[发明专利]磷阻燃剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及含磷阻燃剂以及这些含磷阻燃剂在诸如柔性聚氨酯泡沫、刚性聚氨酯泡沫和纺织品之类的应用中的使用。

背景技术

烷基化芳基磷酸酯已知在本领域中可用作阻燃剂。这些化合物可通过本领域中通常使用的多种方法来形成。例如，已知混合的合成三芳基磷酸酯的制备方式为利用诸如丙烯或异丁烯之类的烯烃烷基化苯酚以获得苯酚和取代苯酚。根据美国专利号4,093,680，然后使此烷基化混合物与三氯氧磷(POCl₃)反应以形成混合的三芳基磷酸酯。此产物混合物为基于原料烷基化物的组合物的统计混合物并且始终包含某些比率的三苯基磷酸酯(“TPP”)，通常为5％至50％。

三苯基磷酸酯(TPP)为优异的阻燃剂组分并且具有低TPP含量的烷基化芳基磷酸酯阻燃剂通常为无效的。然而，在一些管辖区域已将TPP划分为海洋污染物并且在本领域中已更加注重从烷基化芳基磷酸酯中移除TPP。例如，美国专利号5,206,404和PCT国际公开号WO2007/127691公开了可用于制备具有低TPP浓度的混合烷基化芳基磷酸酯的方法。

有效的环状磷酸酯阻燃剂在本行业中也为已知的。一个实例为Amguard^TMCU，其为P-甲基磷酸的(5-乙基-2-甲基-2-氧-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-5-基)甲基甲酯(～3.5份)和P-甲基磷酸的双[(5-乙基-2-甲基-2-氧-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-5-基)甲基]酯(～1份)的混合物。Amguard Cu中的组分的另一种命名为甲基磷酸(5-乙基-2-甲基-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-5-基)甲基甲酯-P-氧化物(目录号41203-81-0)以及甲基磷酸-P，P’-二氧代-双[(5-乙基-2-甲基-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-5-基)甲基]酯(目录号42595-45-9)。

阻燃剂通常包含在聚氨酯泡沫中。更具体地讲，由于柔性聚氨酯泡沫和刚性聚氨酯泡沫应用广泛，因此已进行较多研究来为这些泡沫提供阻燃性。然而，本领域一直努力寻求下述合适阻燃剂，其优于当前可用于柔性聚氨酯泡沫和刚性聚氨酯泡沫的那些或者与它们相比具有更优异的特性。

使用阻燃剂的另一个领域为在纺织品中。商业纺织品产品通常需要满足阻燃标准或通过某些阻燃测试。多种材料已用于为纺织品赋予阻燃特性。例如，美国专利号7,011,724描述在地毯的背涂层中使用膨胀粒子来为地毯赋予阻燃特性。在某些情况下，提及将某些溴化的或者磷基的阻燃剂与棉布和聚酯纤维的混合物一起使用(参见美国专利号3,997,699和4,167,603)。在其他情况下，纺织品本身包括具有阻燃或烟雾抑制特性的纤维；参见例如美国专利号4,012,546。如上文结合聚氨酯泡沫所述，本领域一直努力寻求下述合适阻燃剂，其优于当前可用于纺织品的那些或者与它们相比具有更优异的特性。

发明概述

本发明涉及通过将下述组分组合在一起形成的磷阻燃剂组合物，所述组分包含：a)环状磷酸酯阻燃剂，其包含P-烷基磷酸的(5-乙基-2-甲基-2-氧-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-5-基)甲基甲酯(目录号41203-81-0)和P-烷基磷酸的双[(5-乙基-2-甲基-2-氧-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-5-基)甲基]酯(目录号42595-45-9)；和b)烷基化三芳基磷酸酯阻燃剂，其具有基于所述烷基化三芳基磷酸酯的总重量计低于约1重量％的三苯基磷酸酯(TTP)含量。

本发明还涉及这种磷阻燃剂组合物的使用，尤其是在聚氨酯泡沫和纺织品应用中。

发明详述

本发明的一个实施例为磷阻燃剂组合物。磷阻燃剂组合物是通过将下述组分组合在一起形成的，所述组分包含：a)环状磷酸酯阻燃剂，其包含P-烷基磷酸的(5-乙基-2-甲基-2-氧-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-5-基)甲基甲酯和P-烷基磷酸的双[(5-乙基-2-甲基-2-氧-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-5-基)甲基]酯；和b)烷基化三芳基磷酸酯阻燃剂，其具有基于所述烷基化三芳基磷酸酯的总重量计低于约1重量％的三苯基磷酸酯(TTP)含量。

本发明的另一个实施例为其中环状磷酸酯阻燃剂的量基于环状磷酸酯阻燃剂和烷基化三芳基磷酸酯阻燃剂的总重量计为约8重量％至约11.5重量％。

另一个实施例为其中环状磷酸酯阻燃剂中的P-烷基磷酸的两种二酯为P-甲基磷酸的二酯。