[发明专利]非卤素阻燃剂聚合物

说明书

背景技术

所公开技术涉及非卤素阻燃剂组合物，其包含与氮络合的磷。

卤素(即氟、氯、溴和碘)可用于阻燃组合物中。然而，卤素为极活性的化学元素并且可以在降解之后产生毒性物质，例如二噁英和二呋喃。这些物质可以长时间累积于人体并且导致环境激素问题。另外，尤其是氟、氯和溴已知导致严重臭氧损耗。为此，卤素的使用(无论作为阻燃剂或其他应用)愈来愈受管制。因此，需要非卤化阻燃剂。

一种获得阻燃剂组合物的方法为在组合物中包括磷。例如，1994年1月25日公布的颁于Chatelin等人的美国专利No.5,281,239提出一种用以下通式的磷酸烯属酯来接枝纤维材料的方法：

酯的接枝率据称小于或等于20％。

相似地，2010年10月14日公布的颁于Sugiyama等人的美国公布No.2010/0261862提出一种将含磷化合物以及胺化合物接枝到纤维素纤维上的方法。该方法依靠照射该纤维来以生成含磷化合物可以键合的基团。

2007年7月19日公布的颁于Toshio的JP2007182652A提出包含有机磷-基-阻燃剂和氮型阻燃剂的混合物的阻燃剂添加剂。相似地，CN 102071032提出使用含磷和含氮阻燃剂的组合。这些公布仅提出含有三元磷酸的化合物并且未提出聚合该化合物。

含有橡胶改性乙烯基树脂、聚亚苯基醚树脂、磷酸环烷基酯化合物和芳族磷酸酯的聚合物组合物在2010年11月9日公布的颁于Ahn等人的美国专利No.7,829,629中提出。相似地，2007年8月23日公布的颁于Cottrell等人的美国公布No.2007/0192966提出包含10至100重量％的含磷单体衍生单元的阻燃剂含磷聚合物。任何上述参考文献均未提出其中该单体与胺类物质络合的聚合物。这些聚合物将为高酸性并且损坏各种基底并因此运输将是个问题。

对新的非-卤化阻燃剂存在需求。

发明内容

发明人已发现新型阻燃剂(FR)单体，其可聚合成新型非卤化阻燃剂聚合物。

因此，在本发明的最简单方面中，提供一种新型的阻燃剂单体组合物。该新型的阻燃剂单体组合物可包含：a)由(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酰胺或乙烯基苯之一衍生的组；b)多磷酸酯部分；和c)胺类物质。在该新型阻燃剂单体组合物中，(a)的烯属不饱和单体直接或者通过连接基共价键合到b)的多磷酸酯部分上，形成前体单体单元。进一步地，c)的胺类物质与前体单体单元中b)的共价键合的多磷酸酯部分络合。

在一个实施方案中，可通过使前体单体单元与胺类物质反应，生产新型的阻燃剂单体组合物。

在本发明的另一方面中，提供了阻燃剂聚合物。该阻燃剂聚合物可以是阻燃剂单体单元的均聚物，所述单体单元等同于，即衍生自该新型的阻燃剂单体组合物；或者是该单体单元的共聚物，所述单体单元等同于具有变化的a)，b)和c)的新型的阻燃剂单体组合物。

在一个实施方案中，阻燃剂聚合物可另外包含等同于没有共价键合到多磷酸酯部分上的烯属不饱和单体的单体单元。在这一实施方案中，至少20％在该聚合内的单体是等同于本发明最简单方面的新型阻燃剂单体组合物的单体单元，且0.1％至约80％在该聚合物内的单体可以是等同于没有共价键合到多磷酸酯部分上的烯属不饱和单体的单体单元。这一共聚物可包含至少1wt.％P且数均分子量(Mn)为至少约1000g/mol。

在本发明的另一实施方案中，至少90％在阻燃剂聚合物内的单体可包含等同于没有共价键合到多磷酸酯部分上的烯属不饱和单体的单体单元和等同于本发明最简单方面的新型阻燃剂单体组合物的单体单元的组合。

在本发明的一个方面中，可通过数种路线生产阻燃剂聚合物。

在一个实施方案中，最简单方面的新型阻燃剂单体组合物可以自由基聚合，以形成阻燃剂聚合物。

在另一实施方案中，可通过自由基聚合前体单体单元和随后使聚合的产物与胺类物质反应，生产阻燃剂聚合物。

在该方法的任一实施方案中，没有共价键合到多磷酸酯部分上的烯属不饱和单体单元可包括在自由基聚合中。

在本发明的进一步的方面中，提供阻燃剂组合物。该阻燃剂组合物可包含阻燃剂聚合物以及其他添加剂。特别地，添加剂，例如阻燃剂添加剂和其他聚合物可在阻燃剂组合物中与阻燃剂聚合物一起共混。

本发明的详细说明

各种优选特征和实施方案下文将通过非限制性说明描述。