CN102471533B - 苯基膦酸盐阻燃剂组合物 - Google Patents
苯基膦酸盐阻燃剂组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102471533B CN102471533B CN201080030590.2A CN201080030590A CN102471533B CN 102471533 B CN102471533 B CN 102471533B CN 201080030590 A CN201080030590 A CN 201080030590A CN 102471533 B CN102471533 B CN 102471533B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alkyl
- group
- tetraalkyl
- tetramethyl piperidine
- piperidines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 0 C*C(*)(C(C)(*)C(C)(CC1(*)*)*=C)N1O* Chemical compound C*C(*)(C(C)(*)C(C)(CC1(*)*)*=C)N1O* 0.000 description 8
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/06—Organic materials
- C09K21/12—Organic materials containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
- C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
- C08K5/5317—Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Hydrogenated Pyridines (AREA)
Abstract
本发明涉及阻燃聚合物组合物,其包含蜜胺苯基膦酸盐或胍苯基膦酸盐的混合物和与2,2,6,6-四烷基哌啶的混合物。所述混合物尤其可用于生产基于热塑性聚合物的阻燃组合物。
Description
本发明涉及阻燃聚合物组合物,其包含与所谓的位阻硝酰基衍生物组合的苯基磷酸盐。所述组合物尤其可用于生产基于热塑性聚合物,尤其是基于聚烯烃均聚物和共聚物以及与乙烯基单体的共聚物的阻燃组合物。
将阻燃剂加入聚合物材料(合成或天然)中以提高聚合物的阻燃性能。取决于其组成,阻燃剂可在固相、液相或气相中以化学方式作用(例如通过释放氮气作为起泡剂)和/或以物理方式作用(例如通过产生泡沫覆盖)。阻燃剂在燃烧过程的特定阶段期间,例如在加热、分解、点燃或火焰蔓延期间起干扰作用。
仍需要提供具有可用于不同聚合物基体中且具有改善的性能的阻燃组合物。与安全性和环境要求有关的提高的标准导致更严格的规定。特别是已知的含卤阻燃剂不再符合所有必要的要求。因此,尤其是就其与着火有关的烟密度的更好性能而言,优选无卤阻燃剂。改善的热稳定性和更少的腐蚀性是无卤阻燃组合物的另一优点。
惊讶地发现在将与所谓的位阻胺组合的苯基膦酸盐加入聚合物基体中时,制得了具有优异阻燃性能的聚合物。此外,在施加火焰时,火焰滴落显著减少。
本发明的其他优点在于具有通过使用卤化FR体系无法获得的改善的电性能(CTI=对比径迹指数)和在加工过程中与聚合物基体更少的相互作用(降低的分子量)。此外,所述阻燃剂抗所谓的浸出。与水接触不会导致其阻燃活性降低。
令人惊讶地发现通过使用本发明阻燃组合物,可大大降低或者替代含卤阻燃剂如十溴联苯醚、锑化合物和填料。
本发明涉及一种组合物,尤其是阻燃组合物,其包含:
a)选自如下组的苯基膦酸盐:
a′)式(I)的蜜胺苯基膦酸盐:
和
b′)式(II)的胍苯基膦酸盐:
其中
R1-R5彼此独立地表示氢或选自C1-C4烷基、羟基、羟基-C1-C4烷基和C1-C4烷氧基的取代基;和
R6-R9彼此独立的表示氢或选自C1-C4烷基、苯基、苯基-C1-C4烷基、(C1-C4烷基)1-3苯基和(C1-C4烷基)1-2羟基苯基的取代基;和
x表示1.0-2.0的数;
b)选自2,2,6,6-四烷基哌啶-1-氧化物、1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌啶、1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶、1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶、1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌嗪、1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌嗪和1-酰氧基-2,2,6,6-哌嗪的四烷基哌啶或四烷基哌嗪衍生物;
c)聚合物基体。
用作阻燃剂的如上所定义的组合物为本发明的另一实施方案。
本发明的优选实施方案涉及一种组合物,尤其是阻燃组合物,其包含:
a)选自如下组的苯基膦酸盐:
a′)式(I)的蜜胺苯基膦酸盐和
b′)式(II)的胍苯基膦酸盐,
其中
R1-R5表示氢;或1-3个R1-R5表示选自C1-C4烷基、羟基-C1-C4烷基和C1-C4烷氧基的取代基;且其他那些表示氢;和
R6-R9彼此独立地表示氢或选自C1-C4烷基和苯基的取代基;和
x表示1.0-2.0的数;
b)选自2,2,6,6-四烷基哌啶-1-氧化物、1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌啶、1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶和1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶的四烷基哌啶衍生物;和
c)聚合物基体。
本发明更优选的实施方案涉及一种组合物,尤其是阻燃组合物,其包含:
a)选自如下组的苯基膦酸盐:
a′)式(I’)的蜜胺膦酸盐:
其中x表示1.0-2.0的数;和
b′)式(II’)的胍苯基膦酸盐:
其中x表示1.0-2.0的数;
b)选自2,2,6,6-四烷基哌啶-1-氧化物、1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌啶、1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶和1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶的四烷基哌啶衍生物;和
c)聚合物基体。
本发明的具体实施方案涉及一种组合物,其包含:
a)苯基膦酸盐(I′)或(II’);
b)选自1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶和1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶的四烷基哌啶衍生物;和
c)聚合物基体。
本发明组合物表现出优异的阻燃性能。取决于组分a)和b)在聚合物基体中的浓度,获得根据UL-94(Underwriter’s Laboratories Subject 94)的V-0或V-2等级和在相关测试方式中的其他优异等级。
本发明特别优选的实施方案涉及一种组合物,其包含:
a)苯基膦酸盐(I′)或(II’);
b)选自1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶和1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶的四烷基哌啶衍生物;和
c)热塑性聚合物。
如上所定义的组合物包含下述组分:
组分a)
在式(I)的蜜胺苯基膦酸盐中,
R1-R5彼此独立地表示氢或选自C1-C4烷基如甲基、乙基、正丙基或异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基,羟基,羟基-C1-C4烷基如羟甲基或1-或2-羟乙基,和C1-C4烷氧基如甲氧基或乙氧基;且x表示1.0-2.0的数。
在式(II)的胍苯基膦酸盐中,
R1-R5如上对苯基膦酸盐(I)所定义;
R6-R9彼此独立地表示氢或选自C1-C4烷基、苯基、苯基-C1-C4烷基的取代基如苄基或1-或2-苯基乙基、(C1-C4烷基)1-3苯基如甲苯基或基,以及(C1-C4烷基)1-2羟基苯基如4-羟基-3,5-二叔丁基苯基或3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基;且x表示1.0-2.0的数。
如上所定义的蜜胺苯基膦酸盐(I)和胍苯基膦酸盐(II)为已知化合物,且描述于美国专利说明书4,061,605(蜜胺苯基膦酸盐(I))和美国专利说明书4,308,197(胍苯基膦酸盐(II))中。
本发明组合物含有蜜胺苯基膦酸盐(I)和胍苯基膦酸盐(II)作为独立组分或作为混合物或二者的组合。
这些化合物可通过已知方法,例如对应于x的当量量的下式苯基膦酸:
其中R1-R5如上所定义;
与下式蜜胺或胍衍生物或其盐,例如碳酸盐的酸碱反应而获得:
其中R6-R9如上所定义。
根据优选实施方案,蜜胺苯基膦酸盐和胍苯基膦酸盐由蜜胺或碳酸胍与苯基膦酸,例如通过将这两种组分作为热水溶液加入,然后结晶、过滤、干燥并研磨而制备。
本发明特别优选的实施方案涉及其中存在式(I’)蜜胺苯基膦酸盐和(II’)胍苯基膦酸盐的组合物,尤其是阻燃组合物:
在如上所定义的蜜胺苯基膦酸盐(I)和胍苯基膦酸盐(II)中,苯基膦酸与蜜胺或胍碱的摩尔比为1∶1-2∶1,对应于x为1.0-2.0。
组分a)优选以基于聚合物基体组分c)的重量为0.1-45.0重量%,优选0.1-30重量%的量包含于本发明阻燃组合物中,且组分b)优选以0.05-5.0重量%,优选0.1-2.0重量%的量包含。组分a)∶b)的优选比例为50∶1-1∶5,优选20∶1-1∶2。
组分b)
合适的四烷基哌啶或四烷基哌嗪衍生物选自2,2,6,6-四烷基哌啶-1-氧化物、1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌啶、1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶、1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶、1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌嗪、1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌嗪和1-酰氧基-2,2,6,6-哌嗪。
这类化合物可由下述部分结构式表示:
其中
R1-R4表示C1-C4烷基,优选甲基或乙基。根据优选实施方案,R1和R2之一以及R3和R4之一表示乙基且另一个表示甲基或全部R1-R4均表示甲基;且
E表示氢、C1-C20烷基、C5-C6环烷基;或者具有额外取代基的C2-C20烷基、C5-C6环烷基或C2-C20链烯基;或者表示C1-C20单羧酸或C2-C20二羧酸的酰基。
在对应于部分结构式a的化合物中,哌啶4位上的一条虚线表示与氢或N-取代基的键且另一条表示与O-取代基或C-取代基的键。
在可选方案中,哌啶4位上的两条虚线均表示与氢、O-取代基或C-取代基的键或表示与O的双键。
在对应于部分结构式b的化合物中,哌嗪4位上的氮键合至氢或C-取代基。
典型结构式如下所示:
在这些化合物(A)-(S)中:
E表示氢、C1-C20烷基、C5-C6环烷基;或者具有额外取代基的C2-C20烷基、C5-C6环烷基或C2-C20链烯基;或者表示C1-C20单羧酸或C2-C20二羧酸的酰基;或者在可选方案中,基团>N-O-E被基团>N-O·代替。
烷基为直链或支化的且例如为甲基、乙基、正丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基或正十八烷基。
环烷基包括环戊基和环己基;典型的环烯基包括环己烯基;而芳烷基通常包括苄基、α-甲基苄基、α,α-二甲基苄基或苯基乙基。
