專利名稱：含有溴化脂肪酸基阻燃添加劑的擠出聚合物泡沫體的制作方法
含有溴化脂肪酸基阻燃添加劑的擠出聚合物泡沬體本申請(qǐng)要求在2007年11月2日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)61/001，579的權(quán)益。 本發(fā)明涉及擠出聚合物泡沫體，例如膨脹苯乙烯類(stryrenic)聚合物和共聚 物，其含有基于溴化脂肪酸的阻燃劑。通常將阻燃劑(FR)加入到用于建筑和汽車應(yīng)用的擠出聚合物泡沫體產(chǎn)品中。FR 添加劑的存在允許泡沫體通過如在各個(gè)管轄范圍中所要求的標(biāo)準(zhǔn)燃燒測(cè)試。各種低分子量 ( < lOOOg/mol)溴化化合物被用作這些泡沫體產(chǎn)品中的FR添加劑。這些中的許多，例如 六溴環(huán)十二烷，處于規(guī)章和公眾壓力之下，這可能導(dǎo)致限制其使用，因此有動(dòng)機(jī)尋找其替代品。備選的用于擠出聚合物泡沫體的FR添加劑當(dāng)以合理低的水平摻入泡沫體中時(shí)， 應(yīng)當(dāng)能夠允許泡沫體通過標(biāo)準(zhǔn)燃燒測(cè)試。由于擠出泡沫體在高溫加工，因此重要的是FR添 加劑在擠出工藝中使用的溫度條件熱穩(wěn)定。對(duì)于一些泡沫體，例如聚苯乙烯和苯乙烯共聚 物泡沫體，這些溫度通常為180°C以上。如果FR添加劑在擠出工藝期間分解，則面臨幾個(gè)問 題。這些包括FR試劑的損失以及因此的FR性質(zhì)的損失；和通常是腐蝕性的分解產(chǎn)物(例 如HBr)的生成，并且因此潛在地對(duì)人是危險(xiǎn)的，而且對(duì)操作設(shè)備是有害的。FR試劑應(yīng)當(dāng)不 引起聚合物中期望的物理性質(zhì)的顯著損失。優(yōu)選FR添加劑具有低的毒性并且不是高度地 可生物獲得的。作為用于珠粒泡沫體應(yīng)用的FR添加劑，已經(jīng)在美國專利3，359，220中描述了溴化 植物油。如在美國專利3，359，220中所述，將溴化植物油加入到懸浮聚合方法中，并且以此 方式結(jié)合到聚合物粒子中，該聚合物粒子然后通過接觸蒸汽而膨脹。聚合物粒子是與桐油 共聚的聚苯乙烯。在美國專利3，359，220中描述溴化植物油在140-180°C的溫度范圍內(nèi)分 解。珠粒泡沫體方法不需要高的處理溫度，因?yàn)榫酆虾团蛎洸襟E在僅至多約115°C的溫度進(jìn) 行。這些步驟在大大低于報(bào)道的溴化植物油的分解溫度的溫度進(jìn)行，因此溴化植物油的分 解在它們用于聚苯乙烯珠粒泡沫體應(yīng)用的情況下不是問題。本發(fā)明是一種方法，所述方法包括形成下列各項(xiàng)的加壓混合物(A)可燃性聚合 物；(B)阻燃量的至少一種溴化脂肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯-酰胺，一種或多種溴化 脂肪酸的甘油酯，聚合溴化脂肪酸，或前述化合物中的任何兩種以上的混合物；和(C)發(fā)泡 齊U;和將所述混合物擠出到減壓區(qū)中，使得所述混合物膨脹并冷卻以形成含有組分(B)的 膨脹聚合物。為了方便，溴化脂肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯_酰胺，一種或多種溴化脂 肪酸的甘油酯，和聚合溴化脂肪酸，它們的兩種以上的混合物，在本文中有時(shí)稱為BFAB(溴 化脂肪酸基)FR添加劑。在另一個(gè)方面中，本發(fā)明是一種具有1至約301b/ft3(16-480kg/m3)的密度的擠出 可燃性聚合物泡沫體，所述擠出可燃性聚合物泡沫體含有阻燃量的溴化脂肪酸，溴化脂肪 酸的酯、酰胺或酯_酰胺，一種或多種溴化脂肪酸的甘油酯，聚合溴化脂肪酸，或前述化合 物中的任何兩種以上的混合物。在另一個(gè)方面中，本發(fā)明是一種具有1至約301b/ft3(16-480kg/m3)的密度的擠出 聚苯乙烯或苯乙烯共聚物泡沫體，所述擠出聚苯乙烯或苯乙烯共聚物泡沫體含有阻燃量的溴化脂肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯-酰胺，一種或多種溴化脂肪酸的甘油酯，聚合溴化脂肪酸，或前述化合物中的任何兩種以上的混合物。在本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方案中，本方法在例如在以下更詳細(xì)描述的熔體流動(dòng)促 進(jìn)劑的存在下進(jìn)行。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，熔體流動(dòng)促進(jìn)劑以有效量存在非常顯著地減少通過標(biāo)準(zhǔn)燃 燒測(cè)試所需的BFAB FR添加劑的量。因此，在另一個(gè)方面中，本發(fā)明是一種含有阻燃量的 BFAB FR添加劑和熔體流動(dòng)促進(jìn)劑的膨脹可燃性聚合物。在此方面中，可燃性聚合物優(yōu)選是 聚苯乙烯或苯乙烯共聚物。驚奇地，根據(jù)本發(fā)明制成的擠出泡沫體表現(xiàn)出優(yōu)異的FR性質(zhì)，如通過各種標(biāo)準(zhǔn)測(cè) 試指示的。即使將聚合物和BFAB的混合物暴露于大大高于在美國專利3，359，220中關(guān)于溴 化植物油所報(bào)道的分解溫度的溫度，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在擠出工藝中也幾乎不發(fā)生或沒有BFAB的 熱降解。因此，BFAB FR添加劑在泡沫體制造工藝期間沒有被消耗或降解。BFAB FR添加劑 通常在驚奇地低的水平有效，特別是與熔體流動(dòng)促進(jìn)劑結(jié)合使用時(shí)?；跀D出聚合物泡沫 體中的溴的重量，BFAB FR添加劑的效果可以高達(dá)六溴十二烷的兩倍，特別是與熔體流動(dòng)促 進(jìn)劑結(jié)合使用時(shí)。許多BFAB FR添加劑是容易獲得的材料，其廉價(jià)并且具有GRAS (通常被 認(rèn)為是安全的)狀態(tài)。在某些實(shí)施方案中，使用水或二氧化碳(或所述兩者)作為發(fā)泡劑的全部或一部 分制備擠出泡沫體。驚奇地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)BFAB FR添加劑在擠出條件下是穩(wěn)定的，即使是在水 和/或二氧化碳的存在下，所述水和二氧化碳兩者能夠與酯和溴化脂族化合物參與水解反 應(yīng)。