用于聚合物组合物的阻燃剂组合及其用途制造技术

本发明专利技术涉及阻燃剂组合，其包含‑组分A的式(I)的次膦酸盐

Combination of flame retardants for polymer compositions and their applications

The present invention relates to a flame retardant combination comprising hypophosphite of formula (I) of component A.

【技术实现步骤摘要】
用于聚合物组合物的阻燃剂组合及其用途
本专利技术涉及阻燃剂的新的组合和包含所述组合的聚合物组合物及其用途。
技术介绍
可燃的塑料通常必须配备有阻燃剂，以可以达到由塑料加工者要求和部分地由立法者要求的高阻燃性要求。优选地，也出于生态原因，使用非卤化的阻燃剂体系，其仅形成少量烟气或不形成烟气。这些阻燃剂中经证实，次膦酸的盐(次膦酸盐)对于热塑性聚合物是特别有效的(DE2252258A和DE2447727A)。此外已知次膦酸盐与特定的含氮化合物的增效的组合，其在一系列聚合物中作为阻燃剂比单独的次膦酸盐更有效(WO-2002/28953A1以及DE19734437A1和DE19737727A1)。由US7,420,007B2已知包含少量经选择的调聚物的二烷基次膦酸盐适合作为聚合物的阻燃剂，其中聚合物在将阻燃剂引入聚合物基体中时仅经历非常少的降解。必须经常以高剂量掺入阻燃剂，以保证根据国际标准的塑料的足够的耐火性。由于对于在高温下的阻燃作用所需要的其化学反应性，阻燃剂可能尤其在较高剂量的情况下损害塑料的加工稳定性。其可能导致增强的聚合物降解、交联反应、气体释放或变色。由WO98/03515A1已知次膦酸的铝盐的高温改性的X射线反射。该次膦酸盐在高温下制备。由WO2014/135256A1已知聚酰胺模塑料，其具有明显改进的热稳定性、降低的迁移倾向以及良好的电学和机械性质。然而迄今为止缺少含次膦酸盐的阻燃剂组合，其同时赋予聚合物组合物全部所需要的性质，如良好的电学值和有效的阻燃性。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供含次膦酸盐的阻燃剂体系，其为配备它们的聚合物同时赋予全部前述性质，尤其是良好的电学值和特征在于尽可能短的续燃时间的高的阻燃性。因此，本专利技术的目的在于提供含次膦酸盐的阻燃剂体系，其具有上述性质分布，即，其具有良好的电学值(GWFI,CTI)和特征在于尽可能短的续燃时间(UL-94)的高的阻燃性。本专利技术的主题是阻燃剂组合，其包含-作为组分A的式(I)的次膦酸盐其中，R1和R2表示乙基，M为Al、Fe、TiOp或Zn，m表示2至3，优选2或3，和p＝(4–m)/2，-作为组分B的选自以下的化合物：乙基丁基次膦酸的、二丁基次膦酸的、乙基己基次膦酸的、丁基己基次膦酸的和/或二己基次膦酸的Al盐、Fe盐、TiOp盐或Zn盐，-作为组分C的式(II)的膦酸盐其中，R3表示乙基，Met为Al、Fe、TiOq或Zn，n表示2至3，优选2或3，和q＝(4–n)/2，和-作为组分D的氰尿酸三聚氰胺，其中所述阻燃剂组合的X射线粉末衍射图包含以下反射：在9.099°至9.442°、10.802°至11.004°、11.775至11.990°、18.619°至18.984°和26.268°至26.679°的2θ角范围内，和/或在5.112°至5.312°、6.097°至6.297°、10.082°至10.282°、10.350°至10.550°、10.802°至11.004°、11.775°至11.990°和12.308°至12.508°的2θ角范围内，和/或在9.117°至9.317°、10.802°至11.004°、11.775°至11.990°和18.537°至18.737°的2θ角范围内，和/或在8.300°至8.500°、10.802°至11.004°和11.775°至11.990°的2θ角范围内。X射线光谱采用X射线粉末衍射仪，例如采用Phillips公司的仪器X'Pert-MPD进行测量。在这种情况下，将样品用Cu-Kα射线照射并且步进时间为1秒。优选的根据本专利技术的阻燃剂组合是其X射线粉末衍射图包含以下反射的那些：在9.099°至9.442°、10.802°至11.004°、11.775至11.990°、18.619°至18.984°和26.268°至26.679°的2θ角范围内。在根据本专利技术的阻燃剂中，组分A的份额通常为5至85重量％，优选10至60重量％。在根据本专利技术的阻燃剂中，组分B的份额通常为0.01至10重量％，优选0.1至2.5重量％。在根据本专利技术的阻燃剂中，组分C的份额通常为0.01至10重量％，优选0.1至2.5重量％。在根据本专利技术的阻燃剂中，组分D的份额通常为5至50重量％，优选10至30重量％。在这种情况下，组分A至D的份额的百分比数值基于阻燃剂组合的总量计。优选的是阻燃剂组合，其中-组分A的份额为5至85重量％，-组分B的份额为0.01至10重量％，-组分C的份额为0.01至10重量％，和-组分D的份额为5至50重量％，其中，百分比数值基于组分A至D的总量计。特别优选的是阻燃剂组合，其中-组分A的份额为10至60重量％，-组分B的份额为0.1至2.5重量％，-组分C的份额为0.1至2.5重量％，和-组分D的份额为10至30重量％。组分A的优选使用的盐是其中Mm+表示Zn2+、Fe3+或尤其Al3+的那些。组分B的优选使用的盐是锌盐、铁盐或尤其是铝盐。组分C的优选使用的盐是其中Metn+表示Zn2+、Fe3+或尤其Al3+的那些。非常特别优选的是阻燃剂组合，其中M和Met表示Al，m和n为3以及其中组分B的化合物作为铝盐存在。根据本专利技术作为组分A使用的二乙基次膦酸的盐是已知的用于聚合物模塑料的阻燃剂。具有根据本专利技术作为组分B和C使用的次膦酸盐和膦酸盐的份额的二乙基次膦酸的盐同样是已知的阻燃剂。这样的物质组合的制备例如描述于US7,420,007B2中。根据本专利技术使用的组分A的二乙基次膦酸的盐可以包含少量组分B的盐和组分C的盐，例如其至多10重量％的组分B，优选0.01至6重量％，且尤其是0.2至2.5重量％，以及其至多10重量％的组分C，优选0.01至6重量％，且尤其是0.2至2.5重量％，基于组分A、B和C的量计。根据本专利技术作为组分C使用的乙基膦酸的盐同样已知作为用于聚合物模塑料的阻燃剂中的二乙基次膦酸盐的添加物，例如由WO2016/065971A1已知。根据本专利技术作为组分D使用的氰尿酸三聚氰胺已知作为与用于聚合物模塑料的阻燃剂中的二乙基次膦酸盐联合的增效剂，例如由WO97/39053A1已知。在另一优选的实施方案中，组分A、B、C和D以微粒形式存在，其中平均粒度(d50)为1至100μm。在另一优选的实施方案中，上述阻燃剂组合包含作为另外的组分E的无机膦酸盐。根据本专利技术作为组分E使用的无机膦酸盐或者也是亚磷酸的盐(亚磷酸盐)作为阻燃剂的用途是已知的。因此，WO2012/045414A1公开了阻燃剂组合，其除了次膦酸盐以外还包含亚磷酸的盐(＝亚磷酸盐)。优选地，无机膦酸盐(组分E)对应于通式(IV)或(V)[(HO)PO2]2-p/2Katp+(IV)[(HO)2PO]-pKatp+(V)其中，Kat为p价阳离子，尤其是碱金属的、碱土金属的阳离子，铵阳离子和/或Fe、Zn或尤其是Al的阳离子，包括阳离子Al(OH)或Al(OH)2，和p表示1、2、3或4。优选地，无机膦酸盐(组分E)为亚磷酸铝[Al(H2PO3)3]，次亚磷酸铝[Al2(HPO3)3]，碱性亚磷酸铝[Al(OH)(H2PO3)2*2aq]，亚磷酸铝四水合物[Al2(HPO3)3*4aq]，膦酸铝，Al7(HPO3)9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.阻燃剂组合，其包含‑作为组分A的式(I)的次膦酸盐

【技术特征摘要】
2017.09.07 DE 102017215779.81.阻燃剂组合，其包含-作为组分A的式(I)的次膦酸盐其中，R1和R2表示乙基，M为Al、Fe、TiOp或Zn，m表示2至3，和p＝(4–m)/2，-作为组分B的选自以下的化合物：乙基丁基次膦酸的、二丁基次膦酸的、乙基己基次膦酸的、丁基己基次膦酸的和/或二己基次膦酸的Al盐、Fe盐、TiOp盐或Zn盐，-作为组分C的式(II)的膦酸盐其中，R3表示乙基，Met为Al、Fe、TiOq或Zn，n表示2至3，和q＝(4–n)/2，和-作为组分D的氰尿酸三聚氰胺，其中所述阻燃剂组合的X射线粉末衍射图包含以下反射：在9.099°至9.442°、10.802°至11.004°、11.775至11.990、18.619°至18.984°和26.268°至26.679°的2θ角范围内，和/或在5.112°至5.312°、6.097°至6.297°、10.082°至10.282°、10.350°至10.550°、10.802°至11.004°、11.775°至11.990°和12.308°至12.508°的2θ角范围内，和/或在9.117°至9.317°、10.802°至11.004°、11.775°至11.990°和18.537°至18.737°的2θ角范围内，和/或在8.300°至8.500°、10.802°至11.004°和11.775°至11.990°的2θ角范围内。2.根据权利要求1所述的阻燃剂组合，其特征在于，所述X射线粉末衍射图包含以下反射：在9.099°至9.442°、10.802°至11.004°、11.775°至11.990°、18.619°至18.984°和26.268°至26.679°的2θ角范围内。3.根据权利要求1至2至少一项所述的阻燃剂组合，其特征在于，M和Met表示Al，m和n为3，和组分B为铝盐。4.根据权利要求1至3至少一项所述的阻燃剂组合，其特征在于，-组分A的份额为5至85重量％，-组分B的份额为0.01至10重量％，-组分C的份额为0.01至10重量％，和-组分D的份额为5至50重量％，其中，百分比数值基于组分A至D的总量计。5.根据权利要求4所述的阻燃剂组合，其特征在于，-组分A的份额为10至60重量％，-组分B的份额为0.1至2.5重量％，-组分C的份额为0.1至2.5重量％，和-组分D的份额为10至30重量％。6.根据权利要求1至5至少一项所述的阻燃剂组合，其特征在于，组分A、B、C和D以微粒形式存在，其中这些组分的平均粒度d50为1至100μm。7.根据权利要求1至6至少一项所述的阻燃剂组合，其特征在于，所述组合包含无机膦酸盐作为另外的组分E。8.根据权利要求7所述的阻燃剂组合，其特征在于，所述无机膦酸盐为式(III)的化合物其中，Me为Fe、TiOr、Zn或尤其为Al，o表...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·鲍尔，S·赫罗尔德，M·西肯，
申请(专利权)人：科莱恩塑料和涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH