CN116194534A

CN116194534A - 包括再循环的聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯共混物的阻燃组合物

Info

Publication number: CN116194534A
Application number: CN202180064178.0A
Authority: CN
Inventors: 王芹; 国明成; 杨剑
Original assignee: SABIC Global Technologies BV
Current assignee: SABIC Global Technologies BV
Priority date: 2020-07-24
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2023-05-30
Also published as: EP4185642A1; US20230295422A1; EP3943552A1; WO2022018683A1

Abstract

热塑性组合物，其包括：(a)约10重量％至约65重量％的至少一种原始聚碳酸酯；(b)约10重量％至约40重量％的得自消费后再循环的(PCR)聚合物的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)组分；(c)约25重量％至约65重量％的至少一种PCR聚碳酸酯；(d)约10重量％至约40重量％的聚碳酸酯‑硅氧烷(PC‑Si)共聚物；(e)0.1重量％至约10重量％的磷腈阻燃剂；和(f)0.1重量％至约2重量％的硅油。

Description

包括再循环的聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯共混物的阻燃组合物

技术领域

本公开内容涉及热塑性组合物，其包括至少两种得自消费后再循环的(PCR)聚合物的树脂，具有改善的冲击和阻燃性质。

背景技术

包括聚碳酸酯和聚酯共混物的热塑性组合物在消费电子市场中是流行的，因为它们可提供冲击性、耐化学性和流动性性质的平衡。可添加聚碳酸酯共聚物以进一步增强所述组合物的耐化学性并改善延展性。还可掺入阻燃添加剂以改善消费电子应用的阻燃性。不幸的是，已发现这些另外的添加剂且特别是阻燃添加剂对某些性质(如冲击强度和热变形温度(HDT))具有有害影响。识别具有所有这些性质的良好平衡的组合物是一个挑战。

此外，对于消费电子产品越来越重要的是由更可持续或“更绿色”的材料形成以减少这些材料对环境的影响。减少用于此类应用中的热塑性组合物的足迹的一种方式是使用消费后再循环的(PCR)聚合物作为所述组合物中的热塑性化合物的原材料。例如，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)可由消费后再循环的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。这种PBT塑料的实例可从SABIC获得，并被称为“iQ PBT”树脂。进一步地，PCR-聚碳酸酯(PC)可用于此类组合物中。不幸的是，PCR树脂如iQ PBT和PCR-PC具有限制，这使得识别具有性质如阻燃性/难燃性、冲击性和热性质的良好平衡的组合物甚至更具挑战性。

通过本公开内容的方面解决了这些和其它缺点。

发明内容

本公开内容的方面涉及热塑性组合物，其包括：(a)约10重量％至约65重量％的至少一种原始聚碳酸酯；(b)约10重量％至约40重量％的得自消费后再循环的(PCR)聚合物的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)组分；(c)约25重量％至约65重量％的至少一种PCR聚碳酸酯；(d)约10重量％至约40重量％的聚碳酸酯-硅氧烷(PC-Si)共聚物；(e)0.1重量％至约10重量％的磷腈阻燃剂；和(f)0.1重量％至约2重量％的硅油。

本公开内容的方面进一步涉及包括所述热塑性组合物的制品，所述热塑性组合物包括消费电子产品的部件。

具体实施方式

本公开内容涉及经冲击改性的阻燃PC/PBT化合物的热塑性组合物，其包括由PCR-PET形成的iQ PBT。所述组合物提供良好的耐化学性、阻燃性和冲击性质的平衡，并且还满足关于可持续性的市场预期。

通过参考本公开内容的以下详细描述和其中包括的实施例，可更容易地理解本公开内容。在多个方面，本公开内容涉及热塑性组合物，该热塑性组合物包括：(a)约10重量％至约65重量％的至少一种原始聚碳酸酯；(b)约10重量％至约40重量％的得自消费后再循环的(PCR)聚合物的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)组分；(c)约25重量％至约65重量％的至少一种PCR聚碳酸酯；(d)约10重量％至约40重量％的聚碳酸酯-硅氧烷(PC-Si)共聚物；(e)0.1重量％至约10重量％的磷腈阻燃剂；和(f)0.1重量％至约2重量％的硅油。

在公开和描述本发明的化合物、组合物、制品、系统、装置和/或方法之前，应理解，除非另有说明，否则它们不限于特定的合成方法，或者除非另有说明，否则不限于特定的试剂，因为这当然可以变化。还应理解，本文中使用的术语仅用于描述具体方面的目的且不意图是限制性的。

