[go: up one dir, main page]

CN116239881A - 聚碳酸酯组合物 - Google Patents

聚碳酸酯组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN116239881A
CN116239881A CN202211555465.4A CN202211555465A CN116239881A CN 116239881 A CN116239881 A CN 116239881A CN 202211555465 A CN202211555465 A CN 202211555465A CN 116239881 A CN116239881 A CN 116239881A
Authority
CN
China
Prior art keywords
siloxane
carbonate
poly
composition
polycarbonate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211555465.4A
Other languages
English (en)
Inventor
法布里齐奥·米奇凯
雷姆科·维尔茨
罗伯特·迪尔克·范·德·格兰佩尔
法比奥·迪·莱纳
马克·阿德里安乌斯·约翰内斯·范·德·梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SABIC Global Technologies BV
Original Assignee
SABIC Global Technologies BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SABIC Global Technologies BV filed Critical SABIC Global Technologies BV
Publication of CN116239881A publication Critical patent/CN116239881A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C08L69/005—Polyester-carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种聚碳酸酯组合物。该聚碳酸酯组合物包含：线性均聚碳酸酯、聚(苯二甲酸酯‑碳酸酯)或其组合；基于组合物的总重量，以提供0.1至10wt％的硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯‑硅氧烷)组分；线性聚碳酸酯，包含基于组合物总摩尔的0.1‑4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；任选的增强组合物；以及包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂，该聚碳酸酯组合物可以具有低烟密度特征和低放热特征。

Description

聚碳酸酯组合物
技术领域
本公开涉及尤其是用于火车内部部件的聚碳酸酯组合物，其具有低烟密度和低热释放。
背景技术
用于铁路应用的协调燃烧标准(harmonized fire standard)(即，EN-45545)对欧盟的铁路应用中使用的材料所允许的热释放、烟密度和毒性以及火焰蔓延特性提出了严格的要求。
如在EN-45545的要求中所述，已经指定了“危险水平”(HL1至HL3)，其反映由于火灾而造成的个人伤害的概率程度。水平基于停留时间并且与操作和设计类别相关。HL1是最低的危险等级并且通常可应用于在相对安全的条件(车辆容易疏散)下运行的车辆。HL3是最高的危险等级并且表示最危险的操作/设计类别(车辆疏散困难和/或耗时，例如在地下轨道车中)。
EN-45545将产品分类为26个要求集合(R1-R26)。R1包括水平和垂直内表面并且R6包括乘客座椅壳和覆盖物。对于每种产品类型，定义了危险等级的不同测试要求。
在表1A中针对R6应用示出了欧洲铁路标准EN-45545(2013)中用于各种危险等级的测试方法以及烟密度和最大放热速率值。
表1A
Figure BDA0003983130500000011
在表1B中针对R1应用示出了欧洲铁路标准EN-45545(2013)中用于各种危险等级的测试方法和烟密度、最大放热速率值以及灭火时临界热通量。
表1B
Figure BDA0003983130500000021
聚碳酸酯可用于制造宽范围应用的制品和部件，从汽车部件到电子器具。由于它们的广泛应用，特别是在轨道内部，期望提供具有满足或超过EN-45545中提出的要求的性能的聚碳酸酯组合物。
然而，制造满足这些标准并且具有良好机械特性(包括高刚度、高强度、良好冲击性和良好可加工性)的制品是特别具有挑战性的。因此，仍然需要具有低烟和低热释放性能的组合的聚碳酸酯组合物。如果可以以低材料成本、易于制造和具有期望的机械性能制备聚碳酸酯组合物，将是进一步的优点。
发明内容
通过以下克服了本领域的上述和其他缺点，一种聚碳酸酯组合物，包含：线性均聚碳酸酯、聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)或它们的组合；基于组合物的总重量，以提供0.1至10wt％硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，该聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有30-70wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)，具有10wt％或更低硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和具有大于10wt％至小于30wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合，或它们的组合；线性聚碳酸酯，包含基于组合物总摩尔的0.1至4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；任选的增强组合物，包括玻璃纤维、矿物填料或它们的组合；以及包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。
在另一个方面，一种制造方法，包括组合上述组分以形成聚碳酸酯组合物。
在又一个方面，一种制品，包含上述聚碳酸酯组合物。
在又一个方面，一种制品的制造方法，包括将上述聚碳酸酯组合物模制、挤出或成形为制品。
通过以下详细描述、实施例举例说明上述和其他特征。
具体实施方式
本文的发明人已经发现可用于轨道内部的聚碳酸酯组合物，其具有低烟密度特性(例如，根据ISO5659-2测量的DS-4)和低放热特性(例如，根据ISO5660-1测量的MAHRE)的组合。
制造满足不同于其他材料要求的严格烟密度标准和热释放标准同时还提供低材料成本、制造容易性和良好的机械性能的内部铁路材料是非常具有挑战性的。有利地，本发明人已经发现，包括含有一种或多种聚(碳酸酯-硅氧烷)的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分、不同于聚(碳酸酯-硅氧烷)组分的某些聚碳酸酯和包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂的组合物提供期望的烟密度和放热特性。
在特别有利的特征中，聚碳酸酯组合物可以具有根据ISO 5659-2在3mm厚的板上以50kW/m2测量的具有170或更小的DS-4值的低烟密度和根据ISO 5660-1在3mm厚的板上以50kW/m2测量的70kJ/m2或更小的低最大平均放热(MAHRE)。
聚碳酸酯组合物包括某些聚碳酸酯，其包括线性均聚碳酸酯、聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)或它们的组合；聚(碳酸酯-硅氧烷)组分；包含基于组合物总摩尔的0.1至4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元线性聚碳酸酯；以及包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。聚碳酸酯组合物的任选组分包括增强组合物和添加剂组合物。以下详细描述聚碳酸酯组合物的各组分。
如在本文中使用的，“聚碳酸酯”是指具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的聚合物：
Figure BDA0003983130500000041
其中，R1基团总数的至少60％包含芳香族部分，并且其余量是脂肪族、脂环族或芳香族。在一个方面，每个R1是C6-30芳香族基团，即，包含至少一个芳香族部分。R1可以衍生自式HO-R1-OH、特别是式(2)的芳香族二羟基化合物：
HO-A1-Y1-A2-OH(2)
其中，A1和A2各自是单环二价芳香族基团，并且Y1是单键或具有将A1与A2分开的一个或多个原子的桥连基。在一个方面，一个原子将A1与A2分开。优选地，每个R1可以衍生自式(3)的双酚：
Figure BDA0003983130500000042
其中，Ra和Rb各自独立地是卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基，并且p和q各自独立地是0至4的整数。应当理解，当p或q小于4时，环的每个碳的化合价由氢填充。同样在式(3)中，Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基，其中，桥连基和每个C6亚芳基基团的羟基取代基在C6亚芳基基团上彼此邻位、间位或对位(优选地对位)布置。在一个方面，桥连基Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-60有机基团。有机桥连基团可以是环状的或非环状的、芳香族的或非芳香族的，并且可以进一步包含杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅或磷。可以布置C1-60有机基团使得连接至其的C6亚芳基各自连接至共同的烷叉基碳或连接至C1-60有机桥连基的不同碳。在一个方面，p和q各自是1，并且Ra和Rb各自是C1-3烷基基团，优选甲基，布置在每个亚芳基基团上的羟基基团的间位。
式HO-R1-OH的其他有用的二羟基化合物包括式(6)的芳香族二羟基化合物：
Figure BDA0003983130500000051
其中，每个Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烷基、C6-10芳基或卤素取代的C6-10芳基，并且n是0至4。卤素通常是溴。
具体二羟基化合物的一些说明性实例包括以下：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、双(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(双)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺、2,6-二羟基二苯并-对二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基吩噻、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、间苯二酚、取代的间苯二酚化合物(如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等等)、儿茶酚、对苯二酚、取代的对苯二酚(如2-甲基对苯二酚、2-乙基对苯二酚、2-丙基对苯二酚、2-丁基对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚、2-枯基对苯二酚、2,3,5,6-四甲基对苯二酚、2,3,5,6-四叔丁基对苯二酚、2,3,5,6-四氟对苯二酚、2,3,5,6-四溴对苯二酚等)或它们的组合。
