[发明专利]丙烯酸材料

说明书

本发明涉及一种阻燃丙烯酸材料和其制备方法。

丙烯酸材料广泛用于各种各样实际应用，例如建筑物、汽车灯、仪表盘、柔光镜(light diffuser)、透镜、医疗诊断器械、标志、沐浴/卫生器皿和上釉制品。因为其韧性、耐气候性、外观和稳定的特性所以使用丙烯酸材料。它们可以用作覆盖(capstock)材料以在基质热塑性材料之上提供涂层，因而赋予自身具有不同特性的热塑性材料丙烯酸的特性。文献中这类丙烯酸材料的例子包括公开于US5,318,737中的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。

在某些特定应用领域中对这类塑料而言，塑料材料显示出阻燃性能是重要的。丙烯酸材料本来不具有阻燃性。对许多建筑应用而言，材料要求采用BS476第7部分来进行测试，这是表面火焰蔓延测试。该测试下，材料性能以火焰沿着材料水平地行进多远来分级。1至4级是可能的，采用4代表不能达到较高等级。对分级加上Y下标，表示测试期间材料下垂了。挤出的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)将要么获得BS476第7部分表面火焰蔓延测试下最低等级4，要么由于下垂因而具有一个附属于任何较高等级的Y下标。向丙烯酸材料中加入具有阻燃能力的化合物是现有技术公知的。例如使用有机磷化合物作为丙烯酸基体中的阻燃材料公开于JP06049312-A、GB2212807-A、DE3700373-A和GB2172600-A中。J61051047-A公开了一种用于建筑材料的PMMA组合物，其含有钙铝水合物。可以确信该无机化合物在300℃左右的温度下会失去水分，因而减小丙烯酸组合物燃烧的能力。已知具有一定阻燃性能的其它无机化合物包括各种各样无机金属化合物。例如，US 4965309-A公开了一种刚性阻燃聚氯乙烯(PVC)组合物，其包含以减少PVC燃烧时的烟雾的无机锌、镁和钼化合物。PVC本身可以用作添加剂赋予其它聚合物阻燃性能。

本发明的目的在于提供一种具有增强的阻燃性能的丙烯酸材料以及其制备方法。

因而，在第一方面，本发明提供了一种丙烯酸材料，其包含：

a)4.9-94.9wt％的一种丙烯酸组合物；

b)5-95wt％的一种含卤素的聚合物，该聚合物含5-70％wt的卤素；

c)0.1-25wt％的一种无机组合物，该无机组合物包含锌、镁、钼、锑、铝、锡、铜、锰、钴或铁的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硼酸盐、硬脂酸盐、氯化物或溴化物中的至少一种。

在第二方面，还提供了一种制备丙烯酸材料的方法，该丙烯酸材料包括：

a)4.9-94.9wt％的一种丙烯酸组合物；

b)5-95wt％的一种含卤素的聚合物，该聚合物含5-70％wt的卤素； 

c)0.1-25wt％的一种无机组合物，该无机组合物包含锌、镁、钼、锑、铝、锡、铜、锰、钴或铁的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硼酸盐、硬脂酸盐、氯化物或溴化物中的至少一种，该方法包括优选在150-250℃下将所述丙烯酸组合物、所述含卤素的聚合物和所述无机组合物熔融共混。

所述丙烯酸组合物可以包括含一种(烷基)丙烯酸烷基酯的均聚物或共聚物(该术语包括具有多于两种不同重复单元的聚合物)，或一种包含丙烯腈的共聚物，尤其是一种包括苯乙烯和丙烯腈并且任选地与其他材料(特别是聚合物材料)相结合的共聚物。

如果所述丙烯酸组合物包含(烷基)丙烯酸烷基酯时，它优选为至少一种(C₀-C₁₀烷基)丙烯酸C₁-C₆烷基酯的均聚物或共聚物，更优选为使包括50-90wt％甲基丙烯酸烷基酯和1-50wt％丙烯酸烷基酯的单体混合物聚合而制得的共聚物。甲基丙烯酸烷基酯优选为甲基丙烯酸C₁-C₄烷基酯，例如甲基丙烯酸甲酯。丙烯酸烷基酯优选为丙烯酸C₁-C₄烷基酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯。(烷基)丙烯酸烷基酯的分子量(MW)优选至少为20,000，更优选至少为50,000。分子量可以小于或等于500,000，优选小于或等于200,000，更优选小于或等于150,000。

如果所述丙烯酸组合物包含一种含丙烯腈的共聚物时，它可以是丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈(ASA)聚合物，丙烯腈-EPDM-苯乙烯(AES)聚合物，苯乙烯-丙烯腈(SAN)聚合物，烯烃-苯乙烯-丙烯腈(OSA)聚合物或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物，优选采用ASA、AES和SAN。