CN118019798A - 包含生物聚合物的阻燃聚丙烯组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及阻燃聚丙烯组合物(C),其包含丙烯聚合物(PP)、含氮阻燃剂(FR)和抗滴落剂(A),该抗滴落剂为包含酚羟基的生物聚合物。此外,本发明涉及包含酚羟基的生物聚合物作为抗滴落剂的用途以及包含该阻燃聚丙烯组合物(C)的制品。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃聚丙烯组合物(C),其包含丙烯聚合物(PP)、含氮阻燃剂(FR)和抗滴落剂(A),抗滴落剂(A)为包含酚羟基的生物聚合物。此外,本发明涉及包含酚羟基的生物聚合物作为抗滴落剂的用途以及包含阻燃聚丙烯组合物(C)的制品。
背景技术
在电气应用中,要求满足一定的阻燃需求。最常见地,在试样厚度在1.6mm以上时,必须达到UL94 V0等级。此外,为了环境友好起见,优选无卤素体系。作为UL94等级的一部分,除了由阻燃添加剂控制的燃烧表现外,还需要控制滴落表现,其中,主要对于未填充或低填充的聚丙烯等级,通常使用的聚四氟乙烯(PTFE)的总量为0.2至0.3重量%。根据规定,与PTFE结合的无卤素阻燃(HFFR)材料仍被认为是无卤素的,但实际上配方中仍存在少量卤素。此外,根据REACH法规,欧盟还提出了对所有全氟烷基化合物和聚氟烷基化合物(PFAS)的生产、上市和使用的限制。因此,正在考虑含氟聚合物潜在的限制。因此,用具有类似性能的组分代替阻燃聚丙烯配方中的PTFE是令人感兴趣的。
因此,本发明的目的在于提供一种满足上述UL94 V0等级且不含含氟聚合物的阻燃聚丙烯组合物。
发明内容
因此,本发明涉及阻燃聚丙烯组合物(C),其包含
i)丙烯聚合物(PP),
ii)含氮阻燃剂(FR),以及
iii)抗滴落剂(A),抗滴落剂(A)为包含酚羟基的生物聚合物,其中,聚丙烯组合物(C)满足不等式(I):
式中,w(A)为抗滴落剂(A)的总量,其基于聚丙烯组合物(C)的总量,单位为[重量%],w(FR)为含氮阻燃剂(FR)的总量,其基于阻燃聚丙烯组合物(C)的总量,单位为[重量%]。
已发现包含含氮阻燃剂(FR)和抗滴落剂(A)的聚丙烯组合物,齐总抗滴落剂(A)为包含酚羟基的生物聚合物,聚丙烯组合物的含量满足不等式(I),在UL94测试中达到V0等级,无需使用含氟聚合物作为抗滴落剂。因此,含氟聚合物可被环保且可持续的生物聚合物所取代。
根据本发明的一种实施方式,阻燃聚丙烯组合物(C)不含卤素。
根据本发明的另一实施方式,抗滴落剂(A)为木质素。
根据本发明的又一实施方式,含氮阻燃剂(FR)包含第一含氮磷酸盐(FR1)和第二含氮磷酸盐(FR2)。
根据本发明的另一实施方式,第一含氮磷酸盐(FR1)和第二含氮磷酸盐(FR2)的重量比在60∶40至40∶60的范围内。
尤其优选地,第一含氮磷酸盐(FR1)为三聚氰胺聚磷酸盐,第二含氮磷酸盐(FR2)为哌嗪焦磷酸盐。
根据本发明的一种实施方式,基于聚丙烯组合物(C)的总重量,阻燃聚丙烯组合物(C)包含:
i)57.1至89.9重量%的丙烯聚合物(PP),
ii)10.0至40.0重量%的含氮阻燃剂(FR),以及
iii)0.1至2.9重量%的抗滴落剂(A),其中抗滴落剂(A)为包含酚羟基的生物聚合物。
根据本发明的又一实施方式,丙烯聚合物(PP)、含氮阻燃剂(FR)和抗滴落剂(A)的总量合计至少占阻燃聚丙烯组合物(C)的90重量%,更优选合计占100重量%。
根据本发明的另一实施方式,丙烯聚合物(PP)为丙烯和乙烯和/或C4至C8α-烯烃的共聚物,其中共聚单体含量在2.0至25.0mol%的范围内,优选在6.0至15.0mol%的范围内。
尤其优选地,丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO),其包含
i)基体(M),基体为丙烯聚合物,以及
ii)弹性体(E),弹性体(E)为包含衍生自丙烯和乙烯和/或C4至C8 a-烯烃的单元的共聚物。
根据本发明的一种实施方式,基于多相丙烯共聚物(HECO)的总重量,多相丙烯共聚物(HECO)中二甲苯冷可溶物级分(XCS)在7.0至25.0重量%的范围内,优选在11.0至22.0重量%的范围内。
根据本发明的另一实施方式,多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷可溶物级分(XCS)具有如下:
i)共聚单体含量在25.0至65.0mol%的范围内,优选在40.0至45.0mol%的范围内,和/或
ii)根据ISO 1628/1(在135℃、十氢化萘下)测得的固有粘度(IV)低于3.5dl/g,优选在2.4至3.4dl/g的范围内。
根据本发明的又一实施方式,阻燃聚丙烯组合物(C)根据ISO 1133测得的熔体流动速率MFR2(230℃、2.16kg)在6.0至40.0g/10min的范围内。
本发明还涉及包含酚羟基的生物聚合物,优选木质素,用作抗滴落剂(A)的用途,所述抗滴落剂(A)用于包含丙烯聚合物(PP)和含氮阻燃剂(FR)的组合物。
此外,本发明还涉及制品,该制品包含如上所述的阻燃聚丙烯组合物(C)。
下面,对本发明进行更详细的描述。
具体实施方式
阻燃聚丙烯组合物(C)
本发明的阻燃聚丙烯组合物(C)包含丙烯聚合物(PP)、含氮阻燃剂(FR)以及抗滴落剂(A),该抗滴落剂(A)为包含酚羟基的生物聚合物。
根据本发明的优选实施方式,阻燃聚丙烯组合物(C)不含含氟聚合物。特别地,优选阻燃聚丙烯组合物(C)中含氟聚合物的量不超过0.5重量%,更优选不超过0.1重量%,还更优选不超过0.01重量%,例如不超过0.001重量%。尤其优选地,在阻燃聚丙烯组合物(C)的生产中没有使用含氟聚合物。
本文使用的术语“含氟聚合物”是指包含氟原子的聚合物化合物。含氟聚合物的示例有聚(四氟乙烯)(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)和聚三氟氯乙烯(PCTFE)。
根据本发明的另一优选实施方式,阻燃聚丙烯组合物(C)不含卤素原子。本文使用的术语“卤素”是指元素周期表第17族的元素。因此,优选地,在阻燃聚丙烯组合物(C)的生产中没有使用含有卤素原子的化合物。
阻燃聚丙烯组合物(C)包含含氮阻燃剂(FR)和抗滴落剂(A),它们的重量比满足不等式(I),优选满足不等式(Ia),更优选满足不等式(Ib),
