專利名稱：具有優(yōu)良耐候性的阻燃性聚丙烯樹脂組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及含有聚丙烯樹脂作為主要組分的阻燃性聚丙烯樹脂組合物。更具體地，本發(fā)明涉及具有優(yōu)良耐侯性的阻燃性聚丙烯樹脂組合物，該組合物含有熔體流動指數為4-40克/10分鐘的聚丙烯樹脂、高熔點鹵基阻燃劑、阻燃添加劑、紫外穩(wěn)定劑、交聯劑和防滴落劑。該阻燃性聚丙烯樹脂組合物即使在熱水中浸泡過也能保留開始時的阻燃性并表現出高機械性能保留性。
背景技術：
由于聚丙烯樹脂具有良好的加工性、耐化學性、機械強度等，因此廣泛應用于各個領域，例如家用電器、建筑材料、室內裝飾材料和各種汽車部件。然而，由于聚丙烯樹脂的阻燃性差，因而在具有很大火險的汽車部件和電子/電氣元件方面的應用受到限制。為此，大量關于添加無機的、有機的和磷基阻燃劑以賦予各種聚烯烴樹脂優(yōu)良阻燃性的研究正積極開展。
例如，日本特許公開53-92855、54-29350、54-77658、56-26954、57-87462、60-110738公開了通過添加作為無機阻燃劑的氫氧化鎂、氫氧化鋁、水滑石等以賦予聚丙烯樹脂阻燃性來制備阻燃性聚丙烯樹脂組合物的方法。然而，上述方法有些問題，由于為了獲得V-0級的可燃性，必須添加50％或更高含量的無機填料，因而導致聚丙烯樹脂的加工性能很差、產品可能放出氣體以及沖擊強度急劇下降。
日本特許公報55-30739報道了通過添加作為有機阻燃劑的鹵素化合物如十溴二苯醚和十二氯-十二氫亞甲基二苯環(huán)辛烯制得的阻燃性聚丙烯樹脂。通過添加四溴雙酚A雙(二溴丙基醚)、雙(三溴苯氧乙基)四溴雙酚A醚、六溴環(huán)十二烷和四溴雙酚A制備阻燃性聚丙烯樹脂組合物的方法也已經為公眾所知了。
日本特許公開Hei 8-302102公開了具有改進的防噴霜性和耐侯性的阻燃性聚丙烯樹脂組合物，該組合物含有有機鹵基化合物和含有溴的鹵化環(huán)氧低聚阻燃劑。盡管上述組合物具有出眾的初始阻燃性和加工性，但耐侯性和防熱水性能還是很差。因此，經過熱水浸泡或長時間曝露在紫外光下后，其初始阻燃性急劇下降，并且機械性能很難保留。由于上述原因，常規(guī)組合物不能用于戶外產品如人造圣誕樹的燈泡插座，因為它們通常長期與外界環(huán)境如光和雨水接觸。

發(fā)明內容
因此，鑒于上述問題完成了本發(fā)明。本發(fā)明的特征是提供可加工成二級產品的阻燃性聚丙烯樹脂組合物，該二級產品具有優(yōu)良初始阻燃性和即使長時間曝露在光下其耐侯性和機械性也高度保留，并且還耐熱水浸泡。即使厚度很小也能表現出優(yōu)良的阻燃性。
與本發(fā)明的特征一致，本發(fā)明提供了一種阻燃性聚丙烯樹脂組合物，其含有(A)37-67重量％的熔體流動指數為4-40克/10分鐘的聚丙烯樹脂；(B)17-29重量％的高熔點鹵基阻燃劑；(C)4-14重量％的白色粉末狀的氧化銻；(D)2-22重量％的無機填料；(E)0.35-4.0％重量的紫外穩(wěn)定劑；(F)0.15-2.5重量％的粒狀四氟乙烯聚合物；和(G)0.08-3.5重量％的交聯劑。
下面詳細描述本發(fā)明。
結晶聚丙烯均聚物或結晶聚丙烯共聚物和選自由乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基戊烯、1-庚烯、1-辛烯和1-癸烯組成的組中的至少一種化合物可用作本發(fā)明阻燃性聚丙烯樹脂組合物中的聚丙烯樹脂(A)。優(yōu)選結晶聚丙烯均聚物。聚丙烯樹脂(A)的熔體流動指數優(yōu)選為4-40克/10分鐘，更優(yōu)選5-30克/10分鐘。以樹脂組合物總重量計，聚丙烯樹脂(A)的含量在37-67重量％范圍內，優(yōu)選45-65重量％。
