[发明专利]水解稳定的亚磷酸酯组合物

说明书

本申请要求了于2009年7月31日提交的U.S.临时申请No.61/230,654的优先权，该申请的公开内容引入作为参考。

发明领域

本发明涉及用胺水解稳定的新型亚磷酸酯抗氧剂组合物。其还涉及包含所述新型水解稳定的亚磷酸酯抗氧剂液体组合物的稳定化聚合物和稳定剂浓缩物。

发明背景

在本领域中已知有机亚磷酸酯作为聚合物树脂例如聚烯烃和弹性体用的辅助抗氧剂。作为抗氧剂，这些亚磷酸酯氧化成磷酸酯以防止聚合物氧化。这些亚磷酸酯的例子公开于H.Zweifel(Ed) Plastics Additives Handbook，第5版，Hanser Publishers，Munich 2000中。大多数亚磷酸酯最常见的问题是在储存或处理期间，当暴露于湿气或水，即使微量，也进行不利的水解的趋势。最初，亚磷酸酯水解产生酸性P-OH和PH＝O质子，其是好的还原剂，直接与氧或氢过氧化物反应。然而，如果水解继续通过该初始阶段，则形成更强的酸，其极大地加快了氧化产物的形成。另外，得自由聚合催化剂残余物产生的杂质的其他酸可能进一步催化亚磷酸酯水解。这些氧化产物减少了亚磷酸酯稳定剂充当抗氧剂的整个能力。由于暴露于水中，因此水解的亚磷酸酯变成块状的粘性物质，导致加工设备腐蚀。

传统地，为了防止水解，生产者寻求缓慢水解的亚磷酸酯并且将各种水解稳定剂加入亚磷酸酯。U.S.专利No.3,787,537描述了缓慢水解的三异丙基苯基亚磷酸酯，其与重质胺组合以进一步增加水解稳定性。

由于位阻，在邻和对位具有受阻的烷基的三烷基芳基亚磷酸酯稳定剂耐水解。最广泛使用的亚磷酸酯中的一种是三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，其在商品名Alkanox^TM 240、Irgafos^TM 168或Doverphos^TM S-480下商业出售。该亚磷酸酯是固体并且可以不用水解稳定剂商购获得。

其他三烷基芳基亚磷酸酯稳定剂，例如广泛使用的三(对-壬基苯基)亚磷酸酯(TNPP)容易水解。TNPP在室温为液体。商业级TNPP例如Weston^TM 399(Chemtura Corporation)通常包含至多1wt％三乙醇胺或三异丙醇胺，其充当水解稳定剂。

US专利No.5,561,181公开了比对位取代的TNPP更水解稳定的高度邻位取代的TNPP。

EP0167969公开了用长链脂族胺例如椰子-烷基二乙醇胺水解稳定的亚磷酸酯。EP0143464公开了用长链脂族胺例如辛基癸基二乙醇胺水解稳定的季戊四醇二亚磷酸酯。

然而，由于所谓的与用于合成TNPP的壬基酚相关的动情力问题，因此需要替代TNPP。

因此，存在对于可以水解稳定的用作聚合物中的辅助抗氧剂的安全且有效液体亚磷酸酯组合物的需要。

另外，需要适合于较宽范围的亚磷酸酯抗氧剂水解稳定的胺化合物。

发明概述

在第一方面中，本发明涉及一种组合物，其包含：(a)亚磷酸酯，优选液体亚磷酸酯组合物和(b)具有以下结构的胺：

其中x为1、2或3；R₁选自氢，和直链或支化的C₁-C₆烷基，和R₂选自直链或支化的C₁-C₃₀烷基。优选地，x为1或2。基于组合物的总重量，胺可以0.01-3wt％的量存在。所述液体亚磷酸酯组合物包含以下的至少两种不同的亚磷酸酯：(i)三(二烷基芳基)亚磷酸酯，(ii)三(单烷基芳基)亚磷酸酯，(iii)双(二烷基芳基)单烷基芳基亚磷酸酯，和(iv)双(单烷基芳基)二烷基芳基亚磷酸酯；其中并且在环境条件下为液体。

在第二方面中，本发明涉及组合物，包含：(a)液体亚磷酸酯组合物和(b)双(2-烷醇)单-C₈-C₂₀-烷基胺。所述液体亚磷酸酯组合物包含以下的至少两种不同的亚磷酸酯：(i)三(二烷基芳基)亚磷酸酯，(ii)三(单烷基芳基)亚磷酸酯，(iii)双(二烷基芳基)单烷基芳基亚磷酸酯，和(iv)双(单烷基芳基)二烷基芳基亚磷酸酯；并且在环境条件下为液体。

在第三方面中，本发明涉及一种使辅助抗氧剂水解稳定的方法，包括将数量为0.01-3wt％的胺加入辅助抗氧剂，所述胺具有以下结构：