當(dāng)水和/或二氧化碳作為發(fā)泡劑存在于擠出工藝中時(shí)，沒有看到BFAB FR添加劑所致 的分子量的顯著損失。本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，即使是在擠出泡沫體不含有錫穩(wěn)定劑化合物時(shí)，也可 以獲得優(yōu)異的FR性質(zhì)。在本發(fā)明中，溴化脂肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺、酯-酰胺或甘油酯，和聚合溴化 脂肪酸(“BFAB FR添加劑”)是用于膨脹有機(jī)聚合物的FR添加劑。BFAB FR添加劑合適 地含有至少約15重量％的溴。BFAB FR添加劑含有至少20%，至少25%，至少35%，或至 少40重量％的溴。BFAB FR添加劑可以含有至多65%，至多60%，或至多55重量％的溴。 BFAB FR添加劑可以具有500以上，優(yōu)選750以上，并且再更優(yōu)選1000以上的數(shù)均分子量。有用的溴化脂肪酸含有12至30，特別是12至20個(gè)碳原子。有用的溴化脂肪酸可 以含有1至8個(gè)溴原子，條件是它含有至少15重量％的溴。有用的溴化脂肪酸可以含有其 它惰性取代基，例如羥基。羥基可以存在于脂肪酸起始材料上，或有時(shí)可以在制備方法期間 通過懸垂溴原子的水解引入。溴化脂肪酸可以含有其它惰性取代基。如本文中使用的，如果取代基含有一種或多種含雜原子基團(tuán)，所述一種或多種含 雜原子基團(tuán)沒有不利地影響該材料作為FR添加劑在擠出聚合物泡沫體中的功能，則認(rèn)為 該取代基是“惰性的”。例如，如果該基團(tuán)引起該材料變得與有機(jī)聚合物不相容，如果該基 團(tuán)引起該材料以不期望的方式與有機(jī)聚合物反應(yīng)，如果該基團(tuán)引起該材料在過低的溫度分 解，或如果該基團(tuán)引起該材料變得在標(biāo)準(zhǔn)燃燒測(cè)試條件下作為FR添加劑無效，則功能可能 被不利地影響。惰性取代基的實(shí)例包括，例如，羥基、醚、酯、羧酸、氨基甲酸酯、脲、縮二脲、 異氰酸酯、酮、醛、氨基、酰胺、氟、氯等。有用的溴化脂肪酸的酯包括對(duì)應(yīng)于如上所述的溴化脂肪酸與單醇或具有多個(gè)羥基的化合物(除甘油以外)的反應(yīng)產(chǎn)物的那些。類似地，有用的溴化脂肪酸的酰胺包括對(duì) 應(yīng)于溴化脂肪酸與具有一個(gè)或多個(gè)伯或仲氨基的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物的那些。有用的溴化脂 肪酸的酯-酰胺包括對(duì)應(yīng)于溴化脂肪酸與具有至少一個(gè)氨基和至少一個(gè)羥基的氨基醇的 反應(yīng)產(chǎn)物的那些。在此上下文中，術(shù)語“對(duì)應(yīng)于”反應(yīng)產(chǎn)物是指，酯、酰胺或酰胺-酯的結(jié)構(gòu) 是通過將溴化脂肪酸與醇、胺或氨基醇反應(yīng)而得到的結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體情況而定，盡管實(shí)際上 可以將不同的合成方法用于制備該材料。溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯-酰胺可以含有一條、 兩條、三條、四條以上的脂肪酸鏈，它們中的至少一條是溴化的。酯、酰胺或酯-酰胺將含有 至少15重量％的溴。某些有用的溴化脂肪酸的酯包括由結(jié)構(gòu)I表示的那些
(I)在結(jié)構(gòu)I中，R是未取代的或惰性取代的烴基，并且每一個(gè)R1獨(dú)立地表示含有11 至23個(gè)碳原子的溴化直鏈脂族基團(tuán)。R1可以含有1至8個(gè)或更多的溴原子。在結(jié)構(gòu)I中， 每一個(gè)-OR2獨(dú)立地是羥基或未取代或惰性取代的醚或酯基，其不含有溴，在每一種情況下 都通過氧原子連接到鄰近的R基。當(dāng)-OR2基為酯時(shí)，它可以是具有12至24個(gè)碳原子的脂 肪酸基的殘基。在結(jié)構(gòu)I中，a至少為1，并且b為零或正數(shù)。當(dāng)酯在屬性上是聚合物的時(shí)， a和/或b可以是大的數(shù)字。a和b使得脂肪酸酯含有至少15重量％的溴。a優(yōu)選為1至 4并且b優(yōu)選為0至3。某些有用的溴化脂肪酸的酰胺包括由結(jié)構(gòu)II表示的那些
(II) 在結(jié)構(gòu)II中，R，R1，a和b如對(duì)結(jié)構(gòu)I所述。每一個(gè)R3獨(dú)立地是氫、未取代的或 惰性取代的烷基、或未取代的或惰性取代的芳基。在結(jié)構(gòu)II中，每一個(gè)-NR3R4是不含有溴 的基團(tuán)。每一個(gè)-NR3R4基獨(dú)立地是(I)伯氨基(在此情況下，R3和R4都是氫)，(II)仲氨 基(在此情況下，R3為氫而R4為未取代的或惰性取代的烷基，或未取代的或惰性取代的芳 基)，(III)叔氨基(在此情況下，R3和R4都是未取代的或惰性取代的烷基，或未取代的或 惰性取代的芳基)，或(IV)未取代的或惰性取代的酰胺基(在此情況下，R3為氫，未取代的 或惰性取代的烷基，或未取代的或惰性取代的芳基，而R4為-(0)CR6，其中R6為未取代的或 惰性取代的烷基，或未取代的或惰性取代的芳基)。R4基可以是具有12至24個(gè)碳原子的脂 肪酸的殘基(在移去羧基-OH以后)。在結(jié)構(gòu)I中，a至少為1，并且b為零或正數(shù)。a和b 使得脂肪酸酰胺含有至少15重量％的溴。a優(yōu)選為1至4并且b優(yōu)選為0至3。