定义为C1-C20单羧酸的酰基的E优选为选自如下组的酰基:-C(=O)-H、-C(=O)-C1-C19烷基、-C(=O)-C2-C19链烯基、-C(=O)-C2-C4链烯基-C6-C10芳基、-C(=O)-C6-C10芳基、-C(=O)-O-C1-C6烷基、-C(=O)-O-C6-C10芳基、-C(=O)-NH-C1-C6烷基、-C(=O)-NH-C6-C10烷基和-C(=O)-N(C1-C6烷基)2。
定义为C2-C20二羧酸的酰基的E例如为衍生自具有C基团和两个酸官能的二元有机酸的二酰基,例如衍生自脂族、芳族或脂环族二羧酸的二酰基。
合适的脂族二羧酸具有2-40个C原子,例如草酸、丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、庚二酸、己二酸、三甲基己二酸、癸二酸、壬二酸和二聚酸(不饱和脂族羧酸如油酸的二聚产物)、烷基化的丙二酸和琥珀酸如十八烷基琥珀酸。
合适的脂环族二羧酸例如为1,3-环丁烷二甲酸、1,3-环戊烷二甲酸、1,3-和1,4-环己烷二甲酸、1,3-和1,4-二羧甲基环己烷或4,4′-二环己基二羧酸。
该组的优选成员包括草酸、己二酸、琥珀酸、辛二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、二丁基丙二酸、二苄基丙二酸或丁基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)丙二酸或双环庚烯二甲酸,其中具体实例为琥珀酸化物、癸二酸化物、邻苯二甲酸化物和间苯二甲酸化物。
如果E为二氨基甲酸的二价酰基,则其例如为六亚甲基二氨基甲酸或2,4-甲苯二氨基甲酸的酰基;
T为1-18个C原子的直链或支链亚烷基、5-18个C原子的亚环烷基、5-18个C原子的亚环烯基、被苯基或被1-2个1-4个C原子的烷基取代的苯基所取代的1-4个C原子的直链或支链亚烷基;
b为1,2或3,条件时b不超过T中的C原子数,且当b为2或3时,各羟基连接至T的不同C原子上;
R为氢或甲基;且
m为1-4。
在其中变量m为1的上述化合物中,
R2为氢,C1-C18烷基或者任选间隔有一个或多个氧原子的所述烷基,C2-C12链烯基,C6-C10芳基,C7-C18芳烷基,缩水甘油基,脂族、脂环族或芳族羧酸或氨基甲酸的单价酰基,例如具有2-18个C原子的脂族羧酸的酰基、具有5-12个C原子的脂环族羧酸的酰基或者具有7-15个C原子的芳族羧酸的酰基或表示如下部分结构式的基团:
其中x为0或1,
其中y为2-4;
当m为2时,
R2为C1-C12亚烷基,C4-C12亚链烯基,亚二甲苯基,脂族、脂环族、芳脂族或芳族二羧酸的二价酰基或二氨基甲酸的二价酰基,例如具有2-18个C原子的脂族二羧酸的酰基、具有8-14个碳原子的脂环族或芳族二羧酸的酰基或者具有8-14个C原子的脂族、脂环族或芳族二氨基甲酸的酰基;或者表示如下部分结构式的基团:
其中
D1和D2独立地为氢、C1-C8烷基、芳基或芳烷基,包括3,5-二叔丁基-4-羟基苄基;
D3为氢、C1-C18烷基或C1-C20链烯基;且
d为0-20;
当m为3时,
R2为脂族、不饱和脂族、脂环族或芳族三羧酸的三价酰基;
当m为4时,
R2为饱和或不饱和脂族或芳族四羧酸的四价酰基,所述四羧酸包括1,2,3,4-丁烷四甲酸、1,2,3,4-丁-2-烯四甲酸以及1,2,3,5-和1,2,4,5-戊烷四甲酸;
在当变量p为1、2或3时的上述化合物中,
R3为氢、C1-C12烷基、C5-C7环烷基、C7-C9芳烷基、C2-C18烷酰基、C3-C5链烯酰基或苯甲酰基;
当p为1时,
R4为氢;未被取代或被氰基、羰基或氨基甲酰胺基取代的C1-C18烷基、C5-C7环烷基、C2-C8链烯基;或为芳基、芳烷基或缩水甘油基、部分结构式-CH2-CH(OH)-Z的基团或部分结构式-CO-Z或-CONH-Z的基团,其中Z为氢、甲基或苯基;或表示如下部分结构式的基团:
其中h为0或1;
当p为1时,R3和R4一起表示4-6个C原子的亚烷基、2-氧代聚亚烷基或脂族或芳族1,2-或1,3-二羧酸的环状酰基;
当p为2时,
R4为直接键或为C1-C12亚烷基、C6-C12亚芳基、亚二甲苯基、-CH2CH(OH)-CH2基团或部分结构式-CH2-CH(OH)-CH2-O-X-O-CH2-CH(OH)-CH2-的基团,其中X为C2-C10亚烷基、C6-C15亚芳基或C6-C12亚环烷基;或者只要R3不为烷酰基、链烯酰基或苯甲酰基,则R4额外表示脂族、脂环族或芳族二羧酸或二氨基甲酸的二价酰基,或者表示基团-CO-;或者R4表示如下部分结构式的基团:
其中T8和T9独立地为氢、C1-C18烷基或T8和T9一起表示C4-C8亚烷基或3-氧杂五亚甲基,例如T8和T9一起为3-氧杂五亚甲基;
当p为3时,
R4为2,4,6-三嗪基;
n为1或2;
当n为1时,
R5和R′5独立地为C1-C12烷基、C2-C12链烯基、C7-C12芳烷基或R5额外表示氢,或R5与R′5一起为C2-C8亚烷基、羟基亚烷基或C4-C24酰氧基亚烷基;
当n为2时,
R5和R′5一起为部分结构式(-CH2)2C(CH2-)2的基团;
R6为氢、C1-C12烷基、烯丙基、苄基、缩水甘油基或C2-C6烷氧基烷基;或
当n为1时,
R7为氢、C1-C12烷基、C3-C5链烯基、C7-C9芳烷基、C5-C7环烷基、C2-C4羟基烷基、C2-C6烷氧基烷基、C6-C10芳基、缩水甘油基、部分结构式-(CH2)t-COO-Q的基团或部分结构式-(CH2)t-O-CO-Q的基团,其中t为1或2,且Q为C1-C4烷基或苯基;或者
当n为2时,
R7为C2-C12亚烷基、C6-C12亚芳基、部分结构式-CH2CH(OH)-CH2-O-X-O-CH2-CH(OH)-CH2-的基团,其中X为C2-C10亚烷基、C6-C15亚芳基或C6-C12亚环烷基,或者部分结构式-CH2CH(OZ′)CH2-(OCH2-CH(OZ′)CH2)2-的基团,其中Z′为氢、C1-C18烷基、烯丙基、苄基、C2-C12烷酰基或苯甲酰基;
Q1为-N(R8)-或-O-;E7为C1-C3亚烷基、基团-CH2-CH(R9)-O-,其中R9为氢、甲基或苯基、基团-(CH2)3-NH-或直接键;
R10为氢或C1-C18烷基;R8为氢、C1-C18烷基、C5-C7环烷基、C7-C12芳烷基、氰基乙基、C6-C10芳基、基团-CH2-CH(R9)-OH,其中R9具有上文所定义的含义;或者表示如下部分结构式的基团:
其中G4为C2-C6亚烷基或C6-C12亚芳基;或者R8为部分结构式-E7-CO-NH-CH2-OR10的基团;
式F表示其中T3为亚乙基或1,2-亚丙基的聚合物的重复结构单元,其为衍生自α-烯烃与丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的共聚物的重复结构单元;例如乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物,且其中k为2-100;
当p为1或2时,T4具有与R4相同的含义;
T5为甲基;
T6为甲基或乙基,或者T5与T6一起为四亚甲基或五亚甲基,例如T5和T6各为甲基;
M和Y独立地为亚甲基或羰基;且当n为2时,T4为亚乙基;
T7如R7所定义,且当n为2时,T7例如为八亚甲基;
T10和T11独立地为2-12个C原子的亚烷基;或者T11表示如下部分结构式的基团:
其中R11如R3所定义或额外表示如下部分结构式的基团:
a、b和c独立地为2或3,且f为0或1,例如a和c各自为3,b为2且f为1;且e为2、3或4,例如4;
T13与R2相同,条件是当n为1时,T13不为氢;
E1和E2不同且各自为-CO-或-N(E5)-,其中E5为氢、C1-C12烷基或C4-C24烷氧基羰基烷基,例如E1为-CO-且E2为-N(E5)-;
E3为氢,C1-C30烷基,苯基,萘基,被氯取代或被C1-C4烷基取代的所述苯基或所述萘基,或C7-C12苯基烷基或被C1-C4烷基取代的所述苯基烷基;
E4为氢,1-30个C原子的烷基,苯基,萘基或7-12个C原子的苯基烷基,或
E3与E4一起为4-17个C原子的多亚甲基、或者被至多4个C1-C4烷基,例如甲基取代的所述多亚甲基;
E6为脂族或芳族四价基团;
当m为1时,式(N)的R2如先前所定义;
G1为直接键、C1-C12亚烷基、亚苯基或-NH-G′-NH,其中G′为C1-C12亚烷基。
合适的四烷基哌啶或四烷基哌嗪衍生物例如为式1-12的化合物:
其中
E1、E2、E3和E4独立地为C1-C4烷基,或者E1和E2独立地为C1-C4烷基且E3与E4一起为五亚甲基,或者E1与E2以及E3与E4各自一起为五亚甲基;
R1为C1-C18烷基、C5-C12环烷基、7-12个C原子的双环或三环烃基、C7-C15苯基烷基、C6-C10芳基或者被1-3个C1-C8烷基取代的所述芳基;
R2为氢或者直链或支链的C1-C12烷基;
R3为1-8个碳原子的亚烷基,或者R3为-CO-、-CO-R4-、-CONR2-或-CO-NR2-R4-;
R4为C1-C8亚烷基;
R5为氢、直链或支链C1-C12烷基或表示如下部分结构式的基团:
或者当R4为亚乙基时,两个R5甲基取代基可通过直接键与三嗪桥接基团-N(R5)-R4-N(R5)-链接,从而形成哌嗪-1,4-二基;
R6为C2-C8亚烷基或者表示如下部分结构式的基团:
条件是当R6为上述结构时,Y不为-OH;
A为-O-或-NR7-,其中R7为氢、直链或支链C1-C12烷基;或者R7为如下部分结构式的基团:
T为苯氧基、被1或2个C1-C8烷基或C1-C8烷氧基或-N(R2)2取代的苯氧基,条件是R2不为氢;或者T为如下部分结构式的基团:
X为-NH2、-NCO、-OH、-O-缩水甘油基或-NHNH2,且
Y为-OH、-NH2、-NHR2,其中R2不为氢;或者Y为-NCO、-COOH、环氧乙烷基、-O-缩水甘油基或-Si(OR2)3;或者
组合R3-Y-为-CH2CH(OH)R2,其中R2为烷基或者间隔有1-4个氧原子的所述烷基,或者R3-Y-为-CH2OR2;或者
其中受阻胺化合物为如下化合物的混合物:N,N′,N″′-三{2,4-双[(1-烃氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)烷基氨基]-s-三嗪-6-基}-3,3′-亚乙基二亚氨基二丙胺、N,N′,N″-三{2,4-双[(1-烃氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)烷基氨基]-s-三嗪-6-基}-3,3′-亚乙基二亚氨基二丙胺和下式所示的桥接衍生物:
R1NH-CH2CH2CH2NR2CH2CH2NR3CH2CH2CH2NHR4 (13)
T-E1-T1 (14)
T-E1 (15)
G-E1-G1-E1-G2 (16)
其中在四胺(13)中,
R1和R2为s-三嗪结构部分E;且R3和R4之一为s-三嗪结构部分E,且R3或R4中另一个为氢;
E为:
R为甲基、丙基、环己基或辛基,例如环己基;
R5为C1-C12烷基,例如正丁基;
其中在式(14)和(15)化合物中,当R为丙基、环己基或辛基时,
T和T1各自为被对式13所定义的R1-R4取代的四胺,其中:
(1)在各四胺中,一个s-三嗪结构部分E被在两个四胺T和T1之间形成桥的基团E1所代替;
E1为如下部分结构式的基团:
(2)基团E1可与式15相同在四胺T中具有两个端基,其中所述四胺的E结构部分中的两个被一个E1基团代替;或者
(3)四胺T的所有三个s-三嗪取代基可为E1,使得1个E1将T与T1连接且第二个E1在四胺T中具有两个端基;
L为丙烷二基、环己烷二基或辛烷二者;
其中在式(16)化合物中:
G、G1和G2各自为被对式I所定义的R1-R4取代的四胺,除了G和G2各自具有1个被E1代替的s-三嗪结构部分E且G1具有2个被E1代替的三嗪结构部分E,从而使得G和G1之间存在桥基且G1和G2之间存在第二桥基;
所述混合物通过使2-4当量的2,4-双[(1-烃氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-氯-s-三嗪与1当量的N,N′-双(3-氨基丙基)乙二胺反应而制备;
或者式(17)的受阻胺:
其中指数n为1-15;
R12为C2-C12亚烷基、C4-C12亚链烯基、C5-C7亚环烷基、C5-C7亚环烷基二(C1-C4亚烷基)、C1-C4亚烷基二(C5-C7亚环烷基)、亚苯基二(C1-C4亚烷基),或者间隔有1,4-哌嗪二基、-O-或>N-X1的C4-C12亚烷基,其中X1为C1-C12酰基或(C1-C12烷氧基)羰基或具有下文给出的除氢之外的R14定义之一;或者R12为如下部分结构式的基团:
