CN101842525A - 阻燃纤维和阻燃长丝及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

提供了由包括以下物质的成分形成的纤维或长丝：(a)至少一种成纤热塑性聚合物以及(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物。多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量以及在约5000到约40,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。当成纤热塑性聚合物为聚酯时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在。当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约2wt％。当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过纤维或长丝的约15wt％。

Description

阻燃纤维和阻燃长丝及其生产工艺
技术领域
本发明涉及热塑性纤维和长丝，所述热塑性纤维和长丝包括其中热塑性物质为与溴化苯乙烯类聚合物一起为阻燃的聚酯、聚酰胺、聚烯烃或丙烯酸类的那些。
背景
尽管合成纤维材料具有多种优良的物理性质和化学性质，但共同的缺点是它们易于燃烧的倾向，因为这个原因，这些合成纤维材料通常被经受整理处理以便获得阻燃性。整理处理方法的实例包括浸涂和喷涂。涂层的一个明显的优势是它们可以随时间脱落。
令人遗憾地，在合成纤维材料中使用阻燃添加剂可以导致不期望的显色或白化。换句话说，这些添加剂可以不利地影响合成纤维的颜色。在许多应用中，该显色问题是不期望的或不能接受的。
此外，当与合成纤维材料共混时，阻燃添加剂倾向于在混合物中形成不均匀分布，且因此得到不均匀的阻燃纤维，该阻燃纤维具有差的机械性能。与不均匀性相关的问题对于较细的纤维更显著。具体地，如果阻燃添加剂在挤压之前没有与合成纤维材料完全混合，那么阻燃添加剂倾向于聚结到其自身，在挤压熔体中产生了团块，堵塞了喷丝头过滤器或孔或在所得到的连续长丝中产生疵点。这样的聚结团块还必定产生其中将缺乏阻燃添加剂的其它区域以及因此降低的阻燃有效性。
具体地，溴化聚苯乙烯时常缺乏它们的颜色特征。包含阻燃剂的产品的制造者通常发现其有利于获得不会将过多的颜色赋予产品或不会另外干扰适用于给定产品的配色规范的阻燃剂。因此，一般来说，溴化苯乙烯类聚合物的颜色越弱(即，阻燃剂越白)越好。然而，白色的高熔点阻燃剂最终通常不能作为纤维中的白色颜料，使得纤维着色更困难，因为必需克服阻燃剂的白色。
此外，相对少的阻燃剂与聚酰胺(尼龙)良好地起作用，这至少部分是因为聚酰胺是高熔点的。在180℃下，在炉内老化一星期后，聚酰胺与阻燃剂的共混物倾向于显色。
如果可以找到形成阻燃剂与成纤热塑性聚合物的更均匀混合物的方法，使得可以形成更均匀的纤维，这将具有相当大的优势。如果这种混合物中使用的阻燃剂展示最少的显色且同时不会作为白色颜料，这将是另外有利的。
发明概述
多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物与成纤热塑性聚合物相容，并为成纤热塑性聚合物提供阻燃性或至少更大的耐燃性。对由聚酯形成的纤维来说，至少以高的拉伸比，包含多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的纤维中的火焰蔓延速率为不包含阻燃剂的可比拟的纤维中观察到的速率的一半。当多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物存在于纤维中时，由聚酰胺形成的纤维具有更大的峰值应变(strain at peak)和更大的断裂应变，这是一个令人惊喜的结果；另外，包含多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的聚酰胺纤维中的一些在NF P92-504阻燃性测试中表现得非常好。对由聚烯烃形成的至少一些纤维来说，包含多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的那些纤维自动熄灭，而不包含阻燃剂的聚烯烃纤维不会自动熄灭。因此，在由这些热塑性聚合物形成的纤维中存在多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物是有利的。
多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有比多溴化非阴离子型苯乙烯类聚合物低的粘度和高的热稳定性，这是诸如熔体混合和纤维纺丝的工艺中的一种优势。由于多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物与成纤热塑性聚合物的相容性，在纤维和长丝的形成阶段中引入多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物消除了稍后处理为阻燃织物的需要，且由多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物与成纤热塑性聚合物的均质混合物赋予的阻燃性期望是相对永久性的，这与涂料不同。
此外，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物通常形成相对均质的混合物且因此得到更均匀的纤维。因为更大的均匀性，所以还可以获得包含阻燃剂且仍保持良好的机械性能的更细的(更薄的)纤维。更大的均匀性的其它优势是，混合物很少可能会堵塞喷丝头孔，且所产生的纤维或长丝将具有很少的其中不存在阻燃剂的区域。
此外，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物已被发现展示出最少的显色。具体地，使用多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物与聚酰胺能够减少颜色形成。
甚至当阴离子型苯乙烯类聚合物的溴含量为67wt％或更高时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的这些期望的性质是存在的。此外，这些多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物在热处理条件下释放最少量的卤化氢，由此大大减少了聚合物处理操作过程中出现处理设备腐蚀的机会。
本发明的一个实施方案为由包括以下物质的成分形成的纤维或长丝：(a)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，以及(b)至少一种成纤热塑性聚合物。多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量以及在约5000到约40,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。当成纤热塑性聚合物为聚酯时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在。当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约2wt％。当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过纤维或长丝的约15wt％。
本发明的另一个实施方案为用于产生纤维或长丝的工艺，所述工艺包括熔体纺丝以下物质：(a)至少一种成纤热塑性聚合物，以及(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物。多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量以及在约5000到约40,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。成纤热塑性聚合物和多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物是成比例的，使得当成纤热塑性聚合物为聚酯时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在，当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约2wt％，且当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过纤维或长丝的约15wt％。
本发明的又一个实施方案为母料，所述母料包括：(a)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，以及(b)至少一种成纤热塑性聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述母料的至少约30wt％。多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量以及在约5000到约40,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。当成纤热塑性聚合物为聚酯时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在。当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约2wt％。当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过纤维或长丝的约15wt％。
本发明中使用的阻燃剂多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化苯乙烯类聚合物，优选溴化阴离子型聚苯乙烯。这些多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％，优选至少约60wt％，且更优选至少约67wt％的溴含量。除非另作说明，否则关于多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所有wt％和ppm水平是基于溴化苯乙烯类聚合物的总重量。
本发明的这些和其它实施方案和特征从随后的描述和所附的权利要求中将更进一步是明显的。
发明的进一步详述
不期望受到理论束缚，认为多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的低分子量导致与成纤聚合物更好的相容性，且因此更好的共混以及阻燃剂的更均匀分布，从而得到更均匀的混合物，这产生更均匀的纤维和长丝。同样不期望受到理论束缚，认为低分子量溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的可熔化共混的性质使得对配色的干扰程度最低。这是有利的，因为需要较少的颜料被添加到纤维中以获得所期望的颜色。
A.本发明的纤维和长丝
在其中热塑性聚合物为聚酯的本发明的纤维和长丝中，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物通常以耐燃量或阻燃量存在，其中术语“耐燃”指的是改进的(减少的)续焰时间(afterflame time)和类似性质，其比在不包含阻燃剂的纤维或长丝中测量的相同性质更好。诸如多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的阻燃剂的典型耐燃量或阻燃量为约1wt％到约20wt％，但该量可以更低或更高，如特定应用中所需要的。多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物在聚酯纤维或长丝中的优选的量随聚酯的分子量、存在或不存在增效剂以及纤维或长丝的期望应用而变化。通常，对于其中成纤热塑性聚合物为聚酯的纤维和长丝来说，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的量不超过约15wt％。更优选地，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物在聚酯纤维或长丝中的量不超过约10wt％；还更优选的是不超过约5wt％的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物。通常，对于将被形成为纱的聚酯纤维和长丝来说，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物在聚酯纤维或长丝中的量优选低于不会被形成为纱的等同纤维或长丝的量。
当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约2wt％。对于聚酰胺纤维和长丝，至少约2wt％的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的量提供了更大的耐燃性，如减少的续焰时间。优选的聚酰胺纤维和长丝具有至少约5wt％的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物；更优选的聚酰胺纤维和长丝具有至少约10wt％的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物。通常，基于实际和/或成本原因，诸如多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的阻燃剂的耐燃量和阻燃量为20wt％或更低，但该量可以更高，如特定应用所需要的。
当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过纤维或长丝的约15wt％。优选地，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物在聚烯烃纤维或长丝中的量不超过约10wt％。更优选的纤维和长丝为其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物在聚烯烃纤维或长丝中的量不超过约5wt％的那些纤维和长丝。具有不超过约15wt％的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的聚烯烃纤维和长丝提供了更大的耐燃性，如相比于不含任何阻燃剂的聚烯烃，显著减少的续焰时间。
其他成分还可以存在于纤维或长丝中。具体地，通常使用阻燃增效剂。当使用时，阻燃增效剂的量通常将在基于成品纤维或长丝的总重量的高达约12wt％的范围内。如前所述，当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在增效剂。对于其中热塑性聚合物为聚烯烃的纤维和长丝，增效剂优选在纤维或长丝的约0.5wt％到约5wt％的范围内，且增效剂优选具有小于约0.5微米的平均颗粒；优选的增效剂为氧化锑。对于其中热塑性聚合物为聚酰胺或聚酯的纤维和长丝，增效剂是不需要的，但是优选的。当热塑性聚合物为聚酯时，含锑增效剂是优选的。偏离前述比例是容许的，只要在即将到来的特定情况下被认为是必需的或期望的，且这样的偏离在本发明的范围和意图内。应理解，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的最佳量随特定的成纤聚合物、其预期应用、存在的任何其他成分和将被通过的可燃性试验而变化。
其中热塑性聚合物为聚酯的本发明的优选纤维和长丝具有不超过约15wt％的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，更优选地，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物在聚酯纤维或长丝中的量优选不超过约10wt％。更优选地，其中热塑性聚合物为聚酯的纤维和长丝还具有不超过约5wt％的增效剂。其中热塑性聚合物为聚酰胺的本发明的纤维和长丝优选具有至少约5wt％的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，且更优选地，还具有至少约1.5wt％的增效剂。其中热塑性聚合物为聚烯烃的本发明的优选纤维和长丝优选具有不超过约10wt％的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物。更优选地，其中热塑性聚合物为聚烯烃的纤维或长丝具有不超过约5wt％的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物和至少约0.5wt％的增效剂。