式中,w(A)为抗滴落剂(A)的总量,其基于聚丙烯组合物(C)的总量,单位为[重量%],w(FR)为含氮阻燃剂(FR)的总量,其基于阻燃聚丙烯组合物(C)的总量,单位为[重量%]。
特别地,基于阻燃聚丙烯组合物(C)的总重量,阻燃聚丙烯组合物优选包含:
i)57.1至89.9重量%,更优选65.0至86.0重量%,还更优选70.0至84.0重量%,例如75.0至81.0重量%的丙烯聚合物(PP),
ii)10.0至40.0重量%,更优选12.0至35.0重量%,还更优选15.0至30.0重量%,例如18.0至27.0重量%的含氮阻燃剂(FR),以及
iii)0.1至2.9重量%,更优选0.3至2.0重量%,还更优选0.5至1.8重量%,例如0.8至1.5重量%的抗滴落剂(A),该抗滴落剂(A)为包含酚羟基的生物聚合物。
优选地,丙烯聚合物(PP)、含氮阻燃剂(FR)和抗滴落剂(A)的总量合计至少占阻燃聚丙烯组合物(C)的90重量%,更优选合计占100重量%。
本发明的阻燃聚丙烯组合物(C)还可包含添加剂(AD),例如除酸剂、抗氧化剂、着色剂、光稳定剂、助滑剂、防刮剂、分散剂、加工助剂、润滑剂、颜料等。
因此,优选地,基于阻燃聚丙烯组合物(C)的总重量,阻燃聚丙烯组合物(C)包含,更优选由以下组成
i)52.1至89.9重量%,更优选65.0至86.0重量%,还更优选70.0至84.0重量%,例如75.0至81.0重量%的丙烯聚合物(PP),
ii)10.0至40.0重量%,更优选12.0至35.0重量%,还更优选15.0至30.0重量%,例如18.0至27.0重量%的含氮阻燃剂(FR),
iii)0.1至2.9重量%,更优选0.3至2.0重量%,还更优选0.5至1.8重量%,例如0.8至1.5重量%的抗滴落剂(A),该抗滴落剂(A)为包含酚羟基的生物聚合物,以及
iv)0.01至5.0重量%,更优选0.1至3.5重量%,还更优选0.2至2.0重量%,例如0.3至1.0重量%的添加剂(AD),
下面,对添加剂(AD)进行更详细的描述。
对于阻燃聚丙烯组合物(C)包含添加剂(AD)的实施方式,优选地,丙烯聚合物(PP)、含氮阻燃剂(FR)、抗滴落剂(A)和添加剂(AD)的总量合计至少占阻燃聚丙烯组合物(C)的90重量%,更优选合计占100重量%。
优选地,阻燃聚丙烯组合物(C)根据ISO 1133测得的熔体流动速率MFR2(230℃、2.16kg)在6.0至40.0g/10min的范围内,更优选在10.0至35.0g/10min的范围内,还更优选在12.0至30.0g/10min的范围内,例如在13.0至25.0g/10min的范围内。
对于机械性能,优选地,聚丙烯组合物(C)根据ISO 527-1A在23℃下测得的拉伸模量在1000至5000MPa的范围内,更优选在1100至3000MPa范围内,还更优选在1500至2500MPa范围内,例如在1700至1900MPa范围内。
此外,或作为替代,优选地,阻燃聚丙烯组合物(C)根据ISO 179 1eA在23℃下测得的夏比(Charpy)缺口冲击强度至少为40.0kJ/m2,更优选在40.0至80.0kJ/m2的范围内,还更优选在45.0至75.0kJ/m2的范围内,例如在50至70kJ/m2的范围内。
此外,优选地,本发明的阻燃聚丙烯组合物(C)满足塑料材料可燃性安全标准(Standard for Safety of Flammability of Plastic Materials)UL 94V-0的要求,该阻燃聚丙烯组合物(C)的厚度为1.6mm以下,更优选1.2mm以下,还更优选1.0mm以下,例如0.9mm以下。
优选地,阻燃聚丙烯组合物(C)根据ISO 11357-6在190℃的温度下测得的氧化诱导时间(oxidation induction time,OIT)在50至300min的范围内,更优选在60至200min的范围内,最优选在70至100min的范围内。
此外,优选地,阻燃聚丙烯组合物(C)根据ASTM D 2863-87测得的极限氧指数(limited oxygen index,LOI)在25至40%的范围内,更优选在30至37%的范围内,最优选在31至35%的范围内。
此外,优选地,阻燃聚丙烯组合物(C)根据ISO5660-1:2019测得的锥形点燃时间在10至30s的范围内,更优选在15至28s的范围内,最优选在20至26s的范围内。
优选地,阻燃聚丙烯组合物(C)的滴落测试值在0至5.0%的范围内,更优选在0至3.0%的范围内,最优选在0至1.0%的范围内。
阻燃聚丙烯组合物(C)优选通过共混获得,优选将丙烯聚合物(PP)、含氮阻燃剂(FR)、抗滴落剂(A)以及可选的添加剂(AD)熔融共混。
下面,将更详细地描述丙烯聚合物(PP)、含氮阻燃剂(FR)以及抗滴落剂(A)。
丙烯聚合物(PP)
本发明的阻燃聚丙烯组合物(C)包含丙烯聚合物(PP)。丙烯聚合物(PP)也可以是两种以上丙烯聚合物(PP)组分的混合物。
丙烯聚合物(PP)根据ISO 1133测得的熔体流动速率MFR2(230℃、2.16kg)在5.0至300g/10min的范围内,更优选在8.0至100g/10min的范围内,还更优选在10.0至75.0g/10min的范围内,例如在15.0至50.0g/10min的范围内。
丙烯聚合物(PP)可以是丙烯的均聚物或共聚物。此外,丙烯聚合物(PP)可包含一种以上不同的丙烯聚合物(PP)组分。
如果丙烯聚合物(PP)是丙烯的共聚物,优选地,共聚单体选自乙烯和/或C4至C8α-烯烃。尤其优选地,共聚单体为乙烯。对于包含超过一种丙烯聚合物(PP)的丙烯聚合物(PP),例如两种不同的丙烯聚合物组分(丙烯的共聚物),优选地,所有丙烯聚合物组分均含有相同的共聚单体,例如乙烯。
优选地,丙烯聚合物(PP)是丙烯和乙烯和/或至少另一种C4至C8α-烯烃的共聚物。
优选地,丙烯聚合物(PP)的共聚单体含量,例如乙烯的含量,在2.0至25.0mol%的范围内,更优选在4.0至20.0mol%的范围内,还更优选在6.0至15.0mol%的范围内,例如在6.2至12.0mol%的范围内。
在本发明的一种优选实施方式中,丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO),其包含
i)基体(M),该基体为丙烯的聚合物,以及