高熔點鹵基阻燃劑(B)的例子包括十溴二苯醚、乙烯-雙(四溴鄰苯二甲酰亞胺)、雙五溴苯氧乙烷以及它們的混合物。特別是，十溴二苯醚(S-102E，Albemarle公司)、乙烯-雙(四溴鄰苯二甲酰亞胺)(BT-93，Albemarle公司)或雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)均市售可得。以樹脂組合物總重量計，本發(fā)明優(yōu)選高熔點鹵基阻燃劑(B)的量為17-29重量％。當阻燃劑的加入量低于17重量％時，厚度為1/32英寸時的可燃性達不到V-0級。另一方面，當阻燃劑的加入量超過29重量％時，耐侯性很差，并且機械性能保留也太低。
氧化銻用作本發(fā)明所述樹脂組合物中所含的阻燃劑添加劑(C)。氧化銻的特定例子包括三氧化銻、五氧化銻以及它們的混合物。加入的氧化銻的量優(yōu)選在4-14重量％范圍內，更優(yōu)選5-12重量％。
本發(fā)明所述樹脂組合物中所含的無機填料(D)為滑石、硫酸鋇、碳酸鈣或它們的混合物。無機填料(D)的加入量優(yōu)選為2-22重量％，更優(yōu)選4-15重量％。
優(yōu)選紫外吸收劑和HALS基穩(wěn)定劑的組合物用作本發(fā)明所述樹脂組合物中所含的紫外穩(wěn)定劑(E)。HALS基穩(wěn)定劑優(yōu)選分子量為2000或更高。當HALS基穩(wěn)定劑的分子量低于2000時，紫外穩(wěn)定劑趨于從所得二次加工組合物中噴霜，并且因而不可能獲得長期紫外穩(wěn)定性。紫外吸收劑和HALS基紫外穩(wěn)定劑的優(yōu)選加入量為0.12-2.0重量％，這樣紫外穩(wěn)定劑(E)的總量為0.35-4.0重量％。如果單獨加入紫外穩(wěn)定劑或HALS基穩(wěn)定劑，也能獲得V-0級可燃性，但紫外曝露后的拉伸沖擊強度保留很低，并且因而不能獲得屬于f1級的具有高物理性能保留的抗環(huán)境組合物。
包含在本發(fā)明樹脂組合物中的粒狀四氟乙烯聚合物(F)優(yōu)選具有氟含量為65-76重量％，更優(yōu)選70-76重量％。此外，也可以使用四氟乙烯聚合物、含氟單體和四氟乙烯的共聚物或可共聚且不含氟的烯鍵式不飽和單體與四氟乙烯的共聚物。當模塑樹脂組合物時，四氟乙烯以原纖形式存在，并且燃燒模塑制品時能阻止金屬材料滴落(dripping)。優(yōu)選使用粒狀四氟乙烯，可通過現有技術中的方法獲得(參見Houden-Weyl，Metrodender OrganischemChemie，Volume 14/1，p 842-849，Stuttgart，1961)。粒狀四氟乙烯聚合物的加入量優(yōu)選在0.15-2.5重量％范圍內。當粒狀四氟乙烯聚合物的含量低于0.15重量％時，不能充分獲得V-0級可燃性所需的抗滴落效果。此時，由于燃燒厚度為1/32英寸的熔融樹脂的滴落，V-0級可燃性得不到保證。當粒狀四氟乙烯聚合物的含量低于2.5重量％時，過量的粒狀四氟乙烯聚合物對進一步提高抗滴落效果沒有貢獻，并且還極大地惡化了樹脂的流動性，使得模塑加工困難。
可用作本發(fā)明樹脂組合物中所含的交聯劑(G)的例子包括多官能單體、肟-亞硝基化合物、馬來酰亞胺化合物等。特別是，可以使用三烯丙基異氰脲酸酯、(二)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等。優(yōu)選多官能(甲基)丙烯酸酯如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇(甲基)丙烯酸酯。交聯劑的加入量在0.08-3.5重量％范圍內，優(yōu)選0.2-2重量％。當交聯劑的量低于0.1重量％，曝露在紫外下的穩(wěn)定性差，并且因而紫外曝露后的物理性能保留變差。當交聯劑的量高于3重量％時，模塑時會形成外觀上的不完整性如波紋，使得最終的模塑制品表面不光滑。
