[發明專利]阻燃聚烯烴組合物

無效

• 申請號: 200980132921.0
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號: CN102131861A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: A·H·霍格特;G·K·斯皮耶克曼;H·托奈爾
• 申請（專利權）人: 阿克佐諾貝爾股份有限公司
• 主分類號: C08L23/10
• 分類號: C08L23/10;C08K13/02;C08K5/3492;C08K5/01;C08K3/22
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發明涉及一種阻燃聚烯烴組合物，一種改善聚烯烴阻燃性的方法，以及一種可用于提高聚烯烴阻燃性的母料。

燃燒幾乎都僅僅是氣相現象。因此，為了使固體燃燒，必須使其揮發。在聚合化合物的情況下，這意味著必須使它們分解，從而產生氣態或液態低分子量產物。這些產物然后可充當燃料，導致進一步分解。

通常將阻燃劑加入聚合物中以中斷該循環。例如據信溴化阻燃劑在燃燒過程中分解成與鏈增長和支化步驟競爭的自由基(A.G.Marck，“Flame?retardants，halogenated”，Kirk?Othmer?Encyclopedia?of?Chemical?Technology，第11卷，第455-456頁，于2004年9月17日網上公開)。

聚合物的可燃性通常根據保險商實驗室(Underwriters?Laboratory)UL94安全標準進行測試。該UL?94試驗使用小火焰測量塑料的可燃性。根據該試驗，將具有確定尺寸的試樣垂直放置并使用本生燈引燃。在試樣下放置棉花層以測試燃燒溶滴。施加火焰10秒鐘。簡言之，如果在施加火焰后樣品燃燒時間不長于10秒且不能將棉花引燃，則獲得V-0等級；如果樣品燃燒時間不長于30秒且不能將棉花引燃，則獲得V-1等級；如果樣品燃燒時間不長于30秒且可將棉花引燃，則獲得V-2等級。

通常將溴化有機化合物與增效劑如Sb₂O₃或硼酸鋅混合，以進一步降低可燃性并因此獲得更好的UL94等級。

然而，由于它們通常為白色且高增效劑添加量由此使最終產物的著色復雜化，不希望大量使用這種增效劑。

為了降低增效劑的量，已知的是加入自由基引發劑，例如有機過氧化物或C-C引發劑。

例如，GB?2,085,898公開了一種含聚烯烴、芳族溴代烴(更特別地是十溴二苯醚)作為阻燃劑、2.5phr?Sb₂O₃作為增效劑和C-C引發劑的組合物。采用該文獻中公開的試樣未獲得V-0等級。

EP?0200217和0154946公開的組合物含有聚丙烯、三聚氰胺溴水合物作為阻燃劑和2，5-二苯基-2，3-二甲基丁烷(C-C引發劑)和/或增效劑如Sb₂O₃。其僅在非常大量的氧化銻(10重量％)下才獲得V-0等級。

GB?1,270,318公開了包含阻燃劑1，2，4，6，79，10-六溴環十二烷、增效劑Sb₂O₃、鏈烷多元醇(例如季戊四醇)和C-C引發劑二枯基的聚丙烯組合物。該文獻沒有給出與這些組合物的阻燃性程度有關的信息。

US?3,850,882公開了包含作為阻燃劑的五溴甲苯或六溴聯苯與C-C引發劑二枯基和作為增效劑的二氧化錫或Sb₂O₃組合的聚丙烯組合物。

EP?1239005公開了一種包含聚烯烴、三(三溴新戊基磷酸酯)和自由基源的組合物。然而，只有在該組合物額外含有大量(至少約4pbw)Sb₂O₃時才能獲得V-0等級。

現在已發現可用其量顯著低于現有技術中所用那些量的增效劑獲得V-0等級。

本發明組合物包含至少一種聚烯烴、溴化阻燃劑、自由基引發劑和0.1～0.5phr(＝每百份樹脂)增效劑，所述增效劑選自銻化合物、錫化合物、鉬化合物、鋯化合物、硼化合物和鋅化合物。

合適的聚烯烴的實例包括由一種或多種以下單體得到的均聚物和共聚物：丙烯、乙烯、丁烯、異丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、2-甲基丙烯、2-甲基丁烯、4-甲基戊烯、4-甲基己烯、5-甲基己烯、雙環(2，2，1)-2-庚烯、丁二烯、戊二烯、己二烯、異戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、3，1-甲基戊二烯、1，3，4-乙烯基環己烯、乙烯基環己烯、環戊二烯、苯乙烯和甲基苯乙烯。優選的聚烯烴為聚丙烯和聚乙烯，包括無規立構、間規立構和全同立構聚丙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、乙烯和丙烯的嵌段共聚物以及乙烯和丙烯的無規共聚物。最優選的聚烯烴為聚丙烯。

所述組合物可僅含一種均聚物或共聚物，但也可含均聚物共混物、共聚物共混物和均聚物-共聚物共混物。聚烯烴可為模塑級、纖維級、薄膜級或擠出級。

合適的溴化阻燃劑的實例為四溴雙酚A雙(2，3-二溴丙基醚)、六溴環十二烷、三(三溴新戊基)磷酸酯、聚(丙烯酸五溴芐基酯)、十溴二苯醚、三(三溴苯基)氰脲酸酯、三(二溴丙基)異氰脲酸酯及其混合物。