阻燃聚(硅氧烷)共聚物組合物、制備方法及由其形成的制品的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種聚(硅氧烷)共聚物組合物，包含：包含第一重復(fù)單元和聚(硅氧烷)嵌段單元的第一聚合物、與第一聚合物不同且包含溴的第二聚合物；和可選地，與第一聚合物和第二聚合物不同的一種或多種第三聚合物；其中，各自基于第一、第二和可選的一種或多種第三聚合物的wt%的總和，硅氧烷單元以至少0.3wt%的量存在于組合物中，并且溴以至少7.8wt%的量存在于組合物中；進(jìn)一步地，其中由組合物模制或形成的制品具有小于65kW-min/m2的OSU整合的2分鐘熱釋放試驗(yàn)值和小于65kW/m2的峰熱釋放速率，以及小于200的E662煙氣試驗(yàn)Dmax值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】阻燃聚(硅氧烷)共聚物組合物、制備方法及由其形成的制
口
叩
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的引用
[0002]本申請(qǐng)為于2011年8月11日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)13/207，930的部分繼續(xù)，其要求于2011年3月31日提交的印度專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?20/DEL/2011的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將兩個(gè)申請(qǐng)的內(nèi)容結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開(kāi)一般涉及聚合物組合物，更具體地涉及含有硅氧烷嵌段共聚物的特定組合的阻燃聚(硅氧烷)共聚物組合物。
【背景技術(shù)】
[0004]尤其在多種電氣和電子應(yīng)用中，廣泛制備并使用阻燃(FR)聚合物和聚合物共混物，例如具有UL VO和5V A和B的保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室(Underwriters Laboratories)易燃性等級(jí)的聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物。反之，只有非常有限的一組聚碳酸酯用于飛機(jī)和其它運(yùn)輸應(yīng)用，特別是內(nèi)部部件如窗戶(hù)、隔斷墻、頂棚鑲板、壁櫥、儲(chǔ)料室、廚房表面、光板等。所有這些應(yīng)用都具有聚碳酸酯必須滿(mǎn)足的嚴(yán)格的易燃性安全要求。特殊要求包括煙氣密度、火焰?zhèn)鞑ズ蜔後尫胖?。在美?guó)，聯(lián)邦航空條例(Federal Aviation Regulation) (FAR)的
25.853部分規(guī)定了飛機(jī)艙內(nèi)部的適航標(biāo)準(zhǔn)。在美國(guó)使用的飛機(jī)和運(yùn)輸系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)包括FAR25.5附錄F第V部分的修`訂頁(yè)25-116中規(guī)定的煙氣密度試驗(yàn)。易燃性要求包括FAR25.853 (a)附錄F第I部分(a)，1，⑴中規(guī)定的“60秒試驗(yàn)”和FAR F25.4 (FAR第25節(jié)附錄F第IV部分)中描述的熱釋放速率標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱(chēng)0SU65/65標(biāo)準(zhǔn))或者法國(guó)阻燃試驗(yàn)如NF-P-92-504 (火焰?zhèn)鞑?或NF-P-92-505 (滴落試驗(yàn))。在其它實(shí)例中，飛機(jī)制造商Airbus具有ABD0031中規(guī)定的煙氣密度和其它安全要求。一旦發(fā)生火災(zāi)，由具有這些性能的材料制成的組件能夠在火災(zāi)期間增加可用于逃脫以及提供更好能見(jiàn)度的大量時(shí)間。
[0005]盡管已深入調(diào)查，目前滿(mǎn)足這些FAR標(biāo)準(zhǔn)的材料仍可以針對(duì)其它性能進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。因此，對(duì)于具有改善的熔體流動(dòng)、改善的紫外線(UV)穩(wěn)定性和改善的光透射的聚砜存在權(quán)衡要求(perceived need)。硅氧烷-聚酯碳酸酯具有低的熔體流動(dòng)和針對(duì)室內(nèi)光的良好的顏色穩(wěn)定性，但是可以通過(guò)曝光于UV光來(lái)轉(zhuǎn)變顏色。某些聚碳酸酯-聚醚酰亞胺共混物也具有低的熔體流動(dòng)，但是為了提供亮白色組合物，可能難以按配方制成。
[0006]鑒于目前的內(nèi)部材料安全標(biāo)準(zhǔn)，以及未來(lái)預(yù)期的更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，尋求超出政府和飛機(jī)制造商的火焰安全要求的材料。這類(lèi)材料還應(yīng)當(dāng)有利地保持優(yōu)異的物理性能，如韌性(高沖擊強(qiáng)度和高延展性)。如果可以將這類(lèi)材料制造成無(wú)色且透明的，那么這將是進(jìn)一步有利的。其它有利的特征又包括用于形成制品的良好的可加工性、光滑的表面光潔度和光穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本文中公開(kāi)的組合物包含:一種組合物包含:包含(a)第一重復(fù)單元、和(b)聚
