料与更多聚烯烃掺合时，比例如上文针对阻燃聚烯烃组合物所阐述。
本发明的阻燃聚烯烃组合物可用于通过模制技术形成物件，所述模制技术包括(但不限于)注射模制、气体辅助模制、旋转模制、压缩模制、吹气模制、膜嵌入模制、结构泡沫模制、挤出模制和树脂传递模制。可用于自本发明的阻燃聚烯烃组合物形成物件的其它技术包括热压成型和挤出(例如薄片、膜或纤维的热压成型和挤出)。
出于阐释的目的呈现以下实施例，且其不意图对本发明的范围加以限制。
实施例-通用
成分
以下为实施例中用于制备阻燃聚烯烃样品的成分列表。并非所有所列示的成分均在每一样品中使用。一些成分可属于一个以上的类别。在表格中，一些所用成分以其商标名提及。
聚烯烃
线性低密度聚乙烯(
Figure BPA0000334657220000281
GA564189，熔体流动指数：20g/10min.，190℃/2.16kg，LyondellBassell)。
高密度聚乙烯(
Figure BPA0000334657220000282
LR590001，熔体流动指数：0.8g/10min.，190℃/2.16kg，LyondellBassell)。
低密度聚乙烯(Lone Star 220，熔体流动指数：2.0g/10min.，190℃/2.16kg，LoneStar Chemical)。
聚丙烯(Profax 6523，熔体流动指数：4.0g/10min.，230℃/2.16kg，LyondellBassell)。
聚丙烯抗冲共聚物(PP7033N，熔体流动指数：8g/10min.，230℃/2.16kg；PP7143KNE1，熔体流动指数：10g/10min.，230℃/2.16kg；ExxonMobil Corporation)。
聚丙烯抗冲共聚物(熔体流动指数：12g/10min.和17g/10min.，230℃/2.16kg；Lone Star Chemical)。
溴化阻燃剂
数目平均分子量为约2087且含有约74wt％溴的溴化阴离子链转移聚苯乙烯(Br-ACTSP；Albemarle Corporation)。
数目平均分子量(Mn)为约2112至约2714且溴含量为约72.8wt％至约74.9wt％的溴化阴离子聚苯乙烯(Br-APS；Albemarle Corporation)。
数目平均分子量(Mn)为约750且溴含量为约73wt％的溴化阴离子聚苯乙烯(Br-APS；Albemarle Corporation)。
十溴二苯基乙烷(
Figure BPA0000334657220000291
8010，Albemarle Corporation)。
N，N-亚乙基-双(四溴酞酰亚胺)(
Figure BPA0000334657220000292
BT-93W，Albemarle Corporation)。
辉光阻抑剂
多磷酸三聚氰胺(MPP；
Figure BPA0000334657220000293
200，BASF Corporation)。
三聚氰胺多(磷酸锌)，(
Figure BPA0000334657220000294
400，J.M.Huber Corporation)。
聚-[2，4-(六氢吡嗪-1，4-基)-6-(吗啉-4-基)-1，3，5-三嗪](或六氢吡嗪与吗啉-2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪反应产物的聚合物；MCA PPM三嗪HF)；多磷酸铵与MCA PPM三嗪HF的混合物(MCA PPM三嗪765)；多磷酸铵、MCA PPM三嗪HF与碳推进剂的混合物(MCA PPM三嗪770)，所有均为MCA Technologies GmbH的产品。
约63％二乙基次膦酸铝、约32％多磷酸三聚氰胺与4％至5％硼酸锌的混合物(
Figure BPA0000334657220000295
OP 1312，Clariant Ltd.)。
2，5，8-三氨基-1，3，4，6，7，9，9b-七氮杂萉与2，2′-亚氨基双(4，6-二氨基-1，3，5-三嗪的混合物(Delflam 20；Delamin Ltd.)。
55％至65％焦磷酸六氢吡嗪与35％至45％专利性磷酸化合物的混合物(FP-2100J；Amfine Chemical Corporation)。
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(ADK STABLA-31)；
2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑(ADK STAB LA-32)；
2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-[2-(2-乙基己酰基氧基)乙氧基]苯酚(ADKSTAB LA-46)；
1，2，3，4-丁烷四甲酸与2，2-双(羟基甲基)-1.3-丙二醇和3-羟基-2，2-二甲基丙醛，1，2，2，6，6，-五甲基-4-六氢吡啶基酯的聚合物(
Figure BPA0000334657220000301
登记号101357-36-2，ADK STABLA-63P)；
癸二酸1，10-双(2，2，6，6，-四甲基-4-六氢吡啶基)酯(
Figure BPA0000334657220000302
登记号52829-07-9，ADK STAB LA-77)；
碳酸双(1-十一烷氧基-2，2，6，6四甲基-4-六氢吡啶基)酯(
Figure BPA0000334657220000303
登记号705257-84-7，ADK STAB LA-81)；
50％至60％焦磷酸六氢吡嗪、35％至45％专利性磷酸化合物与3％至6％氧化锌的混合物(
Figure BPA0000334657220000304
登记号66034-17-1，ADK STAB FP-2500S)；所有“ADK”物质均为AdekaCorporation的产品。
无机化合物
三氧化锑(Brightsun HB ATO，China Antimony Chemicals Corporation)。
锡酸锌(
Figure BPA0000334657220000305
William Blythe Ltd.)。
硼酸锌(Firebrake ZB；Rio Tinto)。
硫化锌(
Figure BPA0000334657220000306
HD-S，Venator Materials PLC)。
TiO2(Kronos 2225，Kronos Incorporated)。
硬脂酸钙
滑石(微晶；平均粒度2.2μm，Mistron Vapor R，Imerys PerformanceAdditives)。
次膦酸铝、次膦酸钙(二者均为GreenChemicals SpA的产品)。
二乙基次膦酸铝(
Figure BPA0000334657220000307
OP 1230，Clariant Ltd.)
碱性磷酸锌络合物(
Figure BPA0000334657220000311
981)；钼酸锌/氢氧化镁络合物(
Figure BPA0000334657220000312
MZM)，二者均为J.M.Huber Corporation的产品。
