[发明专利]作为阻燃材料的吖嗪金属磷酸盐

说明书

本发明涉及吖嗪金属磷酸盐、含有其的组合物、其制备方法以及其作为阻燃剂的应用。典型代表物是(A‑H)⁽⁺⁾[MtPO₄]^(‑)·2H₂O和(Mel‑H)⁽⁺⁾[AlP₂O₇]^(‑)(其中A＝蜜胺或胍，Mel＝蜜胺以及Mt＝Mg或Zn)。

本发明涉及吖嗪金属磷酸盐、含有吖嗪金属磷酸盐的组合物、其制备方法以及其作为膨胀型含金属阻燃剂的应用。典型代表物是(A-H)⁽⁺⁾[MtPO₄]^(-)·2H₂O和(Mel-H)⁽⁺⁾[AIP₂O₇]^(-)(其中A＝蜜胺或胍，Mel＝蜜胺而Mt＝Mg或Zn)。

发明背景及技术目标

已知膨胀型材料具有阻燃作用，这是由于在受到强热时，例如在火焰作用下，该类材料发泡形成不易燃烧的绝缘层，并在此情况下抑制熔融的可能燃烧的材料的滴落。

由EP 2183314B1已知膨胀型含金属蜜胺磷酸盐。然而这些磷酸盐具有缺少热稳定性的缺点。因此，例如其中描述的铝盐[(Mel-H)]₃⁽⁺⁾[Al(HPO₄)₃]^(3-)在280-300℃的热处理下生成1摩尔的蜜胺和2摩尔的水，形成[(Mel-H)]₂⁽⁺⁾[AlP₃O₁₀]^(2-)。类似的情况适用于[(Mel-H)]₂⁽⁺⁾[MgP₂O₇]^(2-)。此外，其中描述的产物仅可以以多步方法获得。这些化合物也都具有不利的模量(蜜胺/金属比例)3或2。

同样已知胺金属磷酸盐，如例如Inorg.Chem.,2005,44,658-665和CrystalGrowth and Design(晶体生长与设计),2002,2(6),665-673中所述的，但由于其烷基胺含量，其热稳定性不令人满意，并因此不适于作为阻燃剂。

Inorg.Chem.,2001,40,895-899中描述了亚磷酸氰基胍(双氰胺)锌(cyanoguanidine(dicyandiamide)zinc phosphite)，其中模量(氰基胍/锌比例)是1。该出版物中未出现磷酸胍锌(guanidine zinc phosphate)。亚磷酸氨基胍锌在Intern.J.ofInorg.Mater.,2001,3,1033-1038中有描述，其中模量(氨基胍/锌比例)是2:3。该合成同样是水热法进行的。该文献中未出现磷酸氨基胍锌。JCS Dalton Trans.2001,2459-2461中公开了亚磷酸胍锌，其中模量(胍/锌比例)是2。未描述模量为1的磷酸胍锌。

Chem.Mater.,1997,9,1837-1846中也公开了磷酸胍锌。然而，这些是水热法制备的，且还需要长的反应时间。另外，这些磷酸盐的模量(胍/锌比例)是0.5、2和3，并因此与本发明的模量无例外地都为1的吖嗪金属盐明显不同。

无金属膨胀型蜜胺磷酸盐同样是已知的。因此，例如在WO 00/02869、EP 1789475、WO 97/44377和EP 0974588中已描述了许多制备蜜胺多磷酸盐的方法。然而，根据这些方法制备耗费时间，且由于反应温度高(340-400℃)，这些方法与非常高的能耗有关。另外，使用尿素作为其它添加剂。

已上市的基于蜜胺多磷酸盐的制剂在EP1537173B1中有描述。