[發明專利]阻燃組合物

無效

• 申請號: 200680004885.6
• 申請日: 2006-01-23
• 公開（公告）號: CN101120074A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: L·萊泰;J－E·扎內托
• 申請（專利權）人: 羅狄亞化學公司
• 主分類號: C09K21/12
• 分類號: C09K21/12;C08L23/06;C08L23/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張力更

技術領域

本發明涉及一種阻燃組合物，其特別用于例如對合成材料如聚烯烴如聚丙烯和聚乙烯以及共聚物如聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)進行阻燃處理。

本發明更特別地涉及一種阻燃組合物，其基于有機磷化合物，且具有膨脹效果。

背景技術

在許多應用中，改善合成材料的性質以使其具有耐火性是必需的。術語″耐火性″應當理解為是指能夠限制火焰蔓延以避免并最小化煙霧或有毒氣體形成的性質。

已提議將各種被稱為阻燃劑或耐火劑的添加劑加入到這些合成材料中。對于上述的合成材料，最常使用的為氫氧化鎂或氫氧化鋁以及多溴二苯基醚與氧化銻的組合。對于其它熱塑性聚合物如聚酰胺，最常使用的為含磷化合物或紅磷以及含溴聚合物。

對于某些合成材料如聚烯烴來說，阻燃系統還包含在火焰作用下引起所述材料膨脹的添加劑。這類膨脹系統的特征在于在所述材料燃燒時形成基于不可燃碳的泡沫，其減慢了由合成材料如聚烯烴燃燒所產生的易燃氣體的釋放。

這些系統通常包括多種組分，其中主要的一些為膨脹劑(agent?degonflement)和碳或炭形成劑，該膨脹劑產生有助于形成含碳泡沫的不易燃氣體或蒸氣，該碳或炭形成劑在該技術領域中被稱為″成炭劑(char?forming?agent)″。

因此，最常用的膨脹劑為氮的化合物，如脲、蜜胺及其衍生物以及胺鹽。

該碳或炭形成劑或“成炭劑”通常為多羥基化合物如糖、三羥甲基丙烷、單季戊四醇或聚季戊四醇。

使用第三種組分與膨脹化合物(尤其是含氮化合物)組合。該第三種組分為在燃燒時產生酸的化合物。

這類化合物選自基于磷的化合物，如多磷酸鹽、有機亞磷酸鹽和有機磷酸鹽。

在某些情況下，尤其當合成材料在其燃燒期間本身產生碳時，在阻燃或膨脹系統中可以不存在“成炭劑”化合物。

已經提議用于熱塑性材料的阻燃系統包含酸性有機磷化合物和膨脹劑。因此，專利EP?6568描述了一種系統，其包括有機膦酸或其與蜜胺、二氰胺或胍化合物締合的鹽。該系統被用于對各種合成材料(包括聚丙烯)進行阻燃處理。然而，這種系統在UL-94測試中僅僅獲得V2等級，該測試普遍應用于阻燃合成材料的領域，以用于表征耐火焰蔓延性或耐燃性。

發明內容

一直存在發現一種阻燃系統的需求，該阻燃系統能夠提高這種等級，例如獲得VO等級。

本發明的目的之一是提供一種阻燃和膨脹系統，其尤其可與聚烯烴一起使用，以獲得阻燃材料相對于已知材料來說提高的依據UL-94測試的等級以及更大的為了獲得燃燒的氧極限濃度指數，也被稱作LOI(最低氧指數)。

為此，本發明提供一種用于合成材料的阻燃膨脹組合物，該組合物包含至少一種有機磷化合物，該有機磷化合物包含至少一個碳-磷共價鍵和至少一個羧基官能團；至少一種膨脹劑，選自含至少一個氮原子的有機化合物；和至少一種無機結構(structurant)劑，該無機結構劑在材料燃燒時不分解。這種無機結構劑選自硅的化合物，如硅酸鹽和氧化物。

根據本發明的另一特征，所述有機磷化合物對應于下述通式I和II：

其中：

R₁表示具有1至6個碳原子的烷基，或者芳基或氫；

R₂表示OH基團，包含1至6個碳原子的烷氧基或包含1至6個碳原子的烷基；

R₃、R₄、R₅相同或不同，表示氫原子，包含1至6個碳原子的烷基，具有-COOR₆基團的羧基，式R₇-NH₂的基團，其中R₇表示包含1至6個碳原子的烷基；

R₅表示共價鍵或包含1至10個碳原子的二價烷基；

R₆表示包含1至6個碳原子的烷基。

根據本發明的優選特征，所述有機磷化合物選自烷基膦酸、氨基烷基膦酸、羧基烷基膦酸。

在本發明的優選實施方案中，所述有機磷化合物選自羧乙基膦酸、氨甲基膦酸、羧甲基膦酸。

根據本發明，所述阻燃組合物包括至少一種包含至少一個氮原子的有機化合物。這種化合物有利地選自屬于蜜胺、胍和/或二氰胺家族的化合物。

有利地，蜜胺及其衍生物為優選的。因此，作為實例可以提及蜜胺、蜜胺氰脲酸鹽、蜜胺磷酸鹽、蜜胺二磷酸鹽、蜜胺焦磷酸鹽、蜜勒胺、蜜白胺以及這些化合物的混合物。特別優選地，使用蜜胺。