[发明专利]阻燃剂、其制备方法和包含该阻燃剂的制品

说明书

在其组分的化学组成中包含铁和氯的阻燃剂的制备方法，所述方法至少包括：‑提供含铁化学物质，‑提供含氯化学物质，以及‑使所述含铁化学物质和所述含氯化学物质相互接触，从而形成起火焰毒物作用的至少部分挥发性的氯化铁。还设想了由此形成的阻燃剂以及应用该阻燃剂的制品。

本发明属于阻燃剂技术领域，特别是含有火焰毒物的阻燃剂和阻燃剂混合物。本发明涉及适合作为阻燃剂的火焰毒物，其中该火焰毒物表现出良好的基材涂层能力以及与涂料或模塑组合物的良好混溶性。以相对于基材或基质的低重量比提供阻燃性。

背景

阻燃剂抑制、压制或延缓易燃材料的点燃并防止火灾蔓延。它们干扰对火灾发展很重要的自由基过程，充当化学冷却剂和/或在火和易燃材料之间形成屏障。

包含火焰毒物的阻燃剂被广泛研究。当火焰毒物在火灾发展的初始状态有效地干扰材料的热氧化时，可以改进炭产量。为了有效，火焰毒物需要具有一定的挥发性。挥发性使火焰毒物与在火焰条件下和火灾发展过程中形成的可燃降解产物相互作用。

卤化阻燃剂，尤其是溴化阻燃剂可作为火焰毒物。“Hans Zweifel等,PlasticAdditives Handbook,第5版,Hanser Publishers Munich,第681-689页)中给出了概述。US2019202972A教导了含有溴化阻燃剂的聚氨酯泡沫。US2019185669A公开了一种阻燃聚酰胺组合物，其包含对苯二酚双(二苯基磷酸酯)和至少一种溴化阻燃剂。US2018135239A教导了一种适用于纺织品涂层的阻燃剂组合物，其包含溴化阻燃剂、有机磷酸酯和作为氮和无机磷源的阻燃剂。EP 3063216 B1公开了含有溴化苯乙烯-丁二烯共聚物并具有增强的泡孔尺寸均匀性的泡沫苯乙烯聚合物。CN 108659445 A和CN 109180881 A教导了包含溴化阻燃剂的基于苯乙烯的聚合物材料的制造。

氧化锑通常与溴化阻燃剂一起用作增效剂。US 2014371366 A公开了一种阻燃聚酯组合物，其包含聚酯、溴化阻燃化合物、锑阻燃化合物和碱金属碳酸盐。US 2015302952 A公开了一种具有绝缘导体的电缆，所述绝缘导体被包括聚烯烃、溴化阻燃剂和三氧化锑的介电材料包围。

氧化锑增效剂和溴化化合物通过形成溴化锑(SbBr₃)一起提供阻燃性。SbBr₃在大气压下的沸点为280℃，因此具有足以干扰挥发性可燃降解产物在火焰条件下的热氧化的挥发性。可以由氧化锑增效剂和氯化化合物形成的SbCl₃在大气压下的沸点为220℃，并以类似的方式工作。

锑的主要缺点是它作为重金属的地位，从环境角度来看，它在工业中的接受度有限。对于在环境中持久存在和/或可以生物积累的溴化或氯化物质也是如此。研究了其中一些溴化或氯化物质关于内分泌和甲状腺功能紊乱、对免疫系统的影响、生殖毒性、癌症、对胎儿和儿童发育以及神经功能的不利影响。

火焰毒物效应可以由当经受超过200℃或300℃的温度时吸热分解并放出水的化学物质提供。实例是镁和铝的氢氧化物，还有各种碳酸盐和水合物，例如碳酸钙镁石和水菱镁矿的混合物。吸热反应从基材带走热量，从而冷却材料。形成的水可作为有效的自由基清除剂和火焰毒剂。WO 15092209 A1涉及一种不含卤素的防火热塑性组合物，其由在基于乙烯的聚合物和共聚物中的50-75wt％w/w的防火填料组成。防火填料选自氢氧化铝、水菱镁矿、片钠铝石、氢氧化镁、碳酸镁低水合物、勃姆石、氢氧化钙或碳酸钙镁石。TW 20101287 A公开了一种不含卤素的阻燃聚氨酯树脂，包含选自金属氢氧化物或金属氧化物的无机阻燃剂。KR 20090097284 A公开了一种用于阻燃膨胀构件的组合物，包含11-70wt％的非交联聚合物、20-80wt％的无机阻燃剂、5-30wt％的发泡剂，和0.2-10wt％的润滑剂。无机阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钾、碱式碳酸镁、水滑石、碳酸钙镁石和水菱镁矿。为了获得可接受的阻燃效果，必须使用高负载的无机阻燃剂。