含有pH调节剂的用于泡沫的阻燃母料组合物的制作方法

含有ph调节剂的用于泡沫的阻燃母料组合物


背景技术：

1.技术领域.本发明涉及稳定的环境友好的母料组合物，其含有溴化聚合物阻燃剂，具体地，涉及适合作为添加剂组合物用于固体泡沫的母料组合物。
2.相关技术的描述.各种环境友好的溴化有机基聚合物阻燃剂(fr)化合物(如kram等，美国专利9,663,649中披露的那些)可以用于赋予固体泡沫阻燃性，并且可以使用母料组合物将阻燃剂掺入泡沫中。然而，在此类泡沫中溴化化合物的最终阻燃性能可能取决于溴-碳键的热稳定性。也就是说，这些键必须足够稳定以耐受在各种制造过程中遇到的温度，这些制造过程可以用于初始配制母料组合物，或用于将母料组合物合并到单独的树脂或泡沫组合物中，或进一步用于实际制造包含含有母料组合物的树脂或泡沫组合物的制品。希望溴化fr添加剂组合物不会受到这些制造步骤的明显负面影响，这些制造步骤可以包括暴露于超过200℃的温度。这有助于确保溴化fr添加剂组合物如预期那样起作用，也就是说，它保留了足够的溴，该溴可以以活性含溴物质的形式释放，以在含有母料组合物的最终制品经历热事件(例如，至250℃或更高的温度)的情况下有助于抑制在着火情况下的火焰。
3.通常，母料组合物制造过程，或将母料组合物合并到树脂或泡沫组合物中的过程，是熔融过程并且在有机相中发生。如果溴化fr添加剂不是充分热稳定的，则溴会在这些过程期间释放。这种溴可以形成酸溴化氢(hbr)，该酸可以腐蚀加工设备，进一步催化降解fr添加剂，并且引起对工人暴露的担忧。为了减轻这种酸形成，将有机可溶性除酸剂(如环氧基除酸剂)添加到溴化fr添加剂母料组合物中以在有机相中管控这种酸。
4.然而，在许多最终泡沫配制品，包括包含苯乙烯-丙烯腈(san)共聚物的配制品中，将水用作共发泡剂。hbr在水相中的迁移率高，并且hbr可以驱动脱卤化氢反应的不希望的动力学，包括经由san共聚物的交联(也称为san水解)而引起不希望的粘度增加。
5.需要的是可以包含在溴化fr添加剂母料组合物中的水溶性ph调节剂，其可以经受住制造母料组合物和将母料组合物进一步加工成树脂或泡沫组合物的熔融过程，并且当存在水时，特别是当将水用作共发泡剂以制造泡沫时，其可以进一步用作ph调节剂。特别地，需要的是水溶性ph调节剂，其不会负面影响泡沫形成过程或所得泡沫外观，如由黄色指数所证明的；并且进一步减慢了对于该泡沫组合物中的副化学品的动力学的诱导时间，如通过热重分析(tga)确定的泡沫或母料的降解起始时间所证明的。


技术实现要素：

6.本发明涉及一种适合用作挤出的聚合物泡沫中的阻燃剂的母料组合物，其包含：
7.(a)20至40重量份的包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；
8.(b)1至16重量份的包含环氧基化合物的除酸剂；
9.(c)2至6重量份的包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；以及
10.(d)45至60重量份的包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂；
11.其中(a)、(b)、(c)和(d)的量总计为100重量份；
12.该母料组合物进一步包含：
13.(e)0.6至10重量份的水溶性ph调节剂，基于100份的基础树脂加上该至少一种水溶性ph调节剂。
14.本发明还涉及一种包含母料组合物的挤出的聚合物泡沫，该母料组合物包含：
15.(a)20至40重量份的包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；
16.(b)1至16重量份的包含环氧基化合物的除酸剂；
17.(c)2至6重量份的包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；以及
18.(d)45至60重量份的包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂；
19.其中(a)、(b)、(c)和(d)的量总计为100重量份；
20.该母料组合物进一步包含：
21.(e)0.6至10重量份的水溶性ph调节剂，基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂。
22.本发明进一步涉及一种用于制造适合用作挤出的聚合物泡沫中的阻燃剂的母料组合物的方法，该方法包括以下步骤：
23.a)将基础树脂提供到在150℃至230℃的温度下操作的混合装置中以形成熔融的基础树脂；
24.b)使该混合装置中的熔融的基础树脂与以下物质接触：
25.i)包含一种或多种环氧基化合物的除酸剂；
26.ii)包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；
27.iii)水溶性ph调节剂；以及
28.iv)包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂，
29.以形成熔融的阻燃母料组合物；以及
30.c)冷却该熔融的阻燃母料组合物以形成固体阻燃母料组合物。
附图说明
31.图1是一种使用双螺杆挤出生产线制造母料组合物的粒料的可能方法的图解。
具体实施方式
32.本发明涉及一种适合用作挤出的聚合物泡沫中的阻燃剂的更环境友好的母料组合物，该母料包含(a)包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；(b)包含环氧基化合物的除酸剂；(c)包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；(d)包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂和(e)水溶性ph调节剂。
[0033]“母料组合物”意指该组合物可以用作树脂和泡沫中的添加剂。
[0034]“阻燃剂”意指该成分能够提高熔融制造的制品(如泡沫、纤维、膜等)的极限氧指数(loi)值，从而使得此类制品能够通过标准耐火试验。空气含有大约21％的氧气，并且因此loi值为21或更小的任何材料都可能在空气中燃烧。具体地，对于本文的目的，如果一种成分在组合物或配制品中的存在可以使制品的loi提高到24或更大，则认为该成分是阻燃
剂。24或更大的极限氧指数使得许多泡沫制品能够通过标准耐火试验，如保险商实验室(ul)723和欧洲规范(en)耐火试验#iso 11925-2e级以及c578和s701的北美建筑规范标准。
