專利名稱：阻燃的聚烯烴組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防火聚烯烴組合物。本發(fā)明具體涉及提供防火聚丙烯組合物。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及阻燃的聚丙烯擠出纖維或膜或泡沫。
背景技術(shù)：
聚烯烴，例如聚乙烯和聚丙烯纖維，是大量/低成本的合成產(chǎn)品，具有出色的抗染性和抗磨性。在全塑的情況下，某些用途已經(jīng)需要聚合物的可燃性降低。當(dāng)需要降低可燃性時(shí)，這通常不是由聚烯烴纖維本身提供的，而是由制品中的其它組分之一提供的。例如，在鋪氈的情況下，膠乳粘合劑中可以荷載足夠的阻燃劑，以提供保護(hù)聚烯烴表面纖維的措施。本發(fā)明還涉及阻燃性聚烯烴泡沫，其適合產(chǎn)生絕熱材料、緩沖包裝材料、可回收使用的配送箱、汽車保險(xiǎn)杠芯、電和電子部件，特別是電和電子部件，并涉及由預(yù)膨脹粒子的模內(nèi)發(fā)泡制備的模內(nèi)發(fā)泡制品。聚丙烯模內(nèi)發(fā)泡產(chǎn)品與聚苯乙烯模內(nèi)發(fā)泡產(chǎn)品相比，在耐化學(xué)品性、耐熱性、耐沖擊性和壓縮后形變恢復(fù)率方面勝出。因此，它們已被廣泛地用作緩沖包裝材料、可回收使用的配送箱、汽車部件例如保險(xiǎn)杠芯、側(cè)面碰撞減能器和地板材料等寸。對(duì)用于聚烯烴、尤其是聚烯烴纖維或膜或泡沫的滿意的阻燃添加劑，仍有需求。在這樣的添加劑的選擇中，必須留意該添加劑不改變樹脂的性質(zhì)，例如顏色、撓性、抗拉強(qiáng)度、 電性質(zhì)、軟化點(diǎn)、硬度等等。但是，迄今為止，還沒(méi)有提供這樣一種適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)，其將賦予聚烯烴以阻燃性，但不會(huì)令人不滿意地影響一些前面提到的聚烯烴的期望性質(zhì)。這些期望性質(zhì)在供家庭和個(gè)人使用的織物、例如布料和家具包飾中尤為重要。用于聚烯烴的已知阻燃添加劑的一個(gè)問(wèn)題是將這些添加劑有效分散到熔融聚烯烴中的難度。用于聚烯烴的阻燃添加劑通常是不溶于聚烯烴的粉末。由于這種缺乏溶解性， 將發(fā)生未分散的阻燃劑的局部化集中。這種局部化集中將引起噴絲嘴堵塞和斷絲，需要紡絲過(guò)程停工。一種方法是將添加劑預(yù)分散在適當(dāng)?shù)臒崴苄詷渲?，以形成包含所述改性劑的濃塑料粒。在生產(chǎn)過(guò)程中，這種方法當(dāng)然需要額外的和昂貴的步驟?，F(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)設(shè)法將某些添加劑摻入熱塑性熔體中，以求提供固有阻燃的聚丙烯。一些這樣的例子可見于美國(guó)專利Nos. 3，650，300,3, 663，502,3, 894，876,3, 894，121和 3，800，010。不幸的是，這些組合物包含鹵素，或不溶于聚烯烴，導(dǎo)致加工設(shè)備例如模頭的堵
O現(xiàn)有技術(shù)還已經(jīng)設(shè)法摻入某些阻燃劑或其組合，以求提供阻燃性聚丙烯纖維。一些這樣的例子可見于美國(guó)專利No. 4，532，278，其描述了在聚丙烯纖維中使用高熔點(diǎn)芳族溴化阻燃劑如四溴雙酚A、八溴二苯醚或十溴二苯醚與三(羥苯基)異氰脲酸酯的組合；和美國(guó)專利No. 5，618，623，其描述了在聚丙烯纖維中使用十溴二苯乙烷與三氧化銻的組合。這兩個(gè)專利描述了使用高度可熔的溴化阻燃劑，其將引起噴絲頭堵塞的問(wèn)題。在美國(guó)專利No. 5，380，802中，聚丙烯纖維是通過(guò)與二溴苯乙烯接枝共聚并進(jìn)一步添加四溴雙酚A的雙二溴丙基醚來(lái)阻燃的。這是一個(gè)多步驟過(guò)程，難以控制。美國(guó)專利
4No. 6，737，456公開了在聚烯烴、更具體地說(shuō)是聚烯烴纖維中使用溴化化合物與自由基源的組合。這種組合提供了與聚丙烯可熔融摻合的組合物，但它仍然保留了鹵素內(nèi)容物的不良性質(zhì)。美國(guó)專利No. 4，139，476描述了在聚丙烯纖維中使用液體膦酸酯。所述膦酸酯被表面施加并保留在表面上，或接近聚烯烴的表面并發(fā)生遷移。在美國(guó)專利Nos. 6，921，504和6，924，032中，聚丙烯纖維和膜的阻燃性是通過(guò)摻入芳族多聚磷酸酯和NOR型位阻胺穩(wěn)定劑而實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)樵摲€(wěn)定劑隨著時(shí)間被紫外輻射耗損，這些纖維最終喪失了它們的阻燃性。在歐洲專利No. 1，452，559和美國(guó)專利No. 6，822，023中，通過(guò)摻入NOR型胺穩(wěn)定劑和炭黑作為著色劑，來(lái)制造阻燃性丙烯-乙烯無(wú)規(guī)共聚物泡沫。通過(guò)將預(yù)膨脹的共聚物粒子放置在模具中，并用蒸汽加熱模具以便使粒子膨脹和融合在一起，產(chǎn)生了模內(nèi)發(fā)泡制品 O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)，使用固體磷酸酯作為阻燃劑，對(duì)于聚烯烴、優(yōu)選聚烯烴纖維或膜或泡沫、更優(yōu)選擠出的聚烯烴纖維或膜將有效發(fā)揮作用。本文的聚烯烴組合物是避免了本文描述的加工和/或處理問(wèn)題的阻燃聚烯烴組合物。具體地說(shuō)，提供了聚烯烴組合物，例如阻燃的聚烯烴纖維和/或膜和/或泡沫形式的聚烯烴組合物，其避免昂貴和更復(fù)雜的手段來(lái)避開本文描述的與阻燃聚烯烴有關(guān)的加工和/或處理問(wèn)題。本發(fā)明的固體磷酸酯不滲出，并具有高磷含量。本文提供了聚烯烴組合物，其包含聚烯烴和阻燃有效量的通式(1)固體磷酸酯
權(quán)利要求
1.聚烯烴組合物，其包含聚烯烴和阻燃有效量的通式(1)的固體磷酸酯
2.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中亞芳基X是與對(duì)苯二酚的兩個(gè)氧原子鍵合的二價(jià)亞芳基部分。
3.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中所述固體磷酸酯是對(duì)苯二酚雙(磷酸二苯酯)。
4.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中固體磷酸酯的存在量，以聚烯烴組合物的總重量計(jì)，為約0. 5重量％至約5. 0重量％。
5.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中固體磷酸酯的熔融溫度為至少80°C。
6.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中聚烯烴選自聚丙烯和它的共聚物。
7.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中聚烯烴選自聚乙烯和它的共聚物。
8.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其不含NOR型受阻胺光穩(wěn)定劑。
9.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其還包含有效量的自由基發(fā)生劑。
10.權(quán)利要求9的聚烯烴組合物，其中自由基發(fā)生劑在約150°C至約250°C是穩(wěn)定的。
11.權(quán)利要求9的聚烯烴組合物，其中自由基發(fā)生劑是2，3-二甲基-2，3- 二苯基-丁燒或2，3-二甲基-2，3-二苯基-己烷。
12.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其任選包含至少一種選自以下的附加組分紫外線和光穩(wěn)定劑，UV屏蔽劑、UV吸收劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、著色顏料、分散劑、熒光增白劑、去光劑、潤(rùn)滑劑、抗靜電劑、抗菌劑及其組合。
13.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中聚烯烴是聚烯烴纖維。
14.包含權(quán)利要求13的聚烯烴組合物的聚烯烴織物。
15.聚烯烴膜，其包含阻燃有效量的通式(1)的固體磷酸酯
16.權(quán)利要求15的聚烯烴膜，其具有500μ m以下的厚度。
17.聚烯烴泡沫，其包含阻燃有效量的通式(1)的固體磷酸酯
18.包含權(quán)利要求17的聚烯烴泡沫的聚烯烴成型制品。
19.權(quán)利要求13的聚烯烴組合物，其中聚烯烴纖維是聚乙烯和/或聚丙烯纖維。
20.權(quán)利要求15的聚烯烴膜，其中聚烯烴膜是聚乙烯和/或聚丙烯膜。
21.權(quán)利要求17的聚烯烴泡沫，其中聚烯烴泡沫是聚乙烯和/或聚丙烯泡沫。
22.制造阻燃的聚烯烴組合物的方法，所述方法包括將聚烯烴和阻燃有效量的通式 (1)的固體磷酸酯相接觸
全文摘要
本文提供了一種聚烯烴組合物，其包含聚烯烴和有效量的通式(1)的固體磷酸酯的阻燃劑其中n的平均值為約1.0至約2.0，X是與對(duì)苯二酚、間苯二酚、4，4′-聯(lián)苯二酚、雙酚S或雙酚F中任一種的兩個(gè)氧原子鍵合的二價(jià)亞芳基部分，并且其中磷酸酯不含鹵素。還提供了制造所述聚烯烴組合物的方法。這種防火聚烯烴組合物尤其可用于聚丙烯纖維和膜和泡沫。
文檔編號(hào)D01F1/07GK102341437SQ201080010266
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者杰拉德·R·阿萊索, 皮埃爾·杰沃萊特, 謝爾蓋·V·列夫奇克 申請(qǐng)人:Icl-Ip美國(guó)公司