專利名稱：阻燃組合物與制品的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種用于導(dǎo)線與電纜外護(hù)膠材料的阻燃樹脂組合物。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于導(dǎo)線與電纜外護(hù)膠材料阻燃樹脂組合物，它利用非鹵代材料，具有極好的阻燃性，特別是在該樹脂燃燒或滴流時(shí)不會(huì)爆炸，而且具有極好的加工性能、耐熱性、沖擊強(qiáng)度及柔韌性。
聚苯醚具有極好的機(jī)械性能、電特性、耐熱性及低溫性能，而且吸水性低，外形穩(wěn)定性極佳。但是，其模塑加工性能及沖擊強(qiáng)度不足。而這些問題可通過使它與聚苯乙烯或耐沖擊性聚苯乙烯混合的方法解決，以生產(chǎn)廣泛用于例如電氣及電子零件、辦公設(shè)備外殼、汽車零件、精密器件、各種工業(yè)部件等的組合物。由聚苯醚及耐沖擊性聚苯乙烯形成的傳統(tǒng)聚苯醚樹脂組合物(參見US 3,383,435)，其沖擊強(qiáng)度提高，但是耐化學(xué)性惡化。
為此US 3,361,851提出了基于使聚苯醚與聚烯烴進(jìn)行混合使耐溶劑性和沖擊強(qiáng)度提高的建議。US 3,994,856描述了如同混合苯乙烯類樹脂一樣的基于混合聚苯醚的氫化嵌段共聚物或聚苯醚的對(duì)沖擊強(qiáng)度和耐溶劑性的改進(jìn)。
在過去，聚(氯乙烯)樹脂已廣泛用于作為導(dǎo)線和電纜外護(hù)膠材料的樹脂組合物中。聚(氯乙烯)樹脂抗熱溫度低，為60℃，也是阻燃的。但是，由于它含鹵素，其燃燒時(shí)產(chǎn)生二惡英，對(duì)環(huán)境造成污染，令人擔(dān)憂，而且有關(guān)它的應(yīng)用條例近來也變得更嚴(yán)格。
此外，在用作為導(dǎo)線和電纜的外護(hù)膠材料的樹脂組合物中，還有利用四氟乙烯料的情況。四氟乙烯是阻燃的，它雖有控制滴流性能的優(yōu)點(diǎn)，但它存在難以與其它樹脂組合物混合和使可加工性變差的缺點(diǎn)。此外，因?yàn)槠錈峥s性(收縮)，它不能用于UL 94的5V試驗(yàn)中，而且可能與燃燒時(shí)由于導(dǎo)線與電纜外護(hù)膠損壞而引起漏電有關(guān)。
除此之外，四氟乙烯還因含氟存在會(huì)引起類似于上述聚(氯乙烯)樹脂的環(huán)境污染問題。
發(fā)明綜述本發(fā)明解決了過去技術(shù)的上述問題，并提供了一種可用于導(dǎo)線與電纜外護(hù)膠材料的樹脂組合物，它利用了鹵代材料，阻燃性極好，尤其在樹脂燃燒或滴流時(shí)不會(huì)爆炸。該組合物也具有令人滿意的熔化性能和極好的可加工性能、耐熱性、沖擊強(qiáng)度和柔韌性。
為解決上述問題，本發(fā)明人進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使磷酸酯阻燃劑、磷酸硼和硼酸鋅水合物與聚苯醚(以后稱為PPE)樹脂，任選在芳族乙烯基類樹脂存在下，按某一比率進(jìn)行復(fù)合所獲得的樹脂組合物，可形成阻燃性極好的導(dǎo)線與電纜的外護(hù)膠材料，尤其在樹脂燃燒或滴流時(shí)不會(huì)爆炸。此組合物還呈現(xiàn)極好的可加工性能、耐熱性、沖擊強(qiáng)度和柔韌性。
在第一實(shí)施方案中，一種適用于導(dǎo)線與電纜外護(hù)膠材料的阻燃樹脂組合物包括(A)100重量份的聚苯醚類樹脂，或與芳族乙烯基類樹脂組合的聚苯醚類樹脂，(B)2～30重量份的磷酸酯阻燃劑，(C)0.1～20重量份的磷酸硼和(D)0.1～10重量份的硼酸鋅水合物。
在第二實(shí)施方案中，該適用于導(dǎo)線與電纜外護(hù)膠材料的阻燃樹脂組合物是如第一實(shí)施方案中所述的，其中聚苯醚類樹脂是聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)，在氯仿為溶劑相中30℃下量測的特性粘度為0.08～0.60dl/g。
