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用作阻燃聚酰胺的穩(wěn)定劑的CuO/ZnO化合物的制作方法與工藝

文檔序號(hào):11773287閱讀:272來源:國知局
用作阻燃聚酰胺的穩(wěn)定劑的CuO/ZnO化合物本發(fā)明涉及熱塑性模塑組合物,其包含A)10-99.8重量%的熱塑性聚酰胺,B)0.1-60重量%的紅磷,C)0.05-5重量%的包含銅和鋅以及載體材料的催化劑,D)0-40重量%的抗沖改性劑,E)0-60重量%的其他添加劑,其中A)至E)的重量百分比總計(jì)為100%。本發(fā)明還涉及該類型模塑組合物用于制備纖維、薄膜或模制品的用途,以及可由此獲得的任何類型的模制品、纖維和薄膜。已知在熱塑性塑料(尤其增強(qiáng)或填充的聚酰胺)中加入紅磷可得到有效的防火性(DE-A-1931387)。然而,在不利的條件(例如升高的溫度或濕度)下,或在堿金屬或氧氣的存在下,紅磷傾向于形成分解產(chǎn)物,如磷化氫和單價(jià)至五價(jià)磷的酸。雖然納入至熱塑性塑料(如聚酰胺)中的紅磷由于嵌入至聚合物中而具有實(shí)質(zhì)性防止熱氧化的作用,但這種情況下隨著時(shí)間的延長分解產(chǎn)物的形成仍會(huì)發(fā)生。這是不利的,因?yàn)槿绻谧⑸涑尚瓦^程中顆粒被不正確地處理,形成的磷化氫可引起氣味的問題并且還有毒。同時(shí)產(chǎn)生的磷酸可以沉積在模制品表面,一種具體的結(jié)果是模制品的抗電弧徑跡性(trackingresistance)降低。因此,一直不乏試圖改善紅磷作為塑料阻燃劑的穩(wěn)定性的嘗試。例如,通過加入鋅、鎂或銅的氧化物或氫氧化物實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定作用。在DE-A-2625691中,除了所述經(jīng)金屬氧化物的穩(wěn)定化外,還使用聚合物涂布磷粒子。然而,所述涂布或封裝過程是非常復(fù)雜的,而且該系統(tǒng)的穩(wěn)定效果不總是令人滿意。基于CuO/ZnO的催化劑市售可得并且通常用作合成氣催化劑或用于氣體純化:例如參見DE-A3717111、DE-A4301469、WO2002/94435、WO2004/22223和WO2007/093526。因此,本發(fā)明的一個(gè)目的是開發(fā)熱塑性模塑組合物,其包含已用有效方式穩(wěn)定過的紅磷作為阻燃劑。此外所述穩(wěn)定劑還旨在在加工過程中具有良好的穩(wěn)定性和特別是在塑料熔體中均勻的分散性。此外,還意欲降低或消除揮發(fā)性磷化合物的釋放,揮發(fā)性磷化合物是在金屬導(dǎo)體上形成接觸沉淀物的原因。已相應(yīng)地發(fā)現(xiàn)在引言中定義的模塑組合物。優(yōu)選的實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求中給出。令人驚奇地,已發(fā)現(xiàn)甚至包含少量上述催化劑作為穩(wěn)定劑的熱塑性模塑組合物可良好地符合所需性能。本發(fā)明的模塑組合物包含10-99.8重量%,優(yōu)選20-98重量%,特別是30-90重量%的至少一種聚酰胺作為組分A)。本發(fā)明模塑組合物的聚酰胺通常具有90-350ml/g,優(yōu)選110-240ml/g的特性粘數(shù),其根據(jù)ISO307在25℃下在0.5重量%濃度的96重量%的硫酸溶液中測定。優(yōu)選分子量(重均)為至少5000的半結(jié)晶或無定型樹脂,例如記載于以下US專利中:2071250、2071251、2130523、2130948、2241322、2312966、2512606和3393210。這些的實(shí)例為衍生自具有7至13個(gè)環(huán)成員的內(nèi)酰胺,例如聚己內(nèi)酰胺、聚辛內(nèi)酰胺和聚十二內(nèi)酰胺,以及通過二羧酸與二胺反應(yīng)而獲得的聚酰胺。可以使用的二羧酸為具有6至12個(gè),特別是6至10個(gè)碳原子的烷二羧酸,以及芳族二羧酸。僅作為實(shí)例,在此可以提及的酸為己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸和對苯二甲酸和/或間苯二甲酸。特別合適的二胺為具有6至12,特別是6至8個(gè)碳原子的烷二胺,以及間苯二甲胺(例如購自BASFSE的X17,其中MXDA與己二酸的摩爾比為1∶1)、二(4-氨基苯基)甲烷、二(4-氨基環(huán)己基)甲烷、2,2-二(4-氨基苯基)丙烷、2,2-二(4-氨基環(huán)己基)丙烷或1,5-二氨基-2-甲基戊烷。優(yōu)選的聚酰胺為聚己二酰己二胺、聚癸二酰己二胺和聚己內(nèi)酰胺,以及尼龍-6/6,6共聚酰胺,特別是具有5至95重量%比例的己內(nèi)酰胺單元的那些(例如購自BASFSE的C31)。其他合適的聚酰胺可以由ω-氨基烷基腈(例如氨基己腈(PA6)和己二腈)與己二胺(PA66)在水存在下通過稱為直接聚合的方法而獲得,例如DE-A10313681、EP-A1198491和EP922065所記載。還可以提及可以通過例如1,4-二氨基丁烷與己二酸在高溫下縮合而獲得的聚酰胺(尼龍-4,6)。