[0035]
(a)基础树脂
[0036]
母料组合物包含主要用作用于配混阻燃剂与其他添加剂的载体树脂的基础树脂。基于母料组合物的总量，包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂以20至40重量份的量存在于母料组合物中，该母料组合物是以下物质的组合物：(a)包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂：(b)包含环氧基化合物的除酸剂；c)包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；和(d)包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂。
[0037]
对于本文的目的，应理解，如本文所述的“包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂”可以是一种或多种包含苯乙烯均聚物或共聚物的树脂，并且“包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂”的量被认为是母料组合物中一种或多种包含苯乙烯均聚物或共聚物的树脂的总量，该树脂与包含苯乙烯均聚物或共聚物的任何阻燃聚合物分开。此外，对于本文关于母料中各成分的量的目的，认为一种或多种包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂与一种或多种包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂分开。
[0038]
认为母料组合物中小于20重量份的基础树脂可以提高母料的粘度和熔融温度，特别是高于230℃，由于剪切加热，这可以导致热分解增加。此外，基础树脂的存在有助于将各成分分散到母料中，并且如果存在太少的基础树脂，则阻燃剂可能无法充分分散，而是在母料中形成大的阻燃剂域。这反过来会负面影响一种或多种除酸剂、一种或多种抗氧化剂和一种或多种ph调节剂有效保护阻燃剂的能力。母料组合物中大于40重量份的基础树脂是不希望的，因为这不必要地增加母料的制造成本。在一些实施例中，基于前述组分(a)、(b)、(c)和(d)的总量，包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂以26至35重量份的量存在于母料组合物中。
[0039]
一些优选的基础树脂包括聚苯乙烯均聚物，以及苯乙烯与乙烯、丙烯、丙烯酸、马来酸酐和/或丙烯腈的共聚物。聚苯乙烯均聚物是最优选的。任何两种或更多种前述聚合物的共混物，或一种或多种前述聚合物与另一种树脂的共混物，也可以用作基础树脂。
[0040]
在一些实施例中，苯乙烯/丁二烯共聚物的基础树脂是特别优选的。可用作起始聚合物的一些苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物包括以商品名vector
tm
自迪思科聚合物公司(dexco polymers)购得的那些。苯乙烯/丁二烯无规共聚物可以根据a.f.halasa在polymer[聚合物]，第46卷，第4166页(2005)中描述的方法制备。苯乙烯/丁二烯接枝共聚物可以根据a.f.halasa在journal of polymer science[高分子科学杂志](polymer chemistry edition[高分子化学版])，第14卷，第497页(1976)中所述的方法制备。苯乙烯/丁二烯无规和接枝共聚物也可以根据hsieh和quirk在anionic polymerization principles and practical applications[阴离子聚合原理和实际应用]，马塞尔德克尔公司(marcel dekker，inc.)，纽约，1996的第9章中描述的方法制备。起始聚合物还可以含有通过使除丁二烯和乙烯基芳族单体外的单体聚合形成的重复单元。此类其他单体包括烯烃，如乙烯和丙烯，丙烯酸酯或丙烯酸系单体，如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸等。这些单体可以与乙烯基芳族单体和/或丁二烯无规聚合，可以聚合形成嵌段，或者可以接枝到起始丁二烯共聚物上。最优选类型的起始丁二烯聚合物是含有一个或多个聚苯乙烯嵌段和一个或多个聚丁二烯嵌段的嵌段共聚物。其中，二嵌段和三嵌段共聚物是特别优选的。
[0041]
(b)除酸剂
[0042]
基于母料组合物的总量，一种或多种包含环氧基化合物的除酸剂以1至16重量份的量存在于母料组合物中，该母料组合物是以下物质的组合物：(a)包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；(b)包含环氧基化合物的除酸剂；c)包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂：和(d)一种或多种包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂。
[0043]
对于本文的目的，应理解，如本文所述的“包含环氧基化合物的除酸剂”可以是一种或多种包含环氧基化合物的除酸剂，并且“包含环氧基化合物的除酸剂”的量被认为是母料组合物中一种或多种包含环氧基化合物的除酸剂的总量。
[0044]
认为母料组合物中小于1重量份的除酸剂将无法为母料提供足够的除酸性能，并且母料组合物中大于20重量份的除酸剂是不希望的，不仅是因为较高的量无法提供与增加的成本相称的明显益处，而且因为较高的量可能导致母料粒料粘在一起。在一些实施例中，基于前述组分(a)、(b)、(c)和(d)的总量，除酸剂以4-10重量份的量存在于母料组合物中。
[0045]
此外，母料组合物中每100重量份的阻燃剂存在从3至11重量份的除酸剂。在一些实施例中，母料组合物中每100重量份的阻燃剂存在4至7重量份的除酸剂。在一些实施例中，母料组合物中每100重量份的阻燃剂存在8至10重量份的除酸剂。
[0046]
