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CN104364313A - 阻燃聚碳酸酯组合物、其制备方法及包括其的物品 - Google Patents

阻燃聚碳酸酯组合物、其制备方法及包括其的物品 Download PDF

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CN104364313A
CN104364313A CN201380027167.0A CN201380027167A CN104364313A CN 104364313 A CN104364313 A CN 104364313A CN 201380027167 A CN201380027167 A CN 201380027167A CN 104364313 A CN104364313 A CN 104364313A
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杨剑
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沈大可
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Abstract

本文公开了阻燃组合物，其包含聚碳酸酯组合物、玻璃纤维和包含苯氧基磷腈化合物的的阻燃剂。本文还公开了用于制备阻燃组合物的方法，该方法包括掺混聚碳酸酯组合物、玻璃纤维和包含苯氧基磷腈化合物的阻燃剂。

Description

阻燃聚碳酸酯组合物、其制备方法及包括其的物品
技术领域
本公开涉及阻燃聚碳酸酯组合物、其制备方法并且涉及包括其的物品(制品，article)。
背景技术
在电子和电气设备如笔记本个人电脑、电子书、和平板个人电脑中，金属主机面板被重量更轻并且提供稳健组合的机械性能的材料取代。这些更轻的材料导致节省重量、节省成本、并且能够制造复杂的设计。当这些更轻的材料可以用于制造具有较薄截面厚度的面板时，期望改善材料的硬度以防止其变形。还期望的是改善材料的阻燃性以降低与火相关的危害。
发明内容
本文公开了阻燃组合物，其包含45至90重量百分比的聚碳酸酯组合物；其中聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯碳酸酯共聚物；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物；其中所有重量百分比基于阻燃组合物的总重量。
本文还公开了一种方法，包括掺混45至90重量百分比的聚碳酸酯组合物；其中聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯碳酸酯共聚物；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物，以产生阻燃组合物；其中，所有的重量百分比基于阻燃组合物的总重量；以及挤出阻燃组合物。
本文还公开了阻燃组合物，其包含50至90wt％的聚碳酸酯组合物；其中聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯-碳酸酯共聚物；其中，共聚酯碳酸酯共聚物包含聚碳酸酯和衍生自癸二酸和二羟基化合物的聚酯；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物；其中所有重量百分比基于阻燃组合物的总重量。
本文还公开了一种方法，包括掺混50至90wt％的聚碳酸酯组合物；其中聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯-碳酸酯共聚物；其中，共聚酯碳酸酯共聚物包含聚碳酸酯和衍生自癸二酸和二羟基化合物的聚酯；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物以产生阻燃组合物；以及挤出组合物。
本文还公开了由该组合物制备的物品。
具体实施方式
本文公开了阻燃组合物，其表现出硬度和延性以及使其可容易加工的低熔融粘度的合适组合。阻燃聚碳酸酯组合物包含聚碳酸酯组合物、玻璃纤维和包括磷腈化合物的阻燃剂。阻燃化合物表现出使其可用于电子商品如笔记本个人电脑、电子书、平板个人电脑等的性质的有利组合。
本文还披露了制备阻燃组合物的方法。该方法包括混合聚碳酸酯组合物、玻璃纤维以及包括磷腈化合物的阻燃剂以产生阻燃组合物。
在一个实施方式中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯碳酸酯共聚物。共聚酯碳酸酯共聚物包括聚(1，4-环己烷二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)作为聚酯。
在另一个实施方式中，聚碳酸酯组合物包含共聚酯碳酸酯，共聚酯碳酸酯包含聚碳酸酯和源自癸二酸和二羟基化合物之间的反应的聚酯。共聚酯碳酸酯(包含聚碳酸酯和源自癸二酸和二羟基化合物之间的反应的聚酯)可以以两种聚合物形式加入组合物中-第一聚碳酸酯共聚物和第二聚碳酸酯共聚物，其中第一聚碳酸酯共聚物具有与第二聚碳酸酯共聚物不同的重均分子量。在示例性的实施方式中，第一聚碳酸酯共聚物与第二聚碳酸酯共聚物相比具有较低的重均分子量。
阻燃组合物中含有的玻璃纤维是纤维玻璃。玻璃纤维可以是结合纤维玻璃或非结合纤维玻璃。
术语“聚碳酸酯组合物”、“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”是指具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的组合物：
其中，至少60百分数的总数的R1基团可以包含芳香族有机基团，并且其余量是脂肪族或脂环族、或芳香族基团。在式(1)的碳酸酯单元中的R1可以是C6-C36芳香族基团，其中，至少一个部分是芳香族。每个R1可以是芳香族有机基团，例如，式(2)的基团：
-A1-Y1-A2-   (2)，
其中，A1和A2中的每个是单环的二价芳基基团，并且Y1是具有分离A1和A2的一个或两个原子的桥联基团。例如，一个原子可以分离A2和A1，这些基团的示例性实例包括-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、乙叉基、异丙叉基、新戊叉基、环己叉基、环十五烷叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。Y1的桥联基团可以是烃基团或饱和的烃基团如亚甲基、环己叉基、或异丙叉基。
可以由具有式HO-R1-OH的二羟基化合物制备聚碳酸酯，其中，如上针对式(1)定义R1。式HO-R1-OH包括式(3)的双酚化合物：
HO-A1-Y1-A2-OH   (3)，
其中，Y1、A1、和A2如以上所描述。例如，一个原子可以分离A1和A2。每个R1可以包括通式(4)的双酚化合物：
其中，Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥联基团，其中，每个C6亚芳基基团的桥联基团和羟基取代基在C6亚芳基基团上彼此处于邻位、间位、对位(尤其是对位)。例如，桥联基团Xa可以是单键、--O--、--S--、--C(O)--、或C1-18有机基团。C1-18有机桥联基团可以是环状或非环状、芳香族或非芳香族、并且能够进一步包含杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅、或磷。C1-18有机基团可以布置为使连接至其的C6亚芳基基团各自连接至C1-18有机桥联基团的相同的烷叉基碳或连接至不同的碳。Ra和Rb可以各自表示卤素、C1-12烷基基团、或它们的组合。例如，Ra和Rb可以各自是与每个亚芳基基团上的羟基基团处于间位的C1-3烷基基团，尤其是甲基。下标(e)是0或1。数p和q各自独立地是0至4的整数。应当理解地是，当p是0时Ra是氢，且同样地q是0时Rb是氢。
Xa可以是取代或未取代的C3-18环烷叉基、式--C(Rc)(Rd)--的C1-25烷叉基，其中，Rc和Rd各自独立地是氢、C1-12烷基、C1-12环烷基、C7-12芳烷基、C1-12杂烷基、或C7-12环状杂芳烷基、或式--C(＝Re)--的基团，其中，Re是二价的C1-12烃基团。这可以包括亚甲基、环己基亚甲基、乙叉基、新戊叉基、异丙叉基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、环己叉基、环戊叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。其中Xa是取代的环烷叉基的具体实例是式(5)的环己叉基桥联的、烷基取代的双酚：
其中Ra′和Rb′各自独立地是C1-12烷基，Rg是C1-12烷基或卤素，r和s各自独立地是1至4，并且t是0至10。Ra′和Rb′可以与环己叉基桥联基团处于间位。当包括适当数目的碳原子时，取代基Ra′、Rb′和Rg可以是直链、环状、双环、支链、饱和或不饱和的。例如，Rg可以各自独立地是C1-4烷基，Rg是C1-4烷基，r和s各自是1，并且t是0至5。在另一个实施例中，Ra′、Rb′和Rg可以各自是甲基，r和s各自是1，并且t是0或3。环己叉基桥联的双酚可以是2摩尔的邻甲酚与1摩尔的环己酮的反应产物。在另一个实例中，环己叉基桥联的双酚可以是两摩尔的甲酚与一摩尔的氢化异佛尔酮(例如，1，1，3-三甲基-3-环己烷-5-酮)的反应产物。这种含环己烷的双酚，例如，2摩尔的苯酚与1摩尔的氢化异佛尔酮的反应产物，可用于制备具有高玻璃化转变温度和高热变形温度的聚碳酸酯聚合物。由Bayer有限责任公司提供APEC*商标名称的含环己基双酚的聚碳酸酯或包括上述中的至少一种与其他双酚聚碳酸酯的组合物。
在一个实施方式中，Xa是C1-18亚烷基基团、C3-18环亚烷基基团、稠合的C6-18环亚烷基基团、或式--B1-W-B2--的基团，其中，B1和B2是相同或不同的C1-6亚烷基基团，并且W是C3-12环烷叉基(亚环烷基，cycloalkyliene)基团或C6-16亚芳基基团。
在另一个实例中，Xa可以是式(6)的取代C3-18环烷叉基：
其中，Rr、Rp、Rq、和Rt独立地是氢、卤素、氧、或C1-12有机基团；I是直键(direct bond)、碳、或二价氧、硫、或-N(Z)-，其中，Z是氢、卤素、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基、C6-12芳基、或C1-12酰基；h是0至2，j是1或2，i是0或1的整数，并且k是0至3的整数，条件是Rr、Rp、Rq、和Rt中的至少两个一起是稠合的环脂肪族、芳香族、或杂芳香族环。应当理解的是，当稠环是芳香族的时，式(5)中所示的环在环稠合的接合处将具有不饱和的碳-碳键。当i是0，h是0，并且k是1时，如式(5)中所示的环包含4个碳原子；当i是0，h是0，并且k是2时，所示的环包含5个碳原子，并且当i是0，h是0，并且k是3时，环包含6个碳原子。在一个实例中，两个相邻的基团(例如，Rq和Rt一起)形成芳香族基团，并且在另一个实施方式中，Rq和Rt一起形成一个芳香族基团，并且Rr和Rp一起形成第二个芳香族基团。当Rq和Rt一起形成芳香族基团时，Rq可以是双键的氧原子，即酮。
具有式HO-R1-OH的其他有用的二羟基化合物包括式(7)的芳香族二羟基化合物：
其中，每个Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基如C1-10烷基基团、卤素取代的C1-10烃基如卤素取代的C1-10烷基基团，并且n是0至4。卤素通常是溴。
双酚类二羟基芳香族化合物可以包括以下：4，4′-二羟基联苯、1，6-二羟基萘、2，6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1，2-双(4-羟基苯基)乙烷、1，1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2，2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1，1-双(羟基苯基)环戊烷、1，1-双(4-羟基苯基)环己烷、1，1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷、1，1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1，1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2，3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2，2-双(4-羟基苯基)金刚烷，(α，α′-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2，2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1，1-二氯-2，2-双(4-羟基苯基)乙烯、1，1-二溴-2，2-双(4-羟基苯基)乙烯、1，1-二氯-2，2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4，4′-二羟基二苯甲酮、3，3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1，6-双(4-羟基苯基)-1，6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、二(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9，9-双(4-羟基苯基)芴、2，7--二羟基芘、6，6′-二羟基-3，3，3′，3′-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3，3-双(4-羟基苯基)苯酞、2，6-二羟基二苯并-对-二恶英、2，6-二羟基蒽、2，7-二羟基酚黄素、2，7-二羟基-9，10-二甲基吩嗪、3，6-二羟基二苯并呋喃、3，6-二羟基二苯并噻吩、和2，7-二羟基咔唑等，及包括上述二羟基芳香族化合物中的至少一种的组合。
由式(3)表示的类型的双酚化合物的实例可以包括1，1-双(4-羟基苯基)甲烷、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷、2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(下文的“双酚A”或“BPA”)、2，2-双(4-羟基苯基)丁烷、2，2-双(4-羟基苯基)辛烷、1，1-双(4-羟基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2，2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基叔丁基苯基)丙烷、3，3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3，3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(“PBPP”)、9，9-双(4-羟基苯基)芴、和1，1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(“DMBPC”)。还可以使用包括上述二羟基芳香族化合物中的至少一种的组合。
式(3)的二羟基化合物可以以下式(8)的形式存在：
其中，R3和R5各自独立地是卤素或C1-6烷基基团，R4是C1-6烷基、苯基、或上达至5个卤素或C1-6烷基基团取代的苯基，并且c是0至4。在一个具体的实施方式中，R4是C1-6烷基或苯基基团。在又一个实施方式中，R4是甲基或苯基基团。在另一个具体的实施方式中，每个c是0。
式(3)的二羟基化合物可以是下式(9)：
(也称为3，3-二(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP))。
可替代地，式(3)的二羟基化合物可以具有下式(10)：
(也称为4，4’-(1-苯乙烷-1，1-二基)双酚(双酚AP)或1，1-二(4-羟基苯基)-1-苯基-乙烷)。
可替代地，式(3)的二羟基化合物可以具有下式(11)：
((双酚TMC)或1，1-双(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷)
含聚碳酸酯单元的示例性共聚物可以衍生自双酚A。在一个实施方式中，聚碳酸酯组合物可以包含聚酯-聚碳酸酯共聚物。具体类型的共聚物可以是聚酯碳酸酯，也称为聚酯-聚碳酸酯。如本文所使用的，这些术语(即，聚酯碳酸酯和聚酯-聚碳酸酯)是同义的。除了重复如以上描述的式(1)的碳酸酯链单元之外，这类共聚物进一步包含式(12)的重复酯单元：
其中，O-D-O是衍生自二羟基化合物的二价基团，并且D可以是例如含C6-C20芳香族基团的一个或多个烷基、或一个或多个C6-C20芳香族基团、C2-10亚烷基基团、C6-20脂环族基团、C6-20芳香族基团或聚氧化亚烷基基团，其中，亚烷基基团含2至约6个碳原子，尤其是2、3、或4个碳原子。D可以是具有直链、支链、或环(包括多环)结构的C2-30亚烷基基团。O-D-O可以衍生自以上式(3)的芳香族二羟基化合物。O-D-O可以衍生自以上式(4)的芳香族二羟基化合物。O-D-O可以衍生自以上式(7)的芳香族二羟基化合物。
根据期望的最终组合物的性能，在共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以广泛地变化，例如1∶99至99∶1，尤其是10∶90至90∶10，以及更尤其是25∶75至75∶25。
式(12)的T可以是衍生自二羧酸的二价基团，并且可以是例如C2-10亚烷基基团、C2-10脂环族基团、C2-10烷基芳香族基团、C2-10芳香族基团、或衍生自二羟基化合物或其化学同等物的C6至C36二价有机基团。在一个实施方式中，T是脂肪族基团。T可以衍生自C6-C20直链脂肪族α-Ω(αΩ)二羧酸酯。
式(12)的酯单元中的T基团由其衍生的二酸包括6至36个碳原子，可选地6至20个碳原子的脂肪族二羧酸。C6-C20直链脂肪族α-Ω(αΩ)二羧酸酯可以衍生自己二酸、癸二酸、3，3-二甲基己二酸、3，3，6-三甲基癸二酸、3，3，5，5-四甲基癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、二聚酸、环己烷二羧酸、二甲基环己烷二羧酸、降莰烷二羧酸、金刚烷二羧酸、环己烯二羧酸、C14、C18和C20二酸。
在一个实施方式中，可以与双酚反应形成聚酯的脂肪族α-Ω二羧酸包括己二酸、癸二酸或十二烷二酸。癸二酸是具有下式(13)的二羧酸：
癸二酸具有202.25g/mol的分子量、1.209g/cm3(25℃)的密度、和在100mmHg下294.4℃的熔点。癸二酸可以衍生自蓖麻油。
可用于制备聚酯单元的芳香族二羧酸的其他实例包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1，2-二(对羧基苯基)乙烷、4，4′-二羧基二苯基醚、4，4′-二苯甲酸、和包括上述酸中的至少一种的组合。含稠环的酸还可以存在，如1，4-、1，5-、或2，6-萘二羧酸。具体的二羧酸可以是对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸、癸二酸、或它们的组合。
还可以使用二酸的混合物。应当注意的是，虽然被称为二酸，但是可以使用任何酯前体如酰基卤，尤其是酰氯和二酸的二芳基如二苯基酯，例如癸二酸的二苯酯。二酸碳原子数不包括可以包括在酯前体部分例如联苯中的任何碳原子。可能期望的是至少四个、五个或者六个碳键将酸基团分离。这可以减少不期望和不需要的环物质的形成。可以组合使用芳香族二羧酸与饱和的脂肪族α-Ω二羧酸来生成聚酯。在一个示例性的实施方式中，可以组合使用间苯二甲酸或对苯二甲酸与癸二酸来制备聚酯。
总之，聚酯-聚碳酸酯的D可以是C2-9亚烷基基团，并且T是对亚苯基、间亚苯基、萘基、二价脂环族基团、或它们的组合。这类聚酯包括聚(对苯二酸亚烷基酯)。
基于聚碳酸酯组合物的总重量，聚酯-聚碳酸酯可以具有根据ASTM-D-6866的2重量百分比(wt％)至65wt％的生物能含量(即，癸二酸含量)。在一个实施方式中，聚酯-聚碳酸酯可以具有根据ASTM-D-6866的以下由其衍生的组合物的生物能含量：至少2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％或65wt％。聚酯-聚碳酸酯可以具有根据ASTM-D6866的至少5wt％的聚碳酸酯组合物的生物能含量。换句话说，聚碳酸酯组合物可以具有至少5wt％的癸二酸。
在一个实施方式中，两种聚碳酸酯共聚物可以被用于阻燃组合物。第一聚碳酸酯共聚物包含衍生自与聚碳酸酯共聚的癸二酸的聚酯。第一聚碳酸酯聚合物用苯酚或叔丁基-苯酚封端。第二聚碳酸酯共聚物也包含衍生自与聚碳酸酯共聚的癸二酸的聚酯。第二聚碳酸酯共聚物用对枯基苯酚(PCP)封端。第一聚碳酸酯具有低于第二聚碳酸酯共聚物的分子量。
第一聚碳酸酯共聚物具有使用聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测量的15,000至28,000道尔顿，尤其是17,000至25,500道尔顿，尤其是19,000至23,000道尔顿，以及更尤其是20,000至22,000道尔顿的重均分子量。第一聚碳酸酯共聚物可以包含3.0摩尔％至8.0摩尔％，尤其是4.0摩尔％至7.5摩尔％，以及更尤其是5.0摩尔％至6.5摩尔％的衍生自癸二酸的聚酯。
基于阻燃组合物的总重量，以10至60wt％，尤其是15至58wt％，尤其是20至55wt％，以及更尤其是23至52wt％的量使用第一聚碳酸酯共聚物。在一个示例性的实施方式中，基于阻燃组合物的总重量，第一聚碳酸酯共聚物以35至55wt％的量存在。
在一个实施方式中，第二聚碳酸酯共聚物用对枯基苯酚封端，并且具有使用聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测量的30,000至45,000道尔顿，尤其是32,000至40,000道尔顿，尤其是34,000至39,000道尔顿，更尤其是35,000至38,000道尔顿的重均分子量。第二聚碳酸酯共聚物可以包含7摩尔％至12摩尔％，尤其是7.5摩尔％至10摩尔％，以及更尤其是8.0摩尔％至9.0摩尔％的衍生自癸二酸的聚酯。
基于阻燃组合物的总重量，以10至35wt％，尤其是12至60wt％，尤其是13至58wt％，尤其是14至57wt％，以及更尤其是15至55wt％的量使用第二聚碳酸酯共聚物。
总之，第一和第二聚碳酸酯共聚物可以含1至15wt％，尤其是2至12wt％，尤其是3至10wt％，尤其是4至9wt％，以及更尤其是5至8wt％的衍生自癸二酸的聚酯。聚酯-聚碳酸酯共聚物可以包含1.0wt％、2.0wt％、3.0wt％、4.0wt％、5.0wt％、6.0wt％、7.0wt％、8.0wt％、9.0wt％、10.0wt％、11.0wt％、12.0wt％、13.0wt％、14.0wt％、和15.0wt％的衍生自癸二酸的聚酯。
在一个形式中，第一和第二聚碳酸酯共聚物是其中聚酯通过癸二酸与双酚A反应衍生并且其中聚碳酸酯由双酚A与光气反应得到的聚酯-聚碳酸酯共聚物。含该聚酯-聚碳酸酯共聚物的第一和第二聚碳酸酯共聚物具有下式(14)：
可以将式(14)设计为高流动延性(flow ductile)的聚酯-聚碳酸酯共聚物。该高流动延性的共聚物具有衍生自癸二酸的低分子量的聚酯。在高流动延性的共聚物中衍生自癸二酸的聚酯以6.0摩尔％至8.5摩尔％的量存在。在一个实施方式中，衍生自癸二酸的聚酯具有21,000至36,500道尔顿的重均分子量。在一个示例性的实施方式中，高流动延性的聚酯-聚碳酸酯共聚物可以具有使用聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱测量的21,500道尔顿的重均分子量。期望高流动延性的聚酯-聚碳酸酯共聚物含6.0摩尔％的衍生自癸二酸。
包含聚酯-聚碳酸酯共聚物的第一和第二聚碳酸酯共聚物有利地具有低水平的羧酸酐基团。酸酐基团是其中两个脂肪族二酸或化学等同物反应形成的酸酐键。在这类酸酐键中结合的羧酸基团的量应当小于或等于共聚物中羧酸含量的总量的10摩尔％。在其他实施方式中，酸酐含量应当小于或等于共聚物中羧酸含量的5摩尔％，以及在又一其他实施方式中，共聚物中的羧酸含量应当小于或等于2摩尔％。
通过开始在低pH(4至6)下进行二羧酸、双酚和光气的界面聚合反应可以实现低水平的酸酐基团，以得到聚合物中高结合的二酸，然后在一定比例的单体已经结合至增长聚合物链后，转换成高pH(10至11)以将任何的酸酐基团转化成酯键。可以通过多种方法测定酸酐键，如例如显示邻接羰基基团的氢的信号的质子NMR分析。在一个实施方式中，第一和第二聚碳酸酯共聚物具有通过质子NMR分析确定的少量的酸酐键，如例如，小于或等于5摩尔％，尤其是小于或等于3摩尔％，以及更尤其是小于或等于2摩尔％。聚酯-聚碳酸酯共聚物中少量的酸酐键有助于共聚物的优异的熔体稳定性以及其他期望的性能。