本發(fā)明的阻燃性聚丙烯樹脂組合物表現出相應于厚度為1/32英寸、可燃性為V-0級時的優(yōu)良阻燃性，如用UL Subject 94中描述的在“用于機械部件的塑料材料的可燃性試驗”中的垂直可燃性試驗(以下簡稱“UL 94垂直可燃性試驗”)測定，同時，即使經過長時間的光照和熱水浸泡后也保留相同的可燃性級別。而且，本發(fā)明的阻燃性聚丙烯樹脂組合物即使在長時間光照和長時間熱水浸泡后也保留初始阻燃性，如用UL Subject 746C中描述的在“用于機械部件的塑料材料的抗環(huán)境性試驗”中的基于耐侯性和耐水浸泡性試驗(以下簡稱“UL 746抗環(huán)境性試驗”)測定，并且同時表現出高的機械性能保留。因此，本發(fā)明的樹脂組合物可用作合適的用于室內/戶外應用的材料、建筑材料、室內/室外裝飾材料和汽車部件。
具體實施例方式
以下參照實施例對本發(fā)明進行詳細描述。然而，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明范圍的任何限制。
實施例15.9千克熔體流動指數(在負載為2.16千克230℃下10分鐘的熔體流速)為8克/10分鐘的結晶聚丙烯均聚物作為聚丙烯樹脂、2.4千克雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)作為高熔點鹵基阻燃劑、700克三氧化銻(Sb2O3，Ilsung Antimony有限公司)作為阻燃添加劑、1.0千克滑石(KCM 6300，KOCH)作為無機填料、50克紫外吸收劑(Tinuvin 326，CIBA GEIGY)、50克HALS基紫外穩(wěn)定劑(Chimabsorber 944FD，CIBA GEIGY)、50克粒狀四氟乙烯聚合物(Teflon 800J，Dupont)作為抗滴落劑、50克交聯劑(A-TMM-3L，Nippon Chemical，日本)、10克硬脂酸鈣、20克抗氧化劑(IRGANOX 1010，CIBA GEIGY)和20克抗氧化劑(IRGAFOS 168，CIBA GEIGY)作為其他添加劑投入到Henschel混合器中，將混合物攪拌3分鐘，之后將所得混合物送入雙螺桿壓出機中(直徑30毫米)，在190℃熔化并擠出制成小球。將上述小球在100℃下干燥3小時并用最大缸體溫度為300℃注射模塑機進行模塑以制備測試片。測定上述測試片的阻燃性和拉伸沖擊強度。結果如下表1所示。
處理在UL Subject 746C(Underwrites Laboratories Incorporation)中描述的在“用于機械部件的塑料材料的抗環(huán)境性試驗”中的耐侯性測試條件下，測試片曝露在與ASTM 2565Type A標準方法一樣的Xenon Arc紫外光(紫外照射劑量為0.35瓦/平方米(340nm)，黑板溫度63℃，Water噴射型)下。將測試片在70℃水浴中放置7天進行熱水浸泡處理。之后，測定測試片的阻燃性和機械性能。
評價方法測試片的阻燃性通過用UL Subject 94(Underwriters Laboratories公司)中描述的在“用于機械部件的塑料材料的可燃性試驗”中的垂直可燃性試驗(V0)來評價。在此所用的測試片的厚度為1/32英寸。測試片的拉力沖擊強度和保留用與ASTM D-1822標準方法一樣的拉力沖擊裝置(TOYOSEIKI，日本)來評價。在此所用的測試片(S型)的厚度為1/32英寸。
級別評價-f1表示可燃性為V-0級，在紫外曝露測試中的拉力沖擊強度的保留為70％或更高，和在熱水浸泡測試中為50％或更高；-f2表示可燃性為V-0級，在紫外曝露測試中的拉力沖擊強度的保留為70％或更高，或在熱水浸泡測試中為50％或更高；和-當可燃性和拉力沖擊強度的保留不低于f1或f2時，級別用“×”表示。
