CN1232582C

CN1232582C - 高流动性聚亚苯基醚配方

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Publication number: CN1232582C
Application number: CNB018109446A
Authority: CN
Inventors: N·帕特尔
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: SABIC Global Technologies BV
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2021-02-06
Also published as: TW552293B; US20030176543A1; DE60117123D1; JP2003531234A; WO2001079351A1; DE60117123T2; US20030023006A1; CN1436213A; EP1274800B1; US7056973B2; US6576700B2; EP1274800A1

Abstract

一种具有改进HDT值和阻燃性的高流动性聚亚苯基醚树脂组合物，所述组合物包括至少两种聚亚苯基醚树脂的掺合物，第一种树脂的特性粘度为至少0.3dl/g，第二种树脂的特性粘度小于0.25dl/g，并优选其粒径为至少约100μm。所述组合物优选含有小于组合物总重量30%(重量)的低粘度聚亚苯基醚。用纤维增强和经阻燃处理过的组合物也显示出高的HDT值。

Description

高流动性聚亚苯基醚配方

本发明背景

本发明涉及具有各种改进性能的高流动性聚亚苯基醚配方。

相关技术简述

聚亚苯基醚树脂(PPE)由于其水解稳定性、高度尺寸稳定性、韧性、耐热性和介电性能而成为一类极其有用的高性能工程热塑性塑料。它们也具有高的玻璃化转变温度值(其范围通常为150-210℃)，以及良好的机械性能。这种独特的各种性能的结合使得基于聚亚苯基醚的配方广泛适用于本领域众所周知的各种应用。其中一个例子为可用于高度热应用的注塑产品。聚亚苯基醚聚合物通常具有较高的分子量，并拥有高的熔体粘度及特性粘度值(通常大于约0.3dl/g，在25℃的氯仿中测定)。

基于聚亚苯基醚的组合物一个须加改进之处为熔体流动性能，即在不同的工艺阶段(如挤塑和模塑)期间高温下自由流动的能力。差的熔体流动性可以影响采用所述组合物制备的部件的大小和类型。在G.Lee，Jr.的美国专利号4,154,712中指出通过减少聚亚苯基醚聚合物的分子量可以改进其加工性能；然而较低的分子量有时将对其他性能如冲击强度造成不利影响。为了便于加工，人们通常采用各种流动促进剂(如聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、饱和的聚脂环树脂和萜酚)为所得组合物赋予高度流动性来制备聚亚苯基醚树脂。聚苯乙烯、萜酚和其它这种流动促进剂降低了产品的热挠曲温度(HDT)，并且如在UL94标准协议下测定的那样通常增加了PPE树脂的易燃性。

聚亚苯基醚树脂通常采用含有三价磷的有机化合物(如间苯二酚二磷酸酯、双酚-A二磷酸酯和四-二甲苯基派嗪二磷酰胺)进行阻燃以遵守环境标志准则(Eco-label guideline)。阻燃剂级别的聚亚苯基醚、特别是那些UL94V0等级的聚亚苯基醚通常采用大量的阻燃添加剂进行配制。添加大量这些含三价磷的有机化合物更进一步降低了制剂的热挠曲温度(HDT)。

人们已进行了在最大限度减少损失或不损失HDT值和冲击性能的前提下改进PPE树脂流动性能的尝试。例如，Bailey等人的美国专利号5,376,724公开了含有既改进流动性但又仅轻微降低HDT值和冲击强度的树脂性添加剂的聚亚苯基醚组合物。据称所述树脂性添加剂由各种乙烯基芳族单体(如苯乙烯单体)或含有至少35％(重量)芳族单元的烃化合物所组成。

此外，Haaf等人的美国专利号5,081,185描述了包含两种或更多种聚亚苯基醚树脂(其中一种树脂具有至少约0.38dl/g的高特性粘度值，另一种具有不超过0.33dl/g的低特性粘度值)的掺合物的组合物。当与所述掺合物的高特性粘度PPE树脂相比时，两种PPE树脂的掺合物显示出较高的熔体流动性，而热挠曲温度(HDT)基本上没有降低。Haaf等人没有提供将低I.V.PPE树脂从反应溶液中分离的具体手段。在常规的分离技术中，将PPE反应溶液(通常在甲苯中)加入到非溶剂(如甲醇)中以便沉淀出PPE树脂产物。当应用于低I.V.PPE树脂时，这些非溶剂沉淀技术提供了非常细小的颗粒。这些细颗粒的堆积密度非常小，难以进料至挤塑机和其他加工设备中。因此，由Haaf所提供的组合物因较差的配混生产率及通常不稳定的操作而使其工业实用性受到限制。当采用非溶剂通过沉淀技术将超低粘度的PPE树脂(如I.V.小于约0.27dl/gm的PPE，在25℃的氯仿中测定)从溶液中分离时，也会形成细的颗粒。

因此需要提供一种具有改进的阻燃性以及改进的HDT值和冲击性能的高流动性PPE树脂组合物。另外，还需要开发生产这种组合物的各种改进方法。

本发明概要

本发明提供包含组分A和组分B的聚亚苯基醚树脂的掺合物。组分A为聚亚苯基醚树脂，优选其特性粘度为至少约0.3dl/g，其范围最常为约0.4-0.6dl/g(25℃下的氯仿中测定)。该聚亚苯基醚树脂可以包含一种或多种不同的聚亚苯基醚聚合物。组分B为超低粘度的聚亚苯基醚树脂，其特性粘度为不大于约0.25dl/g，优选不大于约0.17dl/g(25℃下的氯仿中测定)。该树脂也可以包含一种或多种不同的聚亚苯基醚聚合物。我们发现，当采用超低粘度的聚亚苯基醚树脂代替常规的流动性改良添加剂时，可获得对含有聚亚苯基醚树脂的组合物的流动性能的改进，而其HDT值和可燃性仅有少量减少。

用于本发明PPE掺合物的组分A和B的聚亚苯基醚聚合物为已知的聚合物，所述聚合物包含大量芳氧基重复单元，优选为下式I的重复单元：

式中：在所述各个单元中，各Q¹独立为卤素、烷基(优选为含有最多7个碳原子的低级伯烷基或仲烷基)、芳基(优选为苯基)、在式I中的卤素原子与苯基环之间具有至少2个碳原子的卤代烃基团(优选为卤代烷基)、氨基烷基、烃氧基或卤代烃氧基(其中至少2个碳原子分隔式I的卤素和氧原子和至少2个碳原子分隔式I的卤素原子和苯基环)。

各Q²独立为氢、卤素、烷基(优选为最多7个碳原子的低级伯烷基或仲烷基)、芳基(优选为苯基)、在式I的卤素原子与苯基环之间具有至少2个碳原子的卤代烃(优选为卤代烷基)、烃氧基或卤代烃氧基基团(其中至少2个碳原子分隔式I的卤素和氧原子和至少2个碳原子将卤素原子从式I的苯基环中分隔出来)。Q¹和Q²适宜地含有最多达约12个碳原子，大多数情况为每一个Q¹为烷基或苯基，尤其是C₁-C₄烷基，每一个Q²为氢。

