[发明专利]无氧化锑的溴化阻燃聚合物配制品

说明书

本申请根据35USC119(e)要求于2011年8月25日提交的美国临时申请号61/527,262的权益，将其披露内容通过引用结合在此。

在许多组合物中不使用锑增效剂或类似的基于金属的增效剂而获得了优异的阻燃活性，这些组合物包含一种卤化的聚亚苯基醚阻燃剂以及一种非溴化的苯氧基低聚物或聚合物，例如聚亚苯基醚、芳氧基酯或芳氧基碳酸酯。

背景

在加工过程中将阻燃剂添加到聚合物树脂中是众所周知的。阻燃剂添加剂总体上可以通过三种基本的机理进行归类。气相阻燃剂在气相中通过自由基火焰中毒来工作，自由基火焰中毒移除了促进进一步放热反应的活性自由基。普遍存在的卤化阻燃剂被认为是作为气相阻燃剂来起作用的。通常，这些化合物与增效剂（例如，锑增效剂）一起使用。凝相阻燃剂促进了固相烧焦物的形成从而形成一个隔热层，这个隔热层保护易燃底物免于着火并且降低了挥发性的易燃气体到火焰中的散发。许多基于磷和硅氧烷的阻燃剂被认为是作为凝相阻燃剂起作用的。散热阻燃剂经由吸热反应通过释放水和/或二氧化碳（这淬灭了火焰）来工作。

卤化的有机化合物（包含低聚和聚合材料）被广泛地使用并且是用于聚合物树脂的高效阻燃添加剂。可商购的溴化的阻燃剂实例包括四溴双酚A、双(2,3-二溴丙基醚)、六溴环十二烷、三(三溴新戊基)磷酸酯、聚(丙烯酸五溴代苄基酯)、十溴二苯基氧化物、三(三溴苯基)氰尿酸酯、三-二溴丙基异氰尿酸酯、溴化的聚苯乙烯以及聚(溴代苯乙烯)。

为了满足热塑性塑料中的高阻燃标准（例如UL-94V-0标准），卤化的阻燃剂通常与一种增效剂（最常见的是三氧化锑（ATO））进行共混。然而，为了符合自愿性环境标准，由于三氧化锑的化学毒性分类已经限制了其使用。而且，增效剂的使用可能导致着色、增加的成本问题，并且在某些情况下可能不利地影响聚合物特性。因此将非常希望的是限制或消除来自聚合物组合物的锑化合物以及类似的增效剂。

热塑性聚苯醚树脂，例如2,6-二甲基苯酚是可商购的并且是最常见的作为聚合物添加剂或作为聚合物共混物的一部分，例如聚酰胺共混物以及高抗冲聚苯乙烯（即，HIPS）。

聚亚苯基醚（PPE），也称为聚苯醚（PPO）是固有的阻燃剂。US4,888,370披露了使用PPO作为聚酰胺中的阻燃添加剂。美国公布的专利申请号2010/0292376披露了使用聚亚苯基醚作为含苄型氧化膦阻燃剂的聚合物树脂中的阻燃辅助剂。

PPO本身作为阻燃剂经常不是非常有效的并且更常见的是添加到聚合物树脂中以改进物理特性，例如尺寸稳定性、机械以及介电强度、等。在许多使用PPO的此类应用中，当要求阻燃性时，结合其他阻燃添加剂或包装，例如次膦酸盐、卤化的阻燃剂、金属增效剂等。

美国公开的专利申请号2006/0167143披露了一种组合物，该组合物包含一种增容的聚(亚芳基醚)/聚酰胺共混物、一种次膦酸盐阻燃剂以及一种选自由以下各项组成的组的阻燃增强物（augment）：聚磷酸三聚氰胺、硼酸锌、低熔点玻璃以及滑石。

US420393披露了一种自熄灭的热塑性模制组合物（例如橡胶改性的高抗冲聚苯乙烯），该组合物具有改进的机械特性以及良好的阻燃性，包含苯乙烯树脂、聚亚苯基醚树脂、一种卤化的芳香族阻燃化合物、一种含锑的化合物以及一种选自由聚酯和聚乙烯组成的组的添加剂。

US4,024,093披露了一种阻燃的热塑性模制组合物，该组合物包含聚亚苯基醚树脂、一种乙烯基芳香族树脂、芳香族卤化的阻燃剂，以及阻燃量的有机铁。US5,143,955披露了一种组合物，该组合物包含一种聚亚苯基醚树脂，例如聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚，高抗冲聚苯乙烯树脂、溴化的芳香族阻燃剂以及高分子量的聚苯乙烯树脂。

US7,816,430披露了一种用于印制电路板的可固化组合物，该组合物包含一种氰酸酯化合物和/其预聚物，特定的环氧树脂、单价的酚以及聚亚苯基醚树脂。该组合物可以进一步包含一种溴化的阻燃剂。在可能的阻燃剂清单中是溴化的聚亚苯基醚。

芳氧基碳酸酯，例如广泛使用的双酚A聚碳酸酯（BPA-PC）以及类似材料是可商购的热塑性聚合物。PC可以用作塑性物品中的仅有的或主导的聚合物，并且还可以在不同共混物，例如PC-ABS共混物中找到用途。聚碳酸酯典型地不与阻燃活性相关。

卤化的聚苯醚是已知的阻燃剂。US3,760,003披露了具有以下化学式的化合物