實施例2-4和對比例1和2重復實施例1的步驟，除了作為阻燃劑的雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)的加入量如下表1所示。結果如表1所示。
比較表1中所示的實施例1-4和對比例1和2的結果，在作為阻燃劑的雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)以合適的量加入到特定量的抗滴落劑和交聯劑中的情況下，可燃性V-0級保持不變并且拉力沖擊強度的保留很高。此外，甚至在熱水浸泡時，可燃性V-0級仍然保持不變并且拉力沖擊強度的保留很高。因此，樹脂組合物表現出屬于UL 746C中指定的f1級的優(yōu)良抗環(huán)境性。
實施例56.1千克熔體流動指數(在負載為2.16千克230℃下10分鐘的熔體流速)為8克/10分鐘的結晶聚丙烯均聚物作為聚丙烯樹脂、2.4千克雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)作為高熔點鹵基阻燃劑、500克三氧化銻(Sb2O3，Ilsung Antimony有限公司)作為阻燃添加劑、1.0千克滑石(KCM 6300，KOCH)作為無機填料、50克紫外吸收劑(Tinuvin 326，CIBA GEIGY)、50克HALS基紫外穩(wěn)定劑(Chimabsorber 944FD，CIBA GEIGY)、50克粒狀四氟乙烯聚合物(Teflon 800J，Dupont)作為抗滴落劑、50克交聯劑(A-TMM-3L，Nippon Chemical，日本)、10克硬脂酸鈣、20克抗氧化劑(IRGANOX 1010，CIBA GEIGY)和20克抗氧化劑(IRGAFOS 168，CIBA GEIGY)作為其他添加劑投入到Henschel混合器中，將混合物攪拌3分鐘，之后將所得混合物送入雙螺桿壓出機中(直徑30毫米)，在190℃熔化并擠出制成小球。將上述小球在100℃下干燥3小時并用最大缸體溫度為200℃注射模塑機進行模塑以制備測試片。測定上述測試片的阻燃性和拉伸沖擊強度。結果如下表1所示。
實施例6和對比例3和4重復實施例5的步驟，除了作為阻燃劑添加劑的三三氧化銻的加入量如表1所示。結果如表1所示。
比較表1中實施例5和6與對比例3和4的結果，只有當阻燃劑添加劑的加入量超過預定量時，即使在紫外曝露和熱水浸泡中阻燃性也保留優(yōu)良。當作為阻燃劑添加劑的三三氧化銻的加入量超過14重量％，阻燃性不再上升。另一方面，當作為阻燃劑添加劑的三三氧化銻的加入量低于4重量％時，物理性能保留很低，并且因而不能獲得屬于f1級的抗環(huán)境性。
實施例76.4千克熔體流動指數(在負載為2.16千克230℃下10分鐘的熔體流速)為8克/10分鐘的結晶聚丙烯均聚物作為聚丙烯樹脂、2.4千克雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)作為高熔點鹵基阻燃劑、700克三氧化銻(Sb2O3，Ilsung Antimony有限公司)作為阻燃添加劑、500克滑石(KCM 6300，KOCH)作為無機填料、50克紫外吸收劑(Tinuvin 326，CIBA GEIGY)、50克HALS基紫外穩(wěn)定劑(Chimabsorber 944FD，CIBA GEIGY)、50克粒狀四氟乙烯聚合物(Teflon 800J，Dupont)作為抗滴落劑、50克交聯劑(A-TMM-3L，NipponChemical，日本)、10克硬脂酸鈣、10克抗氧化劑(IRGANOX 1010，CIBAGEIGY)和20克抗氧化劑(IRGAFOS 168，CIBA GEIGY)作為其他添加劑投入到Henschel混合器中，將混合物攪拌3分鐘，之后將所得混合物送入雙螺桿壓出機中(直徑30毫米)，在190℃熔化并擠出制成小球。將上述小球在100℃下干燥3小時并用最大缸體溫度為200℃注射模塑機進行模塑以制備測試片。測定上述測試片的阻燃性和拉伸沖擊強度。結果如下表1所示。