禾乐石粘土(
Figure BPA0000334657220000313
XR和
Figure BPA0000334657220000314
HP，其为自然剥落的管状矿物纳米材料)，二者均为Applied Minerals Inc的产品。
硅烷改性的硅酸铝(Burgess KE；Burgess Pigment Company)。
玻璃纤维：长3.2nm或4.5mm，平均直径13μm(
Figure BPA0000334657220000315
HP 3299，NipponElectric Glass Co.，Ltd.)。
玻璃纤维：长4.5mm，平均直径13μm(
Figure BPA0000334657220000316
HP 3293，PPG Industries或Nippon Electric Glass Co.，Ltd.)。
短切股玻璃纤维(HP3293)，PPG Industries。
氢氧化镁铝碳酸盐(水滑石，
Figure BPA0000334657220000317
Kisuma Chemicals)。
氢氧化镁(
Figure BPA0000334657220000318
H-5 IV；Huber Martinswerk GmbH)。
25％至50％硼酸钙与50％至75％硅灰石的混合物(
Figure BPA0000334657220000319
1120F；ICL SpecialtyProducts Inc.)
抗氧化剂
四(3-(4-羟基-3，5-二-叔丁基苯基)丙酰基氧基甲基)-甲烷(
Figure BPA00003346572200003110
310抗氧化剂)；亚磷酸三-(2，4-二-叔丁基苯基)酯(
Figure BPA00003346572200003111
368抗氧化剂)，二者均为SI Group的产品。
抗冲改性剂
乙烯辛烯共聚物(
Figure BPA00003346572200003112
XLT-8677；Dow Chemical)。
增容剂
苯乙烯乙烯/丁烯线性三嵌段共聚物(57％聚苯乙烯，
Figure BPA0000334657220000321
A1535 H SEBS；Kraton Corporation)。
马来酸酐改性的聚丙烯均聚物(
Figure BPA0000334657220000322
3200，SI Group)。
乙烯/甲基丙烯酸共聚物的钠离子聚合物(
Figure BPA0000334657220000323
8920，Dow ChemicalCompany)。
卤化聚乙烯
聚四氟乙烯
氯化聚乙烯(
Figure BPA0000334657220000324
CPE 6025 M，Lianda Corporation)。
颜料
颜料棕色24(铬、锑和钛的混合氧化物；
Figure BPA0000334657220000325
黄色K 2001 FG)；
颜料黄色53(铬、镍和钛的混合化合物；Sicotan黄色L 1010)；
溶剂黄163(1，8-双(苯基硫基)蒽-9，10-二酮；
Figure BPA0000334657220000326
黄色180)；
碳黑(
Figure BPA0000334657220000327
黑色0068，53％碳黑)；所有均为BASF Corporation的产品。
其它
多磷酸铵与三-(2-羟基-乙基)异氰脲酸酯的芳香族酯的混合物(
Figure BPA0000334657220000328
AP 750，Clariant Ltd.)。
分析方法
已知分析方法可用于或适用于分析本发明的实践中所用的溴化阻燃剂的特征，并表征本发明的阻燃聚烯烃组合物。如果适用，使用以下方法来测量所用的溴化阻燃剂和/或所形成的阻燃聚烯烃组合物。
总溴含量。由于阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物和溴化阴离子苯乙烯聚合物在溶剂(诸如二氯甲烷)中具有一定的溶解度，因此通过使用常规1H核磁共振光谱(NMR)技术完成对这些溴化阻燃剂的总溴含量的测定。所分析的样品为稀释样品，通常0.2g溴化阻燃剂于约1.5g至约2g氘化二氯甲烷中。NMR光谱仪为Bruker Ascend 500光谱仪，其中磁体在500MHz的1H频率下以进行质子观察。使用共振时残余的质子化溶剂(设为δ5.32ppm)测定化学位移。通过以下方式测定溴含量：计算已知平均分子量的未溴化聚苯乙烯链的芳香族区域质子信号对脂肪族区域质子信号的积分比率与溴化阻燃剂的芳香族区域质子信号对脂肪族区域质子信号的积分比率之间的差值，并将所述差值归因于溴化阻燃剂的芳香族环上所存在的溴原子。实施例中所报告的总溴含量值是通过此NMR方法来测定。
GPC光散射数目平均分子量。通过GPC光散射，使用配备有集成UV检测器(设为254nm)的Viscotek GPCmax VE2001 TDA模组化系统测定溴化阻燃剂的数目平均分子量(Mn)，所述系统包括折射率检测器(RI)以及双角光散射检测器、组合泵和自动进样器以及温度控制柱区室(Malvern Panalytical Ltd.)。使用两个孔径为
Figure BPA0000334657220000331
的300mm×7.5mm
Figure BPA0000334657220000332
柱(Agilent Technologies，Inc.)进行分析。溶剂为四氢呋喃(THF，HPLC级)，流量为1mL/分钟，且柱和泵温箱温度设为40℃。通过将10mg样品溶解于10mL THF中制备样品。使用0.45μm注射器式过滤器过滤此溶液的等分试样，且将200μL过滤溶液注射至柱中。为进行校准，对含有1，3-二苯基丁烷和1，3，5-三苯基己烷(加成物)的首次运行进行分析，且对其峰进行指派。接着，在阴离子聚苯乙烯或阴离子链转移聚苯乙烯的未溴化样品上且基于粒径筛析作为分离模式实施运行，基于与加成物运行的峰进行比较，根据溶析顺序将峰鉴别为1，3-二苯基丁烷(二聚体)、1，3，5-三苯基己烷(三聚体)、1，3，5，7-四苯基辛烷(四聚体)、1，3，5，7，9-五苯基癸烷(五聚体)等。在溴化材料的每次运行中，基于溴化百分比向十个单独峰指派理论分子量值，且与未溴化材料的指派峰相比，使用这些理论值和其相应滞留时间构建校准曲线。根据溴化样品的此校准曲线，计算并报告总体分布数据。通过针对凝胶渗透色谱(GPC)数据收集和处理系统的第4.2.0.237版Viscotek
Figure BPA0000334657220000341
软件实施分子量分布计算。
使用激光衍射仪(LSTM-13320，Beckman Coulter，Inc.)实施粒度测定。粒度减小的结果汇总于下表1中。
UL-94垂直燃烧测试。对3.2mm和1.6mm两种厚度的棒条实施UL-94垂直燃烧可燃性测试。测量火焰熄灭的时间，且对于一些样品还测量辉光(续灼)消失的时间。续灼或辉光在UL-94垂直燃烧测试中定义为“在将点火源移除且停止任何燃烧后灼热燃烧的持续时间”。UL-94垂直燃烧测试将续灼时间(辉光时间)定义为“续灼在指定条件下持续的时间长度”。通过辉光测试的辉光消失时间截止值为30秒。在下文实施例中，对3.2mm和1.6mm两种厚度的棒条实施UL-94垂直燃烧测试。未针对1.6mm棒条的更严格测试对组合物进行最佳化，但1.6mm棒条的结果可通过小幅改变阻燃剂、辉光阻抑剂和/或无机化合物中的一者或多者的量而得到改良。