根据本发明，包含溴化阴离子型聚苯乙烯的尼龙纤维被形成，并阐明了赋予本发明的纤维或长丝的有益品质。本发明的尼龙纤维相比于纯尼龙纤维(因其高的吸水而在本领域众所周知)，具有降低的吸水。降低的吸水的结果是纤维刚性的增加和改进的尺寸稳定性。此外，在一些尼龙中的溴化阴离子型聚苯乙烯的结构域尺寸(domain size)是非常小的，如通过扫描电子显微镜(SEM)所测量的。
1.成纤热塑性聚合物
本发明的组合物中的成纤聚合物是热塑性的，并包括聚酯、聚酰胺(尼龙)、聚烯烃、丙烯酸酯和这些热塑性物质的混合物。聚酯和聚酰胺是优选类型的成纤热塑性聚合物。
热塑性聚酯通常被称为聚对苯二甲酸亚烷基酯，它们是二羧酸连同二醇和/或羟基羧酸的反应产物；羟基羧酸的自缩合；或这些反应产物的混合物。还可以使用二羧酸的反应衍生物，如甲酯或酐。相关的共聚多酯和共混物包括一种或多种热塑性聚酯与诸如聚碳酸酯的一种或多种其他热塑性聚合物的共混物，被包括为可以在本发明的组合物中使用的成纤热塑性聚合物。
可以在聚酯的形成中使用的二羧酸包括具有2-20个碳原子的脂族二羧酸，如壬二酸、己二酸、癸二酸和十四烷双酸；脂环二羧酸，如环戊烷二羧酸和环己烷二羧酸；和芳族二羧酸，如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、羟基苯甲酸、羟基萘甲酸、二亚苯基羟基羧酸、萘-二羧酸以及类似物。还可以使用这些酸的烷基和/或烷氧基取代的衍生物。这些二羧酸可以各自以它们形成酯的衍生物如二甲酯的形式来使用。可以使用前述二羧酸(和/或它们形成酯的衍生物)中的两种或更多种的混合物。
可以用于形成聚酯的二醇包括但不限于，乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、1，3-环己二醇、1，4-环己二醇、1，4-双羟基甲基环己烷、氢醌、间苯二酚、儿茶酚、萘二醇、二羟基二苯基醚、2，2-双(4-羟基苯基)丙烷和二乙氧基化双酚A。还可以使用这些二醇的烃基和/或烷氧基取代的衍生物。前述二醇中的两种或更多种的混合物还可以适于使用。
将在本发明中使用的聚酯还可以是具有支链或交联结构的聚酯，该聚酯通过使用较少量的三官能单体以及上述组分来制备。优选的三官能单体包括苯偏三酸、苯均三酸和苯均四酸、季戊四醇和三羟甲基丙烷。
可以使用两种或更多种聚酯的混合物。本发明中的优选聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯以及聚对苯二甲酸丙二醇酯。更优选的是聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯。
聚对苯二甲酸亚烷基酯可以通过已知方法来生产。参见，如Encyclopedia of Polymer Science and Technology(聚合物科学和技术百科全书)，第11卷，第62-128页，John Wiley & Sons，Inc.，1969版权；以及Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology(化学技术百科全书)，第4版，第19卷，第609-653页，John Wiley & Sons，Inc.，1996版权。
聚酰胺热塑性成纤聚合物可以是任何无定形的和/或部分结晶的，主要是脂族的/脂环族的或部分芳族的热塑性聚酰胺。通常，这些物质通过由二胺与二羧酸或内酰胺的缩聚和/或聚合过程来产生，所述二胺主要是或完全是脂族的或脂环族的或其部分或完全是芳族的，所述二羧酸或内酰胺主要是或完全是脂族的或脂环族的或其部分或完全是芳族的。用于形成聚酰胺的典型的胺包括诸如以下的二胺：六亚甲基二胺、四亚甲基二胺、2，2，4-三甲基六-亚甲基-二胺和2，4，4-三甲基六-亚甲基-二胺、二氨基丁烷、二氨基二环己基甲烷、二氨基二环己基丙烷和异佛尔酮二胺以及亚二甲苯基二胺。可以使用在环上具有至少六个碳原子的内酰胺；这样的内酰胺包括己内酰胺、4-叔丁基己内酰胺、2-氮杂环辛酮(庚内酰胺)、2-氮杂环壬酮和月桂内酰胺(lauryllactam)(十二内酰胺(dodecanolactam))。还用作原材料的是氨基羧酸如ε-氨基己酸、或ω-氨基羧酸如ω-氨基月桂酸和ω-氨基十一酸。通常，所使用的羧酸为脂族的或具有按重量计少于50％的芳族组成的混合脂族-芳族二羧酸，如己二酸、2，2，4-三甲基己二酸和2，4，4-三甲基己二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸、十二烷二羧酸、环己烷二羧酸、六氢化对苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸。还可以使用来自大部分已知单体的共聚多酰胺。
可以在本发明的实践中使用的示例性聚酰胺为诸如以下的聚酰胺：尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6(来自六亚甲基二胺和己二酸)、尼龙-6，9、尼龙-6，10(来自六亚甲基二胺和癸二酸)、尼龙-6，12、尼龙-11(聚十一内酰胺)、尼龙-12(聚月桂内酰胺)、尼龙-12，12、尼龙-6/66(聚(六亚甲基己二酰二胺-共聚-己内酰胺))以及高温尼龙，尤其是芳族聚酰胺和部分芳族聚酰胺。高温尼龙的实例包括尼龙-4，6(来自二氨基丁烷和己二酸)以及部分芳族尼龙(如，来自Solvay的Ixef聚芳基酰胺PAMXD6、来自DuPont的Zytel HTN以及来自BP-Amoco的Amodel聚芳基酰胺、或来自Ems-Chemie的GrivoryHT或HT1或HT2、或来自Mitsui的Arlen聚芳基酰胺、或来自Kuraray的Genestar 9T)。可以使用的其他聚酰胺包括来自DSM的Stanyl聚酰胺46、来自Dow/Solutia的Vydyne聚酰胺6/66共聚物、聚酰胺612(来自Creanova的Vestamid D)以及类似聚酰胺。
本发明还适用于一种或多种聚酰胺与一种或多种其他热塑性聚合物的热塑性共混物或混合物(alloy)，诸如，如聚酰胺-聚烯烃共混物或混合物。还可以使用两种或更多种聚酰胺的混合物。
用于产生聚酰胺聚合物的方法是已知的并描述在文献中。参见，如Encyclopedia of Polymer Science and Technology(聚合物科学和技术百科全书)，第10卷，第460-482页，John Wiley & Sons，Inc.，1969版权；以及Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology(化学技术百科全书)，第4版，第19卷，第559-584页，John Wiley & Sons，Inc.，1996版权。
热塑性成纤聚烯烃包括烯烃的均聚物和共聚物，烯烃如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯以及类似物。这样的聚烯烃包括但不限于，聚乙烯(包括低分子量聚乙烯)、聚丙烯(包括低分子量聚丙烯)、乙烯-聚丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物和乙烯-1-辛烯共聚物。
其中按重量计至少50％由丙烯形成的各种聚烯烃也被认为适合用于本发明中。可以使用的丙烯的共聚物包括与一种或多种α-烯烃如乙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯和类似α-烯烃的共聚物。合适的聚烯烃共聚物包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物和类似乙烯共聚物以及类似物。
还可以使用前述烯烃聚合物和/或共聚物中的两种或更多种的混合物。聚烯烃与一种或多种聚酰胺和/或一种或多种聚酯的混合物还可以使用在本发明的组合物中。
本发明中的成纤热塑性聚合物包括聚丙烯酸酯类，其为不饱和羧酸及它们的烃基酯与饱和羧酸的乙烯酯的均聚物和共聚物，不饱和羧酸及它们的烃基酯如丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、1，3-二丙烯酸丁二醇酯、1，3-二甲基丙烯酸丁二醇酯、1，4-二甲基丙烯酸丁二醇酯、1，6-二丙烯酸己二醇酯、1，6-二甲基丙烯酸己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸-2-羟乙酯和甲基丙烯酸-2-羟乙酯以及类似物，饱和羧酸的乙烯酯如醋酸乙烯酯、丁酸乙烯酯以及类似物。可以使用由前述单体制成的两种或更多种丙烯酸均聚物和共聚物的混合物。
还可以使用一种或多种聚丙烯酸酯类与其他类型的热塑性成纤聚合物中的一种或多种的共混物或混合物，其他类型的热塑性成纤聚合物包括聚酯、聚酰胺和/或聚烯烃。
2.多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物
多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为已被溴化使得聚合物的溴含量为聚合物的至少约50wt％，优选至少约60wt％，且更优选聚合物的至少约67wt％的阴离子型苯乙烯类聚合物。多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物在本发明的纤维和长丝组合物中起到阻燃剂的作用。此外，本发明中使用的溴化苯乙烯类聚合物(优选溴化阴离子型聚苯乙烯)具有某些另外的重要性质或特征。这些性质或特征涉及诸如以下的因素：热稳定性、使用氯苯中的10wt％溶液测量的非常低的ΔE色值、期望的熔体流动指数、期望的GPC数均分子量以及总的含氯量(如果存在的话)。在如下文描述的熔体流动指数测试中，在220℃/2.16kg下，优选的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约0.5g/10min到约11g/10min的范围内的熔体流动指数。更优选地，在如下文描述的熔体流动指数测试中，在220℃/2.16kg下，熔体流动指数在约1g/10min到约11g/10min的范围内。
本发明中使用的上述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物优选为溴化阴离子型聚苯乙烯。特别优选的多溴化阴离子型聚苯乙烯为由阴离子型聚苯乙烯形成的具有约68wt％的典型溴含量的多溴化阴离子型聚苯乙烯。该产品可从Albemarle Corporation以商业名称SAYTEX
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HP-3010得到。多溴化阴离子型聚苯乙烯及它们的制备被描述在例如2003年2月18日授权的U.S.6,521,714、2002年9月19日公布的WO 02/072645和2002年8月1日提交的美国申请第10/211,648号中。
3.苯乙烯类聚合物反应物
被溴化形成本发明的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的苯乙烯类聚合物为乙烯基芳族单体的均聚物和共聚物。优选的乙烯基芳族单体具有下式：
H2C＝CR-Ar
其中R是氢原子或具有1个到4个碳原子的烃基，且Ar是具有6个到10个碳原子的芳基(包括烃基环取代的芳基)。这样的单体的实例为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、异丙烯基甲苯、乙烯基萘、异丙烯基萘、乙烯基联苯、乙烯基蒽、二甲基苯乙烯、乙基-α-甲基苯乙烯、丙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、几种溴苯乙烯(如一溴变体、二溴变体和三溴变体)。单体的芳族成分可以是烃基取代的，但在大多数情况下，将不是这样取代的。苯乙烯类聚合物包括，如聚苯乙烯、聚-a-甲基苯乙烯、聚乙烯基甲苯、苯乙烯-a-甲基苯乙烯共聚物以及类似物。聚苯乙烯是优选的阴离子型苯乙烯类聚合物。当多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物通过溴化两种或更多种乙烯基芳族单体的共聚物来制备时，优选的是，苯乙烯是单体中的一种且苯乙烯构成可共聚合的乙烯基芳族单体的至少50重量百分比。如果溴代苯乙烯类聚合物被选择用于溴化以制备多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，那么初始的溴代苯乙烯类聚合物必需具有比本发明的溴化苯乙烯类聚合物中存在的溴含量低的溴含量。在这一点上，如本说明书及其权利要求中使用的，术语“溴化苯乙烯类聚合物”、“溴化聚苯乙烯”和“溴化阴离子型聚苯乙烯”指的是通过溴化预先存在的苯乙烯类聚合物，诸如聚苯乙烯或苯乙烯与至少一种其他乙烯基芳族单体的共聚物产生的溴化聚合物，这不同于通过一种或多种溴化苯乙烯类单体的低聚反应或聚合反应产生的低聚物或聚合物，后者的低聚物或聚合物的性质在许多方面显著不同于溴化阴离子型聚苯乙烯。
在用作本发明中的阻燃剂的溴化苯乙烯类聚合物的生产中使用的苯乙烯类聚合物通过阴离子引发聚合来产生。对于乙烯基芳族单体的阴离子聚合方法的描述，参见美国专利第5,902,865号、第5,717,040号、第4,883,846号和第4,442,273号。如本领域中已知的，苯乙烯类单体的阴离子聚合具有非常高的单体转化率且还产生单分散产物聚合物。用于产生本发明的溴化阴离子型聚苯乙烯的聚苯乙烯通常将具有在约500到约500,000的范围内的Mw和在至少约1到约4的范围内的多分散度。期望使用阴离子型苯乙烯类聚合物进行苯乙烯类聚合物的溴化，阴离子型苯乙烯类聚合物如具有在约500到约15,000的范围内，优选在约1000到约10,000的范围内，且更优选在约2000到约8000的范围内的GPC重均分子量的阴离子型聚苯乙烯。
用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的一种特别优选的工艺被更充分地描述在2002年8月1日提交的美国申请第10/,211,648号中并通过引用并入本文，所述工艺包括：
A)将液态饱和烃稀释剂和醚促进剂装入反应器中；以及然后
B)或者
1)(i)以一定的量将有机锂引发剂的饱和烃溶液装入反应器中，该量提供基于将被添加的苯乙烯类单体的总量的约1mol％到约10mol％范围内的有机锂引发剂，随后(ii)受控地添加苯乙烯类单体，使得所得到的反应混合物的温度维持在或低于约55℃；
或者
2)同时将(i)苯乙烯类单体和(ii)有机锂引发剂的饱和烃溶液的单独进料供入到反应器中，进料被维持在一定的速率，以提供一定量的有机锂引发剂的添加，该量在基于将被添加的苯乙烯类单体的总量的约1mol％到约10mol％的范围内，所得到的反应混合物的温度被维持在或低于约55℃，且进料(ii)比进料(i)具有更短的持续时间。
一种更优选的工艺为分批工艺，其中将环己烷和醚促进剂装入反应器中，且然后将约1％的苯乙烯单体的总量预先供入到反应器中，且然后将(i)剩余的苯乙烯单体和(ii)有机锂引发剂的饱和烃溶液的单独进料同时供入到反应器中。进行该分批工艺以便形成具有约1.2或更低的多分散指数的阴离子型苯乙烯类聚合物。该工艺中的苯乙烯类单体可以是任何可阴离子聚合的苯乙烯类单体，如上所述的。优选地，苯乙烯类单体基本上由苯乙烯组成。
在用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的该特别优选的工艺中的液态饱和烃稀释剂可以是在反应条件下为液态的任何脂族烃或脂环族烃，或脂族烃或脂环族烃中的两种或更多种的混合物。饱和烃在分子中优选包含约4个到约12个范围内的碳原子，且脂族烃可以是直链的或支链的。合适的脂族烃的非限制性实例包括戊烷、异戊烷、己烷、2-甲基戊烷、辛烷、2，2，4-三甲基戊烷以及类似物。更优选地，液态饱和烃为一种或多种液态饱和脂环族烃。这样的脂环族烃的合适的非限制性实例为环戊烷、甲基环戊烷、环己烷、甲基环己烷、环庚烷、1，3-二甲基环己烷、1，4-二甲基环己烷以及类似物，且环己烷特别优选作为液态饱和烃稀释剂。
在用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的该特别优选的工艺中的醚促进剂可以是饱和的脂族或脂环族单醚、饱和的脂族或脂环族二醚或芳族醚。因此，合适的醚促进剂的非限制性实例包括四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、1，4二氧六环、二甲氧基乙烷、甲氧基苯以及类似物。醚促进剂优选是在分子中具有4个到约8个范围内的碳原子的饱和环状或无环单醚。更优选地，单醚是四氢呋喃(有时在本文中也称为“THF”)、甲基四氢呋喃或二甲基四氢呋喃、或这些物质中的任意两种或更多种的混合物。四氢呋喃是特别优选的。在本发明的另一个特别优选的实施方案中，单醚基本上由烃基叔丁基醚组成。合适的烃基叔丁基醚包括，如直链和支链烃基叔丁基醚，诸如，如甲基叔丁基醚(有时在本文中也称为“MTBE”)和乙基叔丁基醚，且甲基叔丁基醚是特别优选的。期望使用在所使用的反应条件下为液态的醚。