聚碳酸酯可以具有如在25℃下在氯仿中测定的0.3至1.5分升/克(dl/gm)、优选0.45至1.0dl/gm的特性粘度(intrinsic viscosity)。如通过凝胶渗透色谱法(GPC)、使用交联苯乙烯-二乙烯基苯柱、使用聚苯乙烯标准测量并且针对聚碳酸酯计算的，聚碳酸酯可以具有10,000至200,000道尔顿、优选20,000至100,000道尔顿的重均分子量(Mw)。以1mg/ml的浓度制备GPC样品，并且以1.5ml/min的流速洗脱。
聚碳酸酯组合物可以包括均聚碳酸酯(其中聚合物中的每个R1是相同的)。在一个方面，在聚碳酸酯组合物中的均聚碳酸酯衍生自式(2)的双酚，优选双酚A，其中在式(2)中每个A1和A2是对亚苯基且Y1是异丙叉基。
在一些方面，聚碳酸酯是双酚A均聚碳酸酯。双酚A均聚碳酸酯可以具有：在300℃和1.2kg负荷下3-50/10分钟的熔体流动速率和17,000-40,000g/摩尔、优选20,000-30,000g/摩尔、更优选21,000-23,0000的Mw，各自如以上所述测量的。在一些方面，聚碳酸酯包含线性双酚A均聚碳酸酯。在一些方面，聚碳酸酯包括具有26,000至40,000克/摩尔、优选27,000至35,000克/摩尔的重均分子量的线性双酚A聚碳酸酯均聚物，如通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯标准品测定并针对聚碳酸酯计算的；或具有15,000至25,000克/摩尔、优选17,000至25,000克/摩尔的重均分子量的线性双酚A聚碳酸酯均聚物，如通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯标准品测定并针对聚碳酸酯计算的；或它们的组合。
均聚碳酸酯可以以例如0.1至80wt％、0.1-75wt％、0.1-60wt％、0.1-50wt％、0.1-40wt％、0.1-30wt％或0.1-25wt％存在，各自基于聚碳酸酯组合物的总重量。
“聚碳酸酯”包括均聚碳酸酯(其中聚合物中的每个R1是相同的)和在碳酸酯中包含不同R1部分的共聚物(“共聚碳酸酯”)，和包含碳酸酯单元和其他类型的聚合物单元如酯单元或硅氧烷单元的共聚物。
聚碳酸酯可以是芳香族聚(酯-碳酸酯)。除了式(1)的重复碳酸酯单元之外，这样的聚碳酸酯进一步包含式(3)的重复酯单元：
Figure BDA0003983130500000071
其中，J是衍生自芳香族二羟基化合物(包括其反应性衍生物)的二价基团，如式(2)的双酚，例如，双酚A；并且T是衍生自芳香族二羧酸(包括其反应性衍生物)、优选间苯二甲酸或对苯二甲酸的二价基团，其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比是91:9至2:98。可以使用包含不同T或J基团的组合的共聚酯。聚酯单元可以是支链或直链的。
在一个方面，J获得自式(2)的双酚，例如，双酚A。在另一个方面，J源自芳香族二羟基化合物，例如，间苯二酚。一部分基团J、例如至多20摩尔％(mol％)可以是具有直链、支链或环状(包括多环)结构的C2-30亚烷基，例如亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、1,4-亚丁基、1,4-亚环己基或1,4-亚甲基环己烷。优选地，所有J基团是芳香族的。
可用于制备聚酯单元的芳香族二羧酸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’-二苯甲酸或它们的组合。还可以存在包含稠环的酸，如1,4-、1,5-或2,6-萘二羧酸。具体的二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸或它们的组合。具体的二羧酸包括间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合，其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比是91:9至2:98。基团T的一部分、例如至多20mol％可以是脂肪族的，例如衍生自1,4-环己烷二羧酸。优选地，所有T基团是芳香族的。
在聚碳酸酯中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以宽泛变化，例如1:99至99:1，优选10:90至90:10，更优选25:75至75:25，或2:98至15:85，这取决于最终组合物的所期望的性能。
具体的聚(酯-碳酸酯)是包括双酚A碳酸酯单元和双酚A间苯二甲酸酯/双酚A对苯二甲酸酯单元的那些，即，式(4a)的聚(双酚A碳酸酯)-共-(双酚A苯二甲酸酯)：
Figure BDA0003983130500000081
其中，x和y分别表示双酚A碳酸酯单元和双酚A间苯二甲酸酯/双酚A对苯二甲酸酯单元的wt％。通常，单元作为嵌段存在。在一个方面，聚碳酸酯中碳酸酯单元x与酯单元y的重量比是1:99至50:50或5:95至25:75或10:90至45:55。包含35-45wt％的碳酸酯单元和55-65wt％的酯单元的式(5)的共聚物，其中酯单元具有45:55至55:45的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比，通常被称为聚(碳酸酯-酯)。包含15-25wt％的碳酸酯单元和75-85wt％的酯单元的共聚物，其中酯单元具有98:2至88:12的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比，通常被称为聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)。
在另一个方面，高热聚(酯-碳酸酯)是式(4b)的聚(碳酸酯-共-单丙烯酸酯)，其包括芳香族碳酸酯单元(1)和重复单丙烯酸酯单元
Figure BDA0003983130500000082
其中，R1如式(1)中所定义，并且每个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烷基基团、C6-10芳基基团或卤素取代的C6-10芳基基团，并且n是0-4。优选地，每个Rh独立地是C1-4烷基，并且n是0-3、0-1或0。碳酸酯单元x与酯单元z的摩尔比可以是99:1至1:99或98:2至2:98或90:10至10:90。在一方面中，x:z的摩尔比是50:50至99:1或1:99至50:50。
在一个方面，高热聚(酯-碳酸酯)包括芳香族酯单元和单丙烯酸酯单元，其源自间苯二甲酸和对苯二甲酸(或其反应性衍生物)的组合与间苯二酚(或其反应性衍生物)的反应，以提供间苯二酚间苯二甲酸酯/间苯二酚对苯二甲酸酯(“ITR”酯单元)。基于聚碳酸酯中酯单元的总摩尔数，ITR酯单元可以以大于或等于95mol％、优选大于或等于99mol％以及还更优选大于或等于99.5mol％的量存在于高热聚(酯-碳酸酯)中。优选的高热聚(酯-碳酸酯)包含双酚A碳酸酯单元，以及衍生自对苯二甲酸、间苯二甲酸和间苯二酚的ITR酯单元，即，式(c)的聚(双酚A碳酸酯-共-间苯二酚间苯二甲酸酯/间苯二酚对苯二甲酸酯)：
Figure BDA0003983130500000091
其中，x:z的摩尔比是98:2至2:98或90:10至10:90。在一方面中，x:z的摩尔比是50:50至99:1或1:99至50:50。基于共聚物中酯单元的总摩尔，ITR酯单元可以以大于或等于95mol％、优选大于或等于99mol％、并且还更优选大于或等于99.5mol％的量存在于聚(双酚A碳酸酯-共-间苯二酚间苯二甲酸酯/间苯二酚对苯二甲酸酯)中。基于共聚物中的单元的总摩尔数，其他碳酸酯单元、其他酯单元或它们的组合可以以1至20mol％的总量存在，例如式(5)的单芳基碳酸酯单元和式(3a)的双酚酯单元：
Figure BDA0003983130500000092
其中，在上述式中，Rh各自独立地是C1-10烃基，n是0-4，Ra和Rb各自独立地是C1-12烷基，p和q各自独立地是0-4的整数，并且Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或式-C(Rc)(Rd)-的C1-13烷叉基，其中Rc和Rd各自独立地是氢或C1-12烷基或式-C(＝Re)-的基团，其中Re是二价C1-12烃基。双酚酯单元可以是式(3b)的双酚A苯二甲酸酯单元：
Figure BDA0003983130500000093
在一个方面，聚(双酚A碳酸酯-共-间苯二酚间苯二甲酸酯/间苯二酚对苯二甲酸酯)(4c)包含1-90mol％的双酚A碳酸酯单元、10-99mol％的间苯二酚间苯二甲酸酯-间苯二酚对苯二甲酸酯单元和任选地1-60mol％的间苯二酚碳酸酯单元、双酚A间苯二甲酸酯-双酚A对苯二甲酸苯二甲酸酯单元或它们的组合。在另一个方面，聚(双酚A碳酸酯-共-间苯二酚间苯二甲酸酯/间苯二酚对苯二甲酸酯)(6)包含10-20mol％的双酚A碳酸酯单元、20-98mol％的间苯二酚间苯二甲酸酯-间苯二酚对苯二甲酸酯单元和任选地1-60mol％的间苯二酚碳酸酯单元、双酚A间苯二甲酸酯-双酚A对苯二甲酸酯苯二甲酸酯单元或它们的组合。
高热聚(酯-碳酸酯)可以具有2,000-100,000g/mol、优选3,000-75,000g/mol、更优选4,000-50,000g/mol、更优选5,000-35,000g/mol、并且还更优选17,000-30,000g/mol的Mw。通过GPC、使用交联苯乙烯-二乙烯基苯柱以1毫克/毫升的样品浓度进行分子量测定，并用双酚A均聚碳酸酯标准校准。用二氯甲烷作为洗脱剂以1.0ml/min的流速洗脱样品。
除了线性均聚碳酸酯、聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)或它们的组合，聚碳酸酯组合物还包括具有酯侧基的线性聚碳酸酯。线性聚碳酸酯包括衍生自双酚的重复单元和衍生自具有酯侧基的单体的重复单元。具有酯侧基的单体具有以下结构：
Figure BDA0003983130500000101
其中，R是C2-C15烷基；m、n、p以及q各自是0或1；m+n＝1；并且p+q＝1。在一些方面，具有酯侧基的单体是支链酯。在一些方面，R是乙基、异丙基、仲丁基、叔丁基或异戊基，优选乙基或异丙基，更优选异丙基。在一些方面，可以存在具有酯侧基的至少一种类型的单体。在一些方面，可以存在具有酯侧基的单一类型的单体。例如，单体的酯侧基可以是乙基，其中不存在具有除乙基以外的酯侧基的单体。在一些方面，可以存在两种或更多种类型的具有酯侧基的单体。例如，具有酯侧基的聚碳酸酯可以包括侧乙基酯基团、侧异丙基酯基团或它们的组合。具有酯侧基的聚碳酸酯可以以有效提供0.1-3.0mol％、0.5-3.0mol％或0.75-3.0mol％酯重复单元的量存在，各自基于组合物的总摩尔。
具有包括源自双酚的重复单元和源自具有酯侧基的单体的重复单元的酯侧基的线性聚碳酸酯可以具有26,000至40,000g/mol或26,000至35,000g/mol的重均分子量，各自通过GPC使用聚苯乙烯标准测量并且针对聚碳酸酯计算。如在本文中使用的，“使用聚苯乙烯标准品并且针对聚碳酸酯计算”是指通过GPC测量保留时间，将保留时间值拟合至聚苯乙烯的曲线并且针对聚碳酸酯计算分子量。在一些方面，包括源自双酚的重复单元和源自具有酯侧基的单体的重复单元的具有酯侧基的聚碳酸酯可以包括双酚A重复单元。在一些方面，具有酯侧基的聚碳酸酯可以包括双酚A重复单元和衍生自具有乙酯侧基、异丙酯侧基或其组合的单体的重复单元。
聚碳酸酯可以通过如界面聚合和熔融聚合的方法制造，这是已知的并且例如描述于WO 2013/175448 A1和WO 2014/072923 A1中。在聚合期间可以包括封端剂(也称为链终止剂或止链剂)以提供端基，例如单环酚如苯酚，对氰基苯酚和C1-22烷基取代酚如对枯基苯酚，间苯二酚单苯甲酸酯和对丁基苯酚和叔丁基苯酚，二元酚的单醚如对甲氧基苯酚，二元酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯，脂族一元羧酸的官能化氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯，和单氯甲酸酯如苯基氯甲酸酯、烷基取代苯基氯甲酸酯、对枯基苯基氯甲酸酯和甲苯氯甲酸酯。可以使用不同端基的组合。支链聚碳酸酯嵌段可以通过在聚合过程中添加支化剂来制备，例如偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对羟基苯基乙烷、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。可以以0.05wt％至4.0wt％、优选0.25wt％至2.0wt％的水平添加支化剂。可以使用包括线性聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的组合。