用于此处的说明书和权利要求书中的术语“聚亚苯基醚树脂”包括未取代的聚亚苯基醚聚合物、取代的聚亚苯基醚聚合物(其中芳环被取代)、聚亚苯基醚共聚物及其掺合物。还包括含有通过以已知的方式(如授权给Sterling Brown的美国专利号5,089,566中所述)将如乙烯基单体或聚合物(如聚苯乙烯和弹性体)等的物质接枝到聚亚苯基醚上所制备的部分的聚亚苯基醚聚合物。也包括各种偶合的聚亚苯基醚聚合物，其中偶合剂(如低分子量的聚碳酸酯、醌、杂环和缩甲醛)以已知的方式与2个苯基醚链的羟基基团进行反应得到高分子量的聚合物。

用于本发明PPE掺合物的组分A和B中的聚亚苯基醚聚合物也可以具有各种不同的端基，如通常在合成期间通过氧化偶合反应结合的含有氨基烷基的端基和4-羟基二苯基端基。聚亚苯基醚聚合物可用端基进行官能化或“封闭”，这些端基为所述聚合物提供额外的反应性，并且在某些情况下提供与可用于与聚亚苯基醚聚合物混合得到合金或掺合物的其它聚合物体系的额外相容性。例如，通过使官能剂(如2-氯-4(2-二乙基磷酸根合环氧)6-(2，4，6-三甲基-苯氧基)-1，3，5-trizene)与聚亚苯基醚聚合物的一个端基，即一个末端OH基团反应，可使聚亚苯基醚聚合物用环氧端基、磷酸根端基或原酸酯端基进行官能化。

对本领域的技术人员而言从上述中显而易见的是，打算用于本发明中的聚亚苯基醚聚合物包括所有目前已知的那些聚合物，而不管其结构单元的变化如何。

可用于本发明PPE掺合物的组分A和B的具体聚亚苯基醚聚合物包括(但不限于)：

聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)；

聚(2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2，6-二乙基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2-甲基-6-丙基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2，6-二丙基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2-乙基-6-丙基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2，6-二月桂基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2，6-二苯基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2，6-二甲氧基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2，6-二乙氧基-1，4-亚苯基)醚；

聚合(2-甲氧基-6-乙氧基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2-乙基-6-硬脂酰氧基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2，6-二氯-1，4-亚苯基)醚；

聚(2-甲基-6-苯基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2-乙氧基-1，4-亚苯基)醚；

聚(2-氯-1，4-亚苯基)醚；

聚(2，6-二溴-1，4-亚苯基)醚；

聚(3-溴-2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚；其混合物等。

适宜的共聚物包括含有2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚单元和2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基醚单元的无规共聚物。

在本发明PPE树脂掺合物中用作组分A的聚亚苯基醚树脂的特性粘度大于约0.30dl/g(25℃下的氯仿中测定)。这些聚合物通常具有50个以上的上式I的重复单元，数均分子量范围为约3,000-40,000，重均分子量范围为约20,000-80,000(通过凝胶渗透色谱法测定)。在本发明PPE树脂掺合物中用作组分B的聚亚苯基醚树脂的特性粘度小于约0.25dl/g，优选为0.17dl/g或更低(25℃下的氯仿中测定)。该范围的上限减少至0.15dl/g、0.14dl/g、0.13dl/g、0.12dl/g、0.11dl/g、0.10dl/g和0.09dl/g，所定义的PPE树脂仍可用作流动性改良剂。

通过本领域已知的任何方法从对应的酚或其活性衍生物中可制备适用于本发明的聚亚苯基醚聚合物。通常可通过至少一种单羟基芳族化合物(如2，6-二甲苯酚或2，3，6-三甲基苯酚)的氧化偶合来制备聚亚苯基醚树脂。这种偶合通常采用催化剂体系，所述催化剂体系含有通常与各种其它材料结合的至少一种重金属化合物，如铜、锰或钴化合物。含有铜化合物的催化剂体系通常与一价铜或二价铜离子、卤化物(如氯化物、溴化物或碘化物)离子和至少一种胺结合使用，如与氯化亚铜-三甲胺结合使用。含有锰化合物的催化剂体系通常为碱性体系，其中二价锰与阴离子(如卤化物、醇盐或酚盐)结合。大多数情况下，所述锰作为与一种或多种络合剂和/或螯合剂(如二烷基胺、亚烷基二胺、邻羟基芳族醛、邻羟基偶氮化合物和邻羟基芳族肟)的络合物形式存在。含有锰的催化剂的例子有氯化锰和氯化锰-甲醇钠。适宜的钴类型的催化剂体系含有钴盐和胺。

用于制备聚亚苯基醚树脂的催化剂体系及方法的例子见述于美国专利号3,306,874、3,306,875、3,914,266和4,028,341(Hay)、3,257,357和3,257,358(Stamatoff)、4,935,472和4,806,297(S.B.Brown等人)和4,806,602(White等人)。

一般而言，通过控制反应时间、反应温度和催化剂量可以控制聚亚苯基醚树脂的分子量。长的反应时间得到较高的重复单元平均数和较大的特性粘度。某种程度上可获得所需的分子量(特性粘度)并通过常规方法终止反应。例如，在利用络合金属催化剂的反应体系的情况下，通过投加酸(如盐酸、硫酸等)或碱(如氢氧化钾等)可终止聚合反应，通过过滤、沉淀或由Hay在3,306,875中所提出的其它适宜方法将产物从催化剂中分离出来。在分离出高分子量的树脂后，可从用于合成高分子量树脂的反应溶液中回收组分B树脂的超低特性粘度PPE。

优选使用不通过沉淀从非溶剂的反应溶液中回收的超低I.V.PPE树脂。通过这些技术回收的固体太细且轻，即其堆积密度低至无法接受的程度，以至不能正常进料至加工设备中。优选使用以固体块或以附聚物(尺寸为至少100μm，优选大于1mm)形式从反应溶液中回收的超低I.V.PPE树脂。通过使反应溶液喷雾干燥可以形成附聚物。超低I.V.PPE树脂可以固体块的形式在常规装置(其中溶剂在高温下被除去)中得到回收。这个过程可在常规排气式挤塑机或真空/排气式挤塑机(如美国专利号5,204,410所述)中或薄膜蒸发器(如美国专利号5,419,810和5,256,250所述)中完成。反应溶液可如美国专利号4,692,482所述进行浓缩以利于除去该设备中的溶剂并使超低粘度的PPE树脂暴露于热应力的程度降低至最小。形成固体块能使超低粘度的PPE成为约3mm或任何所需尺寸的常规颗粒大小的颗粒。超低I.V.PPE优选为常规的颗粒大小以便可以容易地在用于与组分A的高粘度PPE树脂一起形成PPE掺合物的设备的进料斗中进行处理。优选这个过程在最小热应力的情况下完成使得不形成杂质。优选超低I.V.PPE所含的杂质低于0.001％(1000ppm)。