有机锂引发剂可以是许多含锂烃中的一种。合适的非限制性实例包括甲基锂、乙基锂、正丁基锂或仲丁基锂、异丙基锂、环己基锂或苯基锂，包括前述物质的混合物。优选正丁基锂和仲丁基锂，且特别优选正丁基锂。有机锂引发剂与饱和烃一起使用在溶液中，饱和烃可以与液态饱和烃稀释剂相同或不同，但优选是相同的。
将苯乙烯类单体的一部分预先供给对用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的该特别优选的工艺的所有变化并不是必需的，但是优选的，这是因为这看来似乎降低了醚促进剂和有机锂引发剂之间发生反应的可能性。被预先供给的苯乙烯类单体的一部分可以变化，但通常将是按重量计用于进行该反应的苯乙烯类单体的总量的约1％。进料被维持以提供基于苯乙烯类单体的总量的优选在约1mol％到约10mol％的范围内，更优选约2mol％到约5mol％，且最优选在约2.5mol％到约3.5mol％的范围内的有机锂引发剂。
当在用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的该特别优选的工艺中将反应物聚集在一起时，可以使用最短的进料时间而同时将反应混合物的温度维持在不高于约55℃。例如，约4,000lbs.的苯乙烯进料的规模时，有机锂进料的进料速率优选是约2分钟到约10分钟，更优选约5分钟，且苯乙烯共进料应在从共进料开始所测量的不超过约2小时，且更优选在约90分钟或更少时间内完成。然而，当单醚是甲基叔丁基醚时，以前述规模，苯乙烯单体共进料优选持续从共进料开始所测量的不超过约5小时的时段。
在用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的该特别优选的工艺中使用的反应器通常设置有过顶换热器。在低于大气压力、大气压力或超过大气压力下进行该工艺。然而，优选在减压下进行该反应，如在约0.1大气压到约0.7大气压范围内，使得溶剂回流，由此提供高度放热反应的随后的蒸发冷却。该工艺优选在没有氧气的情况下进行。因此，该工艺应该在惰性气氛如氮气或氩气下进行。反应系统应是基本上无水的。这意味着可以容许不足以破坏有机锂催化剂的少量的水，但从实际观点来看，反应设备和反应混合物应被保持为尽合理可行的干燥。
通过任何已知的方法将用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的该特别优选的工艺中的所得到的反应混合物的温度维持在或低于约55℃的指定温度。例如，在其中进行反应的反应器可以设置有带泵唧循环回路的外部的间接换热器。换热器本身可以设置有合适的冷却剂，如二醇冷却剂。优选地，将反应混合物维持在约25℃到约50℃的范围内的温度下。在进料结束之后，通常将反应混合物保持在此反应温度下达约5-10分钟，如当采用3000-6000lbs.苯乙烯类单体的规模，并然后使反应混合物与一定量的水接触以骤冷反应并终止催化活性，该水的量是每摩尔初始装入的有机锂约1.25摩尔到约10摩尔范围内的水且优选约1.25摩尔到约5摩尔范围内的水。通过使用用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的该特别优选的工艺并使用水来终止，基本上全部所得到的聚合物被表征为具有由质子(即，氢原子)封端的其端基中的一个。通过用水洗涤反应混合物，优选以7∶1的有机∶含水重量比(根据先前添加的水)，将所得到的氢氧化锂水合盐与聚合物溶液分离。分离产生的水相，并使含聚合物的有机相脱挥发除去醚促进剂和饱和烃。可以以各种方法进行脱挥发(devolatization)，包括例如，通过在各种条件下在换热器中预加热混合物并将其供入到热的(200℃)塔中，使得残留溶剂和促进剂按重量计低于存在于塔底部的分离聚合物的0.5％。然后可以将剩余的聚合物溶解在合适的溶剂如溴氯甲烷中，以便储存。终止反应的另一种方法是使用具有1个到约8个范围内的碳原子的低级烷基卤，通常是烷基氯或烷基溴。使用烷基卤导致形成这样的苯乙烯类聚合物：基本上所有的苯乙烯类聚合物具有由烃基而不是由质子封端的其端基中的一个。当使用烷基卤来终止反应时，应该使用相对于有机锂的化学计量的量。该终止方法的特征为反应产物可以保持基本上无水，因为在生产过程中没有添加水。
用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的该特别优选的工艺中使用的饱和烃稀释剂和醚促进剂的量可以变化，但优选在苯乙烯进料终止时足以在聚集体中使所得到的反应混合物包含约5wt％到约70wt％，且更优选约40wt％到约60wt％的苯乙烯类聚合物。
根据用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的该特别优选的工艺制备的阴离子型苯乙烯类聚合物产物的数均分子量可以变化，但将优选在Mn1000到约Mn 10,000的范围内。根据该特别优选的工艺产生的阴离子型苯乙烯类聚合物产物通常将具有约1.5或更低且优选约1.2或更低的多分散度。
4.阴离子型苯乙烯类聚合物的溴化
通常，用于溴化苯乙烯类单体的合适工艺包括将溴以及溴氯甲烷与聚苯乙烯的溶液的混合物(2.5摩尔到5摩尔溴每摩尔在聚苯乙烯中的聚合苯乙烯)供给到包含另外量的溴氯甲烷和催化量的AlCl3的反应器中。聚苯乙烯、溴氯甲烷和溴的混合物基本上不含溴化催化剂。短语“基本上不含溴化催化剂”用于意指小于催化有效量的催化剂。使用这样低量的催化剂，应发生很少的或不发生催化溴化或交联。通常，这样的量将低于基于存在的聚苯乙烯反应物的重量的500ppm。反应温度将在约-10℃到约15℃的范围内。优选地，在约-10℃到约10℃范围内的一种或多种温度下进行反应，因为这提供了最高品质的产物，且令人惊喜地，反应本身在这些低温下以适当快的速率进行，使得工艺满足商业生产要求。在形成反应物料之后，通常将反应物料维持在此反应温度下达约5分钟到2小时的范围内，且优选在约5分钟到约60分钟的范围内的时段。在该时段之后，通过添加水然后沉降以除去酸性相来处理反应产物。如果期望，可以进行多次水洗。接着，反应物料用通常作为水溶液的诸如氢氧化钠、亚硫酸钠和/或硼氢化钠的碱来处理，以将反应pH调节到合适的碱度水平并破坏任何残留的溴化剂。这些处理之后，将反应物料沉降以获得包含有机相和水相的两相反应物料，有机相包含作为溶质的溴化苯乙烯类聚合物产物。倾析水相，并将残留的有机相汽提出其溶剂组分。通过将有机相泵送到沸水中来完成该汽提是最方便的。当溶剂被闪蒸出时，溴化苯乙烯类聚合物产物形成沉淀物。该沉淀物可以通过任何液固分离技术来回收，液固分离技术如过滤、离心等。然后干燥回收的沉淀物。如果期望，尤其是在无自由基的聚苯乙烯的情况下，可以将热稳定量的碱结合到最终的溴化阴离子型聚苯乙烯组合物中。
优选工艺中使用的催化剂可以是铝基催化剂中的任一种，如AlCl3、AlBr3和Al。还可以使用铝催化剂的混合物。一旦催化剂已被添加到反应系统中，催化剂可能经历某些反应，而不会显著损失催化活性，如AlCl3在某种程度上可以转化为AlBr3。AlCl3由于其可用性和价格，是选择的催化剂，且粉末级AlCl3由于其易于可分散性而是最优选的。
催化剂以足以获得所寻找的催化效果的量来使用。这些催化量将取决于催化剂的活性，但通常将落在基于被溴化的苯乙烯类聚合物的重量的约0.2重量百分比到约10重量百分比的范围内且优选约0.5重量百分比到约5重量百分比的范围内。最有活性的催化剂将以较低的量来使用，而活性较低的催化剂将以较高的量来使用。当AlCl3为催化剂时，优选在约0.5重量百分比到约3重量百分比的范围内的量。
溴化剂优选为溴。溴可以以二原子形式商购得到或可以通过氧化HBr来产生。Br2可以以液体或气体的形式来供给。工艺中使用的溴化剂的量将提供总溴化剂对被供给的总苯乙烯类聚合物的总摩尔比，其将在聚合物中提供每苯乙烯类单体单元约1个到约3个溴取代。优选的是，溴化阴离子型聚苯乙烯包含至少约60wt％溴，更优选至少约67wt％溴，且最优选至少约68wt％溴。对于任何特定的苯乙烯类聚合物，工艺中使用的溴化剂的量将根据用所选择的工艺参数可获得的最高溴含量，由所需的溴含量来确定。应指出，因为过度溴化是可行的，所以变得更难以取代最后的溴。不断地添加更大量的溴化剂不会总是减少该困难。容易地确定化学计量，因为所需求的每一取代需要一摩尔Br2。在实践中，专业人员将确定以重量计的所需溴含量，并然后将根据理想基准计算获得所需溴含量所需的溴化剂的摩尔数。例如，如果苯乙烯类聚合物为聚苯乙烯且所需溴含量为68wt％，那么将需要每苯乙烯类单体单元至少2.7摩尔溴，不包括任何所需的化学计量过量。
尽管前述内容描述了溴化剂与苯乙烯类聚合物之间的总定量关系，但在进料混合物中的这些两种反应物之间的定量关系未被充分论述。通常，将被供给的混合物由每摩尔苯乙烯类单体单元约1摩尔到约8摩尔溴化剂在进料期间的任何时候形成。在进料期间，定量关系可以是恒定的或可以在上述范围内变化。(可以允许超出该范围的一些偏移，只要这样做不会显著损害工艺效率或产物品质)。形成进料混合物的优选范围为每摩尔苯乙烯类单体单元约2.5摩尔到约5摩尔溴化剂。如可以理解的，在进料混合物中使用一定量的溴化剂，产生小于或大于溴化剂对苯乙烯类单体单元的选定总摩尔比的溴化剂对苯乙烯类单体单元的摩尔比，这将导致在其他成分耗尽之前，作为混合物成分的溴化剂或苯乙烯类聚合物耗尽。通常，优选具有至少稍微相似的总摩尔比和进料混合物比。但在所有的情况下，初始进料应优选包含至少1∶1的溴对苯乙烯类单体单元的摩尔比。
优选的是，工艺中使用的溴基本上是无水的，即包含小于100ppm(以重量计)的水和包含不超过10ppm的有机杂质，如油、润滑脂、含羰基的烃、铁以及类似物。
优选的用于溴化的有机溶剂，即溴氯甲烷优选基本上是无水的，包含小于100ppm(以重量计)的水。最优选的是，溶剂包含实际上可获得的尽量少的水，比方说在0到30ppm(以重量计)之间。
可以在约-20℃到约60℃的范围内的温度下进行溴化反应。理想地，溴化温度被维持在约-10℃到约15℃的范围内。最优选的温度在约-10℃到约0℃的范围内。该最后提到的温度范围提供了具有最高品质的产物，且令人惊喜地，反应本身在这些低温下以适当快的速率进行，使得工艺满足商业生产要求。压力可以是大气压、低于大气压的或超过大气压的。
苯乙烯类聚合物的溴化将产生作为主要副产物的HBr。在该工艺中形成的HBr首先使溶剂饱和，且从那时起，HBr逸入反应器内容物上面的顶部空间。优选的是，HBr被除去并通过水洗涤器或贮存为干HBr。干的惰性气体如氮气可以用作反应器内容物上面的充填物(pad)，以使反应器内存在的水最少。
在一些实施方案中，诸如溴化阴离子型聚苯乙烯的优选的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物通常具有在约5000到约30,000的范围内，优选在约7000到约25,000的范围内，且更优选在约8000到约20,000的范围内的GPC重均分子量。在其它实施方案中，优选的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000的范围内，且更优选约21,000或在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量。在又一个实施方案中，优选的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约600,000的GPC重均分子量。
在本发明的一些实施方案中，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化苯乙烯类聚合物，该溴化苯乙烯类聚合物具有(i)至少约50wt％(优选至少约60wt％，且更优选至少约67wt％)的溴含量，以及(ii)在下文描述的热稳定性测试中的200ppm HBr或更低，优选150ppm HBr或更低，且更优选100ppm HBr或更低的热稳定性。这样的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物当以至少阻燃量与热塑性聚合物共混时，特别适合用作阻燃剂。该实施方案中特别优选的是溴化苯乙烯类聚合物，该溴化苯乙烯类聚合物被进一步表征为，在共混之前，其具有小于约700ppm Cl，更优选小于约500ppm Cl，且还更优选小于约100ppm Cl的氯含量(如果存在的话)。
在其它实施方案中，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化苯乙烯类聚合物，该溴化苯乙烯类聚合物具有(i)至少约50wt％(优选至少约60wt％，且更优选至少约67wt％)的溴含量，(ii)为340℃或更高，优选在约340℃到约380℃的范围内，且更优选在约345℃到约380℃的范围内的1％重量损失时的TGA温度，以及(iii)在下文描述的热稳定性测试中的200ppmHBr或更低，优选150ppm HBr或更低，且更优选100ppm HBr或更低的热稳定性。这样的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物当以至少阻燃量与热塑性聚合物共混时，特别适合用作阻燃剂。该实施方案中特别优选的是溴化苯乙烯类聚合物，该溴化苯乙烯类聚合物被进一步表征为，其具有小于约700ppm Cl，更优选小于约500ppm Cl，且还更优选小于约100ppm Cl的氯含量(如果存在的话)。
根据本发明的优选实施方案，阻燃剂为溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，优选溴化阴离子型聚苯乙烯，其具有(i)至少约50wt％，优选至少约60wt％，更优选至少约67wt％，且还更优选至少约68wt％的溴含量；(ii)在热稳定性测试中的200ppm HBr或更低，优选150ppm HBr或更低，且更优选100ppm HBr或更低的热稳定性；以及(iii)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10，优选小于约7，且更优选小于约5的ΔE色值。该实施方案的更优选的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，如溴化阴离子型聚苯乙烯具有在约5000到约30,000的范围内，优选在约7000到约25,000的范围内，且更优选在约8000到约20,000的范围内的GPC重均分子量。在其它优选实施方案中，更优选的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000的范围内，且更优选约21,000或在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量。在其它仍优选的实施方案中，更优选的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约600,000的GPC重均分子量。
在本发明的另一个优选实施方案中，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，优选溴化阴离子型聚苯乙烯，其具有(i)至少约50wt％，优选至少约60wt％，更优选至少约67wt％，且还更优选至少约68wt％的溴含量；(ii)在热稳定性测试中的200ppm HBr或更低，优选150ppm HBr或更低，且更优选100ppm HBr或更低的热稳定性；以及(iii)在如下文描述的熔体流动指数测试中至少约0.5g/10min且优选至少约1g/10min的熔体流动指数。该实施方案的更优选的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物如溴化阴离子型聚苯乙烯具有在约5000到约30,000的范围内，优选在约7000到约25,000的范围内，且更优选在约8000到约20,000的范围内的GPC重均分子量。在其它优选实施方案中，更优选的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000的范围内，且更优选约21,000或在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量。在其它仍优选的实施方案中，更优选的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约600,000的GPC重均分子量。
