[发明专利]阻燃挤出聚苯乙烯泡沫组合物

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃组合物以及由该组合物形成的挤出聚苯乙烯泡沫。

背景技术

苯乙烯聚合物组合物和泡沫例如挤出聚苯乙烯泡沫，被广泛应用在挤出制品、涂料、镀膜以及其他产品的制造中。挤出聚苯乙烯泡沫的特征在于完全封闭的孔，所述的完全封闭的孔提供了优良的绝热性能和高的压缩强度。

挤出聚苯乙烯泡沫的制备，通常是将苯乙烯聚合物、阻燃组合物和发泡剂混合，通过模头挤出所得混合物以形成该泡沫。当用作隔热材料时，避免在孔结构中形成空隙或气道很重要。

对于某些产品应用来说，希望降低所述组合物和泡沫的可燃性。用在挤出聚苯乙烯泡沫中的阻燃剂组合物有很多要求，包括热稳定性、在聚苯乙烯中的实质可混性和高阻燃性。阻燃剂组合物还必须不妨碍发泡过程。例如，如果溴化阻燃剂由于阻燃剂降解，放出气体HBr，则很难维持的连续的闭孔结构。因此，所述阻燃剂应当在挤出和发泡条件下呈现低的热HBr散发。此外，由于阻燃剂降解而大量放出HBr气体可能引起聚苯乙烯分子量减小。虽然不想要通过理论限制，据认为HBr形成溴游离基，引起聚苯乙烯链的断裂。

卤化阻燃化合物已经被建议用在多种聚合物中。例如，参见美国专利号3,784,509、3,868,388、3,903,109、3,915,930和3,953,397，上述的每一篇专利都引入作为参考。所述化合物通常为脂肪族化合物、脂环族化合物或芳香族化合物。现已知道脂肪族卤代化合物更有效，因为它们更容易断裂。同时，这些化合物比芳香族卤代阻燃剂的温度抗性小。因此，脂肪族卤代阻燃剂通常局限于加工温度非常低的情况。参见Mack，A.G，Kirk Othmer ChemicalEncyclopedia，Flame Retardants，Halogenated Section 4，Online Posting Date：September 17，2004。然而，一个化合物是否适于给定的应用，取决于聚合物和掺合的方法。参见Troitzsch，J.H.，Overview of Flame Retardants：Fire and FireSafety，Markets and Applications，Mode of Action and Main Families，Role in FireGases and Residues，Chimica Ogi/Chemistry Today，Vol.16，Jan/Feb 1998)。

尽管有关脂肪族和脂环族溴代化合物的限制，仍然希望使用这样的化合物。不象许多芳香族溴代化合物过分结实以至于在想要的温度下不能降解，脂肪族和脂环族溴代化合物在需要的温度下十分有效。此外，聚合物泡沫通常承受不住达到预期效果所需要的高负荷。

因此，需要含有脂肪族和/或脂环族溴的阻燃化合物，该化合物适于用在挤出聚苯乙烯泡沫中，在高的加工处理温度下达到所需要的效果，同时对聚苯乙烯或所得泡沫没有有害的影响。

发明内容

本发明主要针对阻燃的挤出聚苯乙烯泡沫。根据本发明的一个方面，聚苯乙烯泡沫含有具有以下结构的阻燃化合物：

在本发明的一个方面中，所述阻燃化合物存在的量是泡沫的约0.1至约10wt％。在另一个方面中，阻燃化合物存在的量是泡沫的约0.5至约7wt％。在又一方面中，阻燃化合物存在的量是泡沫的约1至约5wt％。在另外一方面中，阻燃化合物存在的量是泡沫的约3至约4wt％。

泡沫可以由具有一定初始剪切粘度的组合物形成，所述粘度在190℃下约32分钟后下降少于约15％。在一方面，泡沫可以由具有一定初始剪切粘度的组合物形成，所述粘度在175℃下约32分钟后下降少于约10％。

泡沫可以由组合物形成，在该组合物中聚苯乙烯具有不含阻燃化合物的相同组合物中聚苯乙烯的至少约90％的分子量(M_w)。在另一方面，所述泡沫可以由组合物形成，在该组合物中聚苯乙烯具有不含阻燃化合物的相同组合物中聚苯乙烯的至少约95％的分子量(M_w)。

所述泡沫与不含阻燃化合物的相同聚苯乙烯泡沫相比，可以具有约1至约3的ΔE。在另一方面，所述泡沫与不含阻燃化合物的相同聚苯乙烯泡沫相比，可以具有约1的ΔE。

所述挤出聚苯乙烯泡沫可以用于形成制品。例如，所述挤出聚苯乙烯泡沫可以用于形成绝热体。

根据本发明的另一方面，阻燃的挤出聚苯乙烯泡沫包括阻燃化合物，其中，所述泡沫具有下述的至少一个特征：