[发明专利]阻燃的溴苄基体系

说明书

技术领域

本发明涉及通过结合含有溴甲基或溴亚甲基基团的新的多溴化二芳 基化合物使苯乙烯聚合物，特别是使聚苯乙烯热塑性泡沫材料具有阻燃 的特性。

背景技术

聚苯乙烯泡沫材料被越来越多地应用在许多领域，尤其是建筑业、 建造业以及包装业。在许多情形下需要通过在其中结合一种阻燃剂以降 低此类产品的可燃性。

在聚苯乙烯泡沫材料行业中通常使用溴代脂肪族化合物，六溴环十 二烷(HBCD)是使用在苯乙烯聚合物泡沫材料中最常见的阻燃剂。溴代有 机阻燃剂的气相作用方式很大程度上依赖于与聚合物的热稳定性相关的 溴代有机阻燃剂的热稳定性。需要具有其热稳定性与聚合物的热稳定性 接近的阻燃剂化合物。这大体上解释了溴代脂肪族化合物，其中HBCD， 在使多孔泡沫聚合物材料具有阻燃特性方面的高效性。

由于HBCD的相对低的热稳定性以及其中一些典型的杂质，聚苯乙烯 泡沫材料，尤其是挤压聚苯乙烯(XPS)的生产工艺对HBCD的质量非常 敏感。被选择用于聚苯乙烯泡沫材料的阻燃剂具有好的热稳定性是极其 重要的。在聚苯乙烯的处理/发泡过程中，由于HBCD的热降解所产生的 溴化氢将不利地影响发泡的聚合物产物的物理性质。此外，形成的HBr 可能使在处理过程中与热的混合物接触的金属设备腐蚀。此外，为了更 高的工艺产率，所述行业拟提高操作温度。为了抑制所述不希望的、早 期的降解以及使性能最优化，为了允许在更高的温度处理HBCD更长的期 间，通常需要添加多种金属有机环氧化合物稳定HBCD。

鉴于如上所述，可见在聚苯乙烯泡沫材料的生产以及其处理和废料 回收的过程中，需要比HBCD和其它已知的含溴的脂肪族化合物更热稳定 的且是聚苯乙烯泡沫材料的有效阻燃剂的含溴的化合物。

陶氏(Dow)的专利文件WO 91/19758描述了HBCD的有限的阻燃性， 并且公开了含溴脂肪族化合物的混合物，特别是HBCD以及诸如十溴二苯 醚的含溴芳香族化合物的混合物作为用于聚苯乙烯泡沫材料的阻燃剂的 应用。另一陶氏的专利US 6,579,911公开了HBCD、磷化合物和流动助剂 促进HBCD的阻燃效率的应用。该专利强调通常只有溴代脂肪族化合物被 用于苯乙烯基泡沫材料，HBCD是最常用的。

US 2005/0043464公开了溴代芳香族化合物通常的应用，在消失模铝 铸件(lost foam aluminum castings)中制备发泡聚苯乙烯的模制模式 的工艺中用作聚苯乙烯微珠(beads)的添加剂。溴化化合物通过溴自由 基的释放加速了聚苯乙烯的解聚，这降低了液体聚苯乙烯的粘度。

US 5,639,799和US 5,717,001描述了提高HBCD应用于苯乙烯聚合 物泡沫材料组合物时的热稳定性的方法。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供新的含溴阻燃剂，所述阻燃剂既 具有优良的热稳定性也具有好的阻燃性，尤其是当其被结合在聚苯乙烯 泡沫材料中时。

本发明的另一目的在于既在聚苯乙烯泡沫材料的生产过程中也在其 处理过程中提供新的具有适当的热稳定性的阻燃剂防止脱溴化氢。

本发明的又一目的在于提供一种阻燃的聚苯乙烯泡沫材料制剂，所 述制剂含有含溴的阻燃剂。

本发明的又一目的在于提供本发明的新的化合物及其混合物在聚合 物材料中，特别是在聚苯乙烯泡沫材料中作为阻燃剂的应用。

本发明提供含有溴甲基或溴亚甲基基团的新的多溴化二芳基化合 物，所述化合物可以使聚苯乙烯泡沫材料具有非常令人满意的阻燃特性， 同时在聚苯乙烯泡沫材料的生产过程中及其处理过程中都为热稳定的以 防止脱溴化氢。本发明还提供了含有具有优良的阻燃性的所述新的多溴 化二芳基溴甲基/溴亚甲基化合物及其混合物的聚苯乙烯泡沫材料组合 物。

随着描述的进行，本发明的其它目的和优点将变得清楚。

本发明提供根据下式(I)的含有溴甲基或溴亚甲基基团的新的多溴 化二芳基化合物：

其中a)Z为键-O-、-CH₂-、-CH(CH₃)-、-OCH₂CH₂O-，m＝1-4，n＝1-4，p＝ 1-4，以及q＝1-4；或者