[发明专利]改进的耐热性、电阻性热塑性树脂组合物

说明书

本文描述了耐热性、电阻性热塑性树脂组合物，所述树脂组合物包含树脂基质，所述树脂基质包含第一聚酰胺和第二聚酰胺的特定共混物，所述第一聚酰胺具有比所述第二聚酰胺更高的熔点；阻燃剂包，所述阻燃剂包包括卤化和非卤化阻燃剂成分和有限量的各种增效剂；以及任选的一种或多种添加剂。还公开了由所述组合物制备制品的方法以及制品本身。

技术领域

本发明涉及耐热性、电阻性热塑性树脂组合物，以及由其形成的各种制品。

背景

用于生产各种制品的热塑性树脂组合物是众所周知的。取决于特定热塑性树脂组合物旨在用于的最终用途应用，各种物理性质变得至关重要。热塑性树脂组合物的一种常见应用是形成成形的电气和电子制品。电气和电子应用包括例如用于经由电路和电子组件进行电力传输和数据传输的系统，例如电子通信系统、计算机、手机、汽车电子设备、照明和家用电器等等。为了指出一些非限制性示例，电子组件可以包括连接器、塑壳断路器、线轴、继电器、电感器、导轨和外壳。

通常，含有聚酰胺的热塑性树脂组合物通常用于生产这种成型制品。聚酰胺是一种合成聚合物，其广泛用于制造通过已知方法如注塑生产的各种热塑性制品。技术聚酰胺通常用于生产这些领域(例如电气和电子)中的制品，特别是在寻求诸如流动性、抗冲击性、高温下的尺寸稳定性、表面光洁度(surface finish)和密度等性能的优化的领域中。

此外，玻璃纤维和一种或多种阻燃剂以及阻燃增效剂通常被添加到聚酰胺树脂基质中以生产用于电气和电子应用的这种成型制品，因为它们倾向于赋予由其制成的成型制品高刚度、提高的阻燃性和/或改进的电阻率中的至少一种。然而，许多最常用的阻燃剂，特别是增效剂如三氧化锑，要么昂贵，要么引入环境问题。

改善基于聚酰胺树脂的组合物的阻燃性的尝试早已为人所知。US2012/0276391教导了聚酰胺基质中过高量的阻燃剂导致由其形成的固体部件的机械性能的劣化。此外，据EP2435430A1教导，相对于聚合物基质的重量，溴化阻燃剂的最大量为40重量％左右，以可能确保适当的阻燃性和适当的机械性能。

此外，填充的热塑性树脂组合物描述于DSM IP Assets BV的EP2297237A1中。该参考文献公开了阻燃组合物，其包括：(A)聚酰胺，(B)三聚氰胺氰尿酸酯和(C)滑石作为矿物填料。该公开的目的是提供具有增加量的滑石的聚酰胺组合物，其仍具有可接受的燃烧时间或阻燃性。

可以以各种方式测量阻燃性，其中灼热丝可燃性指数测试(下文称为GWFI测试，或简称为GWFI)通常用于测量电气和电子部件的相对性能。可以在各种温度下测量GWFI测试，其中960℃是最严格的标准。例如，微型断路器必须符合此温度下的GWFI测试。该测试测定具有指定厚度和至少约3500mm²的表面积的试样在灼热丝的预设温度下熄灭由于施加根据标准IEC 60695-2-12的灼热丝所引起的火焰的能力。试样没有被引燃或试样被引燃但在移开灼热丝后的30秒内自熄时表明试样通过该测试。如果在某一温度连续测试，三个不同样品均在移开灼热丝后的30秒内自熄或根本没被引燃时表明该组合物通过该测试。

另一种评价阻燃性的方法是记录开始施加某一温度下的灼热丝和火焰自熄时刻之间的燃烧时间。应该理解的是燃烧时间可能比灼热丝的施加时间短。这种方法与GWFI-测试相比是更加定量的评价，因为GWFI-测试是通过/未通过测试。

经常用于测定各种聚合物组合物的阻燃性的另一种基于灼热丝的测试是灼热丝点火温度(GWIT)。该测试模拟热效应，因为它可引起电气设备出故障，例如超负荷或灼热组件引起的故障。该测试提供了一种比较热塑性树脂组合物在这些情况下点燃的温度的方法。

用于评估聚合物材料可燃性的另一种方法是根据UL-94标准。该标准特别适用于塑料材料，这些塑料材料将被整合到设备和器具中。根据UL 94V测试的评级按照以下通用标准分配：