可以与聚碳酸酯共聚的有用的聚酯可以包括芳香族聚酯、聚(亚烷基酯)包括聚(亚烷基芳酯)、和聚(亚环烷基二酯)。芳香族聚酯可以具有根据式(12)的聚酯结构，其中，D和T各自是如上文描述的芳香族基团。在一个实施方式中，有用的芳香族聚酯可以包括例如聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯、聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A)酯、聚[(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯-共聚-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A)]酯、或包括这些中的至少一种的组合。还考虑了具有少量(例如基于聚酯的总重量0.5至10wt％)衍生自脂肪族二酸和/或脂肪族多元醇的单元的芳香族聚酯以制备共聚酯。聚(亚烷基芳酯)可以具有根据式(12)的聚酯结构，其中，T包括衍生自芳香族二羧酸酯、脂环族二羧酸、或它们的衍生物的基团。具体有用的T基团的实例包括1，2-、1，3-、和1，4-亚苯基；1，4-和1，5-亚萘基；顺式或反式1，4-亚环己基等。尤其是，当T是1，4-亚苯基时，聚(亚烷基芳酯)是聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。此外，对于聚(亚烷基芳酯)，具体有用的亚烷基基团D包括，例如，亚乙基、1，4-亚丁基和双-(亚烷基-二取代的环己烷)包括顺式和/或反式-1，4-(亚环己基)二亚甲基。聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的实例包括聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1，4-丁二酯)(PBT)、和聚(对苯二甲酸丙二酯)(PPT)。还有用的是聚(萘甲酸亚烷基酯)，如聚(萘甲酸乙二酯)(PEN)、和聚(萘甲酸丁二酯)(PBN)。具体有用的聚(亚环烷基二酯)是聚(对苯二甲酸环己二亚甲基酯)(PCT)。也可以使用包括上述聚酯的至少一种的组合。
包含具有其他酯基团的对苯二甲酸亚烷基酯重复酯单元的共聚物也可以是有用的。具体有用的酯单元可以包括不同的对苯二甲酸亚烷基酯单元，其可以作为单独的单元或作为聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的嵌段存在于聚合物链中。这种类型的共聚物包括聚(对苯二甲酸环己二亚甲基酯)-共聚-聚(对苯二甲酸乙二酯)，当该聚合物包括大于或等于50mol％的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)时，缩写为PETG，以及当该聚合物包括大于50mol％的聚(对苯二聚(环亚烷基二酯)还可以包括聚(环己烷二羧酸亚烷基酯)。在这些中，具体的实例是具有式(14a)的重复单元的聚(1，4-环己烷二甲醇-1，4-环己二烷二羧酸酯)(PCCD)：
其中，如使用式(12)所描述的，D是衍生自1，4-环己烷二甲醇的1，4-环己烷二亚甲基基团，并且T是衍生自环己烷二羧酸酯或其化学等同物的环己烷环，并且可以包括顺式异构体、反式异构体、或包括上述异构体中的至少一种的组合。
根据期望的功能和性质，可以以1∶99至99∶1，尤其是10∶90至90∶10，以及更尤其是30∶70至70∶30的重量比使用聚碳酸酯和聚酯。
期望这种聚酯和聚碳酸酯的掺混物具有根据ASTM D1238-04在300℃和1.2千克负载下测量的5至150cc/10min、尤其是7至125cc/10min、更尤其是9至110cc/10min、以及还更尤其是10至100cc/10min的MVR。
在一个示例性的实施方式中，聚碳酸酯组合物包括包含聚(1，4-环己烷二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)的共聚酯碳酸酯。基于阻燃组合物的总重量，共聚酯碳酸酯以5至25wt％，尤其是6至15wt％，以及更尤其是7至12wt％的量存在。
通过如界面聚合和熔融聚合的方法可以制造聚碳酸酯。一般使用界面聚合制造具有高玻璃化转变温度的共聚碳酸酯。尽管用于界面聚合的反应条件可以变化，但是示例性的方法一般涉及将二元酚反应物溶解或分散在含水苛性钠或苛性钾中，将得到的混合物添加至与水不混溶的溶剂介质中，以及在催化剂如例如叔胺或相转移催化剂的存在下，在受制的pH条件例如8至10使反应物与碳酸酯前体接触。最常使用的与水不混溶的溶剂包括二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
示例性的碳酸酯前体可以包括，例如，羰基卤如羰基溴或羰基氯，或卤甲酸酯如二元酚的二卤甲酸酯(例如，双酚A、对苯二酚的二氯甲酸酯等)或二醇(例如，乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的二卤甲酸酯)。还可以使用包括上述类型的碳酸酯前体中的至少一种的组合。例如，形成碳酸酯键的界面聚合反应使用光气作为碳酸酯前体，并且称为光气化反应。
其中，能够使用的叔胺是脂肪族叔胺如三乙胺、三丁胺、脂环族胺如N，N-二乙基环己胺和芳香族叔胺如N，N-二甲基苯胺。
其中，可以使用的相转移催化剂是式(R3)4Q+X的催化剂，其中，每个R3相同或不同并且是C1-10烷基基团；Q是氮或磷原子；并且X是卤素原子或C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。例如，示例性的相转移催化剂包括[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX、和CH3[CH3(CH2)2]3NX，其中，X是Cl-、Br-、C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。基于光气化混合物中双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以是0.1至10wt％。例如，基于光气化混合物中双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以是0.5wt％至2wt％。
可替换地，熔融方法可以用来制备聚碳酸酯。熔融聚合可以以分批法或以连续法来进行。无论哪种情况，使用的熔融聚合条件可以包括两个或更多个不同的反应阶段，例如，第一反应阶段，其中起始的二羟基芳香族化合物和碳酸二芳基酯转化为低聚聚碳酸酯，以及第二反应阶段，其中在第一反应阶段形成的低聚聚碳酸酯转化为高分子量的聚碳酸酯。此类“阶段”聚合反应条件尤其适合用于连续聚合系统，其中起始单体在第一反应器内低聚以及将其中形成的低聚聚碳酸酯连续地转移到一个或多个下游反应器，其中低聚聚碳酸酯被转化为高分子量的聚碳酸酯。通常，在低聚阶段，产生的低聚聚碳酸酯具有约1,000至约7,500道尔顿的数均分子量，在一个或多个随后的聚合阶段，聚碳酸酯的数均分子量(Mn)增加至约8,000至约25,000道尔顿(使用聚碳酸酯标准物)。
应理解地是，术语“熔融聚合条件”是指在酯交换催化剂存在下进行二羟基芳香族化合物与碳酸二芳基酯之间的反应所必须的那些条件。通常，在该方法中没有使用溶剂，并且反应物二羟基芳香族化合物和碳酸二芳基酯处于熔融状态。反应温度可以是约100℃至约350℃，尤其是180℃至约310℃。在反应的初始阶段，压力可以是大气压、高于大气压、或从大气压至15托的压力范围内，而在后续阶段处于减压下，例如，约0.2至约15托。反应时间通常为约0.1小时至约10小时。
碳酸二芳基酯可以是碳酸二苯酯、或芳基基团上具有吸电子取代基的活化的碳酸二苯酯如双(4-硝基苯基)碳酸酯、双(2-氯苯基)碳酸酯、双(4-氯苯基)碳酸酯、双(甲基水杨基)碳酸酯、双(4-甲基羧基苯基)碳酸酯、双(2-乙酰苯基)羧酸酯、双(4-乙酰苯基)羧酸酯、或包括上述中至少一种的组合。
用于聚碳酸酯的熔融聚合的催化剂可以包括α或β催化剂。在升高的温度下，β催化剂通常挥发并且分解。因此，在早期低温聚合阶段优选使用β催化剂。通常，α催化剂比β催化剂具有更高的热稳定性和更低的挥发性。
α催化剂可以包括碱金属离子或碱土金属离子源。这些离子源包括碱金属氢氧化物如氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾，以及碱土金属氢氧化物如氢氧化镁和氢氧化钙。碱金属和碱土金属离子的其他可能来源包括羧酸的相应盐(如乙酸钠)和乙二胺四乙酸(EDTA)的衍生物(如EDTA四钠盐和EDTA镁二钠盐)。其他α转移催化剂包括非挥发性无机酸的碱金属或碱土金属盐如NaH2PO3、NaH2PO4、Na2HPO3、KH2PO4、CsH2PO4、Cs2HPO4等，或磷酸的混盐如NaKHPO4、CsNaHPO4、CsKHPO4等。可以使用包括任何上述催化剂中的至少一种的组合。
可能的β催化剂可以包括季铵化合物、季鏻化合物、或包括上述中的至少一种的组合。季铵化合物可以是结构(R4)4N+X-的化合物，其中，每个R4相同或不同并且是C1-20烷基基团、C4-20环烷基基团、或C4-20芳基基团；并且X-是有机或无机阴离子，例如氢氧根、卤根、羧酸根、磺酸根、硫酸根、甲酸根、碳酸根、或碳酸氢根。有机季铵化合物的实例包括四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四甲基乙酸铵、四甲基甲酸铵、四丁基乙酸铵、和包括上述中的至少一种的组合。经常使用的是四甲基氢氧化铵。季鏻化合物可以是结构(R5)4P+X-的化合物，其中，每个R5相同或不同并且是C1-20烷基基团、C4-20环烷基基团、或C4-20芳基基团；并且X-是有机或无机阴离子，例如氢氧根、卤根、羧酸根、磺酸根、硫酸根、甲酸根、碳酸根、或碳酸氢根。当X-是多价阴离子如碳酸根或硫酸根时，应当理解的是在季铵和季鏻结构中的正电荷和负电荷恰好平衡。例如，当R20-R23各自是甲基基团并且X-是碳酸根时，应当理解的是X-表示2(CO3 -2)。有机季鏻化合物的实例包括四甲基氢氧化鏻、四甲基乙酸鏻、四甲基甲酸鏻、四丁基氢氧化鏻、四丁基乙酸鏻(TBPA)、四苯基乙酸鏻、四苯基鏻苯氧化物、和包含上述至少一种的组合。通常使用TBPA。
使用的α和β催化剂的量可以基于聚合反应中使用的二羟基化合物的摩尔总数。当提及β催化剂例如鏻盐相对于聚合反应中使用的所有二羟基化合物的比率时，方便的是提及鏻盐的摩尔数/摩尔二羟基化合物，是指鏻盐的摩尔数除以存在于反应混合物中的每种单独的二羟基化合物的总摩尔数。可以以足以提供1x10-2至1x10-8摩尔，尤其是1x10-4至1x10-7摩尔的金属/使用的二羟基化合物的摩尔的量使用α催化剂。β催化剂(例如，有机铵或鏻盐)的量可以是1x10-2至1x10-5，尤其是1x10-3至1x10-4摩尔/反应混合物中的二羟基化合物的总摩尔数。
预期所有类型的聚碳酸酯端基可用于高和低玻璃化转变温度的聚碳酸酯，条件是这种端基不能显著不利地影响组合物的期望性能。封端剂(也称为链终止剂)可以用于限制分子量增长速率，并且由此控制第一和/或第二聚碳酸酯的分子量。示例性的链终止剂包括某些一元酚化合物(即，具有单个自由羟基基团的苯基化合物)、一元羧酸氯化物和/或一氯甲酸酯。通过以下举例说明苯酚链终止剂：苯酚和C1-C22烷基取代的苯酚如对枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯、和对叔丁基苯酚、甲酚、和联苯酚的单醚如对甲氧基苯酚。可以具体提及具有含有8至9个碳原子的支链烷基取代基的烷基取代的苯酚。在一个实施方式中，共聚物中的至少一个被对枯基苯酚(PCP)封端。
端基可以源自来自单体比例的选择、不完全聚合、断链等的羰基源(即碳酸二芳基酯)以及任何添加的封端基团，并且可以包括可衍生的官能团如羟基基团、羧酸基团等。在一个实施方式中，聚碳酸酯的端基可以包括衍生自碳酸二芳基酯的结构单元，其中，结构单元可以是端基。在进一步的实施方式中，端基衍生自活化的碳酸酯。在羟基基团与来自活化的碳酸酯的酯羰基反应，而不与活化的碳酸酯的碳酸酯羰基反应的条件下，这类端基可以衍生自适当取代的活化碳酸酯的烷基酯与聚碳酸酯聚合物链末端的羟基基团的酯交换反应。这样，衍生自包含衍生自活化碳酸酯的化合物或子结构的酯和存在于熔融聚合反应中的结构单元可以形成酯端基。在一个实施方式中，衍生自水杨酸酯的酯端基可以是BMSC的残基或其他取代或未取代的双(烷基水杨酸基)碳酸酯如双(乙基水杨酸基)碳酸酯、双(丙基水杨酸基)碳酸酯、双(苯基水杨酸基)碳酸酯、双(苄基水杨酸基)碳酸酯等。在一个具体的实施方式中，其中，BMSC用作活化羰基源，端基衍生自BMSC并且是BMSC的残基，并且是衍生自水杨酸酯的酯端基，酯端基具有式(15)的结构：
可以将用于使用活化的芳香族碳酸酯的聚合反应的反应物以固态形式或熔融形式加入反应器中。在惰性气体气氛如氮气氛下，可以首先将反应物加入反应器中并且随后在聚合反应条件下混合这些材料。在聚合反应的稍后阶段还可以加入一种或多种反应物。通过搅拌或其他形式的搅动达到反应混合物的混合。反应条件包括时间、温度、压力和影响反应物聚合的其他因素。在一个实施方式中，相对于单体单元化合物的总摩尔数，以0.8至1.3，以及更优选地0.9至1.3，和其间的所有子范围的摩尔比添加活化的芳香族碳酸酯。在一个具体的实施方式中，活化的芳香族碳酸酯与单体单元化合物的摩尔比是1.013至1.29，尤其是1.015至1.028。在另一个具体的实施方式中，活化的芳香族碳酸酯是BMSC。
