[发明专利]一种用于聚合物的添加剂组合物和其制备方法及由其组成的阻燃热塑性聚合物模塑材料

说明书

本申请是申请号为201410592746.6，申请日为2014-10-29，发明创造名称为“一种用于聚合物的添加剂组合物和其制备方法及由其组成的阻燃热塑性聚合物模塑材料”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于聚合物的添加剂组合物，具体涉及一种含有烷基亚膦酸盐和/或亚磷酸盐的二烷基次膦酸盐和其制备方法以及由其组成的阻燃热塑性聚合物模塑材料。

背景技术

二烷基次膦酸盐，广泛用作阻燃剂，已知其可通过不同的方法进行合成。如专利DE4430932公开了二取代次膦酸金属盐在聚酯用作阻燃剂，DE19910232、US6248921 两篇专利公开了一种二取代次膦酸金属盐的制备方法。美国专利US6359171B1公开了一种二烷基次膦酸铝的制备方法，该方法首先采用黄磷合成单烷基次膦酸酯，然后利用自由基引发乙烯化后水解得酸后与铝盐反应得到二烷基次膦酸铝阻燃剂。

二乙基次膦酸铝是一种热稳定高、阻燃性能优异的新型无卤阻燃剂。但在实际应用中发现，添加有二乙基次膦酸铝的阻燃聚合物模塑组合物在加工过程中，对配混组合装置的螺杆会带来特别严重的腐蚀，并对周围聚合物进行损害，尤其是会导致聚合物的降解。主要原因是由于二烷基次膦酸铝在高温条件下电离成的二烷基次膦酸对金属离子有选择性的络合，特别是对不锈钢钟的镍、铬等具有较高的选择性，使得在二烷基次膦酸盐在阻燃聚合物加工中对螺杆有严重腐蚀。我们在研究中还发现，二烷基次膦酸盐对螺杆的腐蚀性随着其烷基链的增长而变得更为严重。在实际应用中我们还发现，添加有二乙基次膦酸铝的阻燃聚合物置件白度有所欠缺。

我们通过研究的发现在二烷基次膦酸盐中混入部分烷基亚膦酸盐和/或少量亚膦酸盐，能够在很大程度上减轻添加有二烷基次膦酸盐的阻燃聚合物模塑组合物在加工过程中对配混组合装置螺杆的腐蚀，且对阻燃聚合物的其他性能几乎无影响。

专利CN103154110公开了在二烷基次膦酸盐中混入1-80%亚膦酸盐起稳定剂的作用，我们发现，因亚磷酸铝的热分解温度较低，而在工程塑料中高温挤塑加工过程中（大部分工程塑料加工温度均高于200℃）容易受热分解，其分解会产生遇空气可自燃的剧毒磷化氢其他，我们研究发现其含量低于1%更有利于抗腐蚀性、稳定性及其安全性。

同时我们通过研究还发现二烷基次膦酸盐中混入部分烷基亚膦酸盐和/或少量亚磷酸盐，使得添加有二烷基次膦酸盐的阻燃聚合物模塑组合物制件白度更佳。

发明内容

为了解决添加有二烷基次膦酸盐的阻燃聚合物的白度和其模塑组合物在加工过程中对配混组合装置螺杆的腐蚀的问题，本发明的目的在于提供一种在二烷基次膦酸盐中含有烷基亚膦酸盐和/或亚磷酸盐结构的添加剂组合物及由其组成的阻燃热塑性聚合物模塑材料。该添加剂应用于聚合物中，在加工过程中对配混组合装置螺杆腐蚀程度小，对周围聚合物损害程度小，所得阻燃聚合物模塑组合物制件白度更好，且对阻燃聚合物的其他性能几乎无影响。

本发明的另一目的在于提供一种工艺流程简单、反应周期短、总产率高的上述用于聚合物的添加剂组合物的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于聚合物的添加剂组合物，其中包括：

组分A：80wt%-99.99wt%的具有式（I）所示结构的二烷基次膦酸盐,

其中， R¹，R²相同或不同，表示为乙基、丙基和/或丁基；

M为Mg、Ca、Al、Zn、Fe；

m为2至3；

组分B：0wt%-20wt%具有式（Ⅱ）所示结构的烷基亚膦酸盐，

（Ⅱ）

其中，R³表示为乙基、丙基和/或丁基；M为Mg、Ca、Al、Zn、Fe；m为2至3；

组分C：0wt%-0.9wt%具有式（Ⅲ）所示结构的亚磷酸盐；

（Ⅲ）

其中，R³表示为H；M为Mg、Ca、Al、Zn、Fe；m为2至3；

组分B、C不同时为0wt%,且A、B和C组分的总和始终为100wt%。

优选的，用于聚合物的添加剂组合物，其包含：

95wt%-99.99wt%的组分A；

0wt%-5wt%的组分B；

0wt%-0.9wt%的组分C；

组分B、C不同时为0wt%,且A、B和C组分的总和始终为100wt%。