在一些实施例中，环氧化合物每分子平均含有至少一个且优选两个或更多个环氧基团。环氧化合物优选具有每个环氧基不超过2000、优选不超过1000且甚至更优选不超过500的等效重量。在一些优选的实施例中，环氧化合物的分子量是至少1000。环氧化合物可以被进一步溴化。各种可商购的环氧树脂都是合适的。它们可以基于例如双酚化合物，如各种双酚a的二缩水甘油醚。它们可以基于溴化双酚化合物。环氧化合物可以是环氧酚醛清漆树脂或环氧甲酚酚醛清漆树脂。环氧化合物可以是完全脂肪族的材料，如聚醚二醇的二缩水甘油醚或环氧化植物油。本文可用的可商购的环氧化合物的实例包括f2200hm和f2001(来自icl工业产品公司)、den 439(来自陶氏化学公司(dow chemical company))、araldite ecn-1273和ecn-1280(来自美国亨斯迈先进材料公司(huntsman advanced materials americas，inc.))和plaschek 775(来自瓦尔特里斯特种化学品公司(valtris specialty chemicals))。
[0047]
在一些优选的实施例中，除酸剂包含环氧甲酚酚醛清漆树脂。在一些其他优选的实施例中，除酸剂包含环氧化油。在一些其他优选的实施例中，环氧甲酚酚醛清漆树脂和环氧化油两者都作为除酸剂存在于母料组合物中。在一些其他优选的实施例中，组合物中的除酸剂包含大部分的环氧化油；也就是说，母料组合物中存在的大于50重量％的环氧化合物是以环氧化油的形式。
[0048]
(c)抗氧化剂
[0049]
母料组合物包含至少一种抗氧化剂，该抗氧化剂用于稳定在母料组合物的制造期间和随后将母料组合物掺入随后的泡沫组合物中期间形成的自由基。这些不希望的自由基可以导致不希望的颜色形成和交联，这可能污染发泡工艺设备，从而需要停机进行清洁。
[0050]
基于母料组合物中的总量，包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂以2至6重量份的量存在于母料组合物中，该母料组合物是以下物质的组合物：(a)包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；(b)包含环氧基化合物的除酸剂；(c)包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；和(d)包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂。
[0051]
对于本文的目的，应理解，如本文所述的“包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂”可以是一种或多种包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂，并且“包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂”的量被认为是母料组合物中一种或多种包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂的总量。
[0052]
认为母料组合物中小于2重量份的抗氧化剂将无法提供对于不希望的氧化反应的充分抑制，并且母料组合物中大于6重量份的抗氧化剂是不希望的，因为这增加了成本而没有明显的益处。在一些实施例中，基于前述组分(a)、(b)、(c)和(d)的总量，包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂以3-4.5重量份的量存在于母料组合物中。
[0053]
合适的亚磷酸烷基酯描述于kram等的美国专利号9,663,649中。优选的亚磷酸烷基酯的具体实例包括双(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯和二(2，4-二-(叔丁基)苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。这些可作为doverphos
tm s-9228(多佛化学公司(dover chemical corporation))、doverphos
tm s-682(多佛化学公司)和irgafos
tm 126(汽巴精化公司(ciba specialty chemicals))商购获得。
[0054]
合适的亚磷酸芳基酯描述于huang等的pct公开号wo 2014/174704中。一些优选的亚磷酸芳基酯的具体实例包括取代的亚磷酸芳基酯。一种具体的此类优选的亚磷酸芳基酯是亚磷酸三(2，4-二-叔丁基苯基)酯，可以名称irgafos
tm 168商购获得。如果需要，可以将亚磷酸烷基酯和亚磷酸芳基酯两者的混合物一起用于母料中。
[0055]
此外，母料组合物中每100重量份的阻燃剂存在从3至11重量份的抗氧化剂。在一些实施例中，母料组合物中每100重量份的阻燃剂存在4至7重量份的抗氧化剂。在一些实施例中，母料组合物中每100重量份的阻燃剂存在8至10重量份的抗氧化剂。
[0056]
(d)阻燃剂
[0057]
母料组合物中使用的阻燃剂是非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物和共聚物。这些被认为是hbcd的更环保的替代品，hbcd是聚苯乙烯泡沫的常用阻燃剂，由于生物累积的担忧，其已经经历了政府监管问题。
[0058]
在一些实施例中，母料组合物中使用的优选阻燃剂是热稳定的溴化共聚物，如溴化苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物(br-sbc)、溴化无规苯乙烯/丁二烯共聚物(br-r-sb)或溴化苯乙烯/丁二烯接枝共聚物(br-g-sb)，如king等的美国专利号7，851，558中所披露的。
[0059]
在一些实施例中，优选的非hbcd的溴化聚合物或共聚物阻燃剂具有以下结构，并且可以以名称bluedge
tm
聚合物阻燃剂(pfr)自杜邦公司商购获得并且也可以以emerald innovation
tm 3000和fr122p购得。
[0060][0061]
一些其他合适的非hbcd的溴化聚合物或共聚物阻燃剂披露于美国环境保护局的“六溴环十二烷(hbcd)的阻燃剂替代物-最终报告”(2014年6月)中。在该报道中提及的一类非hbcd的溴化阻燃剂是tbbpa-双溴化醚衍生物，如具有化学名称(1，1
′‑
(1-甲基亚乙基)双
[3，5-二溴-4-(2，3-二溴-2-甲基丙氧基)]苯)的那些，其可以名称pyroguard sr-130和sr-130商购获得。在该报道中提及的另一类非hbcd的溴化阻燃剂是tbbpa双(2，3-二溴丙基)醚，如具有化学名称(：1，1
′‑
(1-甲基亚乙基)双[3，5-二溴-4-(2，3-二溴丙氧基)]苯)的那些，其以名称pyroguard sr 720和sr 720商购获得。虽然每种非hbcd的溴化阻燃剂可以单独用于母料中，但在一些情况下，可能希望在母料中具有这些非hbcd的溴化阻燃剂的混合物。
