[发明专利]阻燃聚酰胺、其制备方法及其用途

说明书

本发明涉及作为二羧酸与二胺以及阻燃磷化合物的缩合产物的阻燃聚酰胺，其特征在于，阻燃聚酰胺FR在其主链中除了式(I)‑CO‑NH‑(I)的酰胺结构单元之外还包含式(II)‑PO(R¹)‑NH‑(II)的次膦酸酰胺结构单元，其中R¹表示氢或有机基团并且在主链内在单个次膦酸酰胺结构单元中可以不同，并且聚酰胺FR达到以在96％硫酸中的％溶液的形式在25℃下测得的至少2.0(根据DIN 51562)的相对粘度。本发明还涉及制备所述阻燃聚酰胺FR的方法，其中通过聚酰胺合成使一种或多种二胺与一种或多种二羧酸在压力和升高的温度下，在水的存在下，与一种或多种二次膦酸和/或与一种或多种羧基次膦酸进行缩聚。在缩聚之后在反应室中将压力降低至小于1bar。所述阻燃聚酰胺有利地用于制备成形体，特别是薄膜、构件和长丝或长丝纱线。

本发明涉及作为二羧酸与二胺以及阻燃磷化合物的缩合产物的阻 燃聚酰胺，所述阻燃聚酰胺的制备方法及其用于制备成形体，特别是 长丝纱线的有利用途。

基于市售聚酰胺而没有用于实现不可燃性所需的相应的改性添加 剂的聚合物被分为防火级别“B”(DIN 4102-BS 5852–M1-UL94)。 只有通过额外处理才可以实现级别“B1”(难燃材料)。所述处理可 以通过在聚酰胺链或聚合物基质中引入合适的阻燃组分而进行，也可 以通过用合适的阻燃剂处理聚酰胺纱线或聚酰胺织物而进行。待实现 的难燃性品质取决于用于实现难燃性所使用的添加剂或方法，并且相 应地分别用于各种应用和法定要求。保险商实验室在规程UL94中描述 了用于评估可燃性的最常用的规程，标准IEC/DIN EN60695-11-10 和-20和加拿大CSA C 22.2中以相同的内容提到了所述规程。其中用 本生灯火焰测试难燃性品质并且分成如下不同的等级：

HB：水平夹紧的样本缓慢燃烧(自熄)，

V-2：竖直夹紧的样本在30秒内熄灭，

V-1：竖直夹紧的样本在30秒内熄灭而无塑料熔体的燃烧滴落， 和

V-0：竖直夹紧的样本在10秒内熄灭。

目前通常使用的使材料阻燃的方法可以分成物理方法和化学方 法。在物理聚合物改性中，通常产生两相体系，其中在聚合物中引入 阻燃添加剂(具有无机或有机性质)。或者在聚合物材料的表面上进 行涂覆或处理，其中施用阻燃添加剂，所述阻燃添加剂以物理方式固 定或者可以以反应方式结合，这已经表示化学改性。在真正的化学聚 合物改性中可能在如下方面之间不同：在聚合物链中改性，在聚合步 骤中加入具有阻燃作用的共聚单体，通过聚合物主链上的FR-组分以 接枝或支化的形式通过主链上的类聚合反应改性，以及通过聚合物链 彼此的后交联(例如通过形成自由基引发的聚合物网络)改性，其中 可能产生“不熔”聚合物。