[发明专利]具有阻燃性功能的乙烯基聚合物

说明书

本发明涉及含卤代醇基团和环氧基团的乙烯基聚合物、所述聚合物作为阻燃剂的用途、含所述聚合物的聚合物组合物和含所述组合物的聚合物颗粒。

本专利申请中，文中所有指出的操作条件应被视为是优选的条件，即使没有明确说明。

对本文件的目的而言，术语“包含”或“包括”也包含术语“在于”或“基本上由...组成”。

对本文件的目的而言，所定义的范围总是包括两个端值，除非另有规定。

卤代有机添加剂用于制备具有阻燃性的聚合物组合物，其中所述卤素是溴和/或氯。所述添加剂可以熔融态与聚合物本体混合以赋予改良的阻燃性。

卤化有机添加剂是一种能在火焰温度下释放卤素自由基的化合物，所述自由基通过与大气中的氧进行反应而防止聚合物化合物燃烧。好的卤化阻燃添加剂必须与聚合物本体混溶，在混合温度下稳定和在火焰温度下不稳定。

适用作阻燃剂的卤化有机化合物如六溴环十二烷和溴化苯乙烯-丁二烯共聚物可有效地通过标准化阻燃性测试。但是它们在200℃和更高温度即与要赋予很高火焰稳定性的聚合物制备混合物时的温度下可能释放出大量卤酸。

US 8242183描述了一些具有阻燃功能的聚合物，其中有酚醛树脂的3-溴-2-羟丙基醚。含聚苯乙烯和所述氢溴化树脂的组合物是在未指定的温度下以熔融状态制备的，而对于用于阻燃性试验的样品是压制的，设定的模压温度为180℃。

US 8569424描述了含环氧基的溴化聚合物，其在至少180℃温度下的重量损失为5％。在所描述的合成方法中不包括形成溴代醇类。

在已知的技术中，需要有在组合物自身制备温度下组分稳定和其中存在有效阻燃物质且包含在聚合物基质内的质量和数量对其性质不损害的阻燃聚合物组合物。

因此，本发明的目的是提高基于乙烯基聚合物的自熄聚合物组合物中卤代阻燃剂的热稳定性，使采用这种组合物生产的最终产品的机械性能和热性能有较小变化，并保持阻燃剂在经济有利浓度方面的有效性。

概述

本申请人已经发现，均匀分布于聚合物组合物中的含卤代醇基和环氧基的乙烯基聚合物在标准化阻燃试验中赋予了该组合物优异的稳定性和有效性，维持了其不存在阻燃剂时所具有的机械和热性能。

因此，本发明一个目的涉及含卤代醇基和环氧基的乙烯基聚合物，其重均分子量(Mw)至少为40000Da，卤素含量范围为0.6-55wt％，环氧基含量使得环氧基的氧相对于卤素含量为1-3wt％，和在至少240℃温度下的重量损失为5％。

本发明另一目的涉及阻燃性聚合物组合物，包括含卤代醇基和环氧基的乙烯基聚合物，其重均分子量(Mw)至少为40000Da，卤素含量范围为1.8-55wt％，环氧基含量范围是环氧基的氧相对于卤素含量为1-3wt％，在至少240℃温度下的重量损失为5％。

当卤代醇基和环氧基结合到形成所述组合物的聚合物部分的所有链上时，或当同时包含卤代醇基团和环氧基的聚合物链部分是细分散或均匀分散时，卤代醇基和环氧基均匀地分布于所述具有阻燃性的组合物中，从而形成即便为多相也是均匀的混合物。所述基团的不均匀分布意味着要使用更大量的卤代醇基和环氧基团才能获得相同的阻燃效果，因此经济上是不利。

本发明的目的即组合物中卤代醇基和环氧基的均匀分布是重要的，因为这得以用最少量的卤代醇基和环氧基而使整个组合物受到保护。

详述

现在将详细描述本发明。

本发明涉及含卤代醇基和环氧基的乙烯基聚合物，其重均分子量(Mw)至少为40000Da，卤素含量范围为0.6-55wt％，环氧基含量使得环氧基的氧相对于卤素含量为1-3wt％，和在至少240℃温度下的重量损失为5％。

所述乙烯基聚合物的重均分子量(Mw)范围优选为40000-300000Da。

所述乙烯基聚合物的卤素含量范围优选为1-20wt％。

所述乙烯基聚合物的环氧基含量范围使得环氧基的氧相对于卤素含量为1-2wt％。