[0062]
在一些实施例中，母料组合物中使用的阻燃剂包括溴化苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物，其中少于1％的碳-溴键在烯丙基或叔碳上。此外，在优选的实施例中，母料组合物中使用的阻燃剂的量应当足以为已为其中添加母料的挤出的聚合物泡沫组合物提供0.35重量％至5重量％的溴。在一些实施例中，母料组合物中使用的阻燃剂的量应当足以为挤出的聚合物泡沫组合物提供1.0重量％至2.5重量％的溴。
[0063]
此外，尽管添加到泡沫组合物中的母料的总量可以根据诸如泡沫类型、所希望的泡沫应用和包含的其他添加剂的情况而在宽范围内变化，但是在许多情况下，基于泡沫加上母料的总组合重量，希望母料在最终泡沫中以从约0.5重量％至约7.6重量％的范围内的量存在。在一些实施例中，基于泡沫加上母料的总组合重量，母料在最终泡沫中以约0.6重量％至4重量％的量存在；而在其他实施例中，基于泡沫加上母料的总组合重量，母料在最终泡沫中以从约3重量％至7.6重量％的量存在。
[0064]
基于母料组合物中的总量，该非hbcd的溴化聚合物或共聚物阻燃剂以45重量份至60重量份的量存在于母料组合物中，该母料组合物是以下物质的组合物：(a)包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；(b)包含环氧基化合物的除酸剂；c)包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；和(d)包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂。
[0065]
对于本文的目的，应理解，如本文所述的“包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂”可以是一种或多种包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂，并且“包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂”的量被认为是母料组合物中一种或多种包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂的总量。此外，对于本文关于母料中各成分的量的目的，认为一种或多种包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂与一种或多种包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂分开。
[0066]
母料组合物中大约45重量份的非hbcd的溴化聚合物或共聚物阻燃剂被认为是适用于许多应用的所希望的母料组合物的实际最小值。认为少于这个量仍可以提供一定的阻燃性，但不能达到许多fr标准所要求的水平，这意味着必须将另外的阻燃剂单独添加到最终泡沫组合物中以满足这些标准，从而基本上抵消了具有单一阻燃剂母料组合物的价值。此外，母料组合物中大于60重量份的非hbcd的溴化聚合物或共聚物阻燃剂是不希望的。具有高浓度阻燃剂的此类母料不仅易受剪切加热的热分解的影响，而且具有较高的粘度，使得它们更难以分散在泡沫配制品中。母料中45至60重量份的非hbcd的溴化聚合物或共聚物阻燃剂为母料提供了约29％至40％溴的溴载量。在一些实施例中，基于前述母料中组分(a)、(b)、(c)和(d)的总量，非hbcd的溴化聚合物或共聚物阻燃剂以50至55重量份的量存在于母料组合物中。
[0067]
(e)水溶性ph调节剂
[0068]
基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂，母料组合物进一步包含0.6至10重量份的水溶性ph调节剂。在一些实施例中，基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂，母料具有最少1重量份的水溶性ph调节剂和最多10重量份的水溶性ph调节剂。在一些其他实施例中，基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂，母料具有最少1.5重量份的水溶性ph调节剂和最多10重量份的水溶性ph调节剂。
[0069]
对于本文的目的，应理解，如本文所述的“水溶性ph调节剂”可以是一种或多种水溶性ph调节剂，并且“水溶性ph调节剂”的量被认为是母料组合物中一种或多种水溶性ph调节剂的总量。
[0070]
认为小于0.6重量份的水溶性ph调节剂将无法为母料提供足够的稳定性能，并且大于10重量份的水溶性ph调节剂是不希望的，因为更高的量可以在模头上累积并影响泡沫品质。在一些实施例中，母料组合物包含5至10重量份的水溶性ph调节剂，并且在一些实施例中，6至10重量份的水溶性ph调节剂，同样基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂。在一些其他实施例中，母料组合物包含1.5至5重量份的水溶性ph调节剂，同样基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂。
[0071]“水溶性”意指ph调节剂在室温(20℃，68
°
f)水中的溶解度为至少20克/升。优选地，水溶性ph调节剂在室温(20℃，68
°
f)水中的溶解度为至少90克/升。这种溶解度水平确保了在泡沫制造过程中当与水相中的酸性物质接触时ph调节剂将充分可用。
[0072]
此外，在一些实施例中，优选的水溶性ph调节剂是在与游离溴化氢反应之后在母料或泡沫中不形成不希望的副产物的那些。在一些最优选的实施例中，水溶性ph调节剂是与溴化氢反应并基本上仅形成盐作为副产物的化合物。例如，碳酸钠与hbr反应以形成溴化钠和碳酸氢钠。同样，碳酸氢钠与hbr反应以形成溴化钠、二氧化碳和水。在一些其他实施例中，合适的水溶性ph调节剂是与溴化氢反应并且基本上仅形成盐或弱酸作为副产物的化合物。例如，硼酸钠(如十水合四硼酸钠)形成溴化钠和非常弱的硼酸。
[0073]
在一些实施例中，水溶性ph调节剂是碳酸钠、碳酸氢钠或硼酸盐，如十水合四硼酸钠。在一些优选的实施例中，水溶性ph调节剂是碳酸钠，通常称为苏打灰。使用苏打灰具有几个意想不到的益处。首先，虽然苏打灰是弱碱，但是已经发现它具有足够的碱度和反应动力学以有效地中和由溴化阻燃剂的骨架的碳-溴键的降解而产生的强酸hbr。