ii)弹性体(E),该弹性体(E)为包含衍生自丙烯和乙烯和/或C4至C8α-烯烃的单元的共聚物。
在本发明中,“多相”一词通常表示弹性体(细微地)分散在基体中。换言之,弹性体在基体中形成夹杂物。因此,基体包含(细微地)分散的夹杂物,这些夹杂物不是基质的一部分,并且这些夹杂物含有弹性体。本发明的术语“夹杂物”优选表示基体和夹杂物在多相聚丙烯中形成不同的相,例如,可以通过高分辨率显微镜(例如电子显微镜或扫描力显微镜)看到这些夹杂物。
可以理解,丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其优选具有相对较低的总共聚单体含量,优选是乙烯的含量。因此,多相丙烯共聚物(HECO)的共聚单体含量优选在4.0至17.0mol%的范围内,优选在5.0至14.0mol%的范围内,更优选在6.0至10.0mol%%的范围内。
多相丙烯共聚物(HECO)通常具有二甲苯冷可溶物(XCS)级分和二甲苯冷不溶物(XCI)级分。就本申请的目的而言,多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷可溶物(XCS)级分与所述多相丙烯共聚物(HECO)的弹性体基本相同。
因此,在谈论多相丙烯共聚物(HECO)的固有粘度和弹性体的乙烯含量时,是指所述多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷可溶物(XCS)级分的固有粘度和乙烯含量。
相应地,在丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其中基质(M)的含量,即二甲苯冷不溶物(XCI)的含量,优选在75.0至93.0重量%的范围内,更优选在77.0至91.0重量%的范围内,例如78.0至89.0重量%。
另一方面,在丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其中弹性体(E)的含量,即二甲苯冷可溶物(XCS)的含量,优选在7.0至25.0重量%的范围内,更优选在9.0至23.0重量%的范围内,例如在11.0至22.0重量%的范围内。
作为多相丙烯共聚物(HECO)的丙烯聚合物(PP)的第一组分是基体(M)。
适于作为基体(M)的聚丙烯可包括本领域已知的任何类型的全同立构或主要全同立构的聚丙烯均聚物或无规共聚物。因此,聚丙烯可以是丙烯均聚物或丙烯与乙烯和/或C4至C8α-烯烃(例如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的全同立构无规共聚物,其中,总共聚单体含量在0.05-10重量%的范围内。
此外,聚丙烯基体(M)优选具有适当的熔体流动速率。因此,优选在本发明中,聚丙烯基体(M),即丙烯聚合物(PP),的二甲苯冷不溶物(XCI)级分根据ISO1133测得的熔体流动速率MFR2(230℃、2.16kg)在15.0至120g/10min的范围内,更优选在20.0至100g/10min的范围内,还更优选在30.0至80.0g/10min的范围内,例如在35.0至50.0g/10min的范围内。
此外,从分子量的角度来看,聚丙烯基体(M)可以是多峰或双峰的。
在本发明中使用的术语“多峰”或“双峰”是指聚合物的模态,即
■其分子量分布曲线的形式,即分子量分数随其分子量变化的曲线图,
和/或
■其共聚单体含量分布曲线的形式,即共聚单体含量随聚合物级分的分子量变化的曲线图。
然而,聚丙烯基体(M)优选不是多峰或双峰的。
作为多相丙烯共聚物(HECO)的丙烯聚合物(PP)的第二组分是弹性体(E)。
弹性体(E)包含,优选由可衍生自(i)丙烯和(ii)乙烯和/或至少另一种C4至C8α-烯烃的单元组成,更优选由可衍生自(i)丙烯和(ii)乙烯和至少另一种选自1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯的C4至C8α-烯烃组成。弹性共聚物(E)可另外包含衍生自共轭二烯(例如丁二烯)或非共轭二烯的单元,然而优选地,弹性共聚物仅由可衍生自(i)丙烯和(ii)乙烯和/或C4至C8α-烯烃的单元组成。如果使用合适的非共轭二烯,包括直链无环二烯和支链无环二烯(例如1,4-己二烯、1,5-己二烯、1,6-辛二烯、5-甲基-1,4-己二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、3,7-二甲基-1,7-辛二烯,以及二氢月桂烯和二氢-罗勒烯的混合异构体),以及单环脂环二烯(例如1,4-环己二烯、1,5-环辛二烯、1,5-环十二二烯、4-乙烯基环己烯、1-烯丙基-4-异亚丙基环己烷,3-烯丙基环戊烯、4-环己烯和1-异丙烯基-4-(4-丁烯基)环己烷)。多环脂环的稠环和桥环二烯也是合适的,包括四氢基茚、甲基四氢基茚、双环戊二烯、双环(2,2,1)庚-2,5-二烯、2-甲基双环庚二烯,以及烯基降冰片烯、亚烷基降冰片烯、环烯基降冰片烯和环亚烷基降冰片烯(例如5-亚甲基-2-降冰片烯、5-异亚丙基降冰片烯、5-(4-环戊烯基)-2-降冰片烯和5-亚环己基-2-降冰片烯)。优选的非共轭二烯是5-亚乙基-2-降冰片烯、1,4-己二烯以及双环戊二烯。
因此,弹性体(E)至少包含可衍生自丙烯和乙烯的单元,并且包含可衍生自以上定义的进一步α-烯烃的其它单元。然而,特别优选地,弹性体(E)包含仅可衍生自丙烯和乙烯以及可选的共轭二烯(例如丁二烯),或以上定义的非共轭二烯(例如1,4-己二烯)的单元。因此,乙烯丙烯非共轭二烯单体聚合物(EPDM)和/或乙烯丙烯橡胶(EPR)作为弹性体(E)是尤其优选的,最优选后者。
与基体(M)一样,弹性体(E)可以是单峰或多峰的,例如是双峰的。关于单峰和多峰(例如双峰)的定义,请参考以上定义。
在本发明中,弹性体(E)中可衍生自丙烯的单元的含量等同于二甲苯冷可溶物(XCS)级分中可检测到的丙烯含量。因此,在二甲苯冷可溶物(XCS)级分中可检测到的丙烯在20.0至80.0mol%的范围内,更优选在35.0至70.0mol%的范围内。二甲苯冷可溶物(XCS)级分中存在的共聚单体是上述定义的弹性体(E)的共聚单体。因此,在一个特定的实施方式中,弹性体(E),即二甲苯冷可溶物(XCS)级分,包含25.0至65.0mol%,更优选30.0至60.0mol%,还更优选35.0至50.0mol%,例如40.0至45.0mol%的可衍生自上述定义的弹性体(E)的至少一种共聚单体的单元。优选地,弹性体(E)为乙烯丙烯非共轭二烯单体聚合物(EPDM)或乙烯丙烯橡胶(EPR),尤其优选后者,其丙烯和/或乙烯的含量如本文定义。在一个优选的实施方式中,弹性体(E)的共聚单体仅为乙烯。
