[发明专利]使在高温下加工的聚乙烯阻燃的方法

说明书

本申请要求2011年1月31日提交的美国临时申请No.61/437,819的权益，在此通过引用将其内容并入。

本发明涉及使在高温下加工的聚乙烯阻燃的方法。最终的聚乙烯产品为例如通过滚塑(rotomolding)法制备的聚乙烯中空制品或者为聚乙烯膜或多层膜。

在一些情况下，在250℃或更高(例如280℃或更高)的温度下加工聚乙烯。最通常地，这些方法包括滚塑法或层压膜法。在许多情况下，用受阻胺光稳定剂(HALS)使聚乙烯稳定并可通过添加例如溴化阻燃剂使其阻燃。

众所周知受阻胺光稳定剂可与溴化阻燃剂在高温熔融加工期间相互作用，这产生泡沫状棕色挤出物和明显的气味。这种相互作用还可使受阻胺失效，这导致成品的室外耐候性差。

受阻胺光稳定剂连同溴化阻燃剂一起用在聚烯烃中的用途描述于例如美国专利No.6,472,456、5,393,812、7,230,042和7,786,199中。受阻胺通常为N-烃氧基受阻胺，又称为NOR受阻胺。据声称NOR受阻胺与溴化阻燃剂不具有有害的相互作用。

尚无人提出常规的受阻胺(即N-H或N-烷基受阻胺)连同溴化阻燃剂用于聚烯烃中。对于使聚烯烃经受250℃或更高或280℃或更高的温度的方法，尤其如此。

常规的大环受阻胺光稳定剂公开在美国专利No.4,442,250中。它们被描述为可用于稳定聚烯烃制品。

令人惊讶地发现，某些常规大环受阻胺连同溴化阻燃剂一起使用时提供了在高温下加工的聚乙烯，该聚乙烯不变色且具有非常小的气味或没有气味。

公开了制备稳定且阻燃的聚乙烯制品的方法，该方法包括：

向聚乙烯基材中添加有效稳定量的一种或多种大环受阻胺光稳定剂和有效阻燃量的一种或多种溴化阻燃剂，和

使所得的聚乙烯混合物经受250℃或更高的温度，

其中受阻胺光稳定剂具有式I

其中

R₁为氢、C₁-C₁₈烷基、C₃-C₁₈烯基、C₅-C₁₈环烷基、C₆-C₁₈芳基、C₇-C₉芳烷基或-R₈-Y，

或R₁为式II或III的基团，

n为0或1，

r为0、1、2或3，

X为-O-、-S-或-NR₁₆-，

XR₁作为整体也可以为氯或吗啉代、吡咯烷-1-基、哌啶-1-基或六氢吖庚英-1-基，

R₂、R₄、R₅和R₇独立地为氢、C₁-C₁₂烷基、C₂-C₆羟基烷基、C₃-C₁₂烯基、C₅-C₁₂环烷基、C₆-C₁₈芳基、C₇-C₉芳烷基或式II基团，

R₃和R₆独立地为C₂-C₁₂亚烷基、C₄-C₁₂亚氨基二亚烷基或氧杂二亚烷基、C₅-C₁₂亚环烷基、C₆-C₁₂亚芳基或C₇-C₁₂亚芳烷基，

R₈为C₂-C₆亚烷基，

Y为-O-R₉或-NR₁₀R₁₁，

R₉为氢或C₁-C₁₈烷基，