[0074]
其次，苏打灰可以很好地分散在聚合物中并且对其中使用母料组合物的发泡过程没有大的负面影响。没有观察到诸如模头累积或在所得泡沫上的表面缺陷等过程问题。
[0075]
第三，苏打灰高度可溶于水并最终产生h2o和co2的副产物，这些副产物是许多泡沫过程中作为发泡剂所的，因此苏打灰在该过程中是温和的挥发性添加剂。
[0076]
最后，出乎意料地发现，添加苏打灰使得组合物中所需的较高成本有机环氧化物除酸剂的量减少，如通过当用ph调节剂替代一部分除酸剂时母料和泡沫的类似tga降解起始时间所证明的。
[0077]
虽然环氧基除酸剂是有机的并且可以管控有机相中的酸性物质，但是水溶性ph调节剂的添加可以有助于保持水相中的ph，其中酸性物质(如hbr)的迁移率高并且可以快速驱动脱卤化氢反应的动力学。特别地，使用苏打灰显著影响了副化学品动力学的诱导时间，这会导致在包含苯乙烯-丙烯腈(san)共聚物的配制品中经由交联而引起不希望的粘度增加。
[0078]
此外，出乎意料的是，基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂，可以用包含0.6至10重量份水溶性ph调节剂的阻燃母料制造合适的泡沫，特别是因为稳定剂是无机材料。常规认知是，无机材料，即使以甚至少量使用，也能够在加工表面上形成沉积物并脱落，从而在母料或泡沫中产生缺陷。此外，这些不希望的沉积物具有延长的热历史，这可以降低母料和泡沫的热稳定性。因此，人们将不会期望本文讨论的任何合适量的水溶性ph调节剂将能够提供已经制造的非常合适的泡沫。
[0079]
用于制造母料组合物的方法
[0080]
本发明进一步涉及一种用于制造适合用作挤出的聚合物泡沫中的阻燃剂的母料组合物的方法，该方法包括以下步骤：
[0081]
a)将基础树脂提供到在150℃至230℃的温度下操作的混合装置中以形成熔融的基础树脂；
[0082]
b)使该混合装置中的熔融的基础树脂与以下物质接触：
[0083]
i)包含一种或多种环氧基化合物的除酸剂；
[0084]
ii)包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；
[0085]
iii)水溶性ph调节剂；以及
[0086]
iv)包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂，
[0087]
以形成熔融的阻燃母料组合物；以及
[0088]
c)冷却该熔融的阻燃母料组合物以形成固体阻燃母料组合物。
[0089]
在一些实施例中，用于制造适合用作挤出的聚合物泡沫中的阻燃剂的母料组合物的方法可以进一步包括以下步骤：
[0090]
d)将该固体阻燃母料组合物造粒以形成粒料。
[0091]
用于制造适合用作挤出的聚合物泡沫中的阻燃剂的母料组合物的方法包括在适合制造母料的熔融混合物的温度下将包括基础树脂、阻燃剂、抗氧化剂、除酸剂和水溶性ph调节剂的多种成分合并且混合在一起，并且然后冷却该熔融组合物以形成固体。然后任选地将固体形成粒料。
[0092]
混合可以在任何装置中实现，该装置可以提供(或保持)成分具有(处于)合适的高温，使得基础树脂和有机添加剂熔融，并且所有成分合适地均匀分散在熔融相中。通常，有利的是将一定量的作为载体的基础树脂熔融，并且然后单独或以混合物形式添加其他成分。因此，典型地挤出机，尤其是双螺杆挤出机和使用螺杆型或其他混合元件的变体(如farrel连续混合器)是优选的，因为可以连续生产母料。然而，混合可以使用能够在高温下操作的任何类型的混合物以分批模式进行。
[0093]
在优选的方法中，将如本文先前所述的基础树脂以粒料或粉末形式提供到在约150℃至230℃的温度下操作的混合装置，如双螺杆挤出机，形成熔融的基础树脂。可以使用设计用于供应挤出机的称重进料器或料斗或甚至使用其他装置(如进料挤出机)，将基础树脂和以粒料或粉末形式的任何其他成分计量加入挤出机中。可以使用计量泵或各种泵送和计量装置将以液体形式的成分供应到挤出机中。
[0094]
然后使混合装置中的熔融的基础树脂与至少一种除酸剂接触，该除酸剂包含一种或多种环氧基化合物、至少一种抗氧化剂和至少一种水溶性ph调节剂。
[0095]
在一些优选的方法中，除酸剂是环氧化油或环氧甲酚酚醛清漆树脂。在一些特别
优选的方法中，使熔融的基础树脂与环氧化油和环氧甲酚酚醛清漆树脂两者接触。这可以通过单独添加来依序完成，因为油是液体并且树脂可以是以粒料或粉末的形式。在使用环氧化油的一些实施例中，优选地，该环氧化油占该方法中使用的除酸剂的大部分，因为该油为挤出方法提供一些另外的润滑质量。
[0096]
抗氧化剂和水溶性ph调节剂通常以少量添加到组合物中，而阻燃剂通常形成母料中的主要组分。虽然可以将这些成分中的每一种单独地添加到混合装置，但是首先将固体(粉末和/或粒料)成分混合在一起，并且然后将这种混合物添加到混合装置可能是有利的。
[0097]
抗氧化剂包括如本文先前所述的亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯。水溶性ph调节剂如先前所述，并且优选是苏打灰，基于100份的基础树脂加上ph调节剂，水溶性ph调节剂的添加量是0.6至10重量份。
[0098]
在适当混合以形成均匀的熔融母料组合物之后，将熔融阻燃母料组合物冷却以形成固体母料组合物。如果混合机是挤出机，则通常将熔融母料组合物通过模头挤出成熔融材料的线料，将这些线料冷却成固体线料。固体母料又可以任选地被制成母料粒料。一种冷却熔融阻燃母料组合物的合适方法是通过将组合物挤出通过模头，随后经由使用一个或多个水浴骤冷线料；如果需要母料粒料，则可以将骤冷的线料进一步引入造粒机，如水下造粒机中。优选地，将粒料按尺寸制造使得每克有25至40个粒料。
[0099]
一种可能的阻燃母料组合物的制造方法示于图1中。经由进料器1向保持在高温下的双螺杆挤出机10提供聚苯乙烯粒料。通常，典型地使用少量的固体环氧甲酚酚醛清漆树脂，可以形成聚苯乙烯和环氧甲酚酚醛清漆树脂的混合物的粒料或粉末，并且经由进料器2将其引入挤出机中。在这种方法中，接着将液体环氧化油经由注射器3计量加入挤出机中。最后，在这种方法中，经由侧进料器4添加阻燃剂、抗氧化剂和水溶性ph调节剂的混合物。
[0100]
双螺杆挤出机将熔融阻燃母料组合物通过模头挤出成线料，将线料在水浴20中骤冷；然后将骤冷的线料导向造粒机30以形成母料粒料40。
[0101]
如由图1展示，在一种用于制造母料组合物的方法中，优选地，至少一种除酸剂、至少一种抗氧化剂或水溶性ph调节剂中的至少一种在混合装置中接触熔融的基础树脂，然后阻燃剂接触基础树脂。在用于制造母料组合物的特别优选的方法中，至少一种除酸剂在混合装置中接触熔融的基础树脂，然后阻燃剂接触基础树脂。这提供了具有预装载的保护性成分的基础树脂，这些保护性成分有助于防止阻燃剂在其处于高温的整个时间期间热降解。
[0102]
此外，如本文先前所讨论的，优选地，用于制造母料组合物的方法包括将(a)20至40重量份的至少一种包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂提供到在150℃至230℃的温度下操作的混合装置以形成熔融的基础树脂，随后使该基础树脂与(b)1至16重量份的至少一种包含环氧基化合物的除酸剂、(c)2至6重量份的至少一种包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；和(d)包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂接触；其中(a)、(b)、(c)和(d)的量总计为100重量份；基于100份的(a)至少一种基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂，母料组合物进一步包含(e)0.6至10重量份的水溶性ph调节剂。
[0103]
挤出泡沫
[0104]
本发明进一步涉及包含适合用作挤出的聚合物泡沫中的阻燃剂的母料组合物的挤出的聚合物泡沫，该母料包含(a)包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；(b)包含环氧
基化合物的除酸剂；(c)包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；(d)包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂和(e)水溶性ph调节剂。
[0105]
挤出泡沫可以使用许多不同的方法制造，这些方法包括如kram等，美国专利号9,517,579中披露的那些。阻燃母料组合物尤其可用于制造泡沫板，如在熔融挤出过程中由苯乙烯类聚合物大量制造的那些。此类挤出发泡过程通过形成加压熔体来进行，该加压熔体含有一种或多种待发泡的聚合物(在本文中统称为本体聚合物)、如本文所述的适合用作阻燃剂的母料组合物和发泡剂；以及其他添加剂，例如可以是有用的添加剂。然而，使用本发明母料的一个优点是优选地仅需要本体聚合物、母料和发泡剂。
[0106]
本体聚合物和母料以粒料或其他小颗粒的形式方便地提供到泡沫加工设备中，使粒料或其他小颗粒在泡沫加工设备中熔融。可以将母料与本体聚合物预共混或同时添加到泡沫加工设备中，在这种情况下，将本体聚合物和母料在泡沫加工设备中同时熔融。可替代地，可以在本体聚合物之后将母料添加到泡沫加工设备中，在这种情况下，本体聚合物部分或完全熔融。泡沫加工设备应该具有合适的容量，并且加工速率应该足以将阻燃母料完全熔融并使其均匀地分散在本体聚合物中。
[0107]
通常优选的是在聚合物材料已经熔融之后以单独流的形式引入发泡剂。挤出发泡过程中的发泡剂可以是放热(化学)型或吸热(物理)型。物理发泡剂(如二氧化碳、各种烃、氢氟烃、水、醇、醚和氢氯氟烃)是特别合适的。
[0108]
尽管当使用水作为发泡剂中的至少一种时，具有水溶性ph调节剂的本发明阻燃母料尤其有用，但当水不是发泡剂时，水溶性ph调节剂也是有效的，因为许多成分不完全不含水分，并且大多数加工设备没有惰性化以防止水在挤出发泡过程中被材料吸收。
[0109]
在一个实施例中，发泡剂是混合物，并且该混合物可以包含二氧化碳、乙醇和水。在另一个实施例中，发泡剂可以包括二氧化碳、乙醇、c
4-c5烃和水。该c
4-c5烃优选是异丁烷。优选地，发泡剂的总量以足以提供具有不大于40kg/m3、更优选不大于36kg/m3且还更优选不大于35kg/m3的泡沫密度的挤出泡沫的量使用。认为当发泡剂的总量在从约1.1至约1.8摩尔发泡剂/千克本体聚合物的范围内时，最佳地实现这些密度。在一些情况下，发泡剂的优选总量是从1.1至约1.7摩尔/千克本体聚合物。还更优选的量是从1.15至1.65摩尔/千克本体聚合物。单独地，二氧化碳优选以从约0.5至约1.2摩尔/千克本体聚合物、更优选从0.65至约0.9摩尔/千克本体聚合物的量使用。乙醇优选以从0.15至0.5摩尔/千克本体聚合物、更优选从0.25至0.45摩尔/千克本体聚合物的量使用。水优选以从约0.1至约0.4摩尔/千克本体聚合物、更优选从0.1至0.3摩尔/千克本体聚合物的量使用。c
4-c5烃优选以至多0.35摩尔/千克本体聚合物、且更优选从0.1至0.3摩尔/千克本体聚合物的量存在。
[0110]
在一个实施例中，发泡剂含有(每千克本体聚合物)0.65至0.9摩尔二氧化碳、0.25至0.45摩尔乙醇和从0.1至0.3摩尔水的组合，其中发泡剂的总量是从1.1至1.65摩尔/千克本体聚合物。在另一个实施例中，发泡剂组合含有(每千克本体聚合物)0.65至0.9摩尔二氧化碳、0.25至0.45摩尔乙醇、0.1至0.3摩尔异丁烯和从0.1至0.3摩尔水，其中发泡剂的总量是从1.15至1.65摩尔/千克本体聚合物。
[0111]
一旦本体聚合物、母料和其他任选的添加剂已经混合并且聚合物熔融，并进一步与一种或多种发泡剂混合，所得凝胶就被迫穿过开口进入较低压力区，在其中发泡剂膨胀并且聚合物固化形成挤出泡沫。
[0112]
以这种方式生产的泡沫优选具有至多80kg/m3、更优选至多64kg/m3、且甚至至多48kg/m3的密度。用作热绝缘材料的泡沫优选是以具有从24至48kg/m3的密度的板料形式。坯料泡沫优选具有从24至64g/cm3、更优选从28至48g/cm3的密度。泡沫优选具有在从0.1mm至4.0mm、尤其从0.1至0.8mm的范围内的平均泡孔尺寸，如根据astm d3576所测定的。泡沫可以主要是闭孔的，即，可以含有30％或更少、优选10％或更少且甚至更优选5％或更少的开孔，如根据astm d6226-05所测定的。根据本发明还可以生产更多的开孔泡沫。根据本发明制造的板料泡沫可用作建筑泡沫绝缘材料，作为屋顶或墙壁组件的一部分。根据本发明制造的其他泡沫可以用作装饰性坯料、管道绝缘和用于模制混凝土基础应用。
[0113]
测试方法
[0114]
通过热重分析(tga)测定溴化聚合物浓缩物的降解起始时间。tga是一种热分析方法，其中测量材料的物理和化学性质随温度增加(具有恒定的加热速率)或随时间(具有恒定的温度和/或恒定的质量损失)的变化。tga通常用于测定材料的选定特征，这些材料由于分解、氧化或挥发物(如水分)损失而展现出质量损失或增加。在装载样品之后，其在氮气下在25℃下保持等温5分钟，并且以25℃/min升温至235℃。其在235℃下保持等温60分钟，并且然后冷却至30℃。tga起始时间被定义为当显著降解开始时的时间(拐点)。
[0115]
黄色指数(yi)测量。黄色指数(yi)是根据astm e315-15测量的。通过分光光度计或三色刺激(滤光)比色计测量样品。测量每次测量的x、y、z值，并且如果对单个样本和一组条件进行多次测量，则提供x、y、z的平均值。对于粒料，yi应小于75；对于板，yi应小于40。
[0116]
玻璃化转变温度(tg)起始温度。从粒料上切下质量为5至10mg的样品，将其称重，并密封在铝制dsc盘中用于分析。样品使用具有自动进样器的ta instruments q2000 dsc(差示扫描量热仪)扫描，并且氮气吹扫速率为50ml/min。加热速率为10℃/min，并且对于每个样品施加在20℃、200℃和回到20℃之间的温度曲线两次。使用universal analysis v4.7a软件分析扫描。玻璃化转变温度(tg)起始温度被确定为基线阶跃转变的拐点，以摄氏度为单位报告。
[0117]
参考实例
[0118]
本实例说明了碳酸钠和硼酸钠作为ph调节剂在适用于泡沫的阻燃母料中作为添加剂的一些益处。表1中示出了不希望的溴化氢(hbr)的各种量，以及调节hbr所需的碳酸钠(na2co3)、碳酸氢钠(nahco3)和焦磷酸四钠(tspp)的量。如所示，tspp是不太希望的调节剂，因为与碳酸钠(na2co3)或碳酸氢钠(nahco3)相比，处理hbr需要的tspp质量明显更大。
[0119]
表1
[0120][0121]
*假设反应完成而没有水解
[0122]
此外，如表2中所示，碳酸钠和硼酸钠是理想得多的调节剂，因为与hbr反应的副产
物呈现比用tspp反应的副产物小的威胁。这可以通过以下对于各项所示的pka值看出，说明了碳酸钠的优选性。此外，尽管两种十水合四硼酸钠都具有类似的pka值，但tspp是不希望的，因为在钠与溴化物反应时形成的抗衡酸随着每个钠离子被从分子中去除而逐渐变得更有侵蚀性，产生不希望的焦磷酸。硼酸钠即使具有较低的溶解度，也是更优选的，因为相比之下，它们形成非常温和的酸性物质。
[0123]
表2
[0124][0125]
*在水中(20℃，68
°
f)
[0126]
实例1
[0127]
使用以下组分来制备母料组合物。基础树脂是得自普立万公司(polyone)的密度为1.04g/em3的以粒料形式的聚苯乙烯树脂。阻燃剂是得自杜邦公司(dupont co)的密度为1.9g/em3的以粉末形式的bluedge
tm
聚合物阻燃剂fr63。除酸剂是得自长春化学公司(chang chun chemical corporation)的以粒料形式的甲酚酚醛清漆环氧树脂cne 220和得自瓦尔特里斯特种化学品公司(valtris specialty chemicals)的以液体形式的plas-chek 775环氧化大豆油(eso)。抗氧化剂是得自巴斯夫公司的以粉末形式的irgafos 168和得自尤尼威尔公司(univar)的以粉末形式的苏打灰。
[0128]
母料组合物是以如下方式在具有一个侧进料器的25mm双螺杆挤出系统上制造的，如图1中所展示的。具体地，挤出机有9个机筒，其中螺杆直径为25mm且螺杆的长径比l/d＝36/1。挤出机温度设定为180℃，并且模头温度设定为200℃。
[0129]
使用liw牌失重粒料进料器将低分子量聚苯乙烯基础树脂的粒料进料到主进料喉管，随后使用第二个liw牌失重粒料进料器，其进料相同的低分子量聚苯乙烯基础树脂粒料与甲酚酚醛清漆环氧树脂粒料的混合物。然后，通过使用两个1000d teledyne isco注射泵，将预热的环氧化大豆油(eso)进料并注入挤出机中。将阻燃剂、苏打灰和抗氧化剂预混合，并且然后进料到侧进料器中，将粉末缓慢引入挤出机中，直到进料速率达到目标值。然后使配混的聚合物熔体穿过线料模头并在水槽中骤冷。聚合物线料通过空气刮刀干燥，并且然后通过造粒机造粒，产生母料组合物的粒料。
[0130]
总进料速率为160g/min，并且对于所有项，螺杆速度保持在170rpm下；其他加工条件汇总在表3中。对于项5、10和12，存在eso泄漏问题，这阻止了形成用于测试的良好母料。制造的母料组合物和测试这些组合物得到的数据在表4中给出，包括tga起始时间和黄色指数的重要性能。数据表明，添加廉价的苏打灰使得昂贵得多的环氧化合物的量减少，并且仍然制造出具有改善的或相当的性质的母料。
[0131]
表3
720阻燃剂替代。获得的结果与表4中的那些类似。
[0138]
实例3
[0139]
将聚苯乙烯共聚物进料到在大约200℃的温度下的挤出机中，并且与预先制造的母料合并，形成要制成泡沫的熔融的聚苯乙烯共聚物/母料混合物。如实例1那样，通过将聚苯乙烯树脂基础树脂、固体除酸剂、液体除酸剂、抗氧化剂和1.5重量％苏打灰连同相同量的bluedge
tm
聚合物阻燃剂fr63粉末(53.8wt％)一起合并，制造母料。在聚苯乙烯共聚物/母料混合物中使用的母料的量足以在最终泡沫中实现0.35wt％的溴载量。还将非常少量的添加剂(例如，滑石、螺杆润滑剂添加剂)添加到挤出机中以辅助加工。
[0140]
然后由熔融的聚苯乙烯共聚物/母料混合物制造挤出泡沫，以确认该组合物适合制造通过c578和s701的北美建筑规范标准(包括保险商实验室(ul)723)的阻燃和其他要求的泡沫。为了证实泡沫的性能，将熔融的聚苯乙烯共聚物/母料混合物与发泡剂(氢氟烃、co2和水)的各种混合物合并，形成一系列可发泡混合物。将每种可发泡混合物冷却并通过狭缝模头挤出到大气压下，形成一系列泡沫板。所得泡沫板具有良好的表面品质，没有气孔，并且具有范围从1.5至2.53磅/立方英尺的泡沫密度。泡沫板的厚度在1英寸与2.12英寸之间变化，如表5中所示。所有泡沫进一步具有0.35重量％的标称溴含量且具有超过24的l.o.i。
[0141]
表6进一步汇总了与规范和标准相关的泡沫性质，包括垂直泡孔尺寸(vcs)、垂直压缩强度(vc)、挤出压缩强度(ec)、水平压缩强度(hc)以及vc除以所有三者的总和(vc/vc+ec+hc)，其提供泡孔取向平衡的指示。泡沫进一步具有小于5％的开孔含量和大于r5/英寸的计算绝热性能。
[0142]
因此，所得泡沫完全满足c578和s701的北关建筑规范标准(包括保险商实验室(ul)723)的阻燃和其他要求。
[0143]