本发明的进一步优选要求为,丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其二甲苯冷可溶物(XCS)级分的固有粘度(IV)较低。因此,可以理解,丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其二甲苯冷可溶物(XCS)级分的固有粘度低于3.5dl/g,更优选不高于3.4dl/g。更优选地,丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其二甲苯冷可溶物(XCS)级分的固有粘度在1.8至低于3.5dl/g的范围内,更优选在1.9至3.4dl/g的范围内,例如2.0至3.4dl/g的范围内。固有粘度是根据ISO 1628在135℃下、十氢化萘中测得的。
优选地,在丙烯聚合物(PP)是以上定义的多相丙烯共聚物(HECO)时,基于丙烯聚合物(PP)的总重量,更优选基于基体(M)和弹性共聚物(E)的总量,丙烯聚合物(PP)的丙烯含量为85.0至96.0重量%,更优选88.0至94.0重量%。
在丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其可通过混合基体(M)和弹性体(E)来生产。然而优选地,多相丙烯共聚物(HECO)是通过顺序步骤工艺,使用串联配置的反应器,并且在不同的反应条件下运行来生产的。因此,在特定的反应器中制备的每个级分可具有自己的分子量分布和/或共聚单体含量分布。
根据本发明,丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其优选在顺序聚合工艺中生产,即在本领域已知的多阶段工艺中生产,其中,(半)结晶丙烯聚合物(M)至少在一个浆料反应器中生产,优选在浆料反应器中并且可选地在随后的气相反应器中生产,随后,弹性体(E)至少在一个,即一个或两个,气相反应器中生产。
因此,优选地,丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其在顺序聚合工艺中生产,该工艺包括以下步骤
a)在第一反应器(R1)中聚合丙烯与可选的至少一种乙烯和/或C4至C8α-烯烃,得到基体(M)的第一聚丙烯级分,优选地,所述第一聚丙烯级分是丙烯均聚物,
b)可选地,将第一聚丙烯级分转移至第二反应器(R2)中,
c)可选地,在第二反应器(R2)中并且在存在所述第一聚丙烯级分的情况下,聚合丙烯和可选的至少一种乙烯和/或C4至C8α-烯烃,从而得到第二聚丙烯级分,优选地,所述第二聚丙烯级分为第二丙烯均聚物,所述第一聚丙烯级分和可选的所述第二聚丙烯级分形成基体(M),即多相丙烯共聚物(HECO)的基体,
d)将步骤(c)中的基体(M)转移至第三反应器中,
e)在第三反应器(R3)中并且在存在步骤(a)或(c)中得到的基体(M)的情况下,聚合丙烯和乙烯,得到分散在基体(M)中的弹性体(E),基体(M)与弹性体(E)形成丙烯聚合物(PP),其为多相丙烯共聚物(HECO)。
优选地,丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO)时,其存在以下的情况下制备
a)齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂,其包含IUPAC第4至第6族过渡金属的化合物(TC)、第2族金属化合物(MC)以及内部供体(ID);
b)可选的助催化剂(Co),以及
c)可选的外部供体(ED)。
齐格勒-纳塔催化剂可以是任何用于丙烯聚合的立体定向的齐格勒-纳塔催化剂,其优选能够在500至10000kPa(特别是2500至8000kPa)的压力下,并且在40至110℃(特别是60至110℃)的温度下催化丙烯和可选的共聚单体的聚合和共聚。
优选地,齐格勒-纳塔催化剂包含高产率的齐格勒-纳塔型催化剂,其具有内部供体组分,该催化剂可在80℃以上的高聚合温度下使用。这种高产率的齐格勒-纳塔催化剂可包含琥珀酸酯、二醚、柠康酸酯、邻苯二甲酸酯等或它们的混合物作为内部供体(ID)。优选地,内部供体不含邻苯二甲酸酯化合物。
根据本发明的一个优选实施方式,丙烯聚合物(PP)由多相丙烯共聚物(HECO)组成。
在其他实施方式中,丙烯聚合物(PP)包含多相丙烯共聚物(HECO)和一种以上丙烯的其他均聚物或共聚物,例如,其他多相丙烯共聚物。在丙烯聚合物(PP)包含丙烯的其他共聚物(例如其他多相丙烯共聚物)的情况下,优选地,多相丙烯共聚物(HECO)和丙烯的其他共聚物含有相同的共聚单体,优选乙烯。
阻燃组合物(FR)
本发明的聚丙烯组合物(C)包含含氮阻燃剂(FR)。
根据本发明的优选实施方式,含氮阻燃剂(FR)不含卤素。换言之,优选地,含氮阻燃剂(FR)不含任何含有卤素原子的有机化合物或无机化合物。本文使用的术语“卤素”是指元素周期表第17族的元素。
优选地,含氮阻燃剂(FR)包含至少一种含氮磷酸盐,优选至少一种有机含氮磷酸盐。优选地,所述有机含氮磷酸盐为包含至少一个N原子的杂环C3-C6-,更优选C3-C4-烷基化合物或芳香基化合物的磷酸盐。
根据本发明的优选实施方式,含氮阻燃剂(FR)包含第一含氮磷酸盐(FR1)和不同于第一含氮磷酸盐(FR1)的第二含氮磷酸盐(FR2)。
优选地,第一含氮磷酸盐(FR1)和第二含氮磷酸盐(FR2)为有机含氮磷酸盐。特别优选地,第一含氮磷酸盐(FR1)和第二含氮磷酸盐(FR2)是包含至少一个N原子的杂环C3-C6-,更优选C3-C4-烷基化合物或芳基化合物的磷酸盐。
优选地,第一含氮磷酸盐(FR1)是有机含氮聚磷酸盐。更优选地,第一含氮磷酸盐(FR1)是包含至少一个N原子的杂环C3-C6-芳基化合物的聚磷酸盐,更优选C3-C4-芳基化合物的聚磷酸盐。特别优选地,第一含氮磷酸盐(FR1)是三聚氰胺聚磷酸盐。
优选地,第二含氮磷酸盐(FR2)为有机含氮二磷酸盐。更优选地,第二含氮磷酸盐(FR2)是包含至少一个N原子(例如两个N原子)的杂环C3-C6-烷基化合物的二磷酸盐,更优选C3-C4-烷基化合物的二磷酸盐。特别优选地,第二含氮磷酸盐(FR2)是哌嗪焦磷酸盐。
