CN101056942B - 阻燃性热塑性聚碳酸酯组合物及其用途和制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种热塑性组合物含有大约20-90wt.％聚碳酸酯树脂；大约35wt.％以下的抗冲击改性剂；大约0.5-30wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；以及大约0.5-20wt.％的含磷阻燃剂，每种都是以该热塑性组合物的总组合重量为基础，不包括任何填料。壁厚为3mm或更小的制品可以采用该组合物制得，例如通过将上述组合物模塑、挤出或成形为制品。另一方面，也可通过将含有前述组合物的第一部件超声波焊接到第二部件上来制造一种制品。

Description

阻燃性热塑性聚碳酸酯组合物及其用途和制造方法
发明背景
本公开涉及热塑性聚碳酸酯组合物，特别是阻燃性热塑性聚碳酸酯组合物及其制造方法和用途。
聚碳酸酯可用于从汽车零件到电子应用的宽范围应用的制品和组件生产。由于其广泛的用途，特别是在电子应用中，理想的是提供具有阻燃性的聚碳酸酯。与聚碳酸酯一起使用的许多已知阻燃剂都含有溴和/或氯。溴化和/或氯化的阻燃剂不太理想，因为这些阻燃剂产生的杂质和/或副产品可腐蚀与聚碳酸酯的制造和使用相关的设备。溴化和/或氯化的阻燃剂也愈加受到管理限制。
已经建议将非卤化的阻燃剂用于聚碳酸酯，包括各种填料、含磷化合物以及某些盐。虽然已经难于满足使用前述阻燃剂的最严格的阻燃性标准，但是却没有也使用溴化和/或氯化阻燃剂，特别是在薄样品中。另外，非溴化和/或非氯化的阻燃剂对聚碳酸酯组合物的所需物理性能，特别是冲击强度有不利影响。
也已经建议将聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物用作非溴化和非氯化的阻燃剂。例如Cella等人的美国申请公布号2003/015226公开了一种含有聚硅氧烷单元和聚碳酸酯单元的聚硅氧烷改性聚碳酸酯，其中聚硅氧烷链节包括1-20个聚硅氧烷单元。其它聚硅氧烷改性聚碳酸酯的用途被描述在例如Gosen的美国专利号5,380,795、Kress等人的美国专利号4,746,701、Umeda等人的美国专利号5,488,086、和Nodera等人的EP 0 692 522B1中。
虽然前述阻燃剂适用于其计划的目的，但是在工业中仍然持续需要阻燃性继续提高，包括需要一种没有使用溴化和/或氯化的阻燃剂的已经改进了阻燃性的聚碳酸酯组合物。如果能够得到改进的阻燃性而没有显著降低各种性能例如冲击性能，这也将是有利的。
发明概述
一种热塑性组合物含有大约20-90wt.％聚碳酸酯树脂；至多大约35wt.％的抗冲击改性剂；大约0.5-30wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；以及大约0.5-20wt.％的含磷阻燃剂，每种都是以该热塑性组合物的总重量为基础，不包括任何填料。
在另一实施方式中，一种制品含有上述组合物并且壁厚为3mm或更小。
在又一实施方式中，一种制品的制造方法包括将上述组合物模塑、挤出或成形为壁厚为3mm或更小的制品。
另一方面，一种制品的制造方法包括将含有在此所述组合物的第一部件超声波焊接到第二部件上。
根据另一方面，一种制品包括含有在此所述组合物的第一部件，其被超声波焊接到第二部件上。
以下附图和详细说明例示了上述和其它特征。
附图的简要说明
现参照附图，其为示范的实施方式，并且其中相同的部件编号相同：
图1是举例说明UL审计/跟踪服务过程(UL Audit/Follow-upServices Process)的流程图；
图2显示从典型的UL-94燃烧试验而得的燃烧时间数据的分布曲线与该数据的对数变换分布曲线的对比；
图3是显示滴落时间性能和在此所述的组合物中聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物含量之间关系的曲线图；
图4是显示熄火时间性能和在此所述的组合物中聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物含量之间关系的曲线图；
图5是包括超声波焊在一起的部件的试验制品的分解示意透视图。
本发明的详细说明
在此公开的是具有改进的阻燃性、包括阻燃性能特征例如熄火时间(FOT)和滴落时间(TTD)的热塑性聚碳酸酯组合物。不受理论限制，人们相信在此所得的有利结果是通过小心平衡如下详述的聚碳酸酯和如下详述的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，与如下详述的其它组分例如含有机磷阻燃剂和任选的抗冲击改性剂组合的相对量而得的。在另一有利的特征中，可以调节该组合物的熔体粘度以便提供具有改进的阻燃性和良好的物理性能的薄制品。
在此使用的术语“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”是指具有式(1)的碳酸酯重复结构单元的组合物：
其中至少大约R1基团总数的60％是芳香族有机基并且其剩余部分是脂肪族、脂环族或芳香族基。优选每个R1是芳香族有机基，更优选为式(2)的基团：
                 -A1-Y1-A2-  (2)
其中每个A1和A2是单环二价芳基以及Y1是将A1和A2分开的具有一个或两个原子的桥连基。在一个示范的实施方式中，一个原子将A1和A2分开。这种类型基团的说明性非限制性例子是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-二环亚庚基、亚乙基、亚异丙基、亚新戊基、亚环己基、亚环十五烷基、亚环十二烷基和亚金刚烷基。优选桥连基Y1是烃基或饱和烃基例如亚甲基、亚环己基或亚异丙基。
通过具有式HO-R′-OH的二羟基化合物的界面反应可制得聚碳酸酯，所述二羟基化合物包括式(3)的二羟基化合物：
                HO-A1-Y1-A2-OH  (3)
其中Y1、A1和A2如上所述，还包括具有通式(4)的双酚化合物：
其中Ra和Rb各自表示卤原子或一价烃基并且可以是相同或不同的；p和q各自独立地是0-4的整数；以及Xa表示一种式(5)的基团：
其中Rc和Rd各自独立地表示氢原子或一价直链或环状烃基，而Re是二价烃基。
适当的二羟基化合物的一些说明性而非限制性例子包括由美国专利4,217,438中的名称或结构式(通式或具体的)所公开的二羟基取代的烃。适当的二羟基化合物的非排他具体例子名单包括以下的：间苯二酚、4-溴间苯二酚、对苯二酚、4，4′-二羟基联苯、1，6-二羟基萘、2，6-二羟基萘、双(4-羟苯基)甲烷、双(4-羟苯基)二苯基甲烷、双(4-羟苯基)-1-萘基甲烷、1，2-双(4-羟苯基)乙烷、1，1-双(4-羟苯基)-1-苯乙烷、2-(4-羟苯基)-2-(3-羟苯基)丙烷、双(4-羟苯基)甲苯、2，2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1，1-双(羟苯基)环戊烷、1，1-双(4-羟苯基)环己烷、1，1-双(4-羟苯基)异丁烯、1，1-双(4-羟苯基)环十二烷、反式-2，3-双(4-羟苯基)-2-丁烯、2，2-双(4-羟苯基)金刚硼、(α，α’-双(4-羟苯基)-甲苯、双(4-羟苯基)乙腈、2，2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2，2-双(3-乙基-4-羟苯基)丙烷、2，2-双(3-正丙基-4-羟苯基)丙烷、2，2-双(3-异丙基-4-羟苯基)丙烷、2，2-双(3-仲丁基-4-羟苯基)丙烷、2，2-双(3-叔丁基-4-羟苯基)丙烷、2，2-双(3-环己基-4-羟苯基)丙烷、2，2-双(3-烯丙基-4-羟苯基)丙烷、2，2-双(3-甲氧基-4-羟苯基)丙烷、2，2-双(4-羟苯基)六氟丙烷、1，1-二氯-2，2-双(4-羟苯基)乙烯、1，1-二溴-2，2-双(4-羟苯基)乙烯、1，1-二氯-2，2-双(5-苯氧基-4-羟苯基)乙烯、4，4′-二羟基二苯甲酮、3，3-双(4-羟苯基)-2-丁酮、1，6-双(4-羟苯基)-1，6-己二酮、乙二醇双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)硫醚、双(4-羟苯基)亚砜、双(4-羟苯基)砜、9，9-双(4-羟苯基)氟、2，7-二羟基芘、6，6′-二羟基-3，3，3′，3′-四甲基螺(二)茚满(″螺二氢茚双酚″)、3，3-双(4-羟苯基)2-苯并[c]呋喃酮、2，6-二羟基二苯并对二噁英、2，6-二羟基噻蒽、2，7-二羟基氧杂硫杂蒽(phenoxathin)、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以及2，7-二羟基咔唑等等，以及含有至少一种前述二羟基化合物的混合物。
可由式(3)表示的双酚化合物类型的非排他具体例子名单包括：1，1-双(4-羟苯基)甲烷、1，1-双(4-羟苯基)乙烷、2，2-双(4-羟苯基)丙烷(在下文中为″双酚A″或″BPA″)、2，2-双(4-羟苯基)丁烷、2，2-双(4-羟苯基)辛烷、1，1-双(4-羟苯基)丙烷、1，1-双(4-羟苯基)正丁烷、2，2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、以及1，1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。也可使用包括至少一种前述二羟基化合物的组合。
如果是想要采用碳酸酯共聚物而不是均聚物，还可能使用两种或多种不同二羟基化合物或二羟基化合物与二醇或与羟基-或酸-封端的聚酯或与二元酸或羟基酸的共聚物。也可使用多芳基化物和聚酯-碳酸酯树脂或其混合物。支链聚碳酸酯以及直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的混合物也是有用的。通过在聚合反应期间加入支化剂可制得支链聚碳酸酯。
这些支化剂是众所周知的，并且包括含有至少三个选自羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基的官能团的多官能有机化合物及其混合物。具体例子包括1，2，4-苯三甲酸、1，2，4-苯三甲酸酐、三(对羟基苯基)乙烷、靛红双酚、三苯酚TC(1，3，5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三苯酚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、1，3，5-苯三甲酸和二苯甲酮四羧酸。加入的支化剂量可约为0.05-2.0重量百分比。美国专利Nos.3,635,895和4,001,184描述了用于制备支链聚碳酸酯的支化剂和步骤，将其引入作为参考。预期所有类型的聚碳酸酯端基对于热塑性组合物是有用的。
优选聚碳酸酯基于双酚A，其中每个A1和A2是对亚苯基并且Y1是亚异丙基。优选聚碳酸酯的平均分子量为约5,000-100,000，更优选为约10,000-65,000，最优选为约15,000-35,000。