【權(quán)利要求】
1.一種組合物，包含: 第一聚合物，包含(a)第一重復(fù)單元和(b)聚(硅氧烷)嵌段單元，所述聚硅氧烷嵌段單元具有式: 其中， R各自獨(dú)立地為C1-C3tl烴基，并且 E具有5至200的平均值； 與所述第一聚合物不同且包含溴的第二聚合物；以及可選的與所述第一聚合物和所述第二聚合物不同的一種或多種第三聚合物； 其中， 所述第一聚合物、所述第二聚 合物和可選的一種或多種所述第三聚合物的wt%的總和為 100wt%, 基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和可選的一種或多種所述第三聚合物的wt%的總和，硅氧烷單元以至少0.3wt%的量存在于所述組合物中，以及 基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和可選的一種或多種所述第三聚合物的wt%的總和，溴以至少7.8wt%的量存在于所述組合物中；以及進(jìn)一步地，其中，由所述組合物模制或形成的制品具有: 根據(jù)聯(lián)邦航空條例FAR25.853 (d)使用FAR F25.4的方法所測(cè)量的小于65kW_min/m2的OSU整合的2分鐘熱釋放試驗(yàn)值和小于65kW/m2的峰熱釋放速率，和當(dāng)以1.6mm的厚度測(cè)量時(shí)小于200的E662煙氣試驗(yàn)Dmax值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述第一聚合物的所述聚(硅氧烷)嵌段單元衍生自下式的聚硅氧烷雙酚: 或它們的組合， 其中， R各自獨(dú)立地為C1-C12烴基， R2各自獨(dú)立地為C7-C3tl烴基， ArSC6-C3tl芳基，并且 E具有5至100的平均值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中， R各自獨(dú)立地為C1-C6烴基， R2各自獨(dú)立地為C7-C12烴基，ArSC6-C8芳基，并且 結(jié)構(gòu)⑴和結(jié)構(gòu)⑵中的E具有5至80的平均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其中所述聚硅氧烷雙酚為式:
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其中所述聚硅氧烷雙酚具有式:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合物，其中所述聚硅氧烷雙酚具有式:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述第一聚合物的所述聚硅氧烷單元衍生自下式的聚硅氧烷二胺:
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合物，其中R為甲基，R4為1，3-丙烯，和E為5至100。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述第一聚合物的所述聚(硅氧烷)嵌段單元衍生自下式的聚硅氧烷二酸酐:
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，基于所述第一聚合物的重量，所述第一聚合物的所述硅氧烷嵌段單元以至少2.0wt%的量存在。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι-?ο中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，基于所述第二聚合物的重量，所述溴以至少30wt%的量存在于所述第二聚合物中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含碳酸酯單元、酯單元、亞芳基醚單元、亞芳基砜單元、亞芳基醚砜單元、亞芳基醚酮單元或包含至少一種前述單元的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含下式的碳酸酯單元:
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含衍生自雙酚A的碳酸酯單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含芳基化酯單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含脂肪族酯單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含碳酸酯單元和酯單元的組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含下式的聚醚酰亞胺單元:
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含下式的氧化亞芳基單元:
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含聚(硅氧烷-亞芳基醚酮)，其中所述第一重復(fù)單元包含下式的單元:
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述第一重復(fù)單元包含下式的亞芳基醚砜單元:
22.根據(jù)權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的組合物，還包含具有(a)第一重復(fù)單元和(b)具有下式的聚(硅氧烷)嵌段單元的另外的聚合物:
