新型磷酰胺酯——合成和阻燃应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一组含有一个或多个氨基取代的DOPO（9,10-二氢-9-氧杂-磷杂菲-10-氧化物）部分的新型化合物。已发现这些化合物具有好的阻燃性能并且还具有好的热稳定性，这使得它们特别适合作为用于多种热塑性聚合物的阻燃添加剂。具体地，可以将它们并入到聚氨酯泡沫中。
【专利说明】新型磷酰胺酯一合成和阻燃应用
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及新型磷酰胺酯(phosphonami date )化合物和它们作为阻燃物质的用途。
【背景技术】
[0002]目前，基于各种有机单体的聚合物在我们身边几乎无处不在。它们同等地用于外部目的以及内部目的。出于这个原因，非常重要的是，使大多数的这些聚合物阻燃以使火灾的风险最小化。在过去，最常见的阻燃剂是卤化的有机化合物，所述卤化的有机化合物在聚合物的阻燃性方面显示出非常高的效率。这些卤化的化合物通过气相机制作用，这意味着:如果发生火灾，它们分解并容易释放出卤素自由基。这些卤素自由基担当捕获反应性的H*-自由基和OH*-自由基的清除剂，使得没有维持火焰的热流。现今，这些卤素类阻燃剂中的一些已被禁止，因为它们不是非常环保的。因此，比以往更需要新型阻燃剂，该新型阻燃剂能够取代且像卤化的阻燃剂一样起作用。1在过去的十年中，由于DOPO (9，10-二氢-9-氧杂-磷杂菲-10-氧化物)2及其一些衍生物的阻燃性能，它们已引起了广泛关注。3主要被接受的并详细地被研究的是，这些化合物主要通过气相机制起作用。4
[0003]示意式1:D0P0及其衍生物
[0004]
【权利要求】
1.一种磷酰胺酯化合物，选自由AA-DOPO ；BHEA-D0P0 ；PB-DOPO ；PDAB-D0P0 ;根据式(I)的化合物，特别是TESPA-D0P0或TMSPA-D0P0 ;根据式(II)的化合物，特别是EAB-D0P0、DEA-DD0P0或DEA-TD0P0 ;根据式(III)的化合物及其混合物，特别是EDAB-D0P0或TDETA-D0P0 ;根据式(IV)的化合物及其混合物，特别是TEPA-PD0P0组成的组， 根据式(I)的化合物为:
2.根据权利要求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.根据权利要求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。
4.一种用于改进聚合物材料的耐燃性的方法，所述方法包括步骤:将第一量的根据权利要求I~3中任一项所述的磷酰胺酯或其混合物作为阻燃物质添加到第二量的所述聚合物材料中。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述阻燃物质选自由AA-D0P0、PB-DOPO,EDAB-DOPO, BHEA-D0P0, DEA-DD0P0,及其混合物组成的组。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述阻燃物质选自由AA-DOPO；EDAB-D0P0 ；BHEA-D0P0的混合物；以及DEA-TD0P0、BHEA-D0P0与DEA-DD0P0的混合物组成的组。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述阻燃物质是混合有DEA-DDOPO的BHEA-D0P0，BHEA-D0P0 与 DEA-DD0P0 的摩尔比为约 1: 3。
8.根据权利要求4~7中任一项所述的方法，其中，作为后处理，所述阻燃物质被掺和到聚氨酯泡沫配方中或被添加到聚氨酯泡沫中，优选软质的、半硬质的或硬质的聚氨酯泡沫或聚氨酯泡沫配方。
9.根据权利要求4~7中任一项所述的方法，其中，作为后处理，所述阻燃物质被掺和到软质的聚氨酯泡沫配方中或被添加到软质的聚氨酯泡沫中，其中，所述软质的聚氨酯泡沫或软质的聚氨酯泡沫配方是软质的聚醚型聚氨酯泡沫或软质的聚酯型聚氨酯泡沫，或它们的组合。
10.一种具有改进的耐燃性的聚合物材料，所述聚合物材料包括软质的聚氨酯泡沫，以每100重量份的多元醇计,所述软质的聚氨酯泡沫含有约I重量％~约30重量％,优选约3重量％~约25重量％，特别是约5重量％的选自根据权利要求1所述的磷酰胺酯化合物的阻燃添加剂，并且所述阻燃添加剂优选选自由EDAB-D0P0、TEPA-PD0P0、n=2~10的式(IV)的化合物、BHEA-D0P0, DEA-DD0P0、它们的混合物组成的组。
11.一种具有改进的耐燃性的聚合物材料，所述聚合物材料包括硬质的聚氨酯泡沫，以每100重量份的多元醇计 ，所述硬质的聚氨酯泡沫含有约I重量％~约30重量％，优选约I重量％~约25重量％，特别是约3重量％的选自根据权利要求1所述的磷酰胺酯化合物的阻燃添加剂，并且所述阻燃添加剂优选选自由EDAB-D0P0、TEPA-PD0P0、n=2~10的式(IV)的化合物、BHEA-D0P0, DEA-DD0P0、它们的混合物组成的组， 以及，所述聚合物材料可选地还包括增效剂，例如，高效膨胀的成炭剂，诸如可膨胀的石墨,和/或闻效的碳质成炭剂，诸如季戍四醇。
12.一种用于制备根据权利要求1所述的磷酰胺酯的方法，其中，该方法包括以下步骤: (a)将DOPO和胺溶解在溶剂中以形成混合物， (b)可选地使所述混合物冷却至低于约10°C， (c)以(i)使反应温度不超过约30°C的速率，或者，如果所述混合物被冷却过，以(ii )使反应温度不超过约20°C的速率，将四氯甲烷添加到所述混合物中， (d)使所述混合物回到约25°C，并搅拌。
13.一种用于制备根据权利要求1所述的磷酰胺酯的方法，其中，该方法包括以下步骤: (a)将DOPO和胺溶解在溶剂中以形成混合物， (b)可选地使所述混合物冷却至低于约10°C， (c)以(i)使反应温度不超过约30°C的速率，或者，如果所述混合物被冷却过，以(ii)使反应温度不超过约20°C的速率，将三氯异氰脲酸添加到所述混合物中， Cd)使所述混合物回到约25°C，并搅拌。
14.根据权利要求1~3中任一项所述的磷酰胺酯化合物改进耐燃性的用途。
15.根据权利要求1~3中任一项所述的磷酰胺酯化合物在聚氨酯泡沫中改进耐燃性的用途。
【文档编号】C09K21/12GK104024266SQ201280049333
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年8月6日 优先权日:2011年8月8日
【发明者】沙布亚萨齐·葛安, 马蒂亚斯·奈修斯, 裴默·麦尔克利, 梁树玉, H·米斯普罗伊夫, R·奈谢尔 申请人:联邦材料测试与开发研究所, 弗里茨·瑙尔股份公司