熔体流动指数测试。为测定本发明的阻燃聚烯烃组合物的熔体流动指数，使用ASTM测试方法D1238-00的程序和测试设备。在2.16kg施加压力和230℃温度下操作挤出塑性计。测试中所使用的样品为本发明的阻燃聚烯烃组合物。
聚四氟乙烯(PTFE)作为5wt％混合物添加在聚烯烃聚合物中。
通过在双螺杆挤出机(ZSK30(30mm)，Wemer&Pfleiderer Coperion GmbH)中将所有成分混合并熔融在一起形成每一样品，除玻璃纤维外，每一成分均以粉末形式单独进料。
下文实施例中所报告的每一UL-94垂直燃烧测试结果为5次运行的平均值。下文实施例中所报告的每一物理或机械性质测试结果为3次运行的平均值。
在下文表格中，含有“-A”的运行是含有辉光阻抑剂的实施方案的比较运行，且对于阻燃剂为溴化阴离子苯乙烯聚合物且不存在辉光阻抑剂的实施方案而言为创造性的。含有“C”的运行是含有辉光阻抑剂的实施方案和阻燃剂为溴化阴离子苯乙烯聚合物且不存在辉光阻抑剂的实施方案二者的比较运行。
在所有下文表格中，每一成分的量和溴的量以wt％报告。
实施例1
制备若干种含有聚丙烯均聚物和数目平均分子量(Mn)为约2087且溴为74wt％的溴化阴离子链转移聚苯乙烯(Br-ACTSP)的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果列示于表1中。运行A是比较性的。
表1
Figure BPA0000334657220000351
*MFI＝熔体流动指数
实施例2
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2112且溴为73.3wt％的溴化阴离子聚苯乙烯(Br-APS)的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果列示于表2中。每一样品中的溴量为19.0wt％。
表2
Figure BPA0000334657220000361
实施例3
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2112且溴为73.3wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果列示于表3A中。这些样品的其它性质列示于表3B中。
表3A
Figure BPA0000334657220000371
表3B
Figure BPA0000334657220000372
Figure BPA0000334657220000381
实施例4
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2250且溴为73.3wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表4中。
表4
Figure BPA0000334657220000382
Figure BPA0000334657220000391
实施例5
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2167且溴为73.3wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表5中。
表5
Figure BPA0000334657220000392
Figure BPA0000334657220000401
实施例6
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2167且溴为73.3wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表6中。
表6
Figure BPA0000334657220000402
Figure BPA0000334657220000411
实施例7
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2167且溴为73.3wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表7中。
表7
Figure BPA0000334657220000412
Figure BPA0000334657220000421
实施例8
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2167且溴为73.3wt％的溴化聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表8中。
表8
Figure BPA0000334657220000422
Figure BPA0000334657220000431
实施例9
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。运行A和运行B的样品含有数目平均分子量(Mn)为约2183且溴为73.7wt％的Br-APS；运行C的样品含有Mn为约2708且溴为72.9wt％的Br-APS。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表9中。
表9
Figure BPA0000334657220000432
Figure BPA0000334657220000441
实施例10
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2708且溴为72.9wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表10A和表10B中。
表10A
Figure BPA0000334657220000442
Figure BPA0000334657220000451
表10B
Figure BPA0000334657220000452
Figure BPA0000334657220000461
实施例11
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。大多数样品含有数目平均分子量(Mn)为约2162且溴为73.6wt％的Br-APS；运行E-A的样品含有Mn为约2714且溴为72.8wt％的Br-APS。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表11A和表11B中。
表11A
Figure BPA0000334657220000462
Figure BPA0000334657220000471
表11B
Figure BPA0000334657220000472
Figure BPA0000334657220000481
实施例12
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2708且溴为72.9wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表12中。
表12
Figure BPA0000334657220000491
Figure BPA0000334657220000501
实施例13
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2714且溴为72.8wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果列示于表13中。
表13
Figure BPA0000334657220000502
Figure BPA0000334657220000511
实施例14
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2708且溴为72.9wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表14中。
表14
Figure BPA0000334657220000521
实施例15
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和溴化阴离子聚苯乙烯(Br-APS)的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。大多数样品含有数目平均分子量(Mn)为约2112且溴为73.3wt％的Br-APS；运行A-A的样品含有Mn为约2560且溴为74.9wt％的Br-APS。组分的量和可燃性测试结果列示于表15中。
表15
Figure BPA0000334657220000531
实施例16
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2714且溴为72.8wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果列示于表16中。在运行A中，在组合物中纳入一些颜料以测定其对续灼时间的效应，这是由于预期颜料可能延长续灼时间；据观察，颜料似乎不影响续灼时间。
表16
Figure BPA0000334657220000541
实施例17
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约2708且溴为72.9wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果列示于表17中。
表17
Figure BPA0000334657220000551
Figure BPA0000334657220000561
实施例18
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。大多数样品含有数目平均分子量(Mn)为约2560且溴为74.9wt％的Br-APS；运行G-A的样品含有Mn为约2714且溴为72.8wt％的Br-APS。组分的量和可燃性测试结果列示于表18中。
表18
Figure BPA0000334657220000562
Figure BPA0000334657220000571
实施例19
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约750且溴为73wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表19中。
表19
Figure BPA0000334657220000572
Figure BPA0000334657220000581
实施例20
制备若干种含有聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约750且溴为73wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表20中。运行A至C对于含有辉光阻抑剂的实施方案为比较性的。
表20
Figure BPA0000334657220000582
Figure BPA0000334657220000591
实施例21
制备含有LLDPE、LDPE、HDPE或聚丙烯抗冲共聚物和数目平均分子量(Mn)为约750且溴为73wt％的溴化阴离子聚苯乙烯的样品，且使所述样品经受UL-94垂直燃烧测试。组分的量和可燃性测试结果以及这些样品的一些其它性质列示于表20中。运行A、C和E对于含有辉光阻抑剂的实施方案为比较性的。
表21
Figure BPA0000334657220000592
Figure BPA0000334657220000601
本发明的其它实施方案包括(但不限于)：
A)一种阻燃添加剂组合物，其包含
至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物；和
至少一种溴化阻燃剂，其中所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且选自
a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物；
其中以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述阻燃添加剂组合物含有约0.5wt％或更多辉光阻抑剂。
B)如A)中的阻燃添加剂组合物，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
C)如A)中的阻燃添加剂组合物，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
D)如A)至C)中的任一者中的阻燃添加剂组合物，以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述阻燃添加剂组合物含有约1wt％或更多辉光阻抑剂。
E)如A)中的阻燃添加剂组合物，其包含至少一种无机化合物。
F)如技术方案E)中的阻燃添加剂组合物，其中以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，无机化合物的总量为约10wt％或更多。
G)如技术方案E)中的阻燃添加剂组合物，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
H)如技术方案E)中的阻燃添加剂组合物，其中所述无机化合物包含滑石和三氧化锑，以及任选地至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
I)如A)至F)中的任一者中的阻燃添加剂组合物，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，其中所述组合物包含至少一种无机化合物，且其中所述无机化合物为硼酸锌和二乙基次膦酸铝。
J)如A)至I)中的任一者中的阻燃添加剂组合物，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
