[发明专利]阻燃热塑性聚碳酸酯组合物

说明书

技术领域

本公开涉及具有低厚度下的高阻燃性、高流动性能、以及良好的冲击性能的组合的聚碳酸酯组合物。本文中还公开了制备和/或使用其的方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是合成的工程热塑性树脂，并且是具有许多有益性能的有用的一类聚合物。由于它们的强度和透明性，聚碳酸酯树脂提供了许多显著的优点并用于许多不同的商业应用，包括电子工程(E&E)部件、机械部件等。

由于它们的广泛应用，期望提供具有阻燃性的聚碳酸酯。与聚碳酸酯一起使用的许多已知的阻燃剂包含溴和/或氯。这些类型的阻燃剂日益受到法规限制。非卤化阻燃剂也是已知的，包括各种填料、含磷化合物、以及某些盐。使用这些试剂难以在薄壁样品中获得高阻燃性。除无机盐之外，有机硅酮和有机/纳米粘土也已显示出具有对阻燃性有利影响。然而，当今可商业获得的大多数纳米粘土包含降低聚碳酸酯的分子量的高碱性有机部分。

期望地，聚碳酸酯组合物应该还具有良好的流动性能。良好的流动性能反映聚合组合物如何可以容易地被倾入用于形成部件形状的模具中。还期望较好的冲击性能。增加刚度的常规方法是增加聚合物的重均分子量，然而这也通常降低流动性能并且使得其难以填充复合物或薄壁模具。

将期望的是，提供具有改善的低厚度(例如，1mm或以下)下的阻燃性、良好的流动性能、以及良好的冲击强度的平衡的组合物。

发明内容

在各种实施方式中，公开了具有有用于制造过程和由聚合组合物制备的所得制品中的改善的性能的平衡的聚合组合物。

在实施方式中公开的是阻燃热塑性组合物，包含：至少一种聚碳酸酯聚合物；至少0.05重量百分数的阻燃剂添加剂；玻璃纤维；滑石；以及酸稳定剂。该热塑性组合物具有当在300℃和1.2千克(kg)负荷下根据ISO1133测定时的至少4立方厘米/10分钟(cc/10min)的熔体体积速率(MVR)，以及当根据ISO178测定时的至少3.0吉帕斯卡(GPa)的挠曲模量；并且由热塑性组合物模塑的制品在1.2毫米(mm)厚度下可以获得UL94V0性能。

在更具体的实施方式中，由热塑性组合物模塑的制品在1.0毫米(mm)厚度或0.8mm厚度下可以获得UL94V0性能。

本文中体现的一些热塑性组合物可以包含以下：30wt％至95wt％的至少一种聚碳酸酯聚合物；0.05wt％至1.0wt％的阻燃剂添加剂；2wt％至35wt％的玻璃纤维；2wt％至20wt％的滑石；0.005wt％至0.4wt％的酸稳定剂；以及0至70wt％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。当存在时，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物可以包含4wt％至25wt％的硅氧烷单元。基于整个组合物的重量，整个组合物可以包含上达至3.5wt％的硅氧烷单元。

在一些实施方式中，滑石与玻璃纤维的重量比大于或等于0.1，并且组合物包含9wt％至25wt％的组合的玻璃纤维和滑石。在其他更具体的实施方式中，滑石与玻璃纤维的重量比大于或等于0.65，并且组合物包含9wt％至15wt％的组合的玻璃纤维和滑石。

酸稳定剂与滑石的比率可以是0.06毫摩/克(mmol/g)滑石至0.3mmol/g滑石。

酸稳定剂可以选自亚磷酸、磷酸、磷酸锌、磷酸二氢锌、磷酸一钠、酸式焦磷酸钠或包含前述中的至少一种的组合。

阻燃剂添加剂可以是全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)、二苯砜-3-磺酸钾(KSS)、甲苯磺酸钠(NaTS)或包含前述中的至少一种的组合。

组合物可以进一步包含大于0至70wt％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物或大于0至至多18wt％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。在进一步的实施方式中，该量由期望的最终使用性能功能上限制，例如，给定的冲击强度相对满足期望的FR，例如UL94(V0)等级，以及其他需求如MVR和悬臂梁缺口冲击(INI)。

组合物可以具有当在室温下根据ASTM D256测定时的50J/m或更大的缺口悬臂梁冲击强度；并且包含12wt％或更少的组合的玻璃纤维和滑石。

在一些实施方式中，组合物具有：当在300℃和1.2kg负荷下根据ISO1133测定时的10cc/10min至30cc/10min的熔体体积速率(MVR)；当根据ISO306测定时的135℃至160℃的维卡B120软化温度；以及当在室温下根据ASTM D256测定时的至少60焦耳/米(J/m)的缺口悬臂梁冲击强度。