树脂阻燃组合物及方法.pdf

披露了阻燃组合物，所述组合物包含(i)40-66wt.％的链烯基芳族树脂，(ii)9-33wt.％的多磷酸铵，(iii)14-40wt.％的纤维素材料，(iv)0.1份/100树脂组分(phr)-10phr的至少一种金属硬脂酸盐，其中所有重量基于组合物的总重量，并且其中多磷酸铵和纤维素材料以有效提供根据UL-94规程测定表现至少V-1燃烧等级的模塑制品的重量％比例存在。还披露了制备该组合物的方法以及包含本发明组合物的制品。

1.一种树脂阻燃组合物，所述组合物包含(i)40-66wt.％的链烯基芳族树脂，(ii)9-33wt.％的多磷酸铵，(iii)14-40wt.％的纤维素材料，(iv)0.1份/100份树脂组分(phr)-10phr的至少一种金属硬脂酸盐，其中所有重量基于组合物的总重量，并且其中多磷酸铵和纤维素材料以有效提供根据UL-94规程测定表现至少V-1燃烧等级的模塑制品的重量％比例存在。 2.权利要求1中所述的组合物，其中所述多磷酸铵和纤维素材料存在的重量％比例为1∶3至3∶1。 3.权利要求1中所述的组合物，其中所述多磷酸铵和纤维素材料存在的重量％比例为1∶2至2∶1。 4.权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中所述链烯基芳族树脂选自聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、α-甲基苯乙烯/丙烯腈共聚物、α-甲基苯乙烯/苯乙烯/丙烯腈共聚物及其混合物。 5.权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述多磷酸铵的类型是晶相II。 6.权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中所述纤维素材料包括或来自纤维素纤维、木纤维、种子壳、磨细的稻壳、报纸、洋麻、椰子壳、锯屑、苜蓿、小麦浆、木片、木块、磨细的木屑、木粉、木板、胶合板、木质层压体、纸、纸板、禾秆、棉花、花生壳、甘蔗渣、植物纤维、竹纤维、或棕榈纤维。 7.权利要求1-6中任一项所述的组合物，其中所述金属硬脂酸盐是硬脂酸锌。 8.权利要求1-7中任一项所述的组合物，进一步包含至少一种辅助阻燃剂。 9.权利要求8中所述的组合物，其中所述辅助阻燃剂选自单磷酸酯、磷酸三芳基酯、磷酸三苯基酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸二苯基甲酚酯、磷酸苯基双十二烷基酯、磷酸乙基二苯基酯、二磷酸酯、二磷酸芳基酯、二磷酸间苯二酚酯、二磷酸双酚A酯、磷酸氢二苯基酯、磷酸氢2-乙基己基酯和低聚磷酸酯。 10.权利要求1-9中任一项所述的组合物，进一步包含至少一种添加剂，其选自润滑剂，流动促进剂，增塑剂，抗静电剂，脱模剂，抗冲改性剂，稳定剂，颜色稳定剂，热稳定剂，光稳定剂，抗氧剂，抗滴落剂，紫外屏蔽剂，紫外吸收剂，橡胶添加剂，包括源自马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的辅助共聚物，及其混合物。 11.权利要求1-10中任一项所述的组合物，包括至少一种橡胶添加剂，其选自苯乙烯-二烯嵌段共聚物，苯乙烯-丁二烯橡胶和丁腈橡胶。 12.权利要求1-11中任一项所述的组合物，包括至少一种辅助共聚物，其选自苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)，苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物(SANMA)，聚(乙烯-g-马来酸酐)，聚(丙烯-g-马来酸酐)，(乙烯-丙烯)-g-马来酸酐共聚物，EPDM-g-马来酸酐共聚物，苯乙烯-丙烯酸共聚物(SAA)及其混合物。 13.权利要求10或12的组合物，其中辅助共聚物的存在量为约0.2-5phr。 14.权利要求1-13中任一项所述的组合物，所述组合物通过挤出方法制备，其中将至少一部分所述多磷酸铵在所述链烯基芳族树脂和纤维素材料的下游进料。 15.权利要求1-14中任一项所述的组合物，所述组合物通过挤出方法制备，其中使至少一部分所述链烯基芳族树脂和纤维素材料在与所述多磷酸铵组合之前一起预混配。 16.权利要求1-15中任一项所述的组合物，其通过混配工艺制备，其中将至少一部分链烯基芳族树脂和淀粉进行预混配，将至少一部分链烯基芳族树脂和多磷酸铵进行预混配，和将两种预混配材料进行混配形成最终组合物。 17.一种用于制备树脂阻燃组合物的挤出方法，所述组合物包含(i)40-66wt.％的链烯基芳族树脂，(ii)9-33wt.％的多磷酸铵，(iii)14-40wt.％的纤维素材料，(iv)0.1份/100份树脂组分(phr)-10phr的至少一种金属硬脂酸盐和(v)至少一种添加剂，其选自润滑剂，流动促进剂，增塑剂，抗静电剂，脱模剂，抗冲改性剂，稳定剂，颜色稳定剂，热稳定剂，光稳定剂，抗氧剂，抗滴落剂，紫外屏蔽剂，紫外吸收剂，辅助阻燃剂，橡胶添加剂，包括源自马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的辅助共聚物，及其混合物，其中多磷酸铵和纤维素材料存在的重量％比例为1∶2至2∶1，有效提供根据UL-94规程测定表现至少V-1燃烧等级的模塑制品，该方法包括将至少一部分所述多磷酸铵在所述链烯基芳族树脂和纤维素材料的下游进料到挤出机中的步骤。 18.权利要求17中所述的挤出方法，其中所述组合物包含硬脂酸锌。 19.权利要求17或18所述的挤出方法，其中该组合物包括至少一种橡胶添加剂，其选自苯乙烯-二烯嵌段共聚物，苯乙烯-丁二烯橡胶和丁腈橡胶。 20.权利要求17-19中任一项中所述的挤出方法，其中所述辅助阻燃剂选自单磷酸酯、磷酸三芳基酯、磷酸三苯基酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸二苯基甲酚酯、磷酸苯基双十二烷基酯、磷酸乙基二苯基酯、二磷酸酯、二磷酸芳基酯、二磷酸间苯二酚酯、二磷酸双酚A酯、磷酸氢二苯基酯、磷酸氢2-乙基己基酯和低聚磷酸酯。 21.权利要求17-20中任一项所述的挤出方法，其中辅助共聚物的存在量约为0.2-5phr，其选自苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)，苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物(SANMA)，聚(乙烯-g-马来酸酐)，聚(丙烯-g-马来酸酐)，(乙烯-丙烯)-g-马来酸酐共聚物，EPDM-g-马来酸酐共聚物，苯乙烯-丙烯酸共聚物(SAA)及其混合物。 22.权利要求17-21中任一项所述的挤出方法，进一步包括在与多磷酸铵组合之前，将至少一部分链烯基芳族树脂和纤维素材料一起预混配。 23.权利要求17-22中任一项所述的挤出方法，进一步包括将至少一部分链烯基芳族树脂和淀粉进行预混配，将至少一部分链烯基芳族树脂和多磷酸铵进行预混配，和将两种预混配材料进行混配形成最终组合物。 24.一种包含权利要求1-23中任一项所述组合物的制品。 25.权利要求24中所述的制品，所述制品包括电气设备外壳、商业机器内部或外部部件、打印机外壳、计算机外壳、开关、型材或窗户型材。