本发明PPE掺合物中的组分A与组分B的重量比可以变化很大，优选该比值大于1∶1，更优选大于1.25∶1，以便得到各种物理性能的平衡。当我们试图提高组分A树脂的流动性能同时使HDT值和阻燃性的损失减少至最低程度时，更优选重量比范围为5∶1至20∶1，最优选范围为5∶1至10∶1。在高的浓度下，超低I.V.PPE树脂提供脆的物质。因此超低I.V.PPE树脂的用量优选为组合物总重量的30％(重量)或更低，更优选为组合物总重量的1％至20％(重量)，最优选为组合物总重量的3％至15％(重量)。

本发明的PPE树脂掺合物可以不同的量与其它组分混合。大多数情况下PPE树脂的使用量范围为约5％至95％(重量)，其余的为各种添加剂和其它树脂。然而本发明包括包含100％PPE树脂掺合物的组合物。可加入到PPE掺合物中的其它组分包括通常规加入到PPE配方中的各种常用添加剂和树脂。

在某些实施方案中，可与本发明的PPE树脂组合物掺合的各种树脂包括乙烯基芳族化合物树脂、聚酰胺(如美国专利号5,981,656和5,859,130中所公开)、硫化聚芳撑(如美国专利号5,290,881中所公开)、聚邻苯二酰胺(如美国专利号5,916,970中所公开)、聚醚酰胺(如美国专利号5,231,146中所公开)和聚酯(如美国专利号5,237,005中所公开)。

可加入到本发明PPE掺合物中的乙烯基芳族化合物树脂包括包含至少25％(重量)衍生自下式单体的结构单元的聚合物：

(Z)_p-Ph-C(R³)＝CH₂式中，Ph为苯基，R³为氢、低级烷基或卤素，Z为乙烯基、卤素或低级烷基，p为0-5。这些乙烯基芳族聚合物包括均聚苯乙烯、聚氯代苯乙烯、聚乙烯基甲苯和包含与弹性聚合物的掺合物及接枝物的橡胶改性聚苯乙烯(有时称之为“HIPS”)，以及这些物质的混合物。含有苯乙烯的共聚物，如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚α-甲基苯乙烯和乙基乙烯基苯、二乙烯基苯的共聚物也是合适的。

通过本领域中众所周知的各种方法(包括本体聚合法、悬浮聚合法和乳液聚合法)制备乙烯基芳族聚合物。加入到本发明PPE掺合物中的乙烯基芳族化合物树脂的量取决于所需的性能，其范围通常为组合物总重量的约5％至90％(重量)，优选为15％至约60％(重量)。

适宜的聚苯乙烯树脂的例子在本领域中通常是已知的，并且见述于例如有机聚合物化学(第2版，K.G.Saunders，Chapman和Hall，1988)的第3章以及授权给John B.Yates III的美国专利号4,816,510中。

将各种特性赋予本发明的PPE树脂掺合物的各种添加剂的用途也在本发明的范畴之内。大多数的添加剂及其有效量和掺合方法在本领域中是众所周知的。这种添加剂的例子有抗冲改性剂、阻燃剂、增塑剂、抗氧化剂、填料、导电填料(如导电性炭黑、碳纤维、不锈钢纤维、金属片、金属粉末等)、增强剂(如玻璃纤维)、稳定剂(如氧化稳定剂、热稳定剂和紫外稳定剂)、抗静电剂、润滑剂、着色剂、染料、颜料、防滴剂、流动性改良剂和其它加工助剂。

能够增强本发明PPE树脂掺合物的冲击强度的材料不是关键的，但通常是必须的。适宜的材料包括天然和合成弹性聚合物，如天然橡胶、合成橡胶和热塑性弹性体。它们通常衍生自各种单体，如烯烃(如乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯)、链烯基芳族单体(如苯乙烯和α-甲基苯乙烯)、共轭二烯(如丁二烯、异戊二烯和氯丁二烯)和乙烯基羧酸及其衍生物(如乙酸乙烯酯、丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈)。它们可以是均聚物，也可以是共聚物(包括各种衍生自以下将进行更具体描述的适宜单体的无规、嵌段、接枝和芯-壳共聚物)。

可以包括在本发明PPE树脂掺合物范围内的聚烯烃为C_nH_2n的一般结构，包括聚乙烯、聚丙烯和聚异丁烯，优选的均聚物为聚乙烯、LLDPE(线性低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)和MDPE(中密度聚乙烯)以及全同立构聚丙烯。该一般结构的聚烯烃树脂及其制备方法在本领域中是众所周知的，并见述于例如美国专利号2,933,480、3,093,621、3,211,709、3,646,168、3,790,519、3,884,993、3,894,999、4,059,654、4,166,055和4,584,334中。

也可以使用各种聚烯烃的共聚物，如乙烯与α-烯烃类的丙烯和4-甲基-1-戊烯的共聚物。乙烯与C₃-C₁₀单烯烃和非共轭二烯的共聚物(此处称之为EPDM共聚物)也是合适的。用于EPDM共聚物的适宜C₃-C₁₀单烯烃的例子包括丙烯、1-丁烯、2-丁烯、1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、2-己烯和3-己烯。适宜的二烯包括1，4-己二烯和一环和多环二烯。乙烯与其它C₃-C₁₀单烯烃单体的摩尔比范围可为95∶5-5∶95，二烯单元的存在量为0.1％-10％(摩尔)。如美国专利号5,258,455中所公开的那样，EPDM共聚物可采用酰基基团或亲电子基团进行官能化以便接枝到聚亚苯基醚上。

聚烯烃通常以组合物总重量的约0.1％至约10％(重量)的量存在。当聚烯烃为EPDM时，其量一般为组合物重量的0.25％至约3％(重量)。

用于抗冲改性的适宜材料包括共轭二烯均聚物和无规共聚物。其例子包括聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙烯酸酯共聚物、异戊二烯-异丁烯共聚物、氯丁二烯聚合物、丁二烯丙烯腈聚合物和聚异戊二烯。这些抗冲改性剂的量可为组合物总重量的约1-30％(重量)。

一类具有共轭二烯的特别有用的抗冲改性剂包括AB(双-嵌段)、(AB)_m-R(双-嵌段)和ABA’(三-嵌段)嵌段共聚物。嵌段A和A’通常为链烯基芳族单元，嵌段B通常为共轭二烯单元。对式(AB)_m-R的嵌段共聚物而言，整数m为至少2，R为用于结构AB的嵌段的多官能偶合剂。