在第三實(shí)施方案中，該適用于導(dǎo)線與電纜外護(hù)膠材料的阻燃樹脂組合物是如上第一或第二實(shí)施方案中所述的，其中組分(B)的磷酸酯阻燃劑是一種芳族磷酸酯。
在第四實(shí)施方案中，該適用于導(dǎo)線與電纜外護(hù)膠材料的阻燃樹脂組合物是如上第一、第二或第三實(shí)施方案中任一實(shí)施方案所述的，其中該樹脂組合物還包括(E)一種熱塑性彈性體。
在第五實(shí)施方案中，該適用于導(dǎo)線與電纜外護(hù)膠材料的阻燃樹脂組合物是在第四實(shí)施方案中所描述的，其中組分(E)的熱塑性彈性體是苯乙烯和丁二烯的氫化嵌段共聚物或苯乙烯和異戊二稀的氫化嵌段共聚物。
優(yōu)選實(shí)施方案詳細(xì)說明現(xiàn)對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明于下。
聚苯醚類樹脂或與芳族乙烯基類樹脂(組分(A))組合一起的聚苯醚類樹脂。
在本發(fā)明中作為組分(A)的PPE類樹脂，可以采用眾所周知的材料。
即關(guān)于PPE類樹脂，一般該聚合物具有如下所示的化學(xué)通式(I)的結(jié)構(gòu)單元。 其中各R1、R2、R3和R4是氫、鹵素、烴基根、取代烴基根、烷氧基根、氰基根、苯氧基根或硝基根，和n為表示聚合度的整數(shù)。它可以是由上述化學(xué)通式所示的均聚物型的，或可以是具有兩種或兩種以上類型的亞苯基醚組合單元的共聚物型的。R1、R2、R3和R4基根的具體實(shí)例包括氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、烯丙基、苯基、芐基、甲基芐基、氯甲基、溴甲基、氰乙基、氰基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、硝基等。
PPE類樹脂的具體實(shí)例包括聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)、聚(2，6-二乙基-1，4-亞苯基醚)、聚(2-甲基-6-乙基-1，4-亞苯基醚)，聚(2-甲基-6-丙基-1，4-亞苯基醚)，聚(2，6-二丙基-1，4-亞苯基醚)，聚(2-乙基-6-丙基-1，4-亞苯基醚)，聚(2，6-二甲氧基-1，4-亞苯基醚)，聚(2，6-二(氯代甲基)-1，4-亞苯基醚)，聚(2，6-二(溴甲基)-1，4-亞苯基醚)，聚(2，6-二苯基-1，4-亞苯基醚)，聚(2，6-二甲苯基-1，4-亞苯基醚)、聚(2，6-二氯-1，4-亞苯基醚)，聚(2，6二芐基-1，4-亞苯基醚)，聚(2，5-二甲基-1，4-亞苯基醚)等。優(yōu)選PPE類樹脂包括具有烷基根的聚合物，尤其具有1～4個(gè)碳原子的烷基根，如發(fā)生在上述化學(xué)式(I)中的R1和R2中的那樣，在此n優(yōu)選在50以上。優(yōu)選PPE類樹脂還包括PPE共聚物，包括其中在上述聚苯醚結(jié)構(gòu)單元中的三個(gè)烷基被取代了的一些單元，如共聚物包括2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基醚單元。此外，也可使用其中將苯乙烯類化合物接枝到這些PPE上的共聚物。適用于對(duì)PPE進(jìn)行接枝聚合的苯乙烯類化合物包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯苯乙烯等。
在氯仿中30℃下量測的本發(fā)明PPE類樹脂的特性粘度優(yōu)選在0.08～0.60dl/g范圍內(nèi)。如果此特性粘度變成0.08dl/g以下，則該組合物的機(jī)械強(qiáng)度、延伸率和如耐熱性等的性能下降。另一方面，如果它超過0.60dl/g，則該組合物的加工性能明顯傾于下降。
