[发明专利]一种抗热老化的低卤素阻燃聚酰胺组合物

说明书

本发明涉及一种低‑卤素的阻燃热塑性聚酰胺组合物，它在升高的温度下提供改进的机械和电稳定性，其中该热塑性组合物包含聚酰胺树脂；非卤素的含氮阻燃剂；含有卤化铜和有机磷化合物的热稳定剂；任选的润滑剂和/或脱模剂；和任选的着色剂。

发明背景

聚酰胺树脂是在许多应用中使用而言所期望的，因为它们具有高的熔点，高的重结晶温度(即比较快速的注塑循环时间)，高的流动性，韧度，弹性，耐化学性，固有的UL94V2阻燃性和耐磨性。这些化学和机械性能使得聚酰胺理想地用于这种多样的应用中作为电缆扎匝，运动设备，窗户热突变区(window thermal breaks)，喷雾阀，食品膜包装，机动车/车辆部件(例如，散热器端浮箱(radiator endtank)，增压空气冷却器，风扇和覆盖物，推/拉电缆(push/pull cable))，工业纤维(例如，气囊，轮胎帘线)和电气/电子部件(例如，连接器，接线板，电池封口，光伏元件，LED，断路器)。

历史上，卤素基阻燃剂主要添加到热塑性组合物中，以实现所需的阻燃等级，其中阻燃剂主要是或者氯基或者溴基的。阻燃剂在固相，液相或气相中化学(例如通过释放氮气)和/或机械(例如通过产生泡沫)起作用。阻燃剂典型地干扰燃烧过程的特定阶段，例如在加热、分解、点火或火焰蔓延期间。

常规的氯基阻燃剂的实例包括氯化烷属烃，氯化聚乙烯，十二氯五环十八碳-7,15-二烯(Dechlorane25)和HET酸酐。常规的溴-基阻燃剂的实例包括六溴环十二烷(HBCD)，十溴二苯醚(DBDPO)，八溴二苯醚，四溴双酚A(TBBA)，双(三溴苯氧基)乙烷，双(五溴苯氧基)乙烷(BPBPE)，四溴双酚A环氧树脂(TBBA环氧)，四溴双酚A碳酸酯(TBBA-PC)，亚乙基(双四溴邻苯二甲酰)亚胺(EBTBPI)，亚乙基双五溴二苯基，三(三溴苯氧基)三嗪(TTBPTA)，双(二溴丙基)四溴双酚A(DBP-TBBA)，双(二溴丙基)四溴双酚S(DBP-TBBS)，溴化聚苯醚(BrPPE)(例如聚(二)溴亚苯基醚，等)，溴化聚苯乙烯类(BrPPE)(例如聚二溴苯乙烯，聚三溴苯乙烯，交联的溴化聚苯乙烯类，等)，溴化的交联芳族聚合物，溴化的环氧树脂，溴化的苯氧基树脂，溴化的苯乙烯-马来酸酐共聚物，四溴双酚S(TBBS)，三(三溴新戊基)磷酸酯(TTBNPP)，多溴三甲基苯基茚满(PBPI)和三(二溴丙基)-异氰脲酸酯(TDBPIC)。

当考虑引入到热塑性材料内的卤素基阻燃剂的选择时，关键的要求包括在热塑性材料的熔融加工期间，例如在挤出和模塑以及维护热塑性材料的阻燃性和机械性能期间，腐蚀性气体的生成最小。满足这些要求的卤素基阻燃剂的实例包括溴化聚苯醚类(其中包括聚(二)溴苯醚等)和溴化聚苯乙烯类(其中包括聚二溴苯乙烯，聚三溴苯乙烯，交联的溴化聚苯乙烯等)，其中典型地最优选溴化聚苯乙烯类。

卤素基阻燃剂历史上还伴随使用一种或多种阻燃剂协同剂。常规的阻燃剂协同剂包括锑的氧化物(例如三氧化二锑，四氧化二锑，五氧化二锑和锑酸钠)，锡的氧化物(例如，一氧化锡和二氧化锡)，铁的氧化物(例如，氧化铁(II)和γ-氧化铁)，氧化锌和硼酸锌。

由于存在环境担心，因此非卤素基和低卤素基阻燃剂添加剂在热塑性材料中，特别地在聚酰胺中愈加变得更流行。这些添加剂使用氮-基和磷-基化学机理以供实现所需的阻燃程度。

常规的磷基，非卤素阻燃剂包括亚膦酸盐，例如二甲基亚膦酸钙，二甲基亚膦酸镁，二甲基亚膦酸铝，二甲基亚膦酸锌，乙基甲基亚膦酸钙，乙基甲基亚膦酸镁，乙基甲基亚膦酸铝，乙基甲基亚膦酸锌，二乙基亚膦酸钙，二乙基亚膦酸镁，二乙基亚膦酸铝，二乙基亚膦酸锌，甲基-正丙基亚膦酸钙，甲基-正丙基亚膦酸镁，甲基-正丙基亚膦酸铝，甲基-正丙基亚膦酸锌，亚甲基双(甲基亚膦酸)钙，亚甲基双(甲基亚膦酸)镁，亚甲基双(甲基亚膦酸)铝，亚甲基双(甲基亚膦酸)锌，亚苯基-l,4-双(甲基亚膦酸)钙，亚苯基-l,4-双(甲基亚膦酸)镁，亚苯基-l,4-双(甲基亚膦酸)铝，亚苯基-l,4-双(甲基亚膦酸)锌，甲基苯基亚膦酸钙，甲基苯基亚膦酸镁，甲基苯基亚膦酸铝，甲基苯基亚膦酸锌，二苯基亚膦酸钙，二苯基亚膦酸镁，二苯基亚膦酸铝，和二苯基亚膦酸锌。