在一个实施方式中，聚碳酸酯具有适用于制造薄制品的流动性能。熔体体积流动速率(通常缩写为MVR)测量的是在规定温度和载荷下通过孔挤出热塑性塑料的速率。适用于成型阻燃性制品的聚碳酸酯的MVR可以是在260℃/2.16Kg下测得的值，约为4-30克/每立方厘米(g/cm3)。在这些条件下具有值约为12-30，特别是约为15-30g/cm3的MVR的聚碳酸酯可用于制造薄壁制品。可采用流动性能不同的聚碳酸酯混合物来达到所需的总流动性能。
通过界面聚合反应来制备聚碳酸酯的方法是众所周知的，虽然该制备方法的反应条件可改变，但是几种优选方法通常包括将二羟酚反应物溶解或分散在含水苛性钠或苛性钾中，将所得混合物加入适当的不与水混溶的溶剂介质中，并在适当的催化剂例如三乙胺或相转移催化剂存在同时PH值被控制在例如约为8-10的条件下，将该反应物与碳酸酯前体例如光气接触。最通常采用的不与水混溶的溶剂包括二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等等。
在可优选采用的相转移催化剂中，有式(R3)4Q+X的催化剂，其中每个R3是相同或不同的，并且是C1-10烷基；Q是氮或磷原子；以及X是卤原子或C1-8烷氧基或C6-188芳氧基。合适的相转移催化剂包括例如[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，CH3[CH3(CH2)2]3NX，其中X是Cl-、Br-、或-C1-8烷氧基或C6-188芳氧基。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约0.1-10wt.％、约0.5-2wt.％。
另一方面，可采用熔体方法。可使用一种催化剂来促进二羟基反应物与碳酸酯前体的聚合反应速率。典型的催化剂包括(但不限于)叔胺类例如三乙胺、季鏻化合物、季铵化合物、碱性碱金属盐、碱性碱土金属盐等等。
另一方面，在班伯里型混炼机、双螺杆挤出机或诸如此类中，通过将熔融态的二羟基反应物和碳酸二芳基酯例如碳酸二苯基酯在酯交换催化剂存在的条件下共反应来形成均匀分散体。通过蒸馏将挥发性一元酚从熔融反应物中除去，分离出的聚合物为熔融态残余物。
可在各种间歇式、半间歇式或连续式反应器中制备聚碳酸酯，该反应器是例如搅拌槽、搅拌塔、管和再循环环路反应器。通过本领域已知的任何方法可完成聚碳酸酯的回收，例如通过采用反溶剂、蒸汽沉淀或抗溶剂和蒸汽沉淀的组合。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包括聚碳酸酯嵌段和聚二有机硅氧烷嵌段。聚碳酸酯嵌段包括如上所述式(1)的重复结构单元，并且优选其中R1是如上所述式(2)的基团。这些单元可衍生自如上所述的式(3)二羟基化合物的反应。在一个实施方式中，该二羟基化合物是双酚A，其中每个A1和A2是对亚苯基并且Y1是亚异丙基。聚二有机硅氧烷嵌段包括式(6)的重复结构单元：
其中每次出现的R是相同或不同的，并且是C1-13一价有机基，例如R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13链烯基、C2-C13链烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷芳基或C7-C13烷芳氧基。前述R基的组合可用于相同的共聚物。
对式(6)中的D进行选择以使该热塑性组合物具有有效水平的阻燃性。因此D值随热塑性组合物中每种组分的类型和相对量而变化，包括聚碳酸酯、抗冲击改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物及其它阻燃剂的类型和量。利用在此教导的方针不用过度的实验由本领域普通技术人员可确定适当的D值。通常，D的平均值为2-约1000，特别是约为10-100，更特别是约为25-75。在一个实施方式中，D的平均值约为40-60，而在另一实施方式中，D的平均值约为50。当D为较低的值时，例如小于约40，使用较大量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可能是必要的。相反，当D为较高的值时，例如大于约40，使用较小量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可能是必要的。
在一个实施方式中，聚二有机硅氧烷嵌段包括式(7)的重复结构单元：
其中R和D如上所定义。
式(7)中的R2是二价C2-C8脂族基。式(7)中的每个M是相同或不同的，并且可以是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8链烯基、C2-C8链烯氧基、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烷芳基、或C7-C12烷芳氧基，其中每个n独立地是0、1、2、3或4。
在一个实施方式中，M是溴基或氯基，烷基例如甲基、乙基或丙基，烷氧基例如甲氧基、乙氧基或丙氧基，或芳基例如苯基、氯苯基或甲苯基；R2是二亚甲基、三亚甲基、或四亚甲基；而R是C1-8烷基、卤代烷基例如三氟丙基、氰基烷基，或芳基例如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一实施方式中，R是甲基、或者甲基和三氟丙基的混合物、或甲基和苯基的混合物。在又一实施方式中，M是甲氧基，n是1，R2是二价C1-C3脂族基，而R是甲基。
这些单元可衍生自相应的二羟基聚二有机硅氧烷(8)：
Figure G05838798820070516D000081
其中R、D、M、R2和n如上所定义。
该二羟基聚硅氧烷可通过在式(9)的硅氧烷氢化物之间进行铂催化的加成反应来制备：
Figure G05838798820070516D000082
其中R和D如前面所定义，并且是脂族不饱和一元酚。合适的脂族不饱和一元酚包括例如丁子香酚、2-烷基酚、4-烯丙基-2-甲酚、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-4，6-二甲酚、2-烯丙基-4-溴基-6-甲酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲酚和2-烯丙基-4，6-二甲酚。也可采用含有前述中至少一种的混合物。
可通过使二羟基聚硅氧烷(8)与碳酸酯源和式(3)二羟基芳族化合物任选地在如上所述相转移催化剂存在的条件下进行反应来生产聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。适宜的条件与可用于形成聚碳酸酯的那些条件相类似。优选该共聚物是在温度为0℃以下至约100℃、优选约为25℃-50℃的温度下通过光气化作用来制备。由于该反应是放热的，光气加成速率可用于控制反应温度。所需光气量将通常取决于二羟基反应物的量。另一方面，可通过在如上所述酯交换催化剂存在的条件下，使二羟基单体和碳酸二芳基酯例如碳酸二苯基酯在熔融态共反应来制备聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
在聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的生产中，二羟基聚二有机硅氧烷的量被选择成使热塑性组合物具有有效水平的阻燃性。因此二羟基聚二有机硅氧烷量的变化将取决于所需阻燃性水平、D值以及该热塑性组合物中每种组分的类型和相对量，包括聚碳酸酯的类型和量、抗冲击改性剂的类型和量、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的类型和量以及其它阻燃剂的类型和量。利用在此传授的指导方针不用过度的实验，由本领域普通技术人员可确定适当的二羟基聚二有机硅氧烷的量。可将二羟基聚二有机硅氧烷的量选择成能生产出含有约0.1-40wt.％例如约8-40wt.％的聚二甲基硅氧烷或等摩尔量的另一种聚二有机硅氧烷的共聚物。在一个实施方式中，可将二羟基聚二有机硅氧烷的量选择成能生产出含有大约15-30wt.％的聚二甲基硅氧烷或等摩尔量的另一种聚二有机硅氧烷的共聚物。那些本领域普通技术人员利用已知方法可确定聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物中二甲基硅氧烷单元的量。例如，可通过溶解于CDCl3(没有四甲基硅烷)中的同种样品的1H NMR光谱中芳族质子与硅氧烷链上质子的累积强度对比可确定在式(8)化合物中二甲基硅氧烷单元的重量百分比。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的重均分子量(例如通过凝胶渗透色谱法、超级离心法或光散射测得的Mw)约为10,000-200,000，优选约为20,000-100,000。
该聚碳酸酯组合物可还包括一种抗冲击改性剂组合物，该抗冲击改性剂组合物包括抗冲击改性剂的一种特定组合以增加其抗冲击性能。适当的抗冲击改性剂可以是一种弹性体改性的接枝共聚物，其包括(i)具有0℃以下，更特别是约为-40℃--80℃的Tg的弹性(即橡胶性)聚合物基质，和(ii)接枝到弹性聚合物基质上的刚性聚合物基质。已知可通过首先提供一种弹性聚合物主链来制备弹性体改性的接枝共聚物，然后在该聚合物主链存在的条件下将至少一种接枝单体，优选两种进行聚合以得到该接枝共聚物。
取决于弹性体改性的聚合物的量，可同时得到未接枝的刚性聚合物或共聚物的分离基体或连续相以及弹性体改性的接枝共聚物。通常，基于抗冲击改性剂的总重量，该抗冲击改性剂包括大约40-95wt.％的弹性体改性的接枝共聚物和大约5-65wt.％接枝聚合物(共聚物)。在另一实施方式中，基于抗冲击改性剂的总重量，该抗冲击改性剂包括大约50-85wt.％、更特别是大约75-85wt.％的橡胶改性的接枝共聚物，以及大约15to-50wt.％、更特别是大约15-25wt.％的接枝聚合物(共聚物)。也可单独制备未接枝的刚性聚合物或共聚物，例如通过自由基聚合，特别是通过乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合或本体聚合，并可将其加入抗冲击改性剂组合物或聚碳酸酯组合物中。该未接枝的刚性聚合物或共聚物的数均分子量优选为20,000-200,000。
用作弹性聚合物主链的适当材料包括例如共轭二烯橡胶；共轭二烯与小于约50wt.％的可共聚单体的共聚物；(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯弹性体；烯烃橡胶例如乙烯-丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)；硅橡胶；弹性(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯；(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯与丁二烯和/或苯乙烯的弹性共聚物；或包括至少一种前述弹性体的组合。
用于制备弹性体主链的适当共轭二烯单体具有式(10)：
Figure G05838798820070516D000101
其中每个Xb独立地是氢、C1-C5烷基等。可采用的共轭二烯单体的例子是丁二烯、异戊二烯、1，3-庚二烯、甲基-1，3-戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2-乙基-1，3-戊二烯；1，3-和2，4-己二烯等，以及含有至少一种上述共轭二烯单体的混合物。具体的共轭二烯均聚物包括聚丁二烯和聚异戊二烯。