本公开内容涵盖本公开内容的要素的各种组合，例如，来自从属于相同独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。

此外，应理解，除非另有明确说明，否则决不意图将本文中阐述的任意方法解释为要求以特定顺序进行其步骤。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤所要遵循的顺序或者在权利要求或说明书中没有另外具体说明步骤限于特定顺序的情况下，决不意图在任意方面推断出顺序。这适用于任意可能的非明示的解释基础，包括：关于步骤或操作流程的排列的逻辑问题；从语法组织或标点符号衍生出的普通含义；以及说明书中描述的方面的数量或类型。

本文中提及的所有出版物均通过引用并入本文中以公开和描述被引用出版物所关于的方法和/或材料。

定义

还应理解，本文中使用的术语仅用于描述具体方面的目的且不意图是限制性的。如在说明书和在权利要求书中所使用的，术语“包含”可包括方面“由……组成”和“基本上由……组成”。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语均具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在本说明书和在所附权利要求书中，将提及本文中将定义的许多术语。

如在说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“(不定冠词)一个(种)(a,an)”和“所述(该)”包括复数个指示物，除非上下文另有明确规定。因此，例如，提及“硅油”包括两种或更多种硅油的混合物。

如本文中使用的，术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。

范围在本文中可表示为从一个值(第一值)到另一个值(第二值)。当表达这样的范围时，所述范围在一些方面包括所述第一值和所述第二值中的一个或两个。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，将理解，该具体值形成另一方面。将进一步理解，每个范围的端点相对于其它端点都是有重要意义的，并且独立于其它端点。还理解，本文中公开了许多值，并且除了该值本身之外，每个值在本文中也被公开为“约”该具体值。例如，如果公开了值“10”，则还公开了“约10”。还理解，还公开了两个具体单位之间的每个单位。例如，如果公开了10和15，则还公开了11、12、13和14。

如本文中使用的，术语“约”和“在(为)或约”意指所讨论的量或值可以是指定值、近似为所述指定值或与所述指定值大约相同。如本文中使用的，通常理解，除非另有指示或推断，否则标称值表示±10％变化。该术语意图传达类似的值促进权利要求中列举的等同结果或效果。也就是说，理解，量、尺寸、配制物(配方)、参数和其它数量和特征不是且也不需要是精确的，而是可视需要是近似的和/或更大或更小的，反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其它因素。通常，量、尺寸、配制物、参数或其它数量或特征是“约”或“近似的”，无论是否明确说明如此。理解，在数量值之前使用“约”的情况下，除非另有具体说明，否则参数还包括具体数量值本身。

公开了要用于制备本公开内容的组合物的组分以及要在本文中公开的方法中使用的组合物本身。本文中公开了这些和其它材料，并且理解，当公开了这些材料的组合、子集、相互作用、组等时，尽管不能明确公开具体提及这些化合物的每种不同的单独的和集合的组合和排列，但是本文中具体考虑和描述了每种。例如，如果公开和讨论了特定化合物，并且讨论了可对包括所述化合物的许多分子进行的许多修改，则具体考虑的是所述化合物的每种组合和排列以及可能的修改，除非明确相反指出。因此，如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F并且公开了组合分子的实例A-D，则即使没有单独列举每一个，每一个也被单独地和集合地考虑，意指组合A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F被认为是公开的。类似地，这些的任意子集或组合也被公开。因此，例如，A-E、B-F和C-E的子组将被认为是公开的。该概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制备和使用本公开内容的组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可被执行的各种另外的步骤，则理解，这些另外的步骤中的每一个可用本公开内容的方法的任意特定方面或方面的组合来执行。

在说明书和最后的权利要求中提及组合物或制品中具体要素或组分的重量份表示以重量份表示的组合物或制品中要素或组分与任意其它要素或组分之间的重量关系。因此，在含有2重量份组分X和5重量份组分Y的配混物中，X和Y以2:5的重量比存在，并且无论该配混物中是否含有另外的组分都以这种比例存在。

除非明确相反说明，否者组分的重量百分数是基于其中包括所述组分的配制物或组合物的总重量计。

如本文中使用的，术语“数均分子量”或“M_n”可互换使用，并且是指样品中所有聚合物链的统计平均分子量并通过下式定义：

其中M_i是链的分子量，且N_i是该分子量的链的数量。可通过本领域普通技术人员熟知的方法，使用分子量标准物例如聚碳酸酯标准物或聚苯乙烯标准物、优选经认证或可追踪的分子量标准物，测定聚合物例如聚碳酸酯聚合物的M_n。

