[发明专利]阻燃聚合物；其制备方法及包含其的热塑性聚合物组合物

说明书

本发明涉及一种可用作阻燃聚合物的聚合物。本发明还涉及一种制备所述聚合物的方法，并且涉及一种包含所述聚合物的热塑性聚合物组合物。该热塑性聚合物组合物可以用于生产具有优异的阻燃特性以便确保足够防火的模制制品。

技术领域

本发明涉及一种可用作阻燃聚合物的聚合物。本发明还涉及一种制备所述聚合物的方法，并且涉及一种包含所述聚合物的热塑性聚合物组合物。该热塑性聚合物组合物可以用于生产具有优异的阻燃特性以便确保足够防火的模制制品。

背景技术

由于其优异的特性分布，阻燃聚合物组合物用于生产很多应用领域中的模制制品。在许多应用中，重要的是，聚合物组合物具有优异的阻燃特性以便确保足够防火。此外，然而，还重要的是，另外的物理特性(例如像拉伸模量、撕裂强度和断裂伸长率)满足对于相应的应用情况所规定的要求。

尽管可以通过将某些单体结合在聚合物主链内来赋予聚合物阻燃特性，但是此方法具有用于最终用途的特定聚合物组合物不存在柔性的缺点。因此，通常将阻燃剂添加到聚合物材料中以增强聚合物的阻燃特性。此方法对于聚合物材料提供了高柔性，但是对于所要求的所使用的阻燃剂与聚合物材料的相容性还存在限制。此外，对于生产阻燃热塑性聚合物，出于经济原因希望的是使用非反应性阻燃剂，因为可以通过简单的物理混合或溶解将后者引入到基础聚合物中。与此相反，使用反应性阻燃剂生产阻燃热塑性聚合物常常需要至少一个或多个通常在基础聚合物的生产期间已经进行的化学方法步骤。

对于最终加工为具有阻燃性的热塑性聚合物组合物的生产，大量的非反应性阻燃剂已经在技术中使用了较长时间。然而，在大多数情况下，这些是基于含卤素或含锑的物质，最近这些物质由于其负面的生态和遗传毒理学潜在性而受到公开批评。出于这个原因，越来越多地使用不含卤素和不含锑的非反应性阻燃剂，例如像红磷、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰脲酸盐或次膦酸铝，如在EP-A 1 070 454中所描述的。

然而，上述阻燃剂仅部分地适用于生产聚酰胺或聚酯纤维使用的熔融纺丝方法中。卤化阻燃剂可能在纺丝期间在使用的温度和压力条件下显著地损坏纺丝喷嘴。与此相反，三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰脲酸盐或次膦酸铝仅不充分地溶于聚酰胺或聚酯中，这导致阻燃剂在基础聚合物中的不均匀分布。这特别是在熔融纺丝方法中导致相当大的缺点，因为引起了纺丝喷嘴的堵塞。

通过使9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)加成反应为具有至少一个酯形成官能团的不饱和化合物，并且通过与酯化化合物(其选自二羧酸、二醇和氧羧酸)的进一步反应获得的含磷阻燃剂披露于US 2008/0300349 A1、US 2010/0181696 A1、US2013/0136911 A1、CN-A 104211954和WO 2008/119693 A1中。据说，这些不含卤素的阻燃剂是无毒的并且可以与热塑性模制组合物一起在高温下在熔融纺丝方法或其他挤出方法中被容易地加工。

WO 2013/139877 A1披露了含磷的不饱和聚酯、聚酯树脂以及任选地由其的消防增强的部件。不饱和聚酯包含衍生自DOPO衍生物的单体。然而，这些不饱和聚酯不旨在与其他聚合物基质混合以赋予组合物阻燃特性，而是通过交联不饱和聚酯以生产热固性模制品。此外，由于在这些不饱和聚酯中的不饱和羧酸单体在较高的温度下是不稳定的，这些聚酯(如果发生的话)几乎不适合与热塑性基础聚合物一起在熔融纺丝或其他挤出方法中。

因此，仍然需要可以用于不同聚合物基材的具有改进的特性的阻燃聚合物。特别希望的是，提供展现出高化学稳定性和与热塑性基础聚合物的良好相容性(例如，关于溶解性或可分散性的相容性)的阻燃聚合物，其允许由包含阻燃聚合物和热塑性基础聚合物的组合物在高温下，如通过熔融纺丝或其他挤出方法生产例如纤维、模制制品或膜。此外，希望的是，阻燃聚合物可以在熔融纺丝、挤出或注射模制方法中常见的条件下通过简单的物理混合在基础聚合物中均匀地分布。阻燃聚合物应该具有低的迁移出基础聚合物的倾向，并且因此产生永久的阻燃效果。