專利名稱：多聚酮阻燃劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
含有一氧化碳和至少一種烯烴的聚合物和某些阻燃劑的聚合物組合物顯示出了很好的阻燃劑性質(zhì)。發(fā)明背景一般來(lái)說(shuō)，含有一氧化碳和至少一種烯烴的高聚物的高聚物組合物是已知的，特別有興趣的是含有一氧化碳和一種或多種烯烴的線性交替高聚物的組合物，以后稱為多聚酮。
含有一種多聚酮和一種阻燃劑的高聚物組合物也是已知的，并且例如在美國(guó)專利US4,761,449；US4,885,328；US4,885,318；US4,921,897；US5,030,674中被描述。美國(guó)專利US5,030,674中通過(guò)實(shí)施例的方式描述了環(huán)狀膦酸酯的使用。不使用抗滴注劑，例如PTFE，根據(jù)UL-94，用這樣的膦酸酯獲得一個(gè)V-O額定值是不可能的。
涉及象多聚烯烴那樣的其它高聚物的美國(guó)專利US4,579,894描述了三聚氰胺化合物作為阻燃劑使用；然而三聚氰胺是和其它阻燃劑結(jié)合使用的。美國(guó)專利US4,117,200描述了三聚氰胺磷酸鹽在木制品中的應(yīng)用。
本發(fā)明給出了具有良好阻燃性質(zhì)、且不含有鹵化阻燃劑的新阻燃劑組合物。本發(fā)明可以獲得在阻燃UL94實(shí)施中具有V-O額定值的組合物。發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種阻燃組合物，包含(a)由一氧化碳和至少一種烯烴的一種高聚物，和(b)可以阻燃量的三聚氰胺化合物。三聚氰胺化合物作為阻燃劑。發(fā)明的描述在本發(fā)明中使用的高聚物組合物中的高聚物是指包括含有由一氧化碳產(chǎn)生的單元和由一種或多種烯烴產(chǎn)生的單元的所有高聚物。這個(gè)限定既包括通過(guò)自由基聚合產(chǎn)生的無(wú)規(guī)高聚物，也包括線性交替高聚物，以后稱為多聚酮。本發(fā)明中的高聚物組合物優(yōu)選包括多聚酮。合適的多聚酮和其制備過(guò)程已經(jīng)在歐洲專利申請(qǐng)121,965；181,044；222,454和257,663中描述。
合適的烯烴單元是由C2至C12α-烯烴或其取代衍生物，或苯乙烯、或烷基取代的苯乙烯衍生物產(chǎn)生的。推薦選擇的烯烴是從C2到C6的正構(gòu)α-烯烴，特別推薦的或是由乙烯產(chǎn)生的烯烴單元，或是最特別推薦的由乙烯和一種或多種C3至C6的正構(gòu)α-烯烴，特別是丙烯的混和物產(chǎn)生的烯烴單元。在這些最優(yōu)先推薦的材料中，特別推薦的是乙烯單元和C3至C6正構(gòu)α-烯烴單元的摩爾比高于或等于1，特別推薦的是在2到30之間。
上面描述的多聚酮可以通過(guò)在歐洲專利EP121965中描述的生產(chǎn)方法及其改進(jìn)的合適方法制備。一般來(lái)說(shuō)，包括在升高溫度和壓力及有催化劑作用下反應(yīng)一氧化碳和選定的烯烴，推薦的催化劑組成為鈀，雙齒膦化合物，例如雙(二苯基膦基)丙烷，和一種陰離子，其或是不能與鈀配位，或是只能很弱地配位。這樣的陰離子的實(shí)例包括對(duì)甲苯磺酸根，四氟硼酸根，硼代水楊酸根及相似的離子。合適的反應(yīng)條件是，溫度在50至150℃范圍內(nèi)，壓力在25至75巴范圍內(nèi)，溶劑有甲醇、丙酮、四氫呋喃或相似的溶劑。
特別重要的是分子量范圍是1,000至200,000(數(shù)字平均)，特別是在約10,000至100,000的多聚酮，其包括基本上等摩爾量的一氧化碳和烯烴單元，此單元由一種或多種烯烴產(chǎn)生。
本發(fā)明的阻燃劑組合物包含陰燃量的三聚氰胺化合物。合適的三聚氰胺化合物是三聚氰胺的三聚氰酸鹽(C3H6N6)·(C3H3N3O3)；三聚氰胺的磷酸鹽，如磷酸單三聚氰胺鹽(C3H6N6)·H3PO4、磷酸雙三聚氰胺鹽(C3H6M6)2·H3PO4，特別適合的是磷酸單三聚氰胺鹽。
三聚氰胺化合物通常的添加量是每100份高聚物(a)添加5-50份(按重量計(jì))；較好的用量是10-30份重量。
阻燃劑可以與其它阻燃劑如膦酸鹽，磷酸碳酸堿土金屬鹽，堿土金屬氫氧化物或金屬硼酸鹽。
本發(fā)明的高聚物組合物通過(guò)徹底混和阻燃劑和高聚物來(lái)生產(chǎn)。只要能產(chǎn)生一種相對(duì)均勻的混和物，生產(chǎn)該組合物的方法并不十分嚴(yán)格。一個(gè)較好的具體實(shí)施方案為，組合物是由通過(guò)加熱高聚物至其熔化、用高速剪切混和器或擠壓機(jī)將阻燃劑與高聚物混和來(lái)生產(chǎn)的。
本發(fā)明的高聚物組合物可以由除三聚氰胺化合物以外的其它傳統(tǒng)添加劑。其它添加劑的實(shí)例有填料，加強(qiáng)纖維，如玻璃纖維或碳纖維，脫模劑，增塑劑，加工助劑。