同时可用的是链烯基芳族化合物和共轭二烯化合物的芯-壳接枝共聚物。尤其适宜的是包含苯乙烯嵌段和丁二烯、异戊二烯或乙烯-丁烯嵌段的那些共聚物。适宜的共轭二烯嵌段包括上述可用已知方法进行部分或全部氢化的均聚物和共聚物，它们可以乙烯-丙烯嵌段等为代表，并具有类似于烯烃嵌段共聚物的性能。适宜的链烯基芳族化合物包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯和乙烯基萘。嵌段共聚物优选含有约15％至50％的链烯基芳族单元。该类型的三嵌段共聚物的例子为聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)、氢化的聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SEBS)、聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯(SIS)和聚(α-甲基苯乙烯)-聚异戊二烯-聚(α-甲基苯乙烯)。市售的三嵌段共聚物的例子有来自Shell ChemicalCompany的CARIFLEX^、KRATON^D和KRATON^G系列。

还包括包含乙烯基芳族单体和共轭二烯单体的星形嵌段共聚物的抗冲改性剂。该类型的共聚物一般包含约60％至95％(重量)的聚合乙烯基芳族单体和约40％至5％(重量)的聚合共轭二烯单体。所述共聚物具有至少3个形成星形构型的聚合物链。各链的末端为其上连接有弹性聚合物链段的基本上为非弹性的链段。有时将这些嵌段共聚物称为“支化的”聚合物(如美国专利号4,097,550中所述)，并且其用量类似于其它共轭二烯基抗冲改性剂。

采用本领域已知的阻燃添加剂可使本发明的聚亚苯基醚树脂掺合物具有阻燃性能，所述阻燃剂包括卤素取代的二芳族化合物，如2，2-双(3，5-二氯苯基)丙烷(如美国专利号5,461,096中所述)和含磷化合物(如美国专利号5,461,096中所述)。卤素取代的二芳族阻燃添加剂的其它例子包括溴化苯、氯化联苯、溴化聚苯乙烯、含氯芳族聚碳酸酯或包含2个被二价链烯基基团分隔的苯基基团并且每一个苯环具有至少2个氯原子或2个溴原子的化合物、及其各种混合物。

用于本发明组合物中的优选阻燃化合物不含卤素。这些优选的化合物包括选自以下的含磷化合物：元素磷、有机膦酸、膦酸酯、次膦酸酯、亚膦酸酯(phosphinite)、各种氧化膦(如三苯基氧化膦、膦、亚磷酸盐和磷酸盐)。典型的优选含磷化合物为具有通式O＝P-(OZ)₃的那些化合物，以及这些含磷化合物的氮同型物。各Z代表相同或不同的包括烃基的基团，如烷基、环烷基、芳基、烷基取代的芳基和芳基取代的烷基；卤素、氢及其组合，条件是至少一个所述Q为芳基。更优选为其中各Q为芳基的磷酸酯。其它适宜的磷酸酯包括具有下式的二磷酸酯和多磷酸酯：

和

其中X¹为

式中，Ar为苯基、具有低级烷基桥的二苯基或三苯基，各R₁独立为烃；R₂、R₆和R₇各自为烃或烃氧基，各X¹或为氢、甲基、甲氧基或卤素，m为1-4的整数；n为约1-30的整数。优选各R₁独立为苯基或1-6个碳原子的低级烷基，R₂、R₆和R₇各自独立为苯基、1-6个碳原子的低级烷基、苯氧基或1-6个碳原子的(低级)烷氧基。

适宜的磷酸酯的例子包括磷酸苯基双十二烷基酯、磷酸苯基双新戊基酯、磷酸氢苯基亚乙基酯、磷酸苯基-双-3，5，5’-三甲基己基酯、磷酸乙基二苯基酯、磷酸2-乙基己基双(对甲苯基)酯、磷酸氢二苯基酯、磷酸双(2-乙基-己基)对甲苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸双(2-乙基己基)-苯基酯、磷酸三(壬基苯基)酯、磷酸氢苯基甲基酯、磷酸双(十二烷基)对甲苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、异丙基化的磷酸三苯酯、卤化的磷酸三苯酯、磷酸二丁基苯酯、磷酸2-氯代乙基二苯酯、磷酸对甲苯基双(2，5，5’-三甲基己基)酯、磷酸2-乙基己基二苯酯等。

最优选的磷酸酯为磷酸三苯酯、烷基化的磷酸三苯酯，包括异丙基化和丁基化的磷酸三苯酯、二磷酸双新戊基哌啶酯、二磷酸四苯基双酚A酯、二磷酸四苯基间苯二酚酯、二磷酸氢醌酯、二磷酸双酚A酯、多磷酸双酚A酯，这些化合物的各种混合物和这些化合物的衍生物。

含有磷-氮键的适宜化合物包括氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺和次膦酸酰胺。衍生自哌嗪和羟基芳族化合物的双磷酰胺物质尤其有用。

加入到本发明PPE树脂掺合物中的阻燃剂的量可为0.5-30％(重量)。含磷阻燃剂的优选量为组合物重量的7％-20％(重量)。在一些实施方案中，优选使用含磷阻燃剂(如磷酸三苯酯)，结合使用其它阻燃剂，如六溴苯和任选氧化锑。

适宜的含磷阻燃添加剂是商业可得的，并且制备磷酸酯阻燃剂的方法在本领域中是已知的。例如，通过使卤化的磷酸酯化合物与各种二元或三元苯酚化合物进行反应，直至得到所需数量的磷酸酯官能团即可制备所述化合物。苯酚化合物的例子有二羟基芳族化合物，如间苯二酚和氢醌。

我们发现，虽然与未加填料的树脂相比，采用纤维增强的树脂通常需要较高水平的阻燃剂，但使用上述的超低I.V.聚亚苯基醚树脂的各种优点也可体现在纤维增强的PPE树脂掺合物中。作为增强剂，本发明的PPE树脂掺合物可含有纤维增强剂如玻璃纤维，该增强剂极大地提高了由其获得的模塑组合物的挠曲强度和模量及拉伸强度。一般而言，优选相比之下无苏打的硼硅酸石灰-铝玻璃(“E”玻璃)。虽然可以使用玻璃粗纱，但通常优选短纤维。这种纤维的长度通常为至少3mm，优选的长度范围为3-13mm。所述纤维的优选直径范围为约0.002mm至约0.015mm(即15μm)。玻璃纤维的使用量范围可为组合物总重量的0-60％(重量)，优选范围为整体组合物重量的约3％至30％(重量)。最终用途所要求的劲度和强度程度越高，用量越大。更优选玻璃纤维的使用量范围为约6％-25％(重量)。碳纤维、碳原纤、Kevlar^纤维、不锈钢纤维和金属涂覆的石墨纤维也可以0-60％(重量)、优选3-25％(重量)、更优选7-10％(重量)的量进行使用。碳纤维的长度通常为至少3mm，优选为3-13mm。用于涂覆石墨纤维的金属的样品包括镍、银、黄铜、铜和金，优选镍。最高达到60％(重量)的金属(如铝、镍、铁和青铜)的纤维和片也是适宜的。