也可采用共轭二烯橡胶的共聚物，例如通过使共轭二烯和一种或多种与其可共聚合的单体进行含水自由基乳液聚合而制得的那些。适用于与共轭二烯共聚的单体包括单乙烯基芳族单体，该单体含有稠合的芳环结构，例如乙烯基萘、乙烯基蒽等，以及式(11)的单体：
Figure G05838798820070516D000111
其中每个Xc独立地是氢、C1-C12烷基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、C7-C12芳烷基、C7-C12烷芳基、C1-C12烷氧基、C3-C12环烷氧基、C6-C12芳氧基、氯基、溴基或羟基，而R是氢、C1-C5烷基、溴基或氯基。可采用的适当单乙烯基芳族单体的例子包括苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3，5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、α-氯代苯乙烯、α-溴代苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯，含有至少一种上述化合物的组合等。苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯通常被用作与共轭二烯单体可共聚合的单体。也可采用前述单乙烯基单体和单乙烯基芳族单体的混合物。
与共轭二烯可共聚合的其它单体是单乙烯基单体，例如衣康酸、丙烯酰胺、N-取代的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、马来酸酐、马来酰亚胺、N-烷基、-芳基或-卤代芳基取代的马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯，以及通式(12)的单体：
Figure G05838798820070516D000112
其中R如前面所定义，并且Xc是氰基、C1-C12烷氧羰基、C1-C12芳氧羰基等。式(12)单体的例子包括丙烯腈、乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈、β-氯代丙烯腈、α-溴代丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸2-乙基己基酯，包括至少一种前述单体的组合等等。单体例如丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己基酯通常被用作与共轭二烯单体可共聚合的单体。
适合用作弹性体聚合物主链的合适(甲基)丙烯酸酯橡胶可以是(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯，特别是丙烯酸C4-6烷基酯的交联微粒状乳液均聚物或共聚物，任选地在混合物中具有至多15wt.％的共聚单体例如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、异戊二烯、乙烯基甲基醚或丙烯腈以及包括至少一种前述共聚单体的混合物。任选地可具有至多5wt.％的多官能交联共聚单体，例如二乙烯基苯、亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯例如乙二醇双丙烯酸酯、亚烷基三醇三(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、双丙烯酰胺、氰尿酸三烯丙基酯、异氰尿酸三烯丙基酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、马来酸二烯丙基酯、延胡索酸二烯丙基酯、己二酸二烯丙基酯、柠檬酸三烯丙基酯、磷酸三烯丙基酯等等，以及包括至少一种前述交联剂的组合。
弹性体聚合物基体可以是嵌段或无规共聚物的形式。基体的粒度不是关键，例如对于乳液基聚合橡胶胶乳，平均粒度为0.05-8微米，更特别是0.1-1.2微米，还更特别是0.2-0.8微米，或者对于还包括接枝单体包合物的本体聚合橡胶基体，平均粒度为0.5-10微米、优选为0.6-1.5微米。通过简单的光透法或毛细管流体动力层析法(CHDF)可测得粒度。该橡胶基体可以是微粒的、适度交联的共轭二烯或C4-6丙烯酸烷基酯橡胶，并且优选其凝胶含量大于70％。共轭二烯和C4-6丙烯酸烷基酯橡胶的混合物也是合适的。
在制备弹性接枝共聚物中，弹性聚合物主链可占全部接枝共聚物的大约40-95wt.％，更特别是50-85wt.％，甚至更特别是弹性体改性的接枝共聚物的大约75-85wt.％，剩余部分是刚性接枝相。
通过本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合或组合方法例如本体-悬浮、乳液-本体、本体-溶液或其它方法，采用连续、半间歇式或间歇式工艺过程可将弹性体改性的接枝聚合物聚合。
在一个实施方式中，通过将包括单乙烯基芳族单体和任选的一种或多种共聚单体的混合物在一种或多种弹性聚合物基体存在的条件下接枝聚合可得到弹性体改性的接枝聚合物。刚性接枝相可采用上述单乙烯基单体，包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、卤苯乙烯例如二溴苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、丁基苯乙烯、对羟基苯乙烯、甲氧基苯乙烯或包括至少一种前述单乙烯基芳族单体的组合。
单乙烯基芳族单体可与一种或多种共聚单体，例如上述单乙烯基单体和/或通式(12)的单体组合使用。在一个特定实施方式中，单乙烯基芳族单体是苯乙烯或α-甲基苯乙烯，而共聚单体是丙烯腈、丙烯酸乙酯、和/或甲基丙烯酸甲酯。在另一特定的实施方式中，刚性接枝相可以是苯乙烯和丙烯腈的共聚物、α-甲基苯乙烯和丙烯腈的共聚物、或甲基丙烯酸甲酯均聚物或共聚物。该弹性体改性的接枝共聚物的具体例子包括(但不限于)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯(ASA)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(MABS)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)以及丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物是本领域众所周知的，并且很多都是市场上可购得的，包括例如从GeneralElectric Company可得的高橡胶丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂：BLENDEX
Figure G05838798820070516D000131
级131、336、338、360和415。
在另一实施方式中，抗冲击改性剂具有核-壳结构，其中核是弹性聚合物基体并且壳是易于被聚碳酸酯弄湿的刚性热塑性聚合物。该壳可以只是将核物理包封，或该壳可以是部分地或基本上完全接枝到核上。更特别是，该壳包括单乙烯基芳族化合物和/或单乙烯基单体或(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合产物。
一个适当的这种类型的抗冲击改性剂的例子可通过乳液聚合来制备，并且不含碱性材料例如C6-30脂肪酸的碱金属盐如硬脂酸钠、硬脂酸锂、油酸钠、油酸钾等等，碱金属碳酸盐，胺类例如十二基二甲基胺、十二基胺等等，以及胺的铵盐。这样的材料通常用作乳液聚合中的表面活性剂，并且可促进聚碳酸酯的酯交换反应和/或降解。作为替代，可采用离子型硫酸盐、磺酸盐、或磷酸盐表面活性剂来制备抗冲击改性剂，特别是抗冲击改性剂的弹性基体部分。合适的表面活性剂包括例如C1-22烷基或C7-25烷芳基磺酸盐、C1-22烷基或C7-25烷芳基硫酸盐、C1-22烷基或C7-25烷芳基磷酸盐、取代的硅酸盐及其混合物。一种特定的表面活性剂是C6-16、特别是C8-12烷芳基磺酸盐。例如Rohm& Haas和General Electric Company这类公司的各种专利和文献中描述和公开了这种乳液聚合方法。在实践中，任何上述抗冲击改性剂都可采用，只要不含脂肪酸的碱金属盐、碱金属碳酸盐及其它碱性材料。一种这种类型的特定抗冲击改性剂是MBS抗冲击改性剂，其中采用上述磺酸盐、硫酸盐或磷酸盐作为表面活性剂来制备丁二烯基体。还优选抗冲击改性剂的PH值约为3-8，特别是约为4-7。
另一种特定类型的弹性体改性的抗冲击改性剂组合物包括衍生自下列的结构单元：至少一种硅橡胶单体、具有式H2C＝C(Rd)C(O)OCH2CH2Re的支链丙烯酸酯橡胶单体，其中Rd是氢或C1-C8直链或支链烃基，并且Re是C3-C16支链烃基；第一接枝连接单体；可聚合的含链烯基的有机物质；以及第二接枝连接单体。硅橡胶单体可包括例如环硅氧烷、四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、(丙烯酰氧基)烷氧基硅烷、(巯基烷基)烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、或烯丙基烷氧基硅烷，单独使用或组合使用，例如十甲基环戊硅氧烷、十甲基环己硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和/或四乙氧基甲硅烷。
示范的支链丙烯酸酯橡胶单体包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸6-甲基辛基酯、丙烯酸7-甲基辛基酯、丙烯酸6-甲基庚基酯等等，单独使用或组合使用。可聚合的含链烯基有机物质可以是例如式(11)或(12)的单体，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈或无支链(甲基)丙烯酸酯例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯等等，单独使用或组合使用。
至少一种第一接枝连接单体可以是(丙烯酰氧基)烷氧基甲硅烷、(巯基烷基)烷氧基甲硅烷、乙烯基烷氧基甲硅烷、或烯丙基烷氧基甲硅烷，单独使用或组合使用。例如(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)(二甲氧基)甲基甲硅烷和/或(3-羟基丙基)三甲氧基甲硅烷。至少一种第二接枝连接单体是具有至少一个烯丙基的多烯键式不饱和化合物，例如甲基丙烯酸烯丙基酯、氰尿酸三烯丙基酯或异氰尿酸三烯丙基酯，单独使用或组合使用。
硅树脂-丙烯酸酯抗冲击改性剂组合物可通过乳液聚合来制备，其中，例如在表面活性剂例如十二烷基苯磺酸存在的条件下，使至少一种硅橡胶单体与至少一种第一接枝连接单体在约为30℃-110℃的温度下反应形成硅橡胶乳液。另一方面，环硅氧烷例如环八甲基四硅氧烷和四乙氧基正硅酸酯可与第一接枝连接单体例如(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基甲硅烷反应以提供平均粒度约为100纳米-2微米的硅橡胶。然后任选地在交联单体例如甲基丙烯酸烯丙基酯存在下以及产生自由基的聚合催化剂例如过氧化苯甲酰存在的条件下，将至少一种支链丙烯酸酯橡胶单体与硅橡胶粒子聚合。然后将该胶乳与可聚合的含链烯基有机物质和第二接枝连接单体反应。通过凝结作用法(被凝结剂处理)可将接枝硅树脂-丙烯酸酯橡胶混合物的胶乳粒子水相分离并将其干燥成细粉以生产出硅树脂-丙烯酸酯橡胶抗冲击改性剂组合物。通常该方法可用于生产粒度为大约100纳米-约2微米的硅树脂-丙烯酸酯抗冲击改性剂。
