[发明专利]阻燃树脂组合物

说明书

发明背景

本发明涉及包含有含磷化合物、具有显著降低的膦气体排放和良好的 阻燃性能的阻燃聚酯组合物。

工程塑料的许多应用需要具有阻燃性能以及一些性能例如良好的拉伸 强度、高热变形温度(HDT)和化学抗性的聚合物组合物。通过将阻燃(下文 中也称为“FR”)剂引入配方中实现阻燃性能。

含卤素化合物非常有效的作为用于聚合物材料的FR剂。然而由于对含 卤素的FR的潜在环境危害的考虑，因此含有这类阻燃剂的聚合物组合物的 回收并不令人希望。因此，已经进行了几种尝试以制备不含卤素的阻燃聚 酯制剂。

已知的是可以通过使用基于含磷化合物，特别是含P-H键的化合物例 如次磷酸钙和次磷酸铝的不含卤素的阻燃剂使得聚酯阻燃。然而，伴随着 这类含磷FR剂的一种主要缺点在于它们在加工聚合物树脂的升高的温度 下产生膦的趋势。膦易自燃、高度毒性并且强烈刺激。如果聚合物树脂的 加工温度增加，则膦排放特别地更高。

在文献中已经报导了用于将由于作为FR剂的红磷歧化反应的膦产生 最小化的多种方法。US专利Nos.4,210,630和US2,035,953描述了金属氢氧 化物在用作FR剂的红磷上沉淀。如描述于US专利Nos.3,883,475和 US4,187,207中，另一种尝试是使用膦捕集剂例如氧化铜。US专利 No.4,403,052描述了当使用红磷作为阻燃剂时，通过使用金属碘化物作为膦 的抑制剂而减少产生的膦的含量。US专利No.4255319描述了一种引入醛 和含β-羰基的酮以及作为FR的红磷的组合物。US专利No.US4356282描 述了使用铜盐比如氯化物、乙酸盐、乙酸亚铜、氯化亚铜等作为膦抑制剂。

US专利No.5,270,370、JP63191835使用不饱和化合物，某些化合物带 有对吸电子基团的α双键，用于将从红磷中的膦排放最小化。GB1,424,523 教导了包含涂覆有液态不饱和化合物的红磷的组合物，该化合物在空气中 进行自氧化而减少排放的缺点。JP1988-191835论述了一种聚酯组合物，其 中该聚酯具有在二醇或二酸部分中的不饱和度和含磷的FR添加剂。

US专利申请No.US20050137300和US专利No.6,716,899披露了具有 亚膦酸酯和其他磷化合物作为FR添加剂以及环氧化物作为增链剂和不饱 和弹性体添加剂的聚酯。US专利6,538,054描述了一种具有次磷酸钙作为 阻燃剂以及季戊四醇四硬脂酸酯和含不饱和酰胺的添加剂和任选的具有环 氧硅烷上浆剂的纤维质填料的FR-PBT组合物。没有关于这些组合物中膦排 放的水平的信息。

不断需要提供这样一种新的不含卤素的阻燃聚酯材料，该材料具有改 进的长期热稳定性(RTI)、加工能力、机械强度和模塑能力性能同时在正常 或极端的时间和温度条件下在加工操作期间基本没有毒气排放例如膦的风 险。

发明简述

根据本发明的一种实施方案，描述了一种阻燃树脂组合物，其包含： a)聚酯，b)基于组合物总重量的0.1wt％-约20wt％的阻燃化合物，其中所 述阻燃化合物包含至少一个P-H键；c)基于组合物总重量的0.1wt％- 约5wt％的有机化合物，其中所述有机化合物包含至少一个羧基反应基团； 和d)基于组合物总重量的0.2wt％-约20wt％的膦抑制添加剂化合物；并且 其中该阻燃树脂组合物与包含组合的聚酯和组分(b)或(c)的组合物相 比，在加工或模塑期间少产生大于约10％的膦。

在本发明的一种实施方案中，披露了合成该组合物的方法和由所述组 合物得到的制品。

参照以下描述、实施例和附属的权利要求，本发明的各个其他特征、 方面和优点将变得更加明显。

发明详述

通过参考以下本发明的优选实施方案的详细描述和本文中包括的实施 例，可以更容易理解本发明。在本说明书和后面的权利要求中，将提及许 多将被定义为具有以下含义的术语。

单数形式“一”、“一个”和“一种”包括复数对象，除非上下文另外清 楚地说明。

“任选的”或“任选地”是指随后描述的情形或情况可以或可以不出 现，并且该描述包括其中所述情形出现的情况和没有出现的情况。

本文中使用的“组合”包括混合物、共聚物、反应产物、共混物、复合 物等。