无卤阻燃聚合物的制作方法
【专利说明】无面阻燃聚合物
【背景技术】
[0001] 本发明所公开的技术设及无面素阻燃组合物，其包含与氮络合的憐，并且通过诸 如间苯二酪之类的交联剂交联。
[0002] 面素，也就是氣、氯、漠W及舰可被用于阻燃剂组合物。然而，含面素有机化合物一 旦燃烧就会产生有毒物质、比如二嗯英W及二巧喃（di化ran)。有机面素还可能在人体中长 久积聚W及引起荷尔蒙问题。此外，已知氣、氯W及尤其漠会致使臭氧严重损耗。由于此原 因，使用面素，不论作为阻燃剂还是就其它应用而言，越来越被管制。因此，需要无面阻 燃剂。
[0003] 获得阻燃组合物的一种方法是在该组合物中包括憐。例如，1994年1月25日颁 发给化atelin等人的美国专利US5, 281，239公开将通式的憐酸乙締基醋接枝纤维材料的 方法：
[0004]
阳0化]其中教导的醋接枝率小于或等于20%。
[0006] 相似地，2010年10月14日公开的Sugiyama等人的公开号US2010/0261862美国 专利申请，教导将含憐化合物连同胺化合物一起接枝在纤维素纤维上。该方法依赖福照该 纤维W产生自由基，该含憐化合物可W连接至自由基。
[0007] 2007年7月19日公开的Toshio的日本专利申请JP2007182652A，公开了包含 有机憐基阻燃剂W及氮类型阻燃剂的混合物的阻燃剂添加剂。相似地，中国专利申请CN 102071032教导含憐W及含氮的阻燃剂的组合中的用途。运些公开仅教导包含Ξ元憐酸的 化合物W及没有教导聚合该化合物。
[0008] 2010年11月9日颁发给Ahn等人的美国专利US7, 829, 629公开聚合物组合物， 其包含橡胶改性乙締基树脂、聚苯酸树脂、环状憐酸烷基醋化合物、W及芳族憐酸醋。相似 地，2007年8月23日公开的Cottrell等人的公开号为US2007/0192966的美国专利申请， 公开含憐聚合物阻燃剂包含10-100重量％的含憐单体衍生单元。上述参考文献没有一篇 公开其中单体与胺类物质络合的聚合物。运些聚合物会是强酸性的并破坏各种基材，因而 运输存在问题。
[0009] 一些非面化阻燃聚合物存在的其它问题是如果W及当表面接触水时，则在表面之 上无法保留涂布物。例如，一些表面常常接触、或者容易接触自来水。如果自来水洗刷掉该 阻燃涂层，则该表面会丧失它的阻燃性。
[0010] 对于新型非面化阻燃剂、W及尤其是比较不容易被水洗刷掉的非面化阻燃聚合物 存在需求。
【发明内容】
W11] 发明人已经发现新型的阻燃剂（FR)单体，其可w聚合成为新型的非面化阻燃聚 合物。
[0012] 因此，在本发明最简单方面中，提供新型的阻燃剂单体组合物。该新型的阻燃剂单 体组合物可W包含a)衍生自（甲基）丙締酸、（甲基）丙締酷胺或者乙締基苯之一的基团， b)多憐酸醋组成部分，W及C)胺类物质。在该新型的阻燃剂单体组合物中，（a)的締属不 饱和单体直接或者通过连接基团共价键合至b)的多憐酸醋组成部分，从而形成前体单体 单元。此外，C)的胺类物质与前体单体单元中b)的共价键合的多憐酸醋组成部分络合。此 夕F，该组合物可W用诸如间苯二酪之类的交联剂交联。
[0013] 在一种实施方案中，该新型阻燃剂单体组合物可W通过使该前体单体单元与胺类 物质反应而制备。
[0014] 在本发明的另一方面中，提供一种阻燃聚合物。该阻燃聚合物可W是阻燃剂单体 单元的均聚物，阻燃剂单体单元等于、即衍生于该新型阻燃剂单体组合物、或者可W是单体 单元的共聚物，该单体单元等于具有不同a)、b)W及C)的该新型阻燃剂单体组合物。
[0015] 在一种实施方案中，该阻燃聚合物可W另外包含等于締属不饱和单体的单体单 元，其不共价键合至多憐酸醋组成部分。在上述实施方案中，在该聚合物中至少20%单体 是等于本发明最简单方面的新型阻燃剂单体组合物单体单元，W及在该聚合物中0.1%至 约80%单体可W是等于締属不饱和单体的单体单元，其不共价键合至多憐酸醋组成部分。 上述共聚物可W包含至少Iwt. %的PW及数均分子量（Μη)为至少约lOOOg/摩尔。
[0016] 在本发明另一实施方案中，在该阻燃聚合物中至少90%单体可W包含等于不共 价键合至多憐酸醋组成部分的締属不饱和单体的单体单元与等于本发明最简单方面的新 型阻燃剂单体组合物的单体单元的组合。