K)如A)至J)中的任一者中的阻燃添加剂组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
L)如A)至J)中的任一者中的阻燃添加剂组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
M)一种形成阻燃添加剂组合物的工艺，所述工艺包括将以下组合：
至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物；和
至少一种溴化阻燃剂，其含有芳香族结合溴，且选自
a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物；
其量使得以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述阻燃添加剂组合物含有约0.5wt％或更多辉光阻抑剂。
N)如M)中的工艺，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
O)如M)中的工艺，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
P)如M)至O)中的任一者的工艺，其中以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述辉光阻抑剂的量为约1wt％或更多。
Q)如M)中的工艺，其包括组合至少一种无机化合物。
R)如Q)中的工艺，其中以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述无机化合物的量使得所述阻燃添加剂组合物含有约10wt％或更多无机化合物。
S)如Q)或R)中的工艺，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
T)如Q)或R)中的工艺，其中所述无机化合物包含滑石和三氧化锑，以及任选地至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
U)如M)至T)中的任一者中的工艺，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
V)如Q)或R)中的工艺，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，其中所述工艺包括组合至少一种无机化合物，且其中所述无机化合物为硼酸锌和二乙基次膦酸铝。
W)如M)至V)中的任一者中的工艺，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
X)如M)至V)中的任一者中的工艺，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
Y)一种阻燃聚烯烃组合物，其由以下形成：
i)至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物；
ii)至少一种无机化合物；和
iii)阻燃量的至少一种溴化阻燃剂，其中所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且选自
a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物，和
iv)至少一种聚烯烃，
其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约0.25wt％或更多辉光阻抑剂，且其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约5wt％或更多无机化合物。
Z)如Y)中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
AA)如Y)中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
AB)如Y)至AA)中的任一者中的阻燃聚烯烃组合物，以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约0.5wt％或更多辉光阻抑剂。
AC)如Y)中的阻燃聚烯烃组合物，其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述无机化合物的量为约10wt％或更多。
AD)如Y)至AC)中的任一者中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
AE)如Y)至AC)中的任一者中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述无机化合物包含滑石和三氧化锑，以及任选地至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
AF)如Y)至AE)中的任一者中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
AG)如Y)至AC)中的任一者中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，其中所述组合物包含至少一种无机化合物，且其中所述无机化合物为硼酸锌和二乙基次膦酸铝。
AH)如Y)至AG)中的任一者中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
AI)如Y)至AG)中的任一者中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
AJ)一种形成阻燃聚烯烃组合物的工艺，所述工艺包括将以下组合：
i)至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物；
ii)至少一种无机化合物；
iii)阻燃量的至少一种溴化阻燃剂，其中所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且选自
a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物，和
iv)至少一种聚烯烃，
其量使得以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约0.25wt％或更多辉光阻抑剂，且其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约5wt％或更多无机化合物。
AK)如AJ)中的工艺，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
AL)如AJ)中的工艺，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
AM)如AJ)至AL)中的任一者中的工艺，以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约0.5wt％或更多辉光阻抑剂。