根据本发明的优选实施方式,第一含氮磷酸盐(FR1)和第二含氮磷酸盐(FR2)的重量比在60∶40至40∶60的范围内。
适合的含氮阻燃剂(FR)优选是可商购获得的。市售含氮阻燃剂(FR)的非常适合的例子是由SULI生产和供应的商品名为Phlamoon-1090A的阻燃剂产品。
如上所述,基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量,根据本发明的聚丙烯组合物(C)包含10.0至40.0重量%,更优选12.0至35.0重量%,还更优选15.0至30.0重量%,例如18.0至27.0重量%的含氮阻燃剂(FR)。
含氮阻燃剂(FR)的量是指本文中基于聚丙烯组合物(C)的总重量,由其生产商提供的含氮阻燃剂(FR)的量。因此,含氮阻燃剂(FR)可含有少量的其他组分,例如添加剂、阻燃增效剂和/或载体介质。因此,应当理解,将这些其他组分计入含氮阻燃剂(FR)的量。
抗滴落剂(A)
本发明的聚丙烯组合物(C)还包含抗滴落剂(A)。
本文使用的术语“抗滴落剂”是指在UL94测试条件下防止或减少聚合物材料滴落效果的添加剂。在UL94测试中,需要观察试样是否滴落,如果有的话,需要观察滴落的液滴是否燃烧。在UL94垂直燃烧测试中,聚合物产品的评级取决于燃烧时间和滴落现象。取出点燃源后的燃烧时间决定了聚合物是V0、V1、V2还是无级别(不合格)。滴落现象区分V2级和V1级。如果燃烧材料滴落并点燃放置在试样下方的棉花,则聚合物产品的级别将评级为V2。显然,滴落现象对UL94垂直测试很重要(参见Y.Wang等人,Journal of Fire Sciences 2012,30(6),477-501)。
根据本发明的优选实施方式,抗滴落剂(A)不含卤素。换言之,优选地,抗滴落剂(A)不含任何含有卤素原子的有机化合物或无机化合物。本文使用的术语“卤素”是指元素周期表第17族的元素。
优选地,基于聚丙烯组合物(C)的总重量,阻燃聚丙烯组合物(C)包含0.1至2.9重量%、更优选0.3至2.0重量%、更优选0.5至1.8重量%、如0.8至1.5重量%的抗滴落剂(A)。
本发明的抗滴落剂(A)是包含酚羟基的生物聚合物。本文使用的术语“生物聚合物”是指在生物体的细胞中产生的聚合物。
特别优选地,所述生物聚合物是交联的。
特别地,抗滴落剂(A)优选为木质素。
添加剂(AD)
除了丙烯共聚物(PP)、含氮阻燃剂(FR)和抗滴落剂(A)之外,本发明的阻燃聚丙烯组合物(C)还可包含添加剂(AD)。典型的添加剂为除酸剂、抗氧化剂、着色剂、光稳定剂、助滑剂、防刮剂、分散剂、加工助剂、润滑剂、颜料等。
本发明的阻燃聚丙烯组合物(C)中添加剂的含量通常不超过5.0重量%,优选0.01至5.0重量%,更优选0.1至3.5重量%,还更优选0.2至2.0重量%,例如0.3至1.0重量%。
这些添加剂是可商购获得的,例如在Hans Zweifel的“塑料添加剂手册(PlasticAdditives Handbook)”2009年第6版(第1141至1190页)中有所描述。
此外,本发明的术语“添加剂(AD)”还包括载体材料,特别是聚合物载体材料。
聚合物载体材料
优选地,基于阻燃聚丙烯组合物(C)的重量,本发明的阻燃聚丙烯组合物(C)不包含(a)含量超过5.0重量%,优选超过3.0重量%,更优选超过2.0重量%的与丙烯聚合物(PP)不同的其他聚合物。作为用于添加剂(AD)的载体材料的任何聚合物不计入本发明中所示的聚合物化合物的量,而是计入相应添加剂的量。
添加剂(AD)的聚合物载体材料是确保在本发明的阻燃聚丙烯组合物(C)中的均匀分布的聚合物载体。聚合物载体材料不限于特定的聚合物。聚合物载体材料可以是乙烯均聚物,由乙烯和α-烯烃共聚单体(例如C3-C8α-烯烃共聚单体)共聚得到的乙烯共聚物,丙烯均聚物和/或由丙烯和α-烯烃共聚单体(例如乙烯和/或C4到C8α-烯烃共聚单体)共聚得到的丙烯共聚物。优选地,聚合物载体材料不含可衍生自苯乙烯或其衍生物的单体单元。
用途
本发明还涉及包含酚羟基的生物聚合物(优选木质素)用作抗滴落剂(A)的用途,所述抗滴落剂(A)用于包含丙烯聚合物(PP)和含氮阻燃剂(FR)的组合物。
关于丙烯聚合物(PP)和含氮阻燃剂(FR),请参考以上提供的定义。
制品
本发明还涉及一种包含如上定义的阻燃聚丙烯组合物(C)的制品。本发明特别涉及制品,其包含至少60重量%,更优选至少80重量%,还更优选至少90重量%、例如至少95重量%或至少99重量%的上述阻燃聚丙烯组合物(C)。在尤其优选的实施方式中,本发明涉及由如上定义的阻燃聚丙烯组合物(C)组成的制品。
优选地,该制品为电子元件领域中的车用制品,例如电缆绝缘材料、电气装置的外壳、汽车零件和家用电器零件的电力电子元件的容器和零件等。
现在将通过以下提供的实施例进一步详细地描述本发明。
实施例
A.测量方法
除非另有定义,否则术语和测定方法的以下定义适用于本发明的上述一般描述以及以下实施例。
MFR2(230℃)根据ISO 1133(230℃、2.16kg负载)测量。
通过核磁共振(NMR)光谱法对微观结构进行定量
使用定量核磁共振(NMR)光谱法对聚合物的共聚单体含量和共聚单体序列分布进行定量分析。使用对于1H和13C分别在400.15和100.62MHz下操作的Bruker Advance III400NMR光谱仪在溶液状态下,记录定量13C{1H}NMR光谱。所有光谱均使用13C优化的10mm扩展温度探头在125℃下记录,所有气动装置均使用氮气。将约200mg的材料和铬-(III)-乙酰丙酮(Cr(acac)3)一起溶解在3ml的1,2-四氯乙烷-d2(TCE-d2)中,得到弛豫剂在溶剂中的65mM溶液(Singh,G.,Kothari,A.,Gupta,V.,Polymer Testing 28 5(2009),475)。为确保均相溶液,在加热块中进行初始样品制备后,将NMR管在旋转炉中进一步加热至少1小时。插入磁体中后,管以10Hz的频率旋转。选择这个设置主要是为了高分辨率和准确定量所需的乙烯含量而定量地需要该设置。采用无NOE的标准单脉冲激发,使用优化的顶锥角、1s的循环延迟和双级WALTZ16去耦方案(Zhou,Z.,Kuemmerle,R.,Qiu,X.,Redwine,D.,Cong,R.,Taha,A.,Baugh,D.Winniford,B.,J.Mag.Reson.187(2007)225;Busico,V.,Carbonniere,P.,Cipullo,R.,Pellecchia,R.,Severn,J.,Talarico,G.,Macromol.Rapid Commun.2007,28,1128)。每个光谱共采集6144(6k)个瞬态。
