[发明专利]阻燃可膨胀聚合物

说明书

第一方面，本发明涉及包含至少一种发泡剂的阻燃可膨胀聚合物，其中包含由作为阻燃剂的至少一种磷化合物和作为额外的阻燃剂或阻燃增效剂的至少一种硫化合物组成的组合作为阻燃剂体系。

本发明还涉及制备这些聚合物的方法，还有用这些阻燃剂体系保护的聚合物泡沫及其制备方法，以及上述阻燃剂体系特别在可膨胀聚合物和聚合物泡沫中的用途。

第二个特别有利的方面，本发明涉及包含至少一种发泡剂的阻燃可膨胀聚合物，其中包含以下通式(I)的至少一种磷化合物或者其水解物或盐作为阻燃剂：

       (I)

其中，基团R分别彼此独立地表示：

-H，取代或未取代的C₁-C₁₅-烷基，C₁-C₁₅-烯基，C₃-C₈-环烷基，C₆-C₁₈-芳基，C₇-C₃₀-烷芳基，C₁-C₈-烷氧基或C₁-C₈-烷硫基-，或-OH或-SH以及其碱金属盐，碱土金属盐，铵盐或盐。

根据第二方面，本发明还涉及制备这些聚合物的方法，还有用这些阻燃剂保护的聚合物泡沫及其制备方法，以及上述阻燃剂特别在可膨胀聚合物和聚合物泡沫中的用途。

本发明第一方面(权利要求1至16)：

用阻燃剂整理聚合物泡沫对于许多领域而言是重要的或是所需的。调整使用可膨胀聚苯乙烯(EPS)的聚苯乙烯颗粒泡沫或聚苯乙烯挤出泡沫板(XPS)作为建筑隔热材料，在多数情况下实现阻燃整理。聚苯乙烯均聚物和共聚物主要借助于含卤素，特别是溴代的有机化合物，例如六溴环十二烷(HBCD)变得很难点燃。但是，由于潜在的环境和健康危害，正讨论或已经禁止这些和一系列其他的溴代物质。

作为备选方案存在许多无卤素阻燃剂。但是，为了获得与含卤素阻燃剂相同的阻燃性，通常必须以显著更高的量使用无卤素阻燃剂。

尤其出于此原因，能用于致密热塑性聚合物的无卤素阻燃剂经常不能以同样方式用于聚合物泡沫，因为它们干扰发泡过程或者影响聚合物泡沫的机械和热性能。此外，在经由悬浮聚合制造可膨胀聚苯乙烯中，高含量的阻燃剂可能降低悬浮液的稳定性，并因此干扰或不利地影响制造方法。

用于致密聚合物的阻燃剂对于聚合物泡沫的作用经常是不可预料的，因为这种泡沫的特殊性及其不同的燃烧行为，或者因为不同的燃烧测试。

现有技术原则上公开了含磷的物质用于可膨胀的聚合物中：

EP-A 834 529描述了可膨胀苯乙烯聚合物，其包含由磷化合物和脱水的金属氢氧化物组成的混合物作为无卤素阻燃剂。优选将5至10重量% Mg(OH)和5至10重量%磷酸三苯酯(TPP)在挤出机中加入熔融的聚苯乙烯中并制粒，并将该颗粒在含水悬浮液中用发泡剂进行后浸渍。

WO 00/34342描述了一种在5至50重量%石墨和任选2至20重量%磷化合物作为阻燃剂存在下经由悬浮聚合苯乙烯来制备可膨胀聚苯乙烯的方法。

另外，例如在WO 2006/027241中描述了用于聚合物泡沫的无卤素阻燃剂，即磷化合物9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(6H-二苯[c,e]-氧杂磷杂苯(oxaphosphorin)-6-氧化物，DOP-O，CAS [35948-25-5])。

该阻燃剂已经可相当好地使用，但仍需要使这种聚合物或聚合物泡沫更耐火，并在阻燃剂含量尽可能低或者不含阻燃剂情况下提高耐火性。

因此，本发明第一方面的目的是提供一种良好耐火的可膨胀阻燃聚合物，具有低阻燃剂含量和良好品质。

在此特别希望，所述聚合物还可以满足例如对于建筑应用耐火性的严格要求，例如根据 DIN 4102-2的B2-小型燃烧器测试或者根据EN 11925-2的燃烧测试。

此外，本发明第一方面的目的还在于提供一种制备这种聚合物的有利方法。

本发明第一方面另一目的在于提供一种仍然满足高品质的无卤素阻燃聚合物泡沫，其具有有利的燃烧行为以及良好的机械性能，以及提供一种制备其的有利方法。

这些目的通过本发明第一方面的独立权利要求1、9、12和16得以实现。

该目的对于开头所述领域的聚合物或聚合物泡沫而言这样实现，在阻燃剂体系中，起阻燃剂作用的磷化合物是