其中X2为C1-C18烷基,未被取代或被1、2或3个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;未被取代或被1、2或3个C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基;未被取代或在苯基上被1、2或3个C1-C4烷基取代的C7-C9苯基烷基;且基团X3彼此独立地为C2-C12亚烷基;
R13、R14和R15相同或不同且为氢,C1-C18烷基,未被取代或被1、2或3个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;C3-C18链烯基、未被取代或被1、2或3个C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基;未被取代或在苯基上被1、2或3个C1-C4烷基取代的C7-C9苯基;四氢呋喃基或在2、3或4位被-OH、C1-C8烷氧基、二(C1-C4烷基)氨基或如下部分结构式的基团取代的C2-C4烷基:
基团A彼此独立地为-OR13、-N(R14)(R15)或如下部分结构式的基团:
其中
X为-O-或>N-R16;
R16为氢、C1-C18烷基、C3-C18链烯基、未被取代或被1、2或3个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;其中未被取代或在苯基上被1、2或3个C1-C4烷基取代的C7-C9苯基烷基;四氢呋喃基、如下部分结构式的基团:
或者在2、3或4位被-OH、C1-C8烷氧基、二(C1-C4烷基)氨基或如下部分结构式的基团取代的C2-C4烷基:
R11具有对R16所给定义之一;且
基团B彼此独立地具有对A所给定义之一。
四烷基哌啶和四烷基哌嗪化合物是现有技术所已知的,也称为N-烷氧基受阻胺和NOR-受阻胺或者NOR-受阻胺光稳定剂或NOR-HALS,如美国专利说明书5,004,770、5,204,473、5,096,950、5,300,544、5,112,890、5,124,378、5,145,893、5,216,156、5,844,026、6,117,995或6,271,377所公开的那些。
美国专利说明书6,271,377和公开的美国申请09/505,529(2000年2月17日提交)和09/794,710(2001年2月27日提交)公开了受阻羟基烷氧基胺稳定剂。受阻羟基烷氧基胺稳定剂也称为N-羟基烷氧基受阻胺或者NORol-HALS。
典型结构如下:
其中R和R′的定义包括N-、O-或C-取代基。
当基团E为-O-C(O)-C1-C18烷基时,所述化合物为羟胺酯。使羟胺与酸衍生物反应以形成最终羟胺酯。这类酯化方法是已知的且描述于文献中。
特别合适的化合物的制备描述于国际专利申请WO 01/90113中。
根据优选实施方案,所述四烷基哌啶衍生物选自如下组:
下式的2,2,6,6-四烷基哌啶-1-氧化物:
下式的1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌啶:
下式的1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶:
下式的1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶:
其中
Ra和Rb之一表示氢或N-取代基且另一个表示O-取代基或C-取代基;或者Ra和Rb二者均表示氢、O-取代基或C-取代基;
R表示C1-C20烷基、C5-C6环烷基或具有额外取代基的C2-C20烷基、C5-C6环烷基或C2-C20链烯基;
Ac表示C1-C20单羧酸或C2-C20二羧酸的酰基;和
R1-R4各自表示C1-C4烷基;和
R5和R6彼此独立地表示氢或选自C1-C4烷基、C1-C3烷基苯基和苯基的取代基;和R5与R6一起表示氧代。
根据优选实施方案,所述组合物包含至少一种四烷基哌啶衍生物IIIa、IIIb、IIIc或IIId作为组分b),
其中
Ra和Rb之一表示氢或N-取代基且另一个表示O-取代基或C-取代基;或者Ra和Rb二者均表示氢、O-取代基或C-取代基;
R表示C1-C8烷基、C5-C6环烷基或具有额外取代基的C2-C8烷基、C5-C6环烷基或C2-C8链烯基;
Ac表示C1-C8羧酸的酰基;和
R1-R4各自为甲基;和
R5和R6各自表示氢。
根据特别优选的实施方案,所述组合物包含至少一种四烷基哌啶衍生物IIIa、IIIb、IIIc或IIId作为组分b),
其中
Ra和Rb之一表示氢或N-取代基且另一个表示O-取代基或C-取代基;或者Ra和Rb二者均表示O-取代基或C-取代基;
R表示C1-C8烷基、C5-C6环烷基或被羟基取代的C2-C8烷基、C5-C6环烷基或C2-C8链烯基;
Ac表示C1-C8羧酸的酰基;和
R1-R4各自为甲基;和
R5和R6各自表示氢。
根据优选实施方案,组分b)由至少一种选自如下组的四烷基哌啶衍生物IIIc或IIId构成:
1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基-4-十八烷基氨基哌啶,
双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
双(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-氯-s-三嗪,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-十八烷酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,
双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,
双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯,
2,4-双{N-[1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基]-N-丁基氨基}-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-氯-s-三嗪与N,N′-双(3-氨基丙基)乙二胺的反应产物,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
用2-氯-4,6-双(二丁基氨基)-s-三嗪封端的作为4,4′-六亚甲基双(氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶)与2,4-二氯-6-[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-s-三嗪的缩合产物的低聚化合物,
下式化合物:
和下式化合物:
其中n为1-15。
组分b)优选以基于聚合物基体组分c)的重量为0.01-10.0重量%的量,更优选以0.1-9.0重量%的量,最优选以0.25-3.0重量%的量包含于本发明阻燃组合物中。
组分c)
就其范围而言,术语聚合物基体包括热塑性聚合物或热固性聚合物。
合适的一列热塑性聚合物在下文给出:
1.单烯烃和二烯烃的聚合物,例如聚丙烯、聚异丁烯、聚丁-1-烯、聚-4-甲基-戊-1-烯、聚乙烯基环己烷、聚异戊二烯或聚丁二烯,以及环烯烃的聚合物,例如环戊烯或降冰片烯的聚合物,聚乙烯(任选可交联),例如高密度聚乙烯(HDPE)、高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW),高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE、VLDPE和ULDPE)。
聚烯烃,即前段中所例示的单烯烃的聚合物,优选聚乙烯和聚丙烯,可通过不同方法制备,尤其通过以下方法制备:
a)自由基聚合(通常在高压和升高的温度下进行);
b)催化聚合,使用通常含有一种或多于一种元素周期表IVb、Vb、VIb或VIII族金属的催化剂。这些金属通常具有一个或多于一个的配体,通常为氧化物、卤化物、醇盐、酯、醚、胺、烷基、链烯基和/或芳基,它们可以是π-或σ-键配位的。这些金属配合物可呈游离形式或固定在基材上,通常固定在活化氯化镁、氯化钛(III)、氧化铝或氧化硅上。这些催化剂可溶于或不溶于聚合介质中。催化剂本身可用于聚合中,或可使用其他活化剂,一般为金属烷基化物、金属氢化物、金属烷基卤化物、金属烷基氧化物或金属烷基氧丙环,所述金属为元素周期表Ia、IIa和/或IIIa族的元素。活化剂可有利地用其他酯、醚、胺或甲硅烷基醚基团改性。这些催化剂体系通常称为Phillips、Standard Oil Indiana、Ziegler-Natta、TNZ(DuPont)、金属茂或单中心催化剂(SSC)。
2.1)中所述聚合物的混合物,例如聚丙烯与聚异丁烯的混合物,聚丙烯与聚乙烯的混合物(例如PP/HDPE、PP/LDPE),以及不同类型聚乙烯的混合物(例如LDPE/HDPE)。
3.单烯烃和二烯烃彼此之间或与其他乙烯基单体之间的共聚物,例如乙烯/丙烯共聚物,线性低密度聚乙烯(LLDPE)及其与低密度聚乙烯(LDPE)的混合物,丙烯/丁-1-烯共聚物,丙烯/异丁烯共聚物,乙烯/丁-1-烯共聚物,乙烯/己烯共聚物,乙烯/甲基戊烯共聚物,乙烯/庚烯共聚物,乙烯/辛烯共聚物,乙烯/乙烯基环己烷共聚物,乙烯/环烯烃共聚物(例如乙烯/降冰片烯,如COC),乙烯/1-烯烃共聚物,其中1-烯烃原位产生;丙烯/丁二烯共聚物,异丁烯/异戊二烯共聚物,乙烯/乙烯基环己烯共聚物,乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物,乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或乙烯/丙烯酸共聚物以及它们的盐(离聚物)以及乙烯与丙烯和二烯例如己二烯、二环戊二烯或亚乙基降冰片烯的三元共聚物;以及这些共聚物彼此之间和与上述1)中所述聚合物的混合物,例如聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物,LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA),LLDPE/EVA,LLDPE/EAA,以及交替或无规的聚亚烷基(polyalkylene)/一氧化碳共聚物及其与其他聚合物,例如聚酰胺的混合物。
4.烃树脂(例如C5-C9),包括其氢化改性形式(例如增粘剂),以及聚亚烷基与淀粉的混合物。
上述均聚物和共聚物可具有立体结构,包括间规立构、等规立构、半等规立构或无规立构;其中优选无规立构聚合物。还包括立体嵌段聚合物。
5.聚苯乙烯,聚对甲基苯乙烯,聚α-甲基苯乙烯。
6.衍生自乙烯基芳族单体的芳族均聚物和共聚物,所述单体包括苯乙烯,α-甲基苯乙烯,乙烯基甲苯的所有异构体,尤其是对乙烯基甲苯,乙基苯乙烯的所有异构体,丙基苯乙烯,乙烯基联苯,乙烯基萘,以及乙烯基蒽,以及它们的混合物。均聚物和共聚物可具有立体结构,包括间规立构、等规立构、半等规立构或无规立构;其中优选无规立构聚合物。还包括立体嵌段聚合物;
a)包括上述乙烯基芳族单体和选自以下的共聚单体的共聚物:乙烯,丙烯,二烯,腈,酸,马来酸酐,马来酰亚胺,乙酸乙烯酯和氯乙烯或丙烯酸衍生物以及它们的混合物,例如苯乙烯/丁二烯,苯乙烯/丙烯腈,苯乙烯/乙烯(三元共聚物),苯乙烯/甲基丙烯酸烷基酯,苯乙烯/丁二烯/丙烯酸烷基酯,苯乙烯/丁二烯/甲基丙烯酸烷基酯,苯乙烯/马来酸酐,苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸甲酯;高抗冲苯乙烯共聚物与其他聚合物例如聚丙烯酸酯,二烯聚合物,或乙烯/丙烯/二烯三元共聚物的混合物;以及苯乙烯的嵌段共聚物,例如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯,苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯,苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯或者苯乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯。