在聚合期间可以包括封端剂(也称为链终止剂或止链剂)以提供端基。基于聚碳酸酯的期望性质选择封端剂(因此端基)。通过举例说明示例性的封端剂：单环酚如苯酚，和C1-22烷基取代酚如对枯基苯酚，间苯二酚单苯甲酸酯，以及对丁基苯酚和叔丁基苯酚，二酚的单醚如对甲氧基苯酚，和具有支链烷基取代基(具有8至9个碳原子)的烷基取代的苯酚，4-取代的-2-羟基二苯甲酮和它们的衍生物，水杨酸芳基酯，二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯，2-(2-羟基芳基)-苯并三唑和它们的衍生物，2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪和它们的衍生物，单羧酸氯化物如苯甲酰氯、C1-22烷基取代的苯甲酰氯、甲苯酰氯、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯以及4-桥亚甲基四氢邻苯二甲酰亚胺基苯甲酰氯(4-nadimidobenzoyl chloride)，多环单羧酸氯化物(如偏苯三酸酐氯化物)以及萘甲酰氯，脂肪族单羧酸的官能化氯化物、如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯，以及单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯、烷基取代的氯甲酸苯酯、对枯基苯基氯甲酸酯以及甲苯氯甲酸酯。可以使用不同端基的组合。
聚碳酸酯组合物包括包含一种或多种聚(碳酸酯-硅氧烷)的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，在本领域中也称为聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。聚硅氧烷嵌段包含如式(10)中的重复二有机硅氧烷单元
Figure BDA0003983130500000121
其中，每个R独立地为C1-13单价有机基团。例如，R可以是C1-13烷基、C1-13烷氧基、C2-13烯基、C2-13烯氧基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C6-14芳基、C6-10芳氧基、C7-13芳基亚烷基、C7-13芳基亚烷氧基、C7-13烷基亚芳基或C7-13烷基亚芳氧基。上述基团可以被氟、氯、溴或碘或它们的组合完全地或部分地卤代。在一个方面，当期望透明的聚(碳酸酯-硅氧烷)时，R未被卤素取代。在同一共聚物中可以使用前述R基团的组合。
根据聚碳酸酯组合物中各组分的类型和相对量、组合物的期望性质等考虑因素，式(10)中的E值可以宽泛变化。通常，E具有2至1,000、优选2至500、2至200或2至125、5至80或10至70的平均值。在一个方面，E具有10至80或10至40的平均值，并且在又一方面，E具有40至80或40至70的平均值。在E是较低值、如小于40时，可以期望使用相对较大量的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。相反，当E是较高值、如大于40时，可以使用相对较低量的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。可以使用第一和第二(或更多)聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的组合，其中第一共聚物的E的平均值小于第二共聚物的E的平均值。
在一个方面，聚硅氧烷嵌段为式(11)：
Figure BDA0003983130500000131
其中，E和R是如式(10)所定义的；每个R可以是相同或不同的，并且如以上所定义；并且Ar可以相同或不同，并且是取代或未取代的C6-30亚芳基，其中键直接连接至芳香族部分。式(11)中的Ar基团可以衍生自C6-30二羟基亚芳基化合物，例如式(3)或(6)的二羟基亚芳基化合物。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)以及1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。
在另一个方面，聚硅氧烷嵌段为式(13)：
Figure BDA0003983130500000132
其中，R和E如上所述，并且每个R5独立地是二价C1-30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。在一个具体方面，聚硅氧烷嵌段是式(14)：
Figure BDA0003983130500000133
其中，R和E如以上所定义。式(14)中的R6是二价C2-8脂肪族基团。式(14)中的每个M可以相同或不同，并且可以是卤素、氰基、硝基、C1-8烷硫基、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C2-8烯基、C2-8烯氧基、C3-8环烷基、C3-8环烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、C7-12芳烷基、C7-12芳烷氧基、C7-12烷芳基或C7-12烷芳氧基，其中每个n独立地为0、1、2、3或4。
在一个方面，M是溴或氯，烷基如甲基、乙基或丙基，烷氧基如甲氧基、乙氧基或丙氧基，或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基；R6是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基；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。在另一个方面，R是甲基或甲基和三氟丙基的组合或甲基和苯基的组合。在又一个方面，R是甲基，M是甲氧基，n是1，并且R6是二价C1-3脂肪族基团。具体的聚硅氧烷嵌段是下式：
Figure BDA0003983130500000141
或它们的组合，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。
式(14)的嵌段可以衍生自相应的二羟基聚硅氧烷，进而可以进行硅氧烷氢化物和脂肪族不饱和一元酚(如丁香酚、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)之间的铂催化加成加以制备。然后可以制造聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物，例如，通过Hoover的欧洲专利申请公开号0524731A1第5页制备2的合成程序。
聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可以包含50至99wt％的碳酸酯单元和1至50wt％的硅氧烷单元。在此范围内，聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可以包含70至98wt％、更优选75至97wt％的碳酸酯单元和2至45wt％、更优选5至10或30至45wt％的硅氧烷单元。
在一个方面，使用以下的共混物，尤其是双酚A均聚碳酸酯以及下式的双酚A嵌段和丁香酚封端的聚二甲基硅氧烷嵌段的聚(碳酸酯-硅氧烷)嵌段共聚物的共混物：
Figure BDA0003983130500000151
其中，x是1至200，优选5至85，优选10至70，优选15至65，并且更优选40至60；x是1至500或10至200，并且z是1至1000或10至800。在一个方面，x是1至200，y是1至90并且z是1至600，并且在另一方面，x是30至50，y是10至30并且z是45至600。聚硅氧烷嵌段可以随机分布或控制分布在聚碳酸酯嵌段中。
在一个方面，基于聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量，聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有30-70wt％、优选35-65wt％、更优选35-55wt％、甚至更优选35-45wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)。
聚(碳酸酯-硅氧烷)组分可以包括聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的组合。各自基于每种聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量，聚碳酸酯组合物可以包括包含10wt％或更低的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物、包含大于10wt％且小于30wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物、包含30-70wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物或它们的组合。在某些方面，各自基于每种聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物的总重量，聚碳酸酯组合物包括包含10wt％或更低的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分和包含大于10wt％且小于30wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物。
如通过凝胶渗透色谱法使用交联苯乙烯-二乙烯基苯柱在1毫克每毫升的样品浓度下使用聚苯乙烯标准物测量并且针对聚碳酸酯计算的，聚(碳酸酯-硅氧烷)可以具有2,000g/mol至100,000g/mol、优选5,000g/mol至50,000g/mol的重均分子量。
聚(碳酸酯-硅氧烷)可以具有在300℃/1.2kg下测定的1至50立方厘米/10分钟(cc/10min)、优选2至30cc/10min的熔体体积流动速率。可以使用具有不同流动性能的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合来实现总体期望的流动性能。
各自基于总组合物，聚碳酸酯组合物可以包含0.1-10wt％或2-5wt％的硅氧烷。
聚碳酸酯组合物包含有机磷阻燃剂。在具有至少一个有机芳香族基团的芳香族有机磷化合物中，芳香族基团可以是含有一个或多个单环或多环芳香族部分(其可任选地含有至多三个杂原子(N、O、P、S或Si))并且任选地还含有一个或多个非芳香族部分(例如烷基、烯基、炔基或环烷基)的取代或未取代的C3-30基团。芳香族基团的芳香族部分可以直接键合至含磷基团，或经由另一部分(例如亚烷基基团)键合。芳香族基团的芳香族部分可以直接键合至含磷基团，或经由另一部分(例如亚烷基基团)键合。在一个方面，芳香族基团与聚碳酸酯主链的芳香族基团相同，如双酚基团(例如，双酚A)、单亚芳基基团(例如，1,3-亚苯基或1,4-亚苯基)或包含前述至少一种的组合。
含磷基团可以是磷酸酯(P(＝O)(OR)3)、亚磷酸酯(P(OR)3)、膦酸酯(RP(＝O)(OR)2)、次膦酸酯(R2P(＝O)(OR))、氧化膦(R3P(＝O))或膦(R3P)，其中上述含磷基团中的每个R可以相同或不同，条件是至少一个R是芳香族基团。可以使用不同含磷基团的组合。芳香族基团可以直接或间接地键合至磷，或键合至含磷基团的氧(即，酯)。