在本发明的又一个优选实施方案中，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，优选溴化阴离子型聚苯乙烯，其具有(i)至少约50wt％，优选至少约60wt％，更优选至少约67wt％，且还更优选至少约68wt％的溴含量；以及(ii)在如下文描述的熔体流动指数测试中至少约0.5g/10min且优选至少约1g/10min的熔体流动指数。在更优选的实施方案中，这些溴化苯乙烯类聚合物如溴化阴离子型聚苯乙烯还具有(I)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10，优选小于约7，且更优选小于约5的ΔE色值；或(II)至少约340℃且优选至少约350℃的氮气下1％重量损失时的TGA温度；或(III)在约5000到约30,000的范围内，优选在约7000到约25,000的范围内，且更优选在约8000到约20,000的范围内的GPC重均分子量。在其它优选实施方案中，(III)为在约20,000到约30,000的范围内，且更优选约21,000或在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量。在其它仍优选的实施方案中，(III)为至少约600,000的GPC重均分子量。该实施方案的还更优选的组合物具有(I)、(II)和(III)中的至少任两个，如(I)和(II)；(I)和(III)；或(II)和(III)。甚至更优选的是具有(I)、(II)和(III)中的所有三个的该实施方案的组合物。
本发明的进一步优选实施方案具有作为阻燃剂的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，优选溴化阴离子型聚苯乙烯，其具有(i)至少约50wt％，优选至少约60wt％，更优选至少约67wt％，且还更优选至少约68wt％的溴含量；(ii)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10，优选小于约7，且更优选小于约5的ΔE色值；以及(iii)在约5000到约30,000的范围内，优选在约7000到约25,000的范围内，且更优选在约8000到约20,000的范围内的GPC重均分子量。在其它优选实施方案中，(iii)为在约20,000到约30,000的范围内，且更优选约21,000或在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量。在其它仍优选的实施方案中，(iii)为至少约600,000的GPC重均分子量。在更优选的实施方案中，这些溴化苯乙烯类聚合物如溴化阴离子型聚苯乙烯还具有至少约340℃且优选至少约350℃的氮气下1％重量损失时的TGA温度。
在本发明的又一优选实施方案中的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，优选溴化阴离子型聚苯乙烯，其具有(i)至少约50wt％，优选至少约60wt％，更优选至少约67wt％，且还更优选至少约68wt％的溴含量；(ii)在热稳定性测试中的200ppm HBr或更低，优选150ppm HBr或更低，且更优选100ppm HBr或更低的热稳定性；(iii)在如下文描述的熔体流动指数测试中至少约0.5g/10min，且优选至少约1g/10min的熔体流动指数；以及(iv)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10，优选小于约7，且更优选小于约5的ΔE色值。在更优选的实施方案中，溴化苯乙烯类聚合物如在该段中描述的溴化阴离子型聚苯乙烯被进一步表征为它们具有在约5000到约30,000的范围内，优选在约7000到约25,000的范围内，且更优选在约8000到约20,000的范围内的GPC重均分子量；和/或至少约340℃且优选至少约350℃的氮气下1％重量损失时的TGA温度。在其他更优选的实施方案中，溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000的范围内，且更优选约21,000或在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量；和/或至少约340℃且优选至少约350℃的氮气下1％重量损失时的TGA温度。在其他仍更优选的实施方案中，溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约600,000的GPC重均分子量；和/或至少约340℃且优选至少约350℃的氮气下1％重量损失时的TGA温度。
本发明的进一步优选的实施方案具有作为多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，优选溴化阴离子型聚苯乙烯，其具有(i)至少约50wt％，优选至少约60wt％，更优选至少约67wt％，且还更优选至少约68wt％的溴含量；(ii)在热稳定性测试中的200ppm HBr或更低，优选150ppm HBr或更低，且更优选100ppm HBr或更低的热稳定性；以及(I)基本上不含选自由以下物质组成的组的杂质：(a)二氯甲烷、(b)二氯化乙烯，且尤其是(c)溴二氯乙烷、(d)二溴氯乙烷、(e)二溴二氯乙烷、(f)三溴氯乙烷，以及(g)前述物质中的两种或更多种的任何混合物，尤其是包含(c)到(f)中的至少一种的混合物；(II)具有2000ppm或更低，优选1500ppm或更低，更优选1000ppm或更低，且还更优选500ppm或更低的离子溴含量；或(III)包含小于约700ppm Cl，优选小于500ppm Cl，且更优选小于100ppm Cl(如果存在的话)。该实施方案的更优选的组合物具有(I)、(II)和(III)中的至少任两个，如(I)和(II)；(I)和(III)；或(II)和(III)。还更优选的是具有(I)、(II)和(III)中的所有三个的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物。
特别优选的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为根据如上所述的用于制备阴离子型苯乙烯类聚合物的特别优选的工艺制备的且然后最优选地如该段中所述的进行溴化的那些阴离子型苯乙烯类聚合物。该段中描述的专利中的每一个通过引用并入本文。这样的阴离子型苯乙烯类聚合物可以通过将其放到含有溴化剂的混合物中并供给到催化量的溴化剂中来溴化，所述混合物基本上不含溴化催化剂。对于这样的苯乙烯类聚合物溴化工艺的更进一步的详细教导，参见，如美国专利第5,677,390号。另一种溴化方法是将阴离子型苯乙烯类聚合物放入溶液以及含有溴化剂的混合物中，并供入到包含溴化催化剂和缔合液体的反应器中，所述混合物基本上不含溴化催化剂，其中用于形成聚苯乙烯溶液的溶剂和与催化剂缔合的液体在它们两者之间包含小于200ppm的水，且溴化剂包含小于约100ppm的水。对于这样的聚苯乙烯溴化工艺的详细教导，参见，如美国专利第5,852,132号。用于溴化的又一种方法是在路易斯酸催化剂和溶剂量的溴氯甲烷存在下，使阴离子型苯乙烯类聚合物与溴化剂接触。对于这样的苯乙烯类聚合物溴化工艺的更进一步的详细教导，参见，如美国专利第5,767,203号。溴化阴离子型聚合物的又一种方法要求溴氯甲烷溶剂和路易斯酸催化剂被放入反应容器中，且然后将溴化剂添加到容器中。可选择地，先不将聚苯乙烯放入反应容器中；而是将含有溴化剂的混合物供给到先前装有溴氯甲烷溶剂和路易斯酸催化剂的反应容器中。对于这样的聚苯乙烯溴化工艺的更进一步的详细教导，参见，如美国专利第5,916,978号。用于溴化的又一种工艺涉及包含溴化剂的第一流、包含按照本文教导形成的阴离子型苯乙烯类聚合物的第二流以及包含溴化催化剂的第三流，它们被供给到混合器中以紧密混合这些流。对于这样的苯乙烯类聚合物溴化工艺的更进一步的详细教导，参见，如美国专利第5,686,538号。在另一种溴化方法中，溴化催化剂和缔合液体被提供在反应器中，且溴化催化剂和缔合液体的一部分被供给到反应器外部的混合器中；将溴化剂和根据本文教导的工艺形成的阴离子型聚苯乙烯溶液作为单独的流供给到外部混合器中，其中单独的流在被供给到外部混合器之前基本上不含溴化催化剂，用于形成聚苯乙烯溶液的溶剂和与催化剂缔合的液体在它们两者之间包含小于200ppm的水，且溴化剂包含小于约100ppm的水。对于这样的聚苯乙烯溴化工艺的更进一步的详细教导，参见，如美国专利第5,852,131号。溴化还可以通过将阴离子型苯乙烯类聚合物与溴化剂混合并供给到反应容器中来完成，先前将溴氯甲烷溶剂和路易斯酸催化剂添加到反应容器中，进料混合物中的溴化剂与聚苯乙烯的摩尔比为约1∶1到约8∶1。对于这样的聚苯乙烯溴化工艺的更进一步的详细教导，参见，如美国专利第6,207,765B1号。
B.多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的分析方法
溴含量。因为溴化苯乙烯类聚合物在诸如四氢呋喃(THF)的溶剂中具有良好的或至少令人满意的溶解度，所以测定溴化苯乙烯类聚合物的溴含量易于通过使用常规的X射线荧光(XRF)技术来完成。所分析的样品为稀释样品，比方说60mL THF中的0.1±0.05g溴化阴离子型聚苯乙烯。XRF分光计可以是Phillips PW1480分光计。THF中的溴苯的标准溶液用作校准标准。本文描述的溴值全都是基于XRF分析方法。
ΔE色值。为了测定本发明中使用的溴化苯乙烯类聚合物的颜色属性，使用又由将溴化苯乙烯类聚合物溶解在易于获得的溶剂如氯苯中的能力构成。将5g±0.1g的溴化阴离子型聚苯乙烯称量到50mL离心管中。还向管中添加45g±0.1g氯苯。封闭该管并在手动摇动器上摇动1小时。在1小时摇动时间之后，检查溶液中未溶解的固体。如果存在混浊，那么以4000rpm使溶液离心10分钟。如果溶液还是不澄清，那么离心另外的10分钟。假如溶液保持混浊，那么该溶液因为其不能精确测量而应被丢弃。然而，如果获得了澄清的溶液，那么使其在HunterLab ColorQuest Sphere光谱色度计上接受测试。使用具有20-mm透射长度的透射池。色度计被设置为“Delta E-lab”以便以ΔE记录颜色并给出“L”、“a”和“b”的色值。根据下式，使用Hunter L、a和b标度将产物颜色确定为氯苯中按重量计10％浓度的产物对氯苯的总色差(ΔE)：
                ΔE＝[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2
热稳定性测试。为了确定热稳定性并评价样品的腐蚀电势，使用热稳定性测试。以下面的方式使用描述于美国专利第5,637,650号中的测试程序。每个样品以双份进行试验。将2.00±0.01g样品放入新的干净的20x150mm试管中。使用氯丁橡胶塞子和Viton
Figure GPA00001122798600241
氟橡胶管道，将试管连接到氮气吹扫管线，且使来自试管的出口气体依次通过三个250-mL侧臂过滤瓶中的表面下气体弥散玻璃料，每个侧臂过滤瓶包含200mL的0.1N NaOH和5滴酚酞。使用0.5SCFH的恒定氮气吹扫，将试管在熔融盐浴(51.3％KNO3/48.7％NaNO3)中在300℃下加热15分钟，然后在室温下加热5分钟。然后用干净的干燥试管替换包含样品的试管，且设备用氮气吹扫另外10分钟，且空的试管在300℃的盐浴中。试管、管道和气体弥散管全部用去离子水冲洗，且该冲洗与三个采集烧瓶中的溶液定量组合。使用自动电位滴定仪(Metrohm 670、716、736或等同物)，使用1∶1 HNO3酸化并用0.01NAgNO3滴定组合的溶液。结果以如下的ppm HBr、ppm HCl和ppm HBr等同物来计算：
ppm HBr＝(EP 1)(N)(80912)/(样品重量)
ppm HCl＝(EP 2-EP 1)(N)(36461)/(样品重量)
ppm HBr等同物＝(EP 2)(N)(80912)/(样品重量)
其中EP(x)＝用于达到终点x的AgNO3的mL；且N＝AgNO3的当量浓度。在下一个分析之前彻底用氮气干燥管道。在第一个样品之前的每一天，将三个空的干净的试管作为空白进行试验，以确保系统中不存在残余卤化氢。
GPC重均分子量。通过使用Waters 510型HPLC泵以及作为检测器的Waters 410型折射率检测器和Precision Detector PD2000型光散射检测器，由GPC获得Mw值。柱是Waters，μStyragel
Figure GPA00001122798600251
和
Figure GPA00001122798600252
自动取样器为Shimadzu Sil 9A型。聚苯乙烯标准(Mw＝185,000)常规用于检验光散射数据的准确度。所使用的溶剂为四氢呋喃，HPLC级。所使用的测试程序需要将0.015-0.020g样品溶解在10mL THF中。将该溶液的等分部分过滤，并将50μL注入到柱中。使用由Precision Detectors提供的用于PD 2000光散射检测器的软件来分析分离。
所计算的理论Mw值根据以下公式获得：
Figure GPA00001122798600253
熔体流动指数测试。为了确定本发明的溴化苯乙烯类聚合物的熔体流动指数，使用ASTM测试方法D1238-99的程序和测试设备。挤压式塑性计在220℃和2.16kg的外加压力下操作。测试中使用的样品包括50重量份的氧化锑、计算量的在约200重量份到约250重量份的范围内的溴化苯乙烯类聚合物和足够提供总计1000重量份的玻璃填充的尼龙6，6(Zytel聚合物，来自DuPont)，溴化苯乙烯类聚合物将提供包含基于溴化苯乙烯类聚合物的Br含量的15.0wt％Br的最终共混物。
C.其他成分
本发明的优选纤维组合物包含至少一种阻燃增效剂。这样的增效剂通常以使得阻燃剂对增效剂的重量比在约5到约1的范围内且优选在约4到约2的范围内的量使用。阻燃增效剂的实例包括但不限于，三氧化锑、五氧化二锑、锑酸钠、锑酸钾、氧化铁、硼酸锌、氧化锌和锡酸锌。
经常将其他常规添加剂添加到阻燃纤维组合物中以将期望的性能赋予最终产品。一种或多种这样的添加剂可以构成本发明的阻燃纤维组合物的一部分。添加剂应被选择为使得不会不利地影响组合物的阻燃性和其他期望性能。这样的添加剂的实例包括着色剂如染料和颜料、稳定剂(包括热稳定剂和光稳定剂)、紫外线吸收剂、荧光剂、防雾剂、抗风化剂、抗静电剂、填料、润滑剂、抗氧化剂、分散剂、起泡剂、隔离剂、加工助剂、成核剂、增强剂、增塑剂和另外的聚合物材料如弹性体或橡胶。
应注意，并非所有列出的任选其他成分与所有可能的热塑性成纤聚合物或其混合物是相容的。例如，三氧化锑增效剂通常与聚对苯二甲酸乙二醇酯是不相容的。
本发明的组合物还可以任选地包含聚四氟乙烯树脂。可以使用的聚四氟乙烯(PTFE)树脂可以通过任何已知工艺技术如乳液聚合或悬浮聚合来制备，且易于从许多商业来源得到。聚四氟乙烯树脂可以选自具有各种聚合度(粘度)的那些树脂，这取决于PTFE树脂的期望分散性特征、其加工性能以及其他可能需要的物理性能。
D.本发明的载体共混物
载体共混物由包括以下物质的成分形成：(i)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量，以及(ii)至少一种增效剂或至少一种其他阻燃剂。组分(ii)可以包括另一种阻燃剂和增效剂。如对于组合物所描述的，载体共混物还可以任选地包含常规添加剂，常规添加剂包括但不限于，着色剂、稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和另外的聚合物材料如弹性体或橡胶。如上所述，这样的添加剂应被选择为使得不会不利地影响组合物的阻燃性和其他期望性能。这样的载体共混物的优势是高熔点组分可以成为阻燃纤维组合物的一部分，而使高熔点组分通常对纤维性能的不利影响最小。
多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物如上面对于本发明的组合物所描述的；优选的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物也如上所述。当增效剂和/或阻燃剂具有高于共混物的混合温度的熔点或软化点(即，其是高熔点或非熔化的)时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物通常构成载体共混物的至少约40重量％。更优选地，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物构成载体共混物的至少约50重量％。增效剂如上面对于本发明的组合物所描述的。高熔点的任何增效剂或阻燃剂可以与多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物共混以形成载体共混物。当增效剂和/或阻燃剂具有低于共混物的混合温度的熔点或软化点时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物可以构成载体共混物的小于40重量％。
优选的载体共混物包括含有溴化阴离子型聚苯乙烯和三氧化锑；溴化阴离子型聚苯乙烯和五氧化二锑；溴化阴离子型聚苯乙烯和锑酸钠；以及溴化阴离子型聚苯乙烯和亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)的那些，当溴化阴离子型聚苯乙烯具有由阴离子型聚苯乙烯形成的约60wt％的典型溴含量时，这些共混物是更优选的。特别优选的载体共混物为其中溴化阴离子型聚苯乙烯具有由阴离子型聚苯乙烯形成的约68wt％的典型溴含量的那些。