b)由6)中所述聚合物的氢化衍生的氢化芳族聚合物,尤其包括通过氢化无规立构聚苯乙烯制备的聚环己基乙烯(PCHE),通常称为聚乙烯基环己烷(PVCH)。
c)由6a)中所述聚合物的氢化衍生的氢化芳族聚合物。
均聚物和共聚物可具有立体结构,包括间规立构、等规立构、半等规立构或无规立构;其中优选无规立构聚合物。还包括立体嵌段聚合物。
7.乙烯基芳族单体,例如苯乙烯或α-甲基苯乙烯的接枝共聚物,例如苯乙烯在聚丁二烯上的接枝共聚物,苯乙烯在聚丁二烯-苯乙烯或聚丁二烯-丙烯腈共聚物上的接枝共聚物;苯乙烯和丙烯腈(或甲基丙烯腈)在聚丁二烯上的接枝共聚物;苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯在聚丁二烯上的接枝共聚物;苯乙烯和马来酸酐在聚丁二烯上的接枝共聚物;苯乙烯、丙烯腈和马来酸酐或马来酰亚胺在聚丁二烯上的接枝共聚物;苯乙烯和马来酰亚胺在聚丁二烯上的接枝共聚物;苯乙烯和丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯在聚丁二烯上的接枝共聚物;苯乙烯和丙烯腈在乙烯/丙烯/二烯三元共聚物上的接枝共聚物;苯乙烯和丙烯腈在聚丙烯酸烷基酯或聚甲基丙烯酸烷基酯上的接枝共聚物,苯乙烯和丙烯腈在丙烯酸酯/丁二烯共聚物上的接枝共聚物,及其与6)中所列共聚物的混合物,例如已知为ABS、MBS、ASA或AES聚合物的共聚物混合物。
8.含卤聚合物例如聚氯丁二烯、氯化橡胶,异丁烯-异戊二烯的氯化和溴化共聚物(卤代丁基橡胶),氯化或氯磺化的聚乙烯,乙烯和氯化乙烯的共聚物,表氯醇均聚物和共聚物,尤其是含卤乙烯基化合物的聚合物,例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氟乙烯,聚偏二氟乙烯,以及它们的共聚物,例如氯乙烯/偏二氯乙烯,氯乙烯/乙酸乙烯酯或偏二氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
9.衍生自α,β-不饱和酸及其衍生物的聚合物,例如聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯;聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯酰胺和聚丙烯腈,其用丙烯酸丁酯进行冲击改性。
10.9)中所述单体彼此之间或与其他不饱和单体之间的共聚物,例如丙烯腈/丁二烯共聚物,丙烯腈/丙烯酸烷基酯共聚物,丙烯腈/丙烯酸烷氧基烷基酯或丙烯腈/乙烯基卤共聚物或丙烯腈/甲基丙烯酸烷基酯/丁二烯三元共聚物。
11.衍生自不饱和醇和胺或其酰基衍生物或缩醛的聚合物,例如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚硬脂酸乙烯酯、聚苯甲酸乙烯酯、聚马来酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚邻苯二甲酸烯丙酯或聚烯丙基蜜胺;以及它们与上述1)中所述烯烃的共聚物。
12.环醚的均聚物和共聚物,例如聚亚烷基二醇,聚氧化乙烯,聚氧化丙烯,或其与二缩水甘油醚的共聚物。
13.聚缩醛,例如聚甲醛,以及含有氧化乙烯作为共聚单体的那些聚甲醛;用热塑性聚氨酯、丙烯酸酯或MBS改性的聚缩醛。
14.聚苯醚和聚苯硫醚,以及聚苯醚与苯乙烯聚合物或聚酰胺的混合物。
15.一方面衍生自羟基封端的聚醚、聚酯或聚丁二烯且另一方面衍生自脂族或芳族多异氰酸酯的聚氨酯及其前体。
16.衍生自二胺和二羧酸和/或衍生自氨基羧酸或相应内酰胺的聚酰胺和共聚酰胺,例如聚酰胺4,聚酰胺6,聚酰胺6/6、6/10、6/9、6/12,4/6、12/12,聚酰胺11,聚酰胺12,来自间二甲苯二胺和己二酸的芳族聚酰胺;在存在或不存在作为改性剂的弹性体下由六亚甲基二胺和间苯二甲酸和/或对苯二甲酸制备的聚酰胺,例如聚-2,4,4-三甲基六亚甲基对苯二甲酰胺或聚间亚苯基间苯二甲酰胺;以及上述聚酰胺与聚烯烃、烯烃共聚物、离聚物或化学键合或接枝弹性体的嵌段共聚物;或与聚醚的共聚物,例如与聚乙二醇、聚丙二醇或聚四亚甲基二醇的共聚物;以及用EPDM或ABS改性的聚酰胺或共聚酰胺;以及在加工期间缩合的聚酰胺(RIM聚酰胺体系)。
17.聚脲、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚乙内酰脲和聚苯并咪唑。
18.衍生自二羧酸和二醇和/或衍生自羟基羧酸或相应内酯的聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚1,4-二羟甲基环己烷对苯二甲酸酯、聚萘甲酸亚烷基酯(PAN)和聚羟基苯甲酸酯,以及衍生自羟基封端的聚醚的嵌段共聚醚酯,以及用聚碳酸酯或MBS改性的聚酯。
19.聚酮。
20.聚砜、聚醚砜和聚醚酮。
21.上述聚合物的共混物(聚合物共混物),例如PP/EPDM、聚酰胺/EPDM或ABS、PVC/EVA、PVC/ABS、PVC/MBS、PC/ABS、PBTP/ABS、PC/ASA、PC/PBT、PVC/CPE、PVC/丙烯酸酯、POM/热塑性PUR、PC/热塑性PUR、POM/丙烯酸酯、POM/MBS、PPO/HIPS、PPO/PA6,6和共聚物,PA/HDPE、PA/PP、PA/PPO、PBT/PC/ABS或PBT/PET/PC。
22.具有对应于以下通式的聚碳酸酯:
这些聚碳酸酯可通过界面法或熔融法(催化酯交换反应)获得。聚碳酸酯在结构上可为支化或线性的且可包含任意官能取代基。聚碳酸酯共聚物与聚碳酸酯共混物也处于本发明的范围之内。术语聚碳酸酯应理解为包括与其他热塑性塑料的共聚物和共混物。生产聚碳酸酯的方法例如由美国专利说明书3,030,331、3,169,121、4,130,458、4,263,201、4,286,083、4,552,704、5,210,268和5,606,007所已知。可使用两种或更多种不同分子量的聚碳酸酯的组合。
优选为可通过二酚(例如双酚A)与碳酸酯源反应而获得的聚碳酸酯。合适的二酚实例为:
4,4′-(2-亚冰片基)双(2,6-二氯酚);或
碳酸酯源可为碳酰卤、碳酸酯或卤代甲酸酯。合适的碳酰卤为光气或碳酰溴。合适的碳酸酯为碳酸二烷基酯,例如碳酸二甲酯或碳酸二乙酯、碳酸二苯酯、烷基苯基碳酸苯酯如甲苯基碳酸苯酯,碳酸二烷基酯,例如碳酸二甲酯或碳酸二乙酯、碳酸二(卤代苯基)酯如碳酸二(氯苯基)酯、碳酸二(溴苯基)酯、碳酸二(三氯苯基)酯或碳酸二(三氯苯基)酯、碳酸二(烷基苯基)酯如碳酸二甲苯基酯、碳酸萘基酯、碳酸二氯萘基酯等。
包含聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物的上述聚合物基体为其中存在间苯二甲酸间苯二酚/对苯二甲酸间苯二酚链段的聚碳酸酯共聚物。这些聚碳酸酯可市购,例如SLX(General Electrics Co.,USA)。组分b)的其他聚合物基体还可以以混合物或共聚物的形式含有宽范围的合成聚合物,包括聚烯烃、聚苯乙烯类、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚(甲基)丙烯酸酯、热塑性聚氨酯、聚砜、聚缩醛和PVC,包括合适的增容剂。例如,聚合物基体可额外含有选自聚烯烃、热塑性聚氨酯、苯乙烯类聚合物及其共聚物的热塑性聚合物。具体实施方案包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、二醇改性的聚对苯二甲酸亚环己基亚甲基酯(PCTG)、聚砜(PSU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、热塑性聚氨酯(TPU)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)、丙烯腈-乙烯-丙烯-苯乙烯(AES)、苯乙烯-马来酸酐(SMA)或高抗冲聚苯乙烯(HIPS)。
23.由二-或多官能环氧化合物构成的环氧树脂,其中存在至少2个如下部分结构式的环氧基:
所述基团直接与碳、氧、氮或硫原子连接,其中q表示零,R1和R3均表示氢且R2表示氢或甲基;或者其中q表示零或1,R1与R3一起形成-CH2-CH2-或-CH2-CH2-CH2-基团且R2表示氢。
合适的硬化剂组分例如为胺和酐硬化剂,如多胺,例如乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六亚甲基二胺、甲烷二胺、N-氨基乙基哌嗪、二氨基二苯基甲烷[DDM]、DDM的烷基取代的衍生物、异佛尔酮二胺[IPD]、二氨基二苯基砜[DDS]、4,4′-亚甲基二苯胺[MDA]或间亚苯基二胺[MPDA];聚酰胺、烷基咪唑/链烯基咪唑、双氰胺[DICY]、1,6-六亚甲基双氰基胍;或酸酐,例如十二碳烯基琥珀酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、苯均四酸酐及其衍生物。
本发明的优选实施方案涉及包含热塑性聚合物作为组分c)的组合物。优选的热塑性聚合物包括聚烯烃均聚物或共聚物、烯烃/乙烯基单体的共聚物、苯乙烯类均聚物及其共聚物。
有利地在将其应用于聚合物基体之前,将所述蜜胺盐和胍盐(I)和(II)磨碎成平均粒度小于100μm的细碎粉末,这是因为观察到本发明组合物的阻燃性能由于小粒度而得以改善。
其他组分
本发明进一步涉及一种组合物,其除如上所定义的组分a)、b)和c)之外,还包含作为任选组分的其他阻燃剂和选自所谓的抗滴落剂和聚合物稳定剂的其他添加剂。
典型的含磷阻燃剂例如为:四苯基间苯二酚二磷酸酯(RDP,Akzo Nobel),间苯二酚二磷酸酯低聚物(RDP),磷酸三苯酯,磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,乙二胺二磷酸盐(EDAP),多磷酸铵,N,N-双(2-羟基乙基)氨基甲基膦酸二乙酯,亚磷酸羟烷基酯,二-C1-C4烷基次膦酸的盐以及次磷酸(H3PO2)的盐、尤其是Ca2+、Zn2+或Al3+盐,四羟甲基硫化三苯基膦、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰基菲-10-氧化物(DOPO)和磷腈阻燃剂。
含氮阻燃剂例如为异氰脲酸化物阻燃剂如多异氰脲酸化物、异氰脲酸的酯或异氰脲酸盐。典型实例为异氰脲酸羟烷基酯如异氰脲酸三(2-羟乙基)酯、异氰脲酸三羟甲基酯、异氰脲酸三(3-羟基正丙基)酯或异氰脲酸三缩水甘油基酯。
含氮阻燃剂包括其他蜜胺基阻燃剂。典型实例为蜜胺氰脲酸盐、蜜胺硼酸盐、蜜胺磷酸盐、蜜胺焦磷酸盐、蜜胺多磷酸盐、蜜胺多磷酸铵、蜜胺焦磷酸铵、二蜜胺磷酸盐和二蜜胺焦磷酸盐。
其他实例为:苯胍胺、三羟乙基异氰脲酸酯、尿囊素、甘脲、蜜胺氰脲酸盐、蜜胺磷酸盐、二蜜胺磷酸盐、尿素氰脲酸盐、多磷酸铵、选自的蜜勒胺、蜜白胺、氰尿酰胺系列的蜜胺缩合产物和/或更高级缩合化合物或蜜胺与磷酸的反应产物或其混合物。
有机卤阻燃剂的代表物例如为:多溴联苯醚(DE-60F,Great LakesCorp.)、十溴联苯醚(DBDPO;102E)、三[3-溴-2,2-双(溴甲基)丙基]磷酸酯(PBFMC Corp.)、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、三(2,3-二氯丙基)磷酸酯、氯菌酸、四氯邻苯二甲酸、四溴邻苯二甲酸、聚β-氯乙基三膦酸酯混合物、四溴双酚A双(2,3-二溴丙基醚)(PE68)、溴化环氧树脂、亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)(BT-93)、双(六氯环戊二烯基)环辛烷、氯化石蜡、八溴联苯醚、六氯环戊二烯衍生物、1,2-双(三溴苯氧基)乙烷(FF680)、四溴双酚A(RB100)、亚乙基双(二溴降冰片烷二甲酰亚胺)(BN-451)、双(六氯cycloentadeno)环辛烷、PTFE、三(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯和亚乙基双-四溴邻苯二甲酰亚胺。
上述有机卤阻燃剂通常与无机氧化物增效剂组合。用于该应用的最常见的为锌或锑的氧化物,例如Sb2O3或Sb2O5。合适的还有硼化合物。
典型无机阻燃剂包括例如氢氧化铝(ATH)、勃姆石(AlOOH)、氢氧化镁(MDH)、硼酸锌、CaCO3、(有机改性的)层状硅酸盐、(有机改性的)层状双氢氧化物及其混合物。