實施例8和9以及對比例5和6重復實施例7的步驟，除了作為無機填料的滑石(KCM 6300，KOCH)和聚丙烯樹脂的加入量改變成如表1所示。結果如表1所示。
從表1中可以明顯看出，作為無機填料的滑石大大影響阻燃性。當滑石的量少于2重量％時，可以獲得在UL Subject 94中指定的屬于V-0級可燃性的阻燃性。而滑石含量大于22重量％時，拉力沖擊強度保留很低。因此，為了獲得更好的物理性能保留和屬于f1級的阻燃性，無機填料的含量應該在3-20重量％范圍內。
實施例105.9千克熔體流動指數(在負載為2.16千克230℃下10分鐘的熔體流速)為8克/10分鐘的結晶聚丙烯均聚物作為聚丙烯樹脂、2.4千克雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)作為高熔點鹵基阻燃劑、700克三氧化銻(Sb2O3，Ilsung Antimony有限公司)作為阻燃添加劑、1.0千克滑石(KCM 6300，KOCH)作為無機填料、200克紫外吸收劑(Tinuvin 326，CIBA GEIGY)、50克HALS基紫外穩(wěn)定劑(Chimabsorber 944FD，CIBA GEIGY)、50克粒狀四氟乙烯聚合物(Teflon 800J，Dupont)作為抗滴落劑、50克交聯劑(A-TMM-3L，Nippon Chemical，日本)、10克硬脂酸鈣、20克抗氧化劑(IRGANOX 1010，CIBA GEIGY)和20克抗氧化劑(IRGAFOS 168，CIBA GEIGY)作為其他添加劑投入到Henschel混合器中，將混合物攪拌3分鐘，之后將所得混合物送入雙螺桿壓出機中(直徑30毫米)，在190℃熔化并擠出制成小球。將上述小球在100℃下干燥3小時并用最大缸體溫度為200℃注射模塑機進行模塑以制備測試片。測定上述測試片的阻燃性和拉伸沖擊強度。結果如下表2所示。
實施例11和對比例7和8重復實施例10的步驟，除了紫外吸收劑(Tinuvin 326，CIBA GEIGY)的量改變成表2所示。
用最大缸體溫度設定在200℃的注射模塑機將實施例11和對比例7和8中所得的小球進行模塑以制備測試片。測定測試片的阻燃性和拉力沖擊強度。結果如下表2所示。
從表2中數據可以明顯看出，加入紫外吸收劑后即使在紫外光曝露下機械性能中的拉力沖擊強度表現出很高的保留，并且因而表現出屬于UL 736C中指定的f1級的改進的抗環(huán)境性。當紫外吸收劑的加入量低于0.15重量％時，紫外吸收性很差。同時，當紫外吸收劑的加入量超過2重量％時，紫外吸收性優(yōu)良但由于模塑產品的表面起霜導致模塑制品的外觀很差。因此，發(fā)現紫外吸收劑的加入量優(yōu)選在0.15-2重量范圍內。
實施例125.9千克熔體流動指數(在負載為2.16千克230℃下10分鐘的熔體流速)為8克/10分鐘的結晶聚丙烯均聚物作為聚丙烯樹脂、2.4千克雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)作為高熔點鹵基阻燃劑、700克三氧化銻(Sb2O3，Ilsung Antimony有限公司)作為阻燃添加劑、1.0千克滑石(KCM 6300，KOCH)作為無機填料、50克紫外吸收劑(Tinuvin 326，CIBA GEIGY)、200克HALS基紫外穩(wěn)定劑(Chimabsorber 944FD，CIBA GEIGY)、50克粒狀四氟乙烯聚合物(Teflon 800J，Dupont)作為抗滴落劑、50克交聯劑(A-TMM-3L，Nippon Chemical，日本)、10克硬脂酸鈣、20克抗氧化劑(IRGANOX 1010，CIBA GEIGY)和20克抗氧化劑(IRGAFOS 168，CIBA GEIGY)作為其他添加劑投入到Henschel混合器中，將混合物攪拌3分鐘，之后將所得混合物送入雙螺桿壓出機中(直徑30毫米)，在190℃熔化并擠出制成小球。將上述小球在100℃下干燥3小時并用最大缸體溫度為200℃注射模塑機進行模塑以制備測試片。測定上述測試片的阻燃性和拉伸沖擊強度。結果如下表2所示。
