[发明专利]将阻燃剂组合物和聚合物组合物熔融共混的方法

说明书

一种将阻燃剂组合物熔融共混的方法包括以下步骤：(a)将聚合物溴化阻燃剂加热至比如通过差示扫描量热法测量的该聚合物溴化阻燃剂的玻璃化转变温度高5℃或更高的温度，其中如根据热重量分析测量的，该聚合物溴化阻燃剂的5％质量损失的温度为300℃至700℃；(b)在步骤(a)之后，将聚烯烃混合到该聚合物溴化阻燃剂中；以及(c)在步骤(b)之后，将无机填料混合到该聚烯烃和该聚合物溴化阻燃剂中以形成该阻燃剂组合物。

背景技术

技术领域

本公开涉及熔融共混的方法，并且更具体地涉及将阻燃剂组合物和聚合物组合物熔融共混的方法。

包含卤化阻燃剂的聚合物组合物是已知的。卤化阻燃剂的示例包括聚合物溴化阻燃剂。当与聚烯烃阻燃剂技术一起用于电线和电缆应用时，聚合物溴化阻燃剂面临挑战是已知的，因为大多数可商购获得的聚合物溴化阻燃剂不是聚烯烃。这些挑战是由于聚合物溴化阻燃剂与聚烯烃以及可以用于聚烯烃中的添加剂之间的表面化学性质和极性的差异而产生的。进一步地，相当高分子量的聚合物溴化阻燃剂也可能存在问题。另外，一些聚合物溴化阻燃剂表现出高于聚烯烃的典型熔点的玻璃化转变温度或软化点，这对于熔融混合可能是有问题的。除了相容性问题之外，聚合物溴化阻燃剂的热稳定性通常较低。该低热稳定性可以导致在与聚烯烃熔融共混以制备调配的化合物(用作阻燃剂母料)时和/或在与聚烯烃熔融共混/挤出以制备涂覆导体(即，绝缘电线)期间的过早热分解，因此导致电线的品质较差，伴随着阻燃性的损失。

聚合物溴化阻燃剂的加工所面临的问题特别麻烦，因为熔融共混是用于组合聚合物组合物的组分的标准技术。熔融共混涉及成分的加热和机械搅拌两者，以产生聚合物组合物的均匀熔融共混物。熔融共混通常通过在提供加热和机械搅拌时同时组合聚合物组合物的所有成分来执行(″一步熔融共混″)。一步熔融共混是有利的，因为其减少了与形成聚合物组合物相关的劳动力、复杂性和时间。

鉴于聚合物溴化阻燃剂与聚烯烃的已知不相容性和与一步熔融共混相关联的制造效率，令人惊讶的是发现了一种将聚合物溴化阻燃剂和聚烯烃熔融共混以形成阻燃剂组合物的有用的多步方法，该阻燃剂组合物使得能够形成通过VW-1燃烧测试和水平燃烧测试的涂覆导体。

发明内容

本发明提供了一种将聚合物溴化阻燃剂和聚烯烃熔融共混以形成阻燃剂组合物的有用的多步方法，该阻燃剂组合物使得能够形成通过VW-1燃烧测试和水平燃烧测试的涂覆导体。

本申请的发明人已令人惊讶地发现，为了通过熔融共混获得聚合物溴化阻燃剂在聚烯烃中的充分分散，必须首先将聚合物阻燃剂加热至高于其玻璃化转变温度的温度，并且然后必须在添加添加剂之前将聚烯烃混入以形成均相熔体。本发明人已经发现，当在一步熔融共混中(或甚至遵循现有技术中教导的多步序列)与聚烯烃和其他添加剂一起加工时，聚合物溴化阻燃剂在非破坏性加工条件下未均匀地分散在该聚烯烃中。简单地执行一步熔融共混较长时间不是解决方案，因为其有导致聚烯烃和/或聚合物溴化阻燃剂降解的风险。组合的聚合物溴化阻燃剂和聚烯烃的非均相性被结转到由所述组合制成的涂覆导体上，从而导致VW-1和水平燃烧测试失败。令人惊奇的是，尽管具有与令人惊奇的多步方法的组成和混合时间类似的组成和混合时间，但是已经受一步熔融共混(或现有技术的多步共混)的阻燃剂组合物不能生产可以通过VW-1和水平燃烧测试的涂覆导体。

在与硅烷官能化的聚烯烃和其他添加剂组合并通过湿固化交联后，本发明的方法具体地适用于形成可以用于形成涂覆导体的聚合物组合物。

根据本公开的第一特征，一种将阻燃剂组合物熔融共混的方法包括以下步骤：(a)将聚合物溴化阻燃剂加热至比如通过差示扫描量热法测量的该聚合物溴化阻燃剂的玻璃化转变温度高5℃或更高的温度，其中如根据热重量分析测量的，该聚合物溴化阻燃剂的5％质量损失的温度为300℃至700℃；(b)在步骤(a)之后，将聚烯烃混合到该聚合物溴化阻燃剂中；以及(c)在步骤(b)之后，将无机填料混合到该聚烯烃和该聚合物溴化阻燃剂中以形成该阻燃剂组合物。