某些有用的溴化脂肪酸的酯_酰胺包括由結(jié)構(gòu)III表示的那些 其中R，R1, R3, a和b如以上對(duì)結(jié)構(gòu)I和II所定義，并且每一個(gè)Y表示-OR2基 或-NR3R4基，并且-OR2基和-NR3R4基分別如以上對(duì)結(jié)構(gòu)I和II所定義。每一個(gè)a優(yōu)選為 1至4，并且b優(yōu)選為O至3。溴化脂肪酸的甘油酯是特別感興趣的，原因在于它們的稍微高的分子量(特別是 當(dāng)甘油酯是二 _或三甘油酯時(shí))，并且因?yàn)檫@些材料可以容易地從某些廉價(jià)的植物油和動(dòng) 物脂肪制備。甘油酯可以含有一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)溴化脂肪酸基。如果甘油酯僅含有一個(gè)或 兩個(gè)溴化脂肪酸基，則它可以相應(yīng)地含有一個(gè)或兩個(gè)游離羥基(在分子的甘油部分上)，和 /或可以被一個(gè)或兩個(gè)非_溴化脂肪酸基取代。當(dāng)甘油酯僅含有一個(gè)或兩個(gè)溴化脂肪酸基 時(shí)，可以存在各種位置異構(gòu)體。這些位置異構(gòu)體中的任何一種都是適合的。含有一個(gè)溴化 脂肪酸基的甘油酯化合物可以以如由結(jié)構(gòu)IV表示的兩種位置異構(gòu)體的形式存在
(IV)其中R1在之前描述，并且R5為氫或非溴化脂肪酸基的殘基。類似地，含有兩個(gè)溴 化脂肪酸基的甘油酯化合物可以以如由結(jié)構(gòu)V表示的兩種位置異構(gòu)體的形式存在
(V)其中R1和R5如之前所述。含有三個(gè)溴化脂肪酸基的甘油酯化合物可以由結(jié)構(gòu)VI
表不 其中R1再次如之前所述。對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)IV和V、IV和VI、V和VI和IV、V和VI的甘油酯的混合物全部在本文
中有用。還可以使用聚合溴化脂肪酸。平均聚合度可以小到1. 1至50以上，并且約1. 5至 5的平均聚合度通常是優(yōu)選的。這些材料可以例如通過下列方法制備(1)將含羥基的不飽 和脂肪酸聚合，隨后溴化，(2)將含羥基的脂肪酸溴化，隨后聚合，或(3)將羥基引入到溴化 脂肪酸上，隨后聚合。用于聚合含羥基的脂肪酸的方法描述在例如GB 1 469 531和GB 1 373 660中。溴化脂肪酸還可以通過下列方法聚合與增鏈劑或其它偶聯(lián)劑反應(yīng)，以在溴化 脂肪酸分子之間引入例如縮醛、氨基甲酸酯或類似的鍵。與之前一樣，此種類型的聚合反應(yīng) 可以在溴化之前或之后進(jìn)行。本文中特別感興趣的FR添加劑是溴化植物油或動(dòng)物脂肪。這些材料典型含有高 比例的三甘油酯，并且經(jīng)常另外含有一定量的游離脂肪酸、單甘油酯、二甘油酯或它們的兩 種以上的一些混合物。所有的脂肪酸基可以含有一個(gè)或多個(gè)溴原子，但是通常一定比例的 脂肪酸基不被溴化。溴化植物油或動(dòng)物脂肪優(yōu)選含有25至65重量％的溴。優(yōu)選的溴化油 包括，例如，溴化大豆油、溴化紅花油、溴化棉油、溴化亞麻籽油、溴化花生油、溴化橄欖油、 溴化葵花油、溴化低芥酸菜籽油(canola oil)、溴化菜籽油、溴化玉米油、溴化蓖麻油、溴化 棕櫚油、溴化大麻油，或它們的任何兩種以上的組合。更優(yōu)選地，溴化油為溴化大豆油、溴化 葵花油、溴化低芥酸菜籽油、溴化亞麻籽油、溴化玉米油、溴化菜籽油，或它們的任何兩種以 上的組合。植物油可以從基因改性生物例如基因改性大豆、葵花或低芥酸菜籽油得到。植 物油或動(dòng)物脂肪可以含有順式_和/或反式-碳-碳雙鍵。雙鍵中的任何一種或兩種類型 都可以被溴化。可以使用已經(jīng)被處理將順式_雙鍵轉(zhuǎn)變成反式_雙鍵的植物油或動(dòng)物脂 肪，如可以使用已經(jīng)被以此方式處理的脂肪酸、酯、酰胺、酯-酰胺和脂肪酸聚合物(或從如 此處理的植物油或動(dòng)物脂肪制備)。用于實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)變的方法例如由Snyder等描述在J. Am. Oil Chem. Soc. 1982，59 (11)，469-470 中。驚奇地，BFAB FR添加劑通常具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，如通過5%重量損失溫度分析 確定的。5%重量損失溫度通過熱重分析測(cè)量如下采用60毫升/分鐘(mL/min)的氮?dú)饬?量和在室溫(通常25°C )至600°C范圍內(nèi)的10°C /min的加熱速率，使用TA Instruments model Hi-Res TGA 2950或相等裝置分析 10毫克的BFAB FR添加劑。在加熱步驟期間 監(jiān)測(cè)樣品的質(zhì)量損失，并且將樣品損失其初始重量的5%所處的溫度指定為5%重量損失 溫度(5%WLT)。此方法提供了樣品經(jīng)歷基于初始樣品重量為5重量％的累積重量損失的 溫度。BFAB FR添加劑優(yōu)選表現(xiàn)出至少為在將可燃性聚合物熔融加工以將可燃性聚合物與 BFAB FR添加劑共混，或者將共混物加工成制品如泡沫體、擠出部件、模塑部件等時(shí)的溫度 的5%WLT。BFAB FR添加劑的5% WLT通常超過200°C，優(yōu)選超過220°C，并且還更優(yōu)選超過240°C。溴化葵花油的5%11^為約2731(—定程度上取決于溴化程度)，并且六溴硬脂酸的5% WLT為約246°C。脂肪酸的溴化甘油酯如溴化植物油和動(dòng)物脂肪可以通過將含有至少一些不飽和 組分脂肪酸的植物油或動(dòng)物脂肪直接溴化而制備。這在使用元素溴源作為溴化劑的溶劑 中便利地進(jìn)行。溶劑是不與脂肪酸反應(yīng)并且不參與同溴源或溴的自由基反應(yīng)的溶劑。合 適的溶劑包括例如四氯化碳、二氯甲烷和正庚烷。合適的溴化條件是熟知的并且例如描述 在 McCutcheon, Org. Synth.第 3 卷，E. C. Horning，Ed.，John Wiley and Sons，Inc.倫敦 1955，第526-528頁中。溴化脂肪酸可以通過溴化植物油或動(dòng)物脂肪的水解，或通過將相應(yīng) 的脂肪酸溴化而制備。脂肪酸的其它酯、酰胺和酯-酰胺可以通過下列方法制備通過醇 (或多元醇)、伯胺或仲胺化合物或氨基醇與相應(yīng)的脂肪酸、植物油或動(dòng)物脂肪反應(yīng)形成酯 或酰胺，隨后溴化。代替地，可以對(duì)起始脂肪酸、植物油或動(dòng)物脂肪進(jìn)行溴化。不飽和部位的全部或某一部分可以被溴化。如果起始油或脂肪含有飽和組分脂肪 酸，則溴化產(chǎn)物將含有相應(yīng)的非-溴化組分脂肪酸。一些溴化植物油可商購。在本文中可 以使用這些可商購的溴化植物油。溴化脂肪酸可以通過將溴化植物油或動(dòng)物脂肪水解而制備，或可以通過將脂肪酸 溴化而制備。