阻燃剂混合物制造技术

本发明专利技术涉及混合物，其含有至少一种有机次膦酸盐作为组分A和至少一种碱金属锡酸盐(M

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃剂混合物
[0001]本专利技术涉及非腐蚀性阻燃剂混合物和它的用途。
[0002]特别对于热塑性聚合物而言，次膦酸的盐(次膦酸盐)已证明是有效的阻燃添加剂(DE
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A
‑
2252258和DE
‑
A
‑
2447727)。次磷酸钙和次磷酸铝已被描述为它们的活性在聚酯中特别有效，并对聚合物模塑组合物的工程性质比例如碱金属盐具有更少的不利影响(EP
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A
‑
0699708)。此外，已发现次膦酸盐与某些含氮化合物的协同组合，其在整个聚合物范围内作为阻燃剂比次膦酸盐本身更有效(PCT/EP97/01664以及DE
‑
A
‑
19734437和DE
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A
‑
19737727)。
[0003]DE
‑
A
‑
19614424描述在聚酯和聚酰胺中的次膦酸盐连同氮增效剂。DE
‑
A
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19933901描述次膦酸盐以及蜜胺多磷酸盐作为阻燃剂用于聚酯和聚酰胺。然而当使用这些非常有效的阻燃剂时，可能存在部分聚合物降解以及聚合物变色的情况，尤其是在大于300℃的加工温度下，并可能存在在热
‑
潮湿条件下储存时风化的情况。
[0004]主要在熔体中加工热塑性塑料。几乎没有任何塑料耐受在热和剪切暴露下的结构和物理状态的相关改变而不经历其化学结构的改变。结果可能是交联、氧化、分子量的改变以及因此物理和技术性质的改变。为了减轻在加工过程中聚合物的负担，添加根据讨论的塑料变化的添加剂。
[0005]通过使用阻燃剂，可以在熔体中加工期间存在额外的不稳定。必须经常以高速率添加阻燃剂以便确保塑料按照国际标准的足够阻燃性。阻燃剂(它们需要在高温下的阻燃效果)的化学反应性可能导致它们不利地影响塑料的加工稳定性。例如，可能存在提高的聚合物降解、交联反应、脱气或变色。
[0006]阻燃剂特别是次磷酸盐的引入可能引起对加工机器例如挤出机和例如注塑机的磨损提高。特别受影响的零件可能是在配混和/或注塑过程中塑化装置和模头的金属零件。聚合物的加工温度越高，磨损可以出现的速率越大。
[0007]通常来说，硬质填料(例如玻璃纤维)与腐蚀性除去产物(例如来自阻燃剂)一起导致对工具的金属表面的磨损。取决于金属表面的材料品质和使用的塑料，这种磨损需要相对频繁更换传送装置中的加热套、传送螺杆和注射模具。因为玻璃纤维增强的热塑性聚合物有研磨作用，所以对于保护传送螺杆免受腐蚀的可能性存在限制，因为高度耐腐蚀钢材不具有加工玻璃纤维增强聚合物所需的硬度。
[0008]根据DIN EN ISO 8044的腐蚀是在金属和它的环境之间的物理化学相互作用，可能的结果是金属性质的改变并因此金属形成零件的技术系统的或环境的金属功能的显著削弱。
[0009]WO
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A
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2009/109318描述生产阻燃的、非腐蚀性且容易流动的聚酰胺和聚酯模塑组合物的方法。可使用各种添加剂以减小但没有防止由阻燃剂引起的腐蚀和/或磨损。
[0010]US
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A
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2010/0001430描述具有锡酸锌的阻燃半芳族聚酰胺，其表现出大幅减小的腐蚀性。然而，甚至在此也可测量一定水平的磨损。
[0011]DE
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A
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102010048025描述热塑性聚合物的阻燃剂/稳定剂组合，其表现出具有良好机械性质的高阻燃性并同时没有表现出由聚合物降解和分解反应所致的变色或风化。应注意阻燃剂/稳定剂组合表现出低腐蚀。