适宜的非纤维状的无机填料包括云母、粘土、玻璃珠、玻璃片、石墨、氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅、高岭土、硫酸钡、滑石和硅酸钙(硅灰石)。其有效量将随所用的具体试剂的不同而异，但一般的范围为整体组合物重量的0.25-60％(重量)、更一般为1-30％(重量)、优选为3-12％(重量)。云母的例子包括白云母、金云母、黑云母、氟金云母和合成云母。使用时优选云母的用量为整体组合物重量的0.25-30％(重量)。使用时优选粘土的用量为整体组合物重量的0.25-30％(重量)。

适宜的颜料包括本领域众所周知的那些粘土，如TiO₂和炭黑。适宜的稳定剂包括硫化锌、氧化锌和氧化镁。

虽然PPE树脂掺合物优选减少粘度并提高流动性，但常规的流动促进剂和增塑剂对于某些实施方案而言仍是需要的。适宜的流动促进剂和增塑剂的例子包括磷酸酯增塑剂，如磷酸甲苯二苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、异丙基化的磷酸三苯酯。萜酚、饱和的脂环族烃、氯化的双酚和矿物油也是适宜的。使用时增塑剂的用量通常为组合物重量的1-10％(重量)。

适宜的抗氧化剂包括羟胺、受阻酚(如烷基化的单酚和多酚)、苯并呋喃酮(如3-芳基苯并呋喃酮)、各种烷基和芳基亚磷酸酯(如亚磷酸2，4-二叔丁基苯酚酯和亚磷酸十三烷基酯)，以及受阻胺(如氧化二辛基甲基胺和其它叔胺氧化物)。这种抗氧化剂的优选用量为组合物重量的0.1-1.5％(重量)。

适宜的紫外稳定剂包括4，6-二苯甲酰基间苯二酚、链烷醇胺morpholene和苯并三唑。

可通过各种众所周知的方法制备含有这些添加剂的PPE树脂掺合物和组合物。制备方法的一个例子是首先干掺组分A和B，然后再通过已知技术(如在挤压机内)混合所得混合物形成聚亚苯基醚树脂的掺合物。所得的掺合物与组分A的PPE树脂相比粘度较低(并且流动性增加)，而与以往已知的高流动性改良的聚亚苯基醚配方相比能得到较高的HDT值、冲击性能和可燃性。该PPE树脂掺合物可与其它组分一起掺合或挤压、骤冷并切成颗粒。然后可将这些颗粒熔融并模塑成所需形状和大小的制品，或在制备成品的其它加工步骤前重新与其它组分混合。

我们相信无须再进行进一步的详尽阐述，本领域的技术人员可以采用前述内容而充分利用本发明。此处通过引用将以上所引述的所有专利及公布的整个公开并入本文中。

实施例

实施例I和对比实施例1和2

采用10份可得自G.E.Plastics的PRO^SA120聚亚苯基醚树脂(I.V.＝0.12dl/g，在25℃下的氯仿中测定)制备聚亚苯基醚制剂作为实施例1。所述聚亚苯基醚树脂为聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚，采用排气式挤塑机从反应溶液中回收后其颗粒的平均大小为约1/6”(3mm)。

采用10份常规的流动促进剂制备两份聚亚苯基醚制剂作为对比实施例1和2。对比实施例1含有10份得自Arawaka Chemical IndustriesLtd.的Arkon P125饱和脂环烃流动性改性剂，对比实施例2含有10份得自Arizona Chemical Company的Nirez 2150/7042萜酚流动性改性剂。

每一种制剂含有62.25份得自GE Plastics的PRO^聚亚苯基醚，所述聚亚苯基醚为聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚，特性粘度为约0.40dl/g(在25℃下的氯仿中测定)。每一种制剂也含有得自AKZO NobelChemical Inc.的双酚A二磷酸酯阻燃剂(12份)、得自Argus Chemical &Witco的三(2，4-二丁基苯基)亚磷酸酯稳定剂(0.3份)、得自OwensCorning的K-丝状玻璃纤维增强剂(长4mm，直径14微米，用硅烷偶合剂和聚酯薄膜成型，10份)、粘土(5份)、MgO(0.3份)、ZnS(0.15份)和炭黑(0.5份)。

使各种制剂在30mm的Werner & Pfleiderer共旋转双螺杆挤压机中进行混合。所述挤压机具有将树脂彼此熔融混合的初级熔融混合段，以及将玻璃纤维分配混合的次级(下游)混合段。对于本实施例中所述的实验而言，挤压机在550°F(288℃)的温度及约350rpm的速度下操作。

将挤出物在水中骤冷并造粒。然后采用Van Dorn Demag 120吨注塑机(熔融温度为560°F(290℃)，模塑温度为190°F(88℃))将所得颗粒注塑成各种样品(试验条)用于UL94消焰试验和ASTM-D 256、D648和D638试验。将这些试验的结果和各种制剂的其它物理及机械性能记录于表1中。详细试验方法在表1和2之后。采用BrookfieldViscometer测定特性粘度。采用Kayeness毛细管流变仪测定剪切粘度。

表1

实施例#		1	对比1	对比2
实施例#		1	对比1	对比2	掺合组分	单位
0.40IV PPE¹		62.25	62.25	62.25	掺合组分	单位
0.40IV PPE¹		62.25	62.25	62.25	超低IV PPE树脂²		10
Arkon P-125³			10		超低IV PPE树脂²		10
Arkon P-125³			10		Nirez 2150/7042⁴				10
BPA-DP FR⁵		12	12	12	Nirez 2150/7042⁴				10
BPA-DP FR⁵		12	12	12	OCF R22Y K-丝状玻璃纤维⁶		10	10	10
Huber粘土90⁷		5	5	5	OCF R22Y K-丝状玻璃纤维⁶		10	10	10
Huber粘土90⁷		5	5	5	亚磷酸酯168稳定剂⁸		0.3	0.3	0.3
MgO		0.3	0.3	0.3	亚磷酸酯168稳定剂⁸		0.3	0.3	0.3
MgO		0.3	0.3	0.3	ZnS		0.15	0.15	0.15
炭黑		0.5	0.5	0.5	ZnS		0.15	0.15	0.15
炭黑		0.5	0.5	0.5	总计		100.5	100.5	100.5
HDT@264psi1/4”，ASTM D648	F	283.4	270.5	277.5	总计		100.5	100.5	100.5
HDT@264psi1/4”，ASTM D648	F	283.4	270.5	277.5	缺口伊佐德@73F 1/8”，2ft 1b锤，ASTM D256	Ft lb/in	0.41	0.44	0.39
无缺口伊佐德@73F 1/8”，2ft lb锤，ASTM D256	Ft lb/in	4.6	3.9	3.0	缺口伊佐德@73F 1/8”，2ft 1b锤，ASTM D256	Ft lb/in	0.41	0.44	0.39
无缺口伊佐德@73F 1/8”，2ft lb锤，ASTM D256	Ft lb/in	4.6	3.9	3.0	拉伸断裂强度(0.2in/min)，ASTMD638	Psi	13718	11693	14445
拉伸断裂伸长，ASTM D638	％	2.45	2.27	2.27	拉伸断裂强度(0.2in/min)，ASTMD638	Psi	13718	11693	14445

1得自GE Plastics的PPO^聚亚苯基醚

2得自GE Plastics的PPO^SA120聚亚苯基醚(0.12dl/g＝I.V.)