在一个方面，芳香族有机磷化合物是单体磷酸酯。代表性的单体芳香族磷酸酯为式(GO)3P＝O，其中每个G独立地是具有至多30个碳原子的烷基、环烷基、芳基、烷基亚芳基或芳基亚烷基基团，条件是至少一个G是芳香族基团。G基团中的两个可以连接在一起以提供环状基团。在一些方面，G对应于用于形成聚碳酸酯的单体，例如，间苯二酚。示例性磷酸酯包括苯基二(十二烷基)磷酸酯、苯基二(新戊基)磷酸酯、苯基二(3,5,5’-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(对甲苯基)磷酸酯、二(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、二(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、二(十二烷基)对甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基二(2,5,5’-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等。具体的芳香族磷酸酯是其中每个G是芳香族的磷酸酯，例如，磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、异丙基化磷酸三苯酯等。
二或多官能芳香族有机磷化合物也是有用的，例如，下式的化合物：
Figure BDA0003983130500000171
其中，每个G1独立地是C1-30烃基；每个G2独立地为C1-30烃基或烃氧基；Xa是如在式(3)或式(4)中所定义的；每个X独立地是溴或氯；m为0至4，并且n为1至30。在一个具体方面，Xa是单键、亚甲基、异丙叉基或3,3,5-三甲基环己叉基。
具体的芳香族有机磷化合物包括式(9)的酸酯：
Figure BDA0003983130500000172
其中，每个R16独立地是C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，每个任选地被C1-12烷基、具体地被C1-4烷基取代，并且X是单核或多核芳香族C6-30部分或直链或支链C2-30脂肪族基团，其可以是OH-取代的并且可以包含至多8个醚键，条件是至少一个R16或X是芳香族基团；每个n独立地是0或1；并且q是0.5至30。在一些方面，每个R16独立地是C1-4烷基、萘基、苯基(C1-4)亚烷基、任选地被C1-4烷基取代的芳基基团；每个X是单核或多核芳香族C6-30部分，每个n是1；并且q是0.5至30。在一些方面，每个R16是芳香族的，例如苯基；每个X是单核或多核芳香族C6-30部分，包括衍生自式(2)的部分；n是1；并且q是0.8至15。在其他方面，每个R16是苯基；X是甲苯基、二甲苯基、丙基苯基或丁基苯基，以下二价基团之一
Figure BDA0003983130500000181
或包含前述一种或多种的组合；n是1；并且q为1至5，或1至2。在一些方面，至少一个R16或X对应于用于形成聚碳酸酯的单体，例如，双酚A、间苯二酚等。这种类型的芳香族有机磷化合物包括对苯二酚的双(二苯基)磷酸酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)和双酚A双(二苯基)磷酸酯(BPADP)以及它们的低聚和聚合对应物。
含有磷-氮键的有机磷阻燃剂可以是磷腈、氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺或三(吖丙啶基)氧化膦。这些阻燃添加剂可商购获得。在一个方面，含有磷-氮键的有机磷阻燃剂是下式的磷腈或环状磷腈：
Figure BDA0003983130500000182
其中，w1是3至10,000；w2是3至25或3至7；并且每个Rw独立地是C1-12烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基或聚氧化烯基团。在上述基团中，这些基团中的至少一个氢原子可以被具有N、S、O或F原子的基团或氨基取代。例如，每个Rw可以是取代或未取代的苯氧基、氨基或聚氧化烯基团。任何给定的Rw可以进一步交联至另一个磷腈基团。示例性交联包括双酚基团，例如双酚A基团。实例包括苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈等。在一个方面，磷腈具有由下式表示的结构：
Figure BDA0003983130500000183
具有上述结构的商业可获得的苯氧基磷腈是由Lanyin Chemical Co.，Ltd.制造和销售的LY202、由Fushimi Pharmaceutical Co.，Ltd.制造和销售的FP-110以及由OtsukaChemical Co.，Ltd.制造和销售的SPB-100。
有机磷阻燃剂可以以有效提供至多1.5wt％、至多1.2wt％、至多1.0wt％、至多0.8wt％、至多0.6wt％或至多0.5wt％磷的量存在，各自基于组合物的总重量。
聚碳酸酯组合物可以包含除了有机磷阻燃剂之外的阻燃剂。还可以使用无机阻燃剂，例如C2-16烷基磺酸酯的盐如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)、全氟辛烷磺酸钾和全氟己烷磺酸四乙铵，芳香族磺酸酯的盐如苯磺酸钠、甲苯磺酸钠(NATS)等，芳香族砜磺酸酯的盐如二苯砜磺酸钾(KSS)等；通过例如碱金属或碱土金属(例如，锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)和无机酸复盐如氧-阴离子反应形成的盐(例如，碳酸的碱金属和碱土金属盐，如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3，或氟-阴离子复合物如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6或Na3AlF6等)。单独或与其他阻燃剂组合的Rimar盐和KSS和NATS是特别有用的。基于组合物的总重量，全氟烷基磺酸盐可以以0.30至1.00wt％、优选0.40至0.80wt％、更优选0.45至0.70wt％的量存在。芳香族磺酸盐可以以0.01wt％至0.1wt％、优选地0.02wt％至0.06wt％、并且更优选地0.03wt％至0.05wt％的量存在于最终的聚碳酸酯组合物中。基于聚碳酸酯组合物的总重量，芳香砜磺酸盐的示例性量可以是0.01wt％至0.6wt％，优选地0.1wt％至0.4wt％，并且更优选地0.25wt％至0.35wt％。
除了有机磷阻燃剂之外，卤化物质也可以用作阻燃剂，例如以下代表性的双酚：2,2-双-(3,5-二氯苯基)-丙烷；双-(2-氯苯基)-甲烷；双(2,6-二溴苯基)-甲烷；1,1-双-(4-碘苯基)-乙烷；1,2-双-(2,6-二氯苯基)-乙烷；1,1-双-(2-氯-4-碘苯基)乙烷；1,1-双-(2-氯-4-甲基苯基)-乙烷；1,1-双-(3,5-二氯苯基)-乙烷；2,2-双-(3-苯基-4-溴苯基)-乙烷；2,6-双-(4,6-二氯萘基)-丙烷；和2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷；2,2-双-(3-溴-4-羟基苯基)-丙烷。其他卤化物质包括1,3-二氯苯、1,4-二溴苯、1,3-二氯-4-羟基苯，和联苯如2,2’-二氯联苯、多溴化1,4-二苯氧基苯、2,4’-二溴联苯和2,4’-二氯联苯以及十溴二苯醚以及低聚和高聚卤化芳香族化合物，如双酚A和四溴双酚A与碳酸酯前体(例如，光气)的共聚碳酸酯。金属增效剂如氧化锑也可以与阻燃剂一起使用。当存在时，基于不包括任何填料的100重量份的总组合物，含卤素阻燃剂的存在量为1至25重量份，更优选2至20重量份。
聚碳酸酯组合物可以包括增强组合物，其包括矿物填料，该矿物填料包括滑石、高岭土、碳酸钙、硅灰石或它们的组合，例如，碳酸钙如白垩、石灰石、大理石、合成的沉淀碳酸钙等；滑石，如纤维状、模块状、针形、层状滑石等；硅灰石；表面处理的硅灰石；以及高岭土，例如硬高岭土、软高岭土、煅烧高岭土、包含本领域已知的各种涂层以促进与聚合物基质的相容性的高岭土。还可以存在另外的矿物填料或增强剂。例如，可能的另外的填料或增强剂包括硅酸盐和二氧化硅粉末如硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、硅酸锆、熔融二氧化硅、晶体二氧化硅、石墨、天然硅砂等；硼粉，如氮化硼粉、硅酸硼粉等；氧化物如TiO2、氧化铝、氧化镁等；硫酸钙(作为其酸酐、二水合物或三水合物)；玻璃球如空心和实心玻璃球、硅酸盐球、空心微珠(cenospheres)、铝硅酸盐(armospheres)等；等等；单晶纤维或“晶须”，如碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍、铜等；纤维(包括连续的和短切的纤维)如石棉、碳纤维；硫化物如硫化钼、硫化锌等；钡化合物，如钛酸钡、铁酸钡、硫酸钡、重晶石等；金属和金属氧化物如粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍等；片状填料，如玻璃薄片、片状碳化硅、二硼化铝、铝薄片、钢薄片等；纤维状填料，例如短无机纤维如衍生自包含硅酸铝、氧化铝、氧化镁和硫酸钙半水合物等的至少一种的共混物的那些；天然填料和增强材料，如通过粉碎木材获得的木粉，纤维产品如纤维素、棉花、剑麻、黄麻、淀粉、软木粉、木质素、花生壳、玉米、稻谷壳等；有机填料，如聚四氟乙烯；由能够形成纤维的有机聚合物形成的增强有机纤维填料，该有机聚合物如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸聚合物、聚(乙烯醇)等；以及另外的填料和增强剂如云母、粘土、长石、烟道尘、铝硅酸镁盐(fillite)、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻岩、硅藻土、炭黑等，或其组合。
填料和增强剂可以涂覆有金属材料层以促进导电性，或用硅烷进行表面处理以改善与聚合物基质的粘附和分散。此外，可以以单丝或复丝纤维的形式提供增强填料，并且例如，可以通过共织造或核/鞘、并排、桔瓣型(orange-type)或基质和原纤维结构，或通过纤维制造领域中技术人员已知的其他方法单独或与其他类型的纤维组合使用。共织造结构包括玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳香族聚酰亚胺(芳族聚酰胺(aramid))纤维以及芳香族聚酰亚胺玻璃纤维等。例如，可以以粗纱、织造纤维增强物，如0-90度织物等的形式提供纤维填料；无纺(非织造)纤维增强材料如连续原丝毡(strand mat)、短切原丝毡、面巾纸、纸和毡等；或三维增强材料如编织物(braids)。
聚碳酸酯组合物的任选增强组合物可以包括玻璃纤维。术语“玻璃”是指天然或合成的材料，其包含二氧化硅(SiO2)或将二氧化硅作为其主要材料。玻璃纤维可以是纺织玻璃纤维如E、A、C、ECR、R、S、D和/或NE玻璃纤维，并且理想地是E型玻璃纤维。玻璃纤维可以以单丝或复丝纤维的形式提供，并且可以单独使用或与其他类型的纤维组合使用，例如，共织造或核/鞘、并排、皮-芯型(skin-core type)或基质和原纤维结构。玻璃纤维可以以粗纱、织造纤维增强物如0-90度织物等的形式提供；无纺纤维增强材料如连续原丝毡、短切原丝毡、面巾纸(tissues)、纸张(papers)和毡等；或三维增强材料如编织物。用于塑料增强的优选纤丝通过机械拉伸制成。
玻璃纤维可以是短切玻璃纤维、长玻璃纤维、玻璃纤丝、织造玻璃纤维或它们的组合。在一个方面，玻璃纤维可以进一步与碳纤维、织造碳纤维、陶瓷纤维或它们的组合相结合。
玻璃纤维可以是连续或短切的，优选短切的。短切原丝(丝束，strand)形式的玻璃纤维可以具有0.3毫米(mm)至10厘米(cm)、优选0.5mm至5cm或3mm至13mm的长度。玻璃纤维可以具有0.2-20mm、优选0.2-10mm、更优选0.7-7mm的长度。玻璃纤维可以具有任何截面，如圆形(或环形)、扁平形、双叶形(bilobe)或不规则截面。玻璃纤维的平均直径可以是1至25微米(μm)，优选3至20μm，更优选4至18μm，甚至更优选5至17μm。玻璃纤维可以是具有10μm或14μm直径的短玻璃纤维。在一个方面，玻璃纤维具有圆形截面。扁平形玻璃或双叶形纤维可用于提供例如低翘曲-高强度-高伸长率的制品。
玻璃纤维可以具有圆形(或环形)、扁平形或不规则截面。因此，可以使用非圆形纤维截面。然而，在一些实例中，玻璃纤维可以具有圆形截面。玻璃纤维的宽度或直径可以是约1至约20μm，或约5至约20μm。在另一个实例中，玻璃纤维的宽度或直径可以是约5μm至约15μm。在某些组合物中，玻璃纤维可以具有约14μm的宽度或直径。
