[发明专利]阻燃热塑性聚合物组合物、制备方法和由其形成的制品

说明书

发明背景

本发明一般性地涉及热塑性聚合物组合物，更具体地，涉及阻燃聚碳酸酯组合物。

透明聚碳酸酯片材通常用于飞行器和其它运输工具的内部应用。透明聚碳酸酯片材可以用于内部应用，例如，间壁、天花板、机柜壁(cabinet wall)、储存仓室、厨房表面(galley surface)、光板等。所有这些应用均具有材料必须满足的各种防火安全性要求，以便用于内部应用中。对用于构造这些内部面板和部件的材料的阻燃性和产生烟气的性质已经提出了各种要求。具体要求包括烟气密度(smoke density)和火焰蔓延。在美国，Federal Aviation Regulation(FAR)Part 25.853列出了用于飞行器隔离舱(compartment)内部的耐飞性标准。在欧洲采用的飞行器和运输工具系统的安全标准包括FAR 25.5Appendix F，Part V中规定的烟气密度试验。可燃性要求包括FAR 25.853(a)和(a-1)中规定的“60秒试验”，或者French阻燃试验，例如NF-P-92-504(火焰蔓延)或NF-P-92-505(滴落物试验)。在另一实例中，飞行器制造商Airbus的烟气密度和其它安全性要求列于ABD0031中。

可满足或超出飞行器内部组件的全部各种安全性要求的材料是飞行器工业期望的。鉴于目前的内部隔离舱材料的安全性标准，和预计未来更严格的标准，需要寻找超出政府要求和飞行器制造商要求的材料。此外，行业中的成本压力直接导致努力发展这些具有改进的可燃性和安全性特征的热塑性聚碳酸酯材料。

发明简述

本发明公开了阻燃热塑性聚合物组合物，和由其形成的用于飞行器和运输工具内部的制品。

在一种实施方式中，热塑性聚合物组合物包括：氰基苯基封端的聚碳酸酯；芳族砜磺酸盐；和溴化聚碳酸酯。在一具体实施方式中，氰基苯基封端的聚碳酸酯是支化的。当所述热塑性组合物为3mm厚的挤出片材的形式时，该片材的烟气密度根据ASTM E662-06规定的烟气密度测试在240秒暴露期间小于200，且根据NF-P-92-505规定的可燃性测试在10分钟期间在片材上没有燃烧滴落物。

在另一实施方式中，热塑性聚合物组合物包括：0.01wt.％～0.6wt.％芳族砜磺酸盐；溴化聚碳酸酯，其量使得所述组合物包含0.26wt.％～5.2wt.％的溴；以及氰基苯基封端的聚碳酸酯。在一具体实施方式中，氰基苯基封端的聚碳酸酯是支化的。

上述特征和其他特征通过下面的附图和详细描述进行说明。

发明详述

阻燃聚碳酸酯片材可包括含卤添加剂(例如，溴化聚碳酸酯)以通过French火焰蔓延试验(NF-P-92-504)，但该片材在燃烧时散发烟气。因此，该片材在满足一些烟气产生的标准方面可能遇到问题。

本发明公开一种热塑性聚合物组合物，其可以用于例如飞行器或其它运输工具内部的片材中。本发明所述的热塑性聚合物组合物包括卤化阻燃剂，并且还满足用于飞行器内部的烟气密度和可燃性测试标准。可燃性等级和烟气密度标准是相冲突的要求。不受理论限制，据信用于聚碳酸酯组合物的卤化阻燃剂如溴在改进片材的火焰蔓延性能和满足严格的飞行器内部可燃性标准方面有效。然而，卤化阻燃剂添加剂在片材点燃时引起烟气增加。本发明所述的热塑性聚合物组合物有利地利用氰基苯基封端的聚碳酸酯和溴化聚碳酸酯与芳族砜磺酸盐(例如，碱金属的砜磺酸盐如二苯基砜-3-磺酸钾)联用，得到同时满足可燃性和烟气密度试验的片材。

所述热塑性聚合物组合物利用氰基苯基封端的聚碳酸酯和溴化聚碳酸酯与芳族砜磺酸盐联用，用量有效通过飞行器内部应用列出的可燃性和烟气产生限度。本申请使用的获得可燃性等级的组合物是指至少满足French Ministerial NF-P-92-505试验也称为French滴落物试验的组合物。在相关部分，本文所述的测试记录了对测试的片材样品加热所产生的滴落物的性质。成功的试验意味着片材中没有滴落物点燃下面的棉花。该试验的持续时间为10分钟，使用支撑在水平栅格上的4个样品(70毫米(mm)×70mm，最小重量为2克(g))。样品上的点火源是水平散热器(500瓦(W)辐射强度)，样品距离该散热器(3瓦特/平方厘米(W/cm²))30mm。捕获滴落物的接收物是位于栅格下面300mm的棉絮。如果棉絮点燃，则材料失效。为了简单起见，以下该试验称为“滴落物试验”。