[发明专利]阻燃的聚合物组合物和包含其的模制品

说明书

技术领域

本公开涉及阻燃的聚合物组合物和包含所述阻燃的聚合物组合物的模制品。

背景技术

多种阻燃的体系已被开发并应用于聚合物材料例如聚酯中以改进其阻燃性质。然而，出于毒性方面的考虑，无卤阻燃剂受到越来越多的关注。在众多的不同无卤阻燃剂中，磷化合物，例如次膦酸盐或双次膦酸盐因其稳定性和阻燃有效性而最常被使用。现有技术也已表明多种协效性化合物可用作协效剂与磷化合物组合，以进一步最大化其阻燃有效性。含氮化合物作为用于磷化合物类型阻燃剂的一种更常用阻燃协效剂也已被公开。例如，美国专利US6,365,071公开了将含氮化合物(例如三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐或三聚氰胺二硼酸盐)用作阻燃协效剂；以及美国专利US6,255,371公开了将磷酸与三聚氰胺或三聚氰胺的缩聚产物的反应产物(例如三聚氰胺多聚磷酸盐(MPP))用作阻燃协效剂。此外，欧洲专利公布EP1883081和PCT专利公布WO2009/047353和WO2010/094560公开了使用以下组合作为优选的阻燃剂组合：(i)次膦酸的金属盐和/或双次膦酸的金属盐，(ii)含氮化合物(例如，三聚氰胺多磷酸盐)，和(iii)无机化合物(例如硼酸锌)。韩国专利KR 2010038701也公开了可用于共聚醚酯组合物中的阻燃剂组合，其包含有机次膦酸金属盐、三聚氰胺氰尿酸盐和芳香族磷酸酯。

现有技术也提示将含氮化合物(例如MPP)单独用作高分子材料中的阻燃剂。例如，美国专利6,015,510以及中国专利申请公布CN102229712和CN102174247公开了包覆的MPP(例如有机硅烷、酯、多元醇、二酐、二羧酸、三聚氰胺-甲醛(MF)、硅石或它们的混合物包覆的MPP)可用作聚合材料中的阻燃剂，且与未包覆的MPP相比，包覆的MPP在聚合物基质中具有改进的可分散性。

然而，如下所示，除磷基阻燃剂(例如(双)次膦酸的金属盐)外，当含氮化合物(例如MPP)被用作协效剂时，在注射成型工艺期间在模具表面常出现沉淀物，这些沉淀物被称为模垢。此类模垢引起模制效率的降低。而且，模制品的表面外观、光泽度以及其他一些相关性能也会受到模垢的负面影响。因此，仍然有开发在注射成型工艺期间无模垢的磷基阻燃剂体系的需要。

发明内容

本公开提供了阻燃的聚合物组合物，其包含：(a)至少一种热塑性聚合物；(b)5-35重量％的至少一种磷基无卤阻燃剂；(c)0.1-50重量％的至少一种三聚氰胺-甲醛包覆的含氮化合物；和任选地(d)至多70重量％的至少一种补强性填料，所述阻燃的聚合物组合物中所含全部组分的总重量％总计100重量％，其中所述至少一种三聚氰胺-甲醛包覆的含氮化合物包含被包覆材料包覆的核，所述核由至少一种含氮化合物形成，且所述包覆材料由三聚氰胺-甲醛形成。

在所述阻燃的聚合物组合物的一个实施方式中，所述至少一种热塑性聚合物选自：热塑性聚酯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚烯烃、聚苯醚、聚酰亚胺和它们两种或更多种的组合；或者所述至少一种热塑性聚合物选自：热塑性聚酯、聚酰胺和它们的组合；或者所述至少一种热塑性聚合物选自热塑性聚酯。

在所述阻燃的聚合物组合物的另一个实施方式中，基于所述组合物的总重量，所述至少一种热塑性聚合物在所述阻燃的聚合物组合物中的含量为20-70重量％或30-60重量％。

在所述阻燃的聚合物组合物的又一个实施方式中，所述至少一种磷基无卤阻燃剂选自：式(I)的次膦酸盐、式(II)的双次膦酸盐以及它们的组合或聚合物

其中R₁和R₂相同或不同，并且R₁和R₂各自是氢，直链的、枝化的或者环状的C₁-C₆烷基，或者C₆-C₁₀芳基；R₃是直链或枝化的C₁-C₁₀亚烷基、C₆-C₁₀亚芳基、C₆-C₁₂烷基-亚芳基或者C₆-C₁₂芳基-亚烷基；M选自：钙离子、铝离子、镁离子、锌离子、锑离子、锡离子、锗离子、钛离子、铁离子、锆离子、铈离子、铋离子、锶离子、锰离子、锂离子、钠离子、钾离子以及它们的组合；且m、n和x各自是相同或不同的1-4的整数。