[发明专利]聚酯-聚碳酸酯阻燃组合物、制备方法及其制品

说明书

发明背景

在很多应用（特别是在使用电气和电子部件时）中，需要具有良好的耐化学性、高冲击性和高耐热性的组合性质的阻燃聚合物组合物，其中阻燃性质是使用非卤代阻燃添加剂得到的。聚酯与聚碳酸酯的合金在聚碳酸酯的性质方面能够提供一些改进。尽管多年来多个专利已经公开了这种合金，但是具有有吸引力的性质平衡的聚酯-聚碳酸酯商品阻燃材料在市场中仍非常罕见。一个原因是在该领域中的组合物在能够包括在该组合物中的聚酯的最大含量方面会受到限制，这导致在性质方面接近于纯聚碳酸酯的合金而不是更平衡的聚酯-聚碳酸酯组合物。例如，美国专利号7,0675,67对聚酯含量限制为12wt%的最大值，这例如将会限制最终组合物的耐化学性和可加工性。

通过使用基于磷的阻燃化合物，在没有任何氯和溴原子的情况下，为包括聚碳酸酯和聚酯（例如聚亚烷基对苯二甲酸酯）的合金的聚合物组合物提供了阻燃性。例如，美国专利号5,030,675公开了通过将乳液-ABS接枝共聚物、单磷酸酯阻燃剂和氟代聚烯烃加入到聚碳酸酯和聚亚烷基对苯二甲酸酯的合金中能够得到不含氯或溴元素的阻燃聚合物组合物。该组合物的区别在于提高了模制的焊接线强度，但阻燃添加剂容易渗出，这能够在加工操作过程中导致显著的破裂。然而通过使用低聚有机磷阻燃剂能够解决该阻燃剂渗出到该组合物中的问题，如美国专利号7,067,567中所提出的那样。

除了有机磷阻燃剂之外，上述专利中描述的聚酯-聚碳酸酯组合物包含氟代聚烯烃共聚物作为防滴剂和抗冲改性剂（例如基于橡胶的接枝共聚物或基于聚烯烃的环氧共聚物）。尽管具有良好的阻燃性，但这种组合物能够遭遇到以下问题：一些其他重要的性质（例如缺口抗冲击性或耐热性）要比不含有机磷酸酯的组合物更低得多。而且，所用的抗冲改性剂是易燃性材料，需要添加相对较高含量的有机磷酸酯以将该材料的阻燃性保持在可接受的水平。因此，聚合物组合物的热性能（例如热变形温度和维卡软化温度）进一步变差，限制了具有吸引力的性质的组合物的范围，尤其是限制了能够使用的聚酯的最大用量。美国专利号7,067,567显示了需要将聚酯的用量限制到最大值12wt%的实施例，这又将会限制最终组合物的耐化学性。

二有机硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物是现有技术中已知的，例如美国专利号3821325、3419635、3419634和3832419。例如SABIC IP具有市场上可获得的等级，其以商品名称LEXAN EXL销售。硅氧烷域已知为聚碳酸酯组合物提供较高的冲击性。然而迄今为止，尚未充分认识或描述将EXL聚合物用作抗冲改性剂以制备除了良好的阻燃性之外，在抗化学、热和冲击性方面具有有吸引力的性质平衡的不含卤素的聚酯-聚碳酸酯组合物，也没有任何暗示通过使用该EXL聚合物能够显著提高聚碳酸酯组合物中的最大聚酯含量。尽管美国专利号7,067,567提供了一些将硅氧烷加入接枝橡胶基料中的实施例，但在这些实施例中对聚酯最大含量施加了与包括其他接枝橡胶的配方相同的限制。

鉴于以上，需要具有改进的抗冲击性、耐热性和耐化学性中至少两种性质（尤其是当该组合物包含比现有技术中所描述的组合物中较高的聚酯含量时）的具有良好阻燃性的聚酯-聚碳酸酯组合物。

进一步地，需要提供一种聚合物组合物，其中如有时所需要的，能够用使用后再生的聚酯聚合物提供聚酯组分，其中至少基本上维持重要的性质（例如阻燃性、耐化学性、耐热性以及其他物理性质）。

发明内容

特别地，一种热塑性组合物，基于该组合物的总重量，其包括：

(a)大于12wt%至30wt%的聚酯；

(b)21.7-81.3wt%的聚碳酸酯；

(c)5wt%至小于60wt%的有机聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，其包括10-50wt%的聚二有机基硅氧烷单元；

(d)1-20wt%的有机磷阻燃剂；

(e)0.02-5wt%的氟代聚烯烃；

(f)非必要的0.25-10wt%的抗冲改性剂，选自由基于弹性体的接枝共聚物和基于弹性体的嵌段共聚物构成的组；和

(g)0.1-5wt%的添加剂组合物，其包括抗氧化剂、淬灭剂、紫外光稳定剂或其组合。

在另一实施方案中，一种热塑性组合物，基于该组合物的总重量，其包括：

(a)20-25wt%的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或其组合；

(b)25-73.5wt%的双酚A聚碳酸酯；

(c)5-30wt%的下式的有机聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物：