背景

本发明涉及包含链烯基芳族树脂和纤维素材料的树脂阻燃组合物。

包含链烯基芳族树脂(如苯乙烯类树脂)的树脂阻燃组合物，通常包含含 卤素的阻燃添加剂。为使环境、健康和安全(EHS)问题最小化，对于开发包 含非卤素阻燃添加剂的阻燃链烯基芳族树脂组合物存在很大的市场需要。这 样的组合物被称为是对生态环境友好的阻燃组合物。通常，尚不能够发展具 有所需可燃性等级同时保持良好的机械性能及期望加工特性的不包含含卤 素添加剂的阻燃链烯基芳族树脂组合物。因此，需要具有适宜阻燃性能的对 生态环境友好的阻燃链烯基芳族树脂组合物，所述组合物还具有机械性能之 间的有吸引力的平衡。

简述

本发明发明人已经发现对生态环境友好的链烯基芳族树脂阻燃组合物， 所述组合物具有与机械性能的有吸引力的平衡相结合的阻燃性能。由本发明 组合物制成的制品根据UL-94规程测定通常表现出V-1或更好的燃烧等级。 所述制品可用于需要阻燃性的应用，特别是在需要无卤素(对生态环境友好 的)组合物具有阻燃性的应用。本发明使用成本有效的添加剂提供对生态环 境友好的阻燃聚合物产品的独特解决方案。

在一种实施方式中，本发明包括树脂阻燃组合物，所述组合物包含 (i)40-66wt.％的链烯基芳族树脂，(ii)9-33wt.％的多磷酸铵，(iii)14-40wt.％的 纤维素材料，(iv)0.1份/100份树脂组分(phr)-10phr的至少一种金属硬脂酸 盐；其中所有重量基于组合物的总重量，并且其中多磷酸铵和纤维素材料存 在的重量％比例有效提供根据UL-94规程测定表现至少V-1燃烧等级的模塑 制品。

在另一种实施方式中，本发明包括树脂阻燃组合物，所述组合物包含 (i)40-66wt.％的链烯基芳族树脂，(ii)9-33wt.％的多磷酸铵，(iii)14-40wt.％的 纤维素材料，(iv)0.1份/100份树脂组分(phr)-10phr的至少一种金属硬脂酸 盐，和(v)至少一种添加剂，其选自润滑剂，流动促进剂，增塑剂，抗静电剂， 脱模剂，抗冲改性剂，稳定剂，颜色稳定剂，热稳定剂，光稳定剂，抗氧剂， 抗滴落剂，紫外屏蔽剂，紫外吸收剂，辅助阻燃剂，橡胶添加剂，包括源自 马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的辅助共聚物，及其混合物；其 中多磷酸铵和纤维素材料存在的重量％比例为1∶2至2∶1，有效提供根据 UL-94规程测定表现至少V-1燃烧等级的模塑制品。

再在另一种实施方式中，本发明包括制备树脂阻燃组合物的挤出方法， 所述组合物包含(i)40-66wt.％的链烯基芳族树脂，(ii)9-33wt.％的多磷酸铵， (iii)14-40wt.％的纤维素材料，(iv)0.1份/100份树脂组分(phr)-10phr的至少 一种金属硬脂酸盐，和(v)至少一种添加剂，其选自润滑剂，流动促进剂，增 塑剂，抗静电剂，脱模剂，抗冲改性剂，稳定剂，颜色稳定剂，热稳定剂， 光稳定剂，抗氧剂，抗滴落剂，紫外屏蔽剂，紫外吸收剂，辅助阻燃剂，橡 胶添加剂，包括源自马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的辅助共聚 物，及其混合物；其中多磷酸铵和纤维素材料存在的重量％比例为1∶2至 2∶1，有效提供根据UL-94规程测定表现至少V-1燃烧等级的模塑制品，所 述方法包括将至少一部分多磷酸铵在链烯基芳族树脂和纤维素材料的下游 加入到挤出机中的步骤。

还披露了包含本发明组合物的制品。本发明各种其它的特征、方面、和 优势通过以下描述和所附权利要求将变得更加明显。

详述

在下面的说明书和所附的权利要求中，将参考被赋予以下含义的大量术 语。除非文中明确指出，单数形式“一(个)”、“一(个)”和“这(个)”包括复数指 示物。术语“单烯键式不饱和”表示每分子具有单个烯键式不饱和位点。术语 “多烯键式不饱和”表示每分子具有两个或更多个烯键式不饱和位点。术语 “(甲基)丙烯酸酯”统指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；例如，术语“(甲基)丙烯酸 酯单体”统指丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体。术语“(甲基)丙烯酰胺”统指 丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。

在本发明各种实施方式中所使用的术语“烷基”指直链的烷基、支化的烷 基、芳烷基、环烷基、双环烷基、三环烷基和多环烷基基团，所述基团包含 碳原子和氢原子，并且任选地包含除碳原子和氢原子以外的原子，例如选自 元素周期表15、16和17族的原子。烷基基团可以是饱和的或不饱和的，并 且可以包括，例如，链烯基、乙烯基或烯丙基。术语“烷基”还包括烷氧基的 烷基部分。在各种实施方式中，正构和支化的烷基基团是包含1～约32个 碳原子的那些，并且包括作为示例性非限制性实例的C1-C32烷基(任选地由 一个或多个选自C1-C32烷基、C3-C15环烷基或芳基的基团取代)；C3-C15环烷 基，任选地由一个或多个选自C1-C32烷基的基团取代。一些具体的示例性实 例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新 戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基。环烷基和双 环烷基基团的一些示例性的非限制性实例包括环丁基、环戊基、环己基、甲 基环己基、环庚基、双环庚基和金刚烷基。在各种实施方式中，芳烷基基团 是包含7个至大约14个碳原子的那些；这些包括但不限于苄基、苯基丁基、 苯基丙基、和苯基乙基。在本发明各种实施方式中，所使用的术语“芳基”指 包含6～20个环碳原子的取代或未取代的芳基基团。这些芳基基团的一些示 例性非限制性实例包括C6-C20芳基，其任选地由一个或多个基团取代，所述 取代基团选自C1-C32烷基、C3-C15环烷基、芳基、和包含选自元素周期表15、 16和17族原子的官能基团。芳基基团的一些具体的示例性实例包括取代或 未取代的苯基、联苯基、甲苯基、萘基和联萘基。