AN)如AJ)中的工艺，其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述无机化合物的量使得所述阻燃聚烯烃组合物含有约10wt％或更多无机化合物。
AO)如AJ)至AN)中的任一者中的工艺，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
AP)如AJ)至AN)中的任一者中的工艺，其中所述无机化合物包含滑石和三氧化锑，以及任选地至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
AQ)如AJ)至AP)中的任一者中的工艺，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
AR)如AJ)至AM)中的任一者中的工艺，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，且其中所述无机化合物为硼酸锌和二乙基次膦酸铝。
AS)如AJ)至AR)中的任一者中的工艺，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
AT)如AJ)至AR)中的任一者中的工艺，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
AU)一种由至少一种聚烯烃和阻燃量的溴化阻燃剂形成的阻燃聚烯烃组合物，所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴且为数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。
AV)如AU)中的阻燃聚烯烃组合物，其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃量为约5wt％或更多。
AW)如AU)或AV)中的阻燃聚烯烃组合物，其包含至少一种无机化合物。
AX)如AW)中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
AY)如AW)中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述无机化合物为滑石和三氧化锑，以及至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
AZ)如AU)至AY)中的任一者中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
BA)如AU)至AY)中的任一者中的阻燃聚烯烃组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
BB)一种母料，其包含
聚烯烃；和
溴化阻燃剂，其含有芳香族结合溴，且选自
a)重量平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物。
BC)如BB)中的母料，其包含至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物。
BD)如BB)中的母料，其包含至少一种无机化合物和至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物。
BE)如BC)或BD)中的母料，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
BF)如BC)或BD)中的母料，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
BG)如BB)中的母料，其包含至少一种无机化合物。
BH)如BD)或BG)中的母料，其中所述无机化合物包含三氧化锑。
BI)如BB)至BF)中的任一者中的母料，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
BJ)如BB)中的母料，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，其中所述母料包含至少一种无机化合物，且其中所述无机化合物为三氧化锑。
BK)如BB)至BJ)中的任一者中的母料，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
BL)如BB)至BJ)中的任一者中的母料，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
本说明书或本文权利要求书中在任何地方由化学名称或化学式所提及的组分，无论以单数还是复数提及，均鉴别为其在与由化学名称或化学类型所提及的另一物质(例如另一组分、溶剂或诸如此类)接触之前即存在。在所得混合物或溶液中发生哪种化学变化、转变和/或反应(如果存在)并不重要，这是因这些变化、转变和/或反应是在依照本公开案所要求的条件下将指定组分置于一起的自然结果。因此，将所述组分鉴别为与实施期望操作或形成期望组合物相关的待置于一起的成分。此外，即使下文的权利要求书可能以现在时态(“包含”、“是”等)提及物质、组分和/或成分，但所提及的为根据本公开案将首次与一种或多种其它物质、组分和/或成分接触、掺合或混合之前存在的物质、组分或成分。因此，如果根据本公开案且以化学家的一般技能进行，则物质、组分或成分在接触、掺合或混合操作过程期间可能因化学反应或转变而失去其原始属性(identity)的事实并不具有实际意义。
本发明可包含本文所列举的材料和/或程序、由其组成或基本上由其组成。
如本文所用，修饰本发明组合物中成分的数量或用于本发明方法中的术语“约”是指数值数量的变化，所述变化可(例如)经由以下而发生：在现实中用于制备浓缩物或使用溶液的典型测量和液体处置程序；这些程序中的无意错误；用于制备组合物或实施方法的成分的制造、来源或纯度差异；和诸如此类。术语约还涵盖因自特定初始混合物产生的组合物的不同平衡条件而不同的量。无论是否由术语“约”修饰，权利要求书均包括数量的等效内容。
除非可能另有明确指示，否则如果在本文中使用冠词“一(a或an)”，且如本文所用，所述冠词不意图将说明或权利要求书限于、且不应解释为将说明或权利要求书限于所述冠词所指的单一要素。而是，除非本文另有明确指示，否则如果在本文中使用冠词“一(a或an)”，且如本文所用，所述冠词意图涵盖一种或多种这些要素。
在本发明的实践中，易于对其进行相当大的变化。因此，前述说明不意图将本发明限于、且不应解释为将本发明限于上文所呈现的特定例示。

Claims (64)

1.一种阻燃添加剂组合物，其包含
至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物；和
至少一种溴化阻燃剂，其中所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且选自
a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物；