酯、酰胺和酯-酰胺可以以類似的方式制備，通過將溴化植物油或動(dòng)物脂肪轉(zhuǎn) 化成酯、酰胺或酯-酰胺(通過分別與醇、胺或氨基醇的反應(yīng))進(jìn)行，或者通過將酯、酰胺或 酯_酰胺溴化進(jìn)行?？梢詫⑺?、酯、酰胺和酰胺_酯以與可以將植物油或動(dòng)物脂肪溴化相同 的一般方式溴化。BFAB FR添加劑在從可燃性聚合物制備擠出聚合物泡沫體中作為阻燃添加劑是有 用的。本文中“可燃性”簡(jiǎn)單地表示聚合物能夠燃燒。感興趣的可燃性聚合物包括聚烯烴， 例如聚乙烯(包括乙烯的共聚物，例如乙烯-α-烯烴共聚物)、聚丙烯等；聚碳酸酯和聚碳 酸酯的共混物，例如聚碳酸酯與聚酯的共混物；聚酰胺；聚酯；環(huán)氧樹脂；聚氨酯；和乙烯基 芳族聚合物(包括乙烯基芳族均聚物、乙烯基芳族共聚物，或一種或多種乙烯基芳族均聚 物和/或乙烯基芳族共聚物的共混物)，以及其中可以溶解或分散BFAB FR添加劑的其它易 燃聚合物?！耙蚁┗甲濉本酆衔锸蔷哂兄苯咏Y(jié)合到芳環(huán)的碳原子上的可聚合烯鍵式不飽和 基團(tuán)的芳族化合物。乙烯基芳族單體包括未取代材料例如苯乙烯、二乙烯基苯和乙烯基萘， 以及在烯鍵式不飽和基團(tuán)上取代的化合物(例如，α -甲基苯乙烯)，和/或環(huán)-取代的化 合物。環(huán)-取代的乙烯基芳族單體包括具有直接結(jié)合到芳環(huán)的碳原子的鹵素、烷氧基、硝基 或未取代或取代的烷基的那些。這種環(huán)_取代的乙烯基芳族單體的實(shí)例包括2-或4-溴代 苯乙烯、2-或4-氯代苯乙烯、2-或4-甲氧基苯乙烯、2-或4-硝基苯乙烯、2-或4-甲基苯 乙烯和2，4_ 二甲基苯乙烯。優(yōu)選的乙烯基芳族單體為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯 乙烯和它們的混合物。這些類型中的任何一種的膨脹聚合物都是感興趣的。感興趣的可燃性聚合物是乙烯基芳族單體的聚合物或共聚物，例如苯乙烯聚合 物，或苯乙烯共聚物如苯乙烯-丙烯酸共聚物，苯乙烯-丙烯腈(SAN)共聚物，或苯乙烯-丙 烯腈-丁二烯(ABS)樹脂。聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸和SAN樹脂是特別優(yōu)選的。另一種 感興趣的可燃性聚合物是丁二烯和至少一種乙烯基芳族單體的無規(guī)、嵌段、或接枝共聚物。 又一種感興趣的可燃性聚合物是聚苯醚。本發(fā)明的膨脹聚合物泡沫體以擠出工藝制備。在擠出工藝中，將含有一種或多種可燃性聚合物、BFAB FR添加劑、一種或多種發(fā)泡劑和任選的其它材料的熔融混合物在防止熔融混合物膨脹的充分壓力下成型。BFABFR添加劑可以通過下列方法引入到熔融混合 物中在將一種或多種聚合物熔融之前，將BFAB FR添加劑與所述一種或多種聚合物預(yù)混， 分別地形成BFAB FR添加劑和一種或多種聚合物的一部分的濃縮“母料(masterbatch) ”， 并且將所述母料與所述一種或多種聚合物的剩余部分在將它們?nèi)廴谥盎蛑蠡旌?，或?qū)?BFAB FR添加劑作為液體或熔融材料引入到熔融聚合物中。在此工藝中，在將熔融混合物 擠出之前，使含有可燃性聚合物和BFAB FR添加劑的熔融混合物一般達(dá)到至少180°C，通常 至少190°C或至少200°C的溫度。典型地，這發(fā)生在其中將可燃性聚合物與其它材料如發(fā)泡 劑和/或BFAB FR添加劑混合的擠出工藝中的點(diǎn)。典型地(但是不是必須地)，隨后將熔 融混合物稍微冷卻至合適的擠出溫度，然后將它通過模頭到達(dá)較低壓力區(qū)域，使得混合物 同時(shí)冷卻和膨脹，以形成蜂窩狀的膨脹聚合物。膨脹聚合物可以是開孔的、閉孔的，或含有 開孔或閉孔兩者。優(yōu)選的擠出膨脹聚合物含有至少70%的閉孔。膨脹聚合物可以是具有 不大于1/4英寸(6mm)的厚度的片材，或可以是具有1/4英寸至12英寸(0.6至30cm)，優(yōu) 選0.5至8英寸(1.2至20cm)的厚度的板材。優(yōu)選的擠出膨脹聚合物是苯乙烯聚合物或 共聚物，更優(yōu)選聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物，或它們中的兩種 以上的共混物。發(fā)泡劑用于提供氣體，所述氣體在熔融混合物通過模頭以后產(chǎn)生孔并且使熔融混 合物膨脹。發(fā)泡劑可以是物理的(吸熱的)或化學(xué)的(放熱的)類型，或所述兩者的組合。 物理發(fā)泡劑包括二氧化碳、氮、空氣、水、氬、C2-C8烴，例如丁烷或戊烷的各種環(huán)狀或無環(huán)異 構(gòu)體，醇例如乙醇，以及各種醚、酯、酮、氫氟烴、氯氟烴、氫氯氟烴等?；瘜W(xué)發(fā)泡劑包括所謂 的“偶氮”膨脹劑，某些酰胼，氨基脲，和亞硝基化合物，碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫銨和碳酸 銨，以及這些中的一種或多種與檸檬酸的混合物。另一種合適類型的膨脹劑包封在聚合物 殼內(nèi)。所使用的發(fā)泡劑的量足以對(duì)泡沫體賦予期望的密度。擠出聚合物泡沫體適當(dāng)?shù)鼐?有約1至約30磅/立方米(pcf) (16-480kg/m3)，特別是約1. 2至約IOpcf (19. 2至160kg/ m3)，并且最優(yōu)選約1. 2至約4pcf(19. 2至64kg/m3)的泡沫體密度。在擠出工藝中期間并且在得到的擠出聚合物泡沫體中可以存在其它的材料。這些 包括熔體流動(dòng)促進(jìn)劑，其它的FR試劑，包括六溴環(huán)十二烷，其它的鹵化FR試劑，和或非-鹵 化FR試劑，其它的FR協(xié)合劑，IR衰減劑，腐蝕抑制劑，著色劑，穩(wěn)定劑，成核劑，防腐劑，殺 生物劑，抗氧化劑，填料，增強(qiáng)劑等。如果需要或?qū)τ诰唧w的擠出泡沫體產(chǎn)品或工藝是必要 的，則可以使用這些和其它的添加劑。優(yōu)選的是，擠出工藝和得到的擠出泡沫體基本上沒有 錫化合物。驚奇地，在沒有這些錫化合物時(shí)可以得到優(yōu)異的FR性能和熱穩(wěn)定性。熔體流動(dòng)促進(jìn)劑是在燃燒條件下幫助減小有機(jī)聚合物的分子量并且因而允許其 從火焰前端或其它熱源熔掉的材料。熔體流動(dòng)促進(jìn)劑還被認(rèn)為幫助在高溫條件下HBr從 BFAB FR添加劑的釋放，并且以此方式增加BFAB FR添加劑的效力。