载体共混物可以通过将多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物与增效剂和/或其他阻燃剂以及其他任选成分(如果存在的话)混合和熔化在一起来形成。可以将多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物、增效剂和/或其他阻燃剂以及其他成分(如果存在的话)添加到它们将在其中被熔化的装置或区域中，在这些装置或区域中它们同时被混合和熔化(优选)或着熔化在一起且然后混合。用于共混多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物和增效剂和/或其他阻燃剂的另一种方法是熔化它们中的一种，通常是多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，且然后添加它们中的其他物质，通常当混合和熔化时。
可选择地，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物、增效剂和/或其他阻燃剂以及其他任选成分可以被(预)混合且然后熔化在一起。干成分的预混合通常不是必需的，且不是优选的。如果多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物、增效剂和/或其他阻燃剂以及其他成分(如果期望的话)在熔化之前被预混合，那么这种预混合可以在诸如亨舍尔混合机、转鼓混合机以及类似物的混合机中进行。所述组分中的任一种或全部的一部分或整体可以被粉碎以便促进它们分散在混合物中，尽管这通常不是必需的。
多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物与增效剂和/或其他阻燃剂以及其他任选成分(如果存在的话)的共混物的混合可以在混合设备如双螺杆挤压机或布氏捏合机上进行。
当多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物、增效剂和/或其他阻燃剂以及任选的其他成分在没有预混合的情况下被熔化和混合在一起时，它们通常被加热，直到多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物软化或熔化，且然后充分地混合所有的组分，之后挤压该混合物。熔化和混合可以使用诸如单螺杆挤压机或多螺杆挤压机如双螺杆挤压机、布氏捏合机以及类似物的设备来进行。
当混合的压出物离开混合机时，离开挤压机模的挤压线被模面制粒，同时混合物被冷却。可以使用水冷却或空气冷却。当水冷却时，水的温度优选为至少约60℃；更优选地，水温在约60-70℃的范围内。更优选地，使用水喷雾。特别优选的是空气冷却(通过将空气流吹到挤压的载体共混物上)，当增效剂和/或其他阻燃剂是高熔点时尤其如此。当高熔点成分的比例变得足够高时，例如，当溴化阴离子型聚苯乙烯为载体共混物的约50％或更低时，已观察到，所形成的颗粒当被水冷却时倾向于粉碎。其中这可能发生的精确比被期望(不希望受到理论束缚)随载体共混物中使用的特定的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物而变化。
E.用于产生阻燃组合物的工艺
如前所述，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的较低粘度和较大热稳定性被认为增加了形成阻燃纤维和长丝的简易性。用于形成这样的纤维或长丝的一种方法是包括熔体纺丝以下物质的工艺：(a)至少一种成纤热塑性聚合物，以及(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物。多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量。成纤热塑性聚合物和多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物是成比例的，使得当成纤热塑性聚合物为聚酯时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在，当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约2wt％，且当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过纤维或长丝的约15wt％。
可以将多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物、成纤热塑性聚合物、增效剂(当需要或期望时)以及其他成分(如果存在的话)添加到它们将在其中被熔化和纺纱的装置或区域中，在这些装置或区域中它们同时被混合和熔化(优选)或者被熔化在一起、然后被混合且然后被挤压。阻燃剂和成纤聚合物可以通过以下方式来共混：熔化一种组分，通常是成纤聚合物，且然后添加另一种组分，通常是当混合和熔化时。可选择地，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物、成纤热塑性聚合物、增效剂以及其他任选成分可以被(预)混合、然后被熔化在一起且然后被挤压。干成分的预混合通常不是必需的，且不是优选的。
如果多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物、成纤热塑性聚合物、增效剂(当需要或期望时)以及其他成分(如果期望的话)在熔化之前被预混合，那么这样的预混合可以在诸如亨舍尔混合机、转鼓混合机以及类似物的混合机中进行。所述组分中的任一种或全部的一部分或整体可以被粉碎以便促进它们分散在混合物中，尽管这通常不是必需的。
当使多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物、成纤热塑性聚合物、增效剂(当需要或期望时)以及任选的其他成分在没有预混合的情况下经受熔体纺丝时，它们通常被加热，直到多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物和成纤热塑性聚合物软化或熔化，且然后充分地混合所有的组分，之后挤压该混合物。熔化和混合可以使用诸如班伯里密炼机、敞开式辊(open roller)、捏合机、单螺杆挤压机或多螺杆挤压机以及类似物的设备来进行。
形成包括多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物和热塑性成纤聚合物的组合物的另一种方法是形成母料，通常是具有高浓度的阻燃剂(多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物)的混合物。聚酯、聚酰胺和聚烯烃可以用于形成母料。聚对苯二甲酸丁二醇酯是形成母料的优选聚酯。母料随后与更多种热塑性成纤聚合物再熔化，以形成具有期望的阻燃剂与热塑性成纤聚合物的比的最终产物。该方法在本发明中可以与上述混合方法中的任一种一起使用。其他期望的成分(如果存在的话)可以被添加到浓缩共混物中，或者当浓缩共混物与更多种热塑性成纤聚合物混合时添加。当混合的压出物离开混合机时，离开挤压机模的挤压线被模面制粒，同时混合物被冷却。可以使用热水冷却或冷水冷却或空气冷却。
通常，在母料中，阻燃剂的浓度相对于热塑性成纤聚合物比在纤维或长丝中更高。当阻燃剂过量时，母料中的典型比例为90∶10多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物∶热塑性成纤聚合物；其他典型比为80∶20和70∶30多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物∶热塑性成纤聚合物(所有的比都是按重量计)。因此，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物∶热塑性成纤聚合物的重量比通常在约30∶60到约90∶10的范围内，且优选在约30∶70到约70∶30的范围内。换句话说，通常母料的至少约25wt％且优选至少约30wt％为阻燃剂；更优选地，母料的约30wt％到约90wt％范围内为阻燃剂。还更优选地，阻燃剂在母料的约30wt％到约80wt％范围内。然而，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物对热塑性成纤聚合物的比可以是99∶1到1∶99间的任何比。当增效剂被包括在母料中时，就聚烯烃而言或当需要其他热塑性成纤聚合物时，比例可以是，如30∶60∶10多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物∶热塑性成纤聚合物∶增效剂(所有的比都是按重量计)；该比可以非常广泛地变化，且不受增效剂的存在的限制。大于或低于十重量份的增效剂可以存在于母料中；多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物或热塑性成纤聚合物可以以相对于其他物质更大的量存在。
为了由一种或多种母料形成纤维或长丝，使成纤热塑性聚合物与本发明的至少一种母料经受熔体纺丝。如果期望的话，可以在此时添加任选的成分。由母料形成纤维和长丝的方法类似于已经对用于熔体纺丝多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物和热塑性成纤聚合物的工艺所描述的那些。
当由载体共混物形成纤维或长丝时，使成纤热塑性聚合物与本发明的载体共混物经受熔体纺丝。如果期望的话，可以在此时添加任选的成分，而不是作为载体共混物的一部分。由载体共混物形成纤维和长丝的方法类似于已经对用于熔体纺丝多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物和热塑性成纤聚合物的工艺所描述的那些。
如本领域中已知的，纤维和长丝可以被制备成各种线密度。通常，具有约2旦尼尔到约25旦尼尔(约0.22特克斯(tex)到约2.77特克斯)的线密度的纤维和长丝用于非织造的、织造的和针织的织物。具有这样的线密度的纤维和长丝可以通过本发明来获得。此外，认为多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物与热塑性成纤聚合物的共混物的均匀性允许产生微纤维尺寸的纤维和长丝(约1旦尼尔或更低)。当然，也可以产生具有约25旦尼尔或更大的线密度的纤维和长丝，如果应用需要这样的值的话。
本发明的优选纤维和长丝具有在约2旦尼尔到约25旦尼尔的范围内的线密度；更优选的是具有在约2旦尼尔到约25旦尼尔的范围内的线密度的纤维和长丝，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。高度优选的纤维和长丝为其中线密度在约2旦尼尔到约25旦尼尔的范围内且多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为具有至少约60wt％溴含量的溴化阴离子型聚苯乙烯的那些；甚至更高度优选的是其中溴含量为至少约68wt％的这样的长丝或纤维。
本领域中还已知的是，熔体纺丝为单轴拉伸工艺，且拉伸粘度特性比剪切粘度特性更重要，拉伸粘度特性为单轴拉伸中的应力应变关系。在熔体纺丝中，较窄的分子量分布倾向于是较薄的，且拉伸粘度以较高的伸长率增加。这导致较高的熔体取向，较高的熔体取向又反映在较高的纺纱纤维或长丝取向、较高的韧度和较低的伸长率上。相比之下，宽的分子量分布倾向于是更薄的且因而在高纺丝速度下更易于颈缩和断裂。因此，当经受熔体纺丝时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的窄的分子量分布将显著的优势赋予本发明的阻燃纤维和长丝的加工。
本发明的纤维和长丝一旦形成，就可以被形成为用于生产织物的在常规纺织过程中被织造或针织的线或纱。通过挤压工艺形成的纤维和长丝也可以用于形成非织造织物。可选择地，纤维或长丝可以用作含有其他纤维的共混物如聚酯/棉花共混物的组分，所述共混物又被形成为非织造的、织造的或针织的织物。由本发明的纤维和长丝制成的织物或纺织品可以使用在地毯(尤其在长毛绒地毯中)、窗帘、绸缎、百叶窗、室内装饰(如，家具、飞机座椅)、桌布、床上用品、墙面涂料以及类似物中。
下面的实施例为了阐述的目的而被呈现，且不期望将限制强加于本发明的范围上。
实施例1
在熔体纺丝设备中，在280℃-300℃下，将干燥的聚对苯二甲酸乙二醇酯与将小于纤维的约10wt％的量的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物混合，并将熔体作为线挤压入水浴中。将所得到的纤维织造形成织物。为了评价阻燃性，使织物经受小型NFPA-701测试(1989)，一种由全国防火协会确定的标准测试。NFPA-701测试中，2英寸乘10英寸的一块布在火焰上伸长拉紧，并垂直悬挂。将该块织物的四分之三英寸放入1.5英寸火焰达12秒。测量了织物的焦化长度、滴落燃烧(drip burn)和重量损失。为了通过NFPA-701测试，材料应具有零秒的滴落燃烧时间。
实施例2
在熔体纺丝设备中，将为纤维或长丝的至少约2wt％的量的多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物添加到熔融尼龙(聚酰胺)中，并将熔体挤压以得到纤维或长丝。将纤维或长丝针织形成织物。通过使织物经受如实施例1中描述的NFPA-701测试来评价阻燃性。
实施例3
对于下面的样品试验(sample run)，使用双螺杆挤压机。螺杆是共旋转的。使用模面制粒(die-face pelletization)。使用水、喷水或空气流(空气冷却)来冷却。挤压机具有十一个单独的区域，区域中的每一个都被加热。对于一些样品，将侧进料机(side-feeder)与双螺杆挤压机联合使用。除非另作说明，否则每个样品都被水冷。样品试验的各种参数概括在表1中。在所有试验中使用的溴化阴离子型聚苯乙烯为SAYTEX
Figure GPA00001122798600321
HP-3010，Albemarle Corporation的一种产品。样品包括两个100％溴化阴离子型聚苯乙烯试验(试验1和试验2)，它们是为了本发明目的的比较试验。试验2在比试验1略高的温度下进行。溴化阴离子型聚苯乙烯与三氧化锑(WhiteStar N，Campine N.V.，Beerse，Belgium)的载体共混物被制备成77.5％溴化阴离子型聚苯乙烯对22.5％三氧化锑的重量比。进行该共混物的两个试验。一个试验，试验3，被水冷，而另一个试验，试验4，被空气冷却。表1中列出的其他条件对于两个试验来说是一样的。
制备了溴化阴离子型聚苯乙烯与亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)(SAYTEXBT-93W，Albemarle Corporation)的几种载体共混物。具有50％溴化阴离子型聚苯乙烯和50％亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)(试验5)的共混物被制备并被水冷。45％溴化阴离子型聚苯乙烯/55％亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)样品(试验6)也被水冷。两组条件用于40％溴化阴离子型聚苯乙烯/60％亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)，如表1(试验7-10)中所示的。试验8被水冷；试验9用水喷雾冷却；试验10被空气冷却。对于40％/60％溴化阴离子型聚苯乙烯/亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)共混物，颗粒比具有更高相对比例的溴化阴离子型聚苯乙烯的那些的光滑性差，这表明在40％/60％共混物中的材料没有良好混合。在试验3-4和8-10中，观察到尽管水冷粉碎了颗粒，但改为通过空气冷却获得了光滑的颗粒。推测起来，如果来自试验3、8和9的颗粒被空气冷却，那么这些颗粒将不会粉碎。
在表1的“比例”行中，第一个数值是溴化阴离子型聚苯乙烯在载体共混物中的相对量；第二个数值是存在于载体共混物中的其他组分的相对量。
表1
  试验   11   21   3-4   5   6   7   8-10
  比例   100％   100％更暖   77.5％/22.5％   50％/50％   45％/55％   40％/60％，仅水冷   40％/60％
  螺杆速度   200rpm   200rpm   200rpm   220rpm   220rpm   220rpm   220rpm
  电流   -   -   12安培   17安培   19安培   21安培   17安培
  产量   15kg/hr   15kg/hr   10kg/hr   15kg/hr   12kg/hr   12kg/hr   12kg/hr