在本發(fā)明中，最理想的PPE類樹脂是聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)，其在氯仿中30℃的特性粘度為0.12～0.51dlg。
在本發(fā)明中，組分(A)是上述的PPE類樹脂或與芳族乙烯基類樹脂組合的PPE類樹脂。芳族乙烯基類樹脂的實(shí)例包括苯乙烯或其衍生物的均聚物，以及苯乙烯和對(duì)甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基對(duì)甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯等的共聚物。也可采用由70～99％重量的上述芳族乙烯基化合物與1～30％重量的二烯橡膠形成的橡膠改性聚苯乙烯(HIPS)。用于HIPS中的二烯橡膠實(shí)例包括共軛二烯基化合物的均聚物如丁二烯、異戊二稀、氯丁二烯等；共軛二烯基化合物與不飽合硝基化合物或芳族乙烯基化合物的共聚物；以及天然橡膠等。對(duì)這些可采用1種類型或兩種或更多種類型的混合物型。聚丁二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物是尤其優(yōu)選的?？刹捎萌缛榛酆?、懸浮聚合、漿團(tuán)狀態(tài)(lumpstate)聚合、溶液聚合方法或它們組合的方法，獲得HIPS。芳族乙烯基類樹脂的另外實(shí)例包括苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、FPDM類橡膠改性聚苯乙烯、丙烯橡膠改性苯乙烯-丙烯腈共聚物等。
在本發(fā)明組分(A)中，PPE類樹脂與芳族乙烯基類樹脂可以按任何所需比例進(jìn)行復(fù)合。但是，通常它們的復(fù)合比為1～99重量份的芳族乙烯基類樹脂對(duì)99～1重量份的PPE類樹脂。優(yōu)選地是，用量范圍為20～80重量份的芳族乙烯基類樹脂對(duì)80～20重量份的PPE類樹脂。
(2)磷酸酯阻燃劑(組分(B))在本發(fā)明中，磷酸酯阻燃劑組分(B)的實(shí)例包括磷酸酯類，如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三環(huán)己酯、磷酸三苯酯、磷酸三(甲苯)酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸二甲基乙基酯、磷酸甲基二丁基酯、磷酸乙基二丙基酯、磷酸羥苯基二苯基酯等或其中被不同取代基根取代的化合物。對(duì)于可用于本發(fā)明樹脂組合物的磷酸酯阻燃劑，從阻燃性和耐熱性來看，如下化學(xué)通式所示的化合物是優(yōu)選的，尤其以(A1)～(A4)作為R的化合物?？梢詥为?dú)地采用這些化合物，或可以結(jié)合地采用兩種或兩種以上類型的這些化合物。在本發(fā)明中，尤其優(yōu)選的磷酸酯阻燃劑是具有芳基根和具有以下結(jié)構(gòu)的芳族磷酸酯 其中R是選自如下化學(xué)式(A1)～(A4)所示的基根 其中n是1～10的整數(shù)；其中各Ar1～Ar4單獨(dú)是苯基根、甲苯?；蚨妆锦；?。此外，如果n在2以上，Ar4出現(xiàn)數(shù)個(gè)時(shí)，它可以是相同或不同的。
對(duì)100重量份組分(A)的PPE類樹脂或結(jié)合芳族乙烯基類樹脂的PPE類樹脂，復(fù)合在2～30重量份，優(yōu)選5～25重量份數(shù)量范圍的本發(fā)明組分(B)磷酸酯阻燃劑。相對(duì)于100重量份的組分(A)，如果組分(B)的復(fù)合量小于2重量份，則該組合物的阻燃性變得不足，而另一方面，如果組分(B)的復(fù)合量超過30重量份，則該組合物耐熱性顯著下降。
