[发明专利]防火热塑性树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及无卤防火热塑性树脂组合物。更具体地，本发明涉及具有优异阻燃性和可加工性的树脂组合物，包含橡胶改性苯乙烯共聚物树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、酚醛树脂和芳族磷酸酯化合物。

背景技术

通常，包括橡胶改性苯乙烯共聚物树脂在内的热塑性树脂的可加工性良好，冲击强度高，并具有很好的外观。这种树脂应用于各种电子设备和电气设备、汽车、建筑材料、飞机和轮船。由该热塑性树脂组合物制得的塑料制品的范围大大增加了，由于有关火的安全问题，使这些产品具有阻燃性的需求也提高了。

已知使橡胶改性苯乙烯共聚物树脂产生阻燃性的方法包括向树脂中加入卤素化合物和锑化合物。虽然卤素阻燃剂具有极好的阻燃性，但它在加工过程中产生腐蚀性气体，从而腐蚀加工器械，如模具。而且燃烧时，可能会释放出危险气体，例如1，4-二氧杂环己二烯(dioxin)、呋喃和卤化氢气体。为此，已经尝试来开发一种新型阻燃剂，用作卤素阻燃剂的替代物。

替代的阻燃剂通常包含磷、硅、硼或氮。但这些化合物不能够有效地显示出相对于苯乙烯共聚物树脂所需的防火性。因此其用途受到限制。

在学术杂志Polymer(Elsevier Science出版，1975，vol.16，pp.615-620)中，报导了橡胶改性苯乙烯共聚物树脂的LOI(极限氧指数)低，因为在燃烧或热重力分析(TGA)时没有产生炭。在气相中表现阻燃性的卤素阻燃剂容易使所有类型的树脂产生阻燃性。但是，由于非卤素阻燃剂材料，例如磷或氮阻燃剂通常在固相中显现出阻燃性，这些材料很难用于使低成炭材料例如橡胶改性苯乙烯共聚物树脂产生阻燃性。为了减少该问题并提高阻燃性，进行了大量研究工作用以开发将热塑性树脂加入到燃烧时产生大量炭的材料中的方法。

例如US第5,061,745、5,204,394和5,674,924号专利中，将橡胶改性苯乙烯共聚物树脂与聚碳酸酯树脂(一种容易形成炭的材料)和磷酸酯化合物混合，以得到所需的阻燃性。但这些专利的问题在于聚碳酸酯树脂的加入量必须大于橡胶改性苯乙烯共聚物树脂。在这些专利中公开的化合物中所用聚碳酸酯至少为60重量份时才能够实现阻燃性。

而且，美国第4,618,633和6,716,900号专利公开了一种组合物，包含橡胶改性苯乙烯共聚物树脂和聚亚苯基醚树脂(一种与聚碳酸酯树脂相比具有更优异成炭性的材料)。但应注意到：由于两种树脂的加工温度有很大不同，加工中须小心处理聚亚苯基醚树脂和苯乙烯共聚物树脂的混合。聚亚苯基醚树脂是难以加工的工程聚合物，因此需要高温处理，而苯乙烯共聚物树脂是通用聚合物，可以在相对低的温度下处理。而且使用比其它树脂昂贵的上述聚碳酸酯和聚亚苯基醚树脂导致生产成本较高。

因此，本发明人已经评估了聚酯树脂(它是一种通用聚合物)作为橡胶改性苯乙烯共聚物树脂的炭源的适用性。具有在主链上含有芳基和氧原子的化学结构的聚酯树脂被认为具有成炭可能性。该研究暴露了一个问题。具体地，为了保证相同的阻燃性，聚酯的添加量比聚碳酸酯或聚亚苯基醚的添加量须多很多(至少80％)。使用如此大量聚酯的原因是它的成炭能力明显弱于聚碳酸酯或聚亚苯基醚的成炭能力，其LOI(连续燃烧所需的最低氧浓度)为21，比聚碳酸酯或聚亚苯基醚的LOI低得多，如Polymer(Elsevier Science出版，1975，vol.16，pp.615-620)所述，聚碳酸酯和聚亚苯基醚的LOI分别为27和29。

因此迫切需要开发不使用卤素阻燃剂来提高阻燃性，同时保持传统橡胶改性苯乙烯共聚物树脂的优异性能的技术。

发明内容

因此本发明是根据现有技术的上述问题作出的。本发明的一个目的是提供一种防火热塑性树脂组合物，其大大提高了聚对苯二甲酸乙二酯树脂的成炭能力。因此聚对苯二甲酸乙二酯树脂在橡胶改性苯乙烯共聚物树脂中的加入量显著下降，产生了经济效益、优异的可加工性能和抗冲击性，并且是环境友好的。

本发明的另一个目的是提供一种使用具有优异抗冲击性和阻燃性的防火热塑性树脂组合物制备的模制品。

为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供一种防火热塑性树脂组合物，包含：(A)40～95重量份的橡胶改性苯乙烯共聚物树脂；(B)60～5重量份的聚对苯二甲酸乙二酯树脂，它与橡胶改性苯乙烯共聚物树脂一起构成100重量份的基础树脂；(C)1～30重量份的酚醛树脂；和(D)5～30重量份的芳族磷酸酯化合物。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种使用防火热塑性树脂组合物制备的模制品。