[0012]在DE
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A
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02015004662中描述了生产阻燃且非腐蚀性聚酰胺化合物的方法，所述化合物含有次磷酸盐、增效剂和无机锌化合物。这个专利技术的缺点尤其出现在高温下加工的聚酰胺中。稳定和抗腐蚀效应受限和/或出现模塑化合物变色为棕黑色。
[0013]市场上需要在生态毒性规范范围内的稳定且非腐蚀性的阻燃化合物。越来越多的应用提供必须阻燃且无腐蚀性和可用所有颜色着色的高温聚合物的用途。
[0014]因此，本专利技术的目的是提供阻燃聚合物，其不含卤素，表现出高稳定性、良好机械性质和当加工它们时没有可测量的腐蚀和没有导致变色的反应。
[0015]通过使用二烷基次膦酸的盐(组分A)和所选择金属锡酸盐(组分B)的混合物来实现这个目的。混合物还可含有另外的组分。
[0016]本专利技术的主题因此是含有以下的混合物
[0017]至少一种有机次膦酸盐作为组分A，和
[0018]至少一种碱金属锡酸盐(M
’2SnO3)、碱金属羟基锡酸盐(M
’2Sn(OH)6)、碱土金属锡酸盐(M”SnO3)和/或碱土金属羟基锡酸盐(M”Sn(OH)6)作为组分B。
[0019]在该混合物中，优选M
’
是Na或K之一和M”是Mg、Ca或Ba之一。
[0020]优选地，至少一种有机次膦酸盐对应于式(I)
[0021][0022]其中
[0023]R1、R2是相同或不同的并且每个是H、C1‑
C
18
‑
烷基(直链或支化的)、C6‑
C
18
‑
芳基、C7‑
C
18
‑
芳烷基或C7‑
C
18
‑
烷芳基，或R1和R2与彼此形成一个或多个环，
[0024]M是Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、K和/或质子化的氮碱；
[0025]m是1
‑
4。
[0026]优选地R1、R2是相同或不同的并且每个是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、2
‑
戊基、3
‑
戊基、2
‑
甲基丁基、3甲基丁基(异戊基)、3
‑
甲基丁
‑2‑
基、2
‑
甲基丁
‑2‑
基、2,2
‑
二甲基丙基(新戊基)、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、环戊基、环戊基乙基、环己基、环己基乙基、苯基、苯乙基、甲基苯基和/或甲基苯乙基。
[0027]优选地，在式(I)中，M是钙、铝、锌、钛或铁离子。
[0028]优选地，组分B具有20至200m2/g BET的表面积。
[0029]优选地，混合物含有40至99.9重量％的组分A和0.1至60重量％的组分B。
[0030]更优选地，混合物含有70至99.9重量％的组分A和0.1至30重量％的组分B。特别是，混合物含有90至99.5重量％的组分A和0.5至10重量％的组分B。
[0031]优选地，如权利要求1至8中一项本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.混合物，含有至少一种有机次膦酸盐作为组分A，和至少一种碱金属锡酸盐(M
’2SnO3)、碱金属羟基锡酸盐(M
’2Sn(OH)6)、碱土金属锡酸盐(M”SnO3)和/或碱土金属羟基锡酸盐(M”Sn(OH)6)作为组分B。2.根据权利要求1所述的混合物，其中M
’
是Na或K之一和M”是Mg、Ca或Ba之一。3.根据权利要求1或2所述的混合物，其中至少一种有机次膦酸盐对应于式(I)其中R1、R2是相同或不同的并且每个是H、C1‑
C
18
‑
烷基(直链或支化的)、C6‑
C
18
‑
芳基、C7‑
C
18
‑
芳烷基或C7‑
C
18
‑
烷芳基，或R1和R2与彼此形成一个或多个环，M是Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、K和/或质子化的氮碱；m是1
‑
4。4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的混合物，其中R1、R2是相同或不同的并且每个是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、2
‑
戊基、3
‑
戊基、2
‑
甲基丁基、3
‑
甲基丁基(异戊基)、3
‑
甲基丁
‑2‑
基、2
‑
甲基丁
‑2‑
基、2,2
‑
二甲基丙基(新戊基)、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、环戊基、环戊基乙基、环己基、环己基乙基、苯基、苯乙基、甲基苯基和/或甲基苯乙基。5.根据权利要求1至4中一项或多项所述的混合物，其中M是钙、铝、锌、钛或铁离子。6.根据权利要求1至5中一项或多项所述的混合物，其中组分B具有20至200m2/g BET的表面积。7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的混合物，含有40至99.9重量％的组分A和0.1至60重量％的组分B。8.根据权利要求1至7中一项或多项所述的混合物，含有70至99.9重量％的组分A和0.1至30重量％的组分B。9.根据权利要求1至8中一项或多项所述的混合物，含有80至99重量％的组分A和1至20重量％的组分B。10.根据权利要求1至9中一项或多项所述的混合物，含有作为另外的组分C的0至79.9重量％的含氮增效剂和/或含磷/氮阻燃剂和/或含磷的增效剂或阻燃剂，其包含具有式(II)的亚磷酸的盐[HP(＝O)O2]2‑
M
”’
m+
ꢀꢀꢀ
(II)其中M
”’
是Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na和/或K，作为另外的组分D的0至3重量％的亚膦酸酯或亚膦酸酯和亚磷酸酯的混合物，作为另外的组分E的0至3重量％的长链脂族羧酸(脂肪酸)的酯或盐，其通常具有C
14
至C
40
的链长度，组分的总和总是100重量％，和
作为另外的组分F的0
‑
20重量％的调聚次膦酸盐。11.根据权利要求1至10中一项或多项所述的混合物，其中混合物包含40至98.9重量％的组分A，1至39.9重量％的组分B，0.1至59重量％的组分C，0至2重量％的组分D，0至2重量％的组分E，和0至20重量％的组分F。12.根据权利要求1至11中一项或多项所述的混合物，其中混合物包含50至94.5重量％的组分A，5至39.5重量％的组分B，0.5至45重量％的组分C，0至2重量％的组分D，0至2重量％的组分E，和0至20重量％的组分F。13.根据权利要求1至12中一项或多项所述的混合物，其中混合物包含60至94重量％的组分A，5至30重量％的组分B，1至35重量％的组分C，0至2重量％的组分D，0至2重量％的组分E，和0至20重量％的组分F。14.根据权利要求1至13中一项或多项所述的混合物，其中混合物包含60至89.7重量％的组分A，5至20重量％的组分B，5至20重量％的组分C，0.1至2重量％的组分D0.1至2重量％的组分E，和0.1至20重量％的组分F。15.根据权利要求1至14中一项或多项所述的混合物，其中组分C包含亚磷酸与铝化合物的反应产物。16.根据权利要求1至15中一项或多项所述的混合物，其中组分C包含亚磷酸铝[Al(H2PO3)3]、二级亚磷酸铝[Al2(HPO3)3]、碱式亚磷酸铝[Al(OH)(H2PO3)2*2aq]、四水合亚磷酸铝[Al2(HPO3)3*4aq]、膦酸铝、Al7(HPO3)9(OH)6(1,6
‑
己二胺)
1.5
*12H2O、Al2(HPO3)3*xAl2O3*nH2O其中x＝1
‑
2.27和n＝1
‑
50和/或Al4H6P
16
O
18
，或包含式(III)、(IV)和/或(V)的亚磷酸铝，其中式(III)包含：Al2(HPO3)3x(H2O)
q
和q是0至4；
式(IV)包含Al
2.00
M
z
(HPO3)
y
(OH)
v
x(H2O)
w
和M是碱金属离子，z是0.01至1.5，y是2.63至3.5，v是0至2，和w是0至4；式(V)包含Al
2.00
(HPO3)
u
(H2PO3)
t
x(H2O)
s
和u是2至2.99和t是2至0.01和s是0至4，或亚磷酸铝包含式(III)的亚磷酸铝与微溶的铝盐和不含氮的外来离子的混合物，式(IV)的亚磷酸铝与铝盐的混合物，式(IV)至(V)的亚磷酸铝与以下的混合物：与亚磷酸铝[Al(H2PO3)3]、与二级亚磷酸铝[Al2(HPO3)3]、与碱式亚磷酸铝[Al(OH)(H2PO3)2*2aq]、与四水合亚磷酸铝[Al2(HPO3)3*4aq]、与膦酸铝、与Al7(HPO3)9(OH)6(1,...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：威廉布莱斯有限公司，
类型：发明
国别省市：