聚(亞苯基醚)組合物、制品及方法
【專利說(shuō)明】聚（亞苯基離）組合物、制品及方法
【背景技術(shù)】
[0001] 聚（亞苯基離）是已知具有優(yōu)異的耐水性、尺寸穩(wěn)定性、和固有的阻燃性的一類塑 料。通過(guò)將其與多種其他的塑料共混可W調(diào)節(jié)多種性質(zhì)如強(qiáng)度、硬度、耐化學(xué)性和耐熱性， W滿足各種各樣的消費(fèi)產(chǎn)品，例如管道裝置（plumbingfixture)、電氣盒、汽車部件、和電 線和電纜絕緣物的需求。
[0002] 對(duì)于聚（亞苯基離）類樹(shù)脂的一些應(yīng)用需要顯著的阻燃能力。實(shí)例包括在建筑、 運(yùn)輸、電子、和太陽(yáng)能發(fā)電工業(yè)中的應(yīng)用。聚（亞苯基離）是固有的阻燃劑，但是經(jīng)常將其 與抗沖改性劑共混，雖然該抗沖改性劑改善得到的組合物的加工和機(jī)械性質(zhì)，但是降低其 的阻燃性。所W，經(jīng)常需要用于聚（亞苯基離）與抗沖改性劑的共混物的阻燃劑添加劑。
[0003] 當(dāng)應(yīng)用需要在保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證94 "用于塑料材料的可燃性測(cè)試，UL 94" (Underwriter'SLaboratoryBulletin94"TestsforFlammabilityofPlastic Materials,UL94")的 20 毫米垂直燃燒火焰測(cè)試（20millimeterVe;rticalBurningFlame Test)中可燃性等級(jí)為V-1或V-0時(shí)，可能需要相對(duì)大量的阻燃劑添加劑，尤其是有機(jī)磯酸 醋。該些大量的有機(jī)磯酸醋可W不可接受地降低組合物的耐熱性。另外，大量的有機(jī)磯酸 醋可W加重由組合物生成的煙。面化阻燃劑是有機(jī)磯酸醋的一種替代品，但是基于健康和 安全的管理限制，越來(lái)越不鼓勵(lì)或禁止它們的使用。
[0004] 因此，存在對(duì)于顯示化94V-1或V-0可燃性等級(jí)與良好的耐沖擊性和耐熱性，同 時(shí)包含少量或不包含有機(jī)磯酸醋或面化阻燃劑的沖擊改性的聚（亞苯基離）組合物的需 要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 一個(gè)實(shí)施方式是包含W下各項(xiàng)的組合物；60-95重量百分?jǐn)?shù)的包含聚（亞苯基離） 和聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物的聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物反應(yīng)產(chǎn)物； 和5至40重量百分?jǐn)?shù)的抗沖改性劑；其中，抗沖改性劑包含聚（締基芳香族化合物）成分 和橡膠成分，并且其中，聚（締基芳香族化合物）成分與橡膠成分的重量比是至少0. 5 ;其 中，組合物包含1至10重量百分?jǐn)?shù)的共價(jià)鍵連在聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物中 的聚硅氧烷；其中，相對(duì)于100重量份的共價(jià)鍵連在聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物 中的聚硅氧烷，組合物包含小于或等于10重量份的非共價(jià)鍵連在聚（亞苯基離）-聚娃氧 燒嵌段共聚物中的聚硅氧烷；其中，組合物包含小于或等于0. 5重量百分?jǐn)?shù)的有機(jī)磯酸醋； 其中，組合物包含小于或等于0. 5重量百分?jǐn)?shù)的面素；并且其中，所有重量百分?jǐn)?shù)是基于組 合物的總重量。
[0006] 另一個(gè)實(shí)施方式是包含本文描述的任一種組合物的制品。
[0007] 該些和其它實(shí)施方式在W下詳細(xì)描述。
【具體實(shí)施方式】
[000引本發(fā)明人已經(jīng)確定包含聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物但是包含少量或不 包含有機(jī)磯酸醋或面化阻燃劑的沖擊改性的聚（亞苯基離）組合物在小于或等于3.0毫米 的樣品厚度下可W顯示化94V-1或V-0可燃性等級(jí)，化及良好的耐沖擊性和耐熱性。
[0009] 因此，一個(gè)實(shí)施方式是包含W下各項(xiàng)的組合物；60-95重量百分?jǐn)?shù)的包含聚（亞苯 基離）和聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物的聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物反 應(yīng)產(chǎn)物；和5至40重量百分?jǐn)?shù)的抗沖改性劑；其中，抗沖改性劑包含聚（締基芳香族化合 物）成分和橡膠成分，并且其中，聚（締基芳香族化合物）成分與橡膠成分的重量比是至少 0. 5 ;其中，組合物包含1至10重量百分?jǐn)?shù)的共價(jià)鍵連在聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚 物中的聚硅氧烷；其中，相對(duì)于100重量份的共價(jià)鍵連在聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共 聚物中的聚硅氧烷，組合物包含小于或等于10重量份的非共價(jià)鍵連在聚（亞苯基離）-聚 硅氧烷嵌段共聚物中的聚硅氧烷；其中，組合物包含小于或等于0. 5重量百分?jǐn)?shù)的有機(jī)磯 酸醋；其中，組合物包含小于或等于0.5重量百分?jǐn)?shù)的面素；并且其中，除非指定不同的重 量基礎(chǔ)，否則所有重量百分?jǐn)?shù)是基于組合物的總重量。
