[發明專利]低分子量鹵化芳族聚合物和它們作為阻燃劑的應用

無效

• 申請號: 201080007148.8
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN102317347A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: L·廷伯萊克;J·D·西貝克
• 申請（專利權）人: 科聚亞公司
• 主分類號: C08G65/00
• 分類號: C08G65/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王健

領域

本發明涉及低分子量鹵化芳族聚合物和它們作為阻燃劑的應用。

背景

十溴二苯醚(deca)和十溴二苯乙烷(deca-DPE)是廣泛用于不同聚合樹脂體系的阻燃的市售材料。這些材料的結構如下：

在難以阻燃的聚合物樹脂，如高抗沖聚苯乙烯(HIPS)和聚烯烴中使用deca和deca-DPE的優點之一是所述材料具有很高的溴含量(82-83％)。這樣允許在整體配方中使用較少量，這又使阻燃劑對聚合物機械性能產生的任何消極影響最小化。

雖然deca在商業上很成功，但人們仍然致力于發展可替代的、具有相同或更高效率的鹵化阻燃劑，這不僅僅是出于經濟壓力，而且因為它們可以允許降低阻燃劑的使用量，這又可以賦予改進的表現性能。改進的性能，如不起霜配方或更好的機械特性可以潛在地通過生產聚合或低聚的阻燃劑化合物來實現。取決于樹脂和阻燃劑之間的相容性，這些類型的材料趨向變得纏繞在基礎樹脂聚合物基體中，并因此將顯示出更不易起霜的傾向。

存在大量可以視為鹵代單體的低聚物或聚合物的市售阻燃劑材料。這些單體的實例包括四溴雙酚A(TBBPA)和二溴苯乙烯(DBS)，它們具有以下結構：

在商業上，TBBPA和DBS通常不以它們的單體形式使用，而是轉化為低聚物或聚合物。一類低聚物是基于TBBPA的溴代碳酸酯低聚物。它們可從Chemtura公司商購(實例包括Great?Lakes?BC-52^TM，Great?lakes?BC-52HP^TM，以及Great?Lakes?BC-58^TM)和通過Teijin?Chemical(FireGuard?7500和FireGuard?8500)商購。這些產品主要用作聚碳酸酯和聚酯的阻燃劑。

基于TBBPA和表氯醇的縮合的溴化環氧低聚物是可商購的并由Dainippon?Ink?and?Chemicals以系列出售，此外還由ICLIndustrial?Products(實例是F-2016和F-2100)及其它供應商銷售。溴化環氧低聚物可單獨或與其它阻燃劑共混用作各種熱塑性材料的阻燃劑。

另一類基于TBBPA的溴化聚合物阻燃劑例如是Teijin?FG-3000，其是TBBPA和1，2-二溴乙烷的共聚物。這種芳烷基醚用于ABS及其它苯乙烯類聚合物。這種聚合物上的選擇性的端基如芳基或甲氧基也已經由US4,258,175和US?5,530,044中描述的材料例示而已知。非反應性的端基據稱改進阻燃劑的熱穩定性。

TBBPA還通過與其它雙官能化環氧樹脂化合物的擴鏈反應，例如，通過與雙酚A的二縮水甘油醚反應而轉化為許多其它不同類型的環氧樹脂共聚低聚物。這些類型的環氧樹脂產品的典型實例是Dow?Chemic?l?Company的D.E.R.^TM539，或Hexion?Corporation的Epon^TM828。這些產品主要用于印刷電路板的制造。

DBS由Chemtura?Corporation制造并壟斷使用，且其以幾種能生產聚(溴苯乙烯)類型阻燃劑的不同聚合形式(Great?LakesPDBS-80^TM，Great?Lakes?PBS-64HW^TM，和Firemaster?CP44-HF^TM)出售。這些材料代表均聚物或共聚物。另外，類似的溴化聚苯乙烯型阻燃劑可從Albemarle?Chemical?Corporation購得(HP-3010，HP-7010和PyroChek?68PB)。所有這些聚合物產品都用于阻燃熱塑性材料，如聚酰胺和聚酯。

令人遺憾地，現有的鹵化聚合材料主要缺點之一是它們較低的鹵素含量，這導致它們作為阻燃劑效率偏低，由此通常對包含它們的阻燃劑配方的期望的物理性能例如沖擊強度產生副作用。例如，盡管deca和deca-DPE含有82-83％溴，但是取決于材料，基于上述溴化單體的低聚物或聚合物一般具有52％-68％的溴含量。這因此通常要求聚合物配方中的阻燃劑裝載水平顯著高于deca所要求的水平，這經常導致配方的機械性能下降。

在我們的美國專利申請公開號2008/0269416中，已經提出了一類新的阻燃劑材料，它們不損害目標樹脂的機械性能并基于包含以下重復單體單元的鹵化芳基醚低聚物：