[发明专利]阻燃剂及其制备方法

说明书

提供了一种用于制备阻燃剂的方法、一种通过该方法获得的阻燃剂以及该阻燃剂在聚合物组合物中的用途。

技术领域

本发明涉及一种用于制备阻燃剂的方法及其阻燃剂。本发明还涉及所述阻燃剂在聚合物组合物中的用途。

背景技术

将阻燃剂使用于热塑性聚合物以及其他工业产品中用于抑制或抵抗火蔓延。近年来，由于无卤阻燃剂通过有限的卤素水平带来的环境友好优势，其工业应用已吸引了很大关注。

通常使用的一类无卤阻燃剂(HFFR)是金属次膦酸盐加N-增效剂，诸如来自科莱恩公司(Clariant Company)的OP1230、OP1314和OP1400，其在热塑性塑料中广泛使用。然而，当在聚酰胺体系中使用时，金属次膦酸盐加N-增效剂具有其自身的限制和缺点。例如，它们可能导致对混配机器的腐蚀问题。另外，金属次膦酸盐加N-增效剂通常是昂贵的。

另一种常用的无卤阻燃剂(HFFR)是红磷。与红磷相关联的一个问题在于，它将产生对环境有危害的PH₃。另外，红磷易降解。此外，它只能以红色或黑色出现并因此不适用于需要材料呈其他颜色的应用。

此外，对于玻璃纤维增强的聚酰胺体系，由于工艺温度非常高并且通常混配温度大于270℃，提供适用于在聚酰胺体系中使用的阻燃剂仍然是挑战。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于制备克服与常规阻燃剂相关联的前述缺点的阻燃剂的方法、以及一种提供令人满意的阻燃特性连同良好的热稳定性的阻燃剂。

发明内容

在第一方面，本申请提供了一种用于制备阻燃剂的方法，该方法包括以下步骤：(i)提供化合物(N)与化合物(P)的反应产物，(ii)将氧化剂添加至(i)中的反应产物并使混合物反应以获得阻燃剂；

其中：

所述化合物(N)是根据通式(I)或通式(II)的化合物：

-R₁、R₂、以及R₃独立地是氢、羟基、氨基、或者单-或二C₁-C₈烷基氨基；或者C₁-C₈烷基、C₅-C₁₆环烷基、烷基环烷基(各自任选地被羟基或C₁-C₄羟基烷基取代)、C₂-C₈烯基、C₁-C₈烷氧基、酰基、酰氧基、C₆-C₁₂芳基、-OR₁以及-N(R₁)R₂；或者是N-脂环族化合物或N-芳族化合物，其中N-脂环族化合物表示环状含氮化合物诸如吡咯烷、哌啶、咪唑烷、哌嗪，并且N-芳族化合物表示含氮杂芳环化合物诸如吡咯、吡啶、咪唑和吡嗪；前提是R₁、R₂、以及R₃中的至少一个是氨基、或者单-或二C₁-C₈烷基氨基；

-a和q各自独立地是1、2、3或4；

-X是选自由磷酸、焦磷酸、氰尿酸和C₆-C₁₂芳族羧酸组成的组中的酸；

所述化合物(P)是根据通式(III)：

-R₄、R₅、R₆和R₇独立地是C₁-C₅羟基烷基；优选地是羟甲基或羟乙基；

-Y是阴离子，n是Y的化合价。

在第二方面，本申请提供了一种通过以上方法获得的阻燃剂。

在第三方面，本申请提供了一种所述阻燃剂在聚合物组合物中的用途。