用作阻燃剂和光稳定剂的聚三嗪基化合物制造技术

得自１，３，５－三嗪的无卤素自熄性低聚物或聚合物，其具有以下通式Ⅰ，其中Ｘ＝Ｒ↓［２］－Ｎ′Ｈ或环中包含至少一个氮原子的杂环基团，该基团通过一个所述氮原子连接至三嗪环，Ｒ↓［２］是烷基或环烷基，Ｒ↓［１］是以下通式的哌嗪二价基或以下类型的二价基，Ｒ↓［２］是烷基或环烷基，ｎ是２至３０的整数，包括端值，ｍ是２至６的整数，包括端值，ｐ是２至１２的整数，包括端值，和Ｘ↓［１］＝ＯＨ、ＮＨ↓［２］或Ｘ，其中Ｘ和Ｘ↓［１］可以相同或不同，Ｘ↓［２］＝氢或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基，并涉及一种生产通式Ⅰ化合物的无溶剂方法，以及该自熄性低聚或聚合物作为阻燃剂和光稳定剂用于热塑性聚合物例如聚丙烯或再生纤维素或聚酯的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通式I的无卣素化合物，其中/X-R广NH或环中包含至少一个氮原子的杂环基团，该基团通过一个所述氮原子连接至三唤环，R2是烷基或环烷基，Ri是以下通式的哌嗪的二价 基n是2至30的整数，包括端值，m是2至6的整数，包括端值，p 是2至12的整数，包括端值，X2是氢或C「C4烷基，和X产OH、冊2或X，其中X,和X可以相同或不同。本专利技术还涉及生产通式I化合物的方法，优选不使用任何有机溶 剂，优选在表面活性剂的存在下。
技术实现思路
本专利技术方法的笫一步骤是根据现有技术，在-io"c至+iox:温度范围，在pH值为5至7下，在极性溶剂例如丙酮、水等中，但是优选或以下类型的二价基4不使用任何有机溶剂，使氰尿酰卣与通式R2-冊2的胺或与环中包含氮原子的杂环化合物以摩尔比为1: 1进行>^应，以获得2，6-二氯-1， 3，5-三嗪的4-氨基衍生物。不用分离，然后在热条件下，始终在水或极性溶剂中，但是优选 不使用任何有机溶剂，使中间悬浮液与通式H2N-(CH2)f冊2的胺、与哌 溱或其烷基取代衍生物、与4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶或N，N'-双 -(2， 2， 6， 6-四甲基-4-哌啶基)-l， 6-已二胺、或与这些化合物的混合物 反应，其中三溱衍生物与胺和/或哌溱之间的摩尔比等于1:1。然后通过在碱例如过量HXi和/或碱金属氢氧化物的存在下，在90 "C至150r的温度下，更优选IOO匸至130匸的温度下，使中间化合物 与通式H^的化合物反应，得到通式I的化合物。因此，本专利技术的另一个目的是通过在两个或三个步骤中氰尿酰卤 与适当胺和/或杂环化合物的缩合，生产具有以下通式的不溶于水的 1， 3， 5-三漆衍生物低聚物或聚合物的方法或环中包含至少一个氮原子的杂环基团，该基团通过一个所述氮 原子连接至三嗪环，R2是烷基或环烷基，R!是以下通式的哌溱的二价基其中/或以下类型的价基n是2至30的整数，包括端值，m是2至6的整数，包括端值，p 是2至12的整数，包括端值，X2是氢或d-a烷基，和X严OH、丽2或X，其中X!和X可以相同或不同。为了保持反应混合物为平稳的悬浮液，优选加入表面活性剂例如 十二烷基苯磺酸。得到的通式I化合物是具有很高熔点和最小面素含 量的白色粉末。可以将其研磨为小颗粒，然后准备与其它阻燃化合物 如砩酸铵或磷酸胺一起并入热塑性聚合物。可以根据已知的方法生产本专利技术自熄性组合物例如，首先密切 地将磷酸铵或磷酸胺与细磨的三溱含氮化合物(优选具有低于75微米 的颗粒)混合，并将如此得到的混合物在涡轮式混合器中加入热塑性聚 合物中，以形成均匀混合物，然后将该混合物挤出并造粒。根据任何 已知的模制技术，可以将如此得到的颗粒产品转变成多种制品。本发 明阻燃添加剂还适用于阻燃涂料领域。为测定包含阻燃添加剂的聚合组合物自熄性能，可以进行如下操 作在MOORE平板压力机中，通过以40kg/co^压力，在合适的温度下 操作7分钟，将颗粒产品模制成3毫米(1/8英寸)厚的板。然后根据 UL-94方法测试该板。其中R产Y的通式(I)聚三嚷化合物是有用和有价值的试剂，可用 于改善合成聚合物对光、热和氧化的稳定性，所述合成聚合物例如为 高和低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙蜂酯共 聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙 烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯乙烯和偏二氯乙烯聚合物和共聚物、 聚甲醛、聚对苯二酸乙二醇酯、尼龙66、尼龙6、尼龙12、聚氨酯、 不饱和聚酯。