熔體流動(dòng)促進(jìn)劑的實(shí)例 包括2，3_ 二甲基-2，3-二苯基丁烷，2，2，- 二甲基_2，2，-偶氮丁烷；雙(α-苯基乙基) 砜；1，1，-二苯基二環(huán)己基；2，2，- 二氯-2，2’ -偶氮丁烷，2，2，- 二溴-2，2’ -偶氮丁烷， 2，2，- 二甲基-2，2，-偶氮丁烷_3，3，，4，4，-四甲酸，1，1，- 二苯基二環(huán)戊基，2，5-雙(三 溴苯基)-1，3，4-噻二唑，2-(溴苯基-5-三溴苯基-1，3，4-噻二唑和聚_1，4- 二異丙基苯。相對(duì)于100重量份的可燃性聚合物，0. 05至0. 5重量份的熔體流動(dòng)促進(jìn)劑的存在進(jìn)一步改善處于給定溴水平的FR性能，或與不存在熔體流動(dòng)促進(jìn)劑的情況相比，以稍微較低的溴含 量實(shí)現(xiàn)FR性能上的相等的改善。其它的FR協(xié)合劑可以是無機(jī)或有機(jī)物質(zhì)。無機(jī)FR協(xié)合劑包括金屬氧化物(例如， 氧化鐵、氧化錫、氧化鋅、三氧化鋁、氧化鋁、三氧化銻和五氧化銻、氧化鉍、三氧化鉬和三氧 化鎢)、金屬氫氧化物(例如，三水合鋁、氫氧化鎂)、硼酸鋅、硅酸銻、錫酸鋅、羥基錫酸鋅、 二茂鐵和它們的混合物。有機(jī)FR協(xié)合劑包括鹵化石蠟、磷化合物和它們的混合物。相對(duì)于 100重量份的聚合物，F(xiàn)R協(xié)合劑可以以0至約6重量份的量使用。BFAB FR添加劑以阻燃量存在于擠出聚合物泡沫體中，所述阻燃量是足以使得聚 合物泡沫體在一項(xiàng)或多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)燃燒測(cè)試中的性能與不含有FR添加劑的另外的類似擠出泡 沫體的性能相比得到改善的量。BFAB FR添加劑的量便利地根據(jù)聚合物泡沫體的溴含量表 達(dá)。通常，存在充足的本發(fā)明的BFAB FR添加劑，從而對(duì)聚合物組合物提供相對(duì)于可燃性聚 合物和BFAB FR添加劑的100份總重量為至少0. 1重量份的溴。在相同的基礎(chǔ)上，充足的添 加劑可以用來對(duì)聚合物組合物提供至少0. 5重量份的溴，至少0. 8重量份的溴，或至少1. 0 重量份的溴。在相同的基礎(chǔ)上，充足的BFAB FR添加劑可以用于對(duì)聚合物組合物提供多達(dá) 約30重量份的溴，多達(dá)約20重量份的溴，多達(dá)約10重量份的溴，多達(dá)約5重量份的溴，或 多達(dá)約3重量份的溴?？梢詫追N測(cè)試中的任何一項(xiàng)或多項(xiàng)用于確定FR性能上的改善。合適 的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試包括根據(jù)ASTM D2863的極限氧指數(shù)(LOI)測(cè)量；和各種熄滅時(shí)間 (time-to-extinguish)測(cè)試或火焰擴(kuò)散(flame spread)測(cè)試，例如稱為FP-7 (以下 進(jìn)一步描述)的測(cè)試以及分別在德國、法國、瑞士和歐洲使用的DIN 4102part 1，NF-P 92/501/4/5，SIA 183 或 EN ISO 11925-2 測(cè)試。如果與不含F(xiàn)R添加劑的另外的類似泡沫體相比，擠出聚合物泡沫體的極限氧指 數(shù)增加至少0. 5個(gè)單位，優(yōu)選至少1. 0個(gè)單位，并且更優(yōu)選至少2個(gè)單位，則在LOI方法中 確定了改善。LOI測(cè)試中的FR性能可以增加多達(dá)約8個(gè)單位以上。含有本發(fā)明的BFAB FR 添加劑的擠出苯乙烯聚合物或共聚物可以表現(xiàn)出至少21%，優(yōu)選至少22%，并且更優(yōu)選至 少24%的L0I。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，BFAB FR添加劑可以對(duì)擠出聚合物泡沫體，特別是擠出聚苯乙烯 或苯乙烯共聚物泡沫體賦予非常高的LOI值，即使當(dāng)以相對(duì)小的量使用時(shí)。在許多情況下， 當(dāng)BFAB FR添加劑以使得膨脹聚合物的溴含量相對(duì)于可燃性聚合物和BFAB FR添加劑的 100份總重量為0. 5至2. 5重量份的量存在時(shí)，擠出聚苯乙烯泡沫體的LOI為27%至多達(dá) 約 33%。另一種燃燒測(cè)試是稱為FP-7的熄滅時(shí)間測(cè)量，其根據(jù)由A. R. Ingram, .Appl. Poly. Sci. 964，8，2485-2495所述的方法確定。此測(cè)試測(cè)量當(dāng)將聚合物樣品在特定條件下暴 露于點(diǎn)燃的火焰，然后將點(diǎn)火源移去時(shí)火焰熄滅所需的時(shí)間。此測(cè)試中性能的改善由火焰 熄滅所需的較短時(shí)間指示。當(dāng)擠出聚合物泡沫體含有BFAB FR添加劑時(shí)，與擠出聚合物泡 沫體不含有FR添加劑相比，在此測(cè)試下熄滅所需的時(shí)間優(yōu)選減小至少1秒，更優(yōu)選減少至 少3秒，并且再更優(yōu)選減少至少5秒。關(guān)于FR-7測(cè)試的熄滅時(shí)間適宜地少于15秒，優(yōu)選少 于10秒，并且更優(yōu)選少于5秒。在其它的熄滅時(shí)間或火焰擴(kuò)散測(cè)試?yán)鏒IN 4102part 1、NF-P92/501/4/5、SIA183和EN ISO 11925-2測(cè)試中，與不含有FR添加劑的類似泡沫體相比的改善由“合格”等 級(jí)，或備選地，由火焰高度降低、火焰熄滅時(shí)間和/或燃燒液滴的形成指示，這在各種測(cè)試 方法中有詳細(xì)說明。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在許多情況下，甚至與作為用于擠出聚苯乙烯泡沫體的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)材料 的六溴環(huán)十二烷相比，BFAB FR添加劑在擠出泡沫體中給定的溴含量使得一種或多種上述 測(cè)試中的FR性能得到了顯著更大的改善。通常，當(dāng)用BFAB FR添加劑代替六溴環(huán)十二烷時(shí)， 特別是當(dāng)還存在熔體流動(dòng)促進(jìn)劑時(shí)，可以在沒有性能損失的情況下將聚合物的溴含量減少 多達(dá)約50%。