  压力   -   16巴   29巴   38巴   54巴   68巴   71巴
  熔化温度2   -   220℃   223℃   241℃   247℃   251℃   258℃
  制粒机   -   -   -   900rpm   1250rpm   1250rpm   12rpm
  侧进料机   -   -   -   145rpm   145rpm   145rpm   145rpm
  挤压机区域：
  区域1   220℃   220℃   220℃   220℃   220℃   220℃   230℃
  区域2   220℃   220℃   220℃   220℃   220℃   220℃   230℃
  区域3   210℃   210℃   210℃   210℃   210℃   210℃   220℃
  区域4   200℃   200℃   200℃   200℃   200℃   200℃   220℃
  区域5   190℃   190℃   195℃   195℃   195℃   195℃   210℃
  区域6   190℃   190℃   195℃   195℃   195℃   195℃   210℃
  区域7   185℃   190℃   195℃   195℃   195℃   195℃   210℃
  区域8   180℃   190℃   195℃   195℃   195℃   195℃   210℃
  区域9   180℃   190℃   195℃   195℃   195℃   195℃   210℃
  区域10   200℃   200℃   205℃   205℃   205℃   205℃   210℃
  试验   11   21   3-4   5   6   7   8-10
  区域11   200℃   215℃   215℃   210℃   210℃   210℃   210℃
1比较试验
2这为共混混合物的熔化温度。
实施例4
对于下面的样品试验，使用双螺杆挤压机。螺杆是共旋转的。使用模面制粒。使用冷水喷淋来冷却。挤压机具有十一个单独的区域，区域中的每一个都被加热。对于一些样品，将侧进料机与双螺杆挤压机联合使用。除非另作说明，否则每个样品都被水冷。样品试验的各种参数概括在表2中。所有试验中使用的溴化阴离子型聚苯乙烯为SAYTEX
Figure GPA00001122798600341
HP-3010，Albemarle Corporation的一种产品。在试验1-5中，聚对苯二甲酸丁二醇酯为Crastin(DuPont的一种产品)，而在试验6中，聚对苯二甲酸丁二醇酯为Arnite(DSM的一种产品)。
制备了溴化阴离子型聚苯乙烯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的几种母料。在表2的“比例”行中，第一个数值是溴化阴离子型聚苯乙烯在母料中的相对量；第二个数值是聚对苯二甲酸丁二醇酯的相对量。
表2
  试验   1   2   3   4   5   6
  比例   70％/30％   80％/20％   90％/10％   95％/5％   97％/3％   70％/30％
  螺杆速度   210rpm   210rpm   210rpm   210rpm   250rpm   210rpm
  电流   16安培   15安培   16安培   16安培   16安培   16安培
  产量   25kg/hr   25kg/hr   25kg/hr   25kg/hr   30kg/hr   25kg/hr
  压力   28巴   24巴   35巴   22巴   21巴   28巴
  熔化温度1   234℃   233℃   230℃   227℃   230℃   235℃
  制粒机   2550rpm   2560rpm   2630rpm   2610rpm
  侧进料机   133rpm   134rpm   115rpm   135rpm
  挤压机区域：
  区域1   240℃   240℃   240℃   240℃   240℃   240℃
  区域2   230℃   230℃   230℃   230℃   230℃   230℃
  试验   1   2   3   4   5   6
  区域3   230℃   230℃   230℃   230℃   230℃   230℃
  区域4   200℃   200℃   200℃   200℃   200℃   200℃
  区域5   190℃   190℃   190℃   190℃   190℃   190℃
  区域6   190℃   190℃   180℃   190℃   190℃   190℃
  区域7   190℃   190℃   180℃   190℃   190℃   190℃
  区域8   190℃   190℃   190℃   190℃   190℃   190℃
  区域9   190℃   190℃   190℃   190℃   190℃   190℃
  区域10   210℃   210℃   210℃   200℃   200℃   210℃
  区域11   220℃   220℃   210℃   215℃   215℃   220℃
1这为共混混合物的熔化温度。
实施例5
对于下面的样品试验，使用双螺杆挤压机。螺杆是共旋转的。使用线造粒(strand granulation)。在冷水浴中使用水来冷却。挤压机具有九个单独的区域，区域中的每一个都被加热。对于一些样品，将侧进料机与双螺杆挤压机联合使用。除非另作说明，否则每个样品都被水冷。样品试验的各种参数概括在表3中。所有试验中使用的溴化阴离子型聚苯乙烯为SAYTEX
Figure GPA00001122798600351
HP-3010，Albemarle Corporation的一种产品。
制备了溴化阴离子型聚苯乙烯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的几种母料。这些母料中的一些还包含增效剂。在表3的“比例”行中，第一个数值是溴化阴离子型聚苯乙烯在母料中的相对量；第二个数值是聚对苯二甲酸丁二醇酯的相对量；如果存在第三个数值，那么其是存在于母料中的增效剂的量。
表3
  试验   1   2   3   4
  比例   30％/70％   30％/60％/10％   30％/60％/10％   30％/60％/10％
  增效剂   无   NaSbO3   Sb2O3   Sb2O3
  螺杆速度   250rpm   250rpm   250rpm   250rpm
  试验   1   2   3   4
  产量   20kg/hr   20kg/hr   20kg/hr   20kg/hr
  熔化温度1   253℃   253℃   251℃   253℃
  挤压机区域：
  区域1   205℃   205℃   205℃   205℃
  区域2   235℃   235℃   235℃   235℃
  区域3   240℃   240℃   240℃   240℃
  区域4   250℃   250℃   250℃   250℃
  区域5   250℃   250℃   250℃   250℃
 区域6   245℃   245℃   245℃   245℃
 区域7   245℃   245℃   245℃   245℃
 区域8   245℃   245℃   245℃   245℃
 区域9   245℃   245℃   245℃   245℃
1这为共混混合物的熔化温度。
实施例6
在该实施例中，形成聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维(一些含有溴化阴离子型聚苯乙烯)被挤压在纤维挤压生产线上。当存在时，增效剂为具有约1μm的平均粒度的锑酸钠(ThermoguardFR)。所有试验中使用的溴化阴离子型聚苯乙烯为SAYTEXHP-3010，Albemarle Corporation的一种产品。挤压生产线上的区域温度为约275℃-286℃-285℃-285℃-285℃，且熔化温度为285-290℃。以不同的速度挤压纤维(见下面的表4和表5)。Dryfi RIL纺丝油剂(spinfinish)被应用于所有的纤维。在已被针织的纤维上进行阻燃性测试。
纱不能由包含10％溴化阴离子型聚苯乙烯和3.33％锑酸钠的PET形成，这是由于脆性和喷丝头处的高的压降；对于包含5％溴化阴离子型聚苯乙烯和1.67％锑酸钠的PET，观察到了相似的结果。当PET包含3.33％溴化阴离子型聚苯乙烯和1.11％锑酸钠时，获得更好的结果；在这些纤维中，存在两倍于挤压的PET的量的未挤压的PET。试验5-8的纤维全部由2∶1比的未挤压的PET和挤压的PET制成。纤维的结果和性能概括在表4和表5中。表4中的试验是比较的，且用已被挤压的PET进行。在表5的“比例”行中，第一个数值是溴化阴离子型聚苯乙烯在纤维中的相对量；第二个数值是PET的相对量，且第三个数值是增效剂的相对量。
在DIN 41333阻燃性测试中，除了试验8的纤维，所有的纤维在达到测试的水平部分中的标记之前熄灭。试验8在水平测试中给出了353mm/min的平均值(来自三个试验)。在测试的垂直部分中，在表4和表5中记录的数值为三个试验的平均值。
表4
  试验   1   2   3   4
  比例   0/100％/0   0/100％/0   0/100％/0   0/100％/0
  增效剂   无   无   无   无
  纺丝速度(spin speed)   3200m/min   3200m/min   1000m/min   500m/min
Figure GPA00001122798600371
1DIN 41333等同于NF P92-504阻燃性测试。
表5
Figure GPA00001122798600372
1DIN 41333等同于NF P92-504阻燃性测试。
表4和表5中的结果表明，在高拉伸比时，阻燃PET中的火焰蔓延速率为不含阻燃剂的PET中的火焰蔓延速率的一半。
实施例7
尼龙6纤维(一些包含溴化阴离子型聚苯乙烯)被挤压在纤维挤压生产线上。尼龙6为(Domamid
Figure GPA00001122798600373
27，Domo)。当存在时，增效剂为超细II级Sb2O3，其具有约0.3μm的平均粒度。所有试验中使用的溴化阴离子型聚苯乙烯为SAYTEX
Figure GPA00001122798600374
HP-3010，Albemarle Corporation的一种产品。挤压生产线上的区域温度为255℃-255℃-260℃-265℃-265℃，且纺丝板(spinplate)具有40个圆孔。纤维的第一辊以约600m/分钟的速率被挤压；对于随后的辊，纤维以约1500m/分钟的速率被拉伸。Fasavin TC-72纺丝油剂(Zschimmer & Schwarz)被应用于所有的纤维。在已被针织到3000dtex的纤维上进行阻燃性测试。纤维的结果和性能被概括在表6中。前两个试验是比较的，试验1是还没被挤压的尼龙6，而试验2是已被挤压的尼龙6。在表6的“比例”行中，第一个数值是溴化阴离子型聚苯乙烯在纤维中的相对量；第二个数值是尼龙6的相对量，且如果存在，第三个数值是增效剂的相对量。
表6
  试验   1   2   3   4   5   6
  比例   0/100％   0/100％   5％/95％   10％/90％   5％/93.3％/1.7％   10％/86.7％/3.3％
  增效剂   无   无   无   无   Sb2O3   Sb2O3
  断丝(filamentbreakage)   1700   2300   2200   2300   2200   2100
  试验   1   2   3   4   5   6
  断纱(yarnbreakage)   2400   2700   2700   2800   ＞2900   2700
  最大拉伸比-长丝   2.8   3.8   3.7   3.8   3.7   3.5
  最大拉伸比-纱   4.0   4.5   4.5   4.7   ＞4.8   4.5
  峰值韧度   0.24N/tex   0.19N/tex   0.17N/tex   0.20N/tex   0.16N/tex
  峰值应变   64％   67％   71％   65％   69％
  模量   1.12N/tex   1.07N/tex   0.99N/tex   1.10N/tex   1.03N/tex
  断裂韧度   0.22N/tex   0.17N/tex   0.16N/tex   0.18N/tex   0.N/tex
  断裂应变   74％   80％   84％   75％   80％
  NF P92-5041   M4   M4   M4   M4   M1
1在NF P92-504阻燃性测试中，该测试评价了续焰时间、燃烧碎片和可熔化材料，M1等级是最好的结果，且M2、M3和M4逐渐地较不理想。没有样品具有燃烧碎片或不燃性碎片。所有样品的续焰时间≤2秒。
表6中的结果表明，当溴化阴离子型聚苯乙烯存在于尼龙纤维中时，尼龙纤维具有更大的峰值应变和更大的断裂应变。这是令人惊喜的结果，这是因为添加剂如阻燃剂的存在通常不利地影响纤维或长丝的性能。此外，试验6的纤维在NF P92-504阻燃性测试中表现得非常好。
实施例8
聚丙烯纤维(一些包含溴化阴离子型聚苯乙烯)被挤压在纤维挤压生产线上。聚丙烯为Borealis HG245FB。当存在时，增效剂为超细II级Sb2O3，其具有约0.3μm的平均粒度。所有试验中使用的溴化阴离子型聚苯乙烯为SAYTEX
Figure GPA00001122798600391
HP-3010，Albemarle Corporation的一种产品。挤压生产线上的区域温度为200℃-210℃-220℃-230℃-230℃，且纺丝板具有40个圆孔。Fasavin CF-64纺丝油剂(Zschimmer & Schwarz)被应用于所有的纤维。在已被针织到3000dtex的纤维上进行阻燃性测试。
具有5％溴化阴离子型聚苯乙烯且没有增效剂的聚丙烯不能被挤压，这是由于熔体拉伸问题。相比之下，当存在增效剂时，具有5％溴化阴离子型聚苯乙烯的聚丙烯是可挤压的。具有10％溴化阴离子型聚苯乙烯以及增效剂的聚丙烯不能被挤压，这是由于熔体拉伸问题。制备具有83.3％聚丙烯和16.7％溴化阴离子型聚苯乙烯的母料的尝试失败了，也是由于熔体纺丝问题。
纤维的结果和性能概括在表7。前两个试验是比较的；试验1为没有被预混合的聚丙烯，而试验2为已被预混合的聚丙烯。在表7的“比例”行中，第一个数值是溴化阴离子型聚苯乙烯在纤维中的相对量；第二数值为聚丙烯的相对量，且如果存在，第三数值为增效剂的相对量。
在阻燃性测试中，没有阻燃剂的每一种聚丙烯在两种样品上进行了两个测试，而对于阻燃聚丙烯，在两种样品中的每一个上进行了十个测试。没有阻燃剂的样品中的火焰不会主动熄灭。相反，阻燃样品会在相对短的时间内自动熄灭。
表7
  试验   1   2   3
  比例   0/100％   0/100％   5％/93.3％/1.7％
  增效剂   无   无   Sb2O3
  峰值韧度   0.224N/tex   0.225N/tex   0.193N/tex
  峰值伸长率   30％   25％   27％
  模量   1.82N/tex   1.91N/tex   1.62N/tex
  断裂韧度   0.234N/tex   0.231N/tex   0.179N/tex
  断裂伸长率   122％   114％   87％
  NF P92-504   M4
  燃烧碎片   是   是   是
  不可燃碎片   是   是   是
  续焰时间   124秒，142秒1   120秒，139秒1   0.9到22.3秒，0.6到12.2秒2
1样品被外部方式熄灭的时间。
2火焰熄灭的时间(没有外部辅助)。
如表7所表明的，在聚丙烯中存在溴化阴离子型聚苯乙烯显著改进了纤维的阻燃品质。更具体地，包含溴化阴离子型聚苯乙烯的聚丙烯会自动熄灭，但相比之下，非阻燃的聚丙烯样品不会主动熄灭。
本发明的另外的实施方案包括，但不限于：
aa)纤维或长丝，其包括(a)至少一种成纤热塑性聚合物，以及(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约67wt％的溴含量。
ab)如aa)中的纤维或长丝，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；且其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯。