本发明实施方式中的组合物包含至少一种链烯基芳族树脂。对于链烯基 芳族树脂不存在具体的限制，其在一些实施方式中可以包括一种或多种均聚 物、共聚物、核-壳树脂或橡胶改性树脂。在一些具体的实施方式中，链烯 基芳族树脂包括至少一种具有得自苯乙烯的结构单元的聚合材料。在其它具 体的实施方式中，链烯基芳族树脂选自聚苯乙烯、可发泡性聚苯乙烯、丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、橡胶改性聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、 苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、甲基丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、甲 基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来 酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、α- 甲基苯乙烯/丙烯腈共聚物、α-甲基苯乙烯/苯乙烯/丙烯腈共聚物、聚氯代苯 乙烯、聚乙烯基甲苯等及其混合物。

在一些实施方式中，本发明的组合物包含至少一种橡胶改性热塑性树 脂，该树脂包括分散于刚性热塑性相中的弹性体不连续相，其中至少一部分 的刚性热塑性相接枝于弹性体相。橡胶改性热塑性树脂使用至少一种橡胶基 质来接枝。橡胶基质构成组合物的弹性体相。对于橡胶基质没有特别的限制， 条件是其易于通过至少一部分的可接枝单体而接枝。在一些实施方式中，适 宜的橡胶基质包括丙烯酸丁酯橡胶、二甲基硅氧烷/丙烯酸丁酯橡胶、或有 机硅/丙烯酸丁酯复合橡胶；聚烯烃橡胶，如二元乙丙橡胶或三元乙丙(EPDM) 橡胶；二烯衍生橡胶；或硅橡胶聚合物，如聚甲基硅氧烷橡胶。橡胶基质通 常具有玻璃化转变温度，Tg，在一种实施方式中小于或等于25℃，在另一 种实施方式中低于约0℃，在另一种实施方式中低于约-20℃，并且在又一实 施方式中低于约-30℃。如本申请所提到的，聚合物的Tg是通过差示扫描量 热法(DSC；加热速率20℃/分钟，在拐点测得Tg值)所测定的聚合物的T值。

在一种实施方式中，橡胶基质包括具有得自一种或多种不饱和单体(选 自共轭二烯单体和非共轭二烯单体)的结构单元的聚合物。适宜的共轭二烯 单体包括但不限于，1，3-丁二烯、异戊二烯、1，3-庚二烯、甲基-1，3-戊二烯、 2，3-二甲基丁二烯、2-乙基-1，3-戊二烯、1，3-己二烯、2，4-己二烯、二氯丁二 烯、溴代丁二烯和二溴丁二烯以及共轭二烯单体的混合物。在具体的实施方 式中，共轭二烯单体是1，3-丁二烯。适宜的非共轭二烯单体包括但不限于， 亚乙基降冰片烯、二环戊二烯、己二烯和苯基降冰片烯。

在一些实施方式中，橡胶基质可以任选地包括得自较小量的其它不饱和 单体的结构单元，例如最高约30重量百分数(“wt.％”)的结构单元，该结构 单元得自一种或多种选自(C2-C8)烯烃单体、链烯基芳族单体和单烯键式不饱 和腈单体的单体。如本申请所使用，术语“(C2-C8)烯烃单体”表示每分子具有 2～8个碳原子并且每分子具有单个烯键式不饱和位点的化合物。适宜的 (C2-C8)烯烃单体包括，例如，乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、庚烯。在其它 具体的实施方式中，橡胶基质可以任选地包含最高约25wt.％的得自一种或 多种单体的结构单元，所述单体选自(甲基)丙烯酸酯单体、链烯基芳族单体 和单烯键式不饱和腈单体。适宜的可共聚(甲基)丙烯酸酯单体包括但不限于， C1-C12芳基或卤代芳基取代的丙烯酸酯、C1-C12芳基或卤代芳基取代的甲基 丙烯酸酯、或其混合物；单烯键式不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸和衣 康酸；(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、(甲基)丙烯酸 羟基(C1-C12)烷基酯，如甲基丙烯酸羟基乙基酯；(甲基)丙烯酸(C4-C12)环烷 基酯单体，如甲基丙烯酸环己基酯；(甲基)丙烯酰胺类单体，如丙烯酰胺、 甲基丙烯酰胺以及N-取代的丙烯酰胺或N-取代的甲基丙烯酰胺；马来酰亚 胺类单体，如马来酰亚胺、N-烷基马来酰亚胺、N-芳基马来酰亚胺、N-苯基 马来酰亚胺、和卤代芳基取代的马来酰亚胺；马来酸酐；甲基乙烯基醚、乙 基乙烯基醚、和乙烯基酯类，如醋酸乙烯酯和丙酸乙烯酯。适宜的链烯基芳 族单体包括但不限于乙烯基芳族单体，例如，苯乙烯和具有一个或多个连在 芳环上的烷基、烷氧基、羟基或卤素取代基团的取代苯乙烯(包括但不限于， α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、3，5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、4-异 丙基苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、三甲基苯乙 烯、丁基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、氯代苯乙烯、α-氯代苯乙烯、二氯苯乙烯、 四氯苯乙烯、溴代苯乙烯、α-溴代苯乙烯、二溴苯乙烯、对羟基苯乙烯、对 乙酰氧基苯乙烯、甲氧基苯乙烯)，和乙烯基取代的稠合芳环结构(如乙烯基 萘、乙烯基蒽)，以及乙烯基芳族单体和单烯键式不饱和腈单体(如丙烯腈、 乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、α-溴代丙烯腈和α-氯代丙烯腈)的混合物。在芳 环上具有取代基的混合物的取代苯乙烯也是适宜的。如本申请所用，术语“单 烯键式不饱和腈单体”表示每分子包含单个腈基团和单个烯键式不饱和位点 的无环化合物，包括但不限于丙烯腈，甲基丙烯腈，α-氯代丙烯腈等。

在一种具体的实施方式中，弹性体相包含60～100wt.％的得自一种或多 种共轭二烯单体的重复单元、和0～40wt.％的得自一种或多种选自链烯基芳 族单体和单烯键式不饱和腈单体的单体的重复单元，所述弹性体如苯乙烯- 丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物或苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物。在另 一种具体的实施方式中，弹性体相包含70～90wt.％的得自一种或多种共轭 二烯单体的重复单元、和30～10wt.％的得自一种或多种选自链烯基芳族单 体的单体的重复单元。

在一种实施方式中，橡胶基质在橡胶改性热塑性树脂中的存在量可以是 约5wt.％～约80wt.％，基于橡胶改性热塑性树脂的重量。在一种具体的实 施方式中，橡胶基质在橡胶改性热塑性树脂中的存在量可以是约10wt.％～ 约25wt.％，基于橡胶改性热塑性树脂的重量。在另一种具体的实施方式中， 橡胶基质在橡胶改性热塑性树脂中的存在量可以是约55wt.％～约80wt.％， 基于橡胶改性热塑性树脂的重量。

