[發明專利]一種制備含磷共聚酯泡沫的組合物及使用該組合物制備含磷共聚酯泡沫的方法

在審

• 申請號: 201610134890.4
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN105694386A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 馬文光;李巍;丁盛;顧唯開;徐強;于民棟
• 申請（專利權）人: 常州天晟新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L85/02;C08L23/12;C08L51/06;C08L71/02;C08L69/00;C08K5/523;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/22;C08K3/36;C08J9/12;C08J9/14;C
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 翁斌

技術領域

本發明屬于新材料技術領域，具體涉及一種制備含磷共聚酯泡沫的組合物 及使用該組合物制備含磷共聚酯泡沫的方法。

背景技術

聚酯屬于可燃性材料，其在燃燒時，熱釋放速率大、熱值高、火焰傳播速 度快、熔融滴落等現象。這一特性使其在一些重要領域(如軌道交通、運輸、 建筑、電子器件、交通工具、醫療衛生等)的應用仍然受到了一定的限制。

自從二十世紀七十年代以來，世界各國對聚酯的阻燃研究和應用開發日益 活躍，阻燃型聚酯的改性主要是采取在其中添加如鹵素和磷化合物等阻燃劑。 已有的研究表明，含鹵元素，特別是含氯、溴的阻燃劑雖然較為有效且應用廣 泛，但在時易釋放刺激性和腐蝕性的氣體，如鹵化氫、二噁英等，使人吸入窒 息，從而也是含鹵阻燃劑的應用受到限制；已有的研究表明，磷是最有效的聚 酯阻燃元素之一(王玉忠著，聚酯纖維阻燃化設計，四川科技出版社，1994)。磷 系阻燃劑在受熱時熱解為磷酸，最后轉化為玻璃態的聚偏磷酸或焦磷酸類產物， 在材料表面形成隔離層，阻止熱傳遞，降低可燃性氣體釋放量和隔絕空氣，達 到阻燃的目的。當然，阻燃作用很難通過某種單一阻燃機理實現，常常表現為 多種途徑的綜合協調作用。

對于聚酯及聚酯纖維的阻燃方法，按生產過程和阻燃劑的加入方式，可分 為以下幾種方式：

共混阻燃改性：添加阻燃劑至聚酯體系，不改變聚酯生產工藝；

阻燃劑接枝聚酯改性：在聚酯纖維或織物上使其與反應型阻燃劑發生表面 接枝反應達到阻燃目的；

阻燃后整理：織物放在阻燃液中浸漬一定的時間，取出烘干。

復合紡絲阻燃改性：以普通聚酯與含有阻燃成分的聚酯進行復合紡絲。

共聚阻燃改性：在酯化或縮聚階段加入反應型阻燃劑進行共縮聚。

共混阻燃改性，會影響阻燃性能的持久性，另外，阻燃劑易滲出，會對人 體及環境產生有害影響。阻燃劑接枝聚酯改性和復合紡絲阻燃改性，技術條件 高，成本也較高，設備復雜，不易被普遍采用。阻燃后整理，缺乏阻燃耐久性， 并對織物的手感、強度、透氣性和色澤等產生較大的影響，共聚阻燃改性，由 于共聚反應型磷阻燃劑具有羥基、羧基兩個官能團，可以與醇、酸反應加入到 聚酯的分子鏈中，從分子鏈結構上賦予聚酯良好的阻燃性能，且阻燃耐久性理 想。綜上，含磷共聚酯是目前科學界和工業界認可的從本質上賦予聚酯良好阻 燃性能的阻燃聚酯技術。

各個公司采用不同結構式的阻燃單體、不同活性的反應物、不同的聚合條 件及聚合方式的不同制備得到含磷共聚酯，阻燃效果也不盡相同，主要的影響 因素是阻燃單體的結構及含磷共聚酯的結構。

中國專利CN201010284925.5公開了一種高分子量含磷阻燃無規共聚酯及制 備方法,該無規共聚酯結構通式如下:

式中A為含磷阻燃單體的重復結構單元,m和n為正整數,且該無規共聚酯的 特性粘數為1.2-2.2dL/g，優選1.4-2.2dL/g，含磷阻燃單體的重復結構單元的含 量為該共聚酯重復結構單元總質量的1-30％。

該無規共聚酯中含磷阻燃單體的重復結構單元A為以下結構中的至少一 種：

式中，R₁為含C₁-C₈的烷基或苯基或芐基，R₂和R₃為C₁-C₈的亞烷基或芳 基，二者可以相同也可不相同；X、Y和Z為O原子。該含磷無規共聚酯的極 限氧指數可達到33％，在具有優良阻燃性能的基礎上，還提高了其相應的力學 性能，可廣泛用于制造薄膜、瓶類、防火服、帳篷，甚至阻燃高強工業絲。

美國專利US5602212和US4981945也公開了一種含磷的線性共聚酯，其含 磷阻燃單體的重復結構單元也為上述結構中的一種。

中國專利CN201010602958.X公開了一種新型低熔點含磷氮阻燃熱致液晶 共聚酯，該共聚酯為無規共聚酯，其含磷單體為10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9- 氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物的二乙酸酯(ODOPB)，結構式如下：

中國專利CN201010567685.X公開了一種含磷聚對苯二甲酸丙二醇酯阻燃 嵌段共聚酯，其所含的含磷組分為以下含磷二醇中的至少一種：