热塑性组合物可还包括其它热塑性聚合物，例如如上所述没有弹性体改性的刚性聚合物，和/或如上所述没有刚性聚合物接枝的弹性体。合适的刚性热塑性聚合物通常具有Tg大于约0℃，优选大于约20℃，并且包括衍生自以下单体的聚合物，例如含有稠芳环结构的单乙烯基芳族单体如乙烯基萘、乙烯基蒽等，或式(9)的单体，例如苯乙烯、γ-甲基苯乙烯；单乙烯基单体例如衣康酸、丙烯酰胺、N-取代的丙烯酰胺、或甲基丙烯酰胺、马来酸酐、马来酰亚胺、N-烷基、-芳基或-卤芳基取代的马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯；以及通式(12)的单体例如丙烯腈、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯；以及前述共聚物例如苯乙烯-丙烯腈(SAN)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯。这些附加热塑性聚合物的存在量可以是大约50wt.％以下，特别是大约1-35wt.％、更特别是大约10-25wt.％。
除了上述组分之外，该聚碳酸酯组合物还包括含磷阻燃剂，例如有机磷酸酯和/或含有磷-氮键的有机化合物。
一种有机磷酸酯的示范类型是具有式(GO)3P＝O的芳族磷酸酯，其中G独立地是烷基、环烷基、芳基、烷芳基或芳烷基，只要至少一个G是芳族基。两个G基可结合在一起以提供环基，例如二磷酸二苯基季戊四醇酯，Axelrod在美国专利号4,154,775中描述了它。其它合适的芳族磷酸酯可以是磷酸苯基二(十二烷基)酯、磷酸苯基二(新戊基)酯、磷酸苯基二(3，5，5′-三甲基己基)酯、磷酸乙基二苯基酯、磷酸2-乙基己基二(对甲苯基)酯、磷酸二(2-乙基己基)对甲苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸二(2-乙基己基)苯基酯、磷酸三(壬基苯基)酯、磷酸二(十二烷基)对甲苯基酯、磷酸二丁基苯基酯、磷酸2-氯乙基二苯基酯、磷酸对甲苯基二(2，5，5′-三甲基己基)酯、磷酸2-乙基己基二苯基酯等等。特定的芳族磷酸酯是一种其中G是芳香族的，例如磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、异丙基化磷酸三苯基酯等等。
二或多官能芳族含磷化合物也是有益的，例如下式的化合物：
Figure G05838798820070516D000161
其中每个G1独立地是具有1-约30个碳原子的烃；每个G2独立地是具有1-约30个碳原子的烃或烃氧基；每个X独立地是溴或氯；m是0-4，并且n是1-约30。合适的二或多官能芳族含磷化合物的例子包括二磷酸间苯二酚四苯基酯(RDP)、氢醌的磷酸二(二苯基)酯和双酚A的磷酸二(二苯基)酯(BPADP)，分别地，其各自的寡聚或聚合的相应物等等。上述二或多官能芳族含磷化合物的制备方法被描述在英国专利No.2,043,083中。
示范的适当含磷-氮键的阻燃剂化合物包括磷腈氯、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、三(氮杂环丙烯)氧化膦。基于100重量份的组合物总量，不包括任何填料，通常含磷有机阻燃剂的存在量约为0.1-20重量份，例如约为2-18重量份或约为4-16重量份，任选地约为2-15重量份。
热塑性组合物可基本上不含氯和溴，特别是氯和溴阻燃剂。在此所使用的“基本上不含氯和溴”是指制得的材料没有故意添加氯、溴和/或含氯或溴的材料。然而不言而喻的是在加工多种产品的设备中可发生一定量的交叉污染造成通常为以重量标度的每百万份的份数的溴和/或氯含量水平。在此条件下，可易于理解的是基本上不含溴和氯可定义为溴和/或氯含量小于或等于大约100份/每百万重量份(ppm)，小于或等于约75ppm，或小于或等于约50ppm。当将该定义应用到阻燃剂时，它是基于阻燃剂的总重量。当将该定义应用到热塑性组合物时，它是基于聚碳酸酯、抗冲击改性剂和阻燃剂的的总重量。
任选地，也可采用无机阻燃剂，例如磺酸盐如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)和二苯基砜磺酸钾；通过例如碱金属或碱土金属(优选锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)与无机酸配合物盐例如氧合阴离子反应形成的盐，例如碳酸的碱金属和碱土金属盐，例如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3、BaCO3和BaCO3或氟阴离子络合物例如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6、和/或Na3AlF6等等。当具有无机阻燃剂盐时，其具有的量通常约为0.01-1.0重量份，更特别是约为0.05-0.5重量份，以100重量份的聚碳酸酯树脂、抗冲击改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和含磷阻燃剂为基础。
在组合物中也可包括防滴剂，并且可包括例如氟聚合物，例如形成细纤维的或不形成细纤维的氟聚合物，例如形成细纤维的聚四氟乙烯(PTFE)或不形成细纤维的聚四氟乙烯等等；包封的氟聚合物即一种氟聚合物被封包在一种聚合物中作为防滴剂，例如苯乙烯-丙烯腈共聚物包封的PTFE(TSAN)等等，或含有至少一种前述防滴剂的组合。包封的氟聚合物可通过在氟聚合物存在的条件下将聚合物聚合而制备。TSAN可通过在PTFE水分散体存在的条件下将苯乙烯和丙烯腈共聚而制备。TSAN可提供超过PTFE的显著优点，其中TSAN可更易于分散在组合物中。例如，基于包封的氟聚合物的总重量，TSAN可包括大约50wt.％PTFE和50wt.％的苯乙烯-丙烯腈共聚物。例如，苯乙烯-丙烯腈共聚物可包括大约75wt.％苯乙烯和大约25wt.％丙烯腈共聚物，以该共聚物总重量为基础。另一方面，氟聚合物可以以某一方式与第二种聚合物预混以形成聚结材料用作防滴剂，该第二种聚合物是例如美国专利号5,521,230和4,579,906中的例如芳族聚碳酸酯树脂或苯乙烯-丙烯腈树脂。可采用任一方法来生产包封的氟聚合物。通常防滴剂的用量约为0.1-1.4重量份，以100重量份组合物总重量为基础，不包括任何填料。
除了聚碳酸酯树脂，聚碳酸酯组合物可包括通常混入该类型树脂组合物中的各种添加剂。可采用几种添加剂的混合物。可在将各组分混合形成该组合物期间的适当时间将该添加剂混合。
适当的填料或补强剂包括例如TiO2；纤维例如石棉、碳纤维等等；硅酸盐和硅石粉，例如硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、硅酸锆、熔融石英、结晶二氧化硅石墨、天然硅砂等等；硼粉例如氮化硼粉、硅酸硼粉等等；氧化铝；氧化镁(镁氧)；硫酸钙(如其酸酐、二水合物或三水合物)；碳酸钙例如白垩、石灰石、大理石、合成的沉淀碳酸钙等等；滑石包括纤维状、模块状、针形、层状的滑石等等；硅灰石；表面处理的硅灰石；玻璃球例如中空和实心玻璃球、硅酸盐球、煤胞、硅铝酸盐(工业用球<armospheres>)等等；高岭土包括硬质高岭土、软质高岭土、煅烧高岭土、含有本领域已知的各种覆层以促进其与聚合物基体树脂的相容性的高岭土等等；单晶纤维或″晶须″例如碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍、铜等等；玻璃纤维(包括连续的和切短的纤维)，例如E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃和石英等等；硫化物例如硫化钼、硫化锌等等；钡化合物例如钛酸钡、铁酸钡、硫酸钡、重晶石等等；金属和金属氧化物例如颗粒或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍等等；片状填料例如玻璃片、片状碳化硅、二硼化铝、铝薄片、钢片等等；纤维状填料例如短无机纤维，如那些衍生自包括硅酸铝、氧化铝、氧化镁和硫酸钙半水合物等中至少一种物质的混合物的短纤维；天然填料和补强剂例如通过将木材磨成粉而得的木粉、纤维制品例如纤维素、棉、剑麻、黄麻、淀粉、软木粉、木质素、花生壳、玉米壳、米粒外壳等等；由能够形成纤维的有机聚合物形成的增强有机纤维填料例如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺、芳族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸树脂、聚(乙烯醇)等等；以及附加填料和补强剂例如云母、粘土、长石、烟道灰、硅铝酸镁盐(fillit)、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻岩、硅藻土、炭黑等等，或含有至少一种前述填料或补强剂的组合。
可以给填料和补强剂涂覆一层金属材料以使其易于传导或用硅烷对其进行表面处理以改善其与聚合物基体树脂的粘合和分散。另外，所提供的增强填料可以是单丝或复丝纤维形式，并且可以单独使用或与其它类型纤维组合使用，例如通过共织或芯/壳型、并列型、橙型或基体和细纤维构造方法，或通过本领域技术人员已知的其它纤维制造方法来使用。适当的共织结构包括例如玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳族聚酰亚胺(芳族聚酰胺)纤维和芳族聚酰亚胺纤维玻璃纤维等等。所提供的纤维性填料可以是例如粗纱、纺织纤维加强件例如0-90度织物等；无纺纤维状加强件例如连续丝束毡片、切短的原丝薄毡、薄织物、纸和毡等等；或三维加强件例如编织物。以100重量份全部组合物为基础，通常填料的用量约为1-50重量份。
合适的热稳定剂包括例如有机亚磷酸酯如亚磷酸三苯基酯、亚磷酸三-(2，6-二甲基苯基)酯、亚磷酸三-(混合的单和二壬基苯基)酯等等；膦酸酯例如二甲基苯膦酸酯等等，磷酸酯例如磷酸三甲酯等等，或包括至少一种前述热稳定剂的组合。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，热稳定剂的用量通常约为0.01-0.5重量份。