玻璃纤维可以是粘合性的(bonding)或非粘合性的。如在本文中使用的，“非粘合性玻璃纤维”是指用胶料(sizing)组合物涂覆玻璃纤维，该胶料组合物导致涂覆的玻璃纤维与聚碳酸酯基质之间较差的粘附性。换言之，非粘合性玻璃纤维涂覆有与聚碳酸酯基质不相容的胶料组合物，这与涂覆有改善与聚碳酸酯基质的粘附性的胶料组合物的粘合性玻璃纤维(本文中称为“粘合性玻璃纤维”，因为它们相对于聚碳酸酯是粘合性的)相反。
各自基于组合物的总重量，聚碳酸酯组合物的增强组合物可以以5-25wt％、5-20wt％或5-15wt％存在。增强组合物可以包括玻璃纤维和矿物填料，如滑石。在一些方面，不存在矿物填料如滑石。在一些方面，玻璃纤维不存在。
聚碳酸酯组合物可以包含通常引入到这种类型的聚合物组合物中的各种添加剂，条件是该添加剂(一种或多种)选定为不会显著不利地影响聚碳酸酯组合物的期望性质，特别是烟密度特性(例如，根据ISO5659-2测量的DS-4)和热释放特性(例如，根据ISO5660-1测量的MAHRE)。在混合用于形成组合物的组分期间，可以在合适的时间混合这样的添加剂。添加剂包括抗氧化剂，热稳定剂，光稳定剂，紫外(UV)光稳定剂，增塑剂，润滑剂，脱模剂，抗静电剂，着色剂如二氧化钛、炭黑和有机染料，表面效应添加剂，辐射稳定剂，除有机磷阻燃剂之外的阻燃剂，和抗滴落剂。可以使用添加剂的组合，例如热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。通常，以通常已知有效的量使用添加剂。例如，基于聚碳酸酯组合物的总重量，添加剂(除了任何抗冲改性剂、填料或增强剂之外)的总量可以是0.01wt％至5wt％。
在一些方面，基于组合物的总重量，聚碳酸酯组合物包括：以有效提供0.1至10wt％硅氧烷的量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，该聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有10wt％或更低的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和具有大于10wt％且小于30wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合；包含双酚碳酸酯单元和基于组合物总摩尔的大于0.1且小于或等于4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元的线性聚碳酸酯；包含玻璃纤维的增强组合物；以及包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂，该芳香族有机磷化合物以提供基于组合物总重量的0.1-1.0wt％的磷的有效量存在。
在一些方面，聚碳酸酯组合物包含聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)；基于组合物的总重量，以提供0.1至10wt％硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，该聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有30至70wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)；包含双酚碳酸酯单元和基于组合物总摩尔的0.1至4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元的线性聚碳酸酯；包含玻璃纤维的增强组合物；阻燃剂，其包含以基于组合物的总重量有效提供0.1-1.0wt％磷的量存在的芳香族有机磷化合物。
在一些方面，聚碳酸酯组合物包括线性均聚碳酸酯；基于组合物的总重量，以提供0.1至10wt％硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，该聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有30-70wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)；包含双酚碳酸酯单元和基于组合物总摩尔的大于1.6mol％且小于或等于4.0mol％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元的线性聚碳酸酯；包含玻璃纤维的增强组合物；和阻燃剂，该阻燃剂包含以提供基于该组合物总重量的0.1-1.0wt％磷的有效量存在的芳香族有机磷化合物。
可以通过各种方法制备聚碳酸酯组合物。例如，在
Figure BDA0003983130500000231
高速混合器中，任选地与填料首先共混粉末状聚碳酸酯、阻燃剂或其他任选组分。其他低剪切方法，包括但不限于手工混合，也可以实现这种共混。然后通过料斗将共混物进料至双螺杆挤出机的喉部。可替换地，可以通过侧填充器(sidestuffer)在喉部或下游直接进料至挤出机，从而将至少一种组分引入到组合物中。添加剂也可以与期望的聚合物混合成母料并且进料至挤出机。通常在高于引起组合物流动所必需的温度下操作挤出机。在水浴中立即骤冷挤出物并造粒。根据需要，如此制备的粒料可以是四分之一英寸长或更小。此类粒料可以用于随后的模制、成形或成型。
还提供了包含聚碳酸酯组合物的成形的、成型的或模制的制品。可以通过多种方法，如注射模制、挤出、旋转模制、吹塑和热成形，将聚碳酸酯组合物模制成有用的成形制品。在一个方面，该制品是挤出制品、模制品、拉挤(pultruded)制品、热成型制品、发泡制品、多层制品的层、涂覆制品的基底(衬底，基板，substrate)或金属化制品的基底。
还提供了运输部件，尤其是由聚碳酸酯组合物模制或挤出的内部火车部件。模制可以通过各种方式进行，例如注射模制、旋转模制、吹塑等。在一个方面，模制通过注射模制进行。例如，示例性的覆层(cladding)包括内部垂直表面，如侧壁、前壁、端壁、隔板、房间分隔物、翼片(flaps)、盒子、引擎罩和百叶窗；内部门和用于内外门的衬里；窗户隔热层；厨房内表面；内部水平表面，如天花板镶板(paneling)、翼片、箱子、引擎罩和百叶窗；行李存储区域，如架空和垂直的行李架、行李容器和隔间；驾驶员桌面应用程序，如镶板和驾驶员桌面的表面；舷梯的内表面，如舷梯膜(波纹管(bellows))的内侧和内衬(interiorlinings)；窗户框架(包括密封剂和垫片)；具有面向下的表面的(折叠)桌；风道内外表面和乘客信息装置(如信息显示屏)等。
实施例中的数据表明，对于R1和R6应用，本文的组合物可以达到HL2的要求。
虽然本文中描述的组合物设计优选用于铁路内部，但是应理解的是，对于R1和R6应用，组合物也可用于需要满足HL2测试标准的其他内部部件中。优选地提及公共汽车内部部件。涉及提高公共汽车安全性的当前讨论包括将HL2标准应用于公共汽车内部部件的建议。因而本发明包括公共汽车内部部件，包括如上所述的座椅部件和覆层，并且包含满足在上述HL2标准中规定的测试的本文所述、特别是下述的优选组合物。
在特别有利的特征中，本文描述的组合物可以满足铁路应用的其他严格标准。例如，对于在美国铁路市场中使用的内部应用，材料需要满足NFPA 130(2010版)。该标准对烟雾产生速率和表面可燃性提出了要求。烟雾的产生通过ASTM E662-12烟密度试验测量，并且要求是在1.5分钟后的优选烟密度(Ds1.5)为100和更低，以及在燃烧或非燃烧模式下4分钟后的优选烟密度(Ds4)为200和更低。通过ASTM E162-12a火焰蔓延试验测量表面可燃性，并且要求是35和更小的最大火焰蔓延指数(Is)，并且不允许燃烧、流动(ruuning)或滴落。这是通过将测试过程中确定的火焰蔓延因子(Fs)和发热因子(Q)相乘来计算的。本文且特别是以下描述的某些更优选的组合物还可以满足这些标准。
本公开内容通过以下实施例进一步说明，这些实施例是非限制性的。
实施例
在实施例中使用以下组分。除非另有具体说明，否则每种组分的量都是基于组合物的总重量且以wt％计。
使用表2中所示的材料。
表2
Figure BDA0003983130500000251
Figure BDA0003983130500000261
PC-6的通用程序。在预配制罐中，添加7L水、23L二氯甲烷、4200gBPA、40mL TEA、10g葡萄糖酸钠和3,5-二羟基苯甲酸乙酯(EDHB)并且充分混合。然后将所得配制物转移到反应器中，然后以90g/min向其中加入光气，并使混合物再循环。为了保持9-10的pH，随后以程序确定的速率加入30％苛性碱溶液。在光气化过程中，以200g/min添加PCP在二氯甲烷中的溶液(184g PCP/800g亚甲基)。继续光气化，直到递送总计2400g的光气。反应完成后，检测反应的MW以及任何过量光气的存在。用稀酸中和反应混合物，离心后有机层与水层分离。然后将有机层用去离子水洗涤并在离心后分离。然后将有机层进行蒸汽沉淀，将树脂分离为湿粉末，然后在氮气干燥器中干燥。
如下所述制备测试样品并且使用以下测试方法。
典型的配混程序描述如下：通过直接干混原料制备各种配制物，并在配混之前用涂料搅拌器(paint shaker)均化。将这些配制物在25mm WernerPfleiderer ZSK同向旋转双螺杆挤出机上混配。典型的挤出型材列于表3中。
表3
Figure BDA0003983130500000262
Figure BDA0003983130500000271
Engel 90模制机用于模制测试部件以用于标准物理性能测试(参数参见表4)。
表4
参数 单位
预干燥时间 h 34
预干燥温度 ℃ 90-110
料斗温度. ℃ 40
区1温度 ℃ 260-290
区2温度 ℃ 270-300
区3温度 ℃ 280-310
喷嘴温度 ℃ 275-305
模具温度 ℃ 75-100
螺杆转速 rpm 25
背压 巴 5
注射时间 s 1.9
大约循环时间 s 45
样品制备和测试方法描述于表5中。
表5
性质 标准 条件 样品
烟密度 ISO 5659-2 50kW/m2 75x75x3mm
热释放 ISO 5660-1 50kW/m2 100x100x3mm
实施例1-12
表6示出了下列比较例和实施例的组成和性质。比较例用星号表示。
表6
Figure BDA0003983130500000272
Figure BDA0003983130500000281
表6表明，与仅包含聚碳酸酯均聚物的组合物相比，包含PC-6共聚物的组合物的特征为降低和总体较低的光学烟密度。
实施例1-12包括线性聚碳酸酯(PC-1和/或PC-2)、有效提供4.0至5.8wt％硅氧烷的量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和包含酯侧基的线性聚碳酸酯，以及任选的聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)。
实施例1至4包括基于聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量具有40wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)。不包括含有酯侧基的线性聚碳酸酯的比较例1几乎不符合HL-32分类的阈值要求，其中光学烟密度值显著高并且接近阈值300。实施例2至4表明，通过引入包含酯侧基的线性聚碳酸酯，这显著改善了至多42％的光学烟密度，这接近于HL3分类的阈值。此外，观察到在总乙酯含量(wt％)与光学烟密度值之间存在线性相关。
比较例5-6包括具有40wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和具有20wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合。比较例5不包括含有酯侧基的线性聚碳酸酯，而比较例6包括。然而，两者都未能满足期望的DS4和MAHRE值。
比较例7-9和实施例10包括具有6wt％和20wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合。比较例7-9不包括含有酯侧基的线性聚碳酸酯并且不满足期望的DS4和MAHRE值，而实施例10包括含有酯侧基的线性聚碳酸酯并且满足期望的DS4和MAHRE值。