(3)磷酸硼(組分(C))磷酸硼，即本發(fā)明組分(C)，被用作為本發(fā)明樹脂組合物的滴流抑制劑。該滴流抑制劑是控制燃燒時(shí)滴流的添加劑，為此應(yīng)用聚四氟乙烯等是已知的。
對(duì)100重量份的組分(A)PPE類樹脂或結(jié)合芳族乙烯基類樹脂的PPE類樹脂，復(fù)合本發(fā)明組分(C)磷酸硼在0.1～20重量份的數(shù)量范圍，優(yōu)選為0.5～10重量份。相對(duì)于100重量份的組分(A)，如果組分(C)的復(fù)合量小于0.1重量份，則不能抑制滴流，另一方面，如果組分(C)的復(fù)合量超過20重量份，則沖擊強(qiáng)度顯著下降。
(4)硼酸鋅水合物(組分(D))硼酸鋅水合物，即本發(fā)明組分D)，類似于如上所述組分(C)，用作為本發(fā)明樹脂組合物的滴流抑制劑。
對(duì)100重量份的組分(A)的PPE類樹脂或結(jié)合芳族乙烯基類樹脂的PPE類樹脂，復(fù)合本發(fā)明組分(D)的磷酸硼水合物在0.1～20重量份的數(shù)量范圍，優(yōu)選為0.5～10重量份。相對(duì)于100重量份的組分(A)，如果組分(C)的復(fù)合量小于0.1重量份，則對(duì)滴流抑制不足，而另一方面，如果組分(C)的復(fù)合量超過10重量份，則該樹脂組合物的阻燃性趨于減弱。
(5)熱塑性彈性體(組分(E))除如上所述組分(A)～(D)外，熱塑性彈性體是優(yōu)選作為組分(E)而被復(fù)合的，以改善本發(fā)明樹脂組合物的沖擊強(qiáng)度和柔韌性，其數(shù)量相對(duì)于100重量份組分(A)的PPE類樹脂或結(jié)合芳族乙烯基類樹脂的PPE類樹脂在1～100重量份的范圍內(nèi)。
可用于本發(fā)明樹脂組合物的熱塑性彈性體實(shí)例包括苯乙烯類熱塑性彈性體、聚烯烴類熱塑性彈性體、聚酯類熱塑性彈性體等，但使用苯乙烯與丁二烯的氫化嵌段共聚物或苯乙烯與異戊二烯的氫化嵌段共聚物是優(yōu)選的。
對(duì)有關(guān)苯乙烯類氫化嵌段共聚物提供以下細(xì)節(jié)。優(yōu)選用于作為本發(fā)明組分(E)的苯乙烯類氫化嵌段共聚物，是通過對(duì)由至少2個(gè)乙烯基的芳族化合物單元作為其主要成分的聚合物嵌段與至少1個(gè)共軛二烯化合物單元作為其主要成分的聚合物嵌段B所形成的嵌段共聚物進(jìn)行氫化而獲得的材料。例如，它是乙烯基的芳族化合物-共軛二烯化合物嵌段共聚物的加氫產(chǎn)物，具有諸如A-B-A、B-A-B-A、(A-B)4-Si，A-B-A-B等的結(jié)構(gòu)。
這種氫化嵌段共聚物含有乙烯基芳族化合物，其數(shù)量在5～60重量％范圍，優(yōu)選在10～50重量％范圍。此外，關(guān)于嵌段結(jié)構(gòu)，含乙烯基芳族化合物作為其主要成分的聚合物嵌段A具有其數(shù)量超過50重量％，優(yōu)選70重量％以上的含乙烯基芳族化合物聚合物嵌段或乙烯基芳族化合物和具有氫化共軛二烯化合物的乙烯基芳族化合物的共聚物嵌段結(jié)構(gòu)。此外，含氫化共軛二烯共聚物作為其主要成分的聚合物嵌段B具有其數(shù)量超過50重量％，優(yōu)選70重量％以上的內(nèi)含氫化共軛二烯化合物聚合物嵌段的氫化共軛二烯化合物或加氫后(hydrogen added)的共軛二烯化合物，與乙烯基芳族化合物的共聚物嵌段結(jié)構(gòu)。
此外，如果這些聚合物嵌段A含乙烯基芳族化合物為其主要成分和聚合物嵌段B含氫化共軛二烯化合物為其主要成分，則出現(xiàn)在各自聚合物嵌段分子鏈中的乙烯基芳族化合物或氫化共軛二烯化合物的分布可以是隨機(jī)的，逐漸減弱的(其中位于分子鏈中的單體被增加或減少的材料)部分嵌段型，或其一種所需組合。此外，如果2個(gè)以上單元的各聚合物嵌段A含乙烯基芳族化合物為其主要成分和聚合物嵌段B含氫化共軛二烯化合物為其如上所述主要成分，則各聚合物嵌段可以分別具有相同結(jié)構(gòu)或不同結(jié)構(gòu)。
