作为阻燃材料的吖嗪金属磷酸盐的制作方法_5

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°C干燥。
[0206] 产率:503. 0g,相当于理论的95%。
[0207] 步骤III :于300°C下将来自步骤II的200g产物回火3小时。失重:6. 5%。
[0208] 过滤后,在室温下对实验产物(实施例1-7)测定10%的强度的含水悬浮液的pH 测量值和导电率。此外,使用Netzsch STA 409仪进行TGA/DSC测量(升温速率:10K/min ; N2/50)(见表 1)。
[0209] 表1 :实验产物的性质数据
[0210]
[0211] *按EP2183314B1中所述的制备
[0212] 进一步检验作为阻燃剂的以下锌化合物:(见表2)
[0213] 表2:锌化合物的物理性质
[0214]
[0216] 与产物7的导电率值相比,本发明的产物2、4和5表现出改善的导电率值。300°C 下的失重也比比较产物7的情况低。
[0217] 实施例8 :(用作PA中的阻燃剂)
[0218] 材料:PA 6· 6 (Durethan A3OS ;来自 LANXESS);玻璃纤维(TliermoFlow? 671 ;10ymX4mm;来自 John Manville);蜜胺多磷酸盐 MPP(Melapur 200;来自 BASF),二 (2'_ 羟基[1,1'_ 联苯-2-基-2-亚膦酸])锌(Zn(2'-hydroxy[l,l'-biphenyl-2-yl-2- phosphinate])2,内部产物(in-house product)),双蜜胺二磷酸锌(实施例5)。
[0219] 在Leistritz ZSE 27HP-44D (0 = 27 mm, 44 D)双螺杆挤出机上将组分混合并 制粒。通过注射成型由这些颗粒制造符合标准的测试样品(d= 1.6mm)。按照UL-94测试 进行燃烧测试。在表3中示出结果。
[0220] 表3:阻燃测试
[0221]
【主权项】
1. 通式[I]的吖嗪金属磷酸盐, [(A-H)(+) [Mm+ (PO4) x(3_) (P2O7) y(4_)](-)· PH2O] z [I] 其中,(A-H)(+)选自式(I-H)的(蜜胺-Η) +、式(II-H)的(蜜白胺-Η)+、R是甲基或苯 基的式(III-H)的(胍胺-H) +以及R'是氢或氨基的式(IV-H)的[(氨基)胍-H] +,M = Cu、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe、Co、Ni、TiO、ZrO、VO、B、Si、Al、Sb、La、Ti、Zr、Ce、Bi 或 Sn, m = 2 或 3, X和y彼此独立,各是0或1, P是0-4的整数,以及 z是>5的整数, 其中 1+m = 3x+4y。2. -种组合物,包括: (i) 如权利要求1所述的吖嗪金属磷酸盐, (ii) 与组分(i)不同的含金属组分,以及 (iii) 可选的无金属组分。3. 如权利要求2所述的组合物,其特征在于,所述含金属组分(ii)选自金属氢氧化物、 金属磷酸盐、金属焦磷酸盐、双蜜胺二磷酸锌、双蜜胺二磷酸镁、双蜜胺三磷酸铝、水滑石、 水铝钙石、沸石优选沸石X或沸石Y、阳离子或阴离子改性的有机粘土、锡酸盐或钼酸盐、金 属硼酸盐或式(V)或(VI)的金属亚膦酸盐、式(VII)的金属膦酸盐或其混合物,其中R1和R2彼此独立,各是氢、直链或支链C ^C6-烷基或苯基;Mt1是Ca、Mg、Zn或Al ; 111=2或3;以及舭是〇&、]\%、211、六1、511、21'、110、21〇、〇6、]\1〇0、冊 2、¥0、]\111、81或513,0 = 0或S,以及η是2或3。4. 