[发明专利]低分子量溴化聚合物及其在热塑性制剂中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及包含溴化的阴离子的链转移乙烯基芳族聚合物(下文中溴 化的“ACTVAP”)的阻燃剂组合物。该组合物能够提供高的溴含量，而仍 显示低的热不稳定的溴含量。该组合物具有玻璃化转变温度Tg，其预示在 基于耐冲击聚苯乙烯(HIPS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的制剂中 可接受的熔体流动。由这样的制剂制成的制品具有良好的热变形温度。所 述组合物是用于热塑性制剂例如HIPS和ABS制剂的合适的阻燃剂候选 物。

背景

溴化聚苯乙烯(苯乙烯聚合物)的组合物已长期用作热塑性制剂中的 阻燃剂。溴化聚苯乙烯可通过聚苯乙烯的溴化而制备，聚苯乙烯得自苯乙 烯单体的自由基或阴离子聚合，见例如，共同拥有的美国专利第5,677,390、 5,686,538、5,767,203、5,852,131、5,852,132、5,916,978、6,113,381、6,207,765、 6,232,393、6,232,408、6,235,831、6,235,844、6,326,439和6,521,714号。

虽然前述组合物已经和正在经历相当大的商业成功，但技术人员总是 在探索显示商业前景的下一代产品。

发明概述

本发明涉及包含溴化的阴离子的链转移乙烯基芳族聚合物(ACTVAP) 的阻燃剂组合物，其中所述组合物：(i)包含至少约72wt％溴；并且(ii) 包含少于约1,000ppm(重量/重量)热不稳定的Br，wt％和ppm值是基于 组合物的总重量。在本发明范围内的是这样的组合物，其中溴化的 ACTVAP是溴化的阴离子的链转移苯乙烯聚合物(ACTSP)。

如本文使用的ACTVAP和ACTSP是首字母缩写词，第一种情况为乙 烯基芳族聚合物，而第二种情况为苯乙烯聚合物，它们以阴离子形式得到 并且具有其各自的链长分布，所述链长分布由链转移机制确定。随后将这 些聚合物溴化以得到本发明的阻燃剂组合物。链转移剂优选甲苯。

链转移机制的使用允许使用催化量的常规烷基锂聚合引发剂。烷基锂 引发剂也在常规的苯乙烯聚合中广泛使用。然而，其中，聚合物生长不是 由链转移确定的，而是由锂端基的猝灭确定的，从而需要使用化学计量(而 不是催化量)的烷基锂以获得所期望的聚合链长。因此，使用链转移机制 来确定链长的聚合物享有相当大的成本优势，该成本优势有利于本发明组 合物的成本优势。

本发明的阻燃剂组合物显示(除了别的以外)玻璃化转变温度，即Tg， 其预示将这样的组合物用于阻燃性的HIPS和ABS制剂将不破坏模塑性能 和由这样的制剂制成的模塑制品将具有可接受的热变形温度(HDT)。

与高的溴含量和低的热不稳定的溴含量结合的有利的Tg结合提供了 本发明特别优选的阻燃剂组合物。

较高的溴含量是指本发明的阻燃剂组合物比相同重量的具有较低溴 含量的组合物能够将更多的溴递送至HIPS或ABS制剂，并因此将更大的 阻燃性递送至HIPS或ABS制剂。该性质为最终热塑性制品的生产者提供 了节省成本的机会。

低的热不稳定的溴含量是所期望的，这是因为制剂的复合条件和制品 的制造条件倾向于以HBr释放热不稳定的溴，该HBr气体对复合与模塑设 备可以是破坏性的。

关于在HIPS或ABS制剂或由其形成的制品中的溴，据说本发明的组 合物基本上不含(小于50ppm)(如果不是完全不含)包埋溴(occluded bromine)。包埋溴是以Br₂被捕获在阻燃剂组合物中的溴。由于明显的原 因，显著量的这种溴不是所期望的。

本发明的阻燃剂组合物具有热解重量分析法(TGA)特性，其预示所述 组合物是足够热稳定的，以致于在复合条件和模制条件下不会过度降解， 但在经历“火焰前缘”的高得多的温度下将充分降解以释放它们的溴取代 基。术语“火焰前缘”涉及火接近阻燃性的HIPS或ABS制品。火可以正好 邻近制品或者从制品自身发出。

本发明的阻燃剂组合物具有良好的颜色。当通过Hunter溶液色值试验 (Hunter Solution Color Value Test)测试时，它们是水白色或至少接近水白 色的，见以下“分析方法”部分。此外，当按照ASTM D1925测试时，所述 组合物具有优异的YI值。当测试固体颜色时，这样的YI值与具有白色或 近白色的组合物相关。