[发明专利]基于含磷化合物的阻燃体系和阻燃聚合物组合物

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于聚合物的阻燃体系以及基于聚合物的阻燃组合物。

本发明尤其涉及一种含有含磷化合物作为阻燃剂的阻燃体系。

背景技术

在一些领域中，如在生产纺织品表面的领域中，这些表面经过液体或可溶性阻燃化合物的处理而具有阻燃性，该处理是将所述化合物沉积在纺织品或者构成其的纤维和纱线的表面上。

在这些应用中，经常使用基于磷的液体阻燃剂，尤其是膦酸、次膦酸以及磷酸的酯和盐。

这些处理通常在低于200℃的温度下进行。

这些阻燃剂也可用于赋予各种材料阻燃性。在这其中的一些应用中，需要使阻燃剂达到高温，尤其是例如高于200℃的温度，目的是将其与聚合物混合。但是，这种在高于200℃的温度下进行加热将会导致阻燃剂的变性，这将不利于聚合物的性能。因此，阻燃剂的变性可导致形成有色化合物，从而影响聚合物的外观，或者形成可与聚合物或者含有所述聚合物的组合物中的其他产品进行反应的化合物。

发明内容

本发明的目的之一具体地是提供一种克服上述缺陷的新型阻燃体系，该体系尤其基于在加热到高于200℃的温度时不会产生副产物或者降解产物的上述阻燃剂。

为达到此目的，本发明提供一种尤其用于聚合物和基于聚合物的组合物的阻燃体系。该阻燃体系含有膦酸、次膦酸、磷酸的酯和盐中的至少一种化合物作为阻燃剂，并且含有至少一种用于稳定阻燃剂的其它化合物。

这种稳定作用例如可以通过完全或者部分中和阻燃剂中存在的酸官能团来实现。

这是因为磷酸、次膦酸、膦酸的酯和盐是通过导致生成含游离酸度的产物的方法来获得的。

因此，这些化合物(如磷酸化合物)例如可含有高含量的游离酸，该含量可以通过电势分析进行测定并由mg KOH/mg产物来表征。因而这些化合物可包含至多10mgKOH/mg产物。

根据本发明的一个特征，稳定用化合物有利地具有可中和或者阻碍阻燃剂中存在的酸度的碱性。这种稳定用化合物还必须能够在高温下使用，尤其在高于200℃的温度下。这是因为，这种稳定用化合物是在聚合物或者组合物熔融时或者至少将达到这些材料的熔点和达到它们的成型温度时被加入到该聚合物或者组合物中的。

根据本发明，适于本发明的稳定用化合物选自碱金属或者碱土金属碳酸盐、水滑石、硅铝酸盐，更一般的是能以尺寸小于1mm的粒子形式分散在聚合物中的具有碱性的无机化合物。

根据本发明，在阻燃聚合物或者组合物中存在阻燃剂和该化合物(为了更加清楚起见，在下文中称作稳定剂)使得能够减少甚至消除由于阻燃剂在组合物成型温度下的不稳定性所带来的缺陷。

作为适于本发明的稳定剂，也可以提及蜜胺缩合化合物，如蜜勒胺、蜜白胺、蜜隆(mélon)，它们的混合物，蜜胺衍生物，如蜜胺氰脲酸盐、蜜胺磷酸盐或者蜜胺多磷酸盐，或者这些化合物彼此之间的混合物或者这些化合物与蜜胺的混合物。这些添加剂尤其具有与上述提到的稳定机理相同或不同的稳定作用。

上述的各种稳定添加剂也可以对含有它们的组合物的性能具有其它的影响作用。因此，由含磷化合物导致的阻燃性能可以得到改进。同样的，也可以改进一些机械或者物理化学性能。

根据本发明的一个特征，稳定用化合物与含磷阻燃剂的重量比为30％-80％。

根据本发明，阻燃剂和稳定剂这两种化合物在加入到要获得阻燃性的聚合物中之前可以进行预混合。

也可以将两种化合物分别加入到要获得阻燃性的聚合物中。

但是，在这种实施方式中，稳定用化合物有利地在含磷阻燃化合物之前加入。

根据本发明的一个优选实施方式，含磷化合物或者阻燃剂浸渍在多孔固态载体上。在这种情况下，上述的重量比由稳定剂的重量和浸渍在多孔载体上的含磷化合物的重量所决定。

在这种实施方式中，也可以与含磷化合物同时或者按照相继的浸渍步骤将稳定用化合物浸渍到多孔载体上。

术语“浸渍”可以理解为阻燃化合物通过任意形式的结合作用至少临时地被结合到固体基底上，例如，在粒子的多孔结构(如果存在这种结构的话)中的吸收，通过至少一层阻燃化合物的阻燃化合物在粒子表面上的润湿或者吸附，或者通过化学或物理化学结合作用的阻燃化合物在粒子表面上的固定或者接枝。

因此，通过选择具有与阻燃化合物性能相容的表面性能的固体基底来促进这种吸附或者固定。例如，具有亲水性表面性能的基底有利地与具有亲水性的阻燃化合物结合使用，对于具有疏水性的化合物则相反。

另外，固体基底的粒子可有利地含有能促进阻燃化合物在所述粒子表面上的吸附作用的元素或者基团。