表5
[0144][0145]
表6
[0146]

技术特征：
1.一种适合用作挤出的聚合物泡沫中的阻燃剂的母料组合物，其包含：(a)20至40重量份的包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；(b)1至16重量份的包含环氧基化合物的除酸剂；(c)2至6重量份的包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；以及(d)45至60重量份的包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂；其中(a)、(b)、(c)和(d)的量总计为100重量份；所述母料组合物进一步包含：(e)0.6至10重量份的水溶性ph调节剂，基于100份的基础树脂加上所述至少一种水溶性ph调节剂。2.根据权利要求1所述的母料组合物，其中，基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂，所述基础树脂含有5至10重量份的水溶性ph调节剂。3.根据权利要求1或2所述的母料组合物，其中，所述亚磷酸烷基酯是双(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、或二(2，4-二-(叔丁基)苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。4.根据权利要求1或2所述的母料组合物，其中，所述亚磷酸芳基酯是亚磷酸三(2，4-二-叔丁基苯基)酯。5.根据权利要求1至4中任一项所述的母料组合物，其中，所述除酸剂包含溴化环氧化合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的母料组合物，其中，除酸剂包含环氧甲酚酚醛清漆树脂。7.根据权利要求1至6中任一项所述的母料组合物，其中，除酸剂包含环氧化油。8.根据权利要求7所述的母料组合物，其中，所述除酸剂的大部分重量是环氧化油。9.一种包含母料组合物的挤出的聚合物泡沫，所述母料组合物包含：(a)20至40重量份的包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；(b)1至16重量份的包含环氧基化合物的除酸剂；(c)2至6重量份的包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；以及(d)45至60重量份的包含非六溴环十二烷(hbcd)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂：其中(a)、(b)、(c)和(d)的量总计为100重量份；所述母料组合物进一步包含：(e)0.6至10重量份的水溶性ph调节剂，基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂。10.根据权利要求9所述的挤出的聚合物泡沫，其中，(e)含有5至10重量份的水溶性ph调节剂，基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性ph调节剂。11.根据权利要求9或10所述的挤出的聚合物泡沫，其中，所述亚磷酸烷基酯是双(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、或二(2，4-二-(叔丁基)苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。12.根据权利要求9至11中任一项所述的挤出的聚合物泡沫，其中，所述亚磷酸芳基酯是亚磷酸三(2，4-二-叔丁基苯基)酯。13.根据权利要求9至12中任一项所述的挤出的聚合物泡沫，其中，所述除酸剂包含溴
化环氧化合物。14.根据权利要求9至13中任一项所述的挤出的聚合物泡沫，其中，所述除酸剂包含环氧甲酚酚醛清漆树脂。15.根据权利要求9至14中任一项所述的挤出的聚合物泡沫，其中，除酸剂包含环氧化油。16.根据权利要求15所述的挤出的聚合物泡沫，其中，所述除酸剂的大部分重量是环氧化油。17.一种用于制造适合用作挤出的聚合物泡沫中的阻燃剂的母料组合物的方法，所述方法包括以下步骤：a)将基础树脂提供到在150℃至230℃的温度下操作的混合装置中以形成熔融的基础树脂；b)使所述混合装置中的熔融的基础树脂与以下物质接触：i)包含环氧基化合物的除酸剂：ii)包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；iii)水溶性ph调节剂；以及iv)包含非六溴环十二烷(hbcd)的聚合物或共聚物的阻燃剂，以形成熔融的阻燃母料组合物；以及c)冷却所述熔融的阻燃母料组合物以形成固体阻燃母料组合物。18.根据权利要求17所述的用于制造母料组合物的方法，所述方法进一步包括以下步骤：d)将所述固体阻燃母料组合物造粒以形成粒料。19.根据权利要求17或18所述的用于制造母料组合物的方法，其中，在步骤b)中，接触所述熔融的基础树脂的所述除酸剂是环氧化油、环氧甲酚酚醛清漆树脂、或溴化环氧化合物。20.根据权利要求19所述的用于制造母料组合物的方法，其中，在步骤b)中，通过单独添加使所述熔融的基础树脂与环氧化油和环氧甲酚酚醛清漆树脂两者依序接触。21.根据权利要求17至20中任一项所述的用于制造母料组合物的方法，其中，所述除酸剂、所述抗氧化剂、或所述水溶性ph调节剂中的至少一种在所述混合装置中接触所述熔融的基础树脂，然后所述阻燃剂接触所述基础树脂。22.根据权利要求21所述的用于制造母料组合物的方法，其中，所述除酸剂在所述混合装置中接触所述熔融的基础树脂，然后所述阻燃剂接触所述基础树脂。

技术总结
适合用作挤出的聚合物泡沫中的泡沫阻燃剂的母料组合物，以及用于制造其的方法、以及含有其的挤出泡沫；所述组合物包含：(a)20至40重量份的包含苯乙烯均聚物或共聚物的基础树脂；(b)1至16重量份的包含环氧基化合物的除酸剂；(c)2至6重量份的包含亚磷酸烷基酯或亚磷酸芳基酯的抗氧化剂；以及(d)45至60重量份的包含非六溴环十二烷(HBCD)的溴化聚合物或共聚物的阻燃剂，其中(a)、(b)、(c)和(d)的量总计为100重量份；以及(e)0.6至10重量份的pH调节剂，基于100份的(a)基础树脂加上(e)水溶性pH调节剂。调节剂。调节剂。


技术研发人员：W
受保护的技术使用者：DDP特种电子材料美国有限责任公司
技术研发日：2021.11.01
技术公布日：2023/8/13