[发明专利]阻燃剂

说明书

本发明涉及硫化磷衍生物作为阻燃剂的用途，以及包含所述阻燃剂的聚合物，尤其是泡沫材料。

向聚合物、尤其泡沫材料提供阻燃剂对于许多应用而言是重要的，例如用于由可发泡性聚苯乙烯制成的模塑聚苯乙烯泡沫（EPS），或用于建筑隔热的挤出聚苯乙烯泡沫片材（XPS）。

目前用于塑料中的阻燃剂主要是多卤代烃，其任选地与合适协同剂如有机过氧化物或含氮化合物组合使用。这些常规阻燃剂的典型代表物是六溴环十二烷(HBCD)，其例如用于聚苯乙烯中。由于生物累积性，且由于一些多卤代烃的持久特性，塑料工业正付出很大努力以寻找卤代阻燃剂的替代品。

阻燃剂理想地不仅应当在低负载量下在塑料中表现出高水平的阻燃效果，还应当表现出足以用于加工目的的耐热性和耐水解性。它们还应当不具有生物累积性和持久性。

WO-A 2009/035881和WO-A 2008/088487描述了具有硫-磷键的无卤阻燃剂，尤其是硫代磷酸酯和硫代次膦酸酯。

然而，这类阻燃剂仍存在很大的改进空间，例如由于如果需要获得与含卤阻燃剂相同的阻燃性，则所需的无卤阻燃剂用量通常显著更高。因此，在聚合物泡沫材料的情况下，通常也不能使用可用于热塑性聚合物如聚苯乙烯的含卤阻燃剂，这是因为它们会干扰发泡过程或者影响聚合物泡沫的机械和热性能。此外，当通过悬浮聚合制备可发泡性聚苯乙烯时，大量阻燃剂会降低悬浮液的稳定性。另外，通常无法预料将用于热塑性聚合物中的阻燃剂应用于聚合物泡沫中的效果，这是由于燃烧行为的差异以及所用火焰测试的差异。

因此，本发明的目的是提供首先为无卤的、其次即使在少量使用时也能在聚合物、尤其是聚合物泡沫例如EPS和XPS中呈现出优良阻燃性的化合物。

发现特定的硫化膦衍生物，尤其是特定的二硫代次膦酸的衍生物，特别适合用作阻燃剂。

因此，本发明提供了式(I)的硫化膦衍生物作为阻燃剂的用途，尤其用于聚合物的用途：

S=PR¹R²R³(I)

其中式(I)中的符号定义如下：

R¹和R²是相同或不同的，并且是C₁-C₁₂烷基，C₃-C₈环烷基，所述C₃-C₈环烷基可以不具有取代基或可以具有一个或多个C₁-C₄烷基作为取代基，C₂-C₁₂链烯基，C₂-C₁₂炔基，C₆-C₁₀芳基，或C₆-C₁₀芳基-C₁-C₄烷基；

R³是H、SH、SR⁴、OH、OR⁵或-(Y¹)_n-[P(=X¹)R⁶-(Y²)_n]_m-P(=X²)R⁷R⁸基团；

或者两个基团R¹、R²和R³与和它们连接的磷原子一起形成环体系；

X¹和X²是相同或不同的，并且是O或S；

Y¹和Y²是相同或不同的，并且是O或S；