[發(fā)明專利]阻燃聚烯烴/熱塑性聚氨酯組合物

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980111657.2
• 申請日: 2009-02-05
• 公開（公告）號: CN101981128A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杰弗里·布朗;羅伯特·伊頓
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)合碳化化學(xué)及塑料技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L75/06;C08L23/08;H01B7/295;H01B3/30;H01B3/44;C08L85/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 吳培善

本發(fā)明涉及用于電線電纜應(yīng)用的阻燃制劑。具體地說，本發(fā)明涉及用于電線護(hù)套、電纜護(hù)套、擠出片材、和擠出型材的無鹵素阻燃聚烯烴/熱塑性聚氨酯制劑。

基于金屬氫氧化物的聚烯烴化合物和基于泡沸劑的聚烯烴化合物不能同時(shí)達(dá)到工業(yè)要求的燃燒和機(jī)械性能。特別是，加入40-50wt％的含量的阻燃填料來達(dá)到良好的燃燒測試性能將導(dǎo)致得到的聚烯烴化合物具有差的機(jī)械性能。同樣，期望提供具有優(yōu)越的機(jī)械性能的聚烯烴組合物，如高伸長率、高撓性(低模量)、良好的拉伸強(qiáng)度、和改進(jìn)的形變溫度以及優(yōu)越的燃燒性能。

最終，提供了本發(fā)明的組合物，其包含聚烯烴、熱塑性聚氨酯、和泡沸的多磷酸鹽阻燃劑。具體地說，本發(fā)明達(dá)到伸長率＞400％和拉伸強(qiáng)度＞1500psi，而相同的聚烯烴僅達(dá)到100％伸長率和＜1000psi拉伸強(qiáng)度。同樣，與可比較的僅含TPU的組合物相比，本發(fā)明顯示了改進(jìn)的帶擠出性能，這表明用于擠出應(yīng)用的改進(jìn)的熔體流變學(xué)/制造能力。本發(fā)明在電線電纜護(hù)套和其它擠出制品，如片材和型材的制備中特別有用。

本發(fā)明的組合物包含聚烯烴、熱塑性聚氨酯、和泡沸的多磷酸鹽阻燃劑組分。優(yōu)選的是，本發(fā)明描述的組合物是無鹵素的。

聚烯烴可以是極性的、非極性的、或其混合物。聚烯烴的存在量為約5～約90wt％。

適宜的極性聚烯烴包括(i)乙烯和不飽和酯的共聚物，(ii)乙烯和不飽和酸(如丙烯酸或甲基丙烯酸)的共聚物，(iii)乙烯和乙烯基硅烷(如乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷)的共聚物，和(iv)任意這些共聚單體的互聚物。優(yōu)選的是，聚烯烴是乙烯和不飽和酯的極性的共聚物。

由酯共聚單體構(gòu)成的共聚物的部分按重量可以是基于共聚物的重量的約5％～約50％，并且優(yōu)選的是按重量約15％～約40％。乙烯/不飽和酯共聚物的熔體指數(shù)可以是約0.5～約50克每10分鐘。

當(dāng)不飽和酯是丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯時(shí)，烷基基團(tuán)可以具有1～8個(gè)碳原子，并且優(yōu)選的是具有1～4個(gè)碳原子。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的實(shí)例是丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、和丙烯酸2-乙基己基酯。

當(dāng)不包和酯是羧酸乙烯基酯時(shí)，羧酸酯基團(tuán)可以具有2～8個(gè)碳原子，并且優(yōu)選的是具有2～5個(gè)碳原子。羧酸乙烯基酯的實(shí)例是醋酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、和丁酸乙烯基酯。

適宜的非極性聚烯烴包括(i)乙烯的均聚物，(ii)乙烯和一種或多種α-烯烴、和任選的二烯的共聚物，(iii)乙烯與一氧化碳、丙烯、和丁烯的共聚物，(iv)丙烯的均聚物，(v)丙烯和其它烯烴的共聚物，和(vi)丙烯、乙烯、和二烯的三元共聚物。

熱塑性聚氨酯聚合物是本領(lǐng)域已知的，并且典型地通過線形羥基封端的多元醇、有機(jī)二異氰酸酯、和增鏈劑的反應(yīng)得到。本發(fā)明有用的熱塑性聚氨酯(TPUs)包括聚酯TPUs和聚醚TPUs。

特別是，聚酯TPUs可以用二酸(如己二酸)和二醇(如乙二醇、丙二醇、和丁二醇)來制備，聚醚TPUs可以用聚環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、和環(huán)氧丁烷的多元醇來制備。TPU的存在量是約0.1～95wt％。

泡沸的多磷酸鹽阻燃劑組分是下述物質(zhì)的共混物：(i)泡沸的含氮多磷酸鹽和(ii)三聚氰胺或三聚氰胺衍生的共添加劑。優(yōu)選的是，泡沸的含氮多磷酸鹽是多磷酸銨、哌嗪多磷酸鹽、或其衍生物。更優(yōu)選的是，泡沸的含氮多磷酸鹽是哌嗪多磷酸鹽。作為膨脹阻燃劑，當(dāng)暴露于火焰時(shí)，含氮多磷酸鹽具有膨脹和炭化的特征。泡沸的多磷酸鹽阻燃劑組分的存在量為約0.1～約70wt％。

本發(fā)明的組合物可以進(jìn)一步包含其它非鹵素阻燃劑，如金屬氧化物、金屬氧化物水合物、金屬碳酸鹽、碳酸鹽以及酸或酸產(chǎn)生的物質(zhì)、膠粘劑、脲、和多元醇。

組合物可以進(jìn)一步包含其它聚合物，如非烯烴聚合物、聚氯乙烯、酯-醚嵌段共聚物、酯/酰胺嵌段共聚物、烯烴嵌段共聚物、和工程塑料(如聚碳酸酯、聚砜、和聚酰亞胺)。組合物還可以進(jìn)一步包含其它添加劑，如礦物和過氧化物。

在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明是電纜，其包含一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體或一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體的芯，每個(gè)導(dǎo)體或芯由包含本申請所描述的阻燃聚烯烴/熱塑性聚氨酯組合物的阻燃層包圍。

再在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明是包含本申請描述的阻燃聚烯烴/熱塑性聚氨酯組合物的擠出制品。

實(shí)施例

下面非限制性的實(shí)施例闡明本發(fā)明。

測試

(1)屈服強(qiáng)度(psi)；

(2)拉伸強(qiáng)度@峰值(psi)；

(3)拉伸強(qiáng)度@斷裂(psi)；

(4)伸長率@斷裂(％)；