[发明专利]二烷基次膦酸-亚磷酸铝复合盐,其制备方法和用途

说明书

本发明公开一种如式(1)的二烷基次膦酸‑亚磷酸铝复合盐的阻燃剂和阻燃协效剂和其制备方法，和其作为阻燃剂和/或阻燃协效剂在热塑性和热固性高分子材料模塑料，涂料，纺丝和纺织品中的的应用，有效的提高了阻燃剂的阻燃效率。

技术领域：

本发明涉及一种二烷基次膦酸-亚膦酸铝的复合盐和/或其混合物，及其制备方法和用途。具体的说本发明涉及一种二烷基次膦酸-亚磷酸铝的复合盐的无卤阻燃剂和作为阻燃协同剂，其制备方法和用途。

背景技术：

大部分聚合物材料，比如聚烯烃，聚酯，聚碳酸酯，聚酰胺，聚氨酯，环氧树脂，聚丙烯酸酯，以及各种其他类型的热塑或热固性塑料模塑料，弹性体材料，涂料，合成纤维等，一般都是比较易燃的材料。为了生命和财产的安全很多情况下使用这些材料制造的制品都需要符合一定阻燃标准，为了达到这些阻燃标准通常可以在这些材料的配方里添加一定比例的阻燃剂，比如含溴的化合物和含磷的化合物构成的阻燃剂。含磷化合物阻燃剂，因为相对阻燃效率高，材料燃烧时产生的烟雾少而受到市场的欢迎，成为近年阻燃剂行业发展的趋势。大多数含磷化合物如磷酸酯类的阻燃剂，因为其分解温度低，在材料中有迁移性和具有较大的挥发性，使其在塑料特别是工程塑料中的应用受到限制。而能适用于高性能工程塑料的耐高温阻燃剂之一是二烷基次膦酸盐。

专利DE19752735公开了一种以乙酸为介质的二烷基次膦酸金属盐的合成方法。专利CN103951699B 公开了一种可提高反应速度的合成二乙基次膦酸铝的方法。专利DE2447727公开了一种使用有机次膦酸盐和有机双次膦酸盐的应用方法。根据现有技术，二烷基次膦酸铝和二烷基次膦酸锌作为阻燃剂已经得到了市场的认可，已经商业化的产品。因为其耐高温，使用安全，环保，二烷基次膦酸铝作为阻燃剂已经得到了市场的广泛应用，大量用于塑料，皮革，电子线路板等领域。

二乙基次膦酸金属盐单独使用一般效率不高，需要添加较大的量才能达到相应的阻燃效果，这样不仅造成使用成本较高，同时因为添加大量阻燃剂使聚合物材料的性能大幅下降，而且还因为二乙基次膦酸铝对加工设备的腐蚀性。专利申请书US20070029532A1对含磷阻燃剂在高温加工过程的分解和对聚合物的降解和设备的腐蚀也做了详细的描述。所以在应用上往往需要添加其他阻燃协效剂和稳定剂与二乙基次磷酸铝进行混合复配使用，以提高复配组合物的总体阻燃效率，降低二乙基次磷酸铝的用量和阻燃剂的使用成本。

专利US6365071B1公开了一种烷基次膦酸铝与三聚氰胺氰尿酸的复配技术。三聚氰胺氰尿酸在一定程度上提高了二乙基次磷酸铝的阻燃效率，但三聚氰胺氰尿酸的热分解温度较低，因此该技术一般只适用于加工温度相对较低的聚合物材料，而且三聚氰胺氰尿酸对材料的性能影响较大，在应用上受到限制。

专利US6255371B1公开了一种二乙基次磷酸铝与三聚氰胺聚磷酸的复配技术，三聚氰胺聚磷酸的分解温度比三聚氰胺氰尿酸高，因此二乙基次磷酸铝与三聚氰胺聚磷酸的复配提高了阻燃剂组合物的使用温度，也提高了阻燃体系的效率，降低了阻燃剂使用的成本。但是，三聚氰胺聚磷酸在高温加工过程往往会导致聚合物降解，造成材料的机械性能恶化，同时因为其自身特性对加工设备的腐蚀并没有改善。

工业亚磷酸铝本身不是阻燃剂，一般不被作为阻燃剂或阻燃协效剂使用，而且其分解温度较低，影响阻燃剂的性能。为此，专利CN104093663B公开了一种含碱金属的亚磷酸铝复合盐的合成方法和其用途，这种含碱金属亚磷酸铝复合盐具有比简单亚磷酸铝有更好的热稳定性，可用于作为二乙基次磷酸铝的阻燃协效剂。

添加阻燃协效剂不仅需要进行二次加工，造成额外成本，效果并步理想，因此市场应用上仍需要寻找使用简单，效率更高，综合性能更好的阻燃剂。

本发明人在研究中惊讶的发现，与简单二烷基次磷酸铝盐相比，本发明的二烷基次膦酸-亚磷酸铝的复合盐作为阻燃剂或阻燃协效剂，无需其他阻燃协效剂也能够对聚合物有较高的阻燃效率，同时降低了其对设备的腐蚀性，也改善了聚合物材料的力学性能。