[0010] 組合物顯示出化94V-1或V-0可燃性等級(jí)與良好的耐沖擊性和耐熱性，同時(shí)包 含少量或不包含有機(jī)磯酸醋或面化阻燃劑。具體地，組合物可W顯示出在保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室認(rèn) 證 94(Underwrite;r'SL油oratoryBulletin94)"對(duì)于塑料材料的可燃性測(cè)試，UL94" 的20毫米垂直燃燒火焰測(cè)試中在小于或等于3. 0毫米的樣品厚度下的V-1或V-0可燃性 等級(jí)，根據(jù)ASTMD648-07使用1. 82兆帕應(yīng)力和3. 2毫米樣品厚度確定的至少128°C的熱 提曲溫度，W及根據(jù)ASTMD256-10在23°C下使用2. 7焦耳擺鍵能量和3. 5米/秒沖擊速 度確定的至少150焦耳/米的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。在一些實(shí)施方式中，在小于或等于3. 0 毫米的樣品厚度下，可燃性等級(jí)是V-0。在一些實(shí)施方式中，在1. 5毫米的樣品厚度下，可燃 性等級(jí)是V-0。在一些實(shí)施方式中，熱提曲溫度是128°C至170°C，具體地130°C至170°C，更 具體地140°C至165°C，甚至更具體地150°C至165°C。在一些實(shí)施方式中，缺口懸臂梁沖擊 強(qiáng)度是150至500焦耳/米，具體地200至400焦耳/米，更具體地250至350焦耳/米。
[0011] 組合物包含聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物反應(yīng)產(chǎn)物，其進(jìn)而包含聚（亞苯 基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物和聚（亞苯基離）均聚物。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，聚（亞苯基離）-聚 硅氧烷嵌段共聚物反應(yīng)產(chǎn)物有時(shí)在本文中被稱為"反應(yīng)產(chǎn)物"。通過(guò)氧化聚合一元酪和哲基 芳基封端的聚硅氧烷的混合物合成聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物反應(yīng)產(chǎn)物。該氧 化聚合產(chǎn)生期望的產(chǎn)物聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物和副產(chǎn)物聚（亞苯基離）均 聚物。從聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物中分離聚（亞苯基離）均聚物很困難并且 沒(méi)有必要。因此，將聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物結(jié)合至本發(fā)明組合物作為包含聚 (亞苯基離）均聚物和聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物的"聚（亞苯基離）-聚娃氧 燒嵌段共聚物反應(yīng)產(chǎn)物"。
[0012] 聚（亞苯基離）-聚硅氧烷嵌段共聚物包含聚（亞苯基離）嵌段和聚硅氧烷嵌段。 聚（亞苯基離）嵌段是一元酪的聚合反應(yīng)的殘基。在一些實(shí)施方式中，聚（亞苯基離）嵌 段包含具有W下結(jié)構(gòu)的亞苯基離重復(fù)單元：
[001引
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種組合物，包含： 60至95重量百分?jǐn)?shù)的包含以下各項(xiàng)的聚（亞苯基醚）-聚硅氧烷嵌段共聚物反應(yīng)產(chǎn) 物： 聚（亞苯基醚），和 聚（亞苯基醚）-聚硅氧烷嵌段共聚物；和 5至40重量百分?jǐn)?shù)的抗沖改性劑；其中，所述抗沖改性劑包含聚（烯基芳香族化合物） 成分和橡膠成分，并且其中，所述聚（烯基芳香族化合物）成分與所述橡膠成分的重量比是 至少0. 5 ; 其中，所述組合物包含1至10重量百分?jǐn)?shù)的共價(jià)鍵連在所述聚（亞苯基醚）-聚硅氧 烷嵌段共聚物中的聚硅氧烷； 其中，相對(duì)于100重量份的共價(jià)鍵連在所述聚（亞苯基醚）-聚硅氧烷嵌段共聚物中的 聚硅氧烷，所述組合物包含小于或等于10重量份的非共價(jià)鍵連在所述聚（亞苯基醚）-聚 硅氧烷嵌段共聚物中的聚硅氧烷； 其中，所述組合物包含小于或等于0. 5重量百分?jǐn)?shù)的有機(jī)磷酸酯； 其中，所述組合物包含小于或等于0. 5重量百分?jǐn)?shù)的鹵素；并且， 其中，所有重量百分?jǐn)?shù)是基于所述組合物的總重量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，顯示： 在保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證94 "對(duì)于塑料材料的可燃性測(cè)試，UL94"的20毫米垂直燃燒火 焰測(cè)試中，在小于或等于3. 