如本文中使用的，可为可互换使用的术语“BisA”、“BPA”或“双酚A”是指具有通过下式表示的结构的化合物：

BisA也可以名称4,4’-(丙烷-2,2-二基)二苯酚、p,p’-异丙叉基双酚或2,2-双(4-羟苯基)丙烷而被提及。BisA具有CAS#80-05-7。

如本文中使用的，“聚碳酸酯”是指包括一种或多种二羟基化合物例如二羟基芳族化合物的残基(通过碳酸酯键连接)的低聚物或聚合物；它还涵盖均聚碳酸酯、共聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。

关于聚合物的成分使用的术语“残基”和“结构单元”贯穿本说明书是同义的。

如本文中使用的，除非另有说明，否则可为可互换使用的术语“重量百分数”、“重量％(重量％)”和“重量％(wt.％)”表示给定组分基于组合物总重量计的重量百分数。也就是说，除非另有说明，否则所有重量％值均基于组合物的总重量计。应当理解，所公开的组合物或配制物中所有组分的重量％值的总和等于100。

除非本文中另有相反说明，否则所有测试标准都是在提交本申请时有效的最新标准。

本文中公开的每种材料是可尚购获得的和/或用于制备其的方法是本领域技术人员已知的。

理解，本文中公开的组合物具有某些功能。本文中公开了用于执行所公开的功能的某些结构要求，并且理解，存在可执行与所公开的结构相关的相同功能的各种结构，并且这些结构通常将实现相同的结果。

热塑性组合物

本公开内容的方面涉及热塑性组合物，该热塑性组合物包括：(a)约10重量％至约65重量％的至少一种原始聚碳酸酯；(b)约10重量％至约40重量％的得自消费后再循环的(PCR)聚合物的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)组分；(c)约25重量％至约65重量％的至少一种PCR聚碳酸酯；(d)约10重量％至约40重量％的聚碳酸酯-硅氧烷(PC-Si)共聚物；(e)0.1重量％至约10重量％的磷腈阻燃剂；和(f)0.1重量％至约2重量％的硅油。

如本文中使用的，原始聚碳酸酯是得自石油化学来源的聚碳酸酯；原始聚碳酸酯不包括再循环的聚碳酸酯含量。聚碳酸酯可包括聚碳酸酯共聚物。

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)组分得自PCR聚合物。在一些方面，所述PBT组分得自PCR聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。得自PCR聚合物的PBT组分(例如PCR PET)可根据常规方法形成，并且可包括可从SABIC获得的iQ PBT塑料。在某些方面，所述组合物包括约10重量％至约20重量％的得自PCR聚合物的PBT组分。所述PBT组分可包括PBT共聚物。

组合物还包括约25重量％至约65重量％的至少一种PCR聚碳酸酯。所述PCR聚碳酸酯可根据常规方法形成，并且可包括可从SABIC获得的PCR-PC。所述PCR-PC组分可包括含有PCR-PC的共聚物。再循环的(例如PCR)聚碳酸酯可通过在所述聚碳酸酯中包括至少10摩尔％的-OH端基含量而与原始聚碳酸酯区分开。在一些方面，所述PCR聚碳酸酯在聚碳酸酯中包括10摩尔％至约35摩尔％的-OH端基含量。PCR PC的-OH端基含量可根据本领域技术人员已知的常规方法测定。再循环的PC可为透明(clear,澄清)的或有色的。透明的再循环的PC可源自例如水瓶、再循环的PC片材、汽车前灯和光盘(例如，压缩盘(CD)、数字通用盘(DVD)和蓝光盘中的一种或多种)。彩色PC的一个示例性来源是水瓶。

PC-Si共聚物可包括但不限于硅氧烷含量为约5重量％至约45重量％的PC-Si共聚物。在进一步的方面，所述PC-Si共聚物具有约15重量％至约25重量％的硅氧烷含量，或约20重量％的硅氧烷含量。示例性的PC-Si共聚物包括SABIC EXL共聚物。

阻燃组合物中使用的磷腈是在分子中具有—P═N—键的有机化合物。在一个实施方式中，磷腈是通过下式表示的环状苯氧基磷腈：

在所述式中，m表示3至25的整数，P表示苯基，R₁和R₂为相同或不同的，并且独立地为氢、羟基、C_1-12烷氧基或C_1-12烷基。在一些方面，m为2至10的整数，或在特定方面为3至8的整数。