在聚合期间，可以通过添加支化剂制备支链聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包括包含选自以下的至少三种官能团的多官能有机化合物：羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、和上述官能团的混合物。具体的实例包括偏苯三甲酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯(trimellitic trichloride)(TMTC)、三(对羟基苯基)乙烷(THPE)、3，3-双-(4-羟基苯基)-羟吲哚(又名靛红双酚)、三酚TC(1，3，5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1，1-双(对羟基苯基)-乙基)α，α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、苯均三酸、和二苯甲酮四羧酸。可以加入支化剂的水平为0.05至2.0wt.％。可以使用包括直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的混合物。
在一些实施方式中，特定类型的支化剂用于产生支链聚碳酸酯材料。这些支链聚碳酸酯材料在统计上具有两个以上的端基。以足以实现期望的支链含量的量(相对于双酚单体)，即，两个以上端基的量加入支化剂。当添加支化剂时聚合物的分子量可以变得非常高并且在光气化过程中导致粘度问题。因此，在一些实施方式中，在聚合中使用增加量的链终止剂。特定支化剂使用时链终止剂的量通常高于仅仅单独使用链终止剂时的量。与双酚单体相比，使用的链终止剂的量一般大于5摩尔百分数且小于20摩尔百分数。
在一些实施方式中，支化剂是源自式(16)的三酰氯的结构
其中Z是氢、卤素、C1-3烷基基团、C1-3烷氧基基团、C7-12芳烷基、烷芳基或硝基基团且z是0至3；或是源自与式(17)的三取代酚的反应的支化剂
其中T是C1-20烷基基团、C1-20亚烷氧基(烯氧基，alkyleneoxy)基团、C7-12芳烷基、或烷芳基基团，S是氢、卤素、C1-3烷基基团、C1-3烷氧基基团、C7-12芳烷基、烷芳基或硝基基团，s是0至4。
在另一实施方式中，支化剂是具有式(18)的结构
在组合物中特别有效的具体支化剂的实例包括偏苯三酰氯(TMTC)、三对羟基苯基乙烷(THPE)、和靛红双酚。在一个实施方式中，式(16)中，Z是氢且z是3。在另一实施方式中，式(17)中，S是氢，T是甲基，且s是4。
在制造聚合物中使用的支化剂的相对量将取决于若干考虑因素，例如R1基团的类型、氰基苯酚的量、和期望的聚碳酸酯的分子量。一般地，支化剂的量有效提供每100个R1单元约0.1至10个支链单元，尤其是每100个R1单元约0.5至8个支链单元，以及更尤其是每100个R1单元约0.75至5个支链单元。对于具有式(16)的支化剂，支化剂三酯基团的量以每100个R1单元约0.1至10个支链单元，尤其是每100个R1单元约0.5至8个支链单元，以及更尤其是每100个R1单元约0.75至5个三酯单元的量存在。对于具有式(17)的支化剂，支化剂三碳酸酯基团的量以每100个R1单元约0.1至10个支链单元，尤其是每100个R1单元约0.5至8个支链单元，以及更尤其是每100个R1单元约0.75至5个碳酸三苯基酯单元的量存在。在一些实施方式中，可以使用两种或更多种支化剂的组合。
在一个实施方式中，聚碳酸酯是包含以上描述的单元；基于聚碳酸酯的总摩尔，大于或等于3摩尔％的衍生自支化剂的部分；和衍生自具有约8.3至约11之间的pKa的封端剂的封端基团的支链聚碳酸酯。支化剂可以包括偏苯三酰氯、1，1，1-三(4-羟基苯基)乙烷或偏苯三酰氯和1，1，1-三(4-羟基苯基)乙烷的组合，并且封端剂是苯酚或包含氰基基团、脂肪族基团、烯基基团、芳香族基团、卤素、酯基团、醚基团或包括上述中的至少一种的组合的取代基的苯酚。在一个具体的实施方式中，封端剂是苯酚、对叔丁基苯酚、对甲氧基苯酚、对氰基苯酚、对枯基苯酚、或包括上述中的至少一种的组合。
如以上指出的，聚碳酸酯组合物可以包括直链聚碳酸酯、支链聚碳酸酯、或直链和支链聚碳酸酯的混合物。当聚碳酸酯组合物包含直链和支链聚碳酸酯的混合物时，基于聚碳酸酯组合物的总重量，以5至95wt％，尤其是10至25wt％，以及更尤其是12至20wt％的量使用支链聚碳酸酯。基于聚碳酸酯组合物的总重量，以5至95wt％，尤其是20至60wt％，以及更尤其是25至55wt％的量使用直链聚碳酸酯。
基于阻燃组合物的总重量，聚碳酸酯组合物的使用量为20至80wt％，尤其是30至70wt％，且更尤其是40至60wt％。
聚碳酸酯组合物可以进一步包含聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，也被称为聚硅氧烷-聚碳酸酯。共聚物的聚二有机硅氧烷(本文也称为“聚硅氧烷”)嵌段包含式(19)中的重复二有机硅氧烷单元
其中，每个R独立地是C1-13单价有机基团。例如，R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基基团、C2-C13烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳基烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷基芳基、或C7-C13烷基芳氧基。上述基团可以被氟、氯、溴、或碘、或它们的组合完全或部分卤代。可以将上述R基团的组合用于相同的共聚物。
式(19)中E的值可以根据阻燃组合物中各种组分的类型和相对量、期望的组合物的性能等考虑因素而广泛地变化。一般地，E具有2至1,000、尤其是3至500、更尤其是5至100的平均值。在一个实施方式中，E具有10至75的平均值，以及在又一个实施方式中，E具有40至60的平均值。当E是较小值例如小于40时，可以期望使用相对大量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。相反，当E是较大值例如大于40时，可以使用相对少量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
可以使用第一和第二(或多种)聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的组合，其中，第一共聚物的E平均值小于第二共聚物的E平均值。
在一个实施方式中，聚硅氧烷嵌段具有式(20)：
其中，E如以上定义；每个R可以相同或不同并且如以上定义；并且Ar可以相同或不同，并且是取代或未取代的C6-C30亚芳基基团，其中，键直接连接至芳香族部分。式(20)中的Ar基团可以衍生自C6-C30二羟基亚芳基化合物，例如以上式(4)或式(6)的二羟基亚芳基化合物。示例性的二羟基亚芳基化合物是1，1-双(4-羟基苯基)甲烷、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷、2，2-双(4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(4-羟基苯基)丁烷、2，2-双(4-羟基苯基)辛烷、1，1-双(4-羟基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2，2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基硫醚)、和1，1-双(4-羟基叔丁基苯基)丙烷。也可以使用包括上述二羟基化合物中的至少一种的组合。
在另一个实施方式中，聚硅氧烷嵌段具有式(21)的结构
其中，R和E如上所述，并且各个R5独立地是二价的C1-C30有机基团，并且其中，聚合的聚硅氧烷单元是其相应的二羟基化合物的反应残基。在一个具体实施方式中，聚硅氧烷嵌段具有式(22)：
其中R和E如上定义。式(22)中的R6是二价的C2-C8脂肪族基团。式(22)中的每个M可以是相同或不同的，且可以是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷基芳基、或C7-C12烷基芳氧基，其中每个n独立地是0、1、2、3或4。
在一个实施方式中，M是溴或氯，烷基基团如甲基、乙基、或丙基，烷氧基基团如甲氧基、乙氧基、或丙氧基，或芳基基团如苯基、氯苯基、或甲苯基；R6是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团；并且R是C1-8烷基，卤代烷基如三氟丙基，氰基烷基，或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一个实施方式中，R是甲基、或甲基与三氟丙基的组合、或甲基与苯基的组合。在又一个实施方式中，M是甲氧基，n是1，R6是二价的C1-C3脂肪族基团，并且R是甲基。
具体的聚二有机硅氧烷嵌段具有下式：
或包括上述中的至少一种的组合，其中，E具有2至200、2至125、5至125、5至100、5至50、20至80、或5至20的平均值。
在一个实施方式中，式(19)的嵌段可以源自相应的二羟基聚硅氧烷(23)
其中R、E、M、R6和n式如上所述。这种二羟基聚硅氧烷可以通过式(24)的硅氧烷氢化物和脂肪族不饱和一元酚之间产生铂催化的加成制备，
其中R和E如之前限定。示例性脂肪族不饱和一元酚包括丁子香酚、2-烷基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4，6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚和2-烯丙基-4，6-二甲基苯酚。还可以使用包括至少一种前述项的组合。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以包含50重量百分比至99重量百分比的碳酸酯单元和1至50重量百分比的硅氧烷单元。在该范围内，聚有机硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以包括70至98重量百分比、更尤其是75至97重量百分比的碳酸酯单元和2至30重量百分比、更尤其是3至25重量百分比的硅氧烷单元。在一个示例性实施方式中，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物用对枯基苯酚封端。
在一个实施方式中，示例性聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是具有以下式(25)所示结构的嵌段共聚物：
其中聚硅氧烷嵌段用丁子香酚封端，其中x是1至100，尤其是5至85，尤其是10至70，尤其是15至65，并且更尤其是40至60。在一个实施方式中，y是1至90且z是1至600。聚硅氧烷嵌段可以无规分布或控制地分布在聚碳酸酯嵌段中。在一个实施方式中，x是30至50，y是10至30且z是450至600。
当聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物包括丁子香酚封端的聚硅氧烷时，阻燃组合物包含5wt％至85wt％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量，聚硅氧烷含量是1wt％至25wt％，尤其是1wt％至16wt％，尤其是2wt％至14wt％，并且更尤其是3wt％至6wt％。在一个实施方式中，聚硅氧烷嵌段的重均分子量是使用凝胶渗透色谱使用双酚A聚碳酸酯绝对分子量标准的25,000至30,000道尔顿。在一个示例性实施方式中，基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量，聚硅氧烷含量是15至25wt％。
在一个实施方式中，基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含10wt％或更少、尤其是6wt％或更少、并且更尤其是4wt％或更少的聚硅氧烷。包含10wt％或更少的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物通常是光学透明的且有时称作可购自SABIC的EXL-T。
在另一个实施方式中，基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含10wt％或更多、尤其是12wt％或更多、并且更尤其是14wt％或更多的聚硅氧烷。含有10wt％或更多聚硅氧烷的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物通常是光学不透明的并且有时称作可购自SABIC的EXL-P。
聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物可以具有在1mg/ml的样品浓度下通过使用交联苯乙烯-二乙烯基苯柱的凝胶渗透色谱测定并用聚碳酸酯标准校准的2,000至100,000道尔顿、尤其是5,000至50,000道尔顿的重均分子量。
聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物可以具有在300℃/1.2kg下测量的1至50立方厘米/10分钟(cc/10min)、尤其是2至30cc/10min的熔体体积流动速率。不同流动性质的聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物的混合物可以用于实现整体期望的流动性质。
