[发明专利]聚合磷酸酯阻燃剂及含有它的阻燃性树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃剂及含有它的阻燃性树脂组合物，特别地涉及聚合磷酸酯阻燃剂及含有它的阻燃性树脂组合物。

背景技术：

目前，对于电气制品、汽车内的装饰品、织物制品等中使用树脂的部分，法律规定必须是难燃的。由于树脂本身具有易燃性，所以一旦发生火灾，会很容易地烧尽，特别是在电气或通讯电缆类的公共设施的火灾，社会影响和经济损失相当巨大。许多聚合物的高可燃性意味着必须加入阻燃剂。提高聚合物阻燃性的一种方法是加入不可燃或低可燃性的填料，如玻璃、石英粉末、硅灰石等。另一种方法是使用无机阻燃剂，如硼化合物和金属氢氧化物。然而，为了获得足够的阻燃性，必须使用大量的难燃无机填料或这类无机阻燃剂，严重地影响了聚合物的物理机械性能，也给生产和加工过程带来了大量麻烦。

卤代化合物也被广泛应用为阻燃剂，例如：四溴双酚A或其双环氧化衍生物、十溴十二苯醚和溴代聚苯乙烯。然而，使用卤代阻燃剂是非常有争议的，大量报道显示卤代化合物在燃烧过程中会产生浓烟，含有腐蚀性气体，如氯化氢、溴化氢等和毒性很高的二噁英类产物。使用卤代阻燃剂的树脂，遭遇火灾时导致人员伤亡的并非火焰的高温，而是卤代阻燃剂产生的上述毒烟。

US-A-3689602、US-A-3192242、GB-A-1487609和EP-A-465605揭示了含卤素或不含卤素的磷酸酯作为聚合物阻燃剂的应用。然而，有机磷化合物具有增塑性，为了获得有效的阻燃性，必须加入大量的这种磷化合物，结果会在许多用途中将聚合物的机械性能和电学性能降低到不能接受的程度。另外，其中一些有机磷化合物是热不稳定或对水解不稳定的。还有从环境友好的观点来看含卤磷酸酯也是有争议的。这些产品的代表是TPP(磷酸三苯酯)，RDP(间苯二酚二磷酸酯)，BDP(对二苯酚二磷酸酯)等低分子磷酸酯存在低分解温度(使用温度限制)，低玻璃化温度(添加困难，增塑和影响热变形温度)和低树脂混容性(容易迁移)的缺陷同时，成碳不理想，需要加大添加量才能达到阻燃要求。

综上所述，聚合物阻燃领域亟需一种不会损害聚合物热性能和机械性能、少量使用即可获得高阻燃性、环境友好的无卤型、可以结合在聚合物基体中的阻燃剂。

发明内容

本发明的目的就是提供一种聚合型磷酸酯阻燃剂，并具有如下性能：高玻璃化温度，热稳定高，耐水解，低迁移和高效的阻燃性，广泛应用在各种有阻燃要求的树脂中。

本发明的聚合型磷酸酯阻燃剂用如下通式(I)表示：

或OH

                    (I)

式中：

R表示羟基，C_1-8烷基、C_1-8烷氧基或卤素；

X表示C₁～C₈亚烷基、C₄～C₈亚环烷基、亚二聚C₄～C₈环烷基或亚三聚C₄～C₈环烷基；

m表示1～12的整数；

l表示0～2的整数；

p表示1～2的整数；

通式(I)化合物中羟基的磷酸酯化率为80％以上。

本发明还提供一种阻燃性树脂组合物，它含有2～50重量％上述聚合型磷酸酯阻燃剂和50～98重量％热塑性或热固性树脂，以该阻燃性树脂组合物的总重量为基准。

本发明的阻燃剂与各种树脂混合时，基本上不降低树脂本来的物理机械性能，同时赋予树脂优良的阻燃性。在优选的实施方式中，本发明的树脂不含卤素。因此，在树脂加工或燃烧时不会产生有毒气体，对环境无污染，对人体也无伤害。

本发明的阻燃剂具有优良的耐水解性，所以不易使树脂组合物变色，也不会降低耐久性。

具体实施方式

本发明的聚合型磷酸酯阻燃剂用如下通式(I)表示：

或OH

              (I)

式中：

R表示C_1-8烷基、C_1-8烷氧基或卤素；优选表示C_1-4烷基或C_1-4烷氧基；更优选表示甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、或叔丁氧基。