[发明专利]聚酯与膦酸酯寡聚物和膦酸酯多聚物的共混物

说明书

本公开涉及包括聚酯和膦酸酯寡聚物或膦酸酯多聚物的共混物的聚合物组合物、以及其制造方法和由这样的共混物制造的制造品。

领域

本公开涉及包括聚酯和膦酸酯寡聚物或膦酸酯多聚物的共混物的聚合物组合物、以及其制造方法和由这样的共混物制造的制造品。

背景

聚酯可以通过其固有粘度(IV)来表征。聚合物链越长，则链之间的缠结越多，并且因此粘度越高。当对聚酯进行热加工(挤出成丸粒、膜或片材，纺成纤维，或注塑)时，IV降低。当加工含有引发分子量损失的添加剂的聚酯时，IV损失可能更大。为了复原IV，可以添加链增长剂，这可能使产物的某些性质劣化，或者需要最终聚酯组合物的繁琐的固态聚合(SSP)。

对于许多应用，聚酯需要被制成阻燃的。这通常通过使用小分子量的阻燃剂(FR)来完成。FR可能随着时间推移从聚合物基质中迁移出来，并且最终进入环境。这也将导致FR功效的丧失。已经开发了在对聚酯提供FR性质方面非常有效的膦酸酯寡聚物和膦酸酯多聚物。相较于传统FR，这些膦酸酯材料的优势在于其是较高分子量的材料，并且因此被永久地包埋在聚合物基质中。令人惊讶的是，发现了这些膦酸酯寡聚物和膦酸酯多聚物可以与聚酯反应，从而将所得到的共混物的IV增加到甚至高于原始聚酯的IV的值。因此，除了赋予FR性质之外，膦酸酯寡聚物和膦酸酯多聚物的使用还可以增加共混物的IV，这可以导致改进的材料加工以及改进的其他性质(机械性质、光学性质)。

概述

一些实施方案提供聚合物组合物，该聚合物组合物包括下列物质的共混物：膦酸酯寡聚物或膦酸酯多聚物；以及与膦酸酯化合物发生化学反应的聚酯。

在一些实施方案中，包括超过30重量％的膦酸酯化合物的聚合物组合物具有至少约120℃的最高非烧结温度(MNST)。在一些实施方案中，包括超过30重量％的膦酸酯化合物的聚合物组合物具有至少约150℃的MNST。在一些实施方案中，共混物还包括第二聚酯，其中第二聚酯在热加工步骤的停留时间内不与膦酸酯化合物发生化学反应。在一些实施方案中，膦酸酯化合物占聚合物组合物的大于约2重量％。在一些实施方案中，膦酸酯化合物占聚合物组合物的大于约12重量％。在一些实施方案中，膦酸酯化合物占聚合物组合物的大于约30重量％。在一些实施方案中，聚膦酸酯化合物占聚合物组合物的大于约40重量％。

在一些实施方案中，第一聚酯具有约0.6至约0.9的IV，以及在以40℃/min冷却期间测量的大于150℃的结晶温度Tc。在一些实施方案中，第一聚酯占组合物的至少约3重量％。在一些实施方案中，第一聚酯占聚合物组合物的至少约1重量％。在一些实施方案中，聚合物组合物具有比共混物中全部聚酯的预期平均粘度更高的粘度。在一些实施方案中，聚合物组合物是透明的，并且相比于膦酸酯寡聚物或膦酸酯多聚物和不与膦酸酯组分发生化学反应的聚酯的透明共混物，具有较低的雾度。

在一些实施方案中，当将128ppm处的峰设定成100时，¹³C-NMR谱在121ppm处显示出具有大于约0.1的积分峰面积的峰。在一些实施方案中，³¹P NMR谱中表征芳族膦酸酯结构的在24ppm至28ppm处的峰被降低到小于原始膦酸酯化合物的峰的99％。在一些实施方案中，出现在³¹P NMR谱的38ppm至60ppm范围内并且代表与聚酯的羰基基团或羟基基团以化学方式连接的膦酸酯链端的峰大于1％。

一些实施方案提供聚合物组合物，该聚合物组合物包括下列物质的共混物：膦酸酯寡聚物或膦酸酯多聚物；和聚酯，该聚酯在塑性加工步骤的停留时间内不与膦酸酯化合物发生化学反应；以及添加剂，该添加剂在塑性加工步骤的停留时间内引发膦酸酯化合物与聚酯之间的化学反应。

在一些实施方案中，膦酸酯化合物具有下式的结构：

其中：

Ar是芳族基团；