比较例1与比较例5、7、8和9(其不包括含有酯侧基的线性聚碳酸酯)之间的比较表明，聚(碳酸酯-硅氧烷)的硅氧烷含量，而不仅仅是总组合物的硅氧烷含量会影响DS-4值。例如，包括具有40wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的比较例1具有262的DS-4值，而包括具有20wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的比较例5和包括具有20wt％和6wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合的比较例7-9具有降低的DS-4值。实际上，如实施例10所示，相比于包含具有40wt％硅氧烷的聚(碳酸酯-硅氧烷)的类似组合物，当引入包含酯侧基的线性聚碳酸酯时，这致使DS4值显著改善(将具有111的DS4值的实施例10与实施例2-4相比)。具体地，实施例10的组合物达到了接近50％的光学烟密度的显著降低以及111的DS4值，该DS4值小于HL-3分类所要求的140阈值。
比较例11和实施例12的组合物引入了具有40wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)结合高热聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)。与实施例1-4相比，比较例11和实施例12都提供了改善的烟密度和放热值。然而，引入了包括酯侧基的线性聚碳酸酯的实施例12提供了满足HL-3标准的烟密度和放热值。
本发明进一步涵盖以下方面。
方面1.一种聚碳酸酯组合物，包括线性均聚碳酸酯、聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)或它们的组合；基于组合物的总重量，以提供0.1至10wt％硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，该聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有30-70wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)、具有10wt％或更低硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和具有大于10wt％且小于30wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合、或它们的组合；线性聚碳酸酯，基于组合物的总摩尔，该线性聚碳酸酯包含0.1至4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；任选的增强组合物，包含玻璃纤维、矿物填料或它们的组合；以及包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。
方面1a.方面1的聚碳酸酯组合物，其中该聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)包括15-25wt％的碳酸酯单元和75-85wt％的酯单元；该酯单元具有98:2至88:12的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比；或它们的组合。
方面1b.方面1的聚碳酸酯组合物，其中聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)包括15-25wt％的碳酸酯单元和75-85wt％的酯单元，并且该酯单元具有98:2至88:12的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比。
方面2.方面1的聚碳酸酯组合物，其中具有酯侧基的单体具有以下结构：
Figure BDA0003983130500000301
其中，R是C2-C15烷基；m、n、p以及q各自是0或1；m+n＝1；并且p+q＝1。
方面3.方面1或方面2的聚碳酸酯组合物，其中组合物的模制样品具有根据ISO5659-2在3mm厚的板上测定的170或更小的4min后烟密度(DS4)；并且具有根据ISO 5660-1在3mm厚的板上测量的70kW/m2或更小的热释放(MAHRE)。
方面4.前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有10wt％或更低的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和具有大于10wt％且小于30wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合，其中聚(碳酸酯-硅氧烷)以1:9至9:1的重量比存在。
方面5.前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，包含0.1至4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元的线性聚碳酸酯以基于组合物总重量的20至80wt％的量存在。
方面6.前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物，其中有机含磷阻燃剂包括以下各项的单体或低聚物：磷酸酯(P(＝O)(OR)3)、亚磷酸酯(P(OR)3)、膦酸酯(RP(＝O)(OR)2)、次膦酸酯(R2P(＝O)(OR))、氧化膦(R3P(＝O))或膦(R3P)，其中每个R可以相同或不同，条件是至少一个R是芳香族基团；具有至少一个磷-氮键的单体或低聚化合物；或它们的组合。
方面7.前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，有机含磷阻燃剂包括：
Figure BDA0003983130500000311
或它们的组合，其中每次出现的G1独立地是C1-30烃基；每次出现的G2独立地是C1-30烃基或烃氧基；每个X独立地是溴或氯；m为0至4，并且n为1至30；
Figure BDA0003983130500000312
其中，R16、R17、R18和R19各自独立地是C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，各自任选地被C1-12烷基、优选被C1-4烷基取代，并且X是单核或多核芳香族C6-30部分或者直链或支链C2-30脂肪族基团，各自任选地OH-取代的并且任选地包含至多8个醚键，条件是R16、R17、R18、R19和X中的至少一个是芳香族基团；或它们的组合。
方面8.前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，有机含磷阻燃剂包括磷腈、氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺或三(吖丙啶基)氧化膦；或下式的磷腈或环状磷腈：
Figure BDA0003983130500000313
其中w1是3至10,000；w2是3至25或3至7；并且每个Rw独立地是C1-12烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基或聚氧化烯基团，任选地其中至少一个氢原子被N、S、O或F原子或氨基取代。
方面9.前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物，包含：基于组合物总重量，以有效提供0.1至10wt％硅氧烷的量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，该聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有10wt％或更低的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和具有大于10wt％且小于30wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合；线性聚碳酸酯，包含双酚碳酸酯单元和基于组合物总摩尔的大于0.1且小于或等于4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；包含玻璃纤维的增强组合物；以及包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。
方面10.前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物，包含：聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)；基于组合物的总重量，以提供0.1-10wt％硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，该聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有30-70wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)；线性聚碳酸酯，包含双酚碳酸酯单元和基于组合物总摩尔的0.1-4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；包含玻璃纤维的增强组合物；包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。
方面11.前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物，包括：线性均聚碳酸酯；基于组合物的总重量，以提供0.1至10wt％硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，该聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有30-70wt％硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)；线性聚碳酸酯，包含双酚碳酸酯单元和基于组合物总摩尔的大于1.6且小于或等于4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；包含玻璃纤维和矿物填料的增强组合物；以及包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。
方面12.前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，玻璃纤维包括粘合性玻璃纤维、非粘合性玻璃纤维、连续玻璃纤维、短切玻璃纤维、长玻璃纤维、玻璃纤丝(filament)、E玻璃纤维、A玻璃纤维、C玻璃纤维、ECR玻璃纤维、R玻璃纤维、S玻璃纤维、D玻璃纤维、NE玻璃纤维、单丝玻璃纤维、复丝玻璃纤维、粗纱、织造纤维增强物、非织造纤维增强物，优选连续原丝垫、短切原丝垫、面巾纸、纸张和毡；三维增强物，优选编织物；或它们的组合。
方面13.一种包含前述方面中任一项的聚碳酸酯组合物的制品，优选地，其中制品是铁路部件，优选内部铁路部件。
方面14.方面13的制品，其中制品包括座椅部件、挤出的内部火车覆层、模制的内部火车覆层、桌托盘、头枕、隐私间隔物、中央控制台、扶手、搁腿架、食物托盘、端部架间(end bay)、护罩、脚踢面板、板件(脚部空间，foot well)、文献袋、监视器、遮光板(边框，bezel)、线路可更换单元、脚杆、行李架、行李容器、行李舱、地板复合材料、墙壁复合材料、空气管道、条带、乘客信息设备、窗户框架、内部衬里、内部垂直表面、内部门、内部门的衬里、外部门的衬里、内部水平表面、电气部件或照明部件。
方面15.一种用于形成方面14的制品的方法，包括模制、铸造或挤出组合物以提供该制品。
可替代地，组合物、方法和制品可以包含本文公开的任何合适的材料、步骤或组分，由其组成或基本上由其组成。可以另外或可替代地配制组合物、方法和制品，从而使其不含或基本上不含任何对于达到组合物、方法和制品的功能或目的不必要的材料(或物质)、步骤或组分。