对于橡胶基质(为与接枝后的橡胶基质区别，在本申请下文有时称为初 始橡胶基质)的粒度分布不存在具体限制。在一些实施方式中，初始橡胶基 质可以具有宽的基本上单峰粒度分布，其中粒子尺寸范围是约50纳米(nm) ～约1000nm，并且更具体地粒子尺寸范围是约200nm～约500nm。在其它 的实施方式中，初始橡胶基质的平均粒度可以小于约100nm。再在其它的实 施方式中，初始橡胶基质的平均粒度可以在约80nm和约400nm之间的范围 内。在其它实施方式中，初始橡胶基质的平均粒度可以大于约400nm。再在 其它实施方式中，初始橡胶基质的平均粒度可以在约400nm和约750nm之 间的范围内。再在其它的实施方式中，初始橡胶基质包含粒子，所述粒子是 具有至少两种平均粒度分布的粒度的混合物。在一种具体的实施方式中，初 始橡胶基质包含粒度的混合物，每种的平均粒度分布在约80nm和约750nm 之间的范围内。再另一种具体的实施方式中，初始橡胶基质包含粒度的混合 物，一种的平均粒度分布在约80nm和约400nm之间的范围内；并且一种具 有宽的基本上单峰的平均粒度分布。

橡胶基质可以根据已知方法制备，已知方法如，但不限于，本体方法、 溶液方法、或乳液方法。在一种非限制性的实施方式中，在自由基引发剂(例 如，偶氮腈引发剂、有机过氧化物引发剂、过硫酸盐引发剂或氧化还原引发 剂体系)存在时，以及任选地在链转移剂(例如，烷基硫醇)存在时，通过水乳 液聚合制备橡胶基质来形成橡胶基质的粒子。

橡胶改性热塑性树脂的刚性热塑性树脂相包含一种或多种热塑性聚合 物。在本发明的一种实施方式中，在橡胶基质存在时，使单体聚合，由此形 成刚性热塑性相，至少一部分的所述刚性热塑性相是化学接枝于弹性体相 的。化学接枝于橡胶基质的这部分刚性热塑性相有时在本申请下文中称为接 枝共聚物。在一些实施方式中，在聚合反应中可以分别使用两种或更多种不 同的橡胶基质(每种具有不同的平均粒度)来制备刚性热塑性相，并且随后将 产物一起共混来制备橡胶改性热塑性树脂。在示例性实施方式中，其中将各 自具有不同平均粒度的初始橡胶基质的这些产物一起共混，则所述基质的比 例可以在约90∶10至约10∶90的范围内，或者在约80∶20至约20∶80的 范围内，或者在约70∶30至约30∶70的范围内。在一些实施方式中，具有 较小粒度的初始橡胶基质是包含多于一种粒度的初始橡胶基质的共混物中 的主要组分。

刚性热塑性相包含热塑性聚合物或共聚物：该热塑性聚合物或共聚物表 现出，在一种实施方式中大于约25℃的玻璃化转变温度(Tg)，在另一种实施 方式中玻璃化转变温度大于或等于90℃，并且再在另一种实施方式中玻璃 化转变温度大于或等于100℃。在一种具体的实施方式中，刚性热塑性相包 含聚合物，所述聚合物具有得自一种或多种选自链烯基芳族单体和单烯键式 不饱和腈单体的单体的结构单元。适宜的链烯基芳族单体和单烯键式不饱和 腈单体包括本申请上文在橡胶基质的描述中阐明的那些。此外，假如满足了 刚性热塑性树脂相的Tg限制，则其可以任选地包含最高约10wt.％的得自一 种或多种其它可共聚单体的第三种重复单元。

刚性热塑性相通常包含一种或多种链烯基芳族聚合物。适宜的链烯基 芳族聚合物包含至少约20wt.％的得自一种或多种链烯基芳族单体的结构单 元。在一种实施方式中，刚性热塑性相包含具有得自一种或多种链烯基芳族 单体的结构单元和得自一种或多种单烯键式不饱和腈单体的结构单元的链 烯基芳族聚合物。这样的链烯基芳族聚合物的实例包括但不限于，苯乙烯/ 丙烯腈共聚物、α-甲基苯乙烯/丙烯腈共聚物、或α-甲基苯乙烯/苯乙烯/丙烯 腈共聚物。这些共聚物可以以单独的形式或以混合物的形式用于刚性热塑性 相。

当共聚物中的结构单元得自一种或多种单烯键式不饱和腈单体，那么在 一种实施方式中，为形成包含接枝共聚物和刚性热塑性相的共聚物，腈单体 的加入量可以在约5wt.％和约40wt.％之间的范围内，在另一种实施方式中 在约5wt.％和约30wt.％之间的范围内，在另一种实施方式中在约10wt.％和 约30wt.％之间的范围内，并且在另一种实施方式中在约15wt.％和约30wt. ％之间的范围内，基于为形成包含接枝共聚物和刚性热塑性相的共聚物而加 入单体的总重量。

假如满足了橡胶改性热塑性树脂的刚性热塑性树脂相的Tg限制，则该 刚性热塑性相可以任选地包含最高约10wt.％的得自一种或多种其它可共聚 单体的重复单元，所述其它可共聚单体如：单烯键式不饱和羧酸，如丙烯酸、 甲基丙烯酸、和衣康酸；(甲基)丙烯酸羟基(C1-C12)烷基酯单体，如甲基丙烯 酸羟基乙基酯；(甲基)丙烯酸(C4-C12)环烷基酯单体，如甲基丙烯酸环己基酯； (甲基)丙烯酰胺类单体，如丙烯酰胺、和甲基丙烯酰胺；马来酰亚胺类单体， 如N-烷基马来酰亚胺、N-芳基马来酰亚胺；马来酸酐；乙烯基酯类，如醋 酸乙烯酯和丙酸乙烯酯。如本申请所使用，术语“(C4-C12)环烷基”表示每个基 团具有4～12个碳原子的环状烷基取代基团。

在橡胶基质和构成刚性热塑性相的单体之间发生的接枝量随着橡胶基 质的相对量和组成而变化。在一种实施方式中，大于约10wt.％的刚性热塑 性相化学接枝于橡胶基质，基于刚性热塑性相在组合物中的总量。在另一种 实施方式中，大于约15wt.％的刚性热塑性相化学接枝于橡胶基质，基于刚 性热塑性相在组合物中的总量。再在另一种实施方式中，大于约20wt.％的 刚性热塑性相化学接枝于橡胶基质，基于刚性热塑性相在组合物中的总量。 在具体的实施方式中，化学接枝于橡胶基质的刚性热塑性相的量可以在约 5wt.％和约90wt.％之间的范围内；在约10wt.％和约90wt.％之间的范围内； 在约15wt.％和约85wt.％之间的范围内；在约15wt.％和约50wt.％之间的范 围内；或在约20wt.％和约50wt.％之间的范围内，基于刚性热塑性相在组合 物中的总量。在另一种实施方式中，约40wt.％～90wt.％的刚性热塑性相是 游离的，即，非接枝的。