其中以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述阻燃添加剂组合物含有约0.5wt％或更多辉光阻抑剂。
2.如权利要求1所述的阻燃添加剂组合物，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
3.如权利要求1所述的阻燃添加剂组合物，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
4.如权利要求1至3中任一项所述的阻燃添加剂组合物，以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述阻燃添加剂组合物含有约1wt％或更多辉光阻抑剂。
5.如权利要求1所述的阻燃添加剂组合物，其包含至少一种无机化合物。
6.如权利要求5所述的阻燃添加剂组合物，其中以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，无机化合物的总量为约10wt％或更多。
7.如权利要求5所述的阻燃添加剂组合物，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
8.如权利要求5所述的阻燃添加剂组合物，其中所述无机化合物包含滑石和三氧化锑，以及任选地至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
9.如权利要求1至6中任一项所述的阻燃添加剂组合物，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，其中所述组合物包含至少一种无机化合物，且其中所述无机化合物为硼酸锌和二乙基次膦酸铝。
10.如权利要求1至9中任一项所述的阻燃添加剂组合物，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
11.如权利要求1至10中任一项所述的阻燃添加剂组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
12.如权利要求1至10中任一项所述的阻燃添加剂组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
13.一种形成阻燃添加剂组合物的方法，所述方法包括将以下组合：
至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物；和
至少一种溴化阻燃剂，其含有芳香族结合溴，且选自
a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物；
其量使得以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述阻燃添加剂组合物含有约0.5wt％或更多辉光阻抑剂。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
16.如权利要求13至15中任一项所述的方法，其中以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述辉光阻抑剂的量为约1wt％或更多。
17.如权利要求13所述的方法，其包括组合至少一种无机化合物。
18.如权利要求17所述的方法，其中以所述阻燃添加剂组合物的总重量计，所述无机化合物的量使得所述阻燃添加剂组合物含有约10wt％或更多无机化合物。
19.如权利要求17或18所述的方法，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
20.如权利要求17或18所述的方法，其中所述无机化合物包含滑石和三氧化锑，以及任选地至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
21.如权利要求13至20中任一项所述的方法，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
22.如权利要求17或18所述的方法，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，其中所述方法包括组合至少一种无机化合物，且其中所述无机化合物为硼酸锌和二乙基次膦酸铝。
23.如权利要求13至22中任一项所述的方法，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
24.如权利要求13至22中任一项所述的方法，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
25.一种阻燃聚烯烃组合物，其由以下形成：
i)至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物；
ii)至少一种无机化合物；和
iii)阻燃量的至少一种溴化阻燃剂，其中所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且选自
a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物，和
iv)至少一种聚烯烃，
其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约0.25wt％或更多辉光阻抑剂，且其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约5wt％或更多无机化合物。
26.如权利要求25所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
27.如权利要求25所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
28.如权利要求25至27中任一项所述的阻燃聚烯烃组合物，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约0.5wt％或更多辉光阻抑剂。
29.如权利要求25所述的阻燃聚烯烃组合物，其中以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述无机化合物的量为约8wt％或更多。
30.如权利要求25至29中任一项所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
31.如权利要求25至29中任一项所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述无机化合物包含滑石和三氧化锑，以及任选地至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
32.如权利要求25至31中任一项所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