所述結(jié)構(gòu)的聚酰胺的制備方法記載于例如EP-A38094、EP-A38582和EP-A39524。其他合適的實(shí)例為可以通過兩種或更多種上述單體共聚合而獲得的聚酰胺,或者兩種或更多種聚酰胺以任何所需混合比例混合的混合物。特別優(yōu)選尼龍-6,6與其他聚酰胺的混合物,特別是尼龍-6/6,6共聚酰胺。已被證明特別有利的其他共聚酰胺為半芳族共聚酰胺(如PA6/6T和PA66/6T),其中這些聚酰胺的三胺含量小于0.5重量%,優(yōu)選小于0.3重量%(參見EP-A299444)??垢邷氐钠渌埘0芬阎贓P-A1994075(PA6T/6I/MXD6)。EP-A129195和129196中記載的方法可以用于制備優(yōu)選的具有低的三胺含量的半芳族共聚酰胺。以下列表非窮盡性地包括提及的聚酰胺A)和用于本發(fā)明目的的其他聚酰胺A),以及包含的單體。AB聚合物:PA4吡咯烷酮PA6ε-己內(nèi)酰胺PA7庚內(nèi)酰胺PA8辛內(nèi)酰胺PA99-氨基壬酸PA1111-氨基十一烷酸PA12十二內(nèi)酰胺AA/BB聚合物:PA46丁二胺、己二酸PA66己二胺、己二酸PA69己二胺、壬二酸PA610己二胺、癸二酸PA612己二胺、十二烷二酸PA613己二胺、十三烷二酸PA12121,12-十二烷二胺、十二烷二酸PA13131,13-十三烷二胺、十三烷二酸PA6T己二胺、對苯二甲酸PA9T1,9-壬二胺/對苯二甲酸PAMXD6間苯二甲胺、己二酸PA6I己二胺、間苯二甲酸PA6-3-T三甲基己二胺、對苯二甲酸PA6/6T(見PA6和PA6T)PA6/66(見PA6和PA66)PA6/12(見PA6和PA12)PA66/6/610(見PA66、PA6和PA610)PA6I/6T(見PA6I和PA6T)PAPACM12二氨基二環(huán)己基甲烷、十二內(nèi)酰胺PA6I/6T/PACM如PA6I/6T+二氨基二環(huán)己基甲烷PA12/MACMI十二內(nèi)酰胺、二甲基二氨基二環(huán)己基甲烷、間苯二甲酸PA12/MACMT十二內(nèi)酰胺、二甲基二氨基二環(huán)己基甲烷、對苯二甲酸PAPDA-T苯二胺、對苯二甲酸優(yōu)選的阻燃劑B)為元素紅磷,特別是與玻璃增強(qiáng)的纖維模塑組合物結(jié)合;其可以未處理的形式使用。然而,特別適合的制劑為其中磷已用低分子量的液態(tài)物質(zhì)(例如,硅油、石蠟油、或鄰苯二甲酸的酯(特別是鄰苯二甲酸二辛脂,參見EP176836)或己二酸的酯),或已用聚合的或低聚的化合物(例如酚醛樹脂或氨基塑料,或已用聚氨酯(參見EP-A384232、DE-A19648503))表面處理的這些。所包含的這些“鈍感劑”的量通常為0.05-5重量%,基于100重量%的B)計(jì)。紅磷濃縮物也適合作為阻燃劑,如在聚酰胺或彈性體中。特別合適的濃縮聚合物是聚烯烴均聚物和聚烯烴共聚物。然而,該濃縮聚合物的比例——如果聚酰胺不用作熱塑性塑料——不應(yīng)超過35重量%,基于在本發(fā)明的模塑組合物中的組分A)和B)的重量計(jì)。優(yōu)選的濃縮組合物為:B1)30-90重量%,優(yōu)選45-70重量%的聚酰胺或彈性體,以及B2)10-70重量%,優(yōu)選30-55重量%的紅磷。用于母料的聚酰胺可與A)不同或可優(yōu)選與A)相同,從而使模塑組合物不遭受由不相容現(xiàn)象或熔點(diǎn)差異引起的任何不利影響。分散在模塑組合物中的磷粒子的平均粒徑(d50)優(yōu)選在0.0001至0.5mm,特別優(yōu)選在0.001至0.2mm的范圍。本發(fā)明的模塑組合物中組分B)的含量為0.1-60重量%,優(yōu)選0.5-40重量%,且特別是1-15重量%,基于全部組分A)至E)計(jì)。本發(fā)明的模塑組合物包含0.05-5重量%、優(yōu)選0.1-2重量%、且特別是0.1-1.5重量%、極特別優(yōu)選0.1-1重量%的的含Cu、Zn和載體材料的催化劑作為組分C)。為本領(lǐng)域技術(shù)人員的實(shí)際目的,這些包括吸附組合物或吸收組合物,然而它們通常稱為“催化劑”,即使是在當(dāng)它們按照說明使用時(shí)實(shí)際上不具有催化效果的情況下。組分的BET表面積優(yōu)選為1-350m2/g,特別是10-250m2/g,特別優(yōu)選20-150m2/g(根據(jù)ISO9277,氮?dú)庀?。適合的惰性載體材料為氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鎂、氧化鐵、二氧化鋯、鋁硅酸鹽、粘土、沸石、硅藻土、水滑石、熱解法二氧化硅,或其混合物,優(yōu)選氧化鋁和/或二氧化鋯。本發(fā)明的催化劑包含銅,其在某種程度上作為金屬Cu存在,另外以Cu(I)氧化物和Cu(II)氧化物的形式存在。在優(yōu)選催化劑混合物中存在的催化劑Cu的量(以CuO計(jì)算)至少為30重量%,優(yōu)選35重量%,特別是40重量%并且至多70重量%、優(yōu)選至多65重量%的CuO,每種情況下基于催化劑組合物的總量計(jì)。ZnO優(yōu)選的量為15-60重量%,優(yōu)選15-55重量%,并特別是15-48重量%的ZnO。