[0017] 在本发明的一个方面中，阻燃聚合物可W由几个途径制备。
[0018] 在一种实施方案中，最简单方面的新型阻燃剂单体组合物可W自由基聚合W形成 阻燃聚合物。
[0019] 在另一个实施方案中，该阻燃聚合物可W使该前体单体单元自由基聚合W及随后 使该聚合产物与该胺类物质反应而制备。
[0020] 在该方法任一实施方案中，在该自由基聚合内可W包括不共价键合至多憐酸醋组 成部分的締属不饱和单体单元。
[0021] 在本发明另一方面中提供阻燃剂组合物。该阻燃剂组合物可W包含该阻燃聚合物 连同其它的添加剂。尤其是，可W在该阻燃剂组合物中连同该阻燃聚合物一起渗混诸如阻 燃剂添加剂之类的添加剂及其它聚合物。
[0022] 此外提供提高无面阻燃聚合物耐自来水洗涂能力的方法，该方法包括用交联剂制 备无面阻燃聚合物。
[0023] 此外，提供在与水接触或者可与水接触表面之上保持阻燃性的方法，包含为该表 面施加本申请公开的聚合物组合物，该组合物包括交联剂。
[0024] 发明详述
[0025] 下文将通过非限制性说明公开各种优选特征和实施方案。
[0026] 说明书和权利要求书中公开的所有范围和比例界限可W采用任何方式组合。应当 理解除非另外特别说明，提及"一种"，"一个"和/或"该"时可W包括一个或一个W上， 并且提及单数物品可w也包括该物品复数。
[0027] 术语"重量％ "意思是每100重量份成分形成一部分的组合物或材料中成分的重 量份数。
[0028] 如本文所用，多憐酸醋组成部分特别指含有键合到Ξ个氧离子的憐原子（麟酸 醋）或键合到四个氧离子的憐原子（憐酸醋）的基团。多憐酸醋组成部分可化含有单-、 二-、Ξ-或更高级憐酸醋、或单-和/或二-麟酸醋，并且特别是单憐酸醋、二憐酸醋、Ξ憐 酸醋或单麟酸醋。优选，多憐酸醋组成部分为单-、二-或Ξ-憐酸醋。
[0029] 如本文所用，术语"控基取代基"或"控基基团"按其普通含义使用，该含义为本 领域技术人员所熟知。具体而言，其是指具有直接连接到分子其余部分的碳原子并且具有 占主导的控特性的基团。控基的例子包括：
[0030] (i)控取代基，即脂族（如烷基或締基）、脂环族（如环烷基、环締基）取代基，和 芳族-、脂族-、和脂环族-取代的芳族取代基，W及环状取代基，其中该环通过该分子的另 一个部分闭合（如两个取代基一起形成环）；
[0031] (ii)取代的控取代基，即含有非控基的取代基，在本发明的上下文中，所述非控基 (如，面基（尤其是氯和氣）、径基、烷氧基、琉基、烷基琉基、硝基、亚硝基和硫氧基）不改变 取代基的占主导的控性质；
[0032] (iii)杂取代基，即，在本发明上下文中，虽然具有占主导的控特性，但在另外由碳 原子构成的环或链中含有除碳之外的原子的取代基。杂原子包括硫、氧、氮并且涵盖取代基 如化晚基、巧喃基、嚷吩基和咪挫基。如本文所用，含有氧原子的烷基是指烷氧基。
[0033] 术语"涂布"在本文用于指浸涂、饱和涂布、漉涂、刷涂、喷涂、泡沫涂布和幕涂和类 似方法。
[0034] 表述"0 "，例如"（甲基）"、"（烧）"、或"（烷基）"用于指示化学名特殊的取代基 任选地存在，但可W不存在。例如，术语"（甲基）丙締酸醋"可W用于指丙締酸醋或甲基 丙締酸醋。
[0035] 如本文所用，术语"聚合物"是指聚合反应的产物，其中一种或多种单体的分子被 连接到一起形成分子量为一种或多种单体的分子量的倍数的大分子。运些聚合物可W为均 聚物或共聚物。运些聚合物可W为直链聚合物、支链聚合物、交联聚合物、或其两种或更多 种的混合物。
[0036] 本文所用术语"均聚物"是指由一种单体的聚合产生的聚合物。
[0037] 本文所用术语"共聚物"是指由两种或更多种化学上不同的单体聚合而产生的聚 合物。
[0038] 术语"直链聚合物"是指其中分子形成无支链或交联结构的长链的聚合物。
[0039] 术语"支链聚合物"是指运样的聚合物，其中分子形成主链或聚合物骨架，并且一 个或多个另外的相对短链的聚合物连接到主链或聚合物骨架。
[0040] 术语"交联聚合物"是指聚合物，其中聚合物分子在其结构中除了聚合物链的端 部之外的点处彼此连接。
[0041] 术语"无面"或"非面化"聚合物是指没有任何面素原子连接到其的聚合物。在 一个实施方案中，无面聚合物为无氯聚合物。术