上述其他阻燃剂类别有利地以基于所述有机聚合物基体为约0.5-约60.0重量%的量包含于本发明的组合物中,例如约1.0-约40.0重量%,例如基于所述聚合物或基于所述组合物为约5.0-约35.0重量%。
根据另一实施方案,本发明涉及一种组合物,其额外包含所谓的抗滴落剂作为额外组分。
这些抗滴落剂降低热塑性聚合物的熔体流动性并抑制高温下液滴的形成。多篇参考文献,例如美国专利说明书4,263,201描述了在阻燃组合物中加入抗滴落剂。
抑制高温下液滴形成的合适添加剂包括玻璃纤维、聚四氟乙烯(PTFE)、高温弹性体、碳纤维、玻璃珠等。
在多篇参考文献中已提出加入不同结构的聚硅氧烷;参见美国专利说明书6,660,787、6,727,302或6,730,720。
稳定剂优选为无卤的且选自如下组:硝酰稳定剂、硝酮稳定剂、氧化胺稳定剂、苯并呋喃酮类稳定剂、亚磷酸盐和亚膦酸盐稳定剂、醌的甲基化物稳定剂和2,2′-亚烷基双酚的单丙烯酸酯稳定剂。
如上所述,本发明组合物可额外包含一种或多种常规添加剂,例如选自颜料、染料、增塑剂、抗氧化剂、触变剂、流平助剂、碱性共稳定剂、金属去活化剂、金属氧化物、有机磷化合物、其他光稳定剂及其混合物,尤其是颜料、酚类抗氧化剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、如下UV吸收剂:2-羟基二苯甲酮、2-(2′-羟基苯基)苯并三唑和/或2-(2-羟基苯基)-1,3,5-三嗪。
优选用于如上所定义的组合物的其他添加剂为加工稳定剂,如上述亚磷酸盐和酚类抗氧化剂以及光稳定剂如苯并三唑类。优选的具体抗氧化剂包括3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯(IRGANOX 1076)、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](IRGANOX 1010)、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰脲酸酯(IRGANOX 3114)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(IRGANOX 1330)、三甘醇双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯](IRGANOX 245)和N,N′-己烷-1,6-二基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺](IRGANOX 1098)。具体加工稳定剂包括三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(IRGAFOS 168)、3,9-双(2,4-二叔丁基苯氧基)-2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺[5.5]十一烷(IRGAFOS 126)、2,2′,2″-次氮基[三乙基三(3,3′,5,5′-四叔丁基-1,1′-联苯-2,2′-二基)]亚磷酸酯(IRGAFOS 12)和四(2,4-二叔丁基苯基)[1,1-联苯-4,4′-二基]二亚膦酸酯(IRGAFOS P-EPQ)。具体光稳定剂包括2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)酚(TINUVIN 234)、2-(5-氯-(2H)-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-叔丁基酚(TINUVIN 326)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)酚(TINUVIN329)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-叔丁基-6-仲丁基酚(TINUVIN 350)、2,2′-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)酚)(TINUVIN 360)和2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基酚(TINUVIN 1577)、2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑(TINUVIN P)、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮(CHIMASSORB 81)、1,3-双[(2’-氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双{[(2’-氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基}丙烷(UVINUL 3030,BASF)、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯(UVINUL 3035,BASF)和2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸2-乙基己酯(UVINUL 3039,BASF)。
上述添加剂优选以相对于组分c)聚合物基体的重量为0.01-10.0%,尤其是0.05-5.0%的量包含。
将如上所定义的各组分掺入聚合物组分中通过已知方法如以粉末形式干混或以例如在惰性溶剂、水或油中的溶液、分散体或悬浮液形式湿混而进行。添加剂组分a)和b)以及任选的其他添加剂可例如在模塑之前或之后掺入,或者也可通过向聚合物材料施加溶解或分散的添加剂或添加剂混合物,随后蒸发或不蒸发溶剂或悬浮剂和/或分散剂。可将它们例如作为干混合物或粉末或者作为溶液、分散体、悬浮液或熔体直接加入加工设备(例如挤出机、密闭式混合机等)中。
将添加剂组分加入聚合物基体中可在常规混合机器中进行,在所述机器中聚合物熔融并与所述添加剂混合。合适的机器是本领域技术人员所已知的。其主要为混合机、捏合机和挤出机。
加工优选在挤出机中通过在加工过程中引入添加剂而进行。
特别优选的加工机器为单螺杆挤出机、同向旋转和异向旋转双螺杆挤出机、行星齿轮挤出机、环槽式挤出机(ring extruder)或共捏合机。当可向其施加真空时,可使用具有至少一个除气室的加工机器。
合适的挤出机和捏合机例如描述于Handbuch derKunststoffextrusion,第1卷Grundlagen,编辑F.Hensen,W.Knappe,H.Potente,1989,第3-7页,ISBN:3-446-14339-4(第2卷,Extrusionsanlagen1986,ISBN 3-446-14329-7)中。
例如,螺杆长度为螺杆直径的1-60倍,优选为螺杆直径的35-48倍。螺杆转速优选为10-600转/分钟(rpm),优选25-300rpm。
最大产量取决于螺杆直径、转速和驱动力。还可通过改变所述参数或使用输送剂量量的称重机器,以低于最大产量的水平实施本发明方法。
如果添加多种组分,则可将这些预混或单独添加。
也可将添加剂组分a)和任选的其他添加剂喷雾至聚合物基体b)上。添加剂混合物将其他添加剂(例如上述常规添加剂)或它们的熔体稀释以使其可与这些添加剂一起被喷雾至聚合物基体上。在聚合催化剂钝化期间,通过喷雾添加是特别有利的;此时产生的蒸汽可用于钝化所述催化剂。例如,在球形聚合聚烯烃的情况下,可有利地通过喷雾任选与其他添加剂一起施加本发明添加剂。
也可将添加剂组分a)和b)任选的其他添加剂以母料(“浓缩物”)形式加入聚合物中,所述母料含有以例如约1.0-约40.0重量%,优选2.0-约20.0重量%的浓度掺入聚合物中的各组分。该聚合物并不一定具有与最终加入添加剂的聚合物相同的结构。在该操作中,所述聚合物可以以粉末、颗粒、溶液及悬浮液或晶格形式使用。
掺入可在成型操作之前或之中进行。本文所述的含本发明添加剂的材料优选用于生产模制品,例如旋转模塑制品、注塑制品、型材等,尤其是纤维、熔纺无纺布、膜或泡沫。
本发明特别优选的实施方案涉及一种组合物,其包含:
a)苯基膦酸盐(I′)或(II’);
b)至少一种选自如下组的四烷基哌啶衍生物IIIc或IIId:
1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基-4-十八烷基氨基哌啶,
双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
双(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丙基氨基]-6-氯-s-三嗪,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-十八烷酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,
双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,
双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯,
2,4-双{N-[1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基]-N-丁基氨基}-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-氯-s-三嗪与N,N′-双(3-氨基丙基)乙二胺的反应产物,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
用2-氯-4,6-双(二丁基氨基)-s-三嗪封端的作为4,4′-六亚甲基双(氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶)与2,4-二氯-6-[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-s-三嗪的缩合产物的低聚化合物,
下式化合物:
以及下式化合物:
其中n为1-15;和
c)选自多官能环氧化合物、硬化剂化合物和热塑性聚合物的聚合物基体。
本发明的另一实施方案涉及一种混合物,其包含:
a)选自如下组的苯基膦酸盐:
a′)蜜胺苯基膦酸盐(I)和
b′)胍苯基膦酸盐(II),
其中
R1-R5彼此独立地表示氢或选自C1-C4烷基、羟基、羟基-C1-C4烷基和C1-C4烷氧基的取代基;和
R6-R9彼此独立地表示氢或选自C1-C4烷基、苯基、苯基-C1-C4烷基、(C1-C4烷基)1-3苯基和(C1-C4烷基)1-2羟基苯基的取代基;和
x表示1.0-2.0的数;
b)选自2,2,6,6-四烷基哌啶-1-氧化物、1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌啶、1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶和1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶的四烷基哌啶衍生物。
组分a)与b)以组分a)为0.1-45.0重量%,优选0.1-30.0重量%,组分b)为0.05-5.0重量%,优选0.1-2.0重量%的浓度混入聚合物基体c)中。
优选组分a)∶b)的比值为50∶1-1∶5,优选20∶1-1∶2。
本发明的另一实施方案涉及一种赋予聚合物基体阻燃性的方法,所述方法包括向组分c)的聚合物基体加入如上所定义的组分a)与b)的混合物。
下文实施例阐述本发明,但不应理解为是对本发明范围的限制。
实施例
所用组分和试剂
HF500N:市售聚丙烯(德国Basell)
BB 412E:市售聚丙烯嵌段共聚物(奥地利Borealis AG)
蜜胺:市售产品(荷兰DSM)
碳酸胍:市售产品(德国Merck Eurolab)
苯基膦酸:市售产品(德国Aldrich)
可根据美国专利说明书5,019,613获得的2,4,6-三(1-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基氧基)-1,3,5-三嗪(NOR 3)
可根据WO 2008/101845获得的双(1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)-4-二氮烯(NOR 4)。