所述组合物包括0.1重量％至约2重量％的硅油。示例性的硅油是SFR100，可从Momentive Performance Materials获得。

在某些方面，所述组合物进一步包括大于0重量％至约2重量％的防滴剂。纯示例性的防滴剂是经苯乙烯丙烯腈(SAN)包封的聚四氟乙烯(PTFE)。

在特定方面，所述组合物包括大于0重量％至约2重量％的环氧抗冲改性剂。所述环氧抗冲改性剂可包括但不限于包括乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物。在其它方面，所述组合物包括大于0重量％至约5重量％的至少一种稳定剂。所述至少一种稳定剂可包括但不限于UV稳定剂、磷酸锌稳定剂或其组合。

热塑性组合物的性质

与不包括磷腈阻燃剂或硅油的对比/参考组合物相比，根据本公开内容的方面的热塑性组合物具有改善的性质。具体地，在一些方面，与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，所述组合物具有改善的缺口悬臂梁(Izod)冲击强度，其根据ASTM D256和ASTM D4812测定。在某些方面，与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，缺口悬臂梁冲击强度改善至少50％、或改善至少75％、或改善至少100％、或改善至少150％、或改善至少200％、或改善至少250％、或改善至少500％、或改善至少600％、或改善至少700％、或改善至少800％、或改善最高达1500％、或改善50-1500％、或改善75-1500％。在本公开内容的方面中描述的对比组合物可包括双酚-A双(二苯基磷酸酯)(BPADP)代替磷腈阻燃剂。BPADP具有以下化学式：

在进一步的方面，与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，所述组合物在0℃或-10℃(低温)下具有改善的缺口悬臂梁冲击强度，其根据ASTM D256和ASTM D4812测定。在特定方面，与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，所述组合物的低温缺口悬臂梁冲击强度改善至少50％、或改善至少100％、或改善至少250％、或改善至少500％、或改善至少600％、或改善至少700％、或改善至少1000％、或改善最高达1500％、或改善50-1500％、或改善100-1500％、或改善250-1500％、或改善500-1500％。

在一些方面，与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，所述组合物具有改善的热变形温度(HDT)，其根据ASTM D648测定。在进一步的方面，与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，HDT改善至少10％、或至少12％、或至少14％、或至少16％、或至少18％、或至少20％、或至少25％、或最高达50％、或10-50％、或12-50％。

在特定方面，与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，所述组合物具有改善的阻燃性，其根据UL94测定。在具体方面，与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，阻燃性(V1或V2燃烧时间，以秒计)降低至少8％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少30％、或至少40％、或最高达50％、或8-50％、或10-50％。在进一步的方面，当根据UL94.0测定时，所述组合物在1.5毫米(mm)或更低的厚度下或在3.0毫米或更低的厚度下具有V0的阻燃性。

在一些方面，与不包括硅油的对比组合物相比，所述组合物具有改善的阻燃性，其根据UL94测定。在进一步的方面，与不包括硅油的对比组合物相比，阻燃性(V1或V2燃烧时间，以秒计)降低至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少50％、或最高达100％、或20-100％、或20-50％。

在一些方面，所述热塑性组合物具有：(1)当根据UL94测定时，在至少1.5毫米的厚度下V0的阻燃性，和(2)在-10℃或更低的温度下的至少690焦耳/米(J/m)的缺口悬臂梁冲击强度和100％的延展性，其根据ASTM D256测定。在进一步的方面，所述组合物具有：(1)在至少1.5毫米的厚度下V0的阻燃性，和(2)至少85℃的热变形温度，其根据ASTM D648在1.82兆帕下对于具有3.2毫米的厚度的样品测定。

制造方法

本文中描述的一种或任意前述组分可首先彼此干混，或与前述组分的任意组合干混，然后从一个或多个进料器进料到挤出机中，或从一个或多个进料器单独进料到挤出机中。用于所述组合物中的填料(如果包括)也可首先加工成母料，然后进料到挤出机中。组分可从喉部料斗或任意侧向进料器进料到挤出机中。

本公开内容中使用的挤出机可具有单螺杆、多螺杆、相互啮合的同向旋转或反向旋转螺杆、非相互啮合的同向旋转或反向旋转螺杆、往复式螺杆(reciprocating screw)、带销的螺杆(screws with pins)、带筛网的螺杆、带销的筒、辊、柱塞(ram)、螺旋转子、共捏合机、盘组加工机(disc-pack processor)、各种其它类型的挤出设备、或包括前述中的至少一种的组合。

