[发明专利]磷酸酯组合物及用途

说明书

一种磷酸酯组合物，其包含大于50质量％的由式1表示的磷酸酯，其中X、Y和Z独立地选自由烷基、杂烷基、杂芳基或芳基组成的组，X、Y和Z中的至少一个是由式2表示的芳基，并且其中R3、R4和R5中的两个以上具有1至10个碳原子，并且R3、R4和R5中的碳原子的总数是3至30。所述磷酸酯组合物作为阻燃剂、润滑剂、抗磨添加剂、液压液、自熄官能液或其添加剂的用途。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月9日提交的美国申请号62/239,319的优先权，将其公开内容通过引用结合于此用于所有目的。

发明背景

本发明涉及磷酸酯组合物及其用途。

上述通式(式A)的磷酸酯作为润滑剂和阻燃剂的用途是本领域中公知的。

磷酸三芳基酯(参见下面的式B)已经使用了许多年，并且作为用于阻燃增塑剂、阻燃剂、抗磨剂、边界润滑剂、抗氧化剂以及官能液(自熄性液压液)的添加剂是本领域中公知的。

B.

第一代磷酸三芳基酯是基于苯酚或来自煤焦油的精制甲酚/二甲苯酚。这些磷酸三芳基酯可以是邻位[2,6]、间位[3,5]或对位[4]取代的(参见下面的式C)。

C.

随着性能(技术和监管)要求变得更加严格，这些“天然”材料已慢慢被“合成”烷基酚(异丙基、叔丁基、戊基、辛基、壬基等)替代。不幸的是，在许多应用中，技术性能要求的缩小导致与其它属性(如监管性能)之间的折衷方案，反之亦然。本领域技术人员将认识到，对于合成材料，一个或多个烷基取代基最容易且直接连接在苯酚的2、4和6位(根据式C)。用于磷酸酯的常用的合成烷基酚大多数在对位(4)位置被取代。对位(单)取代的合成芳基的缺点在于所得磷酸三芳基酯是高熔点固体或高粘度流体。这对临界性质(如流动性、聚合物混溶性、加气处理和倾点)存在有害影响。。

磷酸三芳基酯、磷酸烷基-二芳基酯和磷酸二烷基-单芳基酯的组合也被开发出来以满足特定的要求。

当用作阻燃剂和润滑剂时，性能要求(如挥发性、渗出性、毒性(急性和神经毒性)水解/氧化/热稳定性和危险分类)是磷酸酯的重要性质。因此，需要在不牺牲倾点、粘度或流体寿命(水解、热和氧化稳定性)的情况下改善性质(如挥发性、渗出性、神经毒性)。

出于所有目的通过引用结合于此的US2003/0078325教导了磷酸三芳基酯作为阻燃剂的用途。芳环在环结构的任何碳原子上具有单个烃基取代基，其中取代基的总碳数是3至11。磷酸酯单独地或与其它阻燃剂组合地掺入聚合物组合物。

出于所有目的通过引用结合于此的WO2010/149690公开了磷酸三芳基酯作为具有降低的神经毒性的抗磨剂的用途。芳基中的一些或全部被相同的烷基单取代，其可以位于环结构的邻位、间位或对位。

发明概述：

本发明的第一个方面提供了包含大于50质量％的由如下式1表示的磷酸酯的磷酸酯组合物，

其中X、Y和Z独立地选自由烷基、杂烷基、杂芳基或芳基组成的组，其中X、Y和Z中的至少一个是由如下式2表示的芳基，

并且其中R3、R4和R5中的两个以上具有1至10个碳原子，并且R3、R4和R5中的碳原子的总数是3至30。

优选地，X、Y和Z中的至少两个或全部是由式2表示的芳基。式2中的取代基R3、R4和R5可以是相同或不同的，并且可以具有不同的碳原子数和结构。式2中的取代基R3、R4和R5可以具有1至6个或1至4个碳原子。R3、R4和R5中的碳原子的总数可以是3至18，或者3至12。