使用专有计算机程序对定量13C{1H}NMR光谱进行处理、积分并且由积分确定相关定量特性。使用溶剂的化学位移,所有化学位移均间接参考在30.00ppm处的乙烯嵌段(EEE)的中心亚甲基。即使当这个结构单元不存在,这种方法也允许可比较的参考。观察到与乙烯掺入相对应的特征信号(Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950)。
对于聚丙烯均聚物,所有的化学位移均以21.85ppm处的甲基全同立构五元组(mmmm)为内部参考。
观察到对应于区域缺陷(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253;Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157;Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950)或共聚单体的特征信号。
通过积分23.6-19.7ppm之间的甲基区域、校正任何与感兴趣的立体序列无关的位点,来定量立构规整度分布(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443;Busico,V.,Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromoleucles 30(1997)6251)。
具体地,通过从立体序列的特定积分区域中减去代表性的区域缺陷和共聚单体积分,校正了区域缺陷和共聚单体对立构规整度分布定量的影响。
在五元组水平上确定全同立构规整度,并报告为全同立构五元组(mmmm)序列占所有五元组序列的百分比:
[mmmm]%=100*(mmmm/所有五元组之和)
在17.7ppm和17.2ppm处存在两个甲基位点,表明存在2,1-赤型区域缺陷,并且通过其他特征位点证实。
未观察到与其他类型的区域缺陷相对应的特征信号(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253)。
使用在17.7和17.2ppm处的两个特征甲基位点的平均积分来定量2,1赤型区域缺陷的量:
P21e=(Ie6+Ie8)/2
1,2初级插入丙烯的量基于甲基区域进行定量,并且对这个区域中包含的与初级插入无关的位点和不包含在这个区域的初级插入位点进行校正:
P12=ICH3+P12e
丙烯的总量被定量为初级插入丙烯和所有其他存在的区域缺陷之和:
P总=P12+P21e
对2,1赤型区域缺陷的摩尔百分比相对于所有丙烯进行定量:
[21e]mol%=100*(P21e/P总)
对于共聚物,观察到了与乙烯掺入相对应的特征信号(Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950)。
还观察到了区域缺陷(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253;Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157;Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950)的情况下,需要校正这些缺陷对共聚单体含量的影响。
使用Wang等人的方法(Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157),通过在13C{1H}光谱中对整个光谱区域的多个信号进行积分,对共聚单体分数进行定量。选择这种方法是因为其稳健性以及在需要时能够解释区域缺陷存在的能力。对积分区域进行了轻微调整,以提高在所涉及的共聚单体含量的整个范围内的适用性。
对于在PPEPP序列中仅观察到孤立乙烯的体系,对Wang等人的方法进行了修改,以减少已知不存在的位点的非零积分的影响。这种方法降低了对这类体系中乙烯含量的高估,并且通过将用于确定绝对乙烯含量的位点数量减少至以下来实现:
E=0.5(Sββ+Sβγ+Sβδ+0.5(Sαβ+Sαγ))
通过使用这组位点,对应的积分等式变为:
E=0.5(IH+IG+0.5(IC+ID))
使用Wang等人的文献(Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157)中所用的相同的符号。没有对用于绝对丙烯含量的等式进行修改。
由摩尔分数计算共聚单体掺入的摩尔百分数:
E[摩尔%]=100*fE
从摩尔分数计算共聚单体掺入的重量百分比:
E[重量%]=100*(fE*28.06)/((fE*28.06)+((1-fE)*42.08))
使用Kakugo等人的分析方法(Kakugo,M.,Naito,Y.,Mizunuma,K.,Miyatake,T.Macromolecules 15(1982)1150)测定三元组水平的共聚单体序列分布。选择这个方法是因为其稳健性,略微调整积分区域,以增加对更宽共聚单体含量范围的适用性。
丙烯均聚物和共聚物的固有粘度(IV)根据DIN ISO 1628/1,1999年10月(在135℃的十氢化萘中)测得。
二甲苯冷可溶物(XCS,重量%):二甲苯冷可溶物(XCS)的含量在25℃下根据ISO16152;第一版;2005-07-01测定。
夏比(Charpy)缺口冲击强度使用根据EN ISO 1873-2制备的注塑成型的试样(80x10x 4mm)在23℃和-30℃下根据ISO 179-1/1eA测定。
拉伸性能是在根据EN ISO 1873-2制备的4mm厚的注塑犬骨试样上测定的。拉伸模量根据ISO 527-1A在1mm/min的应变速率和23℃、80℃和120℃的温度下测定,屈服应力在50mm/min的应变速率和23℃、80℃和120℃的温度下测定。