苯基膦酸盐的制备
实施例A:蜜胺苯基膦酸盐的制备
将蜜胺(2.0mol,252.0g)分散于2.50L去离子水中并加热至95℃。在搅拌下,以小批量向该分散体中加入苯基膦酸(2.00mol,316.0g)。在添加结束后,将反应混合物再在95℃下搅拌90分钟,然后冷却至60℃。在60℃下滤出形成的晶体,并在130℃下真空干燥。获得514.0g(1.81mol,90.4%)无色固体状产物,其分解温度为281℃(起始)。
C9H13N6O3P(284.22)元素分析:P(计算值)10.9%;P(实测值):10.7%。
实施例B:胍苯基膦酸盐的制备
将碳酸胍(1.25mol,225.0g)分散于250ml去离子水中并加热至50℃。在50℃下制备苯基膦酸(2.50mol,395g)的饱和水溶液,并在剧烈搅拌下以小批量加入该分散体中。在添加结束后,将反应混合物再在50℃下搅拌90分钟,然后冷却至室温。将该溶液倾入3L丙酮中,滤出沉淀并在130℃下真空干燥。获得520.0g(2.39mol,95.7%)无色固体状产物,其熔点为140℃,分解温度为275℃(起始)。
实施例C:二胍苯基膦酸盐的制备
将碳酸胍(1.39mol,250.0g)分散于250ml去离子水中并加热至95℃。在70℃下制备处于100ml水中的苯基膦酸(1.39mol,220.0g)溶液,并在剧烈搅拌下以小批量加入。在添加结束后,将反应混合物再在95℃下搅拌30分钟,冷却至室温。滤出形成的晶体,并在130℃下真空干燥。获得350.0g(1.27mol,91.2%)无色固体状产物,其分解温度为259℃(起始)。
评价阻燃性的测试方法
“设备和电器中零件的塑料材料的可燃性”UL94测试,第5版,1996年10月29日。根据UL 94V测试的等级汇总于下表中(所述时间是针对一个试样的):
等级 | 余焰时间[秒] | 燃烧滴落 | 烧至夹具 |
V-0 | <10 | 否 | 否 |
V-1 | <30 | 否 | 否 |
V-2 | <30 | 是 | 否 |
n.c. | <30 | 是 | |
n.c. | >30 | 否 |
n.c.:未分级
聚合物组合物的制备
将根据实施例A-C制备的蜜胺和胍盐磨碎,并用120μm筛过筛。在使用前,将所得粉末在真空烘箱中在80℃下干燥过夜。
挤出
对照实施例1-5和发明实施例1-7:将聚丙烯均聚物(MOPLEN HF 500N)在同向旋转双螺杆挤出机ZSK25(Coperion Werner & Pfleiderer)上,在Tmax=230℃的温度,4kg/h的物料通过速率和100转每分钟(rpm)的转速下挤出。向MOPLEN HF 500N中加入基本水平的稳定剂(0.05%硬脂酸钙+0.5%B225,B225为168与1010的1∶1混合物)和表1所列的添加剂。
对照实施例6-12和发明实施例8-12:将聚丙烯均聚物(MOPLEN HF500 N)在同向旋转双螺杆挤出机ZSK18(Coperion Werner & Pfleiderer)上,在Tmax=230℃的温度,2kg/h的物料通过速率和100转每分钟(rpm)的转速下挤出。向MOPLEN HF 500 N中加入基本水平的稳定剂(0.05%硬脂酸钙+0.3%B225;B225为168与1010的1∶1混合物)以及表3和4所列的添加剂。
对照实施例13-15和发明实施例13-14:将聚丙烯嵌段共聚物(BB 412 E)在同向旋转双螺杆挤出机ZSK25(Coperion Werner & Pfleiderer)上,在Tmax=250℃的温度,4kg/h的物料通过速率和100转每分钟(rpm)的转速下挤出,使用表5所列的添加剂而不使用其他稳定剂。
在水浴中冷却后,将聚合物线材造粒。通过在Arburg 370S注射成型机上在230℃下注射成型,制备UL94-V试样(试样条125×12.5mm,厚度=1.6mm)和根据DIN 4102-B2的1.0mm板。通过压缩模塑获得根据DIN4102-B2的膜。
聚合物组合物的测试
在23℃和50%相对湿度下调节48小时后,根据UL94-V标准研究试样的阻燃性。
在将试样暴露于70℃的去离子水中7天后,进行其他UL94-V测试(浸出测试)。随后将试样条在105℃下真空干燥24小时。浸出后所得结果在表2中给出。
表1
用含不同阻燃组合物的聚丙烯均聚物获得的UL94V(1.6mm)测试结果
a)根据UL94测试标准,从引燃的试样条滴落的燃烧滴落物引燃置于试样条下方的棉花的试验次数(总共5次试验)。
从上文报告的结果可以得出如下结论:本发明聚合物组合物表现出具有自熄性的优异阻燃性。而包含单一添加剂的对照组合物均未表现出显著的阻燃性能,膦酸盐与典型位阻胺N-烷氧基胺的本发明组合提供了非常有效的阻燃性。本发明的其他益处在于由于阻燃剂的低添加水平而具有提高的机械性能。
表2
在70℃下在去离子水中浸出7天后,含有本发明阻燃组合物的聚丙烯均聚物试样条的性能和UL94V(1.6mm)结果
a)根据UL94测试标准,从引燃的试样条滴落的燃烧滴落物引燃置于试样条下方的棉花的试验次数(总共5次试验)。
从表2给出的结果可以得出如下结论:本发明聚合物组合物的特征在于其具有优异的抗水浸出性。在浸出测试后,基本上没有观察到重量损失和厚度变化。发明实施例4显示在浸出测试中仍保持UL94 V-0等级。
表3
用含不同阻燃组合物的聚丙烯均聚物的200μm膜获得的根据DIN4102-B2(火焰尺寸:40mm)测试结果
从表3报告的结果可以得出如下结论:本发明聚合物组合物显示出与包含相同含量单一添加剂的对照组合物相比改善的阻燃性能。通过使用本发明组合物,可显著降低燃烧时间和破坏长度。此外,发明实施例9和10证实通过使用本发明阻燃组合物可防止燃烧滴落。
表4
用含有不同阻燃组合物的聚丙烯均聚物的1.0mm板获得的根据DIN4102-B2(火焰尺寸:20mm)的测试结果
表4报告的结果表明:本发明聚合物组合物显示出根据DIN4102-B2(1.0mm)的优异阻燃性。而包含单一添加剂的对照组合物均未显示出显著的阻燃性能,膦酸盐与位阻胺N-烷氧基胺的本发明组合提供了非常有效的阻燃性。此外,发明实施例12证实通过使用本发明阻燃组合物可防止燃烧滴落。
表5
由含有不同阻燃组合物的PP嵌段共聚物的UL94V(1.6mm)测试结果
a)根据UL94测试标准,从引燃的试样条滴落的燃烧滴落物引燃置于试样条下方的棉花的试验次数(总共5次试验)。
从上述结果可以看出,本发明组合物的特征在于其优异的阻燃性和自熄性。
Claims (10)
1.一种组合物,其包含:
a)选自如下组的苯基膦酸盐:
a')式(I)的蜜胺苯基膦酸盐:
b')式(II)的胍苯基膦酸盐:
其中
R1-R5表示氢;
R6-R9彼此独立的表示氢或选自C1-C4烷基、苯基、苯基-C1-C4烷基、(C1-C4烷基)1-3苯基和(C1-C4烷基)1-2羟基苯基的取代基;和
x表示1.0-2.0的数;
b)选自2,2,6,6-四烷基哌啶-1-氧化物、1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌啶、1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶、1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶、1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌嗪、1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌嗪和1-酰氧基-2,2,6,6-哌嗪的四烷基哌啶或四烷基哌嗪衍生物;
c)选自热塑性聚合物或热固性聚合物的聚合物基体。
3.根据权利要求2的组合物,其包含:
a)苯基膦酸盐(I')或(II’);
b)选自1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶和1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶的四烷基哌啶衍生物;和
c)选自热塑性聚合物或热固性聚合物的聚合物基体。
4.根据权利要求1的组合物,其包含至少一种选自如下组的四烷基哌啶衍生物作为组分b):
式(III a)的2,2,6,6-四烷基哌啶-1-氧化物:
式(III b)的1-羟基-2,2,6,6-四烷基哌啶:
式(III c)的1-烷氧基-2,2,6,6-四烷基哌啶:
式(III d)的1-酰氧基-2,2,6,6-哌啶:
其中
Ra和Rb中一个表示氢或N-取代基,且另一个表示O-取代基或C-取代基;或者Ra和Rb二者均表示氢、O-取代基或C-取代基;
R表示C1-C20烷基、C5-C6环烷基;或具有额外取代基的C2-C20烷基、C5-C6环烷基或C2-C20链烯基;
Ac表示C1-C20羧酸的酰基;和
R1-R4各自表示C1-C4烷基;和
R5和R6彼此独立地表示氢或选自C1-C4烷基、C1-C3烷基苯基和苯基的取代基;和
R5和R6一起表示氧代。
5.如权利要求4的组合物,其包含至少一种四烷基哌啶衍生物III a、IIIb、III c或III d作为组分b),其中
Ra和Rb中一个表示氢或N-取代基且另一个表示O-取代基或C-取代基;或者Ra和Rb二者均表示氢、O-取代基或C-取代基;
R表示C1-C8烷基、C5-C6环烷基;或具有额外取代基的C2-C8烷基、C5-C6环烷基或C2-C8链烯基;
Ac表示C1-C8羧酸的酰基;和
R1-R4各自为甲基;和
R5和R6各自表示氢。
6.根据权利要求4的组合物,其包含至少一种四烷基哌啶衍生物III a、III b、III c或III d作为组分b),其中
Ra和Rb中一个表示氢或N-取代基且另一个表示O-取代基或C-取代基;或者Ra和Rb二者均表示O-取代基或C-取代基;
R表示C1-C8烷基、C5-C6环烷基;或被羟基取代的C2-C8烷基、C5-C6环烷基或C2-C8链烯基;
Ac表示C1-C8羧酸的酰基;和
R1-R4各自为甲基;和
R5和R6各自表示氢。
7.根据权利要求4的组合物,其包含至少一种选自如下组的四烷基哌啶衍生物III c或III d作为组分b):
1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基-4-十八烷基氨基哌啶,
双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
双(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-氯-s-三嗪,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-十八烷酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,
双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,
双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯,
2,4-双{N-[1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基]-N-丁基氨基}-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-氯-s-三嗪与N,N'-双(3-氨基丙基)乙二胺的反应产物,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
用2-氯-4,6-双(二丁基氨基)-s-三嗪封端的作为4,4'-六亚甲基双(氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶)与2,4-二氯-6-[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-s-三嗪的缩合产物的低聚化合物,
下式化合物:
以及下式化合物:
其中n为1-15。
8.如权利要求1的组合物,其包含:
a)苯基膦酸盐(I')或(II’);
b)至少一种选自如下组的四烷基哌啶衍生物III c或III d:
1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基-4-十八烷基氨基哌啶,
双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
双(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-氯-s-三嗪,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶,
1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-十八烷酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,
双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,
双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯,
2,4-双{N-[1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基]-N-丁基氨基}-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-氯-s-三嗪与N,N'-双(3-氨基丙基)乙二胺的反应产物,
2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-6-(2-羟基乙基氨基)-s-三嗪,
用2-氯-4,6-双(二丁基氨基)-s-三嗪封端的作为4,4'-六亚甲基双(氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶)与2,4-二氯-6-[(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基氨基]-s-三嗪的缩合产物的低聚化合物,
下式化合物:
以及下式化合物:
其中n为1-15;和
c)选自聚烯烃均聚物和烯烃彼此之间或与乙烯基单体的共聚物的热塑性聚合物。
10.一种赋予聚合物基体阻燃性的方法,所述方法包括向组分c)的选自热塑性聚合物或热固性聚合物的聚合物基体中加入如权利要求9的混合物。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP09164651.3 | 2009-07-06 | ||
EP09164651 | 2009-07-06 | ||
PCT/EP2010/059176 WO2011003773A1 (en) | 2009-07-06 | 2010-06-29 | Phenylphosphonate flame retardant compositions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102471533A CN102471533A (zh) | 2012-05-23 |
CN102471533B true CN102471533B (zh) | 2014-07-02 |
Family
ID=41319880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201080030590.2A Expired - Fee Related CN102471533B (zh) | 2009-07-06 | 2010-06-29 | 苯基膦酸盐阻燃剂组合物 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120108712A1 (zh) |
EP (1) | EP2451869A1 (zh) |
JP (1) | JP5631392B2 (zh) |
CN (1) | CN102471533B (zh) |
TW (1) | TW201114826A (zh) |
WO (1) | WO2011003773A1 (zh) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2010288716B2 (en) | 2009-08-27 | 2015-09-17 | Polymers Crc Ltd. | Nano silver-zinc oxide composition |
US8771561B2 (en) * | 2010-05-07 | 2014-07-08 | Basf Se | Aminoguanidinephenylphosphinate flame retardant compositions |
US8629220B2 (en) | 2011-01-18 | 2014-01-14 | Basf Se | Hydrolysis-resistant polyamides |
US8629206B2 (en) | 2011-01-20 | 2014-01-14 | Basf Se | Flame-retardant thermoplastic molding composition |
WO2012123870A1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | Basf Se | Condensation products of melamine and phenylphosphonic acid and their use as flame retardants |
AT511090B1 (de) | 2011-04-18 | 2012-09-15 | Sunpor Kunststoff Gmbh | Flammgeschützte expandierbare polymerisate |
AT511509A1 (de) | 2011-04-18 | 2012-12-15 | Sunpor Kunststoff Gmbh | Expandierbare polymerisate aus celluloseacetatbutyrat und styrolpolymerisat |
US8653168B2 (en) | 2011-05-10 | 2014-02-18 | Basf Se | Flame-retardant thermoplastic molding composition |
US8987357B2 (en) | 2011-05-27 | 2015-03-24 | Basf Se | Thermoplastic molding composition |
DK2825589T3 (da) * | 2012-03-16 | 2020-08-03 | Basf Se | Nor-hals-forbindelser som flammehæmmere |
WO2013136285A1 (en) | 2012-03-16 | 2013-09-19 | Basf Se | Nor-hals compounds as flame retardants |
DE102012022482A1 (de) | 2012-11-19 | 2014-05-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Polymerzusammensetzung mit verbesserter Langzeitstabilität, hieraus hergestellte Formteile sowie Verwendungszwecke |
DE102013005307A1 (de) | 2013-03-25 | 2014-09-25 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verwendung von organischen Oxyimiden als Flammschutzmittel für Kunststoffe sowie flammgeschützte Kunststoffzusammensetzung und hieraus hergestelltem Formteil |
DE102014210214A1 (de) | 2014-05-28 | 2015-12-03 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verwendung von Oxyimid-enthaltenden Copolymeren oder Polymeren als Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Rheologiemodifikatoren für Kunststoffe, Initiatoren für Polymerisations- und Pfropfprozesse, Vernetzungs- oder Kopplungsmittel sowie solche Copolymere oder Polymere enthaltende Kunststoffformmassen |
DE102014211276A1 (de) | 2014-06-12 | 2015-12-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verwendung von Hydroxybenzotriazol-Derivaten und/oder Hydroxy-Indazol-Derivaten als Flammschutzmittel für Kunststoffe sowie flammgeschützte Kunststoffformmasse |
EP3633012A4 (en) * | 2017-06-01 | 2020-12-16 | Daihachi Chemical Industry Co., Ltd. | FLAME RETARDERS FOR WOODY MATERIALS AND FIRE RETARDANT WOOD MATERIALS |
JP6809709B2 (ja) * | 2017-06-22 | 2021-01-06 | 大八化学工業株式会社 | 難燃剤組成物及び難燃性木質材料 |
JP7241513B2 (ja) * | 2018-11-20 | 2023-03-17 | Psジャパン株式会社 | 難燃性スチレン系樹脂組成物、及び成形品 |
JP7431436B2 (ja) * | 2020-01-14 | 2024-02-15 | 丸菱油化工業株式会社 | 難燃性ポリプロピレン系樹脂組成物 |
US20240059867A1 (en) | 2022-08-12 | 2024-02-22 | Carl Freudenberg Kg | Flame-retardant molded articles for electrical devices |
EP4321569B1 (en) | 2022-08-12 | 2025-03-26 | Carl Freudenberg KG | Flame-retardant crosslinked aliphatic polyketones |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4308197A (en) * | 1980-04-21 | 1981-12-29 | Mcdonnell Douglas Corporation | Fire resistant composites |
US5214085A (en) * | 1992-02-03 | 1993-05-25 | General Electric Company | Abrasion-resistant coating compositions with improved weatherability |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4061605A (en) * | 1976-03-03 | 1977-12-06 | Eli Simon | Reaction products of benzenephosphonic acid and melamine as flame-retardant additives |
DE2827867A1 (de) * | 1978-06-24 | 1980-01-17 | Hoechst Ag | Schwerentflammbare thermoplasten |