載體材料的優(yōu)選的比例為1-35重量%,優(yōu)選10-35重量%,并且特別是13-30重量%,優(yōu)選二氧化鋁和/或二氧化鋯。此外,催化劑C)在其混合物中可包含0-5重量%,優(yōu)選0-2重量%,特別是0-1重量%的其他助催化劑。這些為選自以下的元素或氧化物:堿金屬、堿土金屬、稀土、Sc、Ti、V、Cr、Y、Zr、B、Si、Ge、P、Bi,或其混合物,并優(yōu)選Co、Fe、Ni、W、Cr、Mo、Mn、K、Mg、Ca、Cu、Zn或Al。特別優(yōu)選包含以下物質(zhì)的混合物作為催化劑C):30-65重量%,優(yōu)選35-65重量%的CuO,15-60重量%,優(yōu)選15-55重量%的ZnO,10-35重量%,優(yōu)選13-30重量%的二氧化鋁,0-5重量%,優(yōu)選0-2重量%的助催化劑,其中重量百分比總計(jì)為100重量%。本發(fā)明的催化劑的形狀和形式根據(jù)需要而選擇,實(shí)例為片狀物、環(huán)狀物、星狀物、車輪狀物,和擠出物,如圓柱、顆粒、或股,優(yōu)選的是環(huán)形片狀物或片狀物或粉末形式作為組分C)。本發(fā)明的催化劑的制備通常以“氧化”形式給出這些催化劑,即催化劑中的銅在含Cu的混合物中采取氧化銅的形式。催化劑C)的制備對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的,例如可通過相應(yīng)的鹽與堿沉淀劑共同沉淀,然后干燥并在高溫下煅燒固體而實(shí)現(xiàn)(參見DE-A3717111)。如在DE-A4301469中的另一種制備方法使用金屬鹽溶液對Al2O3基質(zhì)中的結(jié)構(gòu)為M-Al2O4的尖晶石進(jìn)行含水浸漬,并與相應(yīng)的金屬氧化物捏合,隨后煅燒(參見DE-A4301469)。其他制備方法可見于WO2002/94435、WO2004/22223和WO2007/093526。在模塑組合物中,優(yōu)選催化劑C)與酸清除劑一起使用,所述酸清除劑基于水滑石或者鋅或堿土金屬的氧化物、氫氧化物或鹽?;旌媳葍?yōu)選10∶1-1∶10,特別是5∶1-1∶5(重量比)。適合的酸清除劑為ZnO、硼酸鋅、錫酸鋅、MgO、Mg(OH)2、ZnCO3、MgCO3、CaCO3、鎂鈣碳酸鹽、AlOOH,本文特別優(yōu)選ZnO、堿性ZnCO3、Mg(OH)2或CaCO3。模塑組合物包含0-40重量%,優(yōu)選為1-30重量%的量,特別是2-20重量%的量的彈性體聚合物(通常也被稱為抗沖改性劑、彈性體或橡膠)作為組分D)。這些都是非常普遍的優(yōu)選由至少兩種下列單體構(gòu)成的共聚物:乙烯、丙烯、丁二烯、異丁烯、異戊二烯、氯丁二烯、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈以及醇組分含1至18個(gè)碳原子的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。這種類型的聚合物例如描述于Houben-Weyl,MethodenderorganischenChemie,卷14/1(Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart,Germany,1961),第392-406頁和C.B.Bucknall的專著“ToughenedPlastics”(AppliedSciencePublishers,London,1977)中。這類彈性體的一些優(yōu)選類型描述如下。這類彈性體的優(yōu)選類型為已知為乙烯-丙烯(EPM)和乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡膠的這些。EPM橡膠通常幾乎不具有殘留雙鍵,而EPDM橡膠每100個(gè)碳原子可具有1至20個(gè)雙鍵。可提及的用于EPDM橡膠的二烯單體的實(shí)例是共軛二烯,例如異戊二烯和丁二烯;具有5至25個(gè)碳原子非共軛二烯,例如1,4-戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、2,5-二甲基-1,5-己二烯和1,4-辛二烯;環(huán)二烯,例如環(huán)戊二烯、環(huán)己二烯、環(huán)辛二烯和二環(huán)戊二烯;以及烯基降冰片烯,例如5-亞乙基-2-降冰片烯、5亞丁基-2-降冰片烯、2-甲代烯丙基-5-降冰片烯和2-異丙烯基-5-降冰片烯;和三環(huán)二烯,例如3-甲基三環(huán)[5.2.1.02,6]-3,8-癸二烯,以及它們的混合物。優(yōu)選的是1,5-己二烯、5-亞乙基降冰片烯和二環(huán)戊二烯。EPDM橡膠的二烯烴含量優(yōu)選為0.5-50重量%,特別是1-8重量%,基于橡膠的總重量計(jì)。EPM橡膠和EPDM橡膠還優(yōu)選已用反應(yīng)性羧酸或其衍生物接枝。這些的實(shí)例為丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物,例如縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯,以及馬來酸酐。