[发明专利]阻燃热塑性聚碳酸酯组合物,其制备方法和使用方法

说明书

背景

本发明旨在包括芳族聚碳酸酯的阻燃热塑性组合物、它们的制备方法和其使用方法，并且特别地旨在具有改进的机械性能的冲击改性的热塑性聚碳酸酯组合物。

聚碳酸酯可用于制造从汽车部件到电子器具的广泛应用范围的制品和组件。由于它们特别在电子应用中广泛的使用，因此希望提供具有阻燃性的聚碳酸酯。用于聚碳酸酯的许多已知的阻燃剂含有溴和/或氯。溴化和/或氯化的阻燃剂是较少希望的，因为从这些试剂中产生的杂质和/或副产物可能腐蚀与聚碳酸酯的制备和使用相关的设备。溴化和/或氯化阻燃剂还愈加受到规章限制。

已经提出非卤化阻燃剂用于聚碳酸酯，包括各种填料、含磷化合物和某些盐。然而，同样特别是在薄的样品中在不使用溴化和/或氯化阻燃剂的情况下，使用上述阻燃剂难以满足最严格的阻燃性标准。

还提出聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物用作非-溴化和非-氯化阻燃剂。例如，Cella的美国申请公开号2003/0105226披露了一种包含聚硅氧烷单元和聚碳酸酯单元的聚硅氧烷改性的聚碳酸酯，其中聚硅氧烷链段包含1-20个聚硅氧烷单元。其它聚硅氧烷改性的聚碳酸酯的使用描述于例如Gosen的美国专利No.5380,795、Kress等的美国专利No.4,756,701、Umeda等的美国专利No.5,488,086和Nodera等的EP0692522B1中。

尽管前述阻燃剂适用于它们预期的目的，但仍然在工业中不断希望燃烧性能的不断改进。制品的一种要求是不易于烧穿，即当施加火焰时形成空洞。薄的制品特别地表现出挑战性，因为烧穿的空洞会更迅速地形成。非-溴化和/或非-氯化阻燃剂还可能不利地影响聚碳酸酯组合物所希望的物理性能，特别是冲击强度。

芳族聚碳酸酯可用于制造从汽车部件到电子器具的广泛应用范围的制品和组件。通常将抗冲改性剂加入芳族聚碳酸酯以改进组合物的韧性。该抗冲改性剂通常具有相对硬的热塑性相和弹性体(橡胶)相，并且可以通过本体或乳液聚合形成。包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)抗冲改性剂的聚碳酸酯组合物的一般性描述于例如美国专利No.3,130,177和美国专利No.3,130,177中。包含乳液聚合的ABS抗冲改性剂的聚碳酸酯组合物特别描述于美国公开号2003/0119986中。美国公开号2003/0092837披露了本体聚合的ABS和乳液聚合的ABS的组合的使用。

当然，还描述了用于聚碳酸酯组合物的广泛种类的其它类型的抗冲改性剂。尽管适用于它们的改进韧性的预期目的，但特别地当长时间暴露于例如可以在东南亚发现的高湿度和/或高温下时，许多抗冲改性剂也可能不利地影响其它性能，例如加工性、水解稳定性、燃烧性能和/或低温冲击强度。特别地，随着橡胶态抗冲改性剂的加入，聚碳酸酯组合物的热老化稳定性通常劣化。因此，在本领域中不断需要具有优良的物理性能，包括冲击强度、流动性和燃烧性能的组合的冲击改性的热塑性聚碳酸酯组合物。如果在一些性能例如冲击强度没有显著劣化的情况下能够获得改进的燃烧性能，则也将是有利的。

发明概述

在一种实施方案中，一种热塑性组合物包含以下物质的组合：聚碳酸酯组分；抗冲改性剂组合物，该抗冲改性剂组合物包括a)本体聚合的ABS和b)不同于该ABS的抗冲改性剂；和阻燃剂。

在另一种实施方案中，一种制品包括上述热塑性组合物。

在仍然另一种实施方案中，一种制造制品的方法包括将上述热塑性组合物模塑、挤出或成型。

在仍然另一种实施方案中，一种制备具有改进的冲击强度和燃烧性能的热塑性组合物的方法，该方法包括：将聚碳酸酯、抗冲改性剂组合物(该抗冲改性剂组合物的组分包括a)本体聚合的ABS和b)不同于该ABS的抗冲改性剂)，和阻燃剂混合。

发明详述

在此本发明人已经发现，使用特定抗冲改性剂的组合向含有聚碳酸酯的热塑性组合物提供了极大改进的物理性能例如冲击强度和流动性的平衡，同时保持了它们优良的燃烧性能。在没有显著不利地影响燃烧性能的情况下物理性能的改进是特别不可预期的，尤其是伴随着在组合物中较高含量的聚丁二烯，因为类似组合物的燃烧性能和物理性能可能显著变差。进一步发现，除了优良的冲击强度之外，通过使用特定的抗冲改性剂和阻燃剂的组合可以获得其它物理性能的有利组合。

本文中使用的术语“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”是指具有下面式(1)之碳酸酯重复结构单元的成分：