實施例13和對比例9-13重復實施例12的步驟，除了HALS基紫外穩(wěn)定劑的含量和類型改變成表2所示，并且不加作為交聯劑的PETA。結果如表2所示。
從表2中可以明顯看出，當使用各種HALS基紫外穩(wěn)定劑而不加交聯劑時，可以獲得所需的阻燃性(1/32英寸)。然而，由于在長時間曝露在氙弧紫外下的機械拉力沖擊強度保留很低，因此不能獲得屬于f1級的抗環(huán)境性。
實施例145.9千克熔體流動指數(在負載為2.16千克230℃下10分鐘的熔體流速)為8克/10分鐘的結晶聚丙烯均聚物作為聚丙烯樹脂、2.4千克雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)作為高熔點鹵基阻燃劑、700克三氧化銻(Sb2O3，Ilsung Antimony有限公司)作為阻燃添加劑、1.0千克滑石(KCM 6300，KOCH)作為無機填料、50克紫外吸收劑(Tinuvin 326，CIBA GEIGY)、50克HALS基紫外穩(wěn)定劑(Chimabsorber 944FD，CIBA GEIGY)、50克粒狀四氟乙烯聚合物(Teflon 800J，Dupont)作為抗滴落劑、10克交聯劑(A-TMM-3L，Nippon Chemical，日本)、10克硬脂酸鈣、20克抗氧化劑(IRGANOX 1010，CIBA GEIGY)和20克抗氧化劑(IRGAFOS 168，CIBA GEIGY)作為其他添加劑投入到Henschel混合器中，將混合物攪拌3分鐘，之后將所得混合物送入雙螺桿壓出機中(直徑30毫米)，在190℃熔化并擠出制成小球。將上述小球在100℃下干燥3小時并用最大缸體溫度為200℃注射模塑機進行模塑以制備測試片。測定上述測試片的阻燃性和拉伸沖擊強度。結果如下表2所示。
實施例15和16以及對比例14-16重復實施例14的步驟，除了交聯劑的含量改變成表2所示的那樣。結果如表2所示。
實施例17和18重復實施例14的步驟，除了交聯劑的類型改變成表3a所示的那樣，結果如表3b所示。
從表2中可以看出，當交聯劑的加入量合適時，可以制得具有高機械性能保留的模塑制品。當交聯劑的加入量少于0.08重量％時，長時間紫外曝露下的機械性能保留相當低，并且因而不能獲得屬于f1級的抗環(huán)境性。然而，當交聯劑的加入量超過3.5重量％時，阻燃性很差并且因而不能獲得在ULSubject 94中指定的屬于V-0級可燃性的阻燃性。
從表3b可以看出，所有季戊四醇基交聯劑都對高機械性能保留有貢獻并且能提高阻燃性和抗環(huán)境性。
實施例205.9千克熔體流動指數(在負載為2.16千克230℃下10分鐘的熔體流速)為8克/10分鐘的結晶聚丙烯均聚物作為聚丙烯樹脂、2.4千克雙五溴苯氧乙烷(S-8010，Albemarle公司)作為高熔點鹵基阻燃劑、700克三氧化銻(Sb2O3，Ilsung Antimony有限公司)作為阻燃添加劑、1.0千克滑石(KCM 6300，KOCH)作為無機填料、50克紫外吸收劑(Tinuvin 326，CIBA GEIGY)、50克HALS基紫外穩(wěn)定劑(Chimabsorber 944FD，CIBA GEIGY)、50克粒狀四氟乙烯聚合物(7AJ，Dupont)作為抗滴落劑、50克交聯劑(A-TMM-3L，NipponChemical，日本)、10克硬脂酸鈣、10抗氧化劑(IRGANOX 1010，CIBAGEIGY)和20克抗氧化劑(IRGAFOS 168，CIBA GEIGY)作為其他添加劑投入到Henschel混合器中，將混合物攪拌3分鐘，之后將所得混合物送入雙螺桿壓出機中(直徑30毫米)，在190℃熔化并擠出制成小球。將上述小球在100℃下干燥3小時并用最大缸體溫度為200℃注射模塑機進行模塑以制備測試片。測定上述測試片的阻燃性和拉伸沖擊強度。結果如下表3b所示。
