阻燃熱塑性共聚物、制備其的方法以及包含其的模制品的制作方法
【專利摘要】本申請公開一種熱塑性共聚物、制備其的方法和包含其的模制品。該熱塑性共聚物是包含以下的單體混合物的聚合物：由式1表示的含磷（甲基）丙烯酸類單體；芳族乙烯基單體；以及乙烯基氰化物單體。在式I中，R1是氫原子或甲基；R2是取代的或未取代的C1至C20烴基；R3和R4是各自獨立的取代的或未取代的C6至C20環(huán)烴基團；m是從1至10的整數；以及n是從0至5的整數。該熱塑性共聚物表現出優(yōu)異的阻燃性而不劣化耐熱性，并且是環(huán)境友好的，[式1]
【專利說明】阻燃熱塑性共聚物、制備其的方法以及包含其的模制品

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種阻燃熱塑性共聚物、制備其的方法以及包含其的模制品。更具體 地，本發(fā)明涉及一種熱塑性共聚物，其包含芳族乙烯基單體、乙烯基氰化物單體以及含磷 (甲基）丙烯酸類單體以提供優(yōu)異的阻燃性；用于制備其的方法以及包含其的模制品。

【背景技術】
[0002] 與玻璃或金屬相比較，熱塑性樹脂表現出優(yōu)異的物理性質如低比重、良好的可模 塑性和良好的抗沖擊性。最近，隨著生產低成本的趨勢，由熱塑性樹脂制成的更大并且更輕 重量的電子產品、塑料產品正迅速取代現有的基于玻璃或基于金屬的產品，從而使熱塑性 樹脂的應用范圍從電子領域擴大到汽車部件的領域。
[0003] 為了為熱塑性樹脂賦予阻燃性，混合銻、鹵素、磷化合物或含氮化合物作為阻燃劑 的方法是熟知的。在這些阻燃劑中，當使用鹵素阻燃劑時，由于在處理過程中由其生成的腐 蝕性氣體，存在鹵素阻燃劑導致使處理裝置腐蝕，并且在燃燒過程中生成毒性氣體，如二噁 英、鹵化氫氣體等缺點。因此，對無鹵素阻燃劑的樹脂的需求不斷增加。
[0004] 賦予阻燃性而不使用鹵素阻燃劑的最一般的技術是使用磷阻燃劑。然而，雖然在 抑制腐蝕性氣體和毒性氣體方面磷阻燃劑優(yōu)于鹵素阻燃劑，但是磷阻燃劑表現出低于鹵素 阻燃劑的阻燃性并且具有能夠作為阻燃劑起作用的聚合物樹脂僅限為包含聚碳酸酯和聚 苯醚的樹脂的缺點。此外，較高量的磷酸酯阻燃劑引起樹脂組合物的耐熱性劣化。此外，磷 酸酯阻燃劑的問題在于在模制品遭受液體滲出現象(榨汁現象，juicing phenomenon),該 現象使磷酸酯阻燃劑遷移至模制品的表面，或者由于阻燃劑的分解，注射模制品在其表面 上存在黑點和黑線，并且劣化機械強度，如沖擊強度、撓曲強度、撓曲模量等。
[0005] 為了解決這種問題，已經提出了將阻燃劑引入聚合物鏈的方法。例如，美國專利號 US 3, 725, 509和US 4, 014, 836公開了將含鹵素不飽和單體和膦酸雙（烴基）乙烯基酯的 共聚物用作阻燃添加劑，并且美國專利號US4, 444, 969和US 4, 571，418公開了通過芳香族 乙烯基單體、膦酸雙（烴基）乙烯基酯以及不飽和酸酐的酰亞胺衍生物的共聚反應制備的 阻燃劑共聚物。此外，美國專利號US 4, 035, 571公開了通過不飽和單體、膦酸雙（烴基） 乙烯基酯以及丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚反應制備的阻燃劑共聚物。
[0006] 然而，這些方法和共聚物的缺點在于必須引入大量的膦酸雙（烴基）乙烯基酯以 確保足夠的阻燃性，由于耐熱性和機械性能方面的劣化從而極大地限制了共聚物的使用。
[0007] 因此，需要新的阻燃劑熱塑性共聚物，其能夠防止通過簡單加入磷阻燃劑而引起 的耐熱性劣化，并且賦予阻燃性。


