阻燃性聚烯烃树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种阻燃性树脂组合物，其包含（Ａ）合成树脂、（Ｂ）（ｂ１）通式（１）表示的磷酸盐化合物或（ｂ２）通式（３）表示的磷酸盐化合物与通式（４）表示的磷酸盐化合物所组成的混合物、以及（Ｃ）防滴落剂。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有优良的阻燃性能并且燃烧时基本不产生有毒气体的合成树脂组合物。更具体而言，本专利技术涉及一种阻燃性合成树脂组合物，其含有特定的磷酸盐化合物和防滴落剂，利用少量的阻燃剂就可以获得优良的阻燃性能，同时不必使用燃烧时产生有毒气体的卤系阻燃剂。由于卤系阻燃剂在燃烧时会释放出有毒气体，现已经在进行利用基本不产生有毒气体的磷系阻燃剂进行替代的尝试。例如，特开平8-176343号公报公开了一种阻燃性合成树脂组合物，其中含有多聚磷酸铵、多羟基化合物、含三嗪环的化合物和金属氢氧化物。第3,936,416和4,010,137号美国专利公开了一种阻燃性合成树脂组合物，其中含有多聚磷酸蜜胺盐以及季戊四醇和三聚季戊四醇。另外，特开平11-152402号公报提出了一种阻燃性合成树脂组合物，其中含有聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、焦磷酸蜜胺盐以及芳基磷酸酯寡聚物。第4,278,591和5,618,865号美国专利中指出焦磷酸蜜胺盐和其他磷化合物可以赋予聚合物如PBT阻燃性能。第4,599,375号美国专利中公开了一种阻燃性合成树脂组合物，其中含有(a)合成树脂、(b)焦磷酸哌嗪盐、(c)焦磷酸蜜胺盐、和(d)二氧化钛或二氧化硅。但是采用这些常规阻燃体系所产生的阻燃效能尚不够充分，仍存在开发阻燃剂的需求，要求阻燃剂用量更低，同时赋予合成树脂高的阻燃性能。在上述技术背景的启发下，本专利技术的专利技术者进行了细致的研究，结果发现一种具有特殊结构的磷酸盐可以使树脂组合物具有优良的阻燃性，并根据这一发现达到了本专利技术的目的。本专利技术提供了一种阻燃性树脂组合物，其中包含(A)一种合成树脂、(B)由(b1)以下通式(1)表示的磷酸盐化合物或(b2)以下通式(3)表示的磷酸盐化合物与以下通式(4)表示的磷酸盐化合物所组成的混合物、以及(C)防滴落剂。(1) 其中n代表1至100的整数；X1代表R1R2N(CH2)mNR3R4、哌嗪或含哌嗪环的二胺；R1、R2、R3和R4可以相同或不同，分别代表氢原子或含1至5个碳原子的直链或支链烷基；m代表1至10的整数；Y1代表氨或由以下通式(2)代表的三嗪衍生物；p和q各代表满足以下关系的数字0＜p≤n+2，0＜q≤n+2和0＜p+q≤n+2。(2) 其中Z1和Z2可以相同或不同，分别代表-NR5R6(其中R5和R6可以相同或不同，分别代表氢原子、含1至6个碳原子的直链或支链烷基或羟甲基)、羟基、巯基、含1至10个碳原子的直链或支链烷基、含1至10个碳原子的直链或支链烷氧基、苯基或乙烯基。(3) 其中X1、p和n与上述通式(1)中的定义相同。(4) 其中Y1、q和n与上述通式(1)中的定义相同。将用量减少的特定磷酸盐化合物和防滴落剂混合至合成树脂中构成合成树脂组合物，使得树脂组合物具有优良的阻燃性能而不需要加入燃烧时会释放有毒气体的卤系阻燃剂。具体实施例方式可用作组分(A)的合成树脂包括热塑性树脂和热固性树脂。热塑性树脂包括聚烯烃树脂，如α-烯烃均聚物，如聚丙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，聚丁烯和聚3-甲基戊烯，烯烃共聚物，如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和乙烯-丙烯共聚物，以及这些聚烯烃树脂的共聚物；含卤树脂如聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，氯化聚乙烯，氯化聚丙烯，聚偏二氟乙烯，氯化橡胶，氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，氯乙烯-乙烯共聚物，氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物，氯乙烯-偏二氯乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物，氯乙烯-丙烯酸酯共聚物，氯乙烯-马来酸酯共聚物，以及氯乙烯-环己基马来酰亚胺共聚物；石油烃类树脂，苯并呋喃-茚树脂，聚苯乙烯，聚乙酸乙烯酯，丙烯酸树脂，苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯和其它单体(如马来酸酐、苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和丙烯腈)的共聚物(如AS树脂、ABS树脂、MBS树脂、以及耐热型ABS树脂)，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚乙烯醇缩甲醛，聚乙烯醇缩丁醛，线性聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚苯醚，聚酰胺树脂如聚己内酰胺和聚己二酰己二胺，聚碳酸酯，聚碳酸酯/ABS树脂，支链聚碳酸酯，聚缩醛，聚苯硫醚，聚氨酯，以及纤维素类树脂；及其聚合混合物。热固性树脂包括酚醛树脂，尿素树脂，蜜胺树脂，环氧树脂以及不饱和聚酯树脂。弹性体也可使用，例如异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚体橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚体橡胶。在这些树脂中，难以制成阻燃性的聚烯烃树脂，特别是聚丙烯树脂和聚乙烯树脂，适合作为一种树脂，当添加本专利技术的特殊磷酸盐和防滴落剂后成为阻燃性合成树脂组合物。本专利技术的阻燃技术对于上述合成树脂均有效，其效能依赖于密度、软化点、溶剂不溶物质含量、树脂的立体特异性、树脂中催化剂残留与否以及残留量的多少、起始烯烃的种类以及聚合比例、聚合催化剂种类(如路易斯酸催化剂或金属茂催化剂)等因素，有不同程度的变化。在通式(1)所代表的磷酸盐化合物中，R1、R2、R3和R4所代表的烷基包括例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和戊基。本专利技术中通式(1)所代表的磷酸盐化合物是一种由二胺和氨、三嗪衍生物以及正磷酸或多聚磷酸得到的磷酸胺盐。例如，该磷酸胺盐可按下述方法制备。将预定量的磷酸或聚合度为2至100的多聚磷酸加入反应器中，可以添加或不添加惰性溶剂。直接加入或用水等溶剂稀释后加入由通式R1R2N(CH2)mNR3R4代表的二胺(R1、R2、R3和R4可以相同或不同，分别代表氢原子或含1至5个碳原子的直链或支链烷基；m代表1至10的整数)、哌嗪或含哌嗪环的二胺(此后统称二胺)。反应温度在-10至100℃之间。反应是一种快速进行的中和反应。对于反应中间产物或经提纯或不经提纯，直接加入或用水等溶剂稀释后加入氨或由通式(2)代表的三嗪衍生物。为得到所需的磷酸胺盐可以对反应混合物加热进行反应。参与反应的二胺、氨或三嗪衍生物的用量依据所采用的磷酸和多聚磷酸中磷的含量而定。也就是说，二胺所采用的摩尔数比磷酸和多聚磷酸中羟基数量的一半要少，优选为与磷酸和多聚磷酸基本等摩尔，并进行反应，得到中间产物。然后氨或三嗪衍生物按中间产物中残余羟基的量加到所得该中间产物中。二胺的具体例子包括N，N，N′，N′-四甲基甲二胺、乙二胺、N，N′-二甲基乙二胺、N，N′-二乙基乙二胺，N，N-二甲基乙二胺、N，N-二乙基乙二胺、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺、N，N，N′，N′-四乙基乙二胺、1，2-二氨基丙烷、1，3-二氨基丙烷、丁二胺、戊二胺、己二胺、1，7-二氨基庚烷、1，8-二氨基辛烷、1，9-二氨基壬烷、1，10-二氨基癸烷、哌嗪、反-2，5-二甲基哌嗪、1，4-二(2-氨基乙基)哌嗪和1，4-二(3-氨基丙基)哌嗪。所有这些二胺化合物都是商品化的，可被本专利技术所利用。上述三嗪衍生物的具体例子包括蜜胺、乙酰胍胺、苯酰胍胺、丙烯酰胍胺、2，4-二氨基-6-壬基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-羟基-1，3，5-三嗪、2-氨基-4，6-二羟基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-甲氧基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-乙氧基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-丙氧基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-异丙氧基-1，3，5-三嗪、2，4-二氨基-6-巯基-1，3，5-三嗪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃性树脂组合物，其包含： （Ａ）合成树脂， （Ｂ）由（ｂ１）以下通式（１）表示的磷酸盐化合物或 （ｂ２）以下通式（３）表示的磷酸盐化合物与以下通式（４）表示的磷酸盐化合物所组成的混合物，以及 （Ｃ）防滴落剂， ［Ｘ↓［１］］↓［ｐ］［ＨＯ－［－＊－Ｏ－］↓［ｎ］－Ｈ］［Ｙ↓［１］］↓［ｑ］ （１） 其中ｎ代表１至１００的整数；Ｘ↓［１］代表Ｒ↓［１］Ｒ↓［２］Ｎ（ＣＨ↓［２］）↓［ｍ］ＮＲ↓［３］Ｒ↓［４］、哌嗪或含哌嗪环的二胺；Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］和Ｒ↓［４］可以相同或不同，分别代表氢原子或含１至５个碳原子的直链或支链烷基；ｍ代表１至１０的整数；Ｙ↓［１］代表氨或以下通式（２）代表的三嗪衍生物；ｐ和ｑ各代表满足以下关系的数字：０＜ｐ≤ｎ＋２，０＜ｑ≤ｎ＋２和０＜ｐ＋ｑ≤ｎ＋２； ＊＊＊ （２） 其中Ｚ↓［１］和Ｚ↓［２］可以相同或不同，分别代表－ＮＲ↓［５］Ｒ↓［６］（其中Ｒ↓［５］和Ｒ↓［６］可以相同或不同，分别代表氢原子、含１至６个碳原子的直链或支链烷基或羟甲基）、羟基、巯基、含１至１０个碳原子的直链或支链烷基、含１至１０个碳原子的直链或支链烷氧基、苯基或乙烯基； ［Ｘ↓［１］］↓［ｐ］［ＨＯ－［－＊－Ｏ－］↓［ｎ］－Ｈ］ （３） 其中Ｘ↓［１］、ｐ和ｎ与上述通式（１）中的定义相同； ［ＨＯ－［－＊－Ｏ－］↓［ｎ］－Ｈ］［Ｙ↓［１］］↓［ｑ］ （４） 其中Ｙ↓［１］、ｑ和ｎ与上述通式（１）中的定义相同。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村凌治，松坂伸生，中岛寿男，八卷章浩，村濑久，
申请(专利权)人：旭电化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]