[发明专利]用于阻燃和/或改善熔体滴落性质的聚合物组合物

说明书

一种组合物，其具有改善的火焰性质和具有改善的熔体滴落性质，其可以包括第一聚合物和反应性组分。第一聚合物可以是尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。组合物可以形成纤维并将纤维织造形成织物。第一聚合物的交联或第一聚合物与反应性组分的交联可以提供改善的性质。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年4月24日提交的指定的申请号为62/326,820的美国临时专利申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及提供火焰和火灾保护的组合物和方法，包括具有改善的熔体滴落(dripping)性能的织物。

背景技术

阻燃性和熔体滴落的消除是诸如织物的制品中的两个重要性质。阻燃剂是抵抗火灾蔓延的化学品，并且用于例如热塑性塑料、纺织品和涂料中。通常，阻燃剂是卤化的(例如溴化的)或基于磷酸盐的。然而，这些阻燃剂和防火材料通常效率低或对环境具有负面影响。例如，卤化阻燃剂(例如溴化阻燃剂)是持久的，生物累积的，并且对人和环境都是有毒的。怀疑溴化阻燃剂会导致负面的神经行为影响和内分泌紊乱。溴化阻燃剂也释放出有毒气体，这些气体比火灾本身造成更多死亡。

非卤化阻燃剂(例如基于磷酸盐的阻燃剂)通常是无毒且环境友好的。然而，目前市场上使用的非卤化阻燃剂添加剂的效率低于卤化阻燃剂。通常，这些基于磷酸盐的阻燃剂需要高负载(即剂量/体积)，这降低了功效。这种高剂量可能损害机械性能，从而增加应用基于磷酸盐的阻燃剂的注射成型部件和其它材料的失效的敏感性。磷酸盐阻燃剂也倾向于从材料中浸出到表面，使材料易于着火。

目前市场上使用的非卤化阻燃添加剂的效率低于卤化阻燃剂。例如，聚合物可以含有30％至60％之间的基于磷的阻燃剂物质，而其中仅15％的卤化阻燃剂可能就足够了。这种较高的百分比会损害制品的结构完整性并导致最终产品的性能变差。

当暴露于火焰或火灾时，塑料或织物的熔体滴落也是不希望的。穿用者的皮肤上的熔体滴可能导致严重的身体伤害，因为由塑料或织物形成的热的、粘性的、熔化的物质会导致局部和极度严重的灼伤。例如，用于防御人员的聚酰胺(例如尼龙-6和尼龙-6,6)制服在暴露于火焰时显示出不希望的熔体滴落问题。

因此，当暴露于火焰时，希望使纤维、织物和其它制品显示出改善的阻燃性并且能够降低熔体滴落。

发明内容

本文公开的组合物、制品和方法满足了上述目的。

在第一实施方案中，提供了一种组合物。该组合物包含多种第一树脂和反应性组分，多种第一树脂包含第一聚合物。反应性组分以聚合物重量的0.1％至10％存在。第一聚合物或第一聚合物和反应性组分用于在暴露于火焰时交联。第一聚合物或第一聚合物和反应性组分用于在第一聚合物的熔融温度下不反应。第一聚合物可以是尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其它材料。

第一聚合物可以包含至少一个反应性端基，该反应性端基选自由胺、羧基和羟基组成的组。

在一个实例中，第一聚合物是尼龙，反应性组分包含选自由环氧基、酸酐、胺、异氰酸酯和羟基组成的组的官能团。

第一聚合物的链端可以通过反应性组分进行改性，使得链端用于在暴露于高于第一聚合物的熔融温度的温度时彼此反应。

第一聚合物可以包含至少一种被封端或钝化的官能团，使得第一聚合物对与交联分子的反应呈惰性，直至暴露于高于第一聚合物的熔融温度的温度。反应性组分可以是具有与第一聚合物的端基互补的官能团的单官能分子。反应性组分和第一聚合物之间的反应可以形成共价键。

反应性组分可以是交联分子。第一聚合物可以对与交联分子的反应呈惰性，直至暴露于火焰。第一聚合物可以用于在暴露于火焰时分裂成具有反应性末端的片段，使得反应性末端与反应性组分反应，形成增加分子量和粘度的网络互穿聚合物。