乙烯與丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或與這些酸的酯的共聚物是另一組優(yōu)選的橡膠。所述橡膠也可以包括二羧酸,如馬來酸和富馬酸,或這些酸的衍生物,例如酯和酸酐,和/或含有環(huán)氧基團(tuán)的單體。包含二羧酸衍生物或含有環(huán)氧基團(tuán)的這些單體優(yōu)選摻入橡膠,這通過將其加入到含有二羧酸基團(tuán)和/或環(huán)氧基團(tuán)且具有通式I或II或III或IV的單體的單體混合物中而實(shí)現(xiàn)。R1C(COOR2)=C(COOR3)R4(I)其中R1-R9為氫或具有1-6個(gè)碳原子的烷基,并且m為0-20的整數(shù),g為0-10的整數(shù)且p為0-5的整數(shù)。基團(tuán)R1-R9優(yōu)選為氫,其中m為0或1且g為1。相應(yīng)的化合物為馬來酸、富馬酸、馬來酸酐、烯丙基縮水甘油醚和乙烯基縮水甘油醚。式I、II和IV的優(yōu)選的化合物是馬來酸、馬來酸酐和包括環(huán)氧基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯,例如丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯,以及與叔醇的酯,例如丙烯酸叔丁基酯。雖然后者沒有游離羧基,其特性接近具有游離酸的這些,因此它們被稱為具有潛在羧基的單體。共聚物有利地由以下物質(zhì)組成:50-98重量%的乙烯,0.1-20重量%的含有環(huán)氧基和/或甲基丙烯酸的單體和/或含有酸酐基團(tuán)的單體,剩余量為(甲基)丙烯酸酯。特別優(yōu)選由以下物質(zhì)構(gòu)成的共聚物:50-98重量%,特別是55-95重量%的乙烯,0.1-40重量%,特別是0.3-20重量%的丙烯酸縮水甘油酯和/或甲基丙烯酸縮水甘油酯,(甲基)丙烯酸和/或馬來酸酐,以及1-45重量%,特別是5-40重量%的丙烯酸正丁基酯和/或丙烯酸2-乙基己酯。其他優(yōu)選(甲基)丙烯酸酯為其甲基、乙基、丙基、異丁基和叔丁基的酯。可與這些同時(shí)使用的共聚物為乙烯基酯和乙烯基醚。上述的乙烯共聚物可通過本身已知的方法制備,優(yōu)選在高壓和高溫下通過無規(guī)共聚的方法制備。合適的方法是熟知的。其他優(yōu)選的彈性體為乳液聚合物,其制備例如描述于Blackley的專著“EmulsionPolymerization”中??墒褂玫娜榛瘎┖痛呋瘎┍旧硎且阎摹T瓌t上可以使用均勻結(jié)構(gòu)化的彈性體或其他具有殼結(jié)構(gòu)的那些。殼式結(jié)構(gòu)通過添加的各單體的順序來確定。該聚合物的形態(tài)也受單體添加順序的影響。本文僅僅作為實(shí)例可提及的用于制備彈性體的橡膠部分的單體是丙烯酸酯,例如丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯,相應(yīng)的甲基丙烯酸酯,丁二烯和異戊二烯,以及它們的混合物。這些單體可以與其它單體(例如苯乙烯、丙烯腈、乙烯基醚)共聚,并與其他的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丙酯)共聚。軟質(zhì)或橡膠相(具有低于0℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)的彈性體可以是芯、外部封殼或中間殼(在彈性體的結(jié)構(gòu)具有多于兩個(gè)的殼的情況下)。具有多于一個(gè)的殼的彈性體也可以具有由橡膠相組成的多于一個(gè)的殼。如果在彈性體的結(jié)構(gòu)中,除了橡膠相,還包括一種或多種硬組分(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為20℃以上),這通常是通過聚合以下作為主要單體的單體制備:苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯,或丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸甲酯。除了這些,也可以使用相對較小量的其它的共聚單體。已被證明在某些情況下使用在其表面具有反應(yīng)性基團(tuán)的乳液聚合物是有利的。這種類型的基團(tuán)的實(shí)例是環(huán)氧基、羧基、潛在羧基、氨基和酰胺基團(tuán),以及可通過同時(shí)使用以下通式的單體而引入的官能基團(tuán):其中取代基定義如下R10為氫或C1-C4烷基,R11為氫、C1-C8烷基或芳基,特別是苯基,R12為氫、C1-C10烷基、C6-C12芳基或-OR13R13為C1-C8烷基或C6-C12芳基,其可任選地被含氧基團(tuán)取代或被含氮基團(tuán)取代,X為化學(xué)鍵、C1-C10亞烷基、或C6-C12亞芳基,或Y為O-Z或NH-Z,且Z為C1-C10亞烷基或C6-C12亞芳基。在EP-A208187中描述的接枝單體也適合用于在表面引入反應(yīng)性基團(tuán)??