除BFAB FR添加劑對(duì)擠出泡沫體賦予FR特性的令人驚奇的有效性能以夕卜，BFAB FR添加劑在擠出工藝本身過程中表現(xiàn)出驚奇的穩(wěn)定性。因?yàn)锽FAB FR添加劑在至少180°C， 至少190°C，至少200°C，至少220°C，乃至240°C以上的擠出溫度沒有在任何明顯的程度上 消除溴或HBr，因此歸因于暴露于這些分解產(chǎn)物下所致的對(duì)人傷害的風(fēng)險(xiǎn)最小化。特別驚奇 的是，BFAB FR添加劑在擠出工藝過程中幾乎不表現(xiàn)出水解或沒有水解，甚至當(dāng)水或二氧化 碳作為發(fā)泡劑存在時(shí)。由于在擠出工藝過程中產(chǎn)生的這些腐蝕性副產(chǎn)物(如果有的話)最 少，還降低了對(duì)設(shè)備的損害。這允許使用相對(duì)廉價(jià)的構(gòu)造材料，例如碳鋼，而非專門的高耐 腐蝕性鋼來制造加工設(shè)備。當(dāng)然在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，在需要時(shí)將腐蝕抑制劑摻入到熔 融混合物中以進(jìn)一步防止設(shè)備腐蝕的可能性。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，擠出泡沫體含有一種或多種IR衰減劑。IR衰減劑是 阻擋紅外線輻射通過泡沫體的通路并且因而減少通過泡沫體的傳熱的材料。這些材料的效 果通常以與其中不存在IR衰減劑的其它類似泡沫體相比減小的熱導(dǎo)率表明。IR衰減劑通 常是特定的固體，例如氧化鋁，二氧化鈦，或優(yōu)選地，炭黑或石墨，其分散在整個(gè)聚合物基體 中。這些材料的粒度典型在IOnm(納米)至100微米的范圍內(nèi)。按擠出泡沫體中的100重 量份聚合物計(jì)，IR衰減劑通常以約0. 5至約8份的量使用。IR衰減劑在常規(guī)泡沫體中的使用涉及孔尺寸的減小，泡沫體密度的增加，以及開 孔比例的增加。這些效果通常是不希望的，特別是在制備具有較大橫截面面積的泡沫體中， 因?yàn)樗鼈冊(cè)黾映杀静⑶伊踊砥べ|(zhì)量。已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)BFAB FR添加劑存在于擠出泡 沫體中時(shí)，這些效果減小乃至消除。提供下列實(shí)施例舉例說明本發(fā)明，但是不限制其范圍。除非另外指出，全部的份和 百分?jǐn)?shù)都是以重量計(jì)。實(shí)施例1-7和比較樣品Cl和C2使用依次具有以下裝置的設(shè)備制備膨脹聚苯乙烯實(shí)施例1-7和比較樣品Cl和 C2 :2英寸直徑的單螺桿擠出機(jī)(擠出機(jī)的設(shè)置溫度區(qū)域1-125°C，區(qū)域2-175°C，區(qū)域 3-200°C )，設(shè)置在200°C的齒輪泵，設(shè)置在200°C的單獨(dú)混合機(jī)(用于除實(shí)施例4和比較樣 品C2以外的所有情況，在所述實(shí)施例4和比較樣品C2中，擠出機(jī)的區(qū)域3、齒輪泵和發(fā)泡劑 混合機(jī)都設(shè)置在220°C )，分別設(shè)置在160°C，135°C和120_123°C的兩個(gè)平板冷卻器和一個(gè) 切邊混合機(jī)(trim mixer)，接管部件(adapter block)，和可調(diào)節(jié)縫模。將聚苯乙烯與擠出 助劑、穩(wěn)定劑、孔尺寸控制劑、著色劑和熔體流動(dòng)促進(jìn)劑(如果有的話)干混，并且以60kg/ 小時(shí)的總聚苯乙烯進(jìn)料速率進(jìn)料到擠出機(jī)中。將溴化 葵花油(BSO)以純液體形式進(jìn)料到工 藝中，即，在加入之前沒有進(jìn)行復(fù)合或稀釋。BSO是含有約36重量％的溴的可商購的溴化葵花油。它是主要的三甘油酯與一些單-、二甘油酯以及一些游離脂肪酸的混合物，全部都具 有不同的溴取代度。BSO在貯料斗中通過外部電加熱保持在50°C。料斗本身被放置在泡沫 體生產(chǎn)線上方2米處，使得BSO在產(chǎn)生的靜壓下供給到活塞泵的低壓側(cè)。泵的高壓側(cè)通過用 于發(fā)泡劑的單獨(dú)端口將發(fā)泡劑進(jìn)料到泡沫體生產(chǎn)線的混合機(jī)中。將BSO注射于其中的發(fā)泡 劑混合機(jī)的溫度和壓力分別為200°C (除非以上另外指出)和約150巴(15MPa)。通過貯 料斗中隨著時(shí)間的重量損失控制BSO的進(jìn)料速率。將相對(duì)于100份的聚苯乙烯為4份二氧 化碳和0. 8份異丁烷的發(fā)泡劑混合物注射到在混合機(jī)中熔融的聚合物中，以形成可發(fā)泡凝 膠。將可發(fā)泡凝膠冷卻并且通過縫模擠出到較低壓力的區(qū)域中，以形成泡沫體結(jié)構(gòu)。在模的 壓力為約80-100巴(8-10MPa)；在混合機(jī)入口和模入口之間的壓降為50-80巴(5_8MPa)。 在兩個(gè)成型板之間形成泡沫體以使厚度約25mm和寬度約140mm的矩形板成形。在發(fā)泡生 產(chǎn)線中的停留時(shí)間為約40分鐘。對(duì)于每一個(gè)配方，收集約6米的泡沫體用于性質(zhì)測(cè)試。對(duì)每一個(gè)泡沫體進(jìn)行物理性質(zhì)和FR測(cè)試，并且結(jié)果顯示在表1中。 Pphr是指“相對(duì)于100重量份的樹脂的份數(shù)”。1溴含量以膨脹聚合物的重量％計(jì)。 BSO或HCBD是在這些實(shí)驗(yàn)中的僅有的溴源。2垂直方向。3IS0845-95。4 “合格”等級(jí)要求 所有測(cè)試試樣的火焰高度均小于15cm以及沒有由于燃燒聚合物液滴而點(diǎn)燃在樣品下方的紙。5 “合格”等級(jí)要求平均火焰熄滅時(shí)間少于2秒，以及火焰熄滅時(shí)間大于2秒的樣品不多于10%，以及沒有燃燒液滴。6 “合格”等級(jí)要求火焰高度低于15cm并且火焰熄滅時(shí)間少 于15秒。表1中所示的數(shù)據(jù)顯示溴化葵花油是有效的FR添加劑。如由實(shí)施例1-7所示的， 與六溴環(huán)十二烷相比，溴化葵花油(在一些情況下，與少量的熔體流動(dòng)促進(jìn)劑結(jié)合)提供了 相等的FR性質(zhì)(如通過指定的測(cè)試測(cè)量的)，甚至在顯著較低的溴含量(實(shí)施例1-4)。