3得自Arawaka Chemical Industries的Arkon P-125饱和脂环烃(MW＝750)

4得自Arizona Chemicai Co.的Nirez 2150/7042萜酚

5得自Akzo Nobel Chemical Inc.的双酚A二磷酸酯阻燃剂

6得自Owens-Corning的K-丝状玻璃纤维

7得自J.M.Huber Corporation

8得自各供应商，包括：Argus Chemical、Witco、Great LakesChemical

t1：总消焰时间，第一火焰应用^1，2	秒	24	35	56
t1：总消焰时间，第一火焰应用^1，2	秒	24	35	56	t2：总消焰时间，第二火焰应用^9，10	秒	40	95	60
t1+t2	秒	64	130	116	t2：总消焰时间，第二火焰应用^9，10	秒	40	95	60
t1+t2	秒	64	130	116	平均消焰时间	秒	1.6	3.3	2.9
标准偏差(消焰时间)	秒	0.8	4.5	3.6	平均消焰时间	秒	1.6	3.3	2.9
标准偏差(消焰时间)	秒	0.8	4.5	3.6	第一次提交的5根火焰条通过UL94V0等级的概率		0.998	0.586	0.834
在300℃、1500s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	149	159	155	第一次提交的5根火焰条通过UL94V0等级的概率		0.998	0.586	0.834
在300℃、1500s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	149	159	155	在300℃、2500s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	116	125	118
在300℃、3000s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	107	114	107	在300℃、2500s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	116	125	118

1每一种物料试验20根火焰条(1.5mm厚)

2按照UL94垂直燃烧方案进行火焰试验

表1的试验数据表明用超低I.V.聚亚苯基醚树脂代替饱和的脂环烃或萜酚流动促进剂能得到较高的HDT值并且消焰时间减少，而剪切粘度值可与原先的相媲美。因此，采用超低IV聚亚苯基醚的配方可使阻燃剂的量减少，同时能得到较高的耐热性能及相同的流动性能。另外，在各种物料的混合操作期间，采用颗粒状的低分子量PPE所制备的样品1没有采用常规非溶剂沉淀PPE的Haaf组合物所通常观察到的进料困难或混合挤压机不稳定操作的情况。

实施例2-4

每100.5份总制剂采用7.5份、10份和30份PPO^SA120(I.V.＝0.12)聚亚苯基醚树脂制备各种聚亚苯基醚制剂。此处也采用实施例1中所述的PPO SA120。采用实施例1中定义的特性粘度为0.40的聚亚苯基醚树脂，调节其量使得聚亚苯基醚树脂在制剂中的量为72.25份。将各种制剂混合并模塑成试样，并按实施例1中的方法试验其可燃性、HDT值和冲击性能。将这些试验结果及其它物理性能示于表2中。

表2

实施例#		2	3	4
实施例#		2	3	4	RM表述	单位
0.40IV PPE¹		64.75	62.25	42.25	RM表述	单位
0.40IV PPE¹		64.75	62.25	42.25	超低IV PPE树脂²		7.5	10	30
BPA-DP FR³		12	12	12	超低IV PPE树脂²		7.5	10	30
BPA-DP FR³		12	12	12	OCF R22Y K-丝状玻璃纤维⁴		10	10	10
Huber粘土90⁵		5	5	5	OCF R22Y K-丝状玻璃纤维⁴		10	10	10
Huber粘土90⁵		5	5	5	亚磷酸酯168稳定剂⁶		0.3	0.3	0.3
MgO		0.3	0.3	0.3	亚磷酸酯168稳定剂⁶		0.3	0.3	0.3
MgO		0.3	0.3	0.3	ZnS		0.15	0.15	0.15
炭黑		0.5	0.5	0.5	ZnS		0.15	0.15	0.15
炭黑		0.5	0.5	0.5	总计		100.5	100.5	100.5
HDT@264psi 1/4”，ASTM D648	F	290.3	283.4	277.9	总计		100.5	100.5	100.5
HDT@264psi 1/4”，ASTM D648	F	290.3	283.4	277.9	缺口伊佐德@73F 1/8”，2ft lb锤，ASTM D256	Ft lb/in	0.46	0.41	0.34
无缺口伊佐德@73F 1/8”，2ft lb锤，ASTM D256	Ft lb/in	5.3	4.6	1.2	缺口伊佐德@73F 1/8”，2ft lb锤，ASTM D256	Ft lb/in	0.46	0.41	0.34
无缺口伊佐德@73F 1/8”，2ft lb锤，ASTM D256	Ft lb/in	5.3	4.6	1.2	拉伸断裂强度(0.2in/min)，ASTMD638	Psi	14190	13718	7753
拉伸断裂伸长，ASTM D638	％	2.56	2.45	0.95	拉伸断裂强度(0.2in/min)，ASTMD638	Psi	14190	13718	7753
拉伸断裂伸长，ASTM D638	％	2.56	2.45	0.95	t1：总消焰时间，第一火焰应用^7，8	秒	24	24	26

1得自GE Plastics的PPO^聚亚苯基醚

2得自GE Plastics的PPO^SA120聚亚苯基醚(I.V.＝0.12dl/g)

3得自Akzo Nobel Chemical Inc.的双酚A二磷酸酯阻燃剂

4得自Owens-Corning的K-丝状玻璃

5得自J.M.Huber Corporation

6得自各供应商，包括：Argus Chemical、Witco、Great LakesChemical

7每一种物料试验20根火焰条(1.5mm厚)

8按照UL94垂直燃烧方案进行火焰试验

t2：总消焰时间，第二火焰应用^7，8	秒	41	40	56
t2：总消焰时间，第二火焰应用^7，8	秒	41	40	56	t1+t2	秒	65	64	82
平均消焰时间	秒	1.6	1.6	2.1	t1+t2	秒	65	64	82
平均消焰时间	秒	1.6	1.6	2.1	标准偏差(消焰时间)	秒	0.9	0.8	1.5
第一次提交的5根火焰条通过UL94V0等级的概率		0.999	0.998	0.961	标准偏差(消焰时间)	秒	0.9	0.8	1.5
第一次提交的5根火焰条通过UL94V0等级的概率		0.999	0.998	0.961	在300℃、1500s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	211	149	82
在300℃、2500s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	159	116	63	在300℃、1500s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	211	149	82
在300℃、2500s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	159	116	63	在300℃、3000s^-1剪切速率的剪切粘度	帕秒	144	107	57