梢蕴岬降钠渌麑?shí)例為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和取代的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,例如(N-叔丁基氨基)乙基甲基丙烯酸酯、(N,N-二甲基氨基)乙基丙烯酸酯、(N,N-二甲基氨基)甲基丙烯酸酯和(N,N-二乙基氨基)乙基丙烯酸酯。橡膠相的粒子也可已被交聯(lián)。交聯(lián)單體的實(shí)例是1,3-丁二烯、二乙烯基苯、鄰苯二甲酸二烯丙酯和二氫二環(huán)戊二烯基丙烯酸酯,以及在EP-A50265中描述的化合物。另外,也可以使用被稱為接枝連接單體的單體,即具有兩個(gè)或更多個(gè)在聚合過程中可以不同的速率反應(yīng)的可聚合雙鍵的單體。優(yōu)選的是使用這種類型化合物,其中至少一個(gè)反應(yīng)性基團(tuán),在與其他單體以大約相同的速率聚合,而其它的反應(yīng)性基團(tuán)例如顯著更慢地聚合。不同的聚合速率在橡膠中產(chǎn)生一定比例的不飽和雙鍵。如果這時(shí)另一相接枝到這種類型的橡膠上,至少有一些在橡膠中存在的雙鍵與接枝單體反應(yīng)形成化學(xué)鍵,即接枝上的相至少在某種程度上化學(xué)鍵合到接枝底物上。這種類型的接枝連接單體的實(shí)例是包括烯丙基的單體,特別是在烯鍵式不飽和羧酸的烯丙基酯,例如丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、馬來酸二烯丙酯、富馬酸二烯丙酯和衣康酸二烯丙酯,和這些二羧酸的相應(yīng)的單烯丙基化合物。除了這些,還有各種其它合適的接枝連接單體。更多詳細(xì)信息可以參考,例如美國專利4148846。這些交聯(lián)單體在抗沖改性聚合物中的比例通常為至多5重量%,優(yōu)選不超過3重量%,基于抗沖改性聚合物計(jì)。一些優(yōu)選的乳液聚合物在下面列出。此處首先可提及的接枝聚合物具有芯和至少一個(gè)外殼,并具有以下的結(jié)構(gòu):代替其結(jié)構(gòu)具有多于一個(gè)的外殼的接枝聚合物,還可以使用均勻的(即單殼)彈性體,其由1,3-丁二烯、異戊二烯和丙烯酸正丁酯構(gòu)成或由它們的共聚物構(gòu)成。這些產(chǎn)品中,也可以通過同時(shí)使用交聯(lián)單體或具有反應(yīng)性基團(tuán)的單體而制備。優(yōu)選的乳液聚合物的實(shí)例為丙烯酸正丁酯-(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸正丁酯-縮水甘油基丙烯酸酯或丙烯酸正丁酯-縮水甘油基甲基丙烯酸酯共聚物、具有由丙烯酸正丁酯構(gòu)成的內(nèi)部芯的接枝聚合物或基于丁二烯且具有上述的共聚物構(gòu)成的外殼的接枝聚合物,以乙烯與可提供反應(yīng)性基團(tuán)的共聚單體的共聚物。所描述的彈性體還可以通過其他常規(guī)的方法制備,例如通過懸浮聚合。還優(yōu)選為硅橡膠,如DE-A3725576、EP-235690、DE-3800603和EP-319290中描述。特別優(yōu)選的橡膠D)是如上面所描述的乙烯共聚物,其包含官能單體,其中所述官能單體選自以下:羧酸、酸酐、羧酸酯、羧酰胺、羧酰亞胺、氨基、羥基、環(huán)氧基、氨基甲酸酯,和噁唑啉基,或其混合物。所述官能團(tuán)的比例為0.1-20重量%,優(yōu)選為0.2-10重量%,特別是0.3-7.0重量%,基于100重量%的D)計(jì)。特別優(yōu)選的單體由烯鍵式不飽和單羧酸或二羧酸構(gòu)成或由這種類型的酸官能衍生物構(gòu)成。原則上,任何的丙烯酸或甲基丙烯酸的伯、仲和叔C1-C18烷基酯是合適的,但優(yōu)選1至12個(gè)碳原子,特別是2到10個(gè)碳原子的酯。這些的實(shí)例是丙烯酸的甲酯、乙酯、丙酯、正丁酯、異丁酯、和叔丁酯、2-乙基己酯、辛酯和癸酯和相應(yīng)的甲基丙烯酸的酯。在這些中,特別優(yōu)選的是丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。代替這些酯或除了這些之外,也有可能包含烯鍵式不飽和單羧酸或二羧酸的酸官能和/或潛在酸官能的單體的烯烴聚合物,或含有具有環(huán)氧基團(tuán)的烯烴聚合物。單體可以提及的其它實(shí)例是丙烯酸、甲基丙烯酸、所述酸的叔烷基酯,特別是丙烯酸叔丁基酯;和二羧酸,如馬來酸和富馬酸,以及所述酸的衍生物,以及它們的單酯。潛在酸官能單體是分別在聚合反應(yīng)條件下和烯烴聚合物摻入模塑組合物中的過程中形成游離酸基團(tuán)的化合物。這些可以提及的實(shí)例為具有至多20個(gè)碳原子的二羧酸的酸酐,特別是馬來酸酐以及上述酸的叔C1-C12烷基酯,特別是丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯。酸官能或潛在酸官能單體和含環(huán)氧基的單體優(yōu)選通過通式I-IV的化合物加入至單體混合物而摻入烯烴聚合物。乙烯共聚物的熔體指數(shù)一般為1至80克/10分鐘(在190℃下、2.16kg負(fù)荷下測量)。所述的乙烯-α-烯烴共聚物的摩爾質(zhì)量為10000至500000g/mol,優(yōu)選15000至400000g/mol(錳,通過GPC在1,2,4-三氯苯中且用PS校準(zhǔn)而確定)。在一個(gè)具體實(shí)施方式中,使用通過所謂“單位點(diǎn)催化劑”制備的乙烯-α-烯烴共聚物。更多細(xì)節(jié)可見于US5,272,236。在這種情況下,乙烯-α-烯烴共聚物的分子量分布對于聚烯烴是窄的,小于4,優(yōu)選小于3.5。優(yōu)選使用的市售產(chǎn)品B為購自Exxon、Kraton和DuPont的VA1801或1803、G1901FX或NNM493D或A560以及購自Mitsui的MH7010。當(dāng)然也可以使用上述列出類型的橡膠的混合物。本發(fā)明的模塑組合物可包含最高至60重量%,優(yōu)選最高至50重量%的其他添加劑作為組分E)??商峒暗睦w維狀或顆粒狀填料E)為碳纖維、玻璃纖維、玻璃珠、無定型二氧化硅、偏硅酸鈣、碳酸鎂、高嶺土、白堊、粉末狀石英、云母、硫酸鋇,和長石,其可使用的數(shù)量為1-50重量%,特別是5-40重量%,優(yōu)選為10-40重量%??商峒暗膬?yōu)選的纖維填料為碳纖維、芳綸纖維,和鈦酸鉀纖維,特別優(yōu)選以E玻璃形式的玻璃纖維。這些可被用作粗紗或市售的短切玻璃的形式。纖維填料可以是已用硅烷化合物表面預(yù)處理以提高與熱塑性塑料的相容性。適合的硅烷化合物具有通式(X-(CH2)n)k-Si-(O-CmH2m+1)4-k其中取代基的定義如下:n為2-10的整數(shù),優(yōu)選3-4,m為1-5的整數(shù),優(yōu)選1-2,并且k為1-3的整數(shù),優(yōu)選1。優(yōu)選的硅烷化合物為氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丁基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、和氨基丁基三乙氧基硅烷以及相應(yīng)的包含縮水甘油基作為取代基X的硅烷。用于表面涂布的硅烷化合物的量通常為0.01-2重量%,優(yōu)選0.025-1.0重量%且特別優(yōu)選0.05-0.5重量%(基于E)計(jì))。針狀礦物填料也是適合的。為本發(fā)明的目的,針狀礦物填料為顯著改善針狀特性的礦物填料。一個(gè)實(shí)例為針狀硅灰石。該礦物優(yōu)選具有L/D比(長徑比)為8∶1至35∶1,優(yōu)選8∶1至11∶1。如果適合,所述礦物填料已用上述的硅烷化合物預(yù)處理,但是該預(yù)處理不是必須的。其他可提及的填料為高嶺土、硅灰石、滑石和白堊,以及層狀或針狀納米填料,其數(shù)量優(yōu)選為0.1-10%。優(yōu)選用于此目的材料為勃姆石、膨潤土、蒙脫土、蛭石、鋰蒙脫石和合成鋰皂石。層狀納米填料通過現(xiàn)有方法有機(jī)改性以使它們與有機(jī)粘合劑有良好的相容性。將層狀或針狀納米填料加入到本發(fā)明的納米組合物中可產(chǎn)生機(jī)械強(qiáng)度的進(jìn)一步的增加。本發(fā)明的模塑組合物可包含0.05-3重量%,優(yōu)選0.1-1.5重量%,特別是0.1-1重量%的潤滑劑作為組分E)。優(yōu)選鋁鹽、堿金屬鹽或堿土金屬鹽,或者具有10-44個(gè)碳原子,優(yōu)選具有12-44個(gè)碳原子的脂肪酸的酯或酰胺。金屬離子優(yōu)選堿土金屬和Al,特別優(yōu)選Ca或Mg。優(yōu)選的金屬鹽為硬脂酸鈣和褐煤酸鈣,以及硬脂酸鋁。還可以以任何想要的混合比使用各種鹽的混合物。羧酸可以是一元的或二元的。可提及的實(shí)例為壬酸、棕櫚酸、月桂酸、十七烷酸、十二烷二酸、山萮酸,特別優(yōu)選硬脂酸、癸酸,以及褐煤酸(具有30-40個(gè)碳原子的脂肪酸的混合物)。脂族醇可以是一元至四元的。醇的實(shí)例為正丁醇、正辛醇、硬脂醇、乙二醇、丙二醇、新戊二醇、季戊四醇,優(yōu)選甘油和季戊四醇。脂族胺可以是一元至三元的。這些的實(shí)例為硬脂胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、二(6-氨基己基)胺,特別優(yōu)選乙二胺和己二胺。優(yōu)選的酯或酰胺為相應(yīng)的甘油二硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、二乙二胺二硬脂酸酯、甘油單棕櫚酸酯、甘油三月桂酸酯、甘油單山萮酸酯,和季戊四醇四硬脂酸酯。還可以任何想要的混合比使用各種酯或酰胺的混合物,或酯和酰胺結(jié)合的混合物。本發(fā)明的模塑組合物可包含0.05-3重量%,優(yōu)選0.1-1.5重量%,特別是0.1-1重量%的作為組分E)的Cu穩(wěn)定劑或位阻酚,或其混合物;Cu穩(wěn)定劑優(yōu)選鹵代Cu(I),特別是與堿金屬鹵化物(優(yōu)選KI)的混合物,特別是以1∶4的比例。優(yōu)選使用的單價(jià)銅鹽為乙酸銅(I)、氯化銅(I)、溴化銅(I)和碘化酮(I)。也可存在膦絡(luò)合物(具體為二(三苯基膦)碘化酮)。材料可包含銅含量為5至500ppm,優(yōu)選10至250ppm的這些,基于聚酰胺計(jì)。如果銅以分子量分布存在于聚酰胺中,可特別獲得有利的性質(zhì)。