溴 化葵花油對(duì)泡沫體加工基本上沒有影響，并且對(duì)泡沫體的孔尺寸、熱導(dǎo)率和密度具有積極 的影響。實(shí)施例8-10和比較樣品C3制備2重量％的粉末有機(jī)錫羧酸鹽穩(wěn)定劑和98%的六溴硬脂酸的共混物，并且將 其裝入到雙螺桿擠出機(jī)的粉末進(jìn)料器中。在擠出機(jī)中熔融聚苯乙烯樹脂，與穩(wěn)定劑/六溴 硬脂酸共混物合并，并且擠出成線材。將線材在水浴中冷卻，并且切割成長(zhǎng)度為約5mm的母 料粒料。在依次具有以下裝置的設(shè)備上制備膨脹聚苯乙烯擁有三個(gè)加熱區(qū)的25mm單螺 桿擠出機(jī)，發(fā)泡劑混合部，冷卻器部和可調(diào)節(jié)的1. 5mm可調(diào)節(jié)縫模。三個(gè)加熱區(qū)在115°C、 150°C和180°C的設(shè)置點(diǎn)溫度運(yùn)行，而混合區(qū)在200°C的設(shè)置點(diǎn)溫度運(yùn)行。將母料粒料與另 外的聚苯乙烯粒料以及基于干燥共混物重量為0. 05重量％的加工助劑干混。母料粒料與 另外的聚苯乙烯粒料的比率使得得到的泡沫體含有2. 5或5. 0重量％的六溴硬脂酸。將干 燥的共混物以2. 3千克/小時(shí)的速率進(jìn)料到擠出機(jī)中。在一種情況(實(shí)施例10)下，在擠 出工藝過程中還加入相對(duì)于100重量份的聚苯乙烯為0. 5份的熔體流動(dòng)促進(jìn)劑。使用RUSKA (Chandler Engineering Co.)注射泵將二氧化碳供給到擠出機(jī)的發(fā)泡 劑混合部中。相對(duì)于100重量份的干燥共混物，進(jìn)料4. 5重量份的二氧化碳。將混合部中 的壓力保持高于1500psi (10. 4MPa)，以提供均勻混合的聚合物凝膠。將聚合物凝膠冷卻到 120°C至130°C并且通過模頭擠出。調(diào)節(jié)模頭開口以保持至少IOOOpsi (6. 9MPa)的模頭反 壓。將可發(fā)泡凝膠膨脹并凝固以在其離開模頭時(shí)形成泡沫體。為了比較，在用2. 5pphr的六溴環(huán)十二烷代替六溴硬脂酸的情況下以相同的方式 制備泡沫體。將此樣品命名為C3。評(píng)價(jià)泡沫體的密度、LOI并且根據(jù)上述FR-7測(cè)試評(píng)價(jià)泡沫體的FR性能。結(jié)果顯 示在表2中。表2 *不是本發(fā)明的實(shí)施例?！癙phr”是相對(duì)于100份的樹脂的份數(shù)。1六溴環(huán)十二烷。 2六溴硬脂酸。3根據(jù)FP-7測(cè)試產(chǎn)生的平均火焰熄滅時(shí)間以及燃燒液滴的數(shù)量。實(shí)施例11-13和比較樣品C4遵循關(guān)于實(shí)施例1-7所述的一般程序，使用相對(duì)于100重量份的聚苯乙烯為2. 5 重量份的BSO和發(fā)泡劑混合物制備擠出聚苯乙烯泡沫體，所述發(fā)泡劑混合物含有3份的二 氧化碳、1. 5份的異丁烷和0. 6份的水，它們?nèi)堪?00重量份的聚苯乙烯計(jì)。將此泡沫體 命名為實(shí)施例11。它的溴含量為1. 1重量％。以與實(shí)施例11相同的方式制備另一個(gè)泡沫體，不同之處在于，通過在熔融步驟之 前將以重量計(jì)4pphr的250nm-粒度的炭黑與聚苯乙烯干混，將其摻入到泡沫體中。得到的 泡沫體命名為實(shí)施例12，并且含有1. 2重量％的溴。再次重復(fù)實(shí)施例11，這次將2pphr的石墨加入到泡沫體工藝中代替炭黑，并且稍 微減少溴化葵花油的量。得到的泡沫體命名為實(shí)施例13，并且含有0. 8重量％的溴。以與實(shí)施例11相同的方式制備另一個(gè)泡沫體，不同之處在于用六溴環(huán)十二烷代 替溴化葵花油。產(chǎn)物泡沫體的溴含量為1.7%。將此泡沫體命名為比較樣品C4。對(duì)泡沫體實(shí)施例11-13和比較樣品C4的每一種進(jìn)行泡沫體密度、孔尺寸、DIN 4120測(cè)試和EN ISO 11925-2 “類別Ε”測(cè)試。結(jié)果顯示在表3中。表 3 Pphr是指“相對(duì)于100重量份的樹脂的份數(shù)”。1溴含量以膨脹聚合物的重量％計(jì)。 BSO或HCBD是在這些實(shí)驗(yàn)中的僅有的溴源。2垂直方向。3IS0845-95。4 “合格”等級(jí)要求 所有測(cè)試試樣的火焰高度均小于15cm以及沒有由于燃燒聚合物液滴而點(diǎn)燃在樣品下方的 紙。5 “合格”等級(jí)要求所有測(cè)試試樣的火焰高度均小于15cm以及沒有由于燃燒聚合物液 滴而點(diǎn)燃在樣品下方的紙。盡管實(shí)施例11僅含有比較樣品C4所含有的溴的量的約三分之二，但是實(shí)施例11 表現(xiàn)出與比較樣品C4的燃燒性能相等的燃燒性能。實(shí)施例11的泡沫體密度顯著更低，并 且孔尺寸也稍微更小。實(shí)施例12表明了加入4pphr的炭黑的效果。燃燒性能基本上不受 影響，而密度降低并且孔尺寸稍微增加。較低的密度和孔尺寸的稍微增加是有利的并且是 想不到的。實(shí)施例13表明了加入2pphr的石墨的效果。觀察到燃燒性能的一些損失，原因 是泡沫體的溴含量減少。然而，實(shí)施例13仍通過了 EN ISO 11925-2燃燒測(cè)試，盡管它不含 熔體流動(dòng)促進(jìn)劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)BSO在這些擠出條件下是穩(wěn)定的。當(dāng)水在擠出工藝中作為發(fā)泡 劑存在時(shí)，看不到分子量的顯著損失或水解產(chǎn)物。實(shí)施例12和13都顯示了相對(duì)于實(shí)施例 11改善的絕熱性質(zhì)。
權(quán)利要求