0毫米的樣品厚度下，V-I或V-O可燃性等級(jí)， 根據(jù)ASTMD648-07使用1. 82兆帕（MPa)應(yīng)力和3. 2毫米樣品厚度確定的至少128°C的熱撓曲溫度，和 根據(jù)ASTMD 256-10在23°C下使用2. 7焦耳擺錘能量和3.5米/秒沖擊速度確定的至 少150焦耳/米的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，進(jìn)一步包含4至15重量百分?jǐn)?shù)的選自由粘土、云母、 滑石、和它們的組合組成的組的無(wú)機(jī)填料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述抗沖改性劑包含橡膠改性的聚苯乙烯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述抗沖改性劑包含烯基芳香族單體與共軛 二烯的氫化嵌段共聚物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述抗沖改性劑包含橡膠改性的聚苯乙烯和 烯基芳香族單體與共軛二烯的氫化嵌段共聚物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述組合物包含小于或等于0. 1重 量百分?jǐn)?shù)的非共價(jià)鍵連在所述聚（亞苯基醚）_聚硅氧烷嵌段共聚物中的聚硅氧烷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的組合物，進(jìn)一步包含0. 5至2重量百分?jǐn)?shù)的聚（氧 化乙烯）-聚（氧化丙烯）-聚（氧化乙烯）三嵌段共聚物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的組合物，進(jìn)一步包含0. 5至6重量百分?jǐn)?shù)的烴樹(shù) 脂。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的組合物，包含小于或等于2重量百分?jǐn)?shù)的均聚苯 乙烯、聚酰胺、聚烯烴、聚酯、和烯基芳香族單體與共軛二烯的非氫化嵌段共聚物中的每一 種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的組合物，包含總體小于或等于1重量百分?jǐn)?shù)的選 自由有機(jī)磷酸酯、金屬二烷基次膦酸鹽、磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、 和金屬氫氧化物組成的組的阻燃劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物， 其中，所述組合物包含75至85重量百分?jǐn)?shù)的所述聚（亞苯基醚）-聚硅氧烷嵌段共聚 物反應(yīng)產(chǎn)物； 其中，所述組合物包含3至6重量百分?jǐn)?shù)的共價(jià)鍵連在所述聚（亞苯基醚）-聚硅氧烷 嵌段共聚物中的聚硅氧烷； 其中，所述組合物包含7至14重量百分?jǐn)?shù)的所述抗沖改性劑； 其中，所述抗沖改性劑包含6至10重量百分?jǐn)?shù)的橡膠改性的聚苯乙烯和1至4重量百 分?jǐn)?shù)的聚苯乙烯-聚（乙烯-丁烯）_聚苯乙烯三嵌段共聚物； 其中，所述組合物進(jìn)一步包含5至12重量百分?jǐn)?shù)的包含粘土的無(wú)機(jī)填料；并且， 其中，所述組合物包含總體小于或等于1重量百分?jǐn)?shù)的選自由有機(jī)磷酸酯、金屬二烷 基次膦酸鹽、磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、和金屬氫氧化物組成的組 的阻燃劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物，包含小于或等于2重量百分?jǐn)?shù)的均聚苯乙烯、聚酰 胺、聚烯烴、聚酯和烯基芳香族單體與共軛二烯的非氫化嵌段共聚物中的每一種。
14. 一種包含權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的組合物的制品。
【專利摘要】一種組合物，包括特定量的聚(亞苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物反應(yīng)產(chǎn)物和抗沖改性劑。聚(亞苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物反應(yīng)產(chǎn)物包含聚(亞苯基醚)和聚(亞苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物。在最小化或不包含阻燃劑添加劑如有機(jī)磷酸酯和鹵化阻燃劑的同時(shí)，該組合物顯示出沖擊強(qiáng)度、耐熱性、和阻燃性的期望平衡。
【IPC分類】C08J5-00, C08K5-521, C08L83-12, C08L71-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104704060
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201280075684
【發(fā)明人】尼丁·托普萊, 克里斯蒂安·利曹, 郭華
【申請(qǐng)人】沙特基礎(chǔ)全球技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2012年12月13日
【公告號(hào)】EP2892959A1, US8674012, US20140073725, WO2014039066A1