[发明专利]一种极细粒径的二烷基次膦酸盐及其制备方法和应用以及由其组成的高聚物组合物

说明书

技术领域

本发明属于阻燃剂合成技术领域，具体涉及一种极细粒径的二烷基次膦酸盐及其制备方法和应用以及由其组成的高聚物组合物。

背景技术

二烷基次膦酸及二烷基次膦酸盐是一种高效无卤阻燃剂，具有堆积密度高，阻燃剂用量小，机械性能好，色泽佳，烟密度低，CTI(相比漏电起痕指数)值高的特点，广泛应用于聚酰胺、聚酯、不饱和树脂、环氧树脂、聚氨酯等热塑性和热固性塑料中。

已知其可通过不同的方法进行合成，如德国郝斯特公司（HoechstAG）在1994年申请的专利DE4430932中，公开了用二烷基次膦酸与氢氧化铝或氢氧化钙制备得到二烷基次膦铝和二烷基膦磷酸钙，并公开了它们在聚酯模塑组合物中作为阻燃剂的应用，并于1995年申请了欧洲专利EP0699708。

DE19910232、US6248921两个专利，公开了一种二取代次膦酸金属盐的制备方法。美国专利US6359171B1公开了一种二烷基次膦酸铝的制备方法，该方法首先采用黄磷合成单烷基次膦酸酯，然后利用自由基引发乙烯，水解得到二烷基次膦酸，所得二烷基次膦酸与铝盐反应得到二烷基次膦酸铝阻燃剂。

中国专利CN98811622.7、CN98811626.X、CN98811627.8、CN200410104692.0等公开了用一水合次磷酸钠或50%次磷酸水溶液在乙酸或水介质中，由偶氮引发剂或过氧化物引发剂引发其与ɑ-烯烃反应制备二烷基次膦酸及其金属盐。

上述现有方法制备得到的二烷基次膦酸盐粒径D（95）均大于30μm,而环氧树脂电子灌封胶、标签胶、FFC绝缘膜、FFC补强板、电子胶带、RCC、环氧树脂基印刷电路板（PCB）、TPEE及TPE等高端应用领域要求的阻燃剂粒径极细（D（95）<20μm），因此，有必要研究一种极细粒径的二烷基次膦酸盐，以拓宽其应用领域。

发明内容

为了克服上述现有的二烷基次膦酸盐在环氧树脂电子灌封胶、FFC绝缘膜、环氧树脂基印刷电路板（PCB）、TPEE及TPE等高端应用领域的不足，本发明的首要目的在于提供一种极细粒径的二烷基次膦酸盐。

本发明的另一目的是提供上述极细粒径的二烷基次膦酸盐的制备方法。

本发明的另一目的是提供上述极细粒径的二烷基次膦酸盐作为阻燃剂的用途。

本发明的再一目的是提供包含上述极细粒径的二烷基次膦酸盐的高聚物组合物。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种极细粒径的二烷基次膦酸，具有如式(Ⅰ)所示结构：

其中，R¹、R²相同或不同，表示为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、环戊基、环己基或辛基；

M为Mg、Ca、Al、Fe、Zn；

m为2~4。

所述极细粒径的二烷基次膦酸盐的粒径为0.1μm~20μm，优选为1μm~10μm，更优选2μm~6μm。

其中，所述极细粒径的二烷基次膦酸盐的松散堆积密度为0.10g/cm³~0.50g/cm³。

其中，所述极细粒径的二烷基次膦酸盐的振实堆积密度为0.20g/cm³~0.6g/cm³。

其中，所述极细粒径的二烷基次膦酸盐的休止角是35°~45°。

本发明上述极细粒径的二烷基次膦酸的制备方法，包括如下步骤：

a）将二烷基次膦酸和/或二烷基次膦酸碱金属盐水溶液与金属化合物水溶液反应，过滤，洗涤得到二烷基次膦酸盐滤饼；

b）通过pH调节剂调节水的pH值，加入改性剂，配成改性剂水溶液；

c）将步骤a）中的二烷基次膦酸盐滤饼加入步骤b）所述的改性剂水溶液中，搅拌即得。

本发明方法所用二烷基次膦酸和二烷基次膦酸碱金属盐均参照中国专利CN102050835A合成得到。

其中，所述步骤a）中，二烷基次膦酸和/或二烷基次膦酸碱金属盐水溶液的质量浓度为10wt%~90wt%，优选30wt%~70wt%。

其中，所述步骤a）中，二烷基次膦酸和/或二烷基次膦酸碱金属盐选自二甲基次膦酸、甲基乙基次膦酸、二乙基次膦酸、丁基乙基次膦酸、二丙基次膦酸、甲基丙基次膦酸、乙基丙基次膦酸、丙基丁基次膦酸、二丁基次膦酸以及它们的钠盐或钾盐中的一种或多种混合物，优选为二甲基次膦酸、二乙基次膦酸、二丙基次膦酸或它们的钠盐中的一种或多种混合物。