如权利要求3所述的组合物,其特征在于,所述金属氢氧化物选自氢氧化镁(水镁 石)、氢氧化铝(ΑΤΗ,三水铝石)、水合氧化铝(勃姆石)或其混合物。5. 如权利要求3所述的组合物,其特征在于,所述钼酸盐或锡酸盐选自七钼酸铵、八钼 酸铵、锡酸锌、羟基锡酸锌或其混合物。6. 如权利要求3所述的组合物,其特征在于,所述金属硼酸盐选自碱金属硼酸盐、碱土 金属硼酸盐、硼酸锌或其混合物,优选硼酸锌。7. 如权利要求3所述的组合物,其特征在于,式(V)或(VI)的金属亚膦酸盐选自次磷 酸盐、苯基亚膦酸盐、二乙基(甲基,乙基)亚膦酸盐或其混合物,其中Mt = Ca、Mg、Zn或 Al,Mt1和/或M优选是Zn或Al。8. 如权利要求3所述的组合物,其特征在于,式(VI)的金属亚膦酸盐和式(VII)的金 属膦酸盐中的Mt是0&、〇6、1%、211或八1。9. 如权利要求2所述的组合物,其特征在于,所述无金属组分(iii)选自红磷、低聚磷 酸酯、低聚膦酸酯、环状膦酸酯、硫代焦磷酸酯、蜜胺正磷酸盐、蜜白胺、蜜勒胺、蜜胺苯基亚 膦酸盐、单聚、低聚和多聚蜜胺苯基膦酸盐、多磷酸铵、羟基烷基氧化膦、四羟烷基季鱗盐、 磷杂环戊烷(氧化物)衍生物或二氢磷杂环戊二烯(氧化物)衍生物、亚膦酸酯或其混合 物。10. 如权利要求9所述的组合物,其特征在于,所加蜜胺正磷酸盐选自蜜胺焦磷酸盐、 蜜胺多磷酸盐或其混合物。11. 如权利要求9所述的组合物,其特征在于,所述低聚磷酸酯对应于式(VIII)、(IX), 和/或所述低聚膦酸酯对应于式(X),其中各R独立地是氛、C1-C4-烷基或羟基,1?3是甲基或苯基,X是1_20的整数,η = 1、 2或3,以及〇是1-10的整数。12. 如权利要求9所述的组合物,其特征在于,所述环状膦酸酯对应于式(XI),其中R是氢、C1-C4-烷基或羟基,R3是甲基或苯基,以及y = 0或2。13. 如权利要求9所述的组合物,其特征在于,所述硫代焦磷酸酯对应于式(XII),其中R1和R2各独立地是氢、C ^C4-烷基或羟基。14. 如权利要求9所述的组合物,其特征在于,所述亚膦酸酯选自苯单苯基酯衍生物、 式(XIII)或(XIV)的9, 10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物或6H-二苯并 (c,e) (1,2)-氧磷杂己环-6-酮衍生物和10-苄基-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物或其 混合物:15. 如权利要求9所述的组合物,其特征在于,所述组分(iii)还包含多元醇、氨基尿嘧 啶、POSS化合物、NOR-HALS衍生物、三羟乙基异氰尿酸酯、氰脲酸蜜胺酯、可膨胀石墨或其 混合物。16. 如权利要求15所述的组合物,其特征在于,所述多元醇选自季戊四醇、二季戊四醇 和/或三季戊四醇,所述氨基尿嘧啶是1,3-二甲基-6-氨基尿嘧啶,以及所述POSS化合物 基于甲基硅氧烷。17. 如权利要求2-16中任一项所述的组合物,还包含聚合物或聚合物混合物,其特征 在于,所述聚合物或聚合物混合物中的组分(i)和(ii)的总浓度基于所述聚合物或聚合物 混合物为〇· l_60wt%。18. 如权利要求17所述的组合物,其特征在于,所述聚合物是热塑性的,优选选自聚酰 胺、聚碳酸醋、聚烯烃、聚苯乙烯、聚醋、聚氯乙烯、聚乙烯醇、ABS和聚氨醋、基于聚乳酸和/ 或淀粉的生物聚合物,或是热固性的,优选选自环氧树脂、酚醛树脂和蜜胺树脂,或是两种 或多种这些聚合物的聚合物混合物。19. 