專利名稱：阻燃可膨脹聚合物的制作方法
阻燃可膨脹聚合物本發明涉及包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其包含至少ー種新穎的 9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-酮或-10-氧化物的衍生物作為阻燃劑。本發明還涉及用這些阻燃劑保護的聚合物泡沫，其制造方法，以及上述阻燃劑特別在可膨脹聚合物和聚合物泡沫中的用途。
現有技術9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-酮或-10-氧化物(DOPO)
權利要求
1.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃剤，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物
2.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃劑，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為OH且Y 為硫，即9，10-ニ氫-10-羥基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮或-10-硫化物(“D0PS-0H”)開環水解產物。
3.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃剤，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為ONH4 且Y為硫，即9，10- ニ氫-10-羥基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮或-10-硫化物銨鹽 (“DOPS-ONH4 ”)
4.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃劑，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為SH且Y 為硫，即9，10-ニ氫-10-巰基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮或-10-硫化物(“D0PS-SH”)
5.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃劑，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為 SNH(Et) 3且Y為硫，即9，10- ニ氫-10-巰基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮或-10-硫化物三乙基銨鹽("DOPS-SNH(Et)3”)
6.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃劑，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為 ONH(Et) 3且Y為硫，即9，10- ニ氫-10-羥基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮或-10-硫化物三乙基銨鹽("DOPS-ONH(Et)3")
7.包含至少一種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少一種磷化合物作為阻燃 劑，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為OMel 且Y為硫，即9，10- 二氧-10-輕基_9_氧雜-10-憐雜菲-10-硫麗或-10-硫化物二聚氛 胺鐵鹽(“DOPS-OMel”)
8.包含至少一種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少一種磷化合物作為阻燃 劑，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為OGim 且Y為硫，即9，10- 二氧-10-輕基_9_氧雜-10-憐雜菲-10-硫麗或-10-硫化物狐鋪鹽 (“DOPS-OGua”)
9.包含至少一種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少一種磷化合物作為阻燃 劑，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物
10.包含至少一種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少一種磷化合物作為阻燃 齊U，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為二價 連接基團Zn，其連接兩個式I的二氫氧雜磷雜菲基殘基產生以下式II的二聚物，其中Y1和 Z各自為硫，Y2為氧和η = I，即9，10- 一氫^ -10- (9，10- 一氫^ -9-氧雜-10-憐雜-10-硫代 菲-10-基硫代)-9-氧雜-10-磷雜菲-10-酮或-10-氧化物(“D0PS-S-D0P0”)
11.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃剤，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10-ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為ニ價連接基團ん，其連接兩個式I的ニ氫氧雜磷雜菲基殘基產生以下式II的ニ聚物，其中U2 和Z各自為硫和η = 1，即雙(9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基)硫化物 (“D0PS-S-D0PS”)
12.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃剤，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10-ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為ニ價連接基團ん，其連接兩個式I的ニ氫氧雜磷雜菲基殘基產生以下式II的ニ聚物，其中U2 和Z各自為硫和η = 2，即雙(9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基)ニ硫化物("D0PS-S2-D0PS")
13.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃剤，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10-ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為ニ價連接基團ん，其連接兩個式I的ニ氫氧雜磷雜菲基殘基產生以下式II的ニ聚物，其中U2 和Z各自為硫和η = 4，即雙(9，10- ニ氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基)四硫化物("DOPS-S4-DOPS")
14.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃劑，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10-ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為ニ價連接基團4，其連接兩個式I的ニ氫氧雜磷雜菲基殘基產生以下式II的ニ聚物，其中Y1和 Y2各自為硫，Z為氧，和η = 1，即雙(9，10-ニ氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基) 醚(“D0PS-0-D0PS”)