這可以如以下而獲得:如果含有聚酰胺、含有單價(jià)銅鹽且含有堿金屬鹵化物的濃縮物,以及含有一價(jià)銅的鹽,并且包含堿金屬鹵化物,以固體、均相溶液的形式被加入至模塑組合物中。例如,典型的濃縮物由79-95重量%的聚酰胺和21-5重量%的由碘化酮或溴化銅與碘化鉀構(gòu)成的混合物構(gòu)成。固體、均相溶液中的銅濃縮物優(yōu)選為0.3-3重量%,特別是0.5-2重量%,基于溶液的總重量計(jì),且碘化銅(I)與碘化鉀的摩爾比為1-11.5,優(yōu)選1-5。對于該濃縮物適合的聚酰胺為均聚酰胺和共聚酰胺,特別是尼龍-6和尼龍-6,6。原則上適合的位阻酚E)為所有具有酚結(jié)構(gòu)且在酚環(huán)上具有至少一個(gè)大基團(tuán)的化合物。例如優(yōu)選使用下式的化合物:其中R1和R2為烷基、取代的烷基,或取代的三唑基,其中基團(tuán)R1和R2可以相同或不同,R3為烷基、取代的烷基、烷氧基,或取代的氨基。上述類型的抗氧化劑例如描述于DE-A2702661(US-A4360617)。優(yōu)選的位阻酚的另外的基團(tuán)通過衍生自取代的苯羧酸,特別是取代的苯丙酸的這些而提供。該類特別優(yōu)選的化合物來自下式的化合物:其中R4、R5、R7和R8彼此獨(dú)立地為C1-C8烷基(它們中至少一個(gè)為大基團(tuán)),其本身可具有取代,R6為具有1-10個(gè)碳原子的二價(jià)脂族基團(tuán)且其主鏈可具有C-O鍵。優(yōu)選的化合物對應(yīng)于下式:(購自BASFSE的245)(購自BASFSE的259)以下所有化合物應(yīng)提及作為位阻酚的實(shí)例:2,2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,6-己二醇雙[3(3,5-二-叔-丁基-4羥基苯基)丙酸酯]、季戊四醇四[3(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯)-丙酸酯]、二硬脂?;?,5-二-叔丁基-4-羥基芐基膦酸酯、2,6,7三氧雜-1-磷雙環(huán)[2.2.2]辛-4-基甲基3,5-二-叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸、3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基-3,5-二硬脂?;虼被贰?(2′羥基-3′-羥基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2,6-二-叔丁基-4-羥基甲基苯酚、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、4,4′-亞甲基雙(2,6-二叔丁基苯酚)、3,5-二-叔丁基-4羥基芐基二甲基胺。已被證明是特別有效且因此優(yōu)選使用的化合物是2,2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,6-己二醇雙(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯(259)、季戊四醇四[3(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯],以及N,N′-六亞甲基雙-3,5-二叔丁基-4-羥基-氫化肉桂酰胺(1098),以及購自BASFSE的上述產(chǎn)品245,其具有特別良好的適應(yīng)性。可單獨(dú)或作為混合物使用的抗氧化劑E)所含的量,為0.05至最高3重量%,優(yōu)選為0.1-1.5重量%,特別是0.1-1重量%,基于模塑組合物A)至E)的總重量計(jì)。在一些實(shí)例中,在酚羥基在鄰位具有不超過一個(gè)位阻基團(tuán)的位阻酚已被證明是特別有利的;特別是在長時(shí)間的漫射光下評估存儲(chǔ)色牢度時(shí)。本發(fā)明的模塑組合物可包括0.05-5重量%,優(yōu)選為0.1-2重量%,特別是從0.25-1.5重量%的作為組分E)的苯胺黑。苯胺黑通常是一類與引杜林染料相關(guān)的黑色或灰色的吩嗪染料(吖嗪染料),并以各種形式(水溶的、油溶的、酒精溶的)用于羊毛染色和羊毛印刷、絲的黑染色中,并用于皮革、鞋油、清漆、塑料、烘烤涂料、油墨等的著色中,也可作為顯微鏡染料。苯胺黑經(jīng)由硝基苯、苯胺和苯胺鹽酸鹽與金屬鐵和氯化鐵加熱在工業(yè)上獲得(名字衍生自拉丁niger=黑)。組分E)可以游離堿的形式或以鹽(例如,鹽酸鹽)的形式使用。關(guān)于苯胺黑的其他細(xì)節(jié)可見于例如電子百科全書Version2.8,Thieme-VerlagStuttgart,2006,關(guān)鍵詞“Nigrosin”。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物可包含作為組分E)的常規(guī)加工助劑,例如穩(wěn)定劑、氧化抑制劑、抗熱分解和紫外光分解的試劑、潤滑劑和脫模劑、著色劑(例如染料和顏料)、成核劑、增塑劑等。