UL94垂直燃烧测试根据UL 94:2016进行。样品以125±5mm的长度,13.0±0.5mm的宽度,0.025-13mm的厚度注塑成型。在条件1下,样品必须在23±2℃的恒定室温和50±10%的湿度下处理48小时。在条件2下,样品必须在空气循环烘箱中在70±1℃下处理168小时,然后在测试之前,在室温下的干燥器中冷却至少4小时。测试必须在从处理条件中取出样品后的30分钟内进行。将样品垂直悬挂在测试室中,并进行第一次点燃10秒,然后再进行第二次点燃10秒。记录每次点燃后的燃烧时间,并记录是否有余烬、点燃腔室底部的棉花的燃烧滴落,以及是否有火焰或持续点燃到夹持夹。分类为V-0、V-1、V-2或无分类(不合格),分类取决于测试对象的厚度。
极限氧指数(Limited oxygen index,LOI)(来自Rheometric Scientific的Stanton Redcroft)按照ASTM D 2863-87和ISO 4589进行。将上述制备的板材放置在相对湿度为50±5%和温度为23℃的恒温室中至少24小时后进行测试。从板材中冲剪10根长135mm、宽6.5mm、厚3mm的样品棒。将单个样品棒垂直放置在具有氧气和氮气受控气氛的玻璃烟囱中,受控气氛已流经烟囱至少30秒,然后在顶部用外部火焰点燃。如果样品在三分钟后仍有火焰存在,或者火焰燃烧下降超过50mm,则测试失败。测试不同的氧气浓度,直到达到最低氧气水平,样品通过测试,火焰在3分钟或50mm前熄灭。
氧气引发时间(Oxygen initiation time OIT)根据ISO 11357-6、ASTM D3895、IEC 60811-4-2/B进行。根据标准制备的样品(2-10mg)和空白参照坩埚在DSC装置中在惰性气氛(氮气)中以恒定速率加热。当达到指定温度并且样品在等温条件下保持5分钟后,将气氛变为保持相同流速的氧气。然后将样品保持在恒定温度(在本例中为190℃),直到热曲线上显示出氧化反应。诱导期是氧气流开始和氧化反应开始之间的时间间隔。诱导期结束的标志是释放热量或温度突然增加。
滴落测试
这个方法旨在测定不同配方在燃烧时如何滴落。使用尺寸为8目、直径为150mm的金属网格。每个聚合物组合物测试板被压制成3.0mm厚并且切割成65×65mm的区域。在测试前,将样品在23℃、50%的相对湿度下处理至少16小时。然后在通风橱中进行测试。通风橱内的温度应为(23±10)℃。在更换气瓶时进行流量计的校准。校准记录仪,并且将流量计上的流量设置为丁烷:650+-30ml/min(23℃、100kPa)。将板放在网格中央。用稳定是火焰点燃燃烧器,火焰高度约130mm,内部蓝色火焰约为50mm。将燃烧器倾斜45度放置,朝向样品中心,内部蓝色火焰的尖端碰到测试对象表面的中心。在整个测试执行过程中,将燃烧器保持在这个位置。测试时间根据材料的可燃性有很大差异。当样品停止燃烧时,取出燃烧器。每个样品至少进行三次测试。将滴落物收集在底部的水浴中。干燥去除水分,并称重滴落物。用干燥后的滴落物的重量除以原始质量(m/m),并计算为原始质量的重量百分比。所述测试是可比的测试,并且可用于可比的材料。
锥形量热仪
根据ISO5660-1:2019在火焰测试技术(Fire Testing Technology,FTT)锥形量热仪中测试点燃时间。测试对象是根据ISO 293在Collin压紧机上制备的100x100x3 mm3的压缩成型板材。将粒料压在两片麦拉(Myra)薄膜之间,并放置在具有正确形状和尺寸的特定框架中。在170℃下用20巴的压强压样品一分钟,然后在相同温度下用200巴的压强压5分钟。剩余的压紧操作在相同的高压下以15℃/min的冷却速率进行9分钟。用于每个板材的粒料的量使用超额为10重量%的材料的密度进行计算。在测试前,将板材放置在相对湿度为50±5%和温度为23℃的恒温室中至少24小时。在初始化测试之前,通过ConeCalc 5软件校准烟雾系统、气体分析仪、c-因子值、热通量和天平。检查并根据需要更换干燥助剂和Balston过滤器。对样品板材进行称重并确定确切的尺寸,然后将底部和侧面用0.3mm厚的铝箔包裹,将样品放置在装有纤维毯和顶部有框架的样品架中。将样品以水平位置放置在距离锥形辐射加热器60mm的称量元件上,热通量为35kW/m2,体积流量为24l/min。
2.实施例
丙烯聚合物(PP)
催化剂制备
用于制备PP的催化剂按如下制备:
将3.4升的2-乙基己醇和810mL的丙二醇丁基单醚(摩尔比为4/1)添加至20L的反应器中。然后,将7.8升由Crompton GmbH提供的20%的BEM(丁基乙基镁)的甲苯溶液缓慢添加至充分搅拌的乙醇混合物中。在添加过程中,温度保持在10℃。在添加后,将反应混合物的温度升至60℃,并且在这个温度下继续混合30分钟。最后,在冷却至室温后,将得到的Mg-醇盐转移到储存容器中。将如上制备的21.2g Mg醇盐与4.0mL双(2-乙基己基)柠康酸酯混合5min。在混合后,将得到的Mg络合物立即用于制备催化剂组分。在25℃下将19.5mL的四氯化钛放置于配备机械搅拌器的300mL反应器中。将混合速度调整为170rpm。在30分钟内添加如上制备的26.0Mg络合物,保持温度在25℃。添加3.0mL的Viscoplex 1-254和1.0mL含有2mg Necadd 447的的甲苯溶液。然后添加24.0mL的庚烷,以形成乳液。在25℃下继续混合30分钟。然后在30分钟内将反应器温度升至90℃。将反应混合物在90℃下再搅拌30分钟。然后停止搅拌,使反应混合物在90℃下静置15分钟。
将固体材料洗涤5次:在80℃下以170rpm搅拌30分钟进行洗涤。在停止搅拌后,将反应混合物静置20-30分钟,然后进行虹吸。
洗涤1:用100ml甲苯和1mL供体的混合物进行洗涤。
洗涤2:用30mlTiCl4和1mL供体的混合物进行洗涤。
洗涤3:用100mL甲苯洗涤。
洗涤4:用60mL庚烷洗涤。
洗涤5:用60mL庚烷搅拌10分钟进行洗涤。
然后停止搅拌,让反应混合物静置10分钟,将温度降至70℃,然后进行虹吸,然后进行20分钟N2鼓泡,得到空气敏感粉末。
催化剂的VCH改性
在室温和惰性条件下,将35mL的矿物油(液体石蜡Paraffinum Liquidum PL68)添加至125mL的不锈钢反应器中,然后添加0.82g的三乙基铝(TEAL)和0.33g的双环戊基二甲氧基硅烷(供体D)。10分钟后,添加5.0g在1a中制备的催化剂(Ti含量为1.4重量%),再过20分钟,添加5.0g的乙烯基环己烷(VCH)。在30分钟内将温度升高至60℃,并保持20小时。最后,将温度降至20℃,分析油/催化剂混合物中未反应的VCH的浓度,发现其重量为120ppm。
丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物时,其制备方法总结于表1中。
表1:丙烯聚合物(PP)的制备
聚丙烯组合物(C)的制备
丙烯聚合物PP在同向旋转双螺杆挤出机上与阻燃剂组合物(FR)和抗滴落剂(A)熔融共混,其添加量如表2所示。
表2:比较例和实施例的组合物和性能
1在UL 94测试的预处理条件I之后的结果。
FR为SULI的商业阻燃组合物Phlamoon-1090A,其包含55至60重量%的三聚氰胺磷酸盐和40至55重量%的哌嗪焦磷酸盐。
木质素为商业木质素Ligflow 401(Suzano S.A.,巴西)
PTFE为商业PTFE DYNEON TF 2025Z PTFE(3M)
从表2中可看出,与含PTFE的组合物相比,包含木质素的组合物表现出优异的滴落性能,同时冲击性能和拉伸性能保持在较高水平。
此外,极限氧指数(LOI)是对支持燃烧所需的最低氧浓度的指标(即LOI越高意味着阻燃性能越好),其保持在较高水平(IE1与CE1相似,而CE2至CE4较低)。通过添加木质素,氧气引发温度(oxygen initiation temperature,OIT)显著提高(CE2-CE4和IE1与CE1相比);然而,OIT的改善必须与其他性能相平衡,例如LOI和锥形点燃时间,当木质素/FR的比过高时(例如CE2至CE4),这些性能会显著降低。
Claims (15)
1.阻燃聚丙烯组合物(C),所述阻燃聚丙烯组合物(C)包含:
i)丙烯聚合物(PP),
ii)含氮阻燃剂(FR),以及
iii)抗滴落剂(A),所述抗滴落剂(A)为包含酚羟基的生物聚合物,其中,所述阻燃聚丙烯组合物(C)满足不等式(I):
式中,w(A)为抗滴落剂(A)的总量,其基于聚丙烯组合物(C)的总量,单位为[重量%],w(FR)为含氮阻燃剂(FR)的总量,其基于阻燃聚丙烯组合物(C)的总量,单位为[重量%]。
2.根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,
i)所述阻燃聚丙烯组合物(C)不含含氟聚合物,以及
ii)所述含氮阻燃剂(FR)和所述抗滴落剂(A)不含卤素,所述抗滴落剂为包含酚羟基的生物聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,所述抗滴落剂(A)为木质素。
4.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,所述含氮阻燃剂(FR)包含第一含氮磷酸盐(FR1)和第二含氮磷酸盐(FR2)。
5.根据权利要求4所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,所述第一含氮磷酸盐(FR1)和所述第二含氮磷酸盐(FR2)的重量比在60∶40至40∶60的范围内。
6.根据权利要求4或5所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,所述第一含氮磷酸盐(FR1)为三聚氰胺磷酸盐,所述第二含氮磷酸盐(FR2)为哌嗪焦磷酸盐。
7.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量,所述阻燃聚丙烯组合物(C)包含:
i)57.1至89.9重量%的丙烯聚合物(PP),
ii)10.0至40.0重量%的含氮阻燃剂(FR),以及
iii)0.1至2.9重量%的抗滴落剂(A),所述抗滴落剂(A)为包含酚羟基的生物聚合物。
8.根据权利要求7所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,所述丙烯聚合物(PP)、所述含氮阻燃剂(FR)和所述抗滴落剂(A)的总量合计至少占所述阻燃聚丙烯组合物(C)的90重量%,更优选合计占100重量%。
9.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,所述丙烯聚合物(PP)为丙烯和乙烯和/或C4至C8α-烯烃的共聚物,所述共聚物的共聚单体含量在2.0至25.0mol%的范围内,优选在6.0至15.0mol%的范围内。
10.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,所述丙烯聚合物(PP)为多相丙烯共聚物(HECO),其包含
i)基体(M),所述基体为丙烯的聚合物,以及
ii)弹性体(E),所述弹性体(E)为包含衍生自丙烯和乙烯和/或C4至C8α-烯烃的单元的共聚物。
11.根据权利要求10所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,基于所述多相丙烯共聚物(HECO)的总重量,所述多相丙烯共聚物(HECO)中二甲苯冷可溶物级分(XCS)在7.0至25.0重量%的范围内,优选在11.0至22.0重量%的范围内。
12.根据权利要求11所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,所述多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷可溶物级分(XCS)具有如下:
i)共聚单体含量在25.0至65.0mol%的范围内,优选在40.0至45.0mol%的范围内,和/或
ii)根据ISO 1628/1测得的固有粘度(IV)(在135℃、十氢化萘下)低于3.5dl/g,优选在2.4至3.4dl/g的范围内。
13.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃聚丙烯组合物(C),其中,所述阻燃聚丙烯组合物(C)根据ISO 1133测得的熔体流动速率MFR2(230℃、2.16kg)在6.0至40.0g/10min的范围内。
14.包含酚羟基的生物聚合物,优选木质素,用作抗滴落剂(A)的用途,所述抗滴落剂(A)用于包含丙烯聚合物(PP)和含氮阻燃剂(FR)的组合物。
15.制品,其包含权利要求1至13中任一项所述的阻燃聚丙烯组合物(C)。
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