[发明专利]用作阻燃剂的含磷三嗪化合物

说明书

技术领域

本发明涉及含磷三嗪化合物、其作为阻燃剂的应用以及包含该化合物的 聚合物。

背景技术

金属磷酸盐可以单独或与其他组分结合而用于大量的热塑性聚合物中。

含氮阻燃剂，特别是基于三聚氰胺的阻燃剂，为人所知已经有一段时间 了，某些可在市面上购得。某些三聚氰胺化合物中也含有磷。

US-A 5684071概括地描述了作为阻燃剂的氮基(氨基)三甲基磷酸 (NTMPA)的三聚氰胺盐。在EP-A 1116773中描述了NTMPA的三三聚氰 胺盐和六三聚氰胺盐。相对地，EP-A 1116772描述了作为阻燃剂成分的三镁、 三钙和三锌氮基(氨基)三甲基磷酸盐。

尽管现有技术中已知有多种阻燃剂，仍然需要具有优化性质和改进的环 境兼容性的阻燃剂。

因此，本发明的目标是提供这样的阻燃剂。

该目标通过具有式(I)的化合物达成；

其中，(A-H)⁺是式(IV)的自由基；

其中，X为H、CN、C(NH)NH₂、C(O)NH₂、C(NH)NHCN或其缩合产 物；

a为1、2、3、4、5或6；

M为独立的Ca、Mg、Zn或Al；

m为2或3；

b为1、2、3、4或5；

c为0、1、2或3；

d为1、2或3；且

a+b×m＝(5+c)×d，

或式(I)的化合物的配位聚合物。

该目标还可以通过由式(II)的单体化合物的脱水缩聚获得的聚合物而 实现，

其中

(A-H)⁺和c分别如上定义，或其盐。

该目标还可以通过式(III-1)或式(III-2)的化合物实现，

[(A-H)⁺]_m[M^m+(HPO₄^2-)_m]       (III-1)

[(A-H)⁺]_m[M^m+(P₂O₇^4-)_m/2]     (III-2)

其中

(A-H)⁺、M和m分别如上定义。

在式(I)、(II)和(III)的化合物中存在(A-H)+自由基，其对应于式(IV) 的化合物，本质上是离子。当X＝H时，该去质子碱形式对应于三聚氰胺。 自由基根据它们的碱形式被引入到式(I)、(II)和(III)的化合物中。在上下 文中，它们本身或其缩合产物可与氨的消除一起应用。在三聚氰胺的情况下， 这些例如是密白胺、蜜勒胺或melon。优选地，X＝H。

式(I)和(II)的化合物额外衍生自氨基甲烷膦酸，可包含乙烯铵基单 元(c不为0)。类似的化合物可以由乙二胺、甲醛、和亚磷酸或亚磷酸盐通 过简单的方式而制备。这样的制备例如在J.Org.Chem.(1996)，1603-1607中 有过描述。

优选地，c在上面的式中为0或1。

式(I)的化合物可如此应用，或它们可以热转换为其配位聚合物。在 这种情况下，存在含磷的阴离子配体到两个不同的金属阳离子的桥接配位 键，这样聚合配位结构就形成了。

式(I)和(III)的化合物包含金属离子，优选Mg或Al。

式(II)的化合物为聚合物，其可通过已知的单体本身的简单热脱水而 获得，或是其盐，其中当阳离子去质子化时，剩余的OH基团形成盐。阳离 子优选为式(A-H)⁺的那些，特别是melaminium。

上面所示的化学式是限制的化学式，其表达的是离子状态的自由基。然 而，无需对应实际的电荷分布。此外，上面示出的结构的互变异构形式也可 能出现，也包括在本发明的范围内。

式(I)的新化合物的例子为下列化合物，其中Mel代表三聚氰胺。

a)氮基三甲基膦酸的衍生物(H₆-NTPMA，c＝0)；