刚性热塑性相聚合物可以根据已知方法制备，例如，本体聚合、乳液聚 合、悬浮聚合或其组合，其中对于刚性热塑性相，至少一部分的刚性热塑性 相是通过与存在于橡胶基质中的不饱和位点的反应化学键合于橡胶基质的， 即，“接枝”于橡胶基质的。接枝反应可以在间歇、连续或半连续方法中进行。

在具体的实施方式中，本发明的组合物包含橡胶改性热塑性树脂，其为 ABS树脂。适宜用于本发明组合物的示例性的ABS树脂包括以商品名 得自SABIC Innovative PlasticsTM的那些。在一些具体的实施 方式中，本发明的组合物包含5-50wt.％的得自至少一种链烯基芳族树脂(如 ABS)的橡胶，所述wt.％值基于整个组合物的重量，其中术语“橡胶”指ABS 中的橡胶基质。再在其它具体的实施方式中，本发明的组合物包含5-35wt. ％的得自至少一种链烯基芳族树脂(如ABS)的橡胶，基于整个组合物的重 量。再在其它具体的实施方式中，本发明组合物包含5-30wt.％的得自至少 一种链烯基芳族树脂(如ABS)的橡胶，基于整个组合物的重量。再在其它具 体的实施方式中，本发明组合物包含小于30wt.％的得自至少一种链烯基芳 族树脂(如ABS)的橡胶，基于整个组合物的重量。橡胶含量可以通过使用单 一的具有期望橡胶含量的链烯基芳族树脂、或通过使用两种或更多种每种具 有不同橡胶含量的链烯基芳族树脂来变化。在一些实施方式中，本发明的组 合物包含40-70wt.％的链烯基芳族树脂，在其它实施方式中，包含40-66wt. ％的链烯基芳族树脂，基于组合物的总重量。在其它一些实施方式中，本发 明的组合物包含5-50wt.％的橡胶，其源自于含橡胶的树脂且基于组合物的 总重量。另外在其它的实施方式中，本发明的组合物包含5-35wt.％的橡胶， 其源自于含橡胶的树脂且基于组合物的总重量。

本发明实施方式的组合物包含至少一种含纤维素材料的添加剂，该添加 剂有时在下边称为纤维素材料。在各种实施方式中，纤维素材料包括或来自 纤维素纤维、木纤维、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、种子壳、磨碎的稻 壳、报纸、洋麻、椰子壳、等等材料。在一些具体实施方式中，纤维素材料 可以是木纤维，其可以不同形式获得。在其它示例性实例中，纤维素材料包 含或得自锯屑、苜蓿(alfalfa)、小麦浆、木块、磨细的木屑(ground wood)、木 粉、木板、胶合板、木质层压体、纸、纸板、禾秆、棉花、花生壳、甘蔗渣 (bagass)、植物纤维、竹纤维、棕榈纤维、或类似材料。本领域技术人员应 该认识到本发明的纤维素材料可以是不同类型纤维素材料的任意适宜的组 合。在一些具体的实施方式中，纤维素材料选自纤维素纤维和木粉。在其它 具体实施方式中，本发明的组合物包括纤维素材料和任选的组分，该组分包 含淀粉，通常是淀粉或面粉，以下统称为“淀粉”。淀粉的示例性例子包括 玉米淀粉，小麦淀粉，小麦面粉，土豆淀粉，土豆面粉，玉米面粉，无筋烘 焙面粉，阿塔面粉，黑麦面粉，大米面粉，荞麦面粉，栗子面粉，鹰嘴豆面 粉，埃塞俄比亚画眉草面粉(teff flour)，大麦粉，坚果面粉，木薯面粉，大 豆面粉，澄面粉(tang flour)，斯佩尔特小麦面粉(spelt flour)，豌豆面粉，豆 面粉，丘纽面粉(chuno flour)，浆栎粉，芋头面粉，苋属植物面粉，竹芋面 粉，奎奴亚藜面粉等及其混合物。在具体实施方式中，淀粉包括玉米淀粉。 当存在于本发明的组合物中时，在一些实施方式中，所存在的淀粉与纤维素 材料的wt./wt.比例在1∶99和99∶1之间的范围内，在一些实施方式中，与纤 维素材料的wt./wt.比例在1∶10和10∶1之间的范围内，在另外一些实施方式 中，与纤维素材料的wt./wt.比例在1∶2和2∶1之间的范围内。在一些实施方 式中，本发明的组合物不含玉米淀粉。

本发明实施方式中的组合物还包含至少一种多磷酸铵。多磷酸铵是已知 材料，并且可以根据，例如，在美国专利3,423,343和3,513,114所示例的进 行制备。在一些示例性的实施方式中，多磷酸铵具有通式(NH4)nH2PnO3n+1(其 中n是1或更大)，或通式(NH4PO3)n(其中n代表大于或等于2的整数)。可 从商业上得到的多磷酸铵的示例性的实例包括由Clariant生产和销售的 多磷酸铵、得自ICL Performance Products LP的PHOS- 多磷酸铵、和得自Budenheim Iberica Comercial S.A的FR多磷酸铵。 在一种实施方式中，本发明组合物包含至少一种可以是交联的和/或支化的 “晶相II(crystal phase II)”多磷酸铵。晶相II多磷酸铵是本领域已知的。它们 是高分子量多磷酸铵，并且表现出高的热稳定性(例如，在大约300℃分解开 始)和低的水溶性。晶相II多磷酸铵的示例性实例是得自Clariant的 AP423。在一些实施方式中，涂覆的多磷酸铵也可以用于本发明 组合物。涂覆的多磷酸铵的示例性实例包括三聚氰胺涂覆的或三聚氰胺-甲 醛涂覆的或表面反应三聚氰胺涂覆的多磷酸铵。一种示例性的涂覆的多磷酸 铵是得自Budenheim Iberica Comercial S.A.的FRC40。

在本发明的各种实施方式中，多磷酸铵和纤维素材料可以以有效提供根 据UL-94规程测定表现至少V-1或更好燃烧等级的制品的总量(以重量计)共 同存在于本发明组合物中。在具体的实施方式中，多磷酸铵在本发明组合物 中的存在量可以是范围在约5wt.％和约35wt.％之间的量、或是范围在约7wt. ％和约33wt.％之间的量、或是范围在约9wt.％和约33wt.％之间的量、或是 范围在约12wt.％和约33wt.％之间的量，基于整个组合物的重量。在具体的 实施方式中，纤维素材料在本发明组合物中的存在量可以是范围在约5wt. ％和约45wt.％之间的量、或是范围在约10wt.％和约40wt.％之间的量、或 是范围在约14wt.％和约40wt.％之间的量，基于整个组合物的重量。在本发 明其它具体的实施方式中，多磷酸铵和纤维素材料可以以有效提供根据 UL-94规程测定表现V-0或V-1或V-2燃烧等级的制品的重量％比例存在。 在本发明其它具体的实施方式中，多磷酸铵和纤维素材料可以以下列范围的 重量％比例存在：范围是1∶10～10∶1、通常是1∶8～8∶1、更通常是1∶5 ～5∶1、再更通常是1∶3～3∶1、并且再更通常是1∶2～2∶1。在其它具 体实施方式中，当组合物中存在淀粉时，则纤维素材料和淀粉的组合在本发 明组合物中存在的量在约5wt.％和约45wt.％之间的范围内，或者含量在约 10wt.％和约40wt.％之间的范围内，或者含量在约14wt.％和约40wt.％之间 的范围内，基于整个组合物的重量。在本发明的其它具体实施方式中，(i) 多磷酸铵和(ii)纤维素材料与任选的淀粉的组合可以以有效提供根据UL-94 规程测定表现V-0或V-1或V-2燃烧等级的制品的重量％比例存在。在本发 明其它具体实施方式中，(i)多磷酸铵和(ii)纤维素材料与任选的淀粉的组合可 以以组分(i)与组分(ii)按重量％比例为1∶10至10∶1的范围内存在，通常是 1∶8～8∶1、更通常是1∶5～5∶1、再更通常是1∶3～3∶1、并且再更通 常是1∶2～2∶1。