本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合(例如，“至多25wt％，或更具体地5wt％至20wt％”的范围包括端点和“5wt％至25wt％”范围的所有中间值等)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区分一个要素与另一个要素。除非在本文中另外指出或与上下文明显矛盾，否则术语“一个”和“一种”和“该”不表示数量的限制，而是解释为涵盖单数和复数。除非另有明确说明，“或”是指“和/或”。贯穿说明书提及“一些实施方式”、“一个实施方式”等是指结合实施方式描述的特定要素包括在本文中描述的至少一个实施方式中，并且可以存在或可以不存在于其他实施方式中。此外，应当理解的是，所描述的要素可以以任何合适的方式组合在各种实施方式中。“它们的组合”是开放的并且包括任何组合，其包含所列出的组分或性质中的至少一种，任选地连同未列出的类似或等同的组分或性质。
除非在本文中相反地指定，否则所有测试标准均为本申请的申请日时所生效的最新标准，或者如果要求优先权，则为最早优先权申请的申请日时生效的测试标准。
除非另外定义，否则在此使用的技术和科学术语具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。所有引用的专利、专利申请以及其他参考文献通过引用以其全部内容结合在此。然而，如果本申请中的术语与结合的参考文献中的术语相矛盾或冲突，则来自本申请的术语优先于来自结合的参考文献的冲突术语。
使用标准命名法描述化合物。例如，未被任何指示基团取代的任何位置应理解为其化合价被如所指示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于指示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基基团的碳连接。
术语“烷基”是指支链或直链、饱和的脂肪族烃基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基以及正己基和仲己基。“烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的直链或支链单价烃基(例如，乙烯基(-HC＝CH2))。“烷氧基”是指经由氧连接的烷基(即，烷基-O-)，例如甲氧基、乙氧基和仲丁氧基。“亚烷基”是指直链或支链的、饱和的、二价脂肪族烃基(例如，亚甲基(-CH2-)或亚丙基(-(CH2)3-))。“亚环烷基”是指二价环状亚烷基基团，-CnH2n-x，其中x是被环化替代的氢的数目。“环烯基”是指具有一个或多个环以及在该环中的一个或多个碳-碳双键的单价基团，其中所有的环成员是碳(例如，环戊基和环己基)。“芳基”是指包含指定数目的碳原子的芳香族烃基，如苯基、环庚三烯酮、茚满基或萘基。“亚芳基”是指二价芳基基团。“烷基亚芳基”是指被烷基取代的亚芳基基团。“芳基亚烷基”是指被芳基基团(例如，苄基)取代的亚烷基基团。前缀“卤代”是指包括氟、氯、溴或碘取代基中的一个或多个的基团或化合物。可以存在不同卤素基团的组合(例如，溴和氟)或仅氯基团。前缀“杂”是指化合物或基团包括杂原子(例如，1、2或3个杂原子)作为至少一个环成员，其中该杂原子各自独立地是N、O、S、Si或P。“取代的”是指化合物或基团被至少一个(例如，1、2、3或4个)取代基取代，该取代基可以各自独立地是C1-9烷氧基、C1-9卤代烷氧基、硝基(-NO2)、氰基(-CN)、C1-6烷基磺酰基(-S(＝O)2-烷基)、C6-12芳基磺酰基(-S(＝O)2-芳基)、硫醇(-SH)、硫氰基(-SCN)、甲苯磺酰基(CH3C6H4SO2-)、C3-12环烷基、C2-12烯基、C5-12环烯基、C6-12芳基、C7-13芳基亚烷基、C4-12杂环烷基，以及C3-12杂芳基，代替氢，条件是不超过取代原子的正常化合价。基团中指示的碳原子数不包括任何取代基。例如，-CH2CH2CN是被腈取代的C2烷基基团。
虽然已经描述了具体实施方式，但是申请人或本领域的其他技术人员可以想到目前无法预见或可能无法预见的替代、修改、变化、改变和实质等效物。因此，如提交的和可被修改的所附权利要求旨在涵盖所有此类替代方案、修改、变化、改变和实质等效物。

Claims (15)

1.一种聚碳酸酯组合物，包含：
线性均聚碳酸酯、聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)或它们的组合；
基于所述组合物的总重量，以提供0.1至10wt％的硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，所述聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含：
具有30-70wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)，
具有10wt％或更低的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和具有大于10wt％且小于30wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合，
或它们的组合；
线性聚碳酸酯，所述线性聚碳酸酯包含基于所述组合物总摩尔的0.1至4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；
任选的增强组合物，所述增强组合物包含玻璃纤维、矿物填料或它们的组合；以及
包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述具有酯侧基的单体具有以下结构：
Figure FDA0003983130490000011
其中，R是C2-C15烷基；m、n、p和q各自是0或1；m+n＝1；
并且p+q＝1。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述组合物的模制样品
具有根据ISO 5659-2在3mm厚的板上测量的170或更小的4min后烟密度(DS4)；以及
具有根据ISO 5660-1在3mm厚的板上测量的70kW/m2或更小的热释放(MAHRE)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有10wt％或更低的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和具有大于10wt％且小于30wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合，其中这两种聚(碳酸酯-硅氧烷)以1:9至9:1的重量比存在。
5.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，包含0.1至4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元的所述线性聚碳酸酯以基于所述组合物总重量的20至80wt％的量存在。
6.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，有机含磷阻燃剂包括：
以下各项的单体或低聚物：磷酸酯(P(＝O)(OR)3)、亚磷酸酯(P(OR)3)、膦酸酯(RP(＝O)(OR)2)、次膦酸酯(R2P(＝O)(OR))、氧化膦(R3P(＝O))或膦(R3P)，其中每个R是相同或不同的，条件是至少一个R是芳香族基团；
具有至少一个磷-氮键的单体或低聚化合物；
或它们的组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，有机含磷阻燃剂包括：
Figure FDA0003983130490000031
或它们的组合，
其中，每次出现的G1独立地是C1-30烃基；每次出现的G2独立地是C1-30烃基或烃氧基；每个X独立地是溴或氯；m为0至4，并且n为1至30；
Figure FDA0003983130490000032
其中，R16、R17、R18和R19各自独立地是C1-8烷基、C5-6环烷基、C6-20芳基或C7-12芳基亚烷基，各自任选地被C1-12烷基、优选地被C1-4烷基取代，并且X是单核或多核芳香族C6-30部分或者直链或支链C2-30脂肪族基团，各自任选地OH-取代并且任选地包含至多8个醚键，条件是R16、R17、R18、R19和X中的至少一个是芳香族基团；
或它们的组合。
8.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，有机含磷阻燃剂包括：
磷腈、氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺或三(吖丙啶基)氧化膦；或者
下式的磷腈或环状磷腈：
Figure FDA0003983130490000041
其中，w1是3至10,000；w2是3至25或3至7；并且每个Rw独立地是C1-12烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基或聚氧化烯基团，任选地其中至少一个氢原子被N、S、O或F原子或氨基取代。
9.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，包含：
基于所述组合物的总重量，以提供0.1至10wt％的硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，所述聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有10wt％或更低的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)和具有大于10wt％且小于30wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)的组合；
线性聚碳酸酯，包含双酚碳酸酯单元和基于所述组合物总摩尔的大于0.1且小于或等于4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；
包含玻璃纤维的增强组合物；以及
包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。
10.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，包含：
聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)；
基于所述组合物的总重量，以提供0.1-10wt％的硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，所述聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有30-70wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)；
线性聚碳酸酯，包含双酚碳酸酯单元和基于所述组合物总摩尔的0.1-4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；
包含玻璃纤维的增强组合物；以及
包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。
11.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，包含：
线性均聚碳酸酯；
基于所述组合物的总重量，以提供0.1至10wt％的硅氧烷的有效量存在的聚(碳酸酯-硅氧烷)组分，所述聚(碳酸酯-硅氧烷)组分包含具有30-70wt％的硅氧烷含量的聚(碳酸酯-硅氧烷)；
线性聚碳酸酯，包含双酚碳酸酯单元和基于所述组合物总摩尔的大于1.6且小于或等于4.0摩尔％的衍生自具有酯侧基的单体的重复单元；
包含玻璃纤维和矿物填料的增强组合物；以及
包含芳香族有机磷化合物的阻燃剂。
12.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述玻璃纤维包括粘合性玻璃纤维；非粘合性玻璃纤维；连续玻璃纤维；
