[发明专利]溴代聚苯醚和其作为阻燃剂的用途

说明书

本发明人按照Title 35，United States Code，§120要求于2006 年8月22日提交的、名称为“BROMINATED FLAME RETARDANT”的美 国临时申请号60/839,137的权益。

发明背景

1.技术领域

本发明涉及用于树脂的阻燃剂和使用该阻燃剂的方法。特别地，本 发明涉及聚溴代芳基醚和使用该聚溴代芳基醚作为树脂用阻燃添加剂 的方法以及使用该阻燃剂的方法，所述树脂包括聚酰胺。

2.背景技术

在配混期间，各种添加剂材料用于含聚合物树脂的配制剂以增强 或影响最终组合物的性能。在这些添加剂中，将阻燃剂加入聚合物树 脂以降低可燃性。取决于应用的特定体系，阻燃剂材料的使用可能不 利地影响聚合物的性能。阻燃剂对这些聚合物性能的影响有时可以通 过使用更有效的阻燃剂而最小化，所述更有效的阻燃剂能够以相对于 其它阻燃剂材料更低的铅含量使用。称作聚溴代芳基醚的阻燃剂类型 在聚酰胺树脂中比标准溴代聚苯乙烯类型材料更有效，而且可以更低 负载量使用以达到相同的阻燃水平，同时对该体系的总体性能具有较 小影响。

这些聚溴代芳基醚是极其热稳定的材料。因此，它们对在其中使 用它们的树脂体系提供改进的热性能。通过制备具有较低离子杂质的 聚溴代芳基醚，可以进一步获得改进的热性能。这提供改进的性能， 例如在注塑期间产生更少“废气”以及通过使由这些类型的材料制得 的部件的“起泡”最小化来获得改进。

商业上已知作为PO-64、或PO-64P的分子于二十世纪七十年代晚 期在我们实验室中发明(后来已知的Velsicol Chemical Corporation) 并推广用于聚酰胺。该材料是聚溴代芳基醚，通过三溴苯酚在含水介 质中的聚合制备，而且如今仍然有许多其它公司制备。该材料的最初 公开，之前已知作为Firemaster 935，详细描述了在聚酰胺和聚酯应 用中使用该产品的优点。例如，参见R.C.Nametz et al.，25SOC. PLAST.ENG.TECH.PAP.，488-91(1979)；P.H.Burleigh et al.，7(1) J.FIRE RETARD.CHEM.47-57(1980)；和P.H.Burleigh et al.，4 RPOC.INT.CONF.FIRE SAF.279-93(1979)。

溴代苯酚的缩合产物通过涉及水基方法或水-溶剂两相方法的不 同方法制备。美国专利号4141880公开了有机溶剂-水基方法。引发剂 如过氧化苯甲酰用于引发溴代酚盐的聚合，使用水和有机溶剂如氯仿 或1，2，4-三氯苯。

美国专利4141880公开了一种阻燃的无喷霜(non-blooming)聚酰 胺组合物，由衍生自溴代苯酚和酚盐的缩合产物构成。这些组合物提 供具有良好热稳定性的材料。该专利着重于聚酰胺组合物。在公开的 方法中，讨论了大量溶剂，并提及了四氢呋喃，但重点在于有机-水基 反应体系或其它高沸点溶剂的使用。本发明发现的使用四氢呋喃的优 点没有被该专利发现且未以任何方式出现在该专利中。

在3 NIPPON KAGAKUKAI SHI 403-08(1977)中公开了一种方法， 其中铜(II)盐用作由DMF-CuCl₂络合物催化的2，4，6-三溴苯酚的缩聚 催化剂。记载了用于该方法的几种溶剂和碱。公开了使用四氢呋喃用 于产品的纯化。粗聚合产物在酸性甲醇中沉淀。通过将粗产物溶解在 四氢呋喃中纯化该产物。然后将溶液过滤并使产物在甲醇中再次沉淀。

日本申请号06-068433公开了一种制备溴代聚苯醚的方法，其中， 在水中的溴代酚盐通过包括卤代有机化合物的引发剂体系聚合，所述 卤代有机化合物在硝酸或硝酸银反应中变成阳离子。

所有公开的制备聚合物的方法经历以下不足：使聚合物从水中沉 淀，截留杂质，或者需要水洗出溴化物盐和在选择的非溶剂中沉淀聚 合物，或者所述方法不具备工业实用性。因而需要一种方法，其中所 述材料可以低离子杂质含量制备且不需要单独的洗涤纯化步骤。