23.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述溴化聚合物為溴化聚碳酸酯。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述溴化聚合物為聚碳酸酯，所述聚碳酸酯包含25至35mol%的衍生自2，2’ 6，6’ -四溴-4，4’ -異丙叉二酚的單元和65至75摩爾％的衍生自雙酚A的單元。
25.根據(jù)權(quán)利要求1-24中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述溴化聚合物為溴化環(huán)氧聚合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求1-25中任一項(xiàng)所述的組合物，還包含含溴的另外的聚合物，其中所述另外的聚合物與所述第一聚合物或所述第二聚合物不同。
27.根據(jù)權(quán)利要求1-26中任一項(xiàng)所述的組合物,包含I至85wt%的所述第一聚合物,和至少15wt%的所述溴化聚合物，它們各自基于所述組合物的總重量。
28.根據(jù)權(quán)利要求1-27中任一項(xiàng)所述的組合物，其中， 基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和所述第三聚合物的wt%的總和，所述聚(硅氧烷)嵌段單元以1.5至3.5wt%的量存在， 基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和所述第三聚合物的wt%的總和，所述溴以7.8至13wt%的量存在；以及 基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和所述第三聚合物的wt%的總和，所述第三聚合物以8至50wt%的量存在。
29.根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的組合物，具有小于1.31g/cc的密度。
30.根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的組合物，具有小于1.30g/cc的密度。
31.根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，由所述組合物模制的制品具有以0.125英寸(3.2mm)厚度根據(jù)ASTM D256-10所測(cè)量的大于500J/m的室溫缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
32.根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，由所述組合物模制的制品具有小于15%的濁度和大于75%的透射率，它們各自在0.125英寸(3.2mm)厚度下使用顏色空間CIE1931 (發(fā)光體C和2°觀測(cè)器)進(jìn)行測(cè)量。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的組合物，其中，由所述組合物模制的制品具有以0.125英寸(3.2mm)厚度根據(jù)ASTM D256-10所測(cè)量的大于500J/m的室溫缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
34.根據(jù)權(quán)利要求1-33中任一項(xiàng)所述的組合物，基于所述第一聚合物、所述第二聚合物和可選的所述第三聚合物的wt%的總和，還包含0.5至3PHR的二氧化鈦。
35.根據(jù)權(quán)利要求1-34中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述組合物基本沒(méi)有原纖化的、鹵代的聚烯烴。
36.一種由權(quán)利要求1-35中任一項(xiàng)所述的組合物制成的制品，所述制品選自模制制品、發(fā)泡制品、熱成型制品、擠出膜、擠出片、多層制品的一個(gè)或多個(gè)層、用于經(jīng)涂覆制品的基材或用于金屬化制品的基材。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制品，其中，所述制品為飛機(jī)內(nèi)部、船舶交通工具內(nèi)部或火車(chē)內(nèi)部的組件。
38.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制品，其中，所述制品選自檢修口、檢修門(mén)、氣流調(diào)節(jié)器、換氣口、通風(fēng)格子窗、扶手、行李存儲(chǔ)門(mén)、包廂組件、壁柜、頂棚鑲板、門(mén)拉手、門(mén)把手、導(dǎo)管外殼、電子器件的附件、設(shè)備室、設(shè)備面板、地板、餐車(chē)、食品托盤(pán)、廚房表面、把手、電視外殼、光板、雜志架、電話外殼、隔板、行李車(chē)的部件、座椅靠背、座椅組件、扶手組件、座椅外殼、架子、側(cè)壁、揚(yáng)聲器外殼、儲(chǔ)料室、貯藏室、馬桶座圈、托盤(pán)桌、托盤(pán)、裝飾板、窗口壓條、窗戶(hù)滑道或窗戶(hù)。
【文檔編號(hào)】C08L83/10GK103492493SQ201280016946
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】保羅·D·西貝特, 勞拉·G·舒爾茨·胡默, 詹姆斯·F·胡韋爾, 托馬斯·L·埃文斯 申請(qǐng)人:沙特基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料Ip私人有限責(zé)任公司