15.包含至少ー種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少ー種磷化合物作為阻燃劑，特征在于所述阻燃劑為式I的9，10-ニ氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，其中X為ニ價連接基團ん，其連接兩個式I的ニ氫氧雜磷雜菲基殘基產生以下式II的ニ聚物，其中Y1為硫，Y2和Z各自為氧，和η = 1，即9，10-ニ氫-10-(9, 10-ニ氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基氧基)-9-氧雜-10-磷雜菲-10-酮或-10-氧化物(“D0PS-0-D0P0” )
16.根據權利要求1至15任一項的可膨脹聚合物，特征在于所述可膨脹聚合物為可膨脹苯乙烯聚合物(EPQ或可膨脹苯乙烯聚合物顆粒(EPS)，它們特別是由苯乙烯的均聚物和共聚物組成，優選玻璃般透明的聚苯乙烯(GPPS)、抗沖擊聚苯乙烯(HIPS)、陰離子聚合的聚苯乙烯或抗沖擊聚苯乙烯(A-IPS)、苯乙烯-α -甲基苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁ニ 烯-苯乙烯聚合物(ABS)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)、甲基丙烯酸酯-丁ニ烯-苯乙烯(MBS)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁ニ烯-苯乙烯(MABS)聚合物或它們的混合物或者與聚苯醚(PPE)的混合物。
17.根據在前權利要求任一項的可膨脹聚合物，特征在于基于所述聚合物總重量，包含 0. 1至25重量％，特別是3至10重量％的ー種或多種阻燃劑。
18.根據在前權利要求任一項的可膨脹聚合物，特征在于另外包含元素硫，特別是硫黃 (S8)，和/或至少ー種其它無機或有機含硫化合物或硫化合物，特別以基于所述聚合物總重量0. 1至10重量％，特別是約0. 5至5重量％，優選約2重量％的量包含。
19.根據權利要求18的可膨脹聚合物，特征在于所述其它含硫化合物或硫化合物包括至少ー個S-S鍵，其中至少ー個硫原子以ニ價形式存在。
20.制備根據權利要求1至19任一項的阻燃可膨脹聚合物的方法，特征在于作為阻燃劑使用至少ー種根據權利要求1至15任一項的磷化合物或其開環水解產物或鹽，和任選地作為另外的阻燃劑或阻燃協同劑使用根據權利要求18或權利要求19任一項的硫和/或至少ー種含硫化合物或硫化合物。
21.根據權利要求20的制備阻燃可膨脹苯乙烯聚合物(EPS)的方法，一其中借助動態或靜態混合器使所述阻燃劑和發泡劑和任選的硫或硫化合物與苯乙烯聚合物熔體混合，和隨后制粒， 或一其中借助動態或靜態混合器將所述阻燃劑和任選的硫或硫化合物混合進入仍然粒狀的聚苯乙烯聚合物，和熔融，隨后浸漬該熔體并制粒， 或一其中借助動態或靜態混合器將阻燃劑和任選的硫或硫化合物混合進入仍然粒狀的 EPS,隨后使混合物熔融并制粒， 或其中通過將苯乙烯在存在阻燃劑和發泡劑以及任選的硫或硫化合物的情況下在含水懸浮液中懸浮聚合來實現制粒。
22.根據權利要求20或21的制備阻燃可膨脹苯乙烯聚合物(EPQ的方法，包括以下步驟一將具有 Mw > 120,000 g/mol，優選為 150,000 至 250,000 g/mol，特別優選為 180，000至220，000 g/mol的分子量的PS或EPS顆粒，和至少ー種阻燃劑和任選的ー種或多種其它添加剤，特別是以下添加劑一起計量添加到擠出機中，a)阻燃協同劑，例如熱自由基形成劑，例如過氧化ニ枯基，濃度為0.1至20重量％，b)紅外遮光劑，例如石墨、炭黑、鋁、ニ氧化鈦，濃度為0.1至1重量％，c)穩定劑，例如硝酰基自由基形成物質，例如ΗΤΕΜΡ0，濃度為0.1至1重量％，d)其它鹵代或無鹵素阻燃劑，例如HB⑶、D0P0、氫氧化鎂，濃度為0.1至20重量％，和/或e)填料，例如白堊、滑石、硅酸鹽，濃度為1至20重量％， 一在擠出機中一起熔融所有組分，一任選地添加至少ー種發泡劑， 一在> 120°C的溫度混合所有組分，一通過增壓水下制粒，在例如1至20巴，在30至100°C，特別是50至80°C的水溫制粒成< 5 mm,優選0. 2至2. 5 mm的粒度，任選地用涂覆劑，例如硅酸鹽、脂肪酸的金屬鹽、脂肪酸酷、脂肪酸酰胺涂覆表面。
23.能由根據權利要求20至22任ー項的方法獲得的阻燃可膨脹苯乙烯聚合物(EPS)。
24.聚合物泡沫，特別是苯乙烯聚合物顆粒泡沫或擠出的聚苯乙烯硬質泡沫(XPS)，包含至少ー種根據權利要求1至15任一項的磷化合物或其開環水解產物或鹽作為阻燃劑。
25.根據權利要求M的聚合物泡沫，特征在于包含根據權利要求18或權利要求19之一的硫和/或至少ー種含硫化合物或硫化合物作為另外的阻燃劑或作為阻燃協同劑。
26.根據權利要求M或權利要求25的聚合物泡沫，能由根據權利要求1至19任ー項的阻燃可膨脹聚合物，特別是由可膨脹苯乙烯聚合物(EPS)，特別是通過聚合物發泡和溶結， 或者通過擠出，獲得。
27.根據權利要求M至沈任一項的聚合物泡沫，具有7至200g/L的密度和每mm3超過0. 5個泡孔的大體上閉孔的孔結構。
28.至少ー種根據權利要求1至15任一項的磷化合物或其開環水解產物或鹽在以下中作為阻燃劑和任選的根據權利要求18或19任一項的硫和/或至少ー種含硫化合物或硫化合物在以下中作為阻燃劑或阻燃協同劑的用途，一根據權利要求16或權利要求17的可膨脹聚合物，特別是可膨脹苯乙烯聚合物 (EPS)或可膨脹苯乙烯聚合物顆粒(EPS)，或能由可膨脹聚合物發泡獲得的聚合物泡沫，特別是苯乙烯聚合物顆粒泡沫，或擠出的聚苯乙烯硬質泡沫(XPS)。
全文摘要
本發明涉及包含至少一種發泡劑的阻燃可膨脹聚合物，其中包含至少一種磷化合物作為阻燃劑。提供新穎的9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲衍生物，即9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮，9,10-二氫-10-羥基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮，9,10-二氫-10-羥基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮銨鹽，9,10-二氫-10-巰基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮，9,10-二氫-10-巰基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮三乙基銨鹽，9,10-二氫-10-羥基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮三乙基銨鹽，9,10-二氫-10-羥基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮三聚氰胺鹽，9,10-二氫-10-羥基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫酮胍鹽，雙(9,10-二氫-9-氧雜-10-氧代-10-磷雜菲-10-基)硫化物，9,10-二氫-10-(9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基硫代)-9-氧雜-10-磷雜菲-10-酮，雙(9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-硫代菲-10-基)硫化物，雙(9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基)二硫化物，雙(9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基)四硫化物，雙(9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基)醚和/或9,10-二氫-10-(9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜-10-硫代菲-10-基氧基)-9-氧雜-10-磷雜菲-10-酮，或其開環水解產物作為阻燃劑。
文檔編號C08L25/06GK102597091SQ201080039348
公開日2012年7月18日 申請日期2010年7月5日 優先權日2009年7月3日
發明者G.欣特邁爾, R.埃伯斯塔勒 申請人:森波爾塑料有限責任公司