【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明的實施方式提供一種熱塑性共聚物，其包含芳族乙烯基單體、乙烯基氰化 物單體以及含磷（甲基）丙烯酸類單體以提供優(yōu)異的阻燃性而不劣化耐熱性，并且該熱塑性 共聚物也是環(huán)境友好的；用于制備其的方法以及包含其的模制品。
[0009] 本發(fā)明的一個方面涉及熱塑性共聚物。熱塑性共聚物是包含由式1表示的含磷 (甲基）丙烯酸類單體、芳香族乙烯基單體以及乙烯基氰化物單體的單體混合物的聚合物。
[0010] [式 1]
[0011]

【權利要求】
1. 一種熱塑性共聚物，其是包含以下的單體混合物的聚合物：由式1表示的含磷（甲 基）丙烯酸類單體；芳族乙烯基單體；以及乙烯基氰化物單體， [式1]
其中，Ri是氫原子或甲基；R2是取代的或未取代的Ci至C2(l烴基；R3和R 4各自獨立地是 取代的或未取代的c6至C2(l環(huán)烴基團；m是從1至10的整數；并且η是從0至5的整數。
2. 根據權利要求1所述的熱塑性共聚物，其中，所述含磷（甲基）丙烯酸類單體以lwt% 至70wt%的量存在，并且包含所述芳族乙烯基單體和所述乙烯基氰化物單體的所述單體以 30wt%至99wt%的量存在。
3. 根據權利要求1所述的熱塑性共聚物，其中，所述單體混合物具有從6:4至9:1的所 述芳族乙烯基單體與所述乙烯基氰化物單體的摩爾比。
4. 根據權利要求1所述的熱塑性共聚物，其中，所述芳族乙烯基單體包括以下中的至 少一種：苯乙稀、燒基取代的苯乙稀、乙稀基奈、 α _甲基苯乙稀、β _甲基苯乙稀、燒基取代 的α -甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、齒化苯乙烯、燒氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、輕基苯乙 烯、α-碳基苯乙烯以及α-烷氧基苯乙烯。
5. 根據權利要求1所述的熱塑性共聚物，其中，所述乙烯基氰化物單體包括丙烯腈、甲 基丙烯腈以及乙基丙烯腈中的至少一種。
6. 根據權利要求1所述的熱塑性共聚物，其中，所述熱塑性共聚物具有從5, 000g/m〇l 至500, 000g/mol的重均分子量。
7. 根據權利要求1所述的熱塑性共聚物，其中，根據UL94垂直燃燒測試方法在3. 2mm 厚的試樣上測量的，所述熱塑性共聚物具有V2或更高的阻燃性水平。
8. 根據權利要求1所述的熱塑性共聚物，進一步包括以下中的至少一種：阻燃劑、表 面活性劑、成核劑、偶聯劑、填充劑、增塑劑、抗沖擊改性劑、滑潤劑、抗菌劑、脫模劑、熱穩(wěn)定 劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、增容劑、無機添加劑、抗靜電劑、顏料以及染料。
9. 一種用于制備熱塑性共聚物的方法，包括： 通過將聚合引發(fā)劑引入至包含由式1表示的含磷（甲基）丙烯酸類單體、芳香族乙烯單 體以及乙烯基氰化物單體的單體混合物來進行聚合， [式1]
其中，Ri是氫原子或甲基；R2是取代的或未取代的Ci至C2(l烴基；R3和R 4各自獨立地是 取代的或未取代的C6至C2(l環(huán)烴基團；m是從1至10的整數；并且η是從0至5的整數。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中，所述聚合引發(fā)劑是自由基聚合引發(fā)劑。
11. 根據權利要求9所述的方法，其中，通過進一步將以下中的至少一種引入單體混合 物來進行聚合：阻燃劑、表面活性劑、成核劑、偶聯劑、填充劑、增塑劑、抗沖擊改性劑、滑潤 齊?、抗菌劑、脫模劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、增容劑、無機添加劑、抗靜電劑、顏料以 及染料。
12. -種由根據權利要求1至8中任一項所述的熱塑性共聚物生產的模制品。
【文檔編號】C08F220/44GK104250333SQ201410120644
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權日:2013年6月27日
【發(fā)明者】姜龍熙, 金萬錫, 田桓承 申請人:第一毛織株式會社