[发明专利]阻燃剂、增强的聚酰胺‑聚(亚苯基醚)组合物

说明书

背景技术

已经将聚(亚苯基醚)树脂与聚酰胺树脂共混以提供具有各种各样的有益性能，如耐热性、耐化学性、冲击强度、水解稳定性、和尺寸稳定性的组合物。

在一些应用中，期望使用具有良好阻燃性的聚(亚苯基醚)/聚酰胺共混物。不幸的是，对于具有较低厚度的制品，难以实现这种阻燃性并同时维持机械性能。此外，在玻璃纤维增强热塑性组合物中，因为与非增强的组合物相比，增强填料的存在会改变组合物的燃烧行为，特别难以实现阻燃性。仍然存在对于表现出良好的阻燃性的玻璃纤维增强聚(亚苯基醚)/聚酰胺组合物的需要，尤其是在具有大量玻璃纤维的组合物中。

发明内容

本文公开了一种热塑性组合物，包含10至45重量百分比的玻璃纤维、5至15重量百分比的金属二烷基次膦酸盐(metal dialkylphosphinate)、1至5重量百分比的聚磷酸三聚氰胺(melamine polyphosphate)，以及由20至60重量百分比的聚酰胺、10至40重量百分比的聚亚苯基醚、和0.05至2重量百分比的增容剂形成的增容共混物，其中重量百分比是基于聚酰胺、聚亚苯基醚、增容剂、玻璃纤维、金属二烷基次膦酸盐和聚磷酸三聚氰胺的组合重量，且该组合物不含硼酸盐化合物。在1.5毫米的厚度下，组合物具有V0的UL94等级。

本文还公开了一种热塑性组合物，包含10至45重量百分比的玻璃纤维、8至15重量百分比的二烷基次膦酸盐、2至5重量百分比的聚磷酸三聚氰胺，以及由20至60重量百分比的聚酰胺、10至40重量百分比的聚亚苯基醚、和0.05至2重量百分比的增容剂形成的增容共混物，其中重量百分比是基于聚酰胺、聚亚苯基醚、增容剂、玻璃纤维、金属二烷基次膦酸盐和聚磷酸三聚氰胺的组合重量，且该组合物不含硼酸盐化合物。在0.4毫米的厚度下，组合物具有V0的UL94等级。在下文详细描述这些和其它实施方式。

具体实施方式

制备玻璃增的强聚(亚苯基醚)/聚酰胺组合物阻燃剂，尤其是在提高量的玻璃纤维下，已被证明是有挑战性的。以前的解决方案，例如，使用金属二烷基次膦酸盐作为唯一的阻燃剂，已证明不足以提供稳健的阻燃性，尤其是在1.5毫米(mm)或更小厚度下的V0阻燃性。以前的技术建议使用金属硼酸盐，如硼酸锌，来增加包含金属二烷基次膦酸盐的增强组合物的阻燃性，但这种方法已被表明不足以在1.5毫米或更小的厚度下提供V0的UL94等级。已经出乎意料地发现，金属二烷基次膦酸盐和聚磷酸三聚氰胺的组合可以在1.5毫米或更小的厚度下得到V0的UL94等级。

该方法使用聚酰胺，其包含聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、以及它们的组合。在一些实施方式中，聚酰胺是聚酰胺-6,6。聚酰胺可以具有20至100微当量(microequivalent)/克、或30至80微当量/克、或40至70微当量/克的胺端基浓度。可以通过将聚酰胺溶解于合适的溶剂并用0.01当量盐酸(HCl)溶液使用适宜的指示方法滴定来确定胺端基含量。基于加入样品的HCl溶液的体积、用于空白的HCl的体积、HCl溶液的摩尔浓度、和聚酰胺样品的重量，来计算胺端基的量。聚酰胺-6和聚酰胺-6,6可商购自许多来源并且它们的制备方法是已知的。

基于组合物的总重量(其相当于熔融混合以形成组合物的组分的总重量)，以约20至约60重量百分比的量使用聚酰胺。在此范围内，聚酰胺的量可以是大于或等于22重量百分比、或大于或等于24重量百分比、或大于或等于44重量百分比。也在此范围内，聚酰胺的量可以是小于或等于55重量百分比、或小于或等于52重量百分比、或小于或等于48重量百分比。

除聚酰胺之外，该方法还使用聚(亚苯基醚)。适宜的聚(亚苯基醚)包括含有具有下式的重复结构单元的那些