其中R产Y的通式(I)化合物特别可用作聚烯烃和更特別用作具有 减少厚度的聚烯烃制品，例如纤维和薄膜的光稳定剂。令人惊讶的是，6当与水或表面活性剂水溶液接触时，很难从所述薄制品提取出所述化 合物。其中R产Y的通式(I)化合物可以采用按照多种比例与合成聚合物 的混合物使用，其取决于聚合物性质、最终用途和存在的其它添加剂。相对于聚合物重量，通常优选使用0. 01至5重量％其中R产Y的 通式(I)化合物，更优选O. 1至1%。可以用多种方法例如以粉末形式干混合，或以溶液或淤浆形式湿 法，将其中R产Y的通式(I)化合物加入聚合材料组合物中。在所迷操 作中，合成聚合物可以釆用粉末、颗粒、溶液、淤浆或乳液的形式。用其中R产Y的通式(I)的产品稳定的聚合物可以用于生产模制品、 薄膜、带材、纤维、单丝等。其中R产Y的通式(I)化合物与合成聚合物的混合物可以任选加入 其它添加剂，例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、镍稳定剂、颜料、电荷 剂(charges)、塑化剂、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、防锈剂、金属 抑制剂等。通式I中，R2优选是包含1至20个碳原子的烷基或包含6至20 个碳原子的环烷基，^优选是哌嗪的二价基或二胺的二价基，其中m 是2至6的整数，包括端值，n优选是8至20的整数，p优选是4至 IO的整数，包括端值。烷基的实例是甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、己基、辛基、 癸基、十二烷基、环己基、丙基-环己基、丁基-环己基、癸基环己基。 定义为X的杂环基团的实例是吗啉、哌啶和哌嗪。对于l的二胺的实 例为乙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺。优选的通式I化合物为R,六亚甲基二胺、哌嗪和烷基取代哌嗪 的那些化合物，以及其中X,和X为相同并具有吗啉基、哌淀基或哌嗪 基的通式I化合物。下列实施例说明根据通式A和I某些化合物的制备。除非另作说明，该制备中指出的全部份数都是指重量份。 实施例1向反应器装入150份水、150份冰和0. 2份十二烷基苯磺酸。然 后在搅拌条件下，在15分钟内加入74份氰尿酰氯。搅拌混合物15 分钟，得到均匀的悬浮液。形成悬浮液后，同时加入溶解在150份水 中的34. 9份吗啉和21.2份碳酸钠(100%基础(100% basis))，同时 保持pH值为5至7，温度最大值为0-5iC。加入时间为30分钟。完成 加入后，在0-5lC搅拌反应混合物30分钟。<formula>formula see original document page 8</formula>向得到的1I的白色悬浮液中加入34. 9份哌噪，将混合物加热至 401C并在40C搅拌30分钟。其后，在15分钟内緩慢加入溶解在100份水中的16份氢氧化钠(ioo。/。基础)，从而保持温度在4010。在"x:搅拌15分钟后，加热混合物至95t;。温度达到95C后，在两个小时 内加入溶解在100份水中的第二部分16份氢氧化钠(100%基础)。在压 力下在130i:下加热得到的悬浮液24小时及最终pH应该为碱性。在 90。C过滤悬浮液，并用热水充分洗涤该产品直到pH为中性。在100iC 干燥该产品24小时，直到重量恒定。得到109份下式的化合物<formula>formula see original document page 8</formula>其中n-10，具有下列特征 外观白色粉末 熔点高于2901C有机氯含量(元素分析和水解方法)1.42%< 实施例2在具有冷凝器、搅拌器和温度计的反应器中:室温下放置400份吗啉。加入200份式III的化合物(包含1. 5 %氯)，并加热所本文档来自技高网...

【技术保护点】
无卤素含氮不溶于水的化合物，其由１，３，５－三嗪衍生物的低聚物或聚合物构成，并具有如下通式：　＊＊＊　其中　Ｘ＝Ｒ↓［２］－＊Ｈ　或环中包含至少一个氮原子的杂环基团，该基团通过一个所述氮原子连接至三嗪环，Ｒ↓［２］是 烷基或环烷基，Ｒ↓［１］是以下通式的哌嗪的二价基　＊＊＊　或以下类型的二价基　＊＊＊　ｎ是２至３０的整数，包括端值，ｍ是２至６的整数，包括端值，ｐ是２至１２的整数，包括端值，和　Ｘ↓［１］＝ＯＨ、ＮＨ↓［２］或 Ｘ，其中Ｘ和Ｘ↓［１］可以相同或不同，　Ｘ↓［２］＝氢或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：BL卡尔，
申请(专利权)人：MCA技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]