组分也可被混合在一起，然后熔融共混以形成所述热塑性组合物。组分的熔融共混涉及使用剪切力、拉伸力、压缩力、超声能、电磁能、热能或包括前述力或能量形式中的至少一种的组合。

如果树脂是半结晶有机聚合物，则可将配混期间挤出机上的机筒温度设定在如下温度：在该温度处，至少一部分所述聚合物已达到大于或等于约熔融温度的温度；或者如果树脂是无定形树脂，则可将配混期间挤出机上的机筒温度设定在流动点(例如，玻璃化转变温度)。

如果期望，则可使包括前述组分的混合物经历多个共混和成形步骤。例如，可首先将所述热塑性组合物挤出并形成为颗粒料(pellet)。然后可将所述颗粒料进料到造型机中，在那里它可被形成为任意期望的形状或产品。替代地，可将从单个熔体共混机发出的所述热塑性组合物形成为片材或拉条，并经历后挤出工艺如退火、单轴或双轴取向。

在一些方面，本方法中熔体的温度可保持尽可能低以避免所述组分的过度热降解。在某些方面，熔融温度保持在约230℃和约350℃之间，尽管可使用更高的温度，条件是树脂在加工设备中的停留时间保持相对短。在一些方面，熔体加工的组合物通过模头中的小出口孔离开加工设备如挤出机。所得的熔融树脂的拉条(strand,股)可通过使所述拉条通过水浴来冷却。可将冷却的拉条切成颗粒料用于包装和进一步运输(处理，handling)。

制品的制造

在某些方面，本公开内容涉及包括所述热塑性组合物的经塑形、成形或模塑的制品。可通过各种手段如注塑、挤出、旋转模塑、吹塑和热成形将所述热塑性组合物模塑成有用的有形制品，以形成例如如下的制品和结构部件：个人或商业电子设备，包括但不限于蜂窝电话、平板计算机、个人计算机、笔记本和便携式计算机以及其它此类设备、医疗应用、RFID应用、汽车应用等。在进一步的方面，所述制品是挤出模塑的。在又进一步的方面，所述制品是注塑的。

在特定方面，所述制品是消费电子产品的部件。

本公开内容涵盖本公开内容的要素的各种组合，例如来自从属于相同独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。

公开内容的方面

在多个方面，本公开内容涉及并包括至少以下方面。

方面1.热塑性组合物，其包含以下、由以下组成或基本上由以下组成：

(a)约10重量％至约65重量％的至少一种原始聚碳酸酯；

(b)约10重量％至约40重量％的得自消费后再循环的(PCR)聚合物的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)组分；

(c)约25重量％至约65重量％的至少一种PCR聚碳酸酯；

(d)约10重量％至约40重量％的聚碳酸酯-硅氧烷(PC-Si)共聚物；

(e)0.1重量％至约10重量％的磷腈阻燃剂；和

(f)0.1重量％至约2重量％的硅油，

其中所有组分的组合重量百分数值不超过100重量％，并且所有重量百分数值均基于所述复合物的总重量计。

方面2.根据方面1所述的热塑性组合物，其中所述PBT组分得自PCR聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

方面3.根据方面1或2所述的热塑性组合物，其中所述PC-Si共聚物具有约5重量％至约45重量％的硅氧烷含量。

方面4.根据方面1至3任一项所述的热塑性组合物，其中所述PC-Si共聚物具有约15重量％至约25重量％的硅氧烷含量。

方面5.根据方面1至4任一项所述的热塑性组合物，其中所述PC-Si共聚物具有约20重量％的硅氧烷含量。

方面6.根据方面1至5任一项所述的热塑性组合物，其中所述硅油包含有机硅。

方面7.根据方面1至6任一项所述的热塑性组合物，其中所述磷腈是由下式表示的环状苯氧基磷腈：

其中m表示3至25的整数，P表示苯基，R₁和R₂为相同或不同的，并且独立地为氢、羟基、C_1-12烷氧基或C_1-12烷基。

方面8.根据方面1至7任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含大于0重量％至约2重量％的防滴剂。

方面9.根据方面8所述的热塑性组合物，其中所述防滴剂包含经苯乙烯丙烯腈(SAN)包封的聚四氟乙烯(PTFE)。

方面10.根据方面1至9任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含大于0重量％至约2重量％的环氧抗冲改性剂。

方面11.根据方面10所述的热塑性组合物，其中所述环氧抗冲改性剂包括包含乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物。

方面12.根据方面1至11任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含大于0重量％至约5重量％的至少一种稳定剂。