制备通式[I]的吖嗪金属磷酸盐的方法, [(A-H)(+) [Mm+ (PO4) x(3_) (P2O7) y(4_)](_)· pH20] z [I] 其中,(A-H)(+)选自式(I-H)的(蜜胺-Η) +、式(II-H)的(蜜白胺-Η)+、R是甲基或苯 基的式(III-H)的(胍胺-H) +以及R'是氢或氨基的式(IV-H)的[(氨基)胍-H] +,M = Cu、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe、Co、Ni、TiO、ZrO、VO、B、Si、Al、Sb、La、Ti、Zr、Ce、Bi 或 Sn, m = 2 或 3, X和y彼此独立,各是0或1, P是0-4的整数,以及 z是>5的整数, 其中 1+m = 3x+4y, 所述方法通过使吖嗪起始材料(A)与金属氧化物起始材料(B)和正磷酸(C)反应来进 行, 其中,所述吖嗪起始材料(A)选自式(I-H)的蜜胺、式(II-H)的蜜白胺、式(III-H)的 胍胺以及式(IV-H)的碳酸(氢)胍,所述金属氧化物起始材料(B)选自金属氧化物、金属 氢氧化物和/或金属碳酸盐,20. 如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述胍胺是乙酰胍胺或苯并胍胺。21. 如权利要求19或20所述的方法,其特征在于,组分(B)中,所述金属氧化物或金 属氢氧化物的金属是 Cu、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe、Co、Ni、Ti、Zr、VO、B、Si、Al、Sb、La、Ce、Bi 或 Sn,以及所述碱性金属碳酸盐或金属碳酸盐的金属是Zn、Mg、Zr或Cu。22. 如权利要求19-21中任一项所述的方法,其特征在于,首先在水中加入组分(A)和 (B)作为混合物,优选作为悬浮液,并加入正磷酸(C)。23. 如权利要求19-22中任一项所述的方法,其特征在于,所述反应在20-90°C,优选在 30-70 °C下进行。24. 如权利要求19-23中任一项所述的方法,其特征在于,组分(A) : (B) : (C)以摩尔比 (1-3) : (1) : (1-3)存在,同时吖嗪磷酸盐还在化学计量1: 1:1以外额外存在。25. 如权利要求19-24中任一项所述的方法,其特征在于,其在卧式或立式混合机,优 选桨式混合机、制粒机或喷雾干燥器中进行。26. 如权利要求19-25中任一项所述的方法,其特征在于,所述反应产物在220-350°C, 优选250-300°C下回火。27. 如权利要求1-18中任一项所述的组合物作为聚合物或聚合物混合物、纸张、织物 或木塑复合材料(WPC)中的阻燃剂的应用。28. 如权利要求27中所述的应用,其特征在于,所述聚合物是热塑性的,优选选自聚酰 胺、聚碳酸醋、聚烯烃、聚苯乙烯、聚醋、聚氯乙烯、聚乙烯醇、ABS和聚氨醋、基于聚乳酸和/ 或淀粉的生物聚合物,或是热固性的,优选选自环氧树脂、酚醛树脂和蜜胺树脂。
【专利摘要】本发明涉及吖嗪金属磷酸盐、含有其的组合物、其制备方法以及其作为阻燃剂的应用。典型代表物是(A-H)(+)[MtPO4](-)·2H2O和(Mel-H)(+)[AlP2O7](-)(其中A=蜜胺或胍,Mel=蜜胺以及Mt=Mg或Zn)。
【IPC分类】C09K21/10, C09K21/12, C07F3/00, C07F3/06, C07F3/02
【公开号】CN104981473
【申请号】CN201280077344
【发明人】沃尔夫冈·维纳
【申请人】卡特纳添加剂有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2012年10月16日
【公告号】EP2909215A1, US20150252065, WO2014060003A1
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