[发明专利]低气体量无卤阻燃热塑性聚酯组合物

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种低气体量无卤阻燃热塑性聚酯组合物。

背景技术

热塑性聚酯树脂，如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)有着优异的力学性能和电学性能，尤其是PBT具有极为优异的成形加工性，被十分广泛地应用于电子电气设备、家用设备、办公自动化设备、汽车和机械设备等领域中。

为了防止和减少火灾的发生，这些应用常要求聚酯具有良好的阻燃性。最常用的赋予高分子材料阻燃性的方法是引入阻燃剂，包括卤系阻燃剂和无卤阻燃剂。其中，卤系阻燃剂一般阻燃效率较高，添加量相对较少，对高分子材料的力学性能影响较小，但燃烧过程中会产生大量有毒烟气，并存在环境污染等问题。国际相关组织及部分国家已经开始限制卤系阻燃剂的使用，2008年美国加利福尼亚和2004年8月欧盟已经出台相关法例，禁止使用曾经被广泛使用的卤系阻燃剂-五溴二苯醚和八溴二苯醚。2009年，美国再次宣布将在未来三年内逐步淘汰十溴联苯醚，无卤化正成为阻燃高分子材料发展的新趋势。

但目前，无卤阻燃材料在开发和应用方面还存在一些问题。比如与卤系阻燃剂相比，无卤阻燃剂一般阻燃效率低，添加量大，并且对高分子材料性能影响大等。因此，对于无卤阻燃组合物，欲在同等阻燃等级下，开发力学性能与卤系阻燃材料相媲美的配方是相对困难的。

技术人员一般通过复配不同的阻燃剂，并优化配比，以获得阻燃性和力学性能的平衡，但力学性能一般不够理想。国内专利中，有通过加入第二树脂组分增强组合物的成炭能力、提高阻燃性的例子，还有加入第二组分树脂作为增韧剂，提高组合物的抗冲击强度的例子。例如中国专利CN1245443C(公开号)，在阻燃聚酯组合物中，添加了碳原子数10～40的脂肪族羧酸与脂肪族醇形成的酯或酰胺作为增塑剂，提高组合物的流动性。但以上均未涉及或指出如何通过加入其他树脂组分，进一步提高组合物的机械性能。特别地，在美国专利US20090088512A1中，公开了加入聚碳酸酯(PC)可以提高无卤阻燃聚酯组合物阻燃性和力学性能的方法。其以有机次膦酸盐和三聚氰胺多聚磷酸盐MPP为阻燃体系，加入5～10％的PC后，不但增强了组合物的阻燃性，同时提高了机械性能。

我们进一步的研究表明，PC加入后，组合物的气体量也大幅增加。众所周知，在产品注塑成型过程中，高的气体量会使模具分型面，特别是排气口位置积累较多的沉积物，堵塞排气口，注塑变得困难。特别是对于薄壁制件，在已设定条件下，塑料熔体很难再充满型腔，或容易发生烧焦的现象，这样废品率会提高。另外，高的气体量会造成挤出和注塑过程中大量气体的逸出，污染环境。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种赋予热塑性聚酯树脂高阻燃性、高力学性能和低气体量的无卤阻燃组合物。本发明在无卤阻燃聚酯组合物中加入了具有特定结构的共聚酯，降低了组合物的气体量，实现了高阻燃性、高力学性能和低气体量的结合。

为了解决背景技术中提及的问题，我们进行了大量的研究，结果发现在无卤阻燃体系中，加入主链由特定结构单元组成的共聚物或其混合物，可以在增强组合物阻燃性和提高组合物力学性能的同时，减少气体量，减轻环境污染，提高生产效率和制品合格率。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种低气体量无卤阻燃热塑性聚酯组合物，其特征是：

(A)25-65重量份至少一种聚对苯二甲酸亚烷基酯、

(B)1-15重量份至少一种具有特定结构的共聚酯、

(C)1-30重量份至少一种具有式(I)所示结构的芳香族磷酸酯、

(D)1-30重量份至少一种选自具有式(II)所示结构的次膦酸盐和/或具有(III)所示结构的二次膦酸盐组成；

上述(B)中所述的具有特定结构的共聚酯是由(a)选自对苯二甲酸或间苯二甲酸中的一种或多种二元酸与(b)选自式(b1)、式(b2)、式(b3)、式(b4)和/或式(b5)所示的一种或多种二元醇共聚反应的产物：