33.如权利要求25至29中任一项所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，其中所述组合物包含至少一种无机化合物，且其中所述无机化合物为硼酸锌和二乙基次膦酸铝。
34.如权利要求25至33中任一项所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
35.如权利要求25至33中任一项所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
36.一种形成阻燃聚烯烃组合物的方法，所述方法包括将以下组合：
i)至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物；
ii)至少一种无机化合物；
iii)阻燃量的至少一种溴化阻燃剂，其中所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴，且选自
a)数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物，和
iv)至少一种聚烯烃，
其量使得以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约0.25wt％或更多辉光阻抑剂，且其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约5wt％或更多无机化合物。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
38.如权利要求36所述的方法，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
39.如权利要求36至38中任一项所述的方法，以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃聚烯烃组合物含有约0.5wt％或更多辉光阻抑剂。
40.如权利要求36所述的方法，其中以所述阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述无机化合物的量使得所述阻燃聚烯烃组合物含有约8wt％或更多无机化合物。
41.如权利要求36至40中任一项所述的方法，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
42.如权利要求36至40中任一项所述的方法，其中所述无机化合物包含滑石和三氧化锑，以及任选地至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
43.如权利要求36至42中任一项所述的方法，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
44.如权利要求36至39中任一项所述的方法，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，且其中所述无机化合物为硼酸锌和二乙基次膦酸铝。
45.如权利要求36至44中任一项所述的方法，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
46.如权利要求36至44中任一项所述的方法，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
47.一种由至少一种聚烯烃和阻燃量的溴化阻燃剂形成的阻燃聚烯烃组合物，所述溴化阻燃剂含有芳香族结合溴且为数目平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物。
48.如权利要求47所述的阻燃聚烯烃组合物，其中以阻燃聚烯烃组合物的总重量计，所述阻燃量为约5wt％或更多。
49.如权利要求47或48所述的阻燃聚烯烃组合物，其包含至少一种无机化合物。
50.如权利要求49所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述无机化合物包含滑石、三氧化锑、硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
51.如权利要求49所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述无机化合物为滑石和三氧化锑，以及至少一种选自以下的无机化合物：硼酸锌、次膦酸铝、二乙基次膦酸铝、次膦酸钙和/或水滑石。
52.如权利要求47至51中任一项所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
53.如权利要求47至51中任一项所述的阻燃聚烯烃组合物，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
54.一种母料，其包含
聚烯烃；和
溴化阻燃剂，其含有芳香族结合溴，且选自
a)重量平均分子量为约750至约7500和/或溴含量为约60wt％至约77wt％的溴化阴离子苯乙烯聚合物，
b)含有约70wt％或更多溴的溴化阴离子链转移乙烯基芳香族聚合物，
或这些中的任两者或更多者的混合物。
55.如权利要求54所述的母料，其包含至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物。
56.如权利要求54所述的母料，其包含至少一种无机化合物和至少一种辉光阻抑剂，其中所述辉光阻抑剂为包含至少一种含有至少一个氮原子的5元或6元环部分的化合物。
57.如权利要求55或56所述的母料，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分为不饱和环部分。
58.如权利要求55或56所述的母料，其中所述辉光阻抑剂的所述含有至少一个氮原子的5元或6元环部分选自三唑、六氢吡啶、六氢吡嗪、三嗪和吗啉。
59.如权利要求54所述的母料，其包含至少一种无机化合物。
60.如权利要求56或59所述的母料，其中所述无机化合物包含三氧化锑。
61.如权利要求54至58中任一项所述的母料，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺。
62.如权利要求54所述的母料，其中所述辉光阻抑剂包含多磷酸三聚氰胺，其中所述母料包含至少一种无机化合物，且其中所述无机化合物为三氧化锑。
63.如权利要求54至62中任一项所述的母料，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约1000至约4000和/或溴含量为约70wt％至约77wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
64.如权利要求54至62中任一项所述的母料，其中所述溴化阴离子苯乙烯聚合物为数目平均分子量为约2000至约3500和/或溴含量为约72wt％至约76wt％的溴化阴离子聚苯乙烯。
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