本發(fā)明的高聚物組合物可以進(jìn)一步包括其它高聚物，如多聚碳酸酯和聚酯，如聚對(duì)苯二甲酸丁烯酯。加高聚物增加其沖擊強(qiáng)度(沖擊改進(jìn)劑)是可能的。沖擊改進(jìn)劑通常包含橡膠部分和某些其它共聚用單體。實(shí)施例為乙烯基芳基橡膠性雙基元和三基元共聚物，和所謂的接枝共聚物，其含有一種橡膠型骨架，該骨架上鍵接有一種或多種單體。
該高聚物組合物可以通過(guò)注模成形或其它傳統(tǒng)生產(chǎn)方法生產(chǎn)。實(shí)施例Ⅰ-Ⅲ；對(duì)比實(shí)施例A-B在所有實(shí)施例中，使用具有約50摩爾％的一氧化碳單元、45摩爾％乙烯衍生的單元和5摩爾％丙烯衍生的單元的、熔點(diǎn)222℃的多聚酮。
該組合物按下列表A中表明的成分通過(guò)在雙螺桿擠出機(jī)中，在平均溫度設(shè)置為240℃時(shí)混和制備。擠出物被制成小球。以小球?yàn)樵?，通過(guò)注模成形制成1mm厚的UL條。阻燃劑性質(zhì)參照UL-94標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，結(jié)果也列于表A表A實(shí)施例 A1B1Ⅰ1Ⅱ1Ⅲ1成分(重量份)*多聚酮 98.9 68.9 88.9 78.9 78.9*穩(wěn)定劑包裝 1.1 1.1 1.11.11.1*膦酸酯2-30 - - -*三聚氰胺三聚氰酸鹽- - 10 - -*磷酸二(三聚氰胺)鹽*磷酸單三聚氰胺鹽 - - - 20 -試驗(yàn)結(jié)果 - - - - 20可燃性額定值(根據(jù)UL-943) HBV-2 V-2V-1V-0注1．實(shí)施例C是一個(gè)對(duì)比實(shí)施例；實(shí)施例Ⅳ和-Ⅴ代表。
實(shí)施例A和B是對(duì)比實(shí)施例；實(shí)施例Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ代表本發(fā)明的組合物。2．一種商業(yè)化的阻燃劑(Amgard P45 Albright&Wilson公司)，母煉膠形式，含有約30％的環(huán)狀膦酸酯(按重量計(jì))和約70％的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(按重量計(jì))。3．在阻燃劑性質(zhì)降低次序中，V-0是最好的額定值，其后是V-1,V-2和HB。
表B實(shí)施例 C1Ⅳ1Ⅴ1組成(重量份)*多聚酮6857 54*穩(wěn)定劑包裝1.5 1.51.5*磷酸單三聚氰胺鹽 - 6 12*間苯二酚二磷酸酯 - 5 2*PTFE40.5 0.50.5*玻璃纖維 3030 30試驗(yàn)結(jié)果可燃性額定值(根據(jù)UL-943) HBV-0V-0注1．本發(fā)明的組合物3．在阻燃劑性質(zhì)降低次序中，V-0是最好的額定值，其后是V-1,V-2和HB。4．PTFE在SAN中含50％PTFE母煉膠。
表A和B的結(jié)果表明，三聚氰胺化合物對(duì)含多聚酮的高聚物組合物來(lái)說(shuō)是有效阻燃劑。從實(shí)施例Ⅲ中可以看出，較好的三聚氰胺化合物是磷酸單三聚氰胺鹽。實(shí)施例Ⅳ和Ⅴ表明三聚氰胺化合物與磷酸酯的混和物是有效的阻燃劑。
上述所有專利和專利申請(qǐng)引入本專利申請(qǐng)。
權(quán)利要求
1．一種高聚物組合物，它包括(a)一氧化碳和至少一種烯烴的高聚物，和(b)阻燃量的三聚氰胺化合物。
2．如權(quán)利要求1中所述的高聚物，其中高聚物(a)為一種多聚酮。
3．如權(quán)利要求2中所述的高聚物組合物，其中多聚酮是一種一氧化碳、乙烯和丙烯的三元共聚物。
4．如權(quán)利要求1中所述的高聚物組合物，其中包括磷酸三聚氰胺鹽。
5．如權(quán)利要求1中所述的高聚物組合物，其中包括磷酸單三聚氰胺鹽。
6．如權(quán)利要求1中所述的高聚物組合物，其中含有，每100份高聚物(a),5-50份三聚氰胺化合物(按重量計(jì))。
7．如權(quán)利要求1中所述的高聚物組合物，還含有其它阻燃劑，如膦酸酯，磷酸酯，堿土金屬碳酸鹽，堿土金屬氫氧化物、金屬硼酸鹽和PTFE。
8．如權(quán)利要求1中所述的高聚物組合物，其中還包括其它成分，如增強(qiáng)填料、阻燃劑、抗氧化劑、沖擊改進(jìn)劑。其它高聚物及其混和物。
全文摘要
含有一氧化碳和至少一種烯烴的高聚物和阻燃量的三聚氰胺化合物的阻燃劑組合物。
文檔編號(hào)C08K5/315GK1221765SQ9812144
公開(kāi)日1999年7月7日 申請(qǐng)日期1998年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月30日
發(fā)明者G·德維特, J·范赫爾蒙德 申請(qǐng)人:通用電氣公司