[发明专利]作为阻燃剂的环硼氧烷衍生物

说明书

技术领域

本发明涉及源自环硼氧烷的化合物及其在聚合物树脂，尤其是热固性聚合物树脂中，作为阻燃剂的用途。

背景技术

聚合物树脂，尤其是热固性聚合物树脂，比如例如环氧树脂、苯并嗪树脂、氰酸酯树脂或者聚酰亚胺(加成以及热塑性)树脂，的阻燃性对于许多应用而言仍然不足。为了使聚合物树脂具有阻燃性，需要加入含有溴、磷或者氯的化合物或者填料。通常提供的使组合物具有阻燃性的解决方案基于惰性填料或者含有卤素的化合物或者其它添加剂，其原则上具有如下一个或多个缺点：

-它们是不与体系反应的惰性材料，因此可能导致在加工方面出现问题。

-它们降低了树脂的热行为。

-它们不可以溶解在有机溶剂中。

-它们通常缺乏在多于一种类型树脂体系中起作用的灵活性。

-在燃烧时可能形成燃烧的毒性气体，尤其在存在卤化的化合物时。

所以，优选阻燃性/耐热性聚合物树脂不含含有卤素的化合物。

环硼氧烷已经公知在制备烯烃聚合催化剂中作为助催化剂。主要是三甲氧基环硼氧烷已经用于此目的，参见US20030207757。已经进一步知道这些化合物具有捕获盐阴离子的能力，参见EP898319。也已经通过采用硼化合物制备了保护性涂层，参见EP791029。WO2003011583描述了能够提高层间粘合性的、基于三甲氧基环硼氧烷的体系。US4343928描述了透明的复合物，其包括由环氧树脂、三甲氧基环硼氧烷和苯基取代的烷基醇，尤其是苄基醇，形成的透明耐热性中间层。

参见WO2002102560，描述了采用硼化合物处理木材，所述硼化合物也充当阻燃剂。

硼酸酯已经公知为阻燃剂，参见WO200026288。

除此之外，三甲氧基环硼氧烷被用于可膨胀的体系中，参见US5474721。

参见WO9842802，已经提到将卤素取代的环硼氧烷作为阻燃的组合物。

发明内容

现在，令人惊奇地发现，由含有源自环硼氧烷的化合物的聚合物树脂，尤其是热固性聚合物树脂，制备的制品，可以具有显著降低的易燃性，同时维持机械性能和热性能，其中所述化合物的至少一个硼原子被脂族不饱和链的氧基衍生物取代，比如例如，三炔丙基环硼氧烷。所以，所述制品特别适用于航空航天、工业、电子或者其它应用，比如汽车、粘合剂、密封剂、预浸渍体和叠层物、涂层和PCB。它们也可以采用浸渍(infusion)技术比如RTM(树脂压铸)或者真空RTM(VaRTM)进行处理。

发明详述

本发明的一个方面是化合物(A)，其包含环硼氧烷环，其中所述环的三个硼原子的至少之一带有取代基，所述取代基包含键合到(1)所述硼原子上并键合到含有不饱和、非芳族碳碳键的部分上的氧基官能团。所述部分(2)也可称作含有不饱和、非芳族、碳碳键的部分。

根据IUPAC规范，脂族化合物是“无环或者环状的、饱和或者不饱和的碳化合物，不包括芳族化合物”。

优选的，取代基是不饱和脂族化合物的氧基衍生物。

优选的，本发明的化合物是或者含有至少一个碳碳双键的链烯氧基环硼氧烷，或者更优选是包含至少一个碳碳三键的炔氧基环硼氧烷。

优选的，取代基具有如下通式：

其中是不饱和键；

n＞＝0，当n＞1时，R1和/或R2在n个碳原子的每一个上可以不同；

当不饱和键是碳碳三键时o＝p＝0，或者当不饱和键是碳碳双键时o＝p＝1；

R1-R6的每一个独立地是H，或者任何其它有机或者非有机衍生物。

优选n＝1-20，优选n＝1。

如果取代基是链烯氧基衍生物，那么优选不选于下列列表：三(2-丙烯氧基)-、三(3-丁烯氧基)-、三(2-丁烯氧基)-、三[(2-甲基-2-丙烯基)氧基]-、三[(1-甲基-2-丙烯基)氧基]-、三(4-戊烯基氧基)-、三[(1-甲基-3-丁烯基)氧基]-、三[(1-甲基-2-丁烯基)氧基]-、三[(1-乙基-2-丁烯基)氧基]-、三(9-十八烯基氧基)-。

优选，取代基的不饱和键靠近环硼氧烷环。相信缺乏脂族长链有利于环硼氧烷衍生化合物在树脂基质中的稳定性和分散性或者溶解性。所以，优选在适用通式时n＝1。

取代基包含不饱和键，所述不饱和键不是芳族部分的一部分。

优选，取代基不包含芳环，更优选不包含任何环。