至于用于制備氫化共聚物的乙烯基芳族化合物，可以從苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯，對(duì)-特丁基苯乙烯中選擇一種或二種以上的類型，而在這些實(shí)例中，苯乙烯是優(yōu)選的。此外，至于實(shí)施加氫構(gòu)成氫化共軛二烯化合物之前的共軛二烯化合物，可以從丁二烯、異戊二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯等中選擇一種、二種或二種以上的類型，而以丁二烯、異戊二烯和它們的組合是優(yōu)選的。此外，如果進(jìn)行加氫之前聚合物嵌段含共軛二烯化合物作為其主要成分，則可以按照需要選擇在嵌段中出現(xiàn)的它的微結(jié)構(gòu)。例如，對(duì)于聚丁二烯嵌段，1，2-微結(jié)構(gòu)優(yōu)選在20～50％范圍內(nèi)，更優(yōu)選在25～45％范圍內(nèi)。
此外，對(duì)于對(duì)本發(fā)明所提供給的具有上述結(jié)構(gòu)的氫化苯乙烯類嵌段共聚物的數(shù)均分子量，最好在5,000～1,000,000范圍，優(yōu)選在10,000～800,000范圍，更優(yōu)選在30,000～500,000范圍。重均分子量(Mw)和數(shù)均分子量(Mn)的分子量分布比率(Mw/Mn)優(yōu)選在10以下。此外，氫化嵌段共聚物的分子結(jié)構(gòu)可以是直鏈的、分支鏈的，輻射狀式的或其組合。
這些嵌段共聚物的生產(chǎn)方法在本領(lǐng)域是已知的。例如，在日本專利公告JP Sho 40-23798中，采用了鋰催化劑等，并在一種惰性溶劑中合成了乙烯基芳族化合物-共軛二烯化合物的嵌段共聚物，而對(duì)于這種乙烯基芳族化合物-共軛二烯化合物的嵌段共聚物的氫化材料的制造方法，可以采用在日本專利公告JP Sho 42-8704和Sho 43-6636所描述的方法。但是，尤其，用鈦系加氫催化劑合成的氫化嵌段共聚物是優(yōu)選的，因?yàn)樗眉託浜蟮那抖喂簿畚镲@示極好的諸如耐氣候和耐熱方面的特性。例如，可以通過按JP 59-133203和60-79005所述在鈦系加氫催化劑存在下在惰性溶劑中實(shí)施加氫的方法，合成本發(fā)明氫化嵌段共聚物。
目前優(yōu)選的是，該氫化嵌段共聚物有至少80％的基于共軛二烯化合物的脂族雙鍵加氫，以使含共軛二烯化合物滋作為主要成分的聚合物嵌段可結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為聚烯烴型化合物的聚合物嵌段。此外，對(duì)來自乙烯基芳族化合物的芳族雙鍵的加氫程度沒有具體限制，但是，優(yōu)選地是在20％以下。對(duì)于在如上所述氫化嵌段共聚物中所含未氫化脂族雙鍵的數(shù)量，可通過紅外分光光譜、核磁共振譜等方法，易于確定。
(6)添加劑在對(duì)樹脂組合物進(jìn)行混合或模塑時(shí)，對(duì)本發(fā)明樹脂組合物，除添加如上所述組分(A)～(D)以及組分(E)之外，還可添加常規(guī)添加劑，只要不要損失該組合物的材料特性。這些添加劑的實(shí)例包括化妝品、染料、阻燃劑增效劑、增強(qiáng)填料(玻璃纖維，碳素纖維，觸須)、填料(炭黑，二氧化硅、二氧化鈦、云母石、滑石、碳酸鈣、鈦酸鉀、硅灰石等)、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、耐氣候性能劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、脫模劑(模塑潤滑劑)、成核劑、增塑劑(油、低分子量聚乙烯、環(huán)氧化豆油、聚乙二醇、脂肪酸酯、等等)、熔體流動(dòng)調(diào)節(jié)劑、抗靜電試劑、配伍劑(二元羧酸，諸如馬來酐、檸檬酸等，以及它們的酸酐等)、殺菌劑等。