本发明的组合物还可以任选地包含本领域已知的添加剂，所述添加剂包 括但不限于，稳定剂，如颜色稳定剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂、紫 外屏蔽剂、和紫外吸收剂；辅助阻燃剂、抗滴剂、润滑剂、流动促进剂或其 它加工助剂；增塑剂、抗静电剂、脱模剂、抗冲改性剂、填料、或着色剂， 如染料或颜料(可以是有机的、无机的或金属有机的)；视觉效应添加剂和类 似添加剂。示例性的添加剂包括但不限于硅石、硅酸盐、沸石、二氧化钛、 石粉、玻璃纤维或玻璃球、碳纤维、炭黑、石墨、碳酸钙、滑石、锌钡白、 氧化锌、金属硬脂酸盐、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硅酸锆、氧化铁、 硅藻土、碳酸钙、氧化镁、三氧化铬、氧化锆、氧化铝、碎石英石、粘土、 煅烧粘土、滑石、高岭土、石棉、软木、棉花或合成纺织纤维，具体地是增 强填料，如玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、和金属薄片(包括但不限于铝薄 片)。通常本发明的组合物中包含多于一种的添加剂，并且在一些实施方式 中，包含多于一种的一种类型的添加剂。在具体实施方式中，本发明组合物 包括至少一种硬脂酸金属盐。在其它具体实施方式中本发明的组合物包括硬 脂酸锌。在本发明组合物中存在的硬脂酸金属盐的含量为相比于制备中不加 入硬脂酸金属盐的类似组合物，其含量足以改进由所述组合物模制部件的颜 色。在一些具体实施方式中金属硬脂酸盐的含量为在0.1份每100份树脂组 分(phr)和10phr之间的范围内，在其它具体实施方式为0.5phr和5phr之间 的范围，和在另外其它具体实施方式中为0.7phr和3phr之间的范围。

在一些具体实施方式中，本发明的组合物任选包括橡胶添加剂。示例性 的橡胶添加剂包括弹性均聚物或共聚物。这样的橡胶添加剂的具体示例性的 例子包括但不限于聚二烯，比如聚异戊二烯和聚丁二烯；苯乙烯-二烯嵌段 共聚物，包括二嵌段和三嵌段的共聚物，其中二烯结构单元可以被部分或完 全氢化；烯烃聚合物，包含羧酸或酯基；丁腈橡胶，天然丁基橡胶，聚异丁 烯，和核-壳聚合物，其具有橡胶内核与坚硬的具有羧酸基或其官能衍生物(例 如，酐，酯，胺或酰亚胺基团)的外壳。

这样的橡胶添加剂其它具体的实例包括但不限于，苯乙烯类嵌段共聚物 和各种酸官能化乙烯-丙烯共聚物(例如EP-接枝马来酸酐)。进一步的实例是 所谓弹性嵌段共聚物，例如A-B-A型三嵌段共聚物和A-B型两嵌段共聚物。 可以使用的A-B型和A-B-A型嵌段共聚物抗冲改性剂是典型的热塑性橡胶， 包括一个或两个链烯基芳族嵌段(典型的是苯乙烯嵌段)，和橡胶嵌段，例如 可以被部分或完全氢化的丁二烯嵌段。这些三嵌段共聚物和二嵌段共聚物的 混合物常适合用于本发明的组合物。例如美国专利号3,078,254、3,402,159、 3,297,793、3,265,765和3,594,452和英国专利1,264,741披露了合适的A-B 和A-B-A型嵌段共聚物。典型的A-B和A-B-A型嵌段共聚物品种的例子包 括聚苯乙烯-聚丁二烯(SBR)，氢化聚苯乙烯-聚丁二烯(有时也命名为聚苯乙 烯-聚(乙烯-丙烯))，聚苯乙烯-聚异戊二烯，聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯，聚 苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)，氢化聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(有时也 命名为聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯(SEBS))，聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚 苯乙烯和聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯-聚(α-甲基苯乙烯)，及其选择性氢化后 的物质。示例性的A-B和A-B-A型嵌段共聚物可通过广泛的资源商购获得， 包括SOLPRENE商标旗下的INSA，Houston，TEX.，KRATON商标旗下的 Kraton Polymers LLC，VECTOR商标旗下的Dexco，和SEPTON商标旗下的 Kuraray。

在更进一步的具体实施方式中，有用的橡胶添加剂可以包括官能化的弹 性聚烯烃，比如含有至少一个基团的弹性聚烯烃，该基团选自酐、环氧、唑啉和原酸酯。弹性聚烯烃的必要结构单元一般源自于包括乙烯和至少一种 C3-8-α-烯烃(比如丙烯，1-丁烯，1-己烯，1-辛烯)的单体。如果乙烯和至少一 种C3-8-α-烯烃一起构成聚合物的主要部分，则二者之间的比例不是关键性的 因素。

在一种具体的实施方式中，官能化的弹性聚烯烃是官能化的乙烯-丙烯 橡胶或官能化乙烯-丙烯-二烯弹性体。二烯部分是至少一种非共轭二烯，例 如亚乙基降冰片烯，1，4-己二烯，或二环戊二烯。这些弹性聚烯烃分别作为 EPR和EPDM弹性体是现有技术公知的。橡胶添加剂的混合物，例如之前 描述过的这些物质的混合物也可用于本发明的组合物中。在一些具体实施方 式中，橡胶添加剂示例性的例子包括现有技术公知的用于提高包含链烯基芳 族树脂的组合物冲击强度的物质。在其它具体实施方式中，本发明的组合物 包含丁腈橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶。