实施例2-4的数据表明，采用高剂量的超低IV聚亚苯基醚树脂制备的制剂继续改进流动性并保持UL94VO性能。但如无缺口伊佐德试验所示，其冲击性能降低。如实施例4的低拉伸伸长值所证实的那样，试样的延性也降低了。此外，在实施例4中记录的制剂表现出差的熔体强度，其证据是在牵拉挤出物通过水冷浴时发生困难。实验

采用20根尺寸为5”×1/2”×1.5mm的聚亚苯基醚制剂的试验条，根据UL-94关于VO等级的协议对阻燃性进行试验。

采用能预测通过具体UL标准(如UL-94)可能性的阻燃试验工具对在上述实施例中制备的组合物进行可燃性试验。UL-94协议要求条形试样尺寸为5”(12.7cm)×1/2”(1.3cm)宽×所需的标准厚度，UL-94等级特指具体的厚度。为每个试样施用高度为3/4”(1.9cm)内锥的火焰，使得试样的底部距离火焰的基面为3/8”(1.0cm)。保持火焰在此位置10秒，然后移开。将燃烧时间定义为从试样产生火焰至消失所需的时间。如果试样在30秒内停止燃烧，则使火焰再施加另外10秒。用于V-0、V-1和V-2等级的标准列举如下。

垂直火焰分类要求
垂直火焰分类要求					94V-0	94V-1	94V-2
各个燃烧时间(秒)	≤10	≤30	≤30		94V-0	94V-1	94V-2
各个燃烧时间(秒)	≤10	≤30	≤30	总的燃烧时间(秒)	≤50	≤250	≤250
(5个试样)				总的燃烧时间(秒)	≤50	≤250	≤250
(5个试样)				发光时间(秒)	≤30	≤60	≤60
(各个试样)				发光时间(秒)	≤30	≤60	≤60
(各个试样)				落下的颗粒引燃棉花	否	否	是

对等级V-0，从第一或第二次应用中没有单一的燃烧时间超过10秒。任何五个试样的总燃烧时间可能不超过50秒。不允许滴下颗粒引燃一片位于试样之下的棉纱。

对等级V-1，从第一或第二次应用中没有单一的燃烧时间超过30秒。任何五个试样的总燃烧时间可能不超过250秒。不允许滴下颗粒引燃一片位于试样之下的棉纱。

对等级V-2，从第一或第二次应用中没有单一的燃烧时间超过30秒。任何五个试样的总燃烧时间可能不超过250秒。允许滴下颗粒引燃一片位于试样之下的棉纱。

可将对火焰试验所得数据的统计分析用来确定试验的至少一个可能结果的概率。可能的结果包括第一次提交通过(包括第一次通过及重新试验)和第二次提交通过(包括第一次通过及重新试验)和失败的结果。至少一个结果、优选第一次提交的第一次通过的概率为所述聚合物组合物的阻燃性提供了度量，而将火焰试验、具体为UL-94试验的固有可变性减至最小。

在用于统计计算之前将原始数据换算为等同的对数值(“对数”指的是以10为底的对数)。为了避免出现负的对数值，将少于1秒的时间进为1秒。然后计算燃烧时间的对数值并用于后续步骤。优选使用换算后的数据，籍此提供与燃烧时间相关的更为正态的数值分布。由于没有数值可以小于0，因此原始数据不能显示出正态(铃状)的分布曲线，并且数据点通常聚集在最大个别燃烧时间下的位置。然而换算后的数据更接近正态的分布曲线。

根据下式可以确定第一次通过的概率：

P_{第一次通过}＝(_{Pt1＞mbt，n＝0}×P_{t2＞mbt，n＝0}×P_{总＜＝mtbt}×P_{滴流，n＝0})其中，P_{t1＞mbt，n＝0}为第一次燃烧时间不超过最大燃烧时间值的概率，P_{t2＞mbt，n＝0}为第二次燃烧时间不超过最大燃烧时间值的概率，P_{总＜＝mtbt}为燃烧时间的总和小于或等于最大的总的燃烧时间值的概率，P_{滴流，n＝0}为在火焰试验期间没有试样表现出滴流的概率。第一次和第二次燃烧时间分别指第一次和第二次施用火焰后的燃烧时间。

从下式可确定第一次燃烧时间不超过最大燃烧时间值的概率P_{t1＞mbt，n＝0：}

P_{t1＞mbt，n＝0}＝(1-P_t1＞mbt)⁵

其中P_t1＞mbt为t1＞mbt对数正态分布曲线之下的面积，并且其中指数“5”指受试火焰条的数量。

可从下式确定单一第二次燃烧时间超过最大燃烧时间值的概率：

P_{t2＞mbt，n＝0}＝(1-P_t2＞mbt)⁵

其中，P_t2＞mbt为t2＞mbt正态分布曲线之下的面积。如上所述，将燃烧时间数据组的平均和标准偏差用来计算正态分布曲线。对于UL-94的等级V-0而言，最大燃烧时间为10秒。对于等级V-1或V-2而言，最大燃烧时间为30秒。

火焰试验期间没有试样表现出滴流的概率P_{滴流，n＝0}是一个特征函数，由下式估算：

(1-P_滴流)⁵

其中P_滴流＝滴流的火焰条数量/受试火焰条的数量

从模拟的5条总燃烧时间的正态分布曲线可以确定总的燃烧时间小于或等于最大总燃烧时间值的概率P_总＜mtbt。采用以上确定的燃烧时间数据分布可从1000组五条火焰条的蒙特卡罗模拟中得到所述分布。蒙特卡罗模拟技术在本领域中是众所周知的。采用模拟的1000组的平均和标准偏差可得到5-条总燃烧时间的正态分布曲线。因此，从总的＜＝最大总燃烧时间的一组1000蒙特卡罗模拟的5-条总燃烧时间的对数正态分布曲线之下的面积可确定P_{总＜＝mtbt}。对于UL-94的等级V-0而言，其最大总的燃烧时间为50秒。对于等级V-1或V-2而言，其最大总的燃烧时间为250秒。

根据以下等式确定重新试验的概率：

P_重新试验＝(P_{t1＞mbt，n＝1}×P_{t2＞mbt，n＝0}×P_{总＜＝mtbt}×P_{滴流，n＝0})+(P_{t1＞mbt，n＝0}×P_{t2＞mbt，n＝1}×P_{总＜＝mtbt}×P_{滴流，n＝0})+(P_{t1＞mbt，n＝0}×P_{t2＞mbt，n＝0}×P_{mtbt＜总＜＝mrtbt}×P_{滴流， n＝0})+(P_{t1＞mbt，n＝0}×P_{t2＞mbt，n＝0}×P_{总＜＝mtbt}×P_{滴流，n＝1})

其中，P_t1＞mbt，n＝1为单一首次燃烧时间超过最大燃烧时间值的概率，P_{t2＞mbt，n＝1}为单一第二次燃烧时间超过最大燃烧时间值的概率，P_{mtbt＜总＜＝mrtbt}为各个燃烧时间之和大于最大总燃烧时间值并且小于或等于最大重新试验总燃烧时间值的概率，P_{滴流，n＝1}为单一试样在火焰试验期间表现出滴流的概率，而P_{t1＞mbt，n＝0}、P_{t2＞mbt，n＝0}、P_{总＜＝mtbt}和P_{滴流，n＝0}如上所定义。