当聚碳酸酯组合物包含含有PCCD的共聚酯碳酸酯和聚硅氧烷-碳酸酯共聚物时，基于组合物的总重量，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以40至82wt％、尤其是43至80wt％、尤其是53至78wt％、并且更尤其是63至77wt％的量存在。
当聚碳酸酯组合物包含含有聚碳酸酯的共聚酯碳酸酯和包括癸二酸和双酚A的聚酯时，基于阻燃组合物的总重量，聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物以3至30wt％、尤其是6至20wt％、并且更尤其是7至16wt％的量存在于阻燃组合物中。
阻燃组合物可以可选地包括抗冲改性剂。合适的抗冲改性剂通常是源自烯烃、单乙烯基芳香族单体、丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯衍生物、和共轭双烯的高分子量弹性材料。共轭双烯形成的聚合物可以完全或部分被氢化。弹性材料可以是均聚物或共聚物的形式，包括无规、嵌段、径向嵌段、接枝、及核壳共聚物。可以使用抗冲改性剂的组合。
具体类型的抗冲改性剂是弹性体改性的接枝共聚物，包含：(i)具有小于10℃、更尤其是小于-10℃、或更尤其是-40℃至-80℃的Tg的弹性体(即，橡胶状)聚合物基体，和(ii)接枝至弹性体聚合物基体的刚性聚合物壳。例如，适合用作弹性体相的材料包括共轭二烯橡胶例如聚丁二烯和聚异戊二烯；共轭二烯与小于50wt％的可共聚单体例如单乙烯基化合物如苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸正丁酯、或丙烯酸乙酯的共聚物；烯烃橡胶如乙烯丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)；乙烯-乙酸乙烯酯橡胶；硅橡胶；弹性体C1-8烷基(甲基)丙烯酸酯；C1-8烷基(甲基)丙烯酸酯与丁二烯和/或苯乙烯的弹性体共聚物；或包括上述弹性体中的至少一种的组合。例如，适合用作刚性相的材料包括单乙烯基芳香族单体如苯乙烯和α-甲基苯乙烯，和单乙烯基单体如丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、和丙烯酸与甲基丙烯酸的C1-C6酯，尤其是甲基丙烯酸甲酯。
具体示例性的弹性体改性的接枝共聚物包括由以下形成的那些：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)、和苯乙烯-丙烯腈(SAN)。
基于阻燃组合物中的聚合物的总重量，抗冲改性剂一般以1至30wt％，尤其是3至20wt％的量存在。基于阻燃组合物的总重量，示例性的抗冲改性剂以2至15wt％，尤其是3至12wt％的量包含丙烯酸聚合物。
阻燃组合物还可以包含矿物填料。在一个实施方式中，矿物填料用作增效剂。当添加增效剂至阻燃组合物时，相比除了增效剂以相同的量包含所有相同组分的比较聚碳酸酯组合物，增效剂有助于改善阻燃性能。矿物填料的实例是云母、滑石、碳酸钙、白云石、硅灰石、硫酸钡、二氧化硅、高岭土、长石、重晶石等，或包括上述矿物填料中的至少一种的组合。矿物填料可以具有0.1至20微米，尤其是0.5至10微米，以及更尤其是1至3微米的平均粒度。示例性的矿物填料是具有平均粒度为1至3微米的滑石。
基于阻燃组合物的总重量，矿物填料的存在量为0.1至20wt％，尤其0.5至15wt％，且更尤其为1至5wt％。
阻燃组合物还可以可选地包含添加剂如抗氧化剂、抗臭氧剂、稳定剂、热稳定剂、脱模剂、染料、着色剂、颜料、流动改性剂等，或包括上述添加剂中的至少一种的组合。
如以上指出，阻燃组合物包含阻燃剂。阻燃剂是磷腈化合物。在一个实施方式中，阻燃剂是苯氧基磷腈低聚物。
用于阻燃组合物的磷腈化合物是在分子中具有-P＝N-键的有机化合物。磷腈化合物包括选自以下组成的组的化合物中的至少一种物质：由以下式(26)表示的环状苯氧基磷腈；由以下式(27)表示的链状苯氧基磷腈；和通过使选自由以下式(26)和(27)表示的那些的至少一种苯氧基磷腈与由以下式(28)表示的交联基团交联得到的交联苯氧基磷腈：
在式(26)中，m表示3至25的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基、或C1-12烷基。具有式(26)结构的市场上可买到的苯氧基磷腈是由Fushimi Pharmaceutical Co.，Ltd制备和销售的
链状苯氧基磷腈由下式(27)表示：
式(27)中，X1表示-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1表示-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，n表示3至10000的整数，Ph表示苯基基团，R1和R2相同或不同并且独立地是氢、卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基。具有式(27)结构的市场上可买到的苯氧基磷腈是由Otsuka ChemicalCo.，Ltd制备和销售的
苯氧基磷腈也可以具有下式(28)表示的交联基团：
式(18)中，A表示-C(CH3)2-、-SO2-、-S-、或-O-，并且q是0或1。
在一个实施方式中，苯氧基磷腈化合物具有式(29)表示的结构
其中R1至R6可以是相同或不同的且可以是芳基基团、芳烷基基团、C1-12烷氧基、C1-12烷基、或其组合。
在一个实施方式中，苯氧基磷腈化合物具有式(30)表示的结构
具有式(27)结构的市场上可买到的苯氧基磷腈是由Lanyin Chemical有限公司制备和销售的
可以通过以下化合物举例说明由式(26)表示的环状苯氧基磷腈化合物：如苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、和十苯氧基环五磷腈，环状苯氧基磷腈化合物通过以下得到：使氯化铵和五氯化磷在120至130℃反应以得到包含环状和直链氯化磷腈的混合物，萃取环状氯化磷腈如六氯化环三磷腈、八氯化环四磷腈、和十氯化环五磷腈，然后用苯氧基基团取代它。环状苯氧基磷腈化合物可以是其中式(26)中的m表示3至8的整数的化合物。
通过由以下得到的化合物举例说明由式(27)表示的链状苯氧基磷腈化合物：使由上述方法得到的六氯环三磷腈在220至250℃经受开环反应，然后用苯氧基基团取代由此得到的具有3至10000的聚合程度的链状二氯磷腈。该链状苯氧基磷腈化合物在式(27)中具有3至1000，尤其是5至100，以及更尤其是6至25的n值。
可以通过具有4，4′-亚联苯基基团交联结构的化合物如具有4，4′-磺酰基亚联苯基(双酚S残基)交联结构的化合物、具有2，2-(4，4′-亚联苯基)异丙叉基基团交联结构的化合物、具有4，4′-氧亚联苯基基团交联结构的化合物、和具有4，4′-硫代亚联苯基基团交联结构的化合物举例说明交联苯氧基磷腈。基于在由式(26)表示的环状磷腈化合物和/或由式(27)表示的链状苯氧基磷腈化合物中包含的苯基基团和亚苯基基团的总数，交联苯氧基磷腈化合物中的亚苯基基团含量一般是50至99.9wt％，以及更尤其是70至90wt％。如果交联苯氧基磷腈化合物在其分子中不具有任何自由的羟基基团，它可以是特别优选的。在一个示例性的实施方式中，磷腈化合物包括环磷腈。
基于阻燃组合物的总重量，期望阻燃组合物以1至20wt％、尤其是2至16wt％以及更尤其是2.5wt％至14wt％、并且更尤其是3至10wt％的量包含磷腈化合物。
阻燃组合物还可以可选地包括酸或酸盐以减缓加工过程中聚碳酸酯或聚酯分子量的减少。可以用于阻燃组合物中的酸的实例是磷酸、亚磷酸、次磷酸、连二磷酸、次膦酸、膦酸、亚磷酸酯、偏磷酸、六偏磷酸、硫代磷酸、氟磷酸、二氟磷酸、氟亚磷酸、二氟亚磷酸、氟次磷酸、或连二磷酸。或者，在阻燃组合物中可以使用酸和酸盐如，例如，硫酸、亚硫酸盐、磷酸一锌、磷酸一钙、磷酸一钠等，或包含前述酸中至少一种的组合。选择阻燃组合物中的酸或酸盐使得其可以有效地与无机填料组合以产生协同效应和性能的平衡，例如，流动性和冲击性。
基于阻燃碳酸酯组合物的总重量，酸可以以约0.00001wt％至约1.0wt％，尤其是约0.0001wt％至约0.1wt％的量存在。
在一个实施方式中，阻燃组合物可以包含填料。增强填料的实例是玻璃纤维、碳纤维、金属纤维等。
玻璃纤维可以是平的或圆形纤维。平玻璃纤维具有椭圆截面面积，而圆形纤维具有圆形截面面积，其中垂直于纤维的纵轴测量截面面积。玻璃纤维可以由“E-玻璃”“A-玻璃”“C-玻璃”“D-玻璃”“R-玻璃”“S-玻璃”以及无氟和/或无硼的E-玻璃衍生物制备。玻璃纤维可以是织物的或非织物的。玻璃纤维可以具有约3微米至约25微米，尤其是约4微米至约20微米，以及更尤其是约8微米至约15微米的直径。
碳纤维可以是碳纳米管或源自树脂或聚丙烯腈的碳纤维。碳纳米管可以是单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。碳纳米管可以具有约2.7纳米至约100纳米的直径，以及可以具有约5至约100的高径比。将高径比定义为长度与直径的比。
源自树脂和聚丙烯腈的碳纤维具有与碳纳米管不同的微观结构。碳纤维可以具有约3微米至约25微米、尤其是约4微米至约20微米，以及更尤其是约8微米至约15微米的直径，以及可以具有约0.5至约100的高径比。
金属纤维可以是晶须(具有小于100纳米的直径)或可以具有微米级的直径。微米级的金属纤维可以具有约3至30微米的直径。示例性的金属纤维包含不锈钢、铝、铁、镍、铜等等，或包含至少一种前述的金属的组合。在一个示例性的实施方式中，增强纤维包含玻璃纤维。玻璃纤维可以是结合的或非结合的。
基于阻燃组合物的总重量，阻燃组合物包含量为约5至约45wt％，尤其约20至约40wt％，且更尤其约28至约33wt％的增强纤维。在一个示例性实施方式中，基于阻燃组合物的总重量，增强纤维是玻璃纤维且包含10至30wt％。
基于阻燃组合物的总重量，阻燃组合物也可以包含量为0.01至2.0wt％的四硬脂酸季戊四醇酯。
在一个实施方式中，阻燃组合物可以包含抗滴落剂。氟化的聚烯烃和/或聚四氟乙烯可以用作抗滴落剂。还可以使用抗滴落剂，例如原纤维(纤丝，fibril)形成的或非原纤维形成的氟聚合物如聚四氟乙烯(PTFE)。可以通过刚性聚合物如例如苯乙烯丙烯腈(SAN)包封抗滴落剂。包封在SAN中的PTFE被称为TSAN。例如，可以通过在氟聚合物存在下在水性分散体中使包封聚合物聚合来制备包封的氟聚合物。TSAN可以提供优于PTFE的显著优点，因为TSAN可以更容易地分散在组合物中。例如，基于包封的氟聚合物的总重量，合适的TSAN可以包含50wt％的PTFE和50wt％的SAN。例如，基于共聚物的总重量，SAN可以包含75wt％的苯乙烯和25wt％的丙烯腈。可替代地，可以以某种方式使氟聚合物与第二聚合物如芳香族聚碳酸酯树脂或SAN预掺混以形成用作抗滴落剂的聚集材料。可以使用任一种方法来制备包封的氟聚合物。
可以以具有0.3至0.7mm，尤其是0.4至0.6毫米的数均颗粒大小的相对大颗粒的形式添加抗滴落剂。基于阻燃组合物的总重量，抗滴落剂的可以使用量为0.01wt％至5.0wt％，尤其0.1至1.0wt％，且更具体0.2至0.8wt％。
其他添加剂是如抗氧化剂、抗臭氧剂、脱模剂、热稳定剂、流平剂、粘度调节剂、自由基淬灭剂，其它聚合物或共聚物如抗冲改性剂等。
通过在产生紧密掺混的条件下掺混组分，可以实现阻燃组合物的制备。开始时可以将所有的组分添加至处理系统，或可以使某些添加剂与一种或多种主要组分预混合。
在一个实施方式中，阻燃组合物可以通过掺混聚碳酸酯组合物与磷腈化合物和激光直接模制添加剂制备。掺混可以是干燥掺混、熔融掺混、溶液掺混、或包括上述掺混形式中的至少一种的组合。
在一个实施方式中，在进料至混合物在其中被熔融掺混的挤出机之前，可以在装置如亨舍尔混合机或Waring掺混机中干燥掺混阻燃组合物以形成混合物。在另一个实施方式中，可以使一部分聚碳酸酯组合物与磷腈化合物预混合以形成干燥的预掺混物。然后使干燥的预掺混物与挤出机中剩余的的聚酰胺组合物熔融掺混。在一个实施方式中，可以首先在挤出机的开口处进料一些阻燃组合物，而通过开口下游的口进料剩余部分的阻燃组合物。
掺混阻燃组合物涉及使用剪切力、拉伸力、压缩力、超声波能、电磁能、热能或包括上述力或能的形式中的至少一种的组合，并且在处理设备中进行，其中，通过以下施加上述的力：单螺杆、多螺杆、啮合同向旋转或反向旋转螺杆、非啮合同向旋转或反向旋转螺杆、往复螺杆、具有销的螺杆、具有钉(pin)、辊、锤、螺旋转子的料筒或包括上述中的至少一种的组合。
可以在机器如单螺杆或多螺杆挤出机、Buss捏合机、亨舍尔混合机(Henschel)、螺旋混合机(helicone)、Ross混合机、密炼机(Banbury)、辊磨机、模制机(如注入模制机、真空模制机、吹塑模制机)等，或包含上述机器中的至少一种的组合中进行涉及上述力的掺混。