實施例21和對比實施例17-19重復實施例14的步驟，除了粒狀四氟乙烯聚合物的含量改變成表3a所示的那樣。結果如表3b所示。
從表3b可以明顯看出，當粒狀四氟乙烯聚合物的加入量少于0.15重量％時，沒有觀察到抗滴落效果，并且因而在燃燒時有滴落現象發(fā)生。因此，不能獲得在UL Subject 94中指定的屬于V-0級可燃性的阻燃性。另一方面，當粒狀四氟乙烯聚合物的加入量超過2.5重量％時，樹脂的流動性急劇下降，并且預計抗滴落效果也沒有提高。因此，粒狀四氟乙烯聚合物的合適量能確保阻燃性和即使在長時間曝露在紫外下的屬于f1級的拉力沖擊強度保留。
實施例225.9千克熔體流動指數(在負載為2.16千克230℃下10分鐘的熔體流速)為8克/10分鐘的結晶聚丙烯均聚物作為聚丙烯樹脂、2.4千克乙烯-雙(四溴鄰苯二甲酰亞胺)(BT-93，Albemarle公司)作為高熔點鹵基阻燃劑、700克三氧化銻(Sb2O3，Ilsung Antimony有限公司)作為阻燃添加劑、1.0千克滑石(KCM 6300，KOCH)作為無機填料、50克紫外吸收劑(Tinuvin 326，CIBAGEIGY)、50克HALS基紫外穩(wěn)定劑(Chimabsorber 944FD，CIBA GEIGY)、50克粒狀四氟乙烯聚合物(Teflon 800J，Dupont)、50克交聯劑(3-MM-T，Nippon Chemical，日本)、20克硬脂酸鈣、20抗氧化劑(IRGANOX 1010，CIBAGEIGY)和20克抗氧化劑(IRGAFOS 168，CIBA GEIGY)作為其他添加劑投入到Henschel混合器中，將混合物攪拌3分鐘，之后將所得混合物送入雙螺桿壓出機中(直徑30毫米)，在190℃熔化并擠出制成小球。將上述小球在100℃下干燥3小時并用最大缸體溫度為200℃注射模塑機進行模塑以制備測試片。測定上述測試片的阻燃性和拉伸沖擊強度。結果如下表3b所示。
實施例23以及對比例20和21重復實施例22的步驟，除了高熔點阻燃劑的種類改變成表3a所示的那樣，或者用低熔點阻燃劑代替高熔點阻燃劑。結果如表3b所示。
從表3b中可以看出，含有高熔點鹵基阻燃劑、粒狀四氟乙烯聚合物和交聯劑的組合物在紫外曝露和熱水浸泡前后都表現出優(yōu)良的初始阻燃性和高的物理性能保留，對阻燃性沒有任何破壞作用。相反，含有低熔點鹵基阻燃劑的阻燃性樹脂組合物在紫外曝露和熱水浸泡后表現出的阻燃性很差。特別是，含有低熔點鹵基阻燃劑的阻燃劑組合物在紫外曝露和熱水浸泡前后表現出70％或更低的物理性能保留，并且熱水浸泡后不能保持阻燃性。因此，該組合物不能滿足QMTO2分類定義的要求，該QMTO2分類規(guī)定了用于人造圣誕樹的燈泡插座的聚合物材料所需的高物理性能保留和阻燃性。
表1

表2

表3a

表3b

注釋組分(A)聚丙烯樹脂[HJ400，Samsung General Chemicals公司]組分(B)-1高熔點鹵基阻燃劑，雙五溴苯氧乙烷[S-8010，Albemarle公司，美國]組分(B)-2高熔點鹵基阻燃劑，十溴二苯醚[S-102E，Albemarle公司，美國]組分(B)-3高熔點鹵基阻燃劑組分(B)-4低熔點鹵基阻燃劑，四溴雙酚A-雙(2，3二溴丙基醚)[PE68，Great Lakes，美國]組分(B)-5低熔點鹵基阻燃劑，四溴雙酚S型[Nonnen 52，MarubishiChemical，日本]組分(C)三三氧化銻[SW，Ilsung Antimony有限公司，韓國]組分(D)無機填料，滑石[KCM 