新型磷酰胺酯——合成和阻燃應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一組含有一個或多個氨基取代的DOPO（9,10-二氫-9-氧雜-磷雜菲-10-氧化物）部分的新型化合物。已發(fā)現(xiàn)這些化合物具有好的阻燃性能并且還具有好的熱穩(wěn)定性，這使得它們特別適合作為用于多種熱塑性聚合物的阻燃添加劑。具體地，可以將它們并入到聚氨酯泡沫中。
【專利說明】新型磷酰胺酯一合成和阻燃應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及新型磷酰胺酯(phosphonami date )化合物和它們作為阻燃物質(zhì)的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，基于各種有機單體的聚合物在我們身邊幾乎無處不在。它們同等地用于外部目的以及內(nèi)部目的。出于這個原因，非常重要的是，使大多數(shù)的這些聚合物阻燃以使火災(zāi)的風險最小化。在過去，最常見的阻燃劑是鹵化的有機化合物，所述鹵化的有機化合物在聚合物的阻燃性方面顯示出非常高的效率。這些鹵化的化合物通過氣相機制作用，這意味著:如果發(fā)生火災(zāi)，它們分解并容易釋放出鹵素自由基。這些鹵素自由基擔當捕獲反應(yīng)性的H*-自由基和OH*-自由基的清除劑，使得沒有維持火焰的熱流?，F(xiàn)今，這些鹵素類阻燃劑中的一些已被禁止，因為它們不是非常環(huán)保的。因此，比以往更需要新型阻燃劑，該新型阻燃劑能夠取代且像鹵化的阻燃劑一樣起作用。1在過去的十年中，由于DOPO (9，10-二氫-9-氧雜-磷雜菲-10-氧化物)2及其一些衍生物的阻燃性能，它們已引起了廣泛關(guān)注。3主要被接受的并詳細地被研究的是，這些化合物主要通過氣相機制起作用。4
[0003]示意式1:D0P0及其衍生物
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種磷酰胺酯化合物，選自由AA-DOPO ；BHEA-D0P0 ；PB-DOPO ；PDAB-D0P0 ;根據(jù)式(I)的化合物，特別是TESPA-D0P0或TMSPA-D0P0 ;根據(jù)式(II)的化合物，特別是EAB-D0P0、DEA-DD0P0或DEA-TD0P0 ;根據(jù)式(III)的化合物及其混合物，特別是EDAB-D0P0或TDETA-D0P0 ;根據(jù)式(IV)的化合物及其混合物，特別是TEPA-PD0P0組成的組， 根據(jù)式(I)的化合物為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酰胺酯化合物，其中，所述化合物不是AA-D0P0、BHEA_D0P0或 PDAB-D0P0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酰胺酯化合物，其中，所述化合物是EDAB-DOPO，n=2~10的式IV的化合物，或n=2~10的式IV的化合物的混合物。
4.一種用于改進聚合物材料的耐燃性的方法，所述方法包括步驟:將第一量的根據(jù)權(quán)利要求I~3中任一項所述的磷酰胺酯或其混合物作為阻燃物質(zhì)添加到第二量的所述聚合物材料中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述阻燃物質(zhì)選自由AA-D0P0、PB-DOPO,EDAB-DOPO, BHEA-D0P0, DEA-DD0P0,及其混合物組成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述阻燃物質(zhì)選自由AA-DOPO；EDAB-D0P0 ；BHEA-D0P0的混合物；以及DEA-TD0P0、BHEA-D0P0與DEA-DD0P0的混合物組成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述阻燃物質(zhì)是混合有DEA-DDOPO的BHEA-D0P0，BHEA-D0P0 與 DEA-DD0P0 的摩爾比為約 1: 3。
8.根據(jù)權(quán)利要求4~7中任一項所述的方法，其中，作為后處理，所述阻燃物質(zhì)被摻和到聚氨酯泡沫配方中或被添加到聚氨酯泡沫中，優(yōu)選軟質(zhì)的、半硬質(zhì)的或硬質(zhì)的聚氨酯泡沫或聚氨酯泡沫配方。
9.根據(jù)權(quán)利要求4~7中任一項所述的方法，其中，作為后處理，所述阻燃物質(zhì)被摻和到軟質(zhì)的聚氨酯泡沫配方中或被添加到軟質(zhì)的聚氨酯泡沫中，其中，所述軟質(zhì)的聚氨酯泡沫或軟質(zhì)的聚氨酯泡沫配方是軟質(zhì)的聚醚型聚氨酯泡沫或軟質(zhì)的聚酯型聚氨酯泡沫，或它們的組合。
10.一種具有改進的耐燃性的聚合物材料，所述聚合物材料包括軟質(zhì)的聚氨酯泡沫，以每100重量份的多元醇計,所述軟質(zhì)的聚氨酯泡沫含有約I重量％~約30重量％,優(yōu)選約3重量％~約25重量％，特別是約5重量％的選自根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酰胺酯化合物的阻燃添加劑，并且所述阻燃添加劑優(yōu)選選自由EDAB-D0P0、TEPA-PD0P0、n=2~10的式(IV)的化合物、BHEA-D0P0, DEA-DD0P0、它們的混合物組成的組。
11.一種具有改進的耐燃性的聚合物材料，所述聚合物材料包括硬質(zhì)的聚氨酯泡沫，以每100重量份的多元醇計 ，所述硬質(zhì)的聚氨酯泡沫含有約I重量％~約30重量％，優(yōu)選約I重量％~約25重量％，特別是約3重量％的選自根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酰胺酯化合物的阻燃添加劑，并且所述阻燃添加劑優(yōu)選選自由EDAB-D0P0、TEPA-PD0P0、n=2~10的式(IV)的化合物、BHEA-D0P0, DEA-DD0P0、它們的混合物組成的組， 以及，所述聚合物材料可選地還包括增效劑，例如，高效膨脹的成炭劑，諸如可膨脹的石墨,和/或聞效的碳質(zhì)成炭劑，諸如季戍四醇。
12.一種用于制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酰胺酯的方法，其中，該方法包括以下步驟: (a)將DOPO和胺溶解在溶劑中以形成混合物， (b)可選地使所述混合物冷卻至低于約10°C， (c)以(i)使反應(yīng)溫度不超過約30°C的速率，或者，如果所述混合物被冷卻過，以(ii )使反應(yīng)溫度不超過約20°C的速率，將四氯甲烷添加到所述混合物中， (d)使所述混合物回到約25°C，并攪拌。
13.一種用于制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酰胺酯的方法，其中，該方法包括以下步驟: (a)將DOPO和胺溶解在溶劑中以形成混合物， (b)可選地使所述混合物冷卻至低于約10°C， (c)以(i)使反應(yīng)溫度不超過約30°C的速率，或者，如果所述混合物被冷卻過，以(ii)使反應(yīng)溫度不超過約20°C的速率，將三氯異氰脲酸添加到所述混合物中， Cd)使所述混合物回到約25°C，并攪拌。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的磷酰胺酯化合物改進耐燃性的用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的磷酰胺酯化合物在聚氨酯泡沫中改進耐燃性的用途。
【文檔編號】C09K21/12GK104024266SQ201280049333
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月8日
【發(fā)明者】沙布亞薩齊·葛安, 馬蒂亞斯·奈修斯, 裴默·麥爾克利, 梁樹玉, H·米斯普羅伊夫, R·奈謝爾 申請人:聯(lián)邦材料測試與開發(fā)研究所, 弗里茨·瑙爾股份公司