ac)如aa)中的纤维或长丝，其中所述成纤热塑性聚合物为丙烯酸类。
ad)如aa)-ac)中的任一项中的纤维或长丝，其中所述纤维或长丝的线密度在约2旦尼尔到约25旦尼尔的范围内。
ae)由aa)-ac)中的任一项中的纤维或长丝形成的线或纱。
af)纤维或长丝的共混物，其中aa)-ac)中的任一项中的纤维或长丝为所述共混物的组分。
ag)一种工艺，所述工艺包括熔体纺丝以下物质：(a)至少一种成纤热塑性聚合物，以及(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约60wt％的溴含量。
ah)如ag)中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
ai)如ag)或ah)中的工艺，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯、或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；且其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯。
aj)如ag)或ah)中的工艺，其中所述成纤热塑性聚合物为丙烯酸类。
ak)如ag)-aj)中的任一项中的工艺，其中所述热塑性成纤聚合物和所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物被同时混合和熔化。
al)如ag)-ak)中的任一项中的工艺，所产生的纤维或长丝的线密度在约2旦尼尔到约25旦尼尔的范围内。
am)一种用于形成纤维或长丝的工艺，所述工艺包括熔体纺丝载体共混物连同至少一种成纤热塑性聚合物，其中所述载体共混物通过下述工艺来形成，所述工艺包括将下述物质混合和熔化在一起：(i)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量，和(ii)至少一种增效剂或至少一种其他阻燃剂。
an)如am)中的工艺，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，且其中所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，且其中所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；且其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯。
ao)如am)中的工艺，其中所述成纤热塑性聚合物为丙烯酸类。
ap)如am)-ao)中的任一项中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
aq)如am)-ao)中的任一项中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约67wt％。
ar)如aq)中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
ba)一种组合物，所述组合物为载体共混物，所述共混物由包括以下物质的成分形成：(i)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量，和(ii)至少一种增效剂或至少一种其他阻燃剂。
bb)如ba)中的组合物，其中当(ii)为高熔点的时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物构成所述载体共混物的至少约40重量％。
bc)如ba)或bb)中的组合物，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约5000到约40,000的范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
bd)如ba)或bb)中的组合物，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物构成所述载体共混物的至少约50重量％。
be)一种母料，所述母料包括(a)至少一种成纤热塑性聚合物，以及(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量。
bf)如be)中的母料，其中当成纤热塑性聚合物为聚酯时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在，当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约2wt％，且当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过纤维或长丝的约15wt％。
bg)如be)或bf)中的母料，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约5000到约40,000的范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
bh)如be)中的母料，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述母料的至少约80wt％。
bi)如be)中的母料，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述母料的至少约90wt％。
bj)如be)中的母料，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述母料的至少约70wt％，其中存在增效剂，且其中所述增效剂为所述母料的至少约2wt％。
bk)如be)中的母料，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物与成纤热塑性聚合物为至少约70∶30的重量比。
bl)如be)-bk)中的任一项中的母料，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约60wt％的溴含量。
bm)如be)-bk)中的任一项中的母料，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约67wt％的溴含量。
bn)如be)-bm)中的任一项中的母料，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
bo)如aa)-ad)中的任一项中的纤维或长丝，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物对增效剂的重量比在约1到约5的范围内。
bp)如aa)-ad)中的任一项中的纤维或长丝，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物对增效剂的重量比在约2到约4的范围内。
bq)如aa)-ad)中的任一项中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有下述特征中的至少一种：
(i)热稳定性测试中的200ppm HBr或更低的热稳定性；
(ii)小于约700ppm Cl的氯含量(如果存在的话)；
(iii)340℃或更高的1％重量损失时的TGA温度；
(iv)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10的ΔE色值；
(v)熔体流动指数测试中的至少约0.5g/10min的熔体流动指数；和/或
(vi)在约8000到约20,000的范围内的GPC重均分子量。
br)如bq)中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有下述特征中的至少一种：
(i)热稳定性测试中的150ppm HBr或更低的热稳定性；
(iv)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约7的ΔE色值；和/或
(v)熔体流动指数测试中的至少约1g/10min的熔体流动指数。
bs)如bq)中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有下述特征中的至少一种：
(i)热稳定性测试中的100ppm HBr或更低的热稳定性；
(iv)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约5的ΔE色值；和/或
(v)熔体流动指数测试中的至少约1g/10min的熔体流动指数。
bt)如bq)-bs)中的任一项中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
bu)如aa)中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物通过溴化阴离子型苯乙烯类聚合物而产生，所述阴离子型苯乙烯类聚合物通过分批工艺产生，所述工艺包括将液态饱和烃稀释剂和醚促进剂装入反应器中；以及然后
A)(i)以一定的量将有机锂引发剂的饱和烃溶液装入反应器中，该量提供基于将被添加的苯乙烯类单体的总量的约1mol％到约10mol％范围内的有机锂引发剂，随后(ii)受控地添加苯乙烯类单体，使得所得到的反应混合物的温度维持在或低于约55℃；或者
B)同时将(i)苯乙烯类单体和(ii)有机锂引发剂的饱和烃溶液的单独进料供入到反应器中，进料被维持在一定的速率，以提供一定量的有机锂引发剂的添加，该量在基于将被添加的苯乙烯类单体的总量的约1mol％到约10mol％的范围内，所得到的反应混合物的温度被维持在或低于约55℃且进料(ii)比进料(i)具有更短的持续时间。
bv)如bu)中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
bw)如bu)中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有热稳定性测试中的200ppm HBr或更低的热稳定性，以及或者(i)340℃或更高的1％重量损失时的TGA温度或(ii)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10的ΔE色值，以及熔体流动指数测试中的至少约0.5g/10min的熔体流动指数。
bx)一种纤维或长丝，所述纤维或长丝包括(a)至少一种成纤热塑性聚合物，以及(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有热稳定性测试中的200ppm HBr或更低的热稳定性，以及或者(i)340℃或更高的1％重量损失时的TGA温度或(ii)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10的ΔE色值，以及熔体流动指数测试中的至少约0.5g/10min的熔体流动指数。
by)如bx)中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
bz)一种由bq)-by)中的任一项中的纤维或长丝形成的线或纱。
ca)一种纤维或长丝的共混物，其中bq)-by)中的任一项中的纤维或长丝为所述共混物的组分。
cb)一种用于产生纤维或长丝的工艺，所述工艺包括熔体纺丝以下物质：(a)至少一种成纤热塑性聚合物，以及(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有热稳定性测试中的200ppm HBr或更低的热稳定性，以及或者(i)340℃或更高的1％重量损失时的TGA温度或(ii)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10的ΔE色值，以及熔体流动指数测试中的至少约0.5g/10min的熔体流动指数。
cc)如cb)中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
cd)如ba)-bd)中的任一项中的载体共混物，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量。
ce)如be)-bn)中的任一项中的母料，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量。
cf)一种由包括下述物质的成分形成的纤维或长丝：
(a)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量以及在约5000到约40,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量；以及
(b)至少一种成纤热塑性聚合物，其中当成纤热塑性聚合物为聚酯时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在，当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约2wt％，且当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过纤维或长丝的约15wt％。
cg)如cf)中的纤维或长丝，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯；其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯；且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％。
ch)如cf)中的纤维或长丝，其中所述成纤热塑性聚合物为丙烯酸类。
ci)如cf)或cg)中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
cj)如cf)中的纤维或长丝，其中阻燃增效剂高达纤维或长丝的约12wt％。
ck)如cf)中的纤维或长丝，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，增效剂不超过纤维或长丝的约5wt％；当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，增效剂为纤维或长丝的至少约1.5wt％；且当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，增效剂在纤维或长丝的约05.wt％到约5wt％的范围内。
cl)如cf)-cj)中的任一项中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯，且其中所述纤维或长丝的线密度在约2旦尼尔到约25旦尼尔的范围内。
cm)一种由cf)-cl)中的任一项中的纤维或长丝形成的线或纱。
cn)一种纤维或长丝的共混物，其中cf)的纤维或长丝为所述共混物的组分。
co)如cf)中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有下述特征中的至少一种：
(i)热稳定性测试中的200ppm HBr或更低的热稳定性；
(ii)小于约700ppm Cl的氯含量(如果存在的话)；
(iii)340℃或更高的1％重量损失时的TGA温度；
(iv)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10的ΔE色值；
(v)熔体流动指数测试中的至少约0.5g/10min的熔体流动指数；和/或
(vi)在约20,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
cp)如co)中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
cq)如cp)中的纤维或长丝，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；且其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯。
cr)如co)中的纤维或长丝，其中所述成纤热塑性聚合物为丙烯酸类。
cs)如cf)-cr)中的任一项中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约67wt％。
ct)如cf)-cs)中的任一项中的纤维或长丝，其中当成纤热塑性聚合物为聚酯时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物小于纤维或长丝的约5wt％，当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约10wt％，且当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的约5wt％或更低。