在一些具体的实施方式中，本发明的组合物任选地包含至少一种有机磷 化合物作为辅助阻燃剂。适宜的有机磷阻燃化合物是本领域已知的并且包括 但不限于，单磷酸酯，如磷酸三芳基酯、磷酸三苯基酯、磷酸三甲酚酯、磷 酸三甲苯基酯、磷酸二苯基甲酚酯、磷酸苯基双十二烷基酯、和磷酸乙基二 苯基酯；以及二磷酸酯和低聚磷酸酯，如二磷酸芳基酯、二磷酸间苯二酚酯、 二磷酸双酚A酯、磷酸氢二苯基酯、磷酸氢2-乙基己基酯。适宜的低聚磷 酸酯化合物阐明于，例如，美国专利5,672,645。当存在时，辅助阻燃剂的 存在量通常是约4-16wt.％，具体是5-15wt.％，基于整个组合物的重量。

在其它具体的实施方式中，本发明的组合物任选包括至少一种包括源自 于马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的辅助共聚物。该类属型的辅 助共聚物示例性的例子包括苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)，苯乙烯-丙烯腈- 马来酸酐共聚物(SANMA)，聚(乙烯-g-马来酸酐)，聚(丙烯-g-马来酸酐)，(乙 烯-丙烯)-g-马来酸酐共聚物，EPDM-g-马来酸酐共聚物，苯乙烯-丙烯酸共聚 物(SAA)等及其混合物。辅助共聚物包括源自于马来酸酐，丙烯酸或甲基丙 烯酸的结构单元，当其存在于本发明的组合物时，在一些实施方式中其存在 的含量足以提高源于所述组合物成型部件的冲击强度，相比于源于不含有所 述共聚物的组合物的成型部件的冲击强度。在具体的实施方式中，辅助共聚 物包括源自于马来酸酐，丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元，当其存在于本发 明的组合物时，通常存在的含量大约是0.2-5phr且特别是0.5-3phr。

本发明组合物及从该组合物制得的制品可以通过已知的热塑性材料加 工技术制备。可以使用的已知的热塑性材料加工技术包括但不限于，间歇混 合、在内部混合器中混合、在密炼机中混合、挤出、在单螺杆挤出机中挤出、 在双螺杆挤出机中挤出、压延、捏合、型材挤出、片材挤出、管材挤出、共 挤出、模塑、挤出吹塑、热成形、注塑、共注塑、滚塑、压塑、和类似方法 以及这样的方法的组合。在具体的实施方式中，组合物通过挤出方法制备。 在具体的实施方式中，通过注塑方法从本发明的组合物制备制品。本发明进 一步预期对所述制品额外的制造操作，如，但不限于，模内装璜法、在涂漆 烘箱内烘烤、焊接、机加工、重叠注塑、共挤出、多层挤出、表面浸蚀、层 压、和/或热成形。

本发明的新颖方面包括制备本发明组合物的方法，其中在一些实施方式 中，使组合物以使多磷酸铵和纤维素材料的接触时间最小化的方式来包含多 磷酸铵和纤维素材料。使所述接触时间最小化的示例性实例包括但不限于， 使全部或至少一部分的树脂组分和纤维素材料在包含多磷酸铵之前预混配。 在本发明其它实施方式中，全部或至少一部分链烯基芳族树脂可以在与纤维 素材料混合之前与全部或至少一部分多磷酸铵进行预混配。在其他具体实施 方式中，全部或至少一部分链烯基芳族树脂可以与全部或者至少一部分多磷 酸铵进行预混配，且预混配的材料可以接着与独立的包括链烯基芳族树脂和 纤维素材料的预混配材料合并。附加的树脂和非树脂组合物组分可以任选包 括在任何一种预混配混合物中。在一些具体实施方式中，预混配混合物可以 包括除了多磷酸铵以外的全部混合组合物的组分或除了纤维素材料以外的 全部混合组合物的组分。这种链烯基芳族树脂与(i)多磷酸铵或与(ii)纤维素材 料的预混配可以使用已知的方法进行，比如但不限于挤出或捏合。包含(i) 链烯基芳族树脂和多磷酸铵和(ii)链烯基芳族树脂和纤维素材料的预混配材 料的混合物的混配可以使用已知的方法进行。包括链烯基芳族树脂和多磷酸 铵的预混配材料在一种实施方式中包含15-80wt.％多磷酸铵，在另一种实施 方式含15-60wt.％多磷酸铵，和在其它另一种实施方式含20-55wt.％多磷酸 铵，基于预混配材料的总重量。包括链烯基芳族树脂和纤维素材料的预混配 材料在一种实施方式中包含15-60wt.％纤维素材料，在另一种实施方式含 20-50wt.％纤维素材料，和在其它另一种实施方式含25-45wt.％纤维素材料， 基于预混配材料的总重量。

本发明的新颖方面包括制备本发明组合物的方法，其中在一些实施方式 中，使组合物以使多磷酸铵和纤维素材料的接触时间最小化的方式来包含多 磷酸铵和纤维素材料。使所述接触时间最小化的示例性实例包括但不限于， 使全部或至少一部分的树脂组分和纤维素材料在包含多磷酸铵之前预混配。 在本发明各种实施方式中，全部或至少一部分链烯基芳族树脂可以在与纤维 素材料混合之前与全部或至少一部分多磷酸铵进行预混配。此外，在各种实 施方式中，全部或至少一部分链烯基芳族树脂可以与全部或者至少一部分多 磷酸铵进行预混配，且预混配的材料可以接着与独立的包括链烯基芳族树脂 和纤维素材料的预混配材料合并。附加的树脂和非树脂组合物组分可以任选 包括在任何一种预混配混合物中。在一些实施方式中，预混配混合物可以包 括除了纤维素材料以外的全部混合组合物的组分。这种链烯基芳族树脂与(i) 多磷酸铵或与(ii)纤维素材料的预混配可以使用已知的方法进行，比如但不 限于挤出或捏合。包含(i)链烯基芳族树脂和多磷酸铵和(ii)链烯基芳族树脂和 纤维素材料的预混配材料的混合物的混配可以使用已知的方法进行。包括链 烯基芳族树脂和多磷酸铵的预混配材料在一种实施方式中包含15-80wt.％多 磷酸铵，在另一种实施方式含15-60wt.％多磷酸铵，和在其它另一种实施方 式含20-55wt.％多磷酸铵，基于预混配材料的总重量。包括链烯基芳族树脂 和纤维素材料的预混配材料在一种实施方式中包含15-60wt.％纤维素材料， 在另一种实施方式含20-50wt.％纤维素材料，和在其它另一种实施方式含 25-45wt.％纤维素材料，基于预混配材料的总重量。

本发明的组合物可以制成有用的制品。有用的制品包括以下的那些：其 通常用在要求阻燃性的应用中，特别是在需要无卤素(对生态环境友好的)组 合物具有阻燃性的应用中。在一些实施方式中，所述制品包括包含本发明组 合物的整体制品(unitary article)。在其它实施方式中，制品包括电气设备外 壳、商业机器的内部和外部部件、打印机、计算机外壳、开关、型材、窗户 型材和类似制品。还预期的是包含至少一层得自本发明组合物的层的多层制 品。由本发明组合物制备的制品，例如模塑制品，根据UL-94规程测定通常 表现V-1或更好的燃烧等级(例如，V-1或V-0等级)。

无须赘述，相信本领域技术人员根据本申请的介绍，可以最大限度地利 用本发明。下面的实施例为本领域技术人员在具体实施所要求的发明时提供 补充指导。给出的实施例仅是有助于教导本申请应用的代表性工作。因此， 这些实施例不意图以任意方式限制本发明，本发明由所附权利要求限定。

在下面的实施例(简称“Ex.”)和对比例(“C.Ex.”)中，除非指明，组分的量 以wt.％表示。下面组合物中的ABS包含约14-17％的聚丁二烯橡胶并得自 SABIC Innovative PlasticsTM。高橡胶ABS(简称“HR-ABS”)是包含约60-78％ 的聚丁二烯橡胶的ABS，得自SABIC Innovative PlasticsTM。高 抗冲聚苯乙烯(HIPS)通常包含小于约10％的橡胶含量。苯乙烯-丙烯腈共聚 物(SAN)包含得自约3∶1的苯乙烯：丙烯腈的结构单元。多磷酸铵(简称 “APP”)是包含约31-32重量％磷的AP423多磷酸铵，得自Clariant。 纤维素纤维是TC180，得自CreaFill Fibers Corp.，Chestertown，Maryland。木 粉得自American Wood Flour Company，Schoefield，Wisconsin。阻燃性能根据 UL-94规程测定。阻燃等级的符号“NC”表示观察不到阻燃性。单位为焦耳每 米的缺口伊佐德抗冲强度(NII)值在室温根据ISO 180测定。单位为兆帕的挠 曲强度值以及单位为吉帕的挠曲模量值根据ISO178测定。

对比例1-8和实施例1-6

表1中包括ABS的组合物在挤出机中混配，除非另有说明。复配材料 成型为测试部件且测试部件用于测试力学性能。测试结果参见表1。

对比例1-3表明，纤维素材料单独不给ABS提供阻燃性。对比例4-6 说明，木粉单独不给ABS提供阻燃性，对比例7说明，高水平(30wt％)的 多磷酸铵单独不给ABS提供阻燃性。令人惊讶的是，实施例1-5说明，在 多磷酸铵在进料喉的下游进料，而ABS和纤维素材料直接进料到挤出机的 进料喉时(实施例1-4和6)或者在ABS和纤维素材料在与APP混合之前预 混时(实施例5)，纤维素材料和多磷酸铵的组合给ABS组合物提供了良好 的阻燃性。对比例8说明，在所有三种组分都直接进料到挤出机的进料喉 时，纤维素纤维和多磷酸铵的组合不给ABS组合物良好提供阻燃性。尽管 本发明绝不由任何操作理论限制，相信，在进料喉与纤维素材料一起进料 多磷酸铵导致这两种组分之间产生有害的反应。例如，相信多磷酸铵能够 促进至少某些纤维素材料的交联，导致这种材料在树脂基质中分散不良。

对比例9-21和实施例7-8

在表2中包含ABS的组合物以约15wt.％的总橡胶含量进行准备。该 橡胶水平通过组合两种具有不同橡胶含量的ABS级别获得。在挤出机中混 配组合物，APP下游进料。将混配的材料成型为测试部件且测试部件用于 测试力学性能。测试结果参见表2。实施例7和实施例8具有相似的多磷 酸铵和纤维素材料含量以及比例，但是此外，实施例8具有10wt.％的辅助 阻燃剂磷酸三苯酯。数据显示，加入辅助阻燃剂提供了良好阻燃性。加入 辅助阻燃剂也提供了具有优异颜色、良好流动性和允许使用较低组合物加 工温度的成型部件。

对比例22-23和实施例9-12

表3中包含ABS的组合物在内部混合机中混配。将混配的材料成型为 测试部件且测试部件用于测试阻燃性。测试结果参见表3。

表3

实施例9-12中，包含链烯基芳族树脂、纤维素材料和多磷酸铵的组合 物显示出了良好阻燃性。相反，对比例22-23显示了不良的阻燃性，这些 对比例组合物含有与本发明实施例相似比例的苯乙烯类聚合物和纤维素材 料，还含有单独有机磷阻燃剂，且不含有多磷酸铵。

对比例24-26和实施例13-18

包含高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的组合物在内部混合机中混配。将混配的材 料成型为测试部件且测试部件用于测试阻燃性。共混组合物和测试结果参见 表4。

表4

对比例27-30和实施例19-26

包含聚苯乙烯(PS)的组合物在内部混合机中混配。将混配的材料成型为 测试部件且测试部件用于测试阻燃性。共混组合物和测试结果参见表5。

表5

对比例31-34和实施例27-34

包含SAN的组合物在内部混合机中混配。将混配的材料成型为测试部 件且测试部件用于测试阻燃性。共混组合物和测试结果参见表6。

表6

对比例35-40和实施例28-29

包含HR-ABS、纤维素材料和硬脂酸锌的本发明组合物在内部混合机中 混配。混配对比例的组合物而不含有硬脂酸锌。对混配材料的测试部件在颜 色方面进行评估。使用Macbeth7000A分光光度计，在评估测试 条件：DREOLL；D65照明；CIE LAB方程；10度观察器；反射模式；排 除镜面成分(SCE)；排除紫外线；大视区，对颜色进行测试。共混组合物和 测试结果见表7。

表7

表7数据显示了本发明包含硬脂酸锌的实施例组合物比不含硬脂酸锌 的组合物的颜色好。

实施例30

预混配包含至少一种链烯基芳族树脂和纤维素材料的组合物并将其隔 离。预混配包含至少一种链烯基芳族树脂和多磷酸铵的独立组合物并将其隔 离。将两种预混配组合物混配在一起，和隔离产物。将最终的混配材料模制 成测试部件并测试该部件的阻燃性。模制测试部件显示出的UL-94燃烧等级 至少达到V-2。

对比例41和实施例31

预混配包含HR-ABS和纤维素纤维的组合物，并将其隔离。预混配包 含HR-ABS和多磷酸铵的组合物并将其隔离。将两种预混配组合物混配在一 起，提供包含20wt.％纤维素纤维、25wt.％HR-ABS和17wt.％多磷酸铵的 组合物。此外，最终组合物包含35wt.％SAN和少量EBS蜡和SANMA。 将最终混配的材料隔离，并成型为部件，测试CIE LAB颜色。该部件显示 L*值为58.8，a*值为4.4和b*值为12.3。通过在混合机中混配所有组分而没 有预混配任何两种组分而制备的对比例测试部件颜色较暗，并显示L*值为 42.1、a*值为1.8和b*值为3.4。

尽管已经参照具体实施方式解释和描述了本发明，但是并不限于所示的 详细信息，因为在不背离本发明的精神的情况下，可以进行各种变化和代替。 因此，仅仅使用常规试验，本领域技术人员也可以想到本申请所描述的本发 明的其它改变和等价物，相信所有这些改变和等价物都在如权利要求所限定 的本发明的精神和范围内。本申请所引用的所有专利和公开文献在此引入作 为参考。