US4263201A (en) | 1978-12-07 | 1981-04-21 | General Electric Company | Flame retardant polycarbonate composition |
AT369406B (de) * | 1981-02-17 | 1982-12-27 | Chemie Linz Ag | Verwendung von alkandiphosphonsaeuresalzen als flammhemmender zusatz zu kunststoffen |
FR2620715A1 (fr) * | 1987-09-18 | 1989-03-24 | Sturtz Georges | Compositions de resines synthetiques ayant un comportement au feu ameliore renfermant une polyolefine, un additif ignifugeant phosphore associe a des composes bromes et oxyde d'antimoine ou bien associe ou combine avec un compose azote et eventuellement d'autres additifs et/ou charges et objets conformes produits a partir de ces compositions |
US5019613A (en) | 1989-03-21 | 1991-05-28 | Ciba-Geigy Corporation | N-hydrocarbyloxy derivatives of hindered amine-substituted S-triazines |
US5393812A (en) * | 1993-08-31 | 1995-02-28 | Hercules Incorporated | Flame retardant, light stable composition |
JP3804096B2 (ja) * | 1996-03-27 | 2006-08-02 | 東ソー株式会社 | エチレンジアミン−フェニルホスホン酸塩、その製造法及びそれを配合してなる難燃性樹脂組成物 |
JP2000109705A (ja) * | 1998-10-02 | 2000-04-18 | Tokuyama Corp | 難燃性樹脂組成物 |
US6271377B1 (en) | 1999-02-25 | 2001-08-07 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Hydroxy-substituted N-alkoxy hindered amines and compositions stabilized therewith |
JP5274743B2 (ja) | 2000-05-19 | 2013-08-28 | チバ ホールディング インコーポレーテッド | 重合開始剤としてのヒドロキシルアミンエステル |
US6730720B2 (en) | 2000-12-27 | 2004-05-04 | General Electric Company | Method for reducing haze in a fire resistant polycarbonate composition |
JP2002212432A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Polyplastics Co | 難燃性樹脂組成物 |
US6727302B2 (en) | 2001-04-03 | 2004-04-27 | General Electric Company | Transparent, fire-resistant polycarbonate |
JP2004530785A (ja) * | 2001-06-29 | 2004-10-07 | チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド | ナノスケール充填剤立体障害性とアミン系光安定剤との相乗的組み合わせ |
US6660787B2 (en) | 2001-07-18 | 2003-12-09 | General Electric Company | Transparent, fire-resistant polycarbonate compositions |
US7205346B2 (en) * | 2001-11-30 | 2007-04-17 | Polyplastics Co., Ltd. | Flame-retardant resin composition |
JP4406869B2 (ja) * | 2001-12-10 | 2010-02-03 | チバ ホールディング インコーポレーテッド | 難燃性組成物 |
ITMI20012598A1 (it) * | 2001-12-11 | 2003-06-11 | 3V Sigma Spa | Hals macromolecolari a peso molecolare definito |
JP4016123B2 (ja) * | 2002-07-22 | 2007-12-05 | 平岡織染株式会社 | 難燃化ポリプロピレン系樹脂膜材 |
US7138448B2 (en) * | 2002-11-04 | 2006-11-21 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Flame retardant compositions |
JP2004210882A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Polyplastics Co | 難燃性樹脂組成物 |
WO2005113661A1 (en) * | 2004-05-13 | 2005-12-01 | Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. | Flame retardants |
JP5062479B2 (ja) * | 2004-05-26 | 2012-10-31 | チバ ホールディング インコーポレーテッド | 難燃剤 |
KR20090113883A (ko) * | 2007-02-21 | 2009-11-02 | 바스프 에스이 | 난연제 조성물 중의 대칭형 아조 화합물 |
EP2393876B1 (en) * | 2009-02-04 | 2013-08-14 | Basf Se | N-substituted macrocyclic triazine-hals stabilizers |
US20110237715A1 (en) * | 2010-03-25 | 2011-09-29 | Basf Se | Flame retardant compositions of phosphinic acid salts and nitroxyl derivatives |
-
2010
- 2010-06-29 CN CN201080030590.2A patent/CN102471533B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-06-29 JP JP2012518890A patent/JP5631392B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-06-29 EP EP10726512A patent/EP2451869A1/en not_active Withdrawn
- 2010-06-29 US US13/376,727 patent/US20120108712A1/en not_active Abandoned
- 2010-06-29 WO PCT/EP2010/059176 patent/WO2011003773A1/en active Application Filing
- 2010-07-05 TW TW099122048A patent/TW201114826A/zh unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4308197A (en) * | 1980-04-21 | 1981-12-29 | Mcdonnell Douglas Corporation | Fire resistant composites |
US5214085A (en) * | 1992-02-03 | 1993-05-25 | General Electric Company | Abrasion-resistant coating compositions with improved weatherability |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102471533A (zh) | 2012-05-23 |
US20120108712A1 (en) | 2012-05-03 |
EP2451869A1 (en) | 2012-05-16 |
TW201114826A (en) | 2011-05-01 |
JP5631392B2 (ja) | 2014-11-26 |
WO2011003773A1 (en) | 2011-01-13 |
JP2012532239A (ja) | 2012-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102471533B (zh) | 苯基膦酸盐阻燃剂组合物 | |
CN102834445A (zh) | 次膦酸盐和硝酰基衍生物的阻燃剂组合物 | |
US10316169B2 (en) | NOR-HALS compounds as flame retardants | |
JP6313331B2 (ja) | 難燃性ポリマー組成物 | |
CN101663374B (zh) | Dopo阻燃剂组合物 | |
EP2089477B1 (en) | Flame retardant composition comprising dendritic polymers | |
CN102239209B (zh) | 蜜胺苯基膦酸盐阻燃剂组合物 | |
CN102712668A (zh) | 经磷取代的烷氧胺化合物 | |
CN102224219A (zh) | 蜜胺苯基次膦酸盐阻燃剂组合物 | |
EP2125732A1 (en) | Symmetric azo compounds in flame retardant compositions | |
CN103930478A (zh) | 作为阻燃剂的p-n-化合物 | |
CN103917587A (zh) | 作为阻燃剂的p-哌嗪化合物 | |
CN102884042A (zh) | 氨基胍苯基次膦酸盐阻燃组合物 | |
CN102272216A (zh) | 环氧树脂中的dopo阻燃剂 | |
CN103025812B (zh) | 次膦酰肼阻燃组合物 | |
CN103415528A (zh) | 蜜胺和苯基膦酸的缩合产物及其作为阻燃剂的用途 | |
US20150148464A1 (en) | Flame retardant compositions of phosphinic acid salts and nitroxyl derivatives | |
WO2012013565A1 (en) | Phosphinic acid hydrazide flame retardant compositions | |
EP3878900A1 (en) | Sulfenamide flame retardants | |
ES2806550T3 (es) | Compuestos NOR-HALS como retardadores de la llama |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140702 Termination date: 20160629 |