cu)一种用于产生纤维或长丝的工艺，所述工艺包括熔体纺丝成比例的以下物质：
(a)至少一种成纤热塑性聚合物；以及
(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量以及在约5000到约40,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量；
使得当成纤热塑性聚合物为聚酯时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在，当成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为纤维或长丝的至少约2wt％，且当成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过纤维或长丝的约15wt％。
cv)如cu)中的工艺，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；且其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯；其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％；且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
cx)如cu)中的工艺，其中所述成纤热塑性聚合物为丙烯酸类，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％；且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
cy)如cu)-cx)中的任一项中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
cz)如cu)中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
da)如cu)中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有下述特征中的至少一种：
(i)热稳定性测试中的200ppm HBr或更低的热稳定性；
(ii)小于约700ppm Cl的氯含量(如果存在的话)；
(iii)340℃或更高的1％重量损失时的TGA温度；
(iv)使用氯苯中的10wt％溶液测量的小于约10的ΔE色值；
(v)熔体流动指数测试中的至少约0.5g/10min的熔体流动指数；和/或
(vi)在约20,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
db)如da)中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
dc)如da)中的工艺，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；且其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯。
dd)如cu)-dc)中的任一项中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约67wt％。
de)如cu)-dd)中的任一项中的工艺，其中所述热塑性成纤聚合物和所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物被同时混合和熔化。
df)如cu)-de)中的任一项中的工艺，其中所产生的纤维或长丝的线密度在约2旦尼尔到约25旦尼尔的范围内。
dg)如aa)-af)、bo)-ca)或cf)-ct)中的任一项中的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量。
dh)如ag)-ar)、cb)-cc)、或cu)-de)中的任一项中的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约27,000到约30,000的范围内的GPC重均分子量。
应理解，在本文档中的任何地方，通过化学名称或化学式提及的反应物和组分，无论是以单数还是以复数提及，都被视为它们在与通过化学名称或化学类型提及的另一种物质(如，另一种反应物、溶剂或其他)接触之前就存在。这与在所得到的混合物或溶液或反应介质中发生什么初级化学变化、转化和/或反应(如果存在的话)无关，这是因为这样的变化、转化和/或反应是在按照本公开内容所要求的条件下将指定的反应物和/或组分放在一起的自然结果。因此，反应物和组分被视为与进行所期望的化学操作或反应或形成用于进行所期望的操作或反应的混合物有关的将被放在一起的成分。并且，虽然实施方案可以以现在时(“is comprised of(包括)”、“comprises(包括)”、“is(是)”等)提及物质、组分和/或成分，但根据本公开内容，该提及是指刚好在其与一种或多种其它物质、组分和/或成分首次接触、共混或混合之前就存在的物质、组分或成分。
同样，虽然权利要求可以以现在时(“comprises(包括)”、“is(是)”等)提及物质，但根据本公开内容，该提及是指刚好在其与一种或多种其它物质首次接触、共混或混合之前就存在的物质。
除了可能另外清楚地指出之外，冠词“a(一)”或“an(一)”如果在本文中使用以及如本文所使用的，并不期望将说明书或权利要求限制为且不应被理解为将说明书或权利要求限制为冠词所指的单个要素。更确切地说，冠词“a(一)”或“an(一)”如果在本文中使用以及如本文所使用的，被期望涵盖一个或多个这样的要素，除非文本另外清楚地指出。
在本说明书的任一部分中提及的每一个和全部专利或其他出版物或公布的文献通过引用被全部并入本公开内容中，如同完全在本文提出一样。
本发明易于在所附的权利要求的精神和范围内进行相当大的变化。

Claims (25)

1.一种由包括以下物质的成分形成的纤维或长丝：
(a)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量以及在约5000到约40,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量；以及
(b)至少一种成纤热塑性聚合物，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在，当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述纤维或长丝的至少约2wt％，且当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约15wt％。
2.如权利要求1所述的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000范围内的GPC重均分子量。
3.如权利要求1所述的纤维或长丝，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约15wt％，当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述纤维或长丝的至少约5wt％，当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约10wt％。
4.如权利要求1所述的纤维或长丝，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；且其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯。
5.如权利要求1所述的纤维或长丝，其中所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃，其中所述聚烯烃为聚丙烯，且其中所述增效剂为所述纤维或长丝的至少约0.5wt％。
6.如权利要求1所述的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
7.如权利要求1所述的纤维或长丝，其中所述成纤热塑性聚合物为聚酯，其中所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
8.如权利要求1所述的纤维或长丝，其中所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺，其中所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
9.如权利要求1所述的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物通过溴化阴离子型苯乙烯类聚合物而产生，所述阴离子型苯乙烯类聚合物通过分批工艺产生，所述工艺包括将液态饱和烃稀释剂和醚促进剂装入反应器中；以及然后
A)(i)以一定的量将有机锂引发剂的饱和烃溶液装入所述反应器中，所述量提供基于将被添加的苯乙烯类单体的总量的约1mol％到约10mol％范围内的有机锂引发剂，随后(ii)受控地添加所述苯乙烯类单体，使得所得到的反应混合物的温度维持在或低于约55℃，
或者
B)同时将(i)苯乙烯类单体和(ii)有机锂引发剂的饱和烃溶液的单独进料供入到所述反应器中，所述进料被维持在一定的速率，以提供一定量的有机锂引发剂的添加，所述量在基于将被添加的苯乙烯类单体的总量的约1mol％到约10mol％的范围内，所得到的反应混合物的温度被维持在或低于约55℃且进料(ii)比进料(i)具有更短的持续时间。
10.如权利要求9所述的纤维或长丝，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约15wt％，当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述纤维或长丝的至少约5wt％，且当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约10wt％。
11.如权利要求9所述的纤维或长丝，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
12.如权利要求11所述的纤维或长丝，其中所述溴化阴离子型聚苯乙烯具有在约20,000到约30,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
13.如权利要求9所述的纤维或长丝，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；且其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯。
14.一种用于产生纤维或长丝的工艺，所述工艺包括熔体纺丝成比例的以下物质：
(a)至少一种成纤热塑性聚合物；以及
(b)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量以及约5000到约40,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量；
使得当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在，当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述纤维或长丝的至少约2wt％，且当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约15wt％。
15.如权利要求14所述的工艺，其中，当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约15wt％，当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述纤维或长丝的至少约5wt％，且当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约10wt％。
16.如权利要求14所述的工艺，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯；其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙；且其中当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述聚烯烃为聚丙烯。
17.如权利要求14所述的工艺，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物的所述溴含量为至少约60wt％，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯。
18.如权利要求14所述的工艺，其中所述成纤热塑性聚合物为聚酯，其中所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯/聚间苯二甲酸环己烷二甲醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
19.如权利要求14所述的工艺，其中所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺，其中所述聚酰胺为尼龙-6(聚己内酰胺)、尼龙-6，6、尼龙-6，12、尼龙-12(聚月桂内酰胺)或高温尼龙，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为溴化阴离子型聚苯乙烯，且其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有在约20,000到约30,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量。
20.一种母料，所述母料包括：
(a)至少一种多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物具有至少约50wt％的溴含量以及在约5000到约40,000范围内的GPC重均分子量或至少约600,000的GPC重均分子量；以及
(b)至少一种成纤热塑性聚合物，其中当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在，当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述纤维或长丝的至少约2wt％，且当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约15wt％。
21.如权利要求20所述的母料，其中所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述母料的至少约25wt％。
22.如权利要求20所述的母料，其中(b)∶(a)的重量比在约30∶60到约90∶10的范围内。
23.一种用于产生纤维或长丝的工艺，所述工艺包括熔体纺丝成比例的以下物质：
(a)至少一种成纤热塑性聚合物，以及
(b)至少一种权利要求20所述的母料，
使得当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物以耐燃量或阻燃量存在，当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述纤维或长丝的至少约2wt％，且当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，存在至少一种增效剂且所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约15wt％。
24.如权利要求23所述的工艺，其中所述热塑性成纤聚合物和所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物被同时混合和熔化。
25.如权利要求23所述的工艺，其中，当所述成纤热塑性聚合物为聚酯时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约15wt％，当所述成纤热塑性聚合物为聚酰胺时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物为所述纤维或长丝的至少约5wt％，且当所述成纤热塑性聚合物为聚烯烃时，所述多溴化阴离子型苯乙烯类聚合物不超过所述纤维或长丝的约10wt％。
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