[发明专利]具有增强的阻燃性质的基于苯乙烯类嵌段共聚物的组合物

说明书

背景技术

许多应用期望柔韧的阻燃弹性体组合物，包括用于线材(wire)和缆线(cable)绝缘和包护。常见的应用包括用于消费者电子设备的柔韧的导线，例如移动电话充电器导线和计算机数据、电力和配件用电线。遗憾的是，可用的技术不能提供高阻燃性质、良好的热稳定性、高柔韧性和机械性质的期望的平衡。

发明内容

本发明的一方面提供不含卤素的阻燃剂组合物。这些组合物包含苯乙烯类嵌段共聚物、具有不高于170℃的熔融温度的低熔点基于磷的阻燃剂以及包含至少两种含磷和氮的磷酸盐的固体发泡型阻燃剂的共混物。在这些组合物中，苯乙烯类嵌段共聚物可占所述组合物的总聚合物含量的至少40重量%。所述组合物的特征在于，它们通过UL-62VW-1燃烧试验(flame test)。

在所述组合物的一些实施方式中，苯乙烯类嵌段共聚物占总聚合物含量的至少50重量%。

在所述组合物的一些实施方式中，所述至少两种含磷和氮的磷酸盐包含三聚氰胺衍生物和哌嗪焦磷酸盐。在一些这样的实施方式中，苯乙烯类嵌段共聚物为SEBS，而三聚氰胺衍生物为三聚氰胺焦磷酸盐。

在所述组合物的一些实施方式中，低熔点基于磷的阻燃剂为有机磷酸酯，例如双酚A二磷酸酯。

在一些实施方式中，所述组合物还包含极性烯烃聚合物和/或聚碳酸酯。

在所述组合物的一些实施方式中，低熔点基于磷的阻燃剂和固体发泡型含磷和氮的阻燃剂的共混物占所述组合物的至少25重量%，而固体发泡型含磷和氮的阻燃剂的共混物占基于磷的阻燃剂和固体发泡型含磷和氮的阻燃剂的共混物的总重量的至少20重量%。

本发明的另一方面提供一种包含包护层或绝缘层的线材或缆线，所述包护层或绝缘层包含本发明的不含卤素的阻燃剂组合物。

具体实施方式

本发明的一方面提供不含卤素的阻燃热塑性组合物，其包含苯乙烯类嵌段共聚物、具有不高于170℃的熔融温度的低熔点基于磷的阻燃剂以及固体发泡型阻燃剂的共混物。固体发泡型阻燃剂的共混物包括至少两种含磷和氮的磷酸盐，相对于包含其它阻燃包的组合物，其协同增强组合物的阻燃性质。由此，所述组合物的特征在于，它们通过UL-62VW-1燃烧试验。所述组合物进一步的特征在于良好的机械性质，使得它们适用于宽范围的制品，包括用于缆线和/或线材的包护和绝缘。

“不含卤素的”(等术语)是不具有或基本上不具有卤素含量的组合物，即，组合物通过离子色谱法(IC)或类似的分析方法测得包含小于2000mg/kg的卤素。认为小于该量的卤素含量对于组合物作为线材和缆线覆盖物的功效无关紧要。

苯乙烯类嵌段共聚物：

在本发明的组合物中，苯乙烯类嵌段共聚物形成连续的聚合物相。在一些实施方式中，另外的聚合物可存在于所述组合物中。这些另外的聚合物可分散于苯乙烯类嵌段共聚物中，或者与苯乙烯类嵌段共聚物为共连续的。如果存在另外的聚合物，苯乙烯类嵌段共聚物通常占聚合物相的至少25重量%。这包括其中苯乙烯类嵌段共聚物占聚合物相的至少30重量%，聚合物相的至少40重量%以及聚合物相的至少50重量%的实施方式。

一般来说，苯乙烯类嵌段共聚物包括至少两种单烯基芳烃嵌段，优选两种聚苯乙烯类嵌段，通过饱和共轭二烯的嵌段(例如饱和聚丁二烯嵌段)分隔。合适的不饱和嵌段共聚物包括但不限于下式表示的那些：A-B-R(-B-A)_n或A_x-(BA-)_y-BA，其中每个A为包含乙烯基芳族单体(例如苯乙烯)的聚合物嵌段，每个B为包含共轭二烯(例如异戊二烯或丁二烯)和任选的乙烯基芳族单体(例如苯乙烯)的聚合物嵌段；R为多官能偶联剂的残留部分(如果存在R，嵌段共聚物可为星形或支化嵌段共聚物)；n为1-5的整数；x为0或1；和y为0-4的实数。

用于制备这种嵌段共聚物的方法为本领域已知的。参见，例如，美国专利5,418,290。用于制备含有不饱和橡胶单体单元的可用的嵌段共聚物的合适的催化剂包括基于锂的催化剂，尤其是锂-烷基化物。美国专利3,595,942描述了用于氢化具有不饱和橡胶单体单元的嵌段共聚物以形成具有饱和橡胶单体单元的嵌段共聚物的合适方法。

具有不饱和橡胶单体单元的合适的嵌段共聚物包括但不限于苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-乙烯/丁二烯(SEB)、苯乙烯-异戊二烯(SI)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、α-甲基苯乙烯-丁二烯-α-甲基苯乙烯和α-甲基苯乙烯-异戊二烯-α-甲基苯乙烯。