[发明专利]具有改善的绝缘电阻的无卤素阻燃剂热塑性弹性体组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含热塑性弹性体的无卤素阻燃剂组合物领域，并且涉及它们在缆线和线材中的用途。

背景技术

由于优异的机械性能(例如断裂伸长率、撕裂强度、拉伸强度、挠曲寿命、和耐磨性)，基于共聚醚酯弹性体的聚合物组合物已被用于众多应用中，包括制造用于机动车、线材和缆线、流体动力、电气/电子、软管和管材、和器具领域的制品。

具体地讲，共聚醚酯弹性体用于制造机动车、建筑和构造工业中线材和缆线应用的绝缘层。线材和缆线涂层提供电绝缘性，而且赋予机械、化学和物理保护性。由于在机动车引擎盖下隔舱中或建筑内通常达到超过125℃的温度，因此在干燥和潮湿环境条件下对线材和缆线绝缘材料的温度要求不断提高。此外，在这些高要求应用中，绝缘材料需要满足额外的要求，包括阻燃性、耐热性、耐水解性和高伸长率。

聚氯乙烯(PVC)是最广泛使用的线材和缆线绝缘材料。然而，在许多情况下，PVC被认为是环境威胁。期望具有可用于线材和缆线应用的无卤素阻燃剂热塑性替代材料，所述应用需要对高温和水解表现出抗性的柔性材料作为线材和缆线绝缘替代材料。

已研发各种阻燃剂体系并且用于聚合材料如聚酯中，以改善其耐火性。然而，由于毒性问题，无卤素阻燃剂正越来越得到关注。在各种无卤素阻燃剂中，磷化合物(如次膦酸盐或二次膦酸盐)由于它们的稳定性和阻燃效果而被广泛使用。现有技术还已证实，多种类型的协同化合物可与磷化合物组合使用以进一步使其阻燃效果最大化。例如，美国专利6,547,992公开了合成无机化合物作为阻燃剂增效剂的用途，所述无机化合物如硅、镁化合物的氧化物、元素周期表第二主族金属的金属碳酸盐、红磷、锌化合物、铝化合物、或它们的组合；美国专利6,716,899公开了有机含磷化合物作为阻燃剂增效剂的用途；美国专利6,365,071公开了含氮化合物(例如氰尿酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、或二硼酸三聚氰胺)作为阻燃剂增效剂的用途；并且美国专利6,255,371公开了磷酸与三聚氰胺或三聚氰胺缩合产物的反应产物(例如三聚氰胺多磷酸盐(MPP))作为阻燃剂增效剂的用途。此外，美国专利公布2008/0039571公开了金属氢氧化物、锑化合物、硼化合物、磷化合物(例如有机磷酸酯、磷酸盐、卤化磷化合物、无机含磷盐等)、或其它金属化合物作为主要阻燃剂或阻燃剂增效剂的用途。

欧洲专利公布EP1883081和PCT专利公布WO2009/047353和WO2010/094560各自尤其公开了可用于形成线材和缆线绝缘层和/或蒙皮的阻燃剂弹性体组合物。在那些公开中，提出(i)次膦酸和/或二次膦酸的金属盐、(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)的组合作为优选的阻燃剂包装件。本领域已知，聚合物组合物中存在高含量的添加剂如阻燃剂添加剂，可造成某些性能劣化。希望此类聚合物组合物具有低易燃性、高度的热稳定性和良好的电绝缘性能，同时仍保持其它机械性能。

本发明的目的是提供在干燥以及高温和潮湿条件下表现出良好机械性能、良好阻燃性和良好电绝缘电阻的组合物以及由其制得的线材和缆线。

发明内容

本发明涉及阻燃聚合物组合物，所述组合物包含：

a)一种或多种共聚醚酯热塑性弹性体；

b)氰尿酸三聚氰胺；

c)至少一种含环氧化合物；和

d)任选地至少一种选自以下的化合物：亚磷酸酯、芳族磷酸酯阻燃剂、以及它们的混合物；

条件是i)当所述阻燃聚合物组合物包含芳族磷酸酯阻燃剂和亚磷酸酯时，存在的含环氧化合物的量使得总环氧官能团当量重量为至少约32毫当量/千克一种或多种共聚醚酯热塑性弹性体和芳族磷酸酯阻燃剂的合并重量，和ii)当所述阻燃聚合物组合物包含芳族磷酸酯阻燃剂而不存在亚磷酸酯时，存在的含环氧化合物的量使得总环氧官能团当量重量为至少约56毫当量/千克一种或多种共聚醚酯热塑性弹性体和芳族磷酸酯阻燃剂的合并重量。

在一个优选的实施例中，所述阻燃聚合物组合物由以下组成：

a)一种或多种共聚醚酯热塑性弹性体；

b)含量以所述阻燃聚合物组合物的总重量计至少为10重量％或等于10重量％的氰尿酸三聚氰胺；

c)一种或多种环氧化合物；和任选地

d)以所述阻燃聚合物组合物的总重量计0至2重量％的亚磷酸酯，