[发明专利]基于双酚A双(磷酸二苯酯)的阻燃剂

说明书

发明背景

本发明涉及一种具有高含量双酚A双(磷酸二苯酯)的新型液体阻燃剂。

双酚A双(磷酸二苯酯)是一种众所周知的用于易燃树脂中的阻燃剂并且在阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)组合物中特别有用。也发现了其作为阻燃剂在聚苯醚/苯乙烯组合物中的应用。

关于双酚A双(磷酸二苯酯)的生产方法和生产方法的改进技术是丰富的。例如，见US2,520,090；US5,281,741；US5,750,756；GB734,767和WO98/35970。

虽然已经有过去的努力，仍然存在对基于液体双酚A双(磷酸二苯酯)的阻燃剂的需求，该阻燃剂在室温下不易结晶但具有高磷酸酯含量和非常低的杂质含量。本发明的目的正是满足此种需求。本发明的另一个目的是提供一种改进的基于双酚A双(磷酸二苯酯)的阻燃剂。本发明的又一个目的是提供一种含有本发明双酚A双(磷酸二苯酯)的树脂制剂。

发明内容

从最宽泛的意义上讲，本发明提供了基于双酚A双(磷酸二苯酯)单体的阻燃剂，该阻燃剂在室温，即20至25℃下是液体并且经过一段时间后不会形成结晶。在一种优选的方式下，本发明提供了一种含有双酚A双(磷酸二苯酯)及其二聚体的阻燃剂，其中前者在高效液相色谱(HPLC)中的面积％为78至87％，和大约85至不足90％的归一化面积％，归一化面积％以双酚A双(磷酸二苯酯)和其二聚体的总HPLC面积％为基础。

此外，本发明提供了具有低含量异丙烯基苯基二苯基磷酸酯的基于双酚A双(磷酸二苯酯)的阻燃剂。

而且，本发明提供了具有低含量磷酸三苯酯的基于双酚A双(磷酸二苯酯)的阻燃剂。

而且，本发明提供了一种液态并不易形成结晶的基于双酚A双(磷酸二苯酯)的阻燃剂，该阻燃剂具有高磷含量和低含量的异丙烯基苯基二苯基磷酸酯和低磷酸三苯酯。

本发明阻燃剂的上述和其他特征将在下文详细讨论。对本发明的基于双酚A双(磷酸二苯酯)的阻燃剂的详细描述

已经发现可能设计出一种高磷含量的双酚A双(磷酸二苯酯)基阻燃剂，从而使其在室温下呈液态，并通过使该阻燃剂中含有一定量的双酚A双(磷酸二苯酯)二聚体而使其不易结晶。这一发现以下列研究工作为基础：如果阻燃剂中的双酚A双(磷酸二苯酯)含量高，例如通过HPLC测定的面积％大于90％，则在室温下该阻燃剂为固体，或如果不是固体，也是具有高粘度并在储存中易于结晶的液体。(除非另外说明，所有的面积％均通过HPLC确定)。因此，可以推断，如果通过一定量杂质的存在而降低双酚A双(磷酸二苯酯)，即单体的纯度，则可以避免阻燃剂成为固体或在液体中形成结晶的倾向。杂质不应是对阻燃剂的质量或使用中的性能具有不良影响的物质。此外，杂质应作为单体的溶剂或熔点降低剂而发挥作用，以使其保持为液相。发现一种理想的杂质是双酚A双(磷酸二苯酯)的二聚体。该二聚体不但使阻燃剂不易形成固体或在液体中形成结晶，它还提高了阻燃剂中的总磷含量(应当指出的是双酚A双(磷酸二苯酯)的三聚体也是与二聚体具有相同功能的杂质。但是，三聚体的含量通常很低，因此，在限定本发明的阻燃剂时，焦点集中于二聚体。)。由于二聚体是在生产双酚A双(磷酸二苯酯)过程中的产物，因此很容易就地得到二聚体。双酚A双(磷酸二苯酯)是通过POCl₃与双酚A反应，然后将获得的第一反应产物与苯酚反应而获得的。但是，并非任何数量的二聚体均适合这些目的。

所需要的二聚体的量依赖于阻燃剂中双酚A双(磷酸二苯酯)的量。对于本发明的阻燃剂，双酚A双(磷酸二苯酯)的量在78-87面积％，优选80-85面积％，最优选82-85面积％的范围。所需要的二聚体的量是使双酚A双(磷酸二苯酯)的归一化面积％在83至低于90％，优选85-89％，最优选85-89％的范围内。另外，归一化面积％以双酚A双(磷酸二苯酯)及其二聚体的总面积％为基础。如果二聚体的使用量低于上述用量，将降低其使用效果，如果使用更多的二聚体，则阻燃剂的特性及其在树脂制剂中的应用将会受到影响。对于每个用于制备双酚A双(磷酸二苯酯)的双酚A分子，有两个含磷取代基，而用于制备二聚体的双酚A的每个分子，只有一个和一个半含磷取代基。双酚A双(磷酸二苯酯)及其二聚体的结构式可以清楚地表明这一点。作为单体的双酚A双(磷酸二苯酯)分子的结构为：其中每个双酚A部分带有两个含磷取代基。二聚体的结构式为：其中两个双酚A部分具有三个含磷取代基。