光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑，諸如受阻酚、苯甲酸酯化合物、苯并三唑、苯酮、或甲脒化合物等，對(duì)賦予和改善其耐氣候性能都是有效的。此外，成核劑，諸如無機(jī)化合物包括滑石，或有機(jī)化合物諸如芳族羧酸的金屬鹽類、山梨糖醇化合物，或芳族磷酸金屬鹽等，對(duì)賦予和改善剛性和抗損壞(anti-damage)特性是有效的。
(7)樹脂組合物以及模塑材料的制造方法對(duì)可用于制造本發(fā)明樹脂組合物的方法，沒有具體限制，而且可利用所有如上所述組分，通過不同的方法來制造它。但是，熔融混合法是尤其優(yōu)選的。在實(shí)施熔融捏和時(shí)，也可加入少量溶劑，但一般不需要加溶劑。熔融捏和設(shè)備的實(shí)例包括單螺桿擠壓機(jī)、雙螺桿擠壓機(jī)、密煉機(jī)(Banbury mixer)、輾輪式混合機(jī)、捏和機(jī)、Brabender plasto-graph等。但是，利用雙螺桿擠壓機(jī)的熔融捏和是最優(yōu)選的。對(duì)熔融捏和溫度沒有具體限制，但是通常捏和溫度在150～350℃范圍內(nèi)。
采用由此獲得的本發(fā)明樹脂組合物，將其復(fù)蓋于導(dǎo)線諸如銅線等上，而后通過擠出，模塑為電纜線。
對(duì)用于本發(fā)明電纜外護(hù)膠材料的阻燃樹脂組合物，通過實(shí)際實(shí)施例更進(jìn)一步詳細(xì)說明于下。但是，本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)際實(shí)施例。
實(shí)施例1～3、對(duì)照實(shí)施例1和2在這些實(shí)際實(shí)施例中采用了以下化合物。
組分(A)PPE類樹脂(A-1)聚(2，6-二甲基1，4-亞苯基醚)，其本征粘度(氯仿，30℃)0.12dl/g(分升/克)的(商標(biāo)SA 120，Nippon GE PlasticsKabushiki Kaisha公司)；PPE類樹脂(A-2)聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)，其本征粘度(氯仿，30℃)0.46分升/克(商標(biāo)PPO 646、Nippon GE Plastics Kabushiki Kaisha公司)；芳族乙烯基類樹脂耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)(商標(biāo)Topolex 876-HF，Mitsui Kagaku Kabushiki Kaisha公司)。
組分(B)磷酸酯阻燃劑(B-1)TPP磷酸三苯酯(Daihatsu kagakukabushiki公司)、磷酸酯阻燃劑(B-2)在此，如下化學(xué)式所示化合物的r＝1～10的混合物(商標(biāo)CR733S，Daihatsu Kagaku Kabushiki公司)，[化學(xué)式3] 鹵代聚苯乙烯、溴化聚苯乙烯(商標(biāo)PYRO-CHEK68PBC，AlbemarleAsano Kabushiki Kaisha公司)，組分(C)磷酸硼(Yonehama Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha公司)，組分(D)鋅硼水合物(Mitsuyo Kasei Kabushiki Kaisha公司)，四氟乙烯(商標(biāo)FR104M-B，SHANGHAI 3F Kabushiki Kaisha公司)，
組分(E)熱塑性彈性體聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯(SEBS)(商標(biāo)Kraton G1650，Shell Chemical Kabushiki Kaisha公司).
