[发明专利]包含树枝状聚合物的阻燃组合物

说明书

本发明涉及包含树枝状聚合物的新型阻燃组合物及其在聚合 物，优选热塑性聚合物中的用途。

将阻燃剂加入聚合物材料(合成的或天然的聚合物材料)来提高所 述聚合物的阻燃性能。根据其组成，阻燃剂可以固相、液相或气 相，通过化学作用(例如作为泡沫释放出氮气)和/或通过物理作用(例 如产生泡沫覆盖)来发挥作用。在燃烧过程的特定阶段，例如受热、 分解、着火或火焰蔓延过程中，阻燃剂起干扰作用。

US-A-4,010,137公开了通过含三聚氰胺的化合物与多元醇，任选 加入聚合物载体材料在挤出机中反应来制备三聚氰胺基阻燃剂的方 法。将焦磷酸三聚氰胺与季戊四醇混合作为单组分阻燃剂并在 175℃-275℃的容器中加热。该方法的明显缺点是阻燃剂的制备需要 至少0.5小时至4小时的加工时间。

WO 00/68337中公开了制备三聚氰胺基阻燃剂的方法。该文献公 开了一种方法，其中制备了包含季戊四醇和磷酸三聚氰胺的粉末状 混合物。然而，这些粉末状混合物在聚合物组合物生产中的适用性 受到极大限制，原因是所述粉末状混合物在聚合物加工中(例如配混 或注塑过程中)产生泡沫。

含磷酸酯基团的单组分阻燃剂易于水解的事实产生诸多严重问 题。当这些阻燃添加剂与聚合物材料如聚丙烯混合时，它们的湿度 敏感性导致阻燃剂分子大量地从聚合物基体中渗出，使得聚合物组 合物的阻燃效率降低和绝缘性能下降。

已知多种方法来提高聚合物阻燃组合物的防水性。它们包括聚 合物(例如聚乙酸乙烯酯)的部分磷酸化、极性阻燃组分的胶囊化(例 如采用乙烯基吡咯烷酮与共聚单体的共聚物对酸源APP颗粒的胶囊 化)、用表面活性剂(非离子型或离子型)对阻燃剂进行改性或用其它 焦前体(char formers)(例如二烷基锡氧化物(dialkyl tin oxide)、二烷基 锡二烷氧化物(dialkyl tin dialkoxide)或polyol(alkylcarbonate))代替多元 醇(极性物)。

WO 2004/055029公开了通过含三聚氰胺的化合物与多元醇的反 应制备三聚氰胺基阻燃剂的方法，其中所述含三聚氰胺的化合物选 自：磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺和聚磷酸三聚氰胺；而所述多 元醇选自：季戊四醇、二季戊四醇和三季戊四醇。所述反应通过在 挤出机中反应性挤出进行，所述含三聚氰胺的化合物与所述多元醇 的摩尔比为1.0∶1.0-4.0∶1.0，所述反应在200°-300℃进行。

通过现有技术方法得到的组合物在较高温度下的储水测试(浸出 测试)中具有有限的抵抗性。

本发明的目的是提供制备三聚氰胺基阻燃剂及其具有高流动性 的母料的改进方法。

本发明的一个特定目的是制备防水性提高同时保持阻燃性能 (UL94 V-0)和力学性能的聚合物阻燃组合物。

这些目的通过本发明实现：本发明涉及可通过含三聚氰胺的化 合物、多元醇、具有多于4个OH官能团的另一聚合物组分以及任选 加入的聚合物载体材料之间的反应获得的泡沸阻燃剂(INFR)。所述三 聚氰胺基阻燃剂特别适合于制备高防水性的阻燃聚合物组合物。由 于三聚氰胺基阻燃剂的较高热稳定性，与US-A-4,010,137中公开的 聚合物组合物相比，本发明聚合物组合物可在更高温度下模塑。

本发明涉及通过如下组分的反应获得的产物：

a)选自如下的至少一种多元醇：直链或支链三元醇或四元 醇、直链五元醇或六元醇、直链或环状C₄-C₆醛糖和直链或 环状C₄-C₆酮糖；

b)至少一种含三聚氰胺的化合物；和

c)至少一种被羟基取代的树枝状聚合物。

除非另外定义，否则本发明说明书中所用的通用术语定义如 下：

直链或支链三元醇为例如丙三醇或三羟甲基乙烷。

直链四元醇为例如赤藓糖醇及其3种异构体，例如D-、L-和内 消旋赤藓糖醇。

支链四元醇为例如季戊四醇。

直链五元醇或六元醇衍生自例如直链戊五醇，如D(+)-和L(-)-阿 糖醇、核糖醇或木糖醇；或衍生自直链己糖醇，如D-山梨糖醇、D- 甘露糖醇或半乳糖醇。