6300，KOCH]組分(E)-1紫外吸收劑[Tinuvin 326，CIBA GEIGY]組分(E)-2HALS基紫外穩(wěn)定劑[Chimabsorber 944FD，CIBA GEIGY]組分(F)粒狀四氟乙烯聚合物[Teflon 800J，Dupont]組分(G)-1交聯劑，季戊四醇三丙烯酸酯[A-TMM-3L，Nippon Chemical，日本]組分(G)-2交聯劑，季戊四醇四丙烯酸酯[3-MM-T，Nippon Chemical，日本]組分(G)-3交聯劑，季戊四醇三(3-巰基丙酸酯)[PET-3-MP，Bruno BockChemical，德國]組分(G)-4交聯劑，三羥甲基丙烷丙烯酸酯[ATMPTMA，NipponChemical，日本]雖然通過上述優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行了闡述，但對于本領域技術人員來說顯然可以在不背離權利要求所公開的本發(fā)明的范圍和實質的情況下可作各種修飾、添加和替代。
權利要求
1.一種阻燃性聚丙烯樹脂組合物，其包括(A)37-67重量％的熔體流動指數為4-40克/10分鐘的聚丙烯樹脂；(B)17-29重量％的高熔點鹵基阻燃劑；(C)4-14重量％的白色粉末狀的氧化銻；(D)2-22重量％的無機填料；(E)0.35-4.0重量％的紫外穩(wěn)定劑；(F)0.15-2.5重量％的粒狀四氟乙烯聚合物；和(G)0.08-3.5重量％的交聯劑。
2.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述聚丙烯樹脂為聚丙烯均聚物或結晶共聚物。
3.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述高熔點鹵基阻燃劑為十溴二苯醚、乙烯-雙(四溴鄰苯二甲酰亞胺)、雙五溴苯氧乙烷或它們的混合物。
4.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述氧化銻為三氧化銻、五氧化銻或它們的混合物。
5.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述無機填料為滑石、硫酸鋇、碳酸鈣或它們的混合物。
6.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述紫外穩(wěn)定劑為分子量為2000或更高的紫外吸收劑與HALS基穩(wěn)定劑的組合物。
7.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述粒狀四氟乙烯聚合物的氟含量為65-76重量％。
8.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述交聯劑為三烯丙基異氰脲酸酯、(二)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯或它們的混合物。
全文摘要
在此公開了一種具有優(yōu)良耐候性的阻燃性聚丙烯樹脂組合物。更具體地，本發(fā)明涉及具有優(yōu)良耐候性的阻燃性聚丙烯樹脂組合物，該組合物含有熔體流動指數為4－40克/10分鐘的聚丙烯樹脂、高熔點鹵基阻燃劑、阻燃添加劑、紫外穩(wěn)定劑、交聯劑和防滴落劑。使用本發(fā)明的組合物可以獲得具有防火性、長時間紫外曝露和熱水處理后保留初始的優(yōu)良防火性、耐候性和優(yōu)良的機械性能的二級產品。
文檔編號C08K5/03GK1738859SQ200480002250
公開日2006年2月22日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權日2003年1月15日
發(fā)明者鄭仁植, 曹再煥, 許萬生 申請人:三星阿托菲納株式會社