[发明专利]阻燃组合物

说明书

本发明涉及阻燃聚合物的组合物，更具体地讲是基于一氧化碳和至少一种烯键式不饱和化合物共聚物的阻燃阻合物。

一般类型的一氧化碳和一种或多种烯键式不饱和化合物的聚合物被人们熟知已有多年。根据美国专利第2，495，286号所述，这类一氧化碳含量较低的聚合物可在自由基催化剂，如过氧化苯酰的存在下制备。英国专利第1，081，304指出，那些一氧化碳含量较高的这类聚合物可在钯的烷基膦配合物作催化剂的存在下制备。

最近，人们对称之为聚酮的由一氧化碳和烯属不饱和化合物组成的一类线性交替聚合物有了更大的兴趣，这部分是制备方法的改进之故。这类方法已在欧洲专利申请第181，014和121，965中公开。其公开了的方法中还使用了一种Ⅷ族金属（如钯）、一种PK_a低于2的非氢卤酸的阴离子和一种磷的二齿配位体的化合物，合成的聚合物一般是具有高分子量的热塑性聚合物，它可用于生产食品和饮料的包装容器及汽车行业的零件或是建设行业的结构部件。

对任何一种公共应用的塑料材料来讲，必须考虑其材料的燃烧和着火性能的影响。已知一些聚合物比另一些更易燃烧。象聚氯乙烯这类聚合物，在燃烧时可以产生一种具有阻燃作用的气态化合物。而对那些在燃烧时不会产生阻燃气态化合物的聚合物来讲，通常的方法是把所述的聚合物和那些具有抑制着火和/或抑制火势增长能力的化合物相混合而加以应用。这些化合物就是通常所说的阻燃化合物。其阻燃效果来自于这些化合物高温化学反应，如分解作用，结果是生成阻燃化合物。

与许多其它聚合物不同，前述的一氧化碳和至少一种烯键式不饱和化合物的线型交替共聚物一般特征在于有非常高的熔点，而熔点的实际数值与所述的至少一种不饱和化合物的种类密切相关。这样高的熔点给基于所述聚合物的阻燃组合物的制备带来一个问题，因为制备过程所需的加工温度要比该熔点高很多。这样高的加工温度有时会导致阻燃化合物的过早分解，和/或取决于阻燃化合物的种类，使得聚合物组合物中呈现一种不总能容许的变色程度，这个问题在申请人的共同未决专利申请GB-8910011.0中已有论述。美国专利第4，761，449中建议，在上述共聚物中引入碱土金属碳酸盐，如碳酸钙，可以改善组合物的阻燃性能，但这仍有待改进。需特别指出的是，当组合物中碳酸钙含量达25%（重量），其极限耗氧指数（LOI）值仍只有27-27.5，LOI值在30或更高时就可优选作商品化使用了。此外，聚酮聚合物的机械性能应尽可能保持不变，这样，对所得的商品化阻燃组合物中所需的阻燃剂的用量就能尽可能低。所以，这种基于上述的一氧化碳共聚物的阻燃组合物的性能仍需进一步改进。

本发明下述的问题就是关于如何改进基于所述的一氧化碳共聚物的阻燃组合物，使其在高温加工过程中不发生不容许的变色或不容许的机械强度下降的现象。

作为进一步大量的研究和实验的结果，我们惊奇地发现下面阻燃组合物的配方是可取的，它是由上述的一氧化碳共聚物和选定的有机卤化合物和/或经常被用作这类有机卤化合物分解的协同剂的化合物所组成。该组合物没有变色现象。

这的确是令人惊讶的结果，因为有机卤化合物可以产生如HCl和HBr这样的酸性反应化合物，而根据美国专利3，929，373中所述，这些酸性反应化合物可引起聚合物高温加工条件下的反应，从而可预期在上述加工过程中会导致严重问题。

因而，本发明的阻燃聚合物的组合物包括一氧化碳和至少一种烯键式不饱和化合物的线型交替共聚物，至少阻燃量的卤素含量不少于50%m、含有一个或多个的多卤取代环的有机卤代化合物，和/或以三氧化二锑、金属硼酸盐及其混合物中选取的一种化合物。

除特殊说明外，本申请中符号“%m”指的是质量百分比。

本发明中制备阻燃组合物的高聚物是一氧化碳和至少一种烯键式不饱和化合物的线型交替聚合物。合适的烯键式不饱和化合物要含有20个碳原子，更为合适的要有10个碳原子，包括全部的脂肪族烃化合物，如乙烯和其它α-烯烃，如丙烯、丁烯-1、辛烯-1或十二碳烯-1;在其它脂肪族分子上含有芳基取代基，特别是在烯键的不饱和碳原子上有芳基取代基的芳基脂肪族化合物，如苯乙烯，P-甲基苯乙烯、m-甲基苯乙烯和P-乙基苯乙烯;以及含有杂原子，象O，N，P及卤素的不饱和化合物，和示例性化合物，如丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯，十一碳烯酸，6-氯代己烯，N-乙烯基吡咯烷酮和乙烯膦酸二乙酯。优先选用的聚合物是一氧化碳和乙烯的共聚物或是一氧化碳、乙烯和含3个或更多碳原子的脂肪族α-烯烃，特别是丙烯的三元共聚物。