氧化抑制劑和熱穩(wěn)定劑的實(shí)例為位阻酚和/或亞磷酸酯和胺(如TAD)、氫醌,芳族仲胺(如二苯胺),這些基團(tuán)的各種取代的成員,以及它們的混合物,其濃度最高達(dá)1重量%,基于所述熱塑性模塑組合物的重量計(jì)??商峒暗腢V穩(wěn)定劑為各種取代的間苯二酚類、水楊酸鹽類、苯并三唑類,及二苯甲酮類,其所使用的量通常最高至2重量%,基于模塑組合物計(jì)??杉尤氲淖鳛橹珓┑牟牧鲜菬o機(jī)顏料,如二氧化鈦、群青、氧化鐵和炭黑,以及有機(jī)顏料,如酞菁、喹吖啶酮、二萘嵌苯,以及染料,如蒽醌。可以用作成核劑的材料是苯基次膦酸鈉、氧化鋁、二氧化硅,以及優(yōu)選滑石粉。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物可以通過本身已知的方法,通過在常規(guī)的混合設(shè)備中混合各起始組分然后將其擠出而制備,混合設(shè)備如螺桿類擠出機(jī)、Brabender混合器,或Banbury混合器。將所述擠出物冷卻和造粒。還可以以預(yù)混合各個(gè)組分,然后單獨(dú)地和/或類似地以混合物的形式加入剩余的起始原料?;旌蠝囟韧ǔ?30-320℃。在另一優(yōu)選的操作方式中,組分B)和C)以及,如果合適的話,D)和E)可以與預(yù)聚物混合、配制并造粒。然后將所得粒料在低于組分A的熔點(diǎn)的溫度條件下在惰性氣體下連續(xù)或分批固相濃縮,直到達(dá)到所需的粘度。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物以良好的阻燃性和優(yōu)異的磷穩(wěn)定性為特征。因此,這些材料適用于制造纖維、箔和任何類型的模制品。下文提到一些實(shí)例:插頭連接器、插頭、插頭部件、電纜線束組件、電路底座、電路底座元件、三維注塑電路底座、電氣連接件和機(jī)電組件。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物生產(chǎn)的模制品或半成品可用于例如汽車工業(yè)、電氣工業(yè)、電子工業(yè)、電信業(yè)、信息技術(shù)業(yè)、娛樂業(yè),或計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè),用于車輛和其他交通工具、船舶、航天器、家居、辦公設(shè)備、體育、醫(yī)藥,以及通常需要增加的防火性能的建筑物品和部件。改進(jìn)流動(dòng)性的聚酰胺可以用在廚房和家居領(lǐng)域以生產(chǎn)廚房設(shè)備的部件,如:爐子、熨斗、按鈕以及花園和休閑領(lǐng)域的應(yīng)用。實(shí)施例使用以下組分:組分A:尼龍-6,6,其特性粘數(shù)IV為150ml/g,根據(jù)ISO307在25℃下在濃度為0.5重量%的96重量%的硫酸溶液中測定(使用購自BASFSE的UltramidA27)。組分B:在如下構(gòu)成的烯烴聚合物中濃度50%的平均粒徑(d50)為10-30μm的紅磷:59.8重量%的乙烯、35重量%的丙烯酸正丁基酯、4.5重量%的丙烯酸,和0.7重量%的馬來酸酐(組分D),熔體指數(shù)MFI(190/2.16)為10g/10min。所述共聚物通過在高溫高壓下的單體的共聚而制備。組分C/1:市購的氧化鋅(用于對比)。組分C/2:Cu/Zn/Al氧化物混合物催化劑:40重量%的CuO40重量%的ZnO20重量%的Al2O3(購自BASFSE的R3-12)BET表面積:70m2/g組分E/1:用于聚酰胺的標(biāo)準(zhǔn)短切玻璃纖維,長=4.5mm,直徑=10μm。組分E/2:N,N’-六亞甲基雙-3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸(1098)組分E/3:硬脂酸鈣為了提供對本發(fā)明所述的磷穩(wěn)定性改進(jìn)的證據(jù),通過配混而制備適當(dāng)?shù)乃芰夏K芙M合物。為此,各組分在約270℃的平坦的溫度分布曲線下以20kg/小時(shí)的輸出量在ZSK26(Berstorff)雙螺桿擠出機(jī)中混合,并以股的形式擠出,冷卻至可?;⒃炝?。在約270℃的熔融溫度和約80℃的模塑溫度下在Arburg420C注塑機(jī)中注塑記錄于表1中用于研究的測試樣品。測試用于磷沉積的塑料部件:將塑料樣品(125×12.5×1.6mm)分成兩半,并且每一半放入10ml的玻璃燒杯中。銀接觸材料(10×50×0.125mm)被放置在一個(gè)短試管中。然后將三個(gè)試樣置于100ml螺旋蓋瓶中,加入5ml的水,并將該密封系統(tǒng)放置在70℃下的干燥爐中。28天之后,將試管取出并用水填充至頂部,而且全部內(nèi)含物置于玻璃燒杯中。將5毫升濃鹽酸加入其中,并且將混合物蒸發(fā)至近干。然后取出金屬試樣并用水漂洗;將1毫升硫酸與殘余物混合,并將該混合物再次蒸發(fā)至近干。然后使用20ml水稀釋,加入4ml的5%過硫酸鉀溶液,并將該混合物加熱30分鐘。然后用鉬藍(lán)光度測定磷,以μg磷/塑料樣品計(jì)。下表給出了模塑組合物的成分和測試的結(jié)果。表:
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