单一首次燃烧时间超过最大燃烧时间值的概率可从下式进行确定：

P_t1＞mbt，n＝1＝5×P_t1＞mbt×x(1-P_t1＞mbt)⁴

其中，P_t1＞mbt如上所定义。

单一第二次燃烧时间超过最大燃烧时间值的概率可从下式进行确定：

P_{t2＞mbt，n＝1}＝5×P_t2＞mbt×(1-P_t2＞mbt)⁴

其中，P_t2＞mbt如上所定义。

各个燃烧时间之和大于最大总燃烧时间值并且小于或等于最大重新试验总燃烧时间值的概率可如P_{总＜＝mtbt}所述从模拟的5-条总时间的正态分布曲线加以确定。P_{mtbt＜总＜＝mrtbt}为最大总的燃烧时间＜总＜＝最大重新试验总燃烧时间值的一组1000蒙特卡罗模拟的5-条总燃烧时间的对数正态分布曲线之下的面积。对于UL-94的等级V-0而言，其最大总的燃烧时间为50秒，最大重新试验总的燃烧时间值为55秒。对于等级V-1或V-2而言，其最大总的燃烧时间为250秒，最大重新试验总的燃烧时间值为255秒。

单一试样在火焰试验期间表现出滴流的概率可从以下特征函数估算：

P_{滴流，n＝1}＝5×P_滴流×(1-P_滴流)⁴

其中，P_滴流如上对首次通过的定义。

首次提交的各种可能结果的概率总和定义为1：

∑概率＝P_首次通过+P_重新试验+P_{失败，未重新试验}＝1

因此，失败的概率为：

P_{失败，未重新试验}＝1-P_首次通过-P_重新试验

首次提交通过的概率为：

P_{首次提交通过}＝P_首次通过+P_重新试验×P_首次通过

其中，P_首次通过和P_重新试验如上所定义。

根据下式确定第二次提交通过的概率：

P_{第二次提交通过}＝P_{失败，未重新试验}×(P_首次通过+P_重新试验×P_首次通过)

其中，P_首次通过、P_{重新试验和P失败}，未重新试验如上所定义。

最后，首次和第二次提交后通过的概率，或通过的总概率为：

P_总通过＝P_{首次提交通过}+P_{第二次提交通过}

通过基于ASTM D648的试验方法确定热变形温度。表1和2记录的值为三次测量值的平均值。

缺口伊佐德和无缺口伊佐德试验按基于ASTM D256的试验方法进行。试验结果以吸收的能量/试样宽进行记录，并表达为英尺乘以磅/英寸(ft.lbs/in)。表格中所记录的试验结果为5个试验试样的平均值。

通过基于ASTM D638的试验方法，采用MTS装置(三菱)确定拉伸强度。在该试验中采用标准哑铃状形式的试验条。表格中记录的结果为五个试验试样的平均值。通过将试验中观察到的最大负荷除以试验试样的初始最小横截面积来计算拉伸强度。结果表达为磅/平方英寸(psi)。使用伸长仪测量拉伸伸长值。

采用Kayeness毛细管流变仪在各剪切速率下测量剪切粘度两次，其平均粘度记录于表1和2中。

通过替代本发明一般所述或具体所述的本发明试剂和/或操作条件重复前述实施例可以取得类似的成功。

从以上描述中，本领域的技术人员可以容易地弄清本发明的基本特征，在不背离本发明的精神及范畴的前提下，可对本发明进行各种变化及修改以迎合各种用途及条件。

Claims

1.一种阻燃的、增强的组合物，包括：

包含组分A和组分B的聚亚苯基醚树脂的掺合物，其中组分A包含特性粘度在25℃的氯仿中测定为至少0.3dl/g的聚亚苯基醚树脂，组分B包含特性粘度在25℃的氯仿中测定为小于0.25dl/g的聚亚苯基醚树脂，其以固体块的形式从反应溶液中被回收并被造粒或切粒成所需的大小，或以平均粒径大于100μm的附聚物形式从反应溶液中被回收；

占组合物重量的7％-20％(重量)的阻燃剂；和

占组合物整体总重量的3％-30％(重量)的玻璃纤维，

其中组分A的聚亚苯基醚树脂与组分B的聚亚苯基醚树脂的重量比范围为5∶1-20∶1，并且所述组合物包含不超过30％(重量)的组分B的聚亚苯基醚树脂。

2.权利要求1的组合物，其中组分B的聚亚苯基醚树脂的特性粘度在25℃的氯仿中测定为不超过0.17dl/g。

3.权利要求1的组合物，其中组分B的聚亚苯基醚树脂通过在薄膜蒸发器中将溶剂从所述聚亚苯基醚树脂的反应溶液中蒸发出来而得以以固体块的形式从所述反应溶液中回收，冷却所回收的PPE树脂形成固体并将固体造粒或切粒。

4.权利要求1的组合物，其中组分B的聚亚苯基醚树脂通过采用排气式挤塑机将溶剂从所述聚亚苯基醚树脂的反应溶液中蒸发出来而得以以固体块的形式从所述反应溶液中回收，挤压聚亚苯基醚树脂，冷却所挤出的聚亚苯基醚树脂形成固体并将固体造粒或切粒。

5.权利要求1的组合物，其中组分A和B的聚亚苯基醚树脂衍生自选自2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的单体。

6.权利要求1的组合物，还包括选自以下的树脂：乙烯基芳族化合物树脂、聚酰胺、聚芳撑硫醚、聚邻苯二酰胺、聚醚酰胺和聚酯。

7.权利要求1的组合物，还包括选自以下的组分：增塑剂、抗冲改性剂、防滴剂、填料、导电填料、润滑剂、着色剂、颜料、染料、抗静电剂、稳定剂和流动性改良剂。

8.权利要求1的组合物，所述组合物表现出UL-94等级V-0，以及通过ASTM D648测定为大于121℃的HDT值，并且其中阻燃剂为含磷阻燃剂。

9.权利要求1的组合物，其中组分B的聚亚苯基醚树脂的杂质低于0.001％(重量)。

10.一种阻燃的、增强的组合物，包括：

包含组分A和组分B的聚亚苯基醚树脂的掺合物，其中组分A包含特性粘度在25℃的氯仿中测定为至少0.3dl/g的聚亚苯基醚树脂，组分B包含特性粘度在25℃的氯仿中测定为小于0.17dl/g并且平均粒径大于100μm的聚亚苯基醚树脂，其中所述组合物包含不超过30％(重量)的组分B的聚亚苯基醚树脂；

占组合物重量的7％-20％(重量)的阻燃剂；和

占组合物整体总重量的3％-30％(重量)的玻璃纤维。