方面13.根据方面12所述的热塑性组合物，其中所述至少一种稳定剂包括UV稳定剂、磷酸锌稳定剂或其组合。

方面14.根据方面1至13任一项所述的热塑性组合物，其中与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，所述组合物具有改善的缺口悬臂梁冲击强度，其根据ASTM D256和ASTMD4812测定。

方面15.根据方面1至14任一项所述的热塑性组合物，其中与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，所述组合物在0℃或-10℃下具有改善的缺口悬臂梁冲击强度，其根据ASTM D256和ASTM D4812测定。

方面16.根据方面1至15任一项所述的热塑性组合物，其中与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，所述组合物具有改善的热变形温度(HDT)，其根据ASTM D648测定。

方面17.根据方面1至16任一项所述的热塑性组合物，其中与不包括磷腈阻燃剂的对比组合物相比，所述组合物具有改善的阻燃性，其根据UL94测定。

方面18.根据方面1至17任一项所述的热塑性组合物，其中与不包括硅油的对比组合物相比，所述组合物具有改善的阻燃性，其根据UL94测定。

方面19.制品，该制品包含根据方面1至18任一项所述的组合物。

方面20.根据方面19所述的制品，其中所述制品是消费电子产品的部件。

方面21.热塑性组合物，该热塑性组合物包含：

(a)约10重量％至约65重量％的至少一种原始聚碳酸酯；

(c)约25重量％至约65重量％的至少一种PCR聚碳酸酯；

(d)约10重量％至约40重量％的聚碳酸酯-硅氧烷(PC-Si)共聚物；

(e)0.1重量％至约10重量％的磷腈阻燃剂；和

(f)0.1重量％至约2重量％的硅油，

方面22.根据方面21所述的热塑性组合物，其中所述PBT组分得自PCR聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

方面23.根据方面21或22所述的热塑性组合物，其中所述PC-Si共聚物具有约5重量％至约45重量％的硅氧烷含量。

方面24.根据方面21至23任一项所述的热塑性组合物，其中所述PC-Si共聚物具有约15重量％至约25重量％的硅氧烷含量。

方面25.根据方面21至24任一项所述的热塑性组合物，其中所述PC-Si共聚物具有约20重量％的硅氧烷含量。

方面26.根据方面21至25任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含大于0重量％至约2重量％的防滴剂，其中所述防滴剂包含经苯乙烯丙烯腈(SAN)包封的聚四氟乙烯(PTFE)。

方面27.根据方面21至26任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含大于0重量％至约2重量％的环氧抗冲改性剂。

方面28.根据方面27所述的热塑性组合物，其中所述环氧抗冲改性剂包括包含乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物。

方面29.根据方面21至28任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含大于0重量％至约5重量％的至少一种稳定剂，其中所述至少一种稳定剂包括UV稳定剂、磷酸锌稳定剂或其组合。

方面30.根据方面21至29任一项所述的热塑性组合物，其中所述至少一种PCR聚碳酸酯包含至少10摩尔％的-OH端基含量。

方面31.根据方面30所述的热塑性组合物，其中所述至少一种PCR聚碳酸酯包含10摩尔％至约35摩尔％的-OH端基含量。

方面32.根据方面21至31任一项所述的热塑性组合物，其中当根据UL94测定时，所述组合物在1.5毫米或更低的厚度下具有V0的阻燃性。

方面33.根据方面21至32任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物具有：(1)当根据UL94测定时，在至少1.5毫米的厚度下V0的阻燃性，和(2)在-10℃或更低的温度下的至少690焦耳/米的缺口悬臂梁冲击强度和100％的延展性，其根据ASTM D256测定。

方面34.根据方面21至33任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物具有：(1)在至少1.5毫米的厚度下V0的阻燃性，和(2)至少85℃的热变形温度，其根据ASTM D648在1.82兆帕下对于具有3.2毫米的厚度的样品测定。

方面35.制品，该制品包含根据方面21至34任一项所述的组合物，其中所述制品是消费电子产品的部件。

实施例

给出以下实施例以便为本领域普通技术人员提供如何制备和评估本文中要求保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整的公开内容和描述，并且其意图纯粹是示例性的且不意图限制本公开内容。已做出努力以确保关于数字(例如，量、温度等)的准确性，但应当考虑一些误差和偏差。除非另有说明，否则份数是重量份，温度以℃计或为环境温度，并且压力为大气压或接近大气压。除非另有说明，否则涉及组合物(composition,组成)的百分数以重量％表示。

反应条件例如组分浓度、期望的溶剂、溶剂混合物、温度、压力和可用于优化从所描述的方法获得的产物纯度和产率的其它反应范围和条件有许多变化和组合。将仅需要合理和常规的实验来优化这样的工艺条件。

本文中描述的对比和实施例组合物中使用的材料列于表1中：

表1–材料

根据常规方法由组合物配混颗粒料。将树脂和除BPADP以外的所有添加剂预混合并经由主喉部进料；将BPADP(当包括时)在挤出机的下游进料。使用40千克/小时(kg/hr)的输出、350转/分钟(RPM)的螺杆转速、0.08兆帕(MPa)的真空、50-65％的扭矩、250-255℃的机筒温度和255℃的模头温度配混所述组合物。

根据表2中给出的条件将所述颗粒料注塑：

表2-注塑参数

使用ASTM D638方法，在5毫米/分钟(mm/min)的测试速度下测量拉伸性质。根据ASTM D256和ASTM D4812，在室温下，用5磅力/英尺(lbf/ft)的摆锤能量(PE)评估冲击强度。使用方法ASTM 790，在1.27毫米/分钟(mm/min)的测试速度下，用3.2毫米的零件厚度，测量挠曲性质。根据ASTM D792，对于固体塑料零件，使用液浸法测量密度。根据ASTMD1238，使用在90摄氏度(℃)下干燥4小时的颗粒料样品测量熔体体积速率(MVR)。使用方法ASTM D648，在1.82兆帕或0.45兆帕的应力和3.2毫米的零件厚度下测量热变形温度(HDT)。使用GEP方法通过在室温下将零件浸入水中48小时来测试塑料的吸水率。

表3列出了为评估用再循环的PBT(iQ PBT)替代原始PBT(C1)的效果而形成的对比和实施例组合物。还评估了不同的FR组分(PPZ和BPADP)。该表和列出组合物及它们的组分的其它表中提供的所有值均以重量百分数(重量％)提供：

表3–对比和实施例组合物

评估表3的组合物的各种性质；结果提供在表4中：

表4-表3组合物的性质

从表4中的结果，通过比较C1和Ex1，观察到，用iQ PBT替代原始PBT，缺口冲击强度降低并且平均延展性从88％降低至60％。结果表明，包括再循环的树脂组分的组合物比包括原始树脂的那些组合物对缺口冲击强度更敏感。

为解决该问题，评估了潜在的解决方案，包括使用基于环氧的抗冲改性剂和/或更中性的FR添加剂(例如磷腈)。在Ex2和Ex3中评估这些组合物。Ex2包括1％的

AX8900(其包括环氧官能团)作为抗冲改性剂。如观察到的，在没有不利地影响FR性能的情况下，冲击强度略微增加。其它性质是相当的。Ex3包括PPZ作为FR添加剂；发现，与Ex1相比，悬臂梁冲击强度大幅增加——超过50％。在室温下老化1个月后，Ex1组合物的悬臂梁冲击强度下降12％，而Ex3的悬臂梁冲击强度不变。总的来说，如果组合物包括PPZ，则冲击性能(缺口悬臂梁冲击强度和老化稳定性二者)显著改善。同时，Ex3组合物的热性质(HDT)也得到改善；Ex3组合物在1.82兆帕下的HDT比Ex1组合物的HDT高约5℃。此外，Ex3的FR稳健性也随着更短的燃烧时间而改善。

为进一步研究组合物，将PCR-PC包括在表5中所示的组合物中。对比组合物C2包括PC和iQ PBT，其中BPADP作为FR组分；配方类似于Ex1的配方。Ex4包括PC和iQ PBT，其中PPZ作为FR组分；配方类似于Ex3的配方，但具有较低的PPZ加载。Ex5包括2种类型的再循环树脂-iQ PBT和PCR-PC。Ex6是具有2种类型的再循环树脂(iQ PBT)和PCR-PC的基于PPZ的配制物。

表5-对比和实施例组合物

表5的组合物的性质在表6中提供：

表6-表5组合物的性质

如表6所证实的，通过比较C2和Ex4，观察到用PPZ替代BPADP，缺口冲击强度显著改善、尤其是在较低的温度下。HDT也大幅增加(约20％)。此外，Ex4组合物(基于PPZ的配制物)的FR稳健性得到改善，具有更短的燃烧时间。

将C2与Ex5进行比较，如预期的那样观察到包括再循环的树脂(PCR-PC)对悬臂梁冲击强度具有显著的负面影响。即使在室温下，冲击强度也从452J/m下降到86J/m，完全失去延展性。HDT也表现出约3℃的下降。

对于PCR-PC和iQ PBT共混物，在Ex6组合物中使用PPZ。观察到，与Ex5组合物相比，使用PPZ作为FR添加剂导致缺口悬臂梁性质的稳健性，其中冲击强度和HDT二者均得到显著改善。Ex6的PCR-PC和iQ PBT共混物的缺口悬臂梁冲击稳健性增加至与不包括PCR-PC的Ex4相同的水平。

另外的示例性组合物及它们的性质示于表7中：

表7-实施例组合物

将具有6重量％PPZ的Ex7与具有5重量％PPZ的Ex5进行比较，观察到，Ex7具有更稳健的FR性能，具有更短的燃烧时间(15秒)。然而，该组合物的热性能降低。另一方法(其中包括硅油)(Ex8)显示出改善的FR稳健性和更高的缺口悬臂梁强度。Ex8也具有略高的HDT。另外，如Ex9中所示，用硅油作为FR增效剂，可使用较低的PPZ加载和EXL加载，从而允许较高的PCR-PC含量加载(55重量％)，进而为环境提供改善的可持续性益处。

上述描述意图是说明性的而非限制性的。例如，上文描述的实施例(或其一个或多个方面)可彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述后可使用其它方面。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，以允许读者快速确定技术公开内容的本质。根据该理解，认为，它将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述具体实施方式中，可将各种特征归类在一起以精简本公开内容。这不应被解释为意图是，未要求保护的公开特征对于任意权利要求是必不可少的。相反，本发明的主题可在于少于具体公开方面的所有特征。因此，所附权利要求由此作为实例或方面并入到具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的方面，并且预期这样的方面可以以各种组合或排列彼此组合。本公开内容的范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。

Claims

1.热塑性组合物，其包含：

(a)约10重量％至约65重量％的至少一种原始聚碳酸酯；

(c)约25重量％至约65重量％的至少一种PCR聚碳酸酯；

(d)约10重量％至约40重量％的聚碳酸酯-硅氧烷(PC-Si)共聚物；

(e)0.1重量％至约10重量％的磷腈阻燃剂；和

(f)0.1重量％至约2重量％的硅油。

2.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述PBT组分得自PCR聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

3.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中所述PC-Si共聚物具有约5重量％至约45重量％的硅氧烷含量。

4.根据权利要求1至3任一项所述的热塑性组合物，其中所述PC-Si共聚物具有约15重量％至约25重量％的硅氧烷含量。

5.根据权利要求1至4任一项所述的热塑性组合物，其中所述PC-Si共聚物具有约20重量％的硅氧烷含量。

6.根据权利要求1至5任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含大于0重量％至约2重量％的防滴剂，其中所述防滴剂包含经苯乙烯丙烯腈(SAN)包封的聚四氟乙烯(PTFE)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含大于0重量％至约2重量％的环氧抗冲改性剂。

8.根据权利要求7所述的热塑性组合物，其中所述环氧抗冲改性剂包括包含乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物。

9.根据权利要求1至8任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物进一步包含大于0重量％至约5重量％的至少一种稳定剂，其中所述至少一种稳定剂包括UV稳定剂、磷酸锌稳定剂或其组合。

10.根据权利要求1至9任一项所述的热塑性组合物，其中所述至少一种PCR聚碳酸酯包含至少10摩尔％的-OH端基含量。

11.根据权利要求10所述的热塑性组合物，其中所述至少一种PCR聚碳酸酯包含10摩尔％至约35摩尔％的-OH端基含量。

12.根据权利要求1至11任一项所述的热塑性组合物，其中当根据UL94测定时，所述组合物在1.5毫米或更低的厚度下具有V0的阻燃性。

13.根据权利要求1至12任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物具有：(1)当根据UL94测定时，在至少1.5毫米的厚度下V0的阻燃性，和(2)在-10℃或更低的温度下的至少690焦耳/米的缺口悬臂梁冲击强度和100％的延展性，其根据ASTM D256测定。

14.根据权利要求1至13任一项所述的热塑性组合物，其中所述组合物具有：(1)在至少1.5毫米的厚度下V0的阻燃性，和(2)至少85℃的热变形温度，其根据ASTM D648在1.82兆帕下对于具有3.2毫米的厚度的样品测定。

15.制品，其包含根据权利要求1至14任一项所述的组合物，其中所述制品是消费电子产品的部件。