可以以母料形式将阻燃组合物引入至熔融掺混设备。例如，可以将部分聚碳酸酯组合物与磷腈阻燃剂预先掺混以形成母料，然后将其与剩余组分掺混以形成阻燃组合物。在该方法中，可以将母料从引入剩余的阻燃组合物的下游的点引入至掺混设备。
在一个实施方式中，本文公开的阻燃组合物被用于制备模制品如例如耐久制品、电气和电子组件、汽车部件等。使用通常的热塑性方法如膜和片材挤出、注入模制、气体辅助注入模制、挤出模制、压缩模制和吹塑模制，可以将组合物转化至制品。
在一个实施方式中，当阻燃组合物被制备成具有至少1.2mm的厚度的测试样品时，其显示根据Uderwriters实验室(Uderwriters LaboratoriesInc.)UL-94的至少V-2，更尤其是至少V-1，以及再更尤其是至少V-0的可燃性级别等级。在另一个实施方式中，当阻燃组合物被制备成具有至少2.0毫米的厚度的样品时，其显示根据Uderwriters实验室UL-94的至少V-2，更尤其是至少V-1，以及再更尤其是至少V-0的可燃性级别等级。
按照题目为“用于塑料材料的可燃性测试，UL94”的Uderwriter实验室公告94的步骤进行可燃性测试。基于燃烧速率、熄灭时间、抗滴落的能力、和滴落物是否燃烧，可以应用若干等级。用于测试的样品是具有125mm长度×13mm宽度和不大于13mm厚度的尺寸的棒。棒厚度是0.6mm或0.8mm。基于得到的五个样品的测试结果，根据该步骤UL 94HB(水平燃烧)可以将材料分类为V0、V1、V2、5VA和/或5VB；然而，测试本文的组合物并仅将其分类为V0、V1和V2，其中每个的标准如以下所描述。
V0：在放置以致其长轴相对于火焰是180度的试样中，在除去点燃火焰以后，燃烧和/或闷烧的时间不超过十(10)秒，并且垂直放置的试样没有产生引燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落物。五根棒的熄灭时间是对于五个棒的熄灭时间，每个点燃两次，其中，第一(t1)和第二(t2)点燃的熄灭时间的和小于或等于50秒的最大熄灭时间(t1+t2)。
V1：在放置使得其长轴相对于火焰是180度的试样中，在除去点燃火焰以后，燃烧和/或闷烧的时间不超过三十(30)秒，并且垂直放置的试样没有产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落物。五根棒的熄灭时间是对于五个棒的熄灭时间，每个点燃两次，其中，第一(t1)和第二(t2)点燃的熄灭时间的和小于或等于250秒的最大熄灭时间(t1+t2)。
V2：在放置使得其长轴相对于火焰是180度的试样中，在除去点燃火焰以后，燃烧和/或闷烧的平均时间不超过三十(30)秒，但是垂直放置的试样产生点燃棉花的燃烧颗粒的滴落物。五根棒的熄灭时间是对于五个棒的熄灭时间，每个点燃两次，其中，第一(t1)和第二(t2)点燃的熄灭时间的和小于或等于250秒的最大熄灭时间(t1+t2)。
在一个实施方式中，阻燃组合物在制造通过UL94垂直燃烧测试、特别是UL94 5VB标准的阻燃制品中具有特别的效用。在UL94垂直燃烧测试中，将火焰施加在放置在脱脂棉垫上的垂直固定的测试样品上。为了实现5VB等级，在将火焰应用至测试棒五次后，燃烧必须在60秒内停止，并且不能存在点燃垫的滴落物。本文所述的组合物的各种实施方式满足UL94 5VB标准。
悬臂梁冲击强度用于比较塑料材料的耐冲击性。在23℃和0℃下使用3.2mm厚的模制的缺口悬臂梁冲击棒确定悬臂梁冲击强度。按照ASTM D256确定悬臂梁冲击强度。在室温(23℃)和在低温(-20℃)进行测试。
热挠曲温度(HDT)是当支撑负载时在升高的温度下短时间进行的材料的能力的相对测量。测试测量温度对硬度的影响：给出标准测试样品限定的表面应力并且以均一的速率升温。根据ASTMD648，在1.82MPa的负载下，用3.2mm厚的棒在平放的状态下确定HDT。结果用℃报告。
阻燃组合物显示性质如延展性、熔体加工性、冲击强度、和阻燃性的有利组合。
以下实施例，其旨在示例而非限制，示出了阻燃组合物和制造一些本文描述的多个实施方式中的阻燃组合物的方法。
实施例
实施例1
进行该实施例以说明所公开的组合物和制备包含聚碳酸酯组合物、磷腈阻燃剂和玻璃纤维的阻燃组合物的方法。该实施例还说明了聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和苯氧基磷腈之间的协同效应。阻燃组合物包含共聚酯碳酸酯共聚物、苯氧基磷腈、玻璃纤维和聚硅氧烷-碳酸酯共聚物。聚碳酸酯组合物包含含有聚(1，4-环己烷二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)作为聚酯的聚酯树脂和透明的聚硅氧烷-碳酸酯共聚物(也在表中作为透明的PC-硅氧烷共聚物示出)。PCCD的重量百分比从0至10重量百分比变化以及基于聚苯乙烯标准PCCD的分子量是74,000至78,000。聚硅氧烷碳酸酯共聚物中聚硅氧烷的量是6wt％，以及基于聚碳酸酯标准分子量为23,500道尔顿。从下列表中可以看出，基于阻燃组合物的总重量，以45至90wt％的量使用聚碳酸酯组合物。
磷酸和膦酸用于降低聚碳酸酯组合物的分解。在组合物中使用结合纤维玻璃形式的玻璃纤维。以T-120可商业上获得的结合纤维玻璃获自Nippon Electric Glass有限公司。纤维玻璃以切短形式获得。切短原丝T-120组合了具有优良原丝完整性的水解等级的良好机械性能和一般等级的低退色。磷腈是FP-110，可获自Fushimi Pharmaceutical有限公司。基于阻燃组合物的总重量，阻燃化合物(例如，BPADP或磷腈)分别以3wt％、5wt％和10wt％的量存在。BPADP是比较阻燃剂，因此，含有BPADP的组合物是比较组合物。
表1示出了该实施例中使用的聚碳酸酯组合物以及其他组分。表2列出了挤出机中的混合条件，而表3列出了模制机中的混合条件。表4、5和6列出了比较组合物以及本公开的组合物。
表1
化合可以在具有11个料筒的Toshiba SE37mm双螺杆挤出机中进行。表2中描述了用于每个料筒的温度。除纤维玻璃外的所有组分由上游的主喉进料。纤维玻璃由以下表2所示的下游侧进料器进料。将苯氧基磷腈与聚碳酸酯粉末在特级掺混机中预掺混，然后进料至挤出机。除纤维玻璃外的所有组分由上游的主喉进料。表4描述了各个组合物及其性能。用于性能测量的测试标准描述于各个性能表中。
表2
表3描述了模制条件。
表3
参数 测量单位 设置值
预干燥时间 小时 4
预干燥温度 ℃ 100
料斗温度 ℃ 50
区域1的温度 ℃ 270
区域2的温度 ℃ 290
区域3的温度 ℃ 300
喷嘴温度 ℃ 295
模制温度 ℃ 80-100
螺杆速度 转/分 60-100
背压 kgf/cm2 30-50
冷却时间 s 20
模制机器 无 FANUC
注入速度(mm/s) mm/s 50-100
保持压力 kgf/cm2 600
最大注入压力 kgf/cm2 800
组合物都由双螺杆挤出机混合，并收集粒料用于评估和模制。ASTM标准模制件根据用于弯曲、拉伸、悬臂梁缺口和多轴冲击的标准评估。
表4、5和6描述了阻燃组合物以及各个组合物的性能。在这些表中，将含BPADP的比较阻燃组合物与公开的含有磷腈的阻燃组合物相比较。分别在表4、5和6中，阻燃组合物包含不同量的玻璃纤维-在表4中玻璃纤维以10wt％的量存在，在表5中，玻璃纤维以20wt％的量存在，而在表6中，它们分别以30wt％的量存在。
表4
由表4可以看出含有BPADP的样品#s 7、8和9没有通过用于在2.0毫米的厚度产生V-1的阻燃性的阻燃测试(根据UL-94协议)。以5wt％或更大的量含有磷腈的样品在2.0毫米的厚度显示出V-1的阻燃性(参见样品#s 11和12)。此外，可以看出对于给定量的阻燃剂(BPADP或磷腈)，含有磷腈的样品总是具有较高的热变形温度(HDT)、较大的冲击强度和较高的透明度。
表5
与表8所示的10wt％相比，从表5可以看出对于每个样品，纤维玻璃的量是20wt％。表5中含有BPADP的样品#s 13、14和15没有通过用于在2.0毫米的厚度产生V-1的阻燃性的阻燃测试(根据UL-94协议)。以3wt％或更大的量含有磷腈的样品在2.0毫米的厚度表现出V-1的阻燃性(参见样品#s 16、17和18)。此外，可以看出对于给定量的阻燃剂(BPADP或磷腈)，含有磷腈的样品总是具有较高的热变形温度(HDT)和较大的冲击强度。
表6
与图5中所示的20wt％和表4中所示的10wt％相比，表6显示出对于每个样品以30wt％的量含有纤维玻璃的样品。表6中含有BPADP的样品#s 13、14和15没有通过用于在2.0毫米的厚度产生V-1的阻燃性的阻燃测试(根据UL-94协议)。以3wt％或更大的量含有磷腈的样品在2.0毫米的厚度显示出V-1的阻燃性(参见样品#s 16、17和18)。此外，可以看出对于给定量的阻燃剂(BPADP或磷腈)，含有磷腈的样品总是具有较高的热变形温度(HDT)和较大的冲击强度。
从表4、5和6可以看出，阻燃组合物显示出120焦耳/米至180焦耳/米、尤其是130焦耳/米至170焦耳/米，以及更尤其是135焦耳/米至165焦耳/米的冲击强度。阻燃组合物显示出大于或等于95℃、尤其大于或等于100℃、尤其大于或等于105℃、尤其大于或等于115℃、以及更尤其大于或等于118℃的热变形温度。当根据ASTM D 1003测试时，在2毫米或更小厚度下，样品显示出大于75％、尤其大于78％、尤其大于82％、以及更尤其大于85％的透明度。
当根据ASTM D 1003测试时，当在2毫米或更大的厚度测试时，样品还显示出75％或更小、尤其是60％或更小、尤其是50％或更小、以及更尤其是25％或更小的浊度。
从表8、9和10可以看出，所有样品在大于或等于1.0毫米、尤其是大于或等于1.6毫米、尤其是大于或等于2.0毫米、以及更尤其是大于或等于3.0毫米的厚度下都显示出V-1的阻燃性。
实施例2
进行该实施例以说明包含磷腈、包含聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、第一聚碳酸酯共聚物和第二聚碳酸酯共聚物的聚碳酸酯组合物的组合物的阻燃性。第一聚碳酸酯共聚物包括癸二酸-BPA共聚物，而第二聚碳酸酯共聚物包含癸二酸-BPA/PCP共聚酯碳酸酯。第二聚碳酸酯共聚物用对枯基苯酚封端。
图7示出了在该实施例中使用的组分。需要注意的是对于该实施例，使用比较阻燃剂如Rimar盐(全氟丁基磺酸钾)、KSS(二苯基砜-3-磺酸钾)、BPADP(双酚A双(磷酸二苯基酯))以及溴化的聚碳酸酯。
表7
在该实施例中，基于阻燃组合物的总重量，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以约5至约30wt％的量存在，而基于阻燃组合物的总重量，第一聚碳酸酯共聚物和第二聚碳酸酯共聚物各自单独以约15至约70wt％的量存在。苯氧基磷腈是SPB-100(商业上可获自Otsuka)且基于阻燃组合物的总重量，以约2至约20wt％的量使用。该组合物还包含玻璃纤维。基于阻燃组合物的总重量，玻璃纤维以约1至约40wt％的量存在。
表8示出了挤出机中的混合条件，而表9示出了模制条件。挤出机具有三个加热区域和11个料筒。将玻璃纤维通过料筒#7的侧进料器进料至挤出机。如表9所示，在两种不同类型的挤出机上进行注入模制。根据表10中列出的协议测试样品。
表8
表9
参数 测量单位 设置值 设置值
预干燥时间 小时 3 3
预干燥温度 ℃ 120 120
料斗温度 ℃ 50 50
区域1的温度 ℃ 275 275
区域2的温度 ℃ 290 275
区域3的温度 ℃ 300 275
喷嘴温度 ℃ 280 275
模制温度 ℃ 80 75
螺杆速度 转/分 100 100
背压 kgf/cm2 30 30
冷去时间 s 15 15
模制机器 无 FANUC Netsal
注塑量(Shot volume) mm 40 42
注入速度(mm/s) mm/s 50 50
保持压力 kgf/cm2 800 800
转移压力 kgf/cm2 800 800
表10
在UL 94规则下进行可燃性测试以及在指定厚度计算总熄灭时间。表11示出了在UL 94标准下用于V-0、V-1和V-2的标准。
表11
表12示出了使用Rimar salt(全氟丁基磺酸钾)、KSS(二苯基砜-3-磺酸钾)、BPADP(双酚A双(磷酸二苯基酯))和溴代聚碳酸酯制备的比较组合物。表13示出了用于这些比较组合物的性能。
表12
表13
在表12和表13中可以看到比较样品，在1.5毫米样品厚度时仅溴代FR添加剂的配制品表现出稳健的阻燃(FR)性能。然而，已知基于卤素的阻燃剂污染空气。因此期望尝试使用不含卤素的其他阻燃剂。
在2.5毫米或更大的样品厚度时，磺酸盐如Rimar和KSS在FR性能方面几乎没有改进。含磷FR添加剂如BPADP不能很好地起作用。BPADP显著地降低热性能和抗冲击性。其他FR添加剂如具有磺酸钾和Mg(OH)2的苯乙烯丙烯腈共聚物也是试验过(这里没有示出)。没有一个表现出希望的FR性能。
为了改善在1.5毫米厚度时的BPADP性能，将硅油加入到一些组合物中。硅油具有以下所示的结构并且可以由迈图(Momentive)硅酮获得。
组合物连同性能在下列表14中示出。
表14
表14示出了BPADP与硅油如TSF437和TSF484的组合，尝试其是为了增加V-01.5mm样品厚度的FR性能。尽管存在硅油，仍需要BPADP(10％)的高负载以实现V-0性能。从而还显著影响了冲击和热性能。这些结果示于以下表30中。
用磷腈化合物阻燃剂获得的组合物和性质示于以下表15和表16中。从表15可以看出，基于总阻燃组合物，以10至20wt％的量使用玻璃纤维。以10至15wt％的量使用聚硅氧烷-碳酸酯共聚物。样品#36是比较样品-其不含有玻璃纤维或聚硅氧烷-碳酸酯共聚物。样品#s33和37也是比较样品，因为它们含有BPADP。
表15
表16
*比较组合物
如表16所示，样品#36，仅具有磷腈化合物(SPB100)的配制品显示出V-2的阻燃性。含磷腈化合物和聚硅氧烷-碳酸酯共聚物的样品在含BPADP作为阻燃剂的样品上老化48小时至168小时时在1.5mm的厚度显示出改善的阻燃性。
具有10％BPADP的比较配制品在1.5mm的厚度仅显示出V-1的阻燃性能，并且没有显示出需要的冲击强度。然而，100％冲击延性对具有上达至8wt％的SPB-100的配制品仍可以维持。使用8wt％的SPB-100，表16中的样品#35和#38在1.5mm的样品厚度显示出强健的V-0性能。与具有BPADP的配制品相比，具有SPB-100的配制品的热损失是不显著的。
表16示出了公开的阻燃组合物的样品在1.5mm或更大的厚度显示出优异的阻燃性。从表16可以看出，具有1.5mm或更大厚度的样品显示出0.90至1.00的p(FTP)值。当在制备后老化48至169小时时，样品还显示出V-0的阻燃性。
当样品含有4wt％或更大的苯氧基磷腈和15wt％或更大的聚硅氧烷-碳酸酯聚合物时，对于具有1.5mm或更大厚度的包含公开的阻燃组合物的样品根据UL-94协议获得V-0的首次通过的概率大于或等于90％。
在一个实施方式中，当样品含有8wt％或更大的苯氧基磷腈和10wt％或更大的聚硅氧烷-碳酸酯聚合物时，对于具有1.6mm或更大厚度的包含公开的阻燃组合物的样品根据UL-94协议获得V-0的首次通过的概率大于或等于92％，尤其大于或等于94％，尤其大于或等于96％，以及更尤其大于或等于99％。
当根据ASTM D256在23℃测试时，公开的阻燃组合物的样品还显示出大于或等于150焦耳/米、尤其是大于或等于170焦耳/米、以及更尤其是大于或等于190焦耳/米的冲击强度。
总之，阻燃组合物包含45至90重量百分比的聚碳酸酯组合物；其中聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物；其中所有重量百分比基于阻燃组合物的总重量，其中基于阻燃组合物的总重量，共聚酯以5至25wt％的量包含聚(1，4-环己烷二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)。基于阻燃组合物的总重量，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物包含4至10重量百分比的聚硅氧烷且其中聚硅氧烷以40至82重量百分比的量存在。磷腈化合物可以包含一个或多个下列结构：
其中m表示3至25的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基或C1-12烷基；或以下结构：
其中X1表示-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1表示-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，Ph表示苯基基团，n表示3至10000的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基、C1-12烷氧基、或C1-12烷基；或以下结构：
其中R1至R6能够是相同或不同的且能够是芳基基团、芳烷基基团、C1-12烷氧基、C1-12烷基、或其组合；或以下结构：
在一个实施方式中，磷腈化合物是苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈、或包含至少一种前述磷腈化合物的组合。
本文还公开了一种阻燃组合物，包含45至90重量百分比的聚碳酸酯组合物；其中聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物；其中所有重量百分比基于阻燃组合物的总重量，其中基于阻燃组合物的总重量，共聚酯包含聚(1，4-环己烷二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)的量为5至25wt％。基于阻燃组合物的总重量，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物包含4至10重量百分比的聚硅氧烷且其中聚硅氧烷以40至82重量百分比的量存在。磷腈化合物可以包含一个或多个下列结构：
其中m表示3至25的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基或C1-12烷基；或以下结构：
其中X1表示-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1表示-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，Ph表示苯基基团，n表示3至10000的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基、C1-12烷氧基、或C1-12烷基；或以下结构：
其中R1至R6能够是相同或不同的且能够是芳基基团、芳烷基基团、C1-12烷氧基、C1-12烷基、或其组合；或以下结构：
在一个实施方式中，磷腈化合物是苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈、或包含至少一种前述磷腈化合物的组合。该组合物包含纤维玻璃形式的玻璃纤维。纤维玻璃是结合纤维玻璃或结合纤维玻璃。
当按照UL-94协议测试时，在至少2.0毫米的样品厚度表现出V-1的阻燃性；在23℃按照ASTM D 256测试时表现出60至250焦耳/米的冲击强度以及在2毫米或更小的厚度大于75％的透明度。在另一个实施方式中，在23℃按照ASTM D 256测试时表现出60至250焦耳/米的冲击强度以及在2毫米或更小的厚度小于60％的浊度。在另一种实施方式中，当按照UL-94协议测量时，在2.0毫米的厚度表现出至少V-1的阻燃性以及当在23℃根据ASTM D 256测试时大于或等于120焦耳/米的冲击强度。
本发明还公开了一种方法，该方法包括掺混45至90重量百分比的聚碳酸酯组合物；其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯碳酸酯共聚物；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物以产生阻燃组合物；其中，所有重量百分比是基于阻燃组合物的总重量；挤出阻燃组合物；以及模制组合物。
本发明还公开了一种阻燃组合物，包含50至90wt％的聚碳酸酯组合物；其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯-碳酸酯共聚物；其中，共聚酯碳酸酯共聚物包含聚碳酸酯和源自癸二酸和二羟基化合物的聚酯；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物；其中，基于阻燃组合物的总重量，聚硅氧烷碳酸酯共聚物以约5至约30wt％的量存在；以及其中，共聚酯碳酸酯共聚物包含第一聚碳酸酯共聚物和第二聚碳酸酯共聚物；其中，基于阻燃组合物的总重量，第一聚碳酸酯共聚物和第二聚碳酸酯共聚物各自单独以约15至约70wt％的量存在；以及其中，基于阻燃剂组合物的总重量，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以15至25重量百分比的量存在且其中聚硅氧烷的重均分子量是使用凝胶渗透色谱使用双酚A聚碳酸酯绝对分子量标准的25,000至30,000道尔顿。磷腈化合物可以包含一种或多种下列结构：
其中m表示3至25的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基、或C1-12烷基；或以下结构：
其中X1表示-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1表示-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，Ph表示苯基基团，n表示3至10000的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基、C1-12烷氧基、或C1-12烷基；或以下结构：
其中R1至R6能够是相同或不同的且能够是芳基基团、芳烷基基团、C1-12烷氧基、C1-12烷基、或其组合；或以下结构：
在一个实施方式中，磷腈化合物是苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈、或包含至少一种前述磷腈化合物的组合。该组合物包含结合的和非结合的纤维玻璃。
当按照UL-94协议测试时，在至少1.5毫米的样品厚度表现出V-0或V-1的阻燃性；在23℃按照ASTM D 256测试时表现出150至300焦耳/米的冲击强度以及当按照UL-94协议测试时在至少1.5毫米的样品厚度V-0的阻燃性。当按照UL-94协议测量时在1.5毫米的厚度表现出至少V-1的阻燃性以及当在300℃和1.2千克按照ASTM D 1238测试时14至22cm3/10分钟的熔体体积速率。
还公开了一种阻燃组合物，包含50至90wt％的聚碳酸酯组合物；其中，聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯-碳酸酯共聚物；其中，共聚酯碳酸酯共聚物包含聚碳酸酯和源自癸二酸和二羟基化合物的聚酯；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物；其中，基于阻燃组合物的总重量，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以约5至约30wt％的量存在；以及其中，共聚酯碳酸酯共聚物包含第一聚碳酸酯共聚物和第二聚碳酸酯共聚物；其中，基于阻燃组合物的总重量，第一聚碳酸酯共聚物和第二聚碳酸酯共聚物各自单独以约15至约70wt％的量存在；第一聚碳酸酯共聚物包含3至8摩尔百分比的源自癸二酸的聚酯且其中第一聚碳酸酯共聚物具有15,000至28,000道尔顿的分子量且基于阻燃组合物的总重量，以20至55重量百分比的量存在。第二聚碳酸酯共聚物包含7至12摩尔百分比的源自癸二酸的聚酯且其中第一聚碳酸酯共聚物具有30,000至45,000道尔顿的分子量且基于阻燃组合物的总重量，以10至35重量百分比的量存在；且其中，基于阻燃剂组合物的总重量，聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以15至25重量百分比的量存在且其中聚硅氧烷的重均分子量是使用凝胶渗透色谱使用双酚A聚碳酸酯绝对分子量标准的25,000至30,000道尔顿。
磷腈化合物可以包含一种或多种下列结构：
其中m表示3至25的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基、或C1-12烷基；或以下结构：
其中X1表示-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1表示-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，Ph表示苯基基团，n表示3至10000的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基、C1-12烷氧基、或C1-12烷基；或以下结构：
其中R1至R6能够是相同或不同的且能够是芳基基团、芳烷基基团、C1-12烷氧基、C1-12烷基、或其组合；或以下结构：
在一个实施方式中，磷腈化合物是苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈、或包含至少一种前述磷腈化合物的组合。该组合物包含结合的和非结合的纤维玻璃。
当按照UL-94协议测试时，在至少1.5毫米的样品厚度表现出V-0或V-1的阻燃性；在23℃按照ASTM D 256测试时表现出150至300焦耳/米的冲击强度以及当按照UL-94协议测试时在至少1.5毫米的样品厚度V-0的阻燃性。当按照UL-94协议测量时在1.5毫米的厚度表现出至少V-1的阻燃性以及当在300℃和1.2千克按照ASTM D 1238测试时14至22cm3/10分钟的熔体体积速率。
本发明还公开了一种方法，包括掺混50至90wt％的聚碳酸酯组合物；其中聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯-碳酸酯共聚物；其中共聚酯碳酸酯共聚物包含聚碳酸酯和源自癸二酸和二羟基化合物的聚酯；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物来产生阻燃组合物；挤出组合物以及模制组合物。
可以方便地使用本发明公开的组合物来制造各种不同的物品如电脑外壳、用于电子商品如电视、手机、平板电脑的外壳、汽车部件如内部本体面板、用于飞机的部件等等。
值得注意的是本文中描述的所有的范围包含端点。不同范围的数值是可组合的。
过渡术语包含涵盖过渡术语“由...组成”和“基本上由...组成”。
术语“和/或”包含“和”以及“或”。例如，“A和/或B”解释为A、B、或A和B。
虽然已经参照示例性实施方式描述了本发明，但本领域技术人员应当理解的是可以做出各种变化并且在没有背离本发明范围的情况下等价物可以替代其要素。此外，在不背离其实质范围的情况下可以做出许多修改以使本发明的教导适应具体的情况或材料。因此，旨在本发明并不限于为了实施该发明作为预期的最佳方式公开的具体实施方式，但本发明将包括落入随附的权利要求范围内的所有实施方式。

Claims (45)

1.一种阻燃组合物，包含：
45至90重量百分比的聚碳酸酯组合物；其中，所述聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯；
5至40重量百分比的玻璃纤维；以及
1至20重量百分比的磷腈化合物；其中，所有重量百分比基于所述阻燃组合物的总重量。
2.根据权利要求1所述的阻燃组合物，其中，基于所述阻燃组合物的总重量，所述共聚酯以5至25wt％的量包含聚(1，4-环己烷二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的阻燃组合物，其中，基于所述阻燃组合物的总重量，所述聚硅氧烷-碳酸酯共聚物包含4至10重量百分比的聚硅氧烷且其中聚硅氧烷以40至82重量百分比的量存在。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的阻燃组合物，包含3至10重量百分比的所述磷腈化合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有式(23)的结构
其中，在式(23)中，m表示3至25的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基或C1-12烷基。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物是苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈、或包含至少一种前述磷腈化合物的组合。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
其中，X1表示-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1表示-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，Ph表示苯基基团，n表示3至10000的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基、C1-12烷氧基、或C1-12烷基。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物是交联苯氧基磷腈。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
其中，R1至R6能够是相同或不同的且能够是芳基基团、芳烷基基团、C1-12烷氧基、C1-12烷基、或其组合。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
11.根据权利要求1至10中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述玻璃纤维是平玻璃纤维、圆玻璃纤维、切短纤维、织物玻璃纤维、或非织物玻璃纤维。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的阻燃组合物，其中，所述玻璃纤维是纤维玻璃。
13.根据权利要求12所述的阻燃组合物，其中，所述纤维玻璃是结合纤维玻璃且与聚碳酸酯结合。
14.根据权利要求12所述的阻燃组合物，其中，所述纤维玻璃是非结合纤维玻璃。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，当按照UL-94协议测试时，在至少2.0毫米的样品厚度表现出V-1的阻燃性。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，在23℃按照ASTM D 256测试时表现出60至250焦耳/米的冲击强度以及在2毫米或更小的厚度大于75％的透明度。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，在23℃按照ASTM D 256测试时表现出60至250焦耳/米的冲击强度以及在2毫米或更小的厚度小于60％的浊度。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，当按照UL-94协议测量时，在2.0毫米的厚度表现出至少V-1的阻燃性以及当在23℃根据ASTM D 256测试时大于或等于120焦耳/米的冲击强度。
19.一种方法，包括：
掺混45至90重量百分比的聚碳酸酯组合物；其中，所述聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯碳酸酯共聚物；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物以产生阻燃组合物；其中，所有重量百分比是基于所述阻燃组合物的总重量；以及
挤出所述阻燃组合物。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括模制所述组合物。
21.一种阻燃组合物，包含：
50至90wt％的聚碳酸酯组合物；其中，所述聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯-碳酸酯共聚物；其中，所述共聚酯碳酸酯共聚物包含聚碳酸酯和源自癸二酸和二羟基化合物的聚酯；
5至40重量百分比的玻璃纤维；以及
1至20重量百分比的磷腈化合物；其中，所有重量百分比是基于所述阻燃组合物的总重量。
22.根据权利要求21所述的阻燃组合物，其中，基于所述阻燃组合物的总重量，所述聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以约5至约30wt％的量存在。
23.根据权利要求21或22中任一项所述的阻燃组合物，其中，所述共聚酯碳酸酯共聚物包含第一聚碳酸酯共聚物和第二聚碳酸酯共聚物；其中，基于所述阻燃组合物的总重量，所述第一聚碳酸酯共聚物和所述第二聚碳酸酯共聚物各自单独以约15至约70wt％的量存在。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的阻燃组合物，其中，所述第一聚碳酸酯共聚物包含3至8摩尔百分比的源自癸二酸的聚酯并且其中所述第一聚碳酸酯共聚物具有15,000至28,000道尔顿的分子量且基于所述阻燃组合物的总重量，以20至55重量百分比的量存在。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的阻燃组合物，其中，所述第二聚碳酸酯共聚物包含7至12摩尔百分比的源自癸二酸的聚酯并且其中所述第一聚碳酸酯共聚物具有30,000至45,000道尔顿的分子量且基于所述阻燃组合物的总重量，以10至35重量百分比的量存在。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的阻燃组合物，基于所述阻燃组合物的总重量，所述聚硅氧烷-碳酸酯共聚物以15至25重量百分比的量存在，并且其中所述聚硅氧烷的重均分子量为利用双酚A聚碳酸酯绝对分子量标准使用凝胶渗透色谱的25,000至30,000道尔顿。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的阻燃组合物，包含3至10重量百分比的所述磷腈化合物。
28.根据权利要求21至27中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
其中，m表示3至25的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基基团、C1-12烷氧基、或C1-12烷基。
29.根据权利要求21至27中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物是苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈、或包含至少一种前述磷腈化合物的组合。
30.根据权利要求21至27中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
其中，X1表示-N＝P(OPh)3基团或-N＝P(O)OPh基团，Y1表示-P(OPh)4基团或-P(O)(OPh)2基团，Ph表示苯基基团，n表示3至10000的整数，R1和R2是相同或不同的且独立地是氢、羟基、C7-30芳基、C1-12烷氧基、或C1-12烷基。
31.根据权利要求21至27中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物是交联苯氧基磷腈。
32.根据权利要求21至27中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
其中，R1至R6能够是相同或不同的且能够是芳基基团、芳烷基基团、C1-12烷氧基、C1-12烷基、或其组合。
33.根据权利要求21至27中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述磷腈化合物具有以下结构：
34.根据权利要求21至33中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，其中，所述玻璃纤维是平玻璃纤维、圆玻璃纤维、切短纤维、织物玻璃纤维、或非织物玻璃纤维。
35.根据权利要求21至34中任一项所述的阻燃组合物，其中，所述玻璃纤维是纤维玻璃。
36.根据权利要求21至35中任一项所述的阻燃组合物，其中，所述纤维玻璃是结合纤维玻璃并且与聚碳酸酯结合。
37.根据权利要求21至36中任一项所述的阻燃组合物，其中，所述纤维玻璃是非结合纤维玻璃。
38.根据权利要求21至37中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，当按照UL-94协议测试时，在至少1.5毫米的样品厚度表现出V-0或V-1的阻燃性。
39.根据权利要求21至38中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，在23℃按照ASTM D 256测试时表现出150至300焦耳/米的冲击强度以及当按照UL-94协议测试时在至少1.5毫米的样品厚度V-0的阻燃性。
40.根据权利要求21至39中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，在23℃按照ASTM D 256测试时表现出150至300焦耳/米的冲击强度以及当按照UL-94协议测试时在至少1.5毫米的样品厚度V-1的阻燃性。
41.根据权利要求21至40中任一项所述的阻燃聚碳酸酯组合物，当按照UL-94协议测量时在1.5毫米的厚度表现出至少V-1的阻燃性以及当在300℃和1.2千克按照ASTM D 1238测试时14至22cm3/10分钟的熔体体积速率。
42.一种方法，包括：
掺混50至90wt％的聚碳酸酯组合物；其中，所述聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯-碳酸酯共聚物；其中，所述共聚酯碳酸酯共聚物包含聚碳酸酯和源自癸二酸和二羟基化合物的聚酯；5至40重量百分比的玻璃纤维；以及1至20重量百分比的磷腈化合物以产生阻燃组合物；以及
挤出所述组合物。
43.根据权利要求42所述的方法，进一步包括模制所述组合物。
44.由权利要求1所述的组合物制成的物品。
45.由权利要求21所述的组合物制成的物品。
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