适当的抗氧剂包括例如有机亚磷酸酯如亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、二亚磷酸二(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯、二磷酸二硬脂基季戊四醇酯等等；烷基化的一元酚或多元酚；多元酚与二烯的烷基化反应产物例如四[亚甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等等；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化的氢醌；羟基化的二苯基硫醚；亚烷基-双酚；苄基化合物；β-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯例如硫代丙酸二硬脂基酯、硫代丙酸二月桂酯、硫代丙酸双十三烷基酯、丙酸十八基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)酯、五赤藓醇基-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯等等；β-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸的酰胺等等或包括至少一种前述抗氧剂的组合。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，抗氧剂的用量通常约为0.01-0.5重量份。
合适的光稳定剂包括例如苯并三唑类如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等等，或包括至少一种前述光稳定剂的组合。以100重量份的聚碳酸酯树脂、抗冲击改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和含磷阻燃剂为基础，光稳定剂的用量通常约为0.1-1.0重量份。
合适的增塑剂包括例如邻苯二甲酸酯类如二辛基-4，5-环氧-六氢化邻苯二甲酸酯、三-(辛氧基羰基乙基)异氰尿酸酯、三硬脂酸甘油酯、环氧化豆油等等，或包括至少一种前述增塑剂的组合。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，增塑剂的用量通常约为0.5-3.0重量份。
合适的抗静电剂包括例如一硬脂酸甘油酯、硬脂基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等等，或包括至少一种前述抗静电剂的组合。在一个实施方式中，碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、炭黑、或前述的任何组合可用于含有化学抗静电剂的聚合树脂以补偿该组合物的静电损耗。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，抗静电剂的通常用量约为0.1-3.0重量份。
合适的脱模剂包括例如硬脂酸硬脂基酯、四硬脂酸季戊四醇酯、蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等等，或包括至少一种前述脱模剂的组合。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，脱模剂的通常用量约为0.1-1.0重量份。
合适的紫外线吸收剂包括例如羟基二苯甲酮；羟基苯并三唑；羟基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；N，N’-草酰二苯胺；苯并噁嗪酮；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORB 5411)；2-羟基-4正辛氧基二苯甲酮(CYASORB 531)；2-[4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORB 1164)；2，2′-(1，4-亚苯基)二(4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORB UV-3638)；1，3-二[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2，2-二[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINUL 3030)；2，2′-(1，4-亚苯基)二(4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮)；1，3-二[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2，2-二[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]]甲基]丙烷；纳米尺寸的无机材料例如三氧化钛、二氧化铈和氧化锌，都具有小于约100纳米的粒度；或诸如此类，或包括至少一种前述紫外线吸收剂的组合。以100重量份的聚碳酸酯树脂、抗冲击改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和含磷阻燃剂为基础，紫外线吸收剂的通常用量约为0.01-3.0重量份。
合适的润滑剂包括例如脂肪酸酯类如烷基硬脂酰基酯，例如硬脂酸甲酯等等；硬脂酸甲酯与亲水性和疏水性表面活性剂的混合物，该表面活性剂包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物及其共聚物，如在适当的溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙烯-聚丙二醇共聚物；或包括至少一种前述润滑剂的组合。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，润滑剂的通常用量约为0.1-5重量份。
合适的颜料包括例如无机颜料，如金属氧化物和混合金属氧化物例如氧化锌、二氧化钛、氧化铁等等；硫化物例如硫化锌等等；铝酸盐；磺基硅酸钠；硫酸盐和铬酸盐；炭黑；铁酸锌；群青色；颜料棕24；颜料红101；颜料黄119；有机颜料例如偶氮类、重氮类、喹吖啶酮、二萘嵌苯、萘四羧酸、黄烷士酮、异二氢吲哚酮(isoindolinones)、四氯异二氢吲哚酮(tetrachloroisoindolinones)、蒽醌、二苯并芘二酮(anthanthrones)、二噁嗪类、酞菁染料、和偶氮色淀；颜料蓝60、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料绿7、颜料黄147和颜料黄150，或包括至少一种前述颜料的组合。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，颜料的通常用量约为1-10重量份。
合适的染料包括例如有机染料，如香豆素460(蓝)、香豆素6(绿)、尼罗红等等；镧系元素络合物；烃和取代的烃染料；多环芳烃；闪烁染料(优选噁唑和噁二唑)；芳基或杂芳基取代的聚(2-8个烯烃)；羰花青染料；酞菁染料和颜料；噁嗪染料；喹诺酮染料；卟啉染料；吖啶染料；蒽醌染料；芳甲烷染料；偶氮染料；重氮染料；硝基染料；醌亚胺染料；四唑染料；噻唑染料；二萘嵌苯染料；紫环酮(perinone)染料；二-苯并噁唑基噻吩benzoxazolylthiophene(BBOT)；以及氧杂蒽染料；荧光团例如在近红外波长吸收并且在可见波长放射的反斯托克斯位移染料等等；发光染料例如高氯酸5-氨基-9-二乙基亚氨基苯并(a)吩噁嗪鎓(phenoxazonium)；7-氨基-4-甲基喹诺酮；7-氨基-4甲基香豆素；3-(2′-唑基)-7-N，N-二乙氨基香豆素；3-(2′-苯并噻唑基)-7-二乙氨基香豆素；2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑；2-(4-联苯基)-6-苯基苯并噁唑-1，3；2，5-二-(4-联苯基)-1，3，4-噁二唑；2，5-二(4-联苯基)-噁唑；4，4′-二-(2-丁基辛氧基)-对四联苯；对二(邻甲基苯乙烯基)-苯；高氯酸5，9-二氨基苯并(a)吩噁嗪鎓(phenoxazonium)；4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃；1，1′-二乙基-2，2′-羰花青碘化物；碘化3，3′-二乙基-4，4′，5，5′-二苯并噻三羰花青(dibenzothiatricarbocyanine)；7-二乙氨基-4-甲基香豆素；7-二乙氨基-4-三氟甲基香豆素；2，2′-二甲基-对四联苯；2，2-二甲基-对三联苯；7-乙氨基-6-甲基-4-三氟甲基香豆素；7-乙胺基-4-三氟甲基香豆素；尼罗红；若丹明700；噁嗪750；若丹明800；IR 125；IR 144；IR 140；IR132；IR 26；IR5；二苯基己三烯；二苯基丁二烯；四苯基丁二烯；萘；蒽；9，10-二苯基蒽；芘；
Figure G05838798820070516D000221
(chrysene)；红荧烯；晕苯；菲等等，或包括至少一种前述染料的组合。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，染料的通常用量约为0.1-5重量份。
合适的着色剂包括例如二氧化钛、蒽醌、二萘嵌苯、紫环酮、阴丹酮、喹吖酮、氧杂蒽、噁嗪、唑啉、噻吨、靛蓝类、硫准靛、萘二甲酰亚胺、花青、氧杂蒽、次甲基、内酯、香豆素、二-苯并噁唑基噻吩(BBOT)、萘四羧酸衍生物、单偶氮和重氮颜料、三芳基甲烷、氨基酮、二s(苯乙烯基)联苯衍生物等等，以及包括至少一种前述着色剂的组合。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，着色剂的通常用量约为0.1-5重量份。
合适的发泡剂包括例如低沸点卤代烃和产生二氧化碳的那些发泡剂；在室温下为固体并且当加热到高于其分解温度时产生气体例如氮气、二氧化碳、氨气的发泡剂，例如偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酰胺的金属盐、4，4′氧二(苯磺酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵等等，或包括至少一种前述发泡剂的组合。以100重量份全部组合物为基础，不包括任何填料，发泡剂的通常用量约为1-20重量份。
通过本领域已知的方法可制造该热塑性组合物，例如在一个实施方式中，以会议论文集的一种方法，将粉状聚碳酸酯树脂、抗冲击改性剂、聚二有机硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和/或其它任选组分首先混合，任选地与切短的玻璃丝束或其它填料在Henschel高速混合器中混合。其它低剪切方法包括(但不限于)手工混合也可完成这种混合。然后将混合物通过料斗进料到双螺杆挤出机的进料口。另一方面，通过在将一种或多种组分直接进料到挤出机进料口和/或通过侧进料器进料到下游物流可将其混入组合物。这类添加剂也可与所需聚合树脂混入母料并且进料到挤出机中。挤出机通常在高于使该组合物产生流动所必需的温度下操作。将挤出物在水浴中直接骤冷并将其制成粒状。在切断挤出物时，如此制得的粒料可如所需长度为1/4英寸或更小。该粒料可用于接下来的模塑、塑造或成型。