一種方法，所述方法包括形成下列各項(xiàng)的加壓熔融混合物(A)可燃性聚合物；(B)阻燃量的至少一種溴化脂肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯-酰胺，一種或多種溴化脂肪酸的甘油酯，聚合溴化脂肪酸，或它們中的任何兩種以上的混合物；和(C)發(fā)泡劑；和然后將所述混合物擠出到減壓區(qū)中，使得所述混合物膨脹并冷卻以形成含有組分(B)的膨脹聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可燃性聚合物為聚苯乙烯、苯乙烯的共聚物、 或它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可燃性聚合物是苯乙烯_丙烯酸共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可燃性聚合物是苯乙烯_丙烯腈共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可燃性聚合物是聚苯乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中組分B的5%重量損失溫度為至少 200 "C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中在將所述加壓熔融混合物擠出之前， 使所述混合物達(dá)到至少180°C的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中在將所述加壓熔融混合物擠出之前， 使所述混合物達(dá)到至少200°C的溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中組分B包括溴化植物油。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述溴化植物油是溴化葵花油。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述加壓熔融混合物還包含熔體流 動(dòng)促進(jìn)劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述熔體流動(dòng)促進(jìn)劑包括2，3-二甲基-2，3- 二 苯基丁烷或1，4_ 二異丙基苯。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述熔融混合物還含有至少一種IR 衰減劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述IR衰減劑包括炭黑或石墨。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中相對(duì)于組分A和B的100份總重量， 組分(B)的量足以為所述膨脹聚合物提供約0. 5至10重量份的溴。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述發(fā)泡劑包括水。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述熔融混合物沒有錫化合物。
18.一種擠出可燃性聚合物泡沫體，所述擠出可燃性聚合物泡沫體含有阻燃量的溴化 脂肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯-酰胺，一種或多種溴化脂肪酸的甘油酯，聚合溴化脂 肪酸，或它們中的任何兩種以上的混合物，和熔體流動(dòng)促進(jìn)劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的擠出可燃性聚合物泡沫體，其具有1至301b/ ft3(16-480kg/m3)的密度。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的擠出可燃性聚合物泡沫體，其中所述可燃性聚合物為 聚苯乙烯、苯乙烯_丙烯酸共聚物、或苯乙烯_丙烯腈共聚物、或它們中的兩種以上的混合 物。
21.根據(jù)權(quán)利要求18、19或20所述的擠出可燃性聚合物泡沫體，其中相對(duì)于所述的溴化脂肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯-酰胺，一種或多種溴化脂肪酸的甘油酯，聚合溴化 脂肪酸，或它們中的任何兩種以上的混合物與可燃性聚合物的100份總重量，所述溴化脂 肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯-酰胺，一種或多種溴化脂肪酸的甘油酯，聚合溴化脂肪 酸，或它們中的任何兩種以上的混合物以足以提供0. 5至10份的溴的量存在。
22.根據(jù)權(quán)利要求18-21中任一項(xiàng)所述的擠出可燃性聚合物泡沫體，其還包含IR衰減劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的擠出可燃性聚合物泡沫體，其中所述IR衰減劑為碳、石墨 或它們的混合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求18-23中任一項(xiàng)所述的擠出可燃性聚合物泡沫體，其還包含熔體流 動(dòng)促進(jìn)劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的擠出可燃性聚合物泡沫體，其中所述熔體流動(dòng)促進(jìn)劑包括 2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷或1，4_ 二異丙基苯。
26.一種擠出可燃性聚合物模塑制品，所述擠出可燃性聚合物模塑制品含有阻燃量的 溴化脂肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯_酰胺，或一種或多種溴化脂肪酸的甘油酯，聚合 溴化脂肪酸，或它們中的任何兩種以上的混合物。
全文摘要
使用溴化脂肪酸，溴化脂肪酸的酯、酰胺或酯-酰胺，一種或多種溴化脂肪酸的甘油酯，或聚合溴化脂肪酸作為FR添加劑，制備了擠出聚合物泡沫體。所述溴化FR添加劑出乎意料地在擠出溫度穩(wěn)定，并且對(duì)泡沫體提供了優(yōu)異的阻燃性。
文檔編號(hào)C08K5/095GK101842424SQ200880113952
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者召·范·沃, 因肯·博里奇, 威廉·J·克呂佩, 威廉·斯托比, 布魯斯·M·貝爾, 戴維·理查德·阿羅史密斯, 杜安·羅梅, 澤農(nóng)·李森科, 約翰·D·達(dá)菲 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司