按表1所列比例(重量份)對(duì)所有組分進(jìn)行熔融捏和，利用捏和溫度280℃的30毫米雙螺桿擠壓機(jī)在螺桿轉(zhuǎn)速每分鐘280轉(zhuǎn)數(shù)下，使成型丸粒。采用這些丸粒，在260℃溫度和80℃金屬鑄型溫度下，通過注射模塑方法，制備試驗(yàn)板(test plates)。對(duì)試驗(yàn)板進(jìn)行評(píng)價(jià)，并其結(jié)果列于下表1中。
對(duì)于對(duì)照實(shí)施例1，不用磷酸硼和硼酸鋅水合物。對(duì)于對(duì)照實(shí)施例2，采用鹵代聚苯乙烯而不用磷酸酯阻燃劑組分(B)，并采用四氟乙烯代替磷酸硼和硼酸鋅水合物。
對(duì)特性評(píng)價(jià)所用測定方法列舉于下。
對(duì)熱變形溫度(加熱變形溫度；HDT)，按照ASTM D648方法，利用厚度1/4英寸厚度的試驗(yàn)板，在18.6公斤/平方厘米荷載下測定。
對(duì)熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)，按照ASTM D 1238方法，在250℃和在10公斤/平方厘米荷載下測定。
燃燒試驗(yàn)VB(直立燃燒)是按照Under Writer Laboratory Incorporated在bleten 94“材料分級(jí)燃燒試驗(yàn)”中所指出的燃燒試驗(yàn)(被稱為UL-94試驗(yàn))，用5個(gè)單元的試驗(yàn)板(試驗(yàn)板厚度1/16英寸(1.6毫米))完成的。如果該材料燃燒時(shí)間在10秒內(nèi)，著火棉不滴流，在表1中被評(píng)價(jià)為“滿意”；如果著火棉滴流，在表1中被評(píng)價(jià)為“有滴流”。
伊佐德氏沖擊強(qiáng)度(IZOD)此測定是按照ASTM D256方法，在23℃用厚度1/8英寸切口的試驗(yàn)板完成的。
拉伸強(qiáng)度(TS)按照ASTM D638方法完成測定。
拉伸伸長(TE)按照ASTM D638方法完成測定。
環(huán)境負(fù)荷度在燃燒試驗(yàn)時(shí)，不形成對(duì)環(huán)境有壞影響的有害物質(zhì)的材料被判定為“o″，而形成對(duì)環(huán)境或人體有壞影響的有害物質(zhì)的材料被判為“X”。
本發(fā)明提供了一種阻燃樹脂組合物，它利用了非鹵代化合物，具有極好的阻燃性，特別是在樹脂燃燒或滴流時(shí)不會(huì)爆炸。該組合物進(jìn)一步提供了令人滿意的熔融性能和極好的可加工性能、耐熱性、沖擊強(qiáng)度和柔韌性。它用作為導(dǎo)線和電纜外護(hù)膠材料極為有利。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性塑料組合物，包括100重量份的一種樹脂組分，包括一種聚苯醚類樹脂或與芳族乙烯基類樹脂結(jié)合的一種聚苯醚類樹脂；2～30重量份的一種磷酸酯阻燃劑；0.1～20重量份的磷酸硼；和0.1～10重量份的硼酸鋅水合物。
2.按照權(quán)利要求1的熱塑性塑料組合物，其中該聚苯醚類樹脂是一種聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)，其在30℃下氯仿中測定的本征粘度為0.08～0.60。
3.按照權(quán)利要求1的熱塑性塑料組合物，其中聚苯醚類樹脂是一種包括2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基醚單元的共聚物。
4.按照權(quán)利要求1的熱塑性塑料組合物，其中該芳族乙烯基類樹脂是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基對(duì)甲基苯乙烯、氯代苯乙烯或溴苯乙烯的均聚物或共聚物。
5.按照權(quán)利要求1的熱塑性塑料組合物，其中該芳族乙烯基類樹脂是包括70～99％重量的聚苯乙烯和1～30％重量的二烯橡膠的一種耐沖擊性聚苯乙烯，。
6.按照權(quán)利要求1的熱塑性塑料組合物，其中該樹脂組分包括1～99重量份的聚苯醚類樹脂和99～1重量份的芳族乙烯基類樹脂。
7.按照權(quán)利要求1的熱塑性塑料組合物，其中該磷酸酯阻燃劑是一種芳族磷酸酯。
8.按照權(quán)利要求1的熱塑性塑料組合物，還包括1～100重量份的熱塑性彈性體。
9.按照權(quán)利要求8的熱塑性塑料組合物，其中該熱塑性彈性體是苯乙烯與丁二烯的一種氫化嵌段共聚物，或是苯乙烯與異戊二烯的一種氫化嵌段共聚物。
10.包括按照權(quán)利要求1的組合物的一種制品。
全文摘要
一種可用于導(dǎo)線和電纜外護(hù)膠材料的樹脂組合物，是通過使一種磷酸酯抑制劑、磷酸硼和硼酸鋅水合物與一種聚苯醚類樹脂或聚苯醚類樹脂與芳族乙烯基類樹脂按一定比率的組合進(jìn)行復(fù)合的方法構(gòu)成的。
文檔編號(hào)C08K3/38GK1551900SQ02817258
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2002年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月3日
發(fā)明者M·殷, T·基塔穆拉, K·伊施瓦, A·奧施羅, K·科薩卡, H·庫波, ┞, ┩, M 殷, 呂 申請(qǐng)人:通用電氣公司