如上所述，尤其具有挑战性的是达到极好的阻燃性同时对组合物所需物理性能特别是冲击强度没有不利影响。本发明人于此已经发现通过小心平衡上述聚碳酸酯、抗冲击改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和含有有机磷的阻燃剂的相对量，可得到在没有溴化或氯化阻燃剂存在时具有良好物理性能和极好阻燃性的阻燃剂组合物。特别是，在一个实施方式中，该热塑性组合物含有大约20-90％wt.％的聚碳酸酯树脂；大约1-35wt.％的抗冲击改性剂(当具有时)；大约0.5-30wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；和大约0.1-20wt.％的含有有机磷的阻燃剂，每种含量都是基于组合物的总重量，不包括任何填料或其它添加剂。
这些范围之外的量会造成组合物具有一种或多种降低的阻燃性，即熄火时间(FOT)增加或通过的概率减小和/或滴落时间减少。
在各种实施方式中，具有厚度为0.1mm-2.0mm±10％，例如1.5mm±10％或1.2mm±10％的在此所述组合物样品在没有溴化或氯化阻燃剂的条件下达到UL945VB等级。
在某些实施方式中，当具有厚度为2.0mm±10％-0.1mm±10％的该热塑性组合物样品在没有溴化或氯化阻燃剂的条件下暴露于明火时，具有熄火时间为小于30秒，任选地没有滴落。保险研究室(UL)对耐受UL燃烧等级的每种聚合物组成或等级进行定期审核。UL审核/跟踪服务(UL Audit/Follow-up Services)过程图示于图1。在一种审核中，最初测试五个聚合物组合物样品。
在相当于“未达标”的一定条件下，允许再测试另外五个样品，“未达标”即个别样品不满足审查通过等级的个别要求。具体地，这些条件是：超过最大燃烧时间值(V-O，10秒；V-I，V-2，30秒)的单独燃烧时间；或个别燃烧时间的总和大于允许的最大总燃烧时间((V-O，50秒；V-I，V-2250秒)并且小于或等于最大再测试总燃烧时间值(V-O，55秒；V-I，V2，255秒)或个别样品在测试期间出现滴落。
在个别聚合物组合物样品没能满足这些条件中的任一项时，允许再测试第二组样品。该聚合物组合物可在再测试上通过燃烧实验；将列于表1中的必要条件应用到再测试数据。如果个别样品或样品组没能满足一个以上的条件，不允许再测试并且出现第一次提交失败。
表1
垂直燃烧等级要求
  94V-0   94V-1   94V-2
  个别燃烧时间，秒   10   30   30
  总燃烧时间，s(5个样品×2)   50   250   250
  灼烧时间，s(单独样品)   30   60   60
  点燃棉花的滴粒   没有   没有   有
由于审核失败的结果是非常严重的，UL跟踪服务规定提交第二组样品。对于第二次提交，第二组样品的测试与第一组完全相同。最初测试五个样品，如果满足允许再测试的条件(如上所述)，再测试另外五个样品。该聚合物组合物可在第二次提交时通过燃烧实验，或者依据测试开始五个样品或者依据再测试。将列于表1的要求应用到第二次提交数据。
因此，对于最初测试和再测试的第一次提交样品以及最初测试和再测试的第二次提交样品，从UL-94燃烧实验所得的数据可以是对单独样品进行第一次或可能第二次燃烧的燃烧时间形式。也可考虑与各种样品滴落相关的数据。从许多样品(例如20或更多)燃烧实验所得数据的统计分析可用于确定UL实验规范的至少一种可能发生结果的概率。可能发生的结果包括第一次提交通过，其包括第一次通过和再测试，以及第二次提交通过，其包括第一次通过和再测试，以及失败。至少一种结果优选在第一次提交的第一次通过的概率，提供了聚合物组合物的阻燃性测量结果，同时将燃烧实验特别是UL-94实验的固有可变性减至最小。
在将原始数据用于统计计算之前，可通过转换成相当的对数值将其进行变换。(“对数”和“对数的”是指以10为底的对数)。小于1秒的时间可使其恰好为1秒以避免负对数值。然后计算燃烧时间的对数并将其用于接下来的步骤。优选使用变换的数据，因为由此可提供与燃烧时间相关的值的更正态的分布，如图2所示。原始数据没有呈现出正态(钟形)分布曲线，这是因为没有小于0的值，并且数据点通常在最大个别燃烧时间以下的空间聚集。但是变换的数据更紧密地与正态分布曲线相符合，如图2所示。
在第一次提交时第一次通过的概率(pFTP)可根据下式确定：
pFTP＝(Pt1＞mbt，n＝0×Pt2＞mbt，n＝0×Ptotal＜＝mtbt×Pdrip，n＝0)其中Pt1＞mbt，n＝0是没有超过最大燃烧时间值的第一燃烧时间的概率，Pt2＞mbt，n＝0是没有超过最大燃烧时间值的第二燃烧时间的概率，Ptotal＜＝mtbt是燃烧时间的总和小于或等于总燃烧时间最大值的概率，以及Pdrip，n＝0是没有样品在燃烧实验期间表现出滴落的概率。第一和第二燃烧时间是指分别在应用第一次和第二次燃烧之后的燃烧时间。
没有超过最大燃烧时间值的第一燃烧时间的概率Pt1＞mbt，n＝0可由下式确定：
           Pt1＞mbt，n＝0＝(1-Pt1＞mbt)5
其中Pt1＞mbt是对于t1＞mbt的对数正态分布曲线下面的面积，并且其中指数“5”与所测试的试棒数相关。
没有超过最大燃烧时间值的第二燃烧时间的概率可由下式确定：
           Pt2＞mbt，n＝0＝(1-Pt2＞mbt)5
其中Pt2＞mbt是对于t2＞mbt的正态分布曲线下面的面积，如上所述，将燃烧时间数据组的平均标准偏差用于计算正态分布曲线。对于UL-94V-0等级，最大燃烧时间是10秒，对于V-I或V-2等级，最大燃烧时间是30秒。
在燃烧实验期间没有样品出现滴落的概率Pdrip，n＝0是属性函数，通过下式评估：
                     (1-Pdrip)5
其中Pdrip＝(滴落的试棒数/所测试的试棒数)。
燃烧时间的总和小于或等于总燃烧时间最大值的概率Ptotal＜＝mtbt可通过模拟的5个试棒总燃烧时间的正态分布曲线来确定。利用以上所确定的燃烧时间数据分布可由1000组5个试棒的蒙特卡罗模拟产生分布曲线。蒙特卡罗模拟方法是本领域众所周知的。利用模拟的1000组的平均标准偏差可产生5个试棒总燃烧时间的正态分布曲线，因此，对于燃烧时间总和＜＝总燃烧时间最大值，一组1000蒙特卡罗模拟5个试棒总燃烧时间的对数正态分布曲线下面的面积可确定Ptotal＜＝mtbt。对于UL-94V-0等级，总燃烧时间最大值是50秒。对于V-I或V-2等级，总燃烧时间最大值是250秒。
在特定的实施方式中，该组合物具有小于10秒的熄火时间，任选地具有至少为0.85的第一次通过概率(pFTP)，在没有溴化和/或氯化阻燃剂的情况下。
在其它实施方式中，根据ASTM D256在室温下确定的含有该组合物的1/8英寸(3.18mm)(+3％)试棒的切口悬臂梁式冲击强度至少约为3.6英尺-磅/英寸，任选地大于约5.6英尺-磅/英寸，例如大于或等于约6英尺-磅/英寸。
厚度为2.5mm(±10％)的在此所述组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下可达到UL945VA等级。在其它实施方式中，根据ASTM D256在室温下确定的含有该组合物的1/8英寸(3.18mm)(+3％)试棒的切口悬臂梁式冲击强度至少约为3.6英尺-磅/英寸。
在另一实施方式中，该热塑性组合物含有大约40-80wt.％的聚碳酸酯树脂、大约2-15wt.％的抗冲击改性剂、大于5wt.％，例如大约10-25wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，任选地，基于该组合物的总重量，不包括任何填料，该组合物可包括2-15wt.％，例如大约8-15wt.％的含有有机磷的阻燃剂。这些量提供最佳的阻燃性以及在环境温度下良好的切口悬臂梁式冲击强度；低温下良好的切口悬臂梁式冲击强度；和/或良好的热变形温度。另外，这些量可提供满足UL945VB，V0/V1实验要求并且满足其它标准例如最小滴落时间的组合物，如在此所述的。通过本领域那些普通技术人员已知的方法可确定每种组分的相对量及其各自组成，这些方法是例如质子核磁共振光谱分析(1H NMR)、13C NMR、X射线荧光、高分辨质谱分析、傅里叶变换红外光谱分析、气相色谱质谱分析联用分析等等。
在一个实施方式中，在可通过UL94垂直燃烧实验、特别是UL945VB标准的阻燃性制品生产中，该热塑性组合物具有特定的效用。在UL94垂直燃烧实验中，将火焰施加到置于棉木垫上垂直固定的实验样品。为了达到5VB等级，必须在5次将火焰施加到测试棒之后在60秒内停止燃烧，并且能够没有点燃垫子的滴落物。在此所述组合物的各种实施方式都满足UL945VB标准。
在UL 94实验中薄制品是一种特别的挑战，因为适用于制造各种薄制品的组合物往往具有较高的流动性。适用于制造各种制品的热塑性组合物通常具有约为4-30克/10分钟的熔体体积速率(MVR)，它是根据ASTM Dl 238在260℃/2.16kg下测得的。在该范围内，对于薄壁应用，可将MVR调节到大于约8克/10分钟，优选大于约10克/10分钟，更优选大于约13克/10分钟，它们是根据ASTM Dl 238在260℃/2.16kg下测得的。
熔体粘度可提供另一种表示流动的方式。在此所述适用于生产薄制品的热塑性组合物可具有熔体粘度为根据ISO 11443在260℃/1500秒-1下测得的约为50-500帕斯卡秒。在某些实施方式中，该组合物满足UL V2标准。
该样品的阻燃性是极好的。已经发现在一个实施方式中，厚度为1.2和2.0mm(±10％)的样品通过了UL945VB标准。另外，厚度为1.2mm或1.5mm的样品在滴落时间实验中表现良好。
该热塑性组合物可还具有约为65℃-110℃，特别是约为70℃-105℃的热变形温度(HDT)，它是根据ISO 75/Ae在1.8MPa下利用厚度为4mm(±3％)的测试棒测得的。
该热塑性组合物可还具有约为3-18英尺-磅/英寸，或约为3-14英尺-磅/英寸的切口悬臂梁式冲击(NIl)强度，它是根据ASTM D256在室温下利用1/8英寸(3.18mm)(±3％)试棒测得的。
该热塑性组合物可还具有约为6-18英尺-磅/英寸，或约为6-14英尺-磅/英寸的切口悬臂梁式冲击(NIl)强度，它是根据ASTM D256在温度为10℃利用1/8英寸(3.18mm)(±3％)试棒测得的。
还提供了含有该热塑性组合物的塑造、成型或模塑制品。通过各种方法例如注塑、挤出、滚塑、吹塑和热成型可将该热塑性组合物成型为有用形状的制品，以便形成制品例如计算机和事务用计算机外壳例如监视器外壳、手持电子器件外壳例如手机外壳、接线盒、以及照明器材、装饰物、家庭电气用具、屋顶、温室、阳光居室、游泳池围栏等的组件。上述组合物在包括最小壁厚薄至约为0.1mm、0.5mm、1.0mm或2.0mm(约指示为±10％)的制品生产中具有特别的效用。上述组合物在包括最小壁厚薄至约为3mm或更薄，例如约为0.1mm-2mm，例如约为1.2mm-2mm，或约为0.2mm-1.8mm，或更特别是约为0.6mm-1.5mm或约为0.8mm-1.2mm的制品生产中也具有特别的效用。
通过以下非限制性例子进一步举例说明本发明，采用了以下组分：
  组分   类型   来源
  PC-1   通过熔体方法制得的BPA聚碳酸酯树脂，在300℃/1.2kg下MVR为23.5-28.5g/10min   GE Plastics
  PC-2   通过熔体方法制得的BPA聚碳酸酯树脂，在300℃/1.2kg下MVR为5.1-6.9g/10min   GE Plastics
