[发明专利]“由多孔无定形玻璃粉和三聚氰胺氰脲酸盐构成的热塑性聚合物用的阻燃剂组合物”

说明书

本发明涉及热塑性模塑料用的阻燃剂组合物。

此外本发明涉及可由根据本发明的阻燃模塑料制备的成型体、纤维或膜。

当前，主要使用下列物质组作为热塑性模塑料用的阻燃剂：

1. 无机化合物，大多为氢氧化物，如氢氧化铝和氢氧化镁，在此种情况中必须使用大都超过50％的非常大的量并对模塑料的机械性能造成非常不利的影响。此外，氢氧化铝在200℃已开始分解，这限制了使用可能性，因为一些热塑性塑料在高于200℃的温度下加工。　

2. 卤化（溴化和氯化）的阻燃剂，在此种情况中在燃烧的情况中会产生二噁英类化合物并因此根据欧洲化学品法规这类化合物中的许多是被禁止的。　

3. 卤化的磷化合物，它们在燃烧的情况中同样会产生二噁英类化合物。　

4. 未卤化的磷化合物，包括红磷。这些磷化合物中的一些，如多磷酸铵和磷酸三聚氰胺在>200℃的温度下同样不是热稳定的。另外的磷化合物，如三苯基氧化膦在许多热塑性塑料中用作增塑剂。红磷尤其在具有高水分含量的热塑性塑料例如PA6中非常有效。但是，热塑性塑料的高加工温度会导致形成有毒气体膦烷。　

5. 氮基阻燃剂，如三聚氰胺、三聚氰胺衍生物 (包括三聚氰胺氰脲酸盐)和三聚氰胺同系物。

在此不利的是，三聚氰胺从其加入的塑料的聚合物基质中扩散出来。与之相反，三聚氰胺氰脲酸盐，由三聚氰胺与氰尿酸反应制成的盐，几乎不会从塑料中扩散出来。原因在于基于氢键的三聚氰胺氰脲酸盐的二维网状结构。

但是，由此也产生三聚氰胺氰脲酸盐的大的缺点。

其在引入到聚合物中时易形成较大的团聚体和易于在计量加入时已被压实。其在工业塑料中难于分散。三聚氰胺氰脲酸盐在聚合物中的团聚体对机械性能和燃烧特性均有不利影响。过去进行了许多改善分散的尝试。此外，通过使用三聚氰胺氰脲酸盐大都仅在未增强的热塑性塑料中获得好的阻燃效果。

尤其在纤维增强的聚酰胺的情况中，发生所谓的芯吸效应，即是说通过所包含的纤维造成纤维增强的聚酰胺测试棒继续燃烧。

在DE 102007037019A1中以及在同一作者的其它文献中要求保护膦酸或膦酸盐作为聚酰胺中的阻燃剂的用途。

在DE 4307682A1中要求保护阻燃热塑性模塑料，其由聚酰胺、三聚氰胺氰脲酸盐、氢氧化镁以及另外的填料和添加物构成。在此意在通过已知阻燃剂三聚氰胺氰脲酸盐与氢氧化镁的组合实现阻燃。使用15重量％三聚氰胺氰脲酸盐或10重量％三聚氰胺氰脲酸盐与15重量％氢氧化镁组合，以实现阻燃。

在DE 10144231B4中记载了涂覆三聚氰胺氰脲酸盐的方法，在此方法中将溶解的三聚氰胺氰脲酸盐与基于内酰胺的单体、低聚物和/或聚合物混合。不利的是，该混合必须在水性介质中进行并需要随后过滤和干燥。

在DE 60029009T2中要求保护一种阻燃聚酰胺树脂组合物，其由聚酰胺树脂、得自多磷酸和三聚氰胺的混合物以及有机填料构成。其是用于聚酰胺的阻燃的两种已知物质的组合。

在DE 19532720A1中要求保护一种阻燃热塑性模塑料，其由聚酰胺、三聚氰胺氰脲酸盐、用硅烷化合物预处理的纤维状填料以及另外的添加物和加工助剂构成。在那里列举的实施例中使用了15重量％的三聚氰胺氰脲酸盐，以在燃烧测试中实现防火等级UL 94-V2。

在DE 10236081A1中要求保护一种配备有10-25%的三聚氰胺氰脲酸盐的聚酰胺，此外包含0.5-2.0%的氨基硅烷以改善三聚氰胺氰脲酸盐的分布。

在专利文献DE 195 36 665 C2、DE 195 36 666 C2、DE 195 45 065 C2和DE 102 52 693 B4中记载了由在挤出机中连续制备的玻璃泡沫制成的玻璃颗粒的制备。该玻璃颗粒在下文中被称作多孔无定形玻璃颗粒。

本发明的目的是，提供易于制备的阻燃浓缩物或色母粒，其通过必须仅小量使用确保了热塑性聚合物中改善的阻燃性能，可以以小的浓度来使用，可以良好地分散在热塑性模塑料中，并且导致模塑料好的物理性能尤其是机械性能。

为实现所述目的提供热塑性模塑料用的阻燃剂组合物以及相应的用途。

提供了一种热塑性模塑料用的阻燃剂，其由30-70重量％的三聚氰胺氰脲酸盐和由30-70重量％的由高温挤出机中连续制备的玻璃泡沫制成的多孔无定形玻璃颗粒构成，其中所述组分的总和为100重量％。

配备有根据本发明的由三聚氰胺氰脲酸盐和无定形多孔玻璃颗粒构成的混合物的热塑性模塑料同样属于本发明的主题。