[发明专利]芳基醚低聚物和制备芳基醚低聚物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及芳基醚低聚物和制备芳基醚低聚物的方法。

背景技术

十溴二苯基醚(deca)和十溴二苯基乙烷(deca-DPE)是广泛用于阻燃各种聚合物树脂体系的市售的材料。这些材料的结构如下：

在难以阻燃的聚合物树脂如高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和聚烯烃中使用deca和deca-DPE的优点之一是，所述材料具有非常高(82-83％)的溴含量。这允许在整个复配物中较低的加载水平，而较低的加载水平又使得阻燃剂对聚合物机械性能的任何负面影响最小化。

尽管deca取得了商业成功，人们对开发同等有效或更有效的替代卤化阻燃剂材料仍然有很大的兴趣，这不仅因为经济上的压力，而且因为它们可以允许更低的阻燃剂加载量，而更低的阻燃剂加载量又可以赋予改进的性能。改进的性能，例如不起霜(non-blooming)的复配物或者更好的机械性能，潜在地可以通过生产聚合物或低聚物阻燃剂化合物来满足。这些类型的材料将在基础树脂聚合物基质中变得缠绕(取决于相容性)，并因此显示较少的起霜倾向。

有许多可以被视为卤化单体的低聚物或聚合物的市售的阻燃剂材料。这些单体的实例包括四溴双酚A(TBBPA)和二溴苯乙烯(DBS)，它们具有以下结构：

在商业上，TBBPA和DBS通常不以它们的单体形式使用，而是被转化成低聚物或聚合物物种。一类低聚物是基于TBBPA的溴化碳酸酯低聚物。这些可由Chemtura Corporation商购得到(实例包括Great Lakes BC-52^TM，Great Lakes BC-52HP^TM和Great Lakes BC-58^TM)和由Teijin Chemical得到(FireGuard 7500和FireGuard 8500)。这些产品主要用作用于聚碳酸酯和聚酯的阻燃剂。

基于TBBPA和表氯醇的缩合反应的溴化环氧低聚物是可商购得到的，并且由Dainippon Ink and Chemicals以Epiclon系列的名义销售，还由ICL Industrial Products(实例是F-2016和F-2100)和其它供应商销售。所述溴化环氧低聚物可单独地或者与其它阻燃剂混合用作用于各种热塑性塑料的阻燃剂。

另一类基于TBBPA的溴化聚合物阻燃剂由Teijin FG-3000例示，其是TBBPA和1，2-二溴乙烷的共聚物。这种芳烷基醚可以用在ABS和其它苯乙烯属聚合物中。在该聚合物上的替代的端基，例如芳基或甲氧基，也是已知的，由US 4,258,175和US 5,530,044中描述的材料例示。所述非反应性端基据称改善所述阻燃剂的热稳定性。

通过与其它二官能环氧树脂化合物的扩链反应，例如通过与双酚A的二缩水甘油基醚的反应，TBBPA也被转化成许多其它不同类型的环氧树脂共聚物低聚物。这些类型的环氧树脂产品的典型实例是The Dow Chemical Company的D.E.R.^TM539或者Hexion Corporat ion的Epon^TM828。这些产品主要被用于制造印刷电路板。

DBS由Chemtura Corporation为了自用而制造，并且作为数种不同的聚合物物种销售(Great Lakes PDBS-80^TM，Great Lakes PBS-64HW^TM和Firemaster CP44-HF^TM)，用于制备聚(溴苯乙烯)型阻燃剂。这些材料代表了均聚物或共聚物。另外，类似的溴化聚苯乙烯型阻燃剂可由Albemarle Chemical Corporation商购得到(SaytexHP-3010，SaytexHP-7010和PyroChek 68PB)。所有这些聚合物产品被用于阻燃热塑性塑料如聚酰胺和聚酯。

不幸地，现有溴化聚合物材料的一个关键缺点是它们相对低的溴含量，这使得它们作为阻燃剂不太有效，并且因此对含有它们的阻燃剂复配物的希望的物理性能如冲击强度通常有负面影响。例如，尽管deca和deca-DPE含有82-83％溴，基于上述溴化单体的低聚物或聚合物通常具有在52％-68％范围内的溴含量，取决于材料。这因此通常要求比对deca所要求的加载水平显著更高的聚合物复配物中阻燃剂加载水平，经常导致复配物的差的机械性能。