  PC-ST-1   包括衍生自BPA的单元和衍生自式(10)的单元的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，其中n是0，R2是亚丙基，R是甲基，D的平均值约为50，该共聚物的绝对重均分子量约为30000g/mol，并且二甲基硅氧烷的含量约为20wt.％   GE Plastics
  ABS-2   含有16％橡胶并且剩余部分为苯乙烯/丙烯腈的本体聚合的ABS   GE Plastics
  BPA-DP   双酚A双(二苯基磷酸酯)   NcendX p-30
在特定的实施方式中，采用熔体温度范围约为260-280℃，在Werner & Pfleiderer同向双螺杆挤出机(25毫米螺杆)中将示于表2的组分(重量份)以及另外0.5wt.％的脱模剂和0.25wt.％的抗氧剂与光稳定剂组合进行混合以产出样品组合物，随后在Van Dorn 85HT注塑机上在温度为244℃下成型，用于根据ASTM标准256和648分别进行冲击试验和热变形温度试验。火焰试验试棒是在温度为244℃下在Husky注塑机上注塑成型的。
可燃性实验是按照名称为“塑料材料可燃性试验，UL94”的保险研究所公告94(Underwriter′s Laboratory Bulletin 94)的程序来进行的。按照该程序，根据五个样品试验而得的结果可将材料分类为HB、VO、UL94V1、V2、5VA和/或5VB。这些可燃性分级中的每个分级标准如以下和别处所述。
VO：被放置成使其长轴与火焰成180度的样品中，除去点燃的火焰之后燃烧和/或闷烧周期不超过10秒，而垂直放置的样品没有产生点燃脱脂棉的燃烧粒滴。
V1：被放置成其长轴与火焰成180度的样品中，除去点燃的火焰之后燃烧和/或闷烧周期不超过30秒，而垂直放置的样品没有产生点燃脱脂棉的燃烧粒滴。
V2：被放置成其长轴与火焰成180度的样品中，除去点燃的火焰之后的燃烧和/或闷烧平均周期不超过25秒，而垂直放置的样品产生点燃脱脂棉的燃烧粒滴。五个测试棒熄火时间是五个测试棒熄火时间的总和，每个点燃两次以使最大熄火时间为250秒。
5VB：将火焰施加到位于测试棒下12英寸(305mm)的干燥脱脂棉垫上垂直固定的具有给定厚度的5英寸(127mm)×0.5英寸(12.7mm)测试棒。测试棒厚度是由精确度为0.1mm的测径器确定的。该火焰是具有1.58英寸(40mm)的蓝色锥形内焰的5英寸(127mm)火焰。将该火焰施加到测试棒持续5秒以使蓝色锥形的尖端接触样品的下角，然后将火焰移开5秒，重复应用和移开火焰直到将五次相同的火焰应用到了样品上。在将第五次火焰应用除去之后，将计时器(T-0)启动并且样品继续燃烧的时间(续燃时间)以及残焰熄灭之后样品继续发光的任何时间(余辉时间)是通过当完全燃烧停止时将T-0停止而测得的，除非那里有余辉则当余辉停止时将T-0停止。五次将火焰应用到测试棒之后，续燃时间和余辉时间的加合必须小于或等于60秒，并且可能没有点燃棉垫的滴物。在五个同样的测试棒样品上重复试验，如果五个之中有一个样品没有遵从该时间和/或无滴物要求，则以相同方式测试第二组5个样品。第二组5个样品中的全部样品必须遵从该要求以使给定厚度的材料达到5VB标准。
滴落时间：如关于5VB试验所述，通过在连续的5秒时间间隔交替地应用和除去火焰直到第一滴材料从测试棒上落下来确定滴落时间。已经发现55秒或更长的滴落时间的特征与其它理想特征例如5VB等级的相关性好。
还通过计算平均熄火时间、熄火时间的标准偏差来分析阻燃性，作为总滴数，以及采用统计方法将该数据转换为第一次通过概率或″pFTP″的预测，其中特定的样品配方在常规UL94试验中测试5个测试棒可达到V0“通过”级。优选pFTP将尽可能接近1，例如大于0.9，更优选大于0.95，以便在UL实验中达到最大阻燃性能。pFTP为0.85或更大被认为是成功的。
采用厚度为4mm(+10％)的测试棒根据ISO 75/Ae在1.8MPa下测定HDT。
在260℃采用2.16千克载荷根据ASTM Dl 238测定MVR。
采用1/8英寸(3.18mm)测试棒根据ASTM D256在室温下(23℃)测定Nil。
表3示出了对于各种直径测试棒，采用垂直燃烧5VB程序、滴落时间和V-0/V-1程序时的UL94燃烧性能。5VB数据表示对于每种样品组合物10个测试棒每个的熄火时间的平均值。表3中所示聚碳酸酯是表2的PC-1和PC-2的50/50wt.％混合物。表3中所示V0和V1实验的熄火时间(FOT)是由每种样品组合物的20个测试棒的各个试验而得的平均值，以及每种样品通过第一次试验的概率(pFTP(第一次通过的概率。))。
Figure G05838798820070516D000311
Figure G05838798820070516D000321
Figure G05838798820070516D000331
Figure G05838798820070516D000341
表3的数据揭示出在此所述的组合物通过各组分的不同的比例范围达到了不同的性能标准。例如，与滴落时间实验相关联的数据研究显示样品厚度为2mm可得到适当的性能，该样品仅采用较小比例(例如该组合物的0.5-1wt.％)的防滴剂(TSAN)与聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物一起使用，如样品1、3和6所示，但是增加量的TSAN不会得到薄制品的适当性能。然而，表3的数据显示通过在组合物中含有大比例的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，比2mm薄的样品可得到良好的滴落时间性能。图3表示对于直径为1.5mm的样品的UL 5VB实验，含有10.5wt.％ABS-2抗冲击改性剂、10wt.％BPADP和1wt.％TSAN的样品在这方面的表3结果。并且示出了滴落时间性能与聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物在组合物中比例之间的通常直接关联关系，即当聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的比例增大时，比2mm薄的样品的滴落时间性能提高。该数据显示具有至少约为7.5wt.％的共聚物将得到优选结果(滴落时间为55秒或更长)。图3还显示当聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的比例增大时，滴落时间的改进逐渐减小，所以当共聚物比例约为组合物的17.5wt.％或更大时，看到的改进很小。
表3的数据还显示对V0试验即熄火时间来说，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物在组合物中的比例的影响与性能改进没有直接关系，而是如图4所示，直径为1mm并且含有与图3所采用原料比例相同的ABS-2、BPADP和TSAN的样品试验数据显示当聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物占组合物的约12.5wt.％时熄火时间为最大值，并且当该共聚物的比例更大或更小时，产生更好的效果(例如见样品3、4和5)。当该组合物含有的该共聚物小于或等于10.5wt.％(例如见样品7)，例如约7.5-10.5wt.％，而不是大于约17.5wt.％，例如约17.5-25wt.％(例如参见样品2、5、8、10和11)时，可达到优选的熄火时间即对于V0小于10秒，以及任选地，第一次试验通过概率为0.85或更好。
在另一实施方式中，滴落时间至少为55秒，熄火为60秒或更少，任选地为30秒或更少，例如10秒或更少，以及切口悬臂梁式冲击(Nil)性能为至少3.6英尺-磅/in的组合是理想的，如样品2、4、5、8和10所达到的。
在某些实施方式中，不管熄火时间如何，可达到理想的熄火性能；对于其它实施方式，不管熄火时间如何，可达到滴落时间性能。在某些其它实施方式中，熄火时间和滴落时间性能两者都可达到。表3的数据表明，包括以重量计大约7.5-10.5wt.％聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的实施方式对于熄火时间和滴落时间两方面都可达到良好的性能。在另一例子中，将如此处所述的含有聚碳酸酯、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和抗冲击改性剂的组合物(所示样品12)进行超声波焊接的试验，采用了两种指定的对比组合物C-1和C-2。对该组合物的熔体粘度、HDT和Nil进行测试。另外，将该组合物成型为适合于通过超声波焊接形成矩形试验样品的测试件，如图5所示。更确切地说，每个试验样品10包括两个部件12、14，其被设计成尺寸为6mm×13mm的相互面对并纵向对准的焊缝表面16、18上配合在一起以形成尺寸为240mm(l)×12.7mm(w)×6mm(t)的试验样品。利用Branson 400系列超声波焊机将该部件在以下条件下焊接在一起：频率：20kHz(固定)；压力：25PSIG；焊接时间：0.5秒；保压时间：0.5秒；增压振幅(boosteramplitude)1∶1(标准)；喇叭直径1.5mm，平面。在岛津万能材料测试仪(Shimazu Universal Testing machine)上测量焊接强度，其中以5mm/min的速度拉开试验样品的末端，记录焊接失效时的载荷。也进行可燃性试验，所测试组分的含量和试验结果列于下表4中：
表4
  组分   C-1*   C-2*   I2
  聚碳酸酯   99.09   86.03   71.54
  共聚物-1   14
  ABS-2   3
  MBS(甲基丙烯酸烷基酯-丁二烯共聚物)   3.98
  BPADP   8.97   10
  PETS   0.35   0.3   0.3
  受阻酚AO   0.08
  亚磷酸盐稳定剂   0.05   0.08
  KSS(全氟丁基磺酸钾)   0.06
  TSAN   0.5   0.67   1
  性能
  超声波焊接负载(kgf)   78   117   140
  MVR，cm3/10min   9   23   21
  HDT，℃   127   93   89
  NIl，23℃，英尺-磅/in   15   11   13
  V0/V1/V2
  FOT-1.2mm   2   1.5
  pFTP-1.2mm(V0)   0.95   1
  FOT-0.8mm   2.5   2.1
  pFTP-0.8mm(V0)   0.9   1
  pFTP-0.8mm(V1)   1   1
  FOT-0.5mm   5   2.7
  pFTP-0.5mm(V1)   1
  pFTP-0.5mm(V2)   0.99   1
  FOT-0.2mm   4.2
  pFTP-0.2mm(V2)   0.93
表4的数据显示在此所述组合物不仅表现出有利的可燃性性能，而且与不含有聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和抗冲击改性剂的聚碳酸酯组合物相比还具有优异得令人惊讶的超声波焊缝强度。因此通过超声波焊接至少一个含有在此所述组合物的部件来形成一种制品的方法以及由此所得制品也是本发明的要素。
