[发明专利]包含稳定化的次磷酸盐的阻燃聚合物组合物

说明书

发明领域

本发明涉及作为阻燃剂(在下文中还被描绘为“FR”)的包含次磷酸盐的聚合物组合物。更确切地，本发明利用稳定化的次磷酸盐。 

发明背景

因为无卤阻燃添加剂在保持环境友好的同时能够提供FR特性，它们在增强的和未增强的聚合物、更具体地热塑性聚合物中受到越来越多的关注。在那些无卤阻燃剂之中，次磷酸盐或无机次磷酸盐被认为是用于聚合物的良好FR添加剂。然而，次磷酸盐可能引起它们被添加至其中的聚合物的降解，如例如在WO2009／010812中所提及。此外，已知次磷酸盐具有在其下它们被加工的升高的温度下生成磷化氢的趋势，并且磷化氢是自发性地易燃的、高度有毒的并且强烈刺激性的，如例如在US2007／0173572中所提及。 

由US2007／0173572传授的建议解决方案是：通过添加一种抑制磷化氢的添加剂来清除所生成的磷化氢，除了其他产品之外，该抑制磷化氢的添加剂可以是特定的聚合物、酰胺、酰亚胺、氰脲酸盐、膦嗪。该方法的缺点是：另一种添加剂被添加至聚合物组合物中，这仅可以中和该磷化氢而不会防止该磷化氢的生成。 

因此，在FR剂的市场中存在对具有以下次磷酸盐的恒定需要：不具有以上缺点和那种过早的不稳定性或处于低得多的程度。存在提出含有充分稳定化 的以免生成危险量的磷化氢的次磷酸盐的聚合物组合物的需要。 

发明的详细说明

在广泛的研究和开发工作之后，本申请人出人意料地发现并且开发出一种用于次磷酸盐的稳定化方法，该稳定化方法可以防止或至少使来自次磷酸盐的、更具体地在它们作为FR的应用中的磷化氢的形成最小化。这些稳定化的次磷酸盐尤其适合于使聚合物变得阻燃，特别是与一些特定的、导致在阻燃特性方面尤其良好特性的添加剂联合。 

本发明实际上涉及一种包含至少一种聚合物和次磷酸盐的阻燃(“FR”)聚合物组合物，其中： 

-该次磷酸盐是热稳定化的，以使得当它在以58mL／min速率吹扫的氩气流下、在298K下被加热3小时的过程中时，它生成每克次磷酸盐少于0.5mL的磷化氢；并且 

-该阻燃聚合物组合物进一步包含不同于该次磷酸盐的、提高该组合物阻燃特性的至少一种添加剂，在此称作“阻燃添加剂”。 

该次磷酸盐优选地包括并且有利地是次磷酸钙。不管其确切性质，存在于本发明的这些组合物中的次磷酸盐是热稳定化的，以使得当它在以58mL／min速率吹扫的氩气流下、在298℃下被加热3小时的过程中时，它生成每克次磷酸盐少于0.5mL的磷化氢。优选地根据此测试，它生成每克次磷酸钙少于0.1mL、更优选地少于0.05mL、具体地小于优选地小于0.02mL的磷化氢。如在所附实例中所示，该次磷酸盐在298℃下的热稳定性尤其可以通过使用科思特(Gastec)管检测PH3来测试。 

根据本发明可以使用不同类型的阻燃添加剂。它们可以提供多种功能机制，如吸热降解、热屏蔽、气相稀释、可燃部分稀释以及自由基猝灭。 

用于聚合物组合物的阻燃添加剂尤其描述于塑料添加剂(Plastics Additives)，盖希特／穆勒汉森出版社(Hansen)，1996，第709页及各处之中。有用的阻燃添加剂尤其引用于以下专利中：US6344158、US6365071、US6211402以及US6255371。 

在本发明的组合物中使用的阻燃添加剂优选地选自： 

A)含磷阻燃添加剂，如： 

-氧化膦，例如像三苯基氧化膦、三-(3-羟丙基)氧化膦以及三-(3-羟基-2-甲基丙基)氧化膦。 

-膦酸及其盐和次膦酸及其盐，例如像：锌、镁、钙、铝或锰的次膦酸，尤其是二乙基膦酸的铝盐，二甲基膦酸的铝盐，或二甲基膦酸的锌盐。 

-环膦酸酯，如二磷酸环酯，该二磷酸环酯例如是Antiblaze1045。 

-有机磷酸酯，如磷酸三苯酯。 

-无机磷酸盐，如聚磷酸铵和多磷酸钠。 

-红磷，该红磷可能在多种形状下可以被发现，如作为粉末被稳定化、被涂覆。 

B)含氮阻燃添加剂，如：三嗪，氰脲酸和／或异氰脲酸，三聚氰胺或其衍生物如氰脲酸盐、草酸盐、邻苯二甲酸盐、硼酸盐、硫酸盐、磷酸盐、多磷酸盐和／或焦磷酸盐，三聚氰胺的缩合产物如蜜勒胺、蜜白胺、氰尿酰胺，三(羟乙基)异氰脲酸盐，苯并胍胺，胍，尿囊素以及甘脲。 

C)含卤阻燃添加剂，如：