[发明专利]低磷酸三苯基酯、高磷含量磷酸异丙基苯基酯作为树脂中的阻燃剂的用途

说明书

发明领域

本发明涉及使用低磷酸三苯基酯、具有高邻烷基化的高磷含量磷酸芳基 酯作为苯乙烯树脂中的阻燃组合物。

发明背景

当今在很多应用中使用苯乙烯树脂。因为其广泛使用，所以向苯乙烯树 脂提供阻燃性的研究已做了很多。出于这一目的，已使用卤化阻燃剂和磷阻 燃剂来提供这些阻燃特性。举例来说，所述领域中已知烷基化磷酸芳基酯作 为阻燃剂在所述应用十分适用。然而，通常用于形成烷基化磷酸芳基酯的过 程产生烷基化磷酸苯基酯形成反应的副产物磷酸三苯基酯(“TPP”)，且由 于环境考虑而在最终产物不希望有该副产物。举例来说，TPP在一些辖区被 归类为海洋污染物。因此，需要提供适用于与现今产品相比具有更低TPP含 量的苯乙烯树脂的烷基化磷酸芳基酯阻燃剂以及含有更低TPP含量的阻燃苯 乙烯树脂。

发明概述

在一个实施例中，本发明涉及使用烷基化磷酸三芳基酯作为聚氯乙烯树 脂中的阻燃剂，所述烷基化磷酸三芳基酯包含基于烷基化磷酸三芳基酯总重 量约低于1的重量百分比的磷酸三苯基酯和基于烷基化磷酸三芳基酯总重量 的约5至约10重量百分比范围内的有机磷含量。

在另一个实施例中，本发明涉及使用烷基化磷酸三芳基酯作为聚氯乙烯 树脂中的阻燃剂，所述烷基化磷酸三芳基酯包含一种或多种以下烷基化磷酸 苯基酯：a)单烷基苯基磷酸二苯基酯；b)二(烷基苯基)磷酸苯基酯；c)二 烷基苯基磷酸二苯基酯；d)磷酸三烷基苯基酯；e)烷基苯基二烷基苯基磷 酸苯基酯；和f)低于基于烷基化磷酸三芳基酯总重量的约1重量百分比的 磷酸三苯基酯，其中烷基化磷酸苯基酯的烷基部分是选自甲基、乙基、丙 基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基和环己基，且 烷基化磷酸三芳基酯的总磷含量为基于烷基化磷酸三芳基酯总重量的约5至 约10重量百分比范围内。

在另一个实施例中，本发明涉及一种阻燃树脂制剂，所述制剂包含至少 一种，有时仅一种聚氯乙烯树脂和具有一定阻燃量的本文所述烷基化磷酸三 芳基酯。

在另一个实施例中，本发明涉及一种阻燃树脂制剂或阻燃苯乙烯树脂， 所述制剂或苯乙烯树脂可衍生自至少一种，有时仅一种聚氯乙烯树脂和具有 一定阻燃量的本文所述的烷基化磷酸三芳基酯。

在一些实施例中，本发明也涉及由发明中阻燃树脂制剂或阻燃苯乙烯树 脂的制成品。

用作本发明阻燃剂的烷基化磷酸三芳基酯可由以下方法步骤制备：

a)使包含少约1摩尔百分比的苯酚和最多约75摩尔百分比的二烷基苯酚 的烷基化苯酚与三氯氧磷在第一催化剂存在下在第一反应条件下反 应，其中所述两个摩尔百分比均是基于烷基化苯酚中反应性烷基化苯 酚的总摩尔数，所述第一反应条件包括约80℃至约210℃的温度范 围，由此产生的第一反应产物包含基于所述第一反应产物总摩尔数高 于约75摩尔百分比的单烷基化苯基-二氯磷酸酯；和

b)使所述第一反应产物与一种醇在第二催化剂存在下在第二反应条件下 反应，其中所述醇选自芳基醇、烷基醇、烷基化芳基醇和各种所述醇 的混合物中的任意一种，所述第二反应条件包括约90℃至约260℃的 温度范围，由此产生烷基化磷酸三芳基酯；

或

a)使包含少约1％苯酚和最多约75％的二烷基苯酚的烷基化苯酚与过量摩 尔的三氯氧磷在第一催化剂存在下在第一反应条件下反应，其中所述 两个百分比均是基于所述烷基化苯酚的总重量，所述第一反应条件包 括约80℃至约210℃的温度范围，由此产生的第一反应产物包含基于 所述第一反应产物总摩尔数高于约50摩尔百分比的单烷基化苯基-二氯 磷酸酯和过量三氯氧磷；

b)从所述第一反应产物去除至少一部分所述过量三氯氧磷以产生中间产 物，其中所述中间反应产物含有基于所述中间反应产物总摩尔数少于 15摩尔百分比并以剩余三氯氧磷形式存在的磷；和

c)使所述第一反应产物与一种醇在第二催化剂存在下在第二反应条件下 反应，其中所述醇选自芳基醇、烷基醇、烷基化芳基醇和各种所述醇 的混合物中的任意一种，所述第二反应条件包括约90℃至约260℃的 温度范围，由此产生烷基化磷酸三芳基酯。

具体实施方式