术语“第一”、“第二”等等，在此不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个元素与另一个区别开。术语“一种”和“一个”和“该”在此不表示数量的限制，而是表示存在至少一种提及项目并且可包括多个提及物，除非上下文清楚地规定其它方式。采用标准术语来描述化合物，例如应认为没有被任何所示基团取代的任何位置由所示键或氢原子提供其化合价。不在两个字母或符号之间的破折号(″-″)用于表示取代基连接点。例如-CHO是通过羰基的碳连接。除非另有规定，在此使用的技术和科学术语的含义与本发明所属领域技术人员通常理解的含义相同。涉及相同性能或量的所有范围端点可独立地组合并且包括该端点。与数量连用的修饰语“约”包括所述值，并且具有上下文所指出的含义，例如与特定量的测量相关的误差程度。在测得尺寸接着符号″(±10％)″或″±3％)″处，该测得尺寸可在所示百分率范围内正负变化。该变量可在样品中总体上显示(例如宽度相等的样品，该宽度在所述值的指示百分率范围内)，或通过样品内的变化显示(例如具有可变宽度的样品，全部所述变化在所述值的指示百分率范围内)。所有参考文献在此引入作为参考。
虽然为了举例说明的目的，已经阐明了典型的实施方式，但是上述说明不应该被认为是对本发明范围的限制。因此，在不背离本发明精神和范围的条件下，本领域技术人员可进行各种变型、修改和替代。

Claims (34)

1.一种热塑性组合物，其组成为：
40-80wt.％聚碳酸酯树脂；
2-15wt.％的抗冲击改性剂；
10-25wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，其包括式(6)的聚二有机硅氧烷嵌段：
Figure DEST_PATH_FSB00000255502300011
其中R各自独立地是C1-13一价有机基，D的平均值为40～60；
防滴剂；以及
0.5-20wt.％的含磷阻燃剂，
每种都是以该热塑性组合物的总重量为基础，不包括任何填料；
其中厚度为2.0mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下达到UL94 5VB等级；
由该热塑性组合物组成的3.18mm±3％试棒的切口悬臂梁式冲击强度至少为3.6英尺-磅/英寸，该强度是根据ASTM D256在室温下测定的。
2.权利要求1中所述的组合物，其中当厚度为2.0mm-0.1mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下暴露于明火时具有小于10秒的熄火时间并且没有滴下物，第一次通过的概率至少为0.85。
3.权利要求1中所述的组合物，其中厚度为1.5mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下达到UL94 5VB等级。
4.权利要求1中所述的组合物，其中厚度为1.2mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下达到UL94 5VB等级。
5.权利要求1中所述的组合物，其中当厚度为2.0mm-0.1mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下暴露于 明火时，具有小于30秒的熄火时间。
6.权利要求5中所述的组合物，其中所述样品的熄火时间为小于30秒并且没有滴下物。
7.权利要求6中所述的组合物，其中所述样品具有小于10秒的熄火时间。
8.权利要求1中所述的组合物，其中当厚度为2.0mm-0.1mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下暴露于明火时，具有小于10秒的熄火时间并且没有滴下物，第一次通过的概率至少为0.85。
9.权利要求8中所述的组合物，其中所述样品的厚度为0.1mm-1.5mm。
10.权利要求9中所述的组合物，其中所述样品的厚度为0.8mm-1.5mm。
11.权利要求1中所述的组合物，其含有17.5-25wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
12.权利要求1中所述的组合物，根据ISO 11443测得其在260℃/1500秒-1下的熔体粘度为50-500帕斯卡-秒。
13.权利要求12中所述的组合物，其中厚度为0.1-2.0mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下达到UL94V2等级。
14.权利要求12中所述的组合物，其中厚度为0.1-2.0mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下达到UL94V1等级。
15.权利要求12中所述的组合物，其中厚度为0.1-2.0mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下达到UL94V0等级。
16.权利要求1中所述的组合物，其中厚度为0.1-2.0mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下达到UL94V1等级。
17.权利要求1中所述的组合物，其中厚度为0.1-2.0mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下达到UL94V0等级。 
18.权利要求1中所述的组合物，其中厚度为1.2-2.0mm的该热塑性组合物样品在没有溴化和/或氯化阻燃剂的条件下达到UL945VB等级。
19.权利要求1中所述的组合物，其中含有该组合物的3.18mm±3％试棒的切口悬臂梁式冲击强度至少为6英尺-磅/英寸，该强度是根据ASTM D256在室温下测定的。
20.权利要求1中所述的组合物，其中所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包括
式(1)的芳族碳酸酯单元：
Figure DEST_PATH_FSB00000255502300031
其中R1基团总数的至少60％是芳香族有机基并且其剩余部分是脂肪族、脂环族或芳香族基；以及包括
式(7)的聚二有机硅氧烷单元
Figure DEST_PATH_FSB00000255502300032
其中每个R独立地是C1-13一价有机基；
D的平均值为40-60，
每个R2独立地是二价C2-C8脂族基；
每个M独立地是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8链烯基、C2-C8链烯氧基、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烷芳基、或C7-C12烷芳氧基，以及
每个n独立地是0、1、2、3或4。
21.权利要求20中所述的组合物，其中R1是式(2)的二价基：
-A1-Y1-A2-(2) 
其中每个A1和A2是单环二价芳基以及Y1是将A1和A2分开的具有一个或两个原子的桥连基；每个R独立地是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13链烯基、C2-C13链烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷芳基或C7-C13烷芳氧基；每个R2独立地是C2-C3亚烷基；以及每个n是1。
22.权利要求20中所述的组合物，其中R1是式(2)的二价基：
-A1-Y1-A2-  (2)
其中每个A1和A2是单环二价芳基，以及每个Y1独立地是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-二环亚庚基、亚乙基、亚异丙基、亚新戊基、亚环己基、亚环十五烷基、亚环十二烷基或亚金刚烷基；
每个R独立地是C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C1-8氰基烷基、或芳基；每个M是甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、苯基、或甲苯基；R2是三亚甲基。
23.权利要求22中所述的组合物，其中A1和A2各自是二价苯基；Y1是亚甲基、亚环己基或亚异丙基；M是甲氧基；以及R是甲基、或甲基和三氟丙基的混合物、或甲基和苯基的混合物。
24.权利要求1中所述的组合物，还包括具有大于20℃的Tg的热塑性聚合物，并且含有这样的单元：其衍生自单乙烯基芳族化合物、衣康酸、丙烯酰胺、N-取代的丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、马来酸酐、马来酰亚胺、N-烷基、-芳基或-卤芳基取代的马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、通式(12)的单体：
Figure DEST_PATH_FSB00000255502300041
其中R是氢、C1-C5烷基、溴基、或氯基，以及Xc是氰基、C1-C12烷氧羰基或C1-C12芳氧羰基，或包括至少一种前述单体的组合。
25.权利要求1中所述的组合物，还包括具有大于20℃的Tg的热塑性聚合物，并且含有这样的单元：其衍生自苯乙烯、3-甲基苯乙 烯、3，5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、α-氯代苯乙烯、α-溴代苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯、丙烯腈、乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈、β-氯代丙烯腈、α-溴代丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸2-乙基己基酯，或包括至少一种前述单体的组合。
26.权利要求1中所述的组合物，其中所述抗冲击改性剂包括丙烯酸抗冲击改性剂、ASA抗冲击改性剂、二烯烃抗冲击改性剂、有机硅氧烷抗冲击改性剂、EPDM抗冲击改性剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯抗冲击改性剂、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯抗冲击改性剂、ABS抗冲击改性剂、MBS抗冲击改性剂、缩水甘油酯抗冲击改性剂，或包括至少一种前述抗冲击改性剂的组合。
27.权利要求26中所述的组合物，其中所述丙烯酸抗冲击改性剂包括含有机硅氧烷支链的丙烯酸酯抗冲击改性剂。
28.一种含有权利要求1中所述组合物并且壁厚为3mm或更小的制品。
29.一种成型制品的方法，该方法包括将权利要求1中所述组合物进行模塑、挤出或成形以形成壁厚为3mm或更小的制品。
30.权利要求29中所述方法，该方法还包括将所述制品超声波焊接到一种聚合物部件上。
31.一种制造制品的方法，该方法包括将含有权利要求1中所述组合物的第一部件超声波焊接到第二部件上。
32.权利要求31中所述的方法，其中第二部件包括权利要求1中所述的组合物。
33.一种制品，其包括超声波焊接到第二部件上的含有权利要求1中所述组合物的第一部件。
34.权利要求33中所述的制品，其中所述第二部件含有权利要求1中所述的组合物。 
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