短切玻璃纤维；长玻璃纤维；玻璃纤丝；E玻璃纤维；A玻璃纤维；C玻璃纤维；ECR玻璃纤维；R玻璃纤维；S玻璃纤维；D玻璃纤维；NE玻璃纤维；单丝玻璃纤维；复丝玻璃纤维；粗纱；织造纤维增强物；非织造纤维增强物，优选连续原丝垫、短切原丝垫、面巾纸、纸张和毡；三维增强物，优选编织物；或它们的组合。
13.一种包含前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物的制品，优选地，其中所述制品是铁路部件，优选内部铁路部件。
14.根据权利要求13所述的制品，其中所述制品包括座椅部件、挤出的内部火车覆层、模制的内部火车覆层、桌托盘、头枕、隐私间隔物、中央控制台、扶手、搁腿架、食物托盘、端部架间、护罩、脚踢面板、板件、文献袋、监视器、遮光板、线路可更换单元、脚杆、行李架、行李容器、行李舱、地板复合材料、墙壁复合材料、空气管道、条带、乘客信息设备、窗户框架、内部衬里、内部垂直表面、内部门、内部门的衬里、外部门的衬里、内部水平表面、电气部件或照明部件。
15.一种用于形成根据权利要求14所述的制品的方法，包括模制、铸造或挤出所述组合物以提供所述制品。
CN202211555465.4A 2021-12-07 2022-12-06 聚碳酸酯组合物 Pending CN116239881A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21212820.1A EP4194509B1 (en) 2021-12-07 2021-12-07 Polycarbonate compositions
EP21212820.1 2021-12-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116239881A true CN116239881A (zh) 2023-06-09

Family

ID=78827977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211555465.4A Pending CN116239881A (zh) 2021-12-07 2022-12-06 聚碳酸酯组合物

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230174778A1 (zh)
EP (1) EP4194509B1 (zh)
CN (1) CN116239881A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060148986A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Katherine Glasgow Transparent polymeric compositions comprising polysiloxane-polycarbonate copolymer, articles made therefrom and methods of making same
CN101384684A (zh) * 2006-02-14 2009-03-11 通用电气公司 聚碳酸酯组合物和由其形成的制品
US20140326162A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Interior train components having low smoke and low heat release, and methods of their manufacture
CN104204088A (zh) * 2012-02-29 2014-12-10 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 具有低烟气的热塑性组合物、它们的制备方法及其用途
CN108350263A (zh) * 2015-11-17 2018-07-31 沙特基础工业全球技术有限公司 聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物组合物、由其形成的制品及其制造方法
CN112143195A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 沙特基础工业全球技术有限公司 耐热性提高的增强聚碳酸酯组合物

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69232474T2 (de) 1991-07-01 2002-11-14 General Electric Co., Schenectady Mischungen aus Polycarbonat-Polysiloxan-Blockcopolymeren und Polycarbonaten oder Polyestercarbonatcopolymeren
US20130317142A1 (en) 2012-05-24 2013-11-28 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flame retardant thermoplastic compositions, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
EP2730618B1 (en) 2012-11-07 2016-10-12 SABIC Global Technologies B.V. Process for producing polycarbonate compositions
JP2018509519A (ja) * 2015-03-24 2018-04-05 サビック グローバル テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ ポリシロキサン−ポリカーボネートコポリマー組成物
EP3320018B1 (en) * 2015-07-09 2022-08-10 SHPP Global Technologies B.V. Polycarbonate compositions with improved flame retardance
CN110214160B (zh) * 2017-01-25 2021-05-04 沙特基础工业全球技术有限公司 具有改善的碳纤维-基质界面的聚碳酸酯
KR102671610B1 (ko) * 2017-03-01 2024-05-31 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체, 그것을 포함하는 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 및 그의 성형품
CN110591321B (zh) * 2019-08-30 2021-05-04 金发科技股份有限公司 一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法与应用
WO2023105452A1 (en) * 2021-12-07 2023-06-15 Shpp Global Technologies B.V. Polycarbonate compositions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060148986A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Katherine Glasgow Transparent polymeric compositions comprising polysiloxane-polycarbonate copolymer, articles made therefrom and methods of making same
CN101384684A (zh) * 2006-02-14 2009-03-11 通用电气公司 聚碳酸酯组合物和由其形成的制品
CN104204088A (zh) * 2012-02-29 2014-12-10 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 具有低烟气的热塑性组合物、它们的制备方法及其用途
US20140326162A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Interior train components having low smoke and low heat release, and methods of their manufacture
CN108350263A (zh) * 2015-11-17 2018-07-31 沙特基础工业全球技术有限公司 聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物组合物、由其形成的制品及其制造方法
CN112143195A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 沙特基础工业全球技术有限公司 耐热性提高的增强聚碳酸酯组合物

Also Published As

Publication number Publication date
EP4194509B1 (en) 2025-01-01
EP4194509A1 (en) 2023-06-14
US20230174778A1 (en) 2023-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9365720B2 (en) Interior train components having low smoke and low heat release, and methods of their manufacture
US9266541B2 (en) Interior train components having low smoke and low heat release, and methods of their manufacture
CN116981736A (zh) 用于轨道内部件的聚碳酸酯共聚物组合物
CN116615503B (zh) 用于透明薄壁应用的阻燃聚碳酸酯组合物
CN105916927B (zh) 飞机内部组件及制造方法
CN118369382A (zh) 聚碳酸酯组合物
US20160347952A1 (en) Interior train components having low smoke and low heat release, and methods of their manufacture
CN118510828A (zh) 聚碳酸酯共聚物组合物
EP2112203B1 (en) Extrudable thermoplastic resin compositions for diffusive lighting with textured matte surface
CN116239881A (zh) 聚碳酸酯组合物
CN115335429B (zh) 低温可发泡的阻燃聚碳酸酯组合物
EP4101893B1 (en) Thermoplastic compositions and shaped articles thereof
WO2024246876A1 (en) Polycarbonate copolymer compositions
CN116323776A (zh) 聚碳酸酯组合物、用于制备其的方法、以及由其形成的制品
CN114026173B (zh) 纤维增强型阻燃性聚(酯-碳酸酯)组合物
CN118871531A (zh) 热塑性组合物、其制备方法及其制品
EP4092080A1 (en) Weatherable polyester carbonates copolymers for interior and exterior train components
CN118922494A (zh) 透明聚碳酸酯组合物
CN116438255A (zh) 聚碳酸酯组合物、用于制备其的方法以及由其形成的制品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination