阻燃剂制造技术

本发明专利技术涉及包含根据式1的三嗪化合物的阻燃剂：

Flame Retardant

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃剂本专利技术涉及含有三嗪化合物的阻燃剂，所述三嗪化合物具有烷基官能化的烷基、芳族或官能化的芳族、取代的亚磷酸酯基团，以及这些化合物及其在阻燃剂中的用途。阻燃剂广泛用于防火。它们旨在降低可燃材料(例如木材或塑料)的可燃性，并添加到相应的用于材料的保护涂层中或掺入待保护的材料中。阻燃剂是各种工业标准的主体。对于木材，例如DIN4102在德国特别相关。对于塑料，例如DINENISO1043-4适用。在本专利技术的范围内，符合DIN4102B1的阻燃剂是特别相关的。三嗪化合物通常已知是阻燃剂的有效成分。一个例子是三(三溴苯氧基)-s-三嗪，其已经用于例如聚乙烯薄膜中。然而，含卤素的阻燃剂受到越来越多的批评，因为在热的影响下，它们可以释放对健康极其有害的卤素化合物。因此需要有效的阻燃剂，其不含有相关量的卤素。例如在EP2,183,314和EP2,371,890中已经描述了无卤素的含磷三嗪化合物作为阻燃剂。这些化合物是三聚氰胺衍生物，它们被转化为缩聚分子。由EP0551153A1和EP0551154A1已知包含两个由式2的乙二胺衍生的桥基连接的双-(2,4-二烷基亚磷酸酯)三嗪基团的化合物，其中它们在制备2,4-二氨基-1,3,5-三嗪基-6-磷酸衍生物中用作中间体。该衍生物用于自熄性聚合物组合物中。式2根据式2的化合物也可从T.Kreheretal.,Phosphorus,SulfurandSiliconandtheRelatedElements(1998),141,135-146获知，其中通过动态NMR研究它们的性质。这些研究与阻燃剂应用无关。在此背景下，本专利技术的一个目的是提供适合作为阻燃剂的新物质和包括这些新物质的阻燃剂，其可以从特别是可商购的起始材料简单且廉价地制备。本专利技术的另一个目的是提供这样的阻燃剂，其可以简单地和以各种方式用于油漆、涂料等、以及固体材料的成分中。通过以下优选实施例的描述将变得显而易见的这些和其他目的通过所附独立权利要求的特征组合来实现。在从属权利要求中限定本专利技术的优选实施例。可用作阻燃剂中的活性物质的化合物包括本身新颖的化学实体。这些化合物在所附权利要求1中定义。更具体地，这些化合物对应于式1，具有以下附带条件：R＝用烷基、官能化烷基、芳基或官能化芳基取代的亚磷酸酯。排除卤素取代的烷基和芳基。R'＝亚烷基、亚芳基、烷氧基或芳氧基，全部未取代或取代(卤素取代除外)；X1和X2是杂原子，可以相同或不同。其中X1和X2是NH，R是乙基，R'不是亚苯基；2-甲基-1,3-亚苯基；2,4,6-三甲基–亚苯基；1,3-亚二甲苯基；二苯基甲烷-4,4'-二基；1,2-亚乙基；1,3-亚丙基；1,6-亚己基；1,8-(3,6-二氧杂亚辛基)或吡啶-2,6-二基；其中X1和X2是NH，R是甲基，R'不是1,3-亚苯基或2,6-二甲基-1,3-亚丙基。当X1和X2是NH且R是异丙基时，R'不是1,3-亚苯基或1,12-亚十二烷基。这些新化合物的特别优选的实施例在权利要求1的从属权利要求中定义式1根据本专利技术，含有两个由如权利要求6所定义的X1-R'-X2基团(“桥基”)桥接的双(2,4-二烷基亚磷酸酯)三嗪部分的通式1化合物，可用于如权利要求6所述的阻燃剂中或作为阻燃剂。在根据式1的这些阻燃剂活性物质中，R是用烷基、官能化的烷基、芳基或官能化的芳基(除了卤素取代的烷基或芳基)取代的亚磷酸酯。R'是亚烷基、亚芳基、烷氧基或芳氧基，全部未取代或官能化(卤素取代除外)；X1和X2是杂原子。X1和X2可以相同或不同。桥基X1-R'-X2似乎与这些化合物作为阻燃剂的有用性特别相关。它还对其物理和阻燃性能(包括它们的溶解性)有显著影响。在本专利技术的优选实施例中，式1中所示的取代基包含以下部分：更具体地，R优选为二烷基亚磷酸酯，尤其是二乙基亚磷酸酯或二甲基亚磷酸酯。R'优选为烷基，其中n＝1至10，更优选1至6，最优选1至3，尤其是n＝2。X1和X2优选均为NH。本专利技术的优选实施例包括阻燃剂，其包含根据式2至5的化合物，如下：式2式3式4式5如上所述，桥基的两个异质官能不必相同。例如。一个可以是NH而另一个是O。可以使用其他异质官能例如Si或S代替NH或O。然而强烈优选的是，X1和X2都包含杂原子，即连接桥基和三嗪部分的原子不是C。可以进一步看出，在优选的实施例中，桥基基于短链亚烷基。在式2至式5中，这是亚乙基。通常，亚烷基链可以更长但不应太长，或者它会过多地影响分子的整体特性。至多10、优选至多6、特别是1至3的亚烷基。式2中所示的特别优选的化合物的合成是通过使三(2,4,6-二乙基亚磷酸酯)-s-三嗪与乙二胺反应来进行的。根据美国专利4,038,197(其公开内容在此引入作为参考)，三(2,4,6-二乙基亚磷酸酯)-s-三嗪可以通过使氰尿酰氯与亚磷酸三乙酯反应得到。乙二胺是市售的基础化学品。在根据本专利技术的反应中，乙二胺(EDA)的两个氨基各自与一个取代的三嗪(HEPT)分子的二乙基亚磷酸酯基团反应，以根据以下反应方案形成式2中所示的化合物：本专利技术的其他化合物可以通过类似的方法合成。在其他化合物的合成中，如果X1和X2是NH，则桥基可以由相应的亚烷基二胺形成。如果X1和X2是O，则桥基可以例如是由乙二醇形成。如果X1或X2中只有一个是NH而另一个是O，那么合适的桥基反应物例如包含乙醇胺。根据本专利技术的阻燃剂含有上述三嗪化合物，其或者是与其它成分(例如其他阻燃剂、溶剂、固体或液体载体、稳定剂等)的混合物，或者由一种或多种纯形式(纯)的三嗪化合物组成。本专利技术意义上的纯形式主要由(在通常的分析测定精度内超过90％，优选超过98％)上述三嗪化合物组成。(除非另有定义，否则本说明书中的所有百分比均为基于总重量的重量百分比。)在优选的实施例中，根据本专利技术的阻燃剂含有与所述三嗪相互作用的其他阻燃剂。实例是DMMP(甲基膦酸二甲酯)和磷酸酯例如PEPA。根据本专利技术的阻燃剂可以掺入用于可燃材料的油漆、涂料、涂料等中。它们也可以优选掺入固体材料中。例如，在木基材料(例如刨花板等)的生产中，可以将根据本专利技术的阻燃剂掺入粘合剂树脂中，通过该粘合剂树脂粘合刨花材料。在塑料部件的情况下，根据本专利技术的阻燃剂可在其成型和固化之前与塑料或合成树脂组份混合。根据本专利技术的阻燃剂即使在低浓度(10重量％)下也是阻燃的，并且在较高浓度下是阻燃的。它们具有高防火效率并且是自熄性的。它们可减少火焰散发，适用于符合DIN4102B1要求的产品。基于涂料的总重量，油漆中阻燃剂的常规浓度为10％至30％。在涂料中，例如对于木基板，浓度通常在10％至20％之间。作为固体材料的组分，阻燃剂的典型浓度为1％至5％，但可以更高，高达10％或甚至高于10％。本专利技术的阻燃剂可用于水基涂料体系和溶液中。它们与UV清漆兼容。它们不是法律规定含义内的危险品，由于其无卤素性质，它们与环境兼容。例如，当用于漆系统时，将阻燃剂混合到起始漆中，使得最终产品由10％阻燃剂和90％清漆组成。阻燃剂优选仅含有阻燃物质，即没有相关比例的溶剂等。最终产品的加工方式与初始漆相同。由于阻燃剂是无色的，因此漆的性质不会受到显著影响。在阻燃板和MDF板中，可以通过真空渗透引入根据本专利技术的阻燃剂。或者，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.根据式1的三嗪化合物：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.12 DE 202016006301.51.根据式1的三嗪化合物：其中，R＝用烷基、官能化的烷基、芳基、官能化的芳基取代的亚磷酸酯，除了用卤素取代的烷基或芳基来取代；R'＝亚烷基、亚芳基、烷氧基或芳氧基，全部未取代或官能化，除了卤素取代；X1和X2＝杂原子，X1＝X2或X1≠X2除了X1和X2＝NH，-如果R是Et，R'不是亚苯基；2-甲基-1,3-亚苯基；2,4,6-三甲基–亚苯基；1,3-亚二甲苯基；二苯基甲烷-4,4'-二基；1,2-亚乙基；1,3-亚丙基；1,6-亚己基；1,8-(3,6-二氧杂亚辛基)或吡啶-2,6-二基；-如果R是Me，R'不是1,3-亚苯基或2,6-二甲基-1,3-亚丙基，和-如果R是iPr，R'不是1,3-亚苯基或1,12-亚十二烷基。2.如权利要求1所述的三嗪化合物，其中R：(Z＝甲基、乙基、丙基、丁基、叔丁基、异丁基、异丙基、苯基)R′：X1＝X2＝O，NHX1≠X2＝O，NH。3.如权利要求1或2所述的三嗪化合物，其根据式3：4.如权利要求1或2所述的三嗪化合物，其根据式4：5.如权利要求1或2所述的三嗪化合物，其根据式5：...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·萨尔梅亚，S·加安，M·布鲁威勒，
申请(专利权)人：布鲁格防火材料股份有限公司，EMPA瑞士联邦材料科学与技术实验室，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH