[發(fā)明專利]用于柔性聚氨酯泡沫的反應(yīng)性阻燃共混物

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880061206.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN111344323A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.斯托威爾;Z.陳;M.帕特爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛思樂-艾博美國(guó)有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/00
• 分類號(hào): C08G18/00;C08K5/00;C08K5/5313;C08G101/00;C08G18/76;C08G18/18;C08G18/28;C08G18/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 肖靖泉

本發(fā)明提供在與磷酸酯化合物的共混物中的二烷基含磷化合物，即反應(yīng)性單羥基官能的二烷基次膦酸酯，所述共混物在柔性聚氨酯泡沫中充當(dāng)高效的反應(yīng)性阻燃共混物。本發(fā)明進(jìn)一步提供經(jīng)阻燃的聚氨酯組合物，其包括所述阻燃共混物與多元醇和異氰酸酯泡沫形成組分的反應(yīng)產(chǎn)物。

本申請(qǐng)要求2017年9月21日提交的序列號(hào)62/561,365的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開提供如下的反應(yīng)性二烷基含磷化合物(也就是羥基官能的二烷基次膦酸酯)的使用：其當(dāng)與多元醇和異氰酸酯反應(yīng)時(shí)充當(dāng)柔性聚氨酯泡沫中的高效的反應(yīng)性阻燃劑。本發(fā)明進(jìn)一步提供具有所述羥基官能的二烷基次膦酸酯的經(jīng)阻燃的柔性聚氨酯泡沫，該羥基官能的二烷基次膦酸酯經(jīng)反應(yīng)并引入到柔性聚氨酯泡沫的聚合物基體中。措辭“防火劑”和“阻燃劑”在本文中可互換地使用。

背景技術(shù)

所知曉的是，溴化或基于磷的阻燃劑對(duì)于降低合成材料例如柔性聚氨酯泡沫的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)是高度有效的并且在很多情形中是唯一選項(xiàng)。然而，多年來，對(duì)化學(xué)品、特別是阻燃劑趨嚴(yán)的(上升的，growing)公眾和政府監(jiān)督力度一直在增加。目標(biāo)是朝著更加可持續(xù)的、反應(yīng)性的、聚合物的和/或無(wú)鹵素的新產(chǎn)品。如果阻燃劑經(jīng)反應(yīng)而進(jìn)入聚合物基體中并無(wú)法被浸出，則監(jiān)督力度銳減。

因此，對(duì)于用于柔性聚氨酯的如下反應(yīng)性含磷防火劑存在需求：其擁有這樣的特征，如高的磷含量、透明的淺色、以及良好的與在聚氨酯工業(yè)中使用的聚醚多元醇和聚酯多元醇的相容性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種阻燃共混物，其包括(1)反應(yīng)性的二烷基含磷單羥基官能的化合物、和(2)磷酸酯化合物，所述阻燃共混物擁有高度令人滿意的阻燃特性并具有良好的與柔性聚氨酯泡沫形成用體系中的多元醇組分的相容性。應(yīng)理解，如本文中使用的措辭“柔性聚氨酯泡沫形成用體系”包括多元醇、異氰酸酯、如本文中所述的阻燃共混物。所述單羥基官能的二烷基次膦酸酯化合物通過其單羥基官能團(tuán)而具有充分的反應(yīng)性，并且比二-或三-羥基官能的二烷基次膦酸酯化合物可更容易配制(formulate)。已經(jīng)預(yù)料不到地發(fā)現(xiàn)，本文中的反應(yīng)性單羥基官能的二烷基次膦酸酯化合物盡管其羥基官能團(tuán)的含量較低，但例如通過與柔性聚氨酯泡沫形成用體系的異氰酸酯組分進(jìn)行反應(yīng)可反應(yīng)并引入到柔性聚氨酯泡沫的聚合物結(jié)構(gòu)中，而不破壞柔性聚氨酯泡沫的彈性。這意味著，本發(fā)明的阻燃劑被整合(集成)到柔性泡沫基質(zhì)中，使得它們不釋放到環(huán)境中并不太可能滲透通過活組織細(xì)胞膜，并因此不造成健康危害。本發(fā)明進(jìn)一步提供上述柔性聚氨酯泡沫形成用體系，其包括但不限于本文中所述的反應(yīng)性二烷基含磷單羥基官能的化合物。

本申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本文中所述的單羥基官能的二烷基次膦酸酯化合物和磷酸酯化合物例如磷酸酯之間的預(yù)料不到的協(xié)同關(guān)系。這些次膦酸酯/磷酸酯共混物包含比僅單獨(dú)的單羥基官能的二烷基次膦酸酯化合物少的磷但仍然保留相同的阻燃效力。申請(qǐng)人已經(jīng)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，該協(xié)同性延伸至可與單羥基官能的二烷基次膦酸酯組合的各種各樣的磷酸酯產(chǎn)物。

除了通過這些協(xié)同性阻燃共混物保持高水平的阻燃性能之外，申請(qǐng)人還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如下的預(yù)料不到的改善：所得泡沫的物理性質(zhì)(例如壓縮形變)相對(duì)于單獨(dú)使用單羥基官能的二烷基次膦酸酯化合物觀察到的物理性質(zhì)大幅提高。本領(lǐng)域中所知曉的是，反應(yīng)性阻燃劑產(chǎn)品破壞正常的泡沫成形過程，導(dǎo)致差的泡沫物理性質(zhì)。在大多數(shù)情形中，這通過泡沫在升高的溫度下壓縮之后的恢復(fù)能力的損失而觀察。根據(jù)ASTM D3574的壓縮形變?cè)囼?yàn)為常規(guī)的泡沫要求，并確保經(jīng)壓縮的泡沫確實(shí)會(huì)彈回。通過在次膦酸酯/磷酸酯阻燃共混物中使用少量的單羥基官能的二烷基次膦酸酯化合物，可避免使用反應(yīng)性阻燃劑產(chǎn)物的負(fù)面影響，與此同時(shí)仍然保留在最終使用用品中所需的高阻燃效力。所述阻燃共混物意外地保留優(yōu)異的FR性能和還有良好的物理性質(zhì)兩者。