一種三聚氰胺縮合產物和含磷酸的鹽制造技術

一種三聚氰胺縮合產物和含磷酸的鹽，該含磷酸是一種含磷的一元酸。以及一種制備三聚氰胺縮合產物的含磷鹽的方法，其中把一種三嗪化合物與一種含磷的一元酸一起加熱到２５０－４００℃的溫度。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種三聚氰胺縮合產物和含磷酸的鹽及其制備方法和作為阻燃劑在阻燃的聚合物組合物中的用途。三聚氰胺縮合產物和含磷化合物的混合物用于阻燃的聚合物組合物是已知的，見NL-B-1006525。該專利描述了一種阻燃的聚酯組合物，其中用一種含氮的化合物與一種含磷的化合物形成防火的組合物。NL-B-1006525的聚合物組合物的缺點是含磷的化合物與含氮的化合物必須分開制備。作為NL-B-1006525中的含氮化合物，特別使用了蜜白胺。然而，制備幾乎純粹的蜜白胺的方法是一種難以實施并且在經濟上吸引力很小的多步法。在第一步中，使用三聚氰胺和一種催化劑形成一種蜜白胺和相關的催化劑的鹽，從這種鹽出發，經過多個后續步驟得到幾乎純粹的蜜白胺。在該文獻中提到的已知催化劑是氯化鋅和磺酸例如對甲苯磺酸。本專利技術的目的是提供一種基于三聚氰胺縮合產物和含磷化合物的阻燃劑，這種阻燃劑可以以經濟的方式在單工藝步驟中制得。具體地說，本專利技術的目的是基于蜜白胺和含磷化合物，以經濟的方式在單工藝步驟中制備一種阻燃劑。已經發現，在使用一種含磷一元酸作為含磷酸的情況下，通過制備一種三聚氰胺縮合產物和一種含磷酸的含磷鹽，可以實現這個目的。優選使用蜜白胺作為三聚氰胺縮合產物。可用于本專利技術的含磷一元酸是含有至少一個磷酸、膦酸或亞膦酸基團并且只帶有一個酸當量的化合物。只帶有一個酸當量的磷酸、膦酸或亞膦酸基團的例子有可以用通式(I)表示的磷酸酯基、可以用通式(II)表示的烷基膦酸酯基和可以用通式(III)表示的亞膦酸(R1O-)(R2O-)-P(＝O)-OH(I)(R3O-)R4P(＝O)-OH (II)R5R6P(＝O)-OH (III)其中R1-R6(包括R6)代表取代的或未取代的烷基、芳基、環烷基、芳烷基或烷芳基取代基。優選使用包含式(II)和/或式(III)基團的化合物。合適的式(III)的亞膦酸的例子有乙基甲基亞膦酸、二乙基亞膦酸、取代的或未取代的1-羥基二氫-2，5-二氧雜-1-磷雜環戊烷(1-hydroxydihydrophospholoxide)、取代的或未取代的1-羥基氧化磷雜環戊烷(1-hydroxyphospholane oxide)和二膦酸。二膦酸是帶有兩個膦酸根的化合物。合適的式(II)的膦酸酯的例子有甲基膦酸的甲酯、乙酯和丙酯。含磷的一元酸和含氮化合物的含磷鹽包含至少50-95摩爾％的三聚氰胺縮合產物，特別是蜜白胺。在EP-A363,321中描述了一種膦酸三聚氰胺鹽或膦酸二(三聚氰胺)鹽，并且把它們用作聚合物組合物中的阻燃劑。這些鹽的缺點是它們包含三聚氰胺，在加工成聚合物組合物的過程中三聚氰胺能發生升華。在EP-A363,321中描述的制備這些鹽的方法不能用于三聚氰胺縮合產物例如蜜白胺，因為這些鹽在水中的溶解度很差。申請人還發現，三聚氰胺縮合產物特別是蜜白胺的含磷鹽的制備可以簡單地通過把一種三嗪化合物與含磷的一元酸一起加熱到250-400℃的溫度，優選280-350℃的溫度而實現。合適的三嗪化合物是三聚氰胺、三聚氰酸二酰胺和三聚氰酸一酰胺或其混合物。優選使用三聚氰胺。可以存在雜質例如脲、二氰基二酰胺、胍和脲基三聚氰胺而沒有危害。每摩爾三嗪化合物所用的含磷一元酸的數量為0.05-0.5摩爾，優選使用0.1-0.5摩爾。也可以使用銨鹽或三聚氰胺鹽形式的含磷一元酸。使用三聚氰胺鹽時，應考慮到三聚氰胺例如蜜白胺有可能參與縮合反應。可以相應地減少計量入反應器中的三嗪化合物的數量。可以通過把包含一種三嗪化合物和一種含磷一元酸或其三聚氰胺或銨鹽的混合物加熱到大約250-350℃來進行反應。優選反應在280-320℃下進行。優選反應在幾乎水平的攪拌著的反應器中進行。在反應期間生成氨，可以通過用一種惰性氣體例如氮氣沖洗反應器來除去它。除了含磷鹽或非含磷鹽形式的蜜白胺外，在反應期間還可以生成少量的其它含磷鹽或非含磷鹽形式的三嗪縮合產物，例如蜜勒胺、氰尿酰胺和methon。也可能把一小部分含磷的一元酸轉變為酸酐化合物。如果需要的話，可以對三聚氰胺縮合產物特別是蜜白胺的含磷鹽作進一步的處理。這種進一步的處理優選用水進行洗滌，使得一部分三聚氰胺和/或其它水溶性組分能夠溶解并從三聚氰胺縮合產物的含磷鹽中除去。申請人還發現本專利技術的蜜白胺的含磷鹽能夠給聚合物的組合物帶來阻燃性。本專利技術的聚合物組合物除了含有三聚氰胺縮合產物特別是蜜白胺的含磷鹽外，還含有至少一種聚合物。另外，它還含有增強劑和/或填料和/或與蜜白胺的含磷鹽具有協同作用的化合物，其可以包含除本專利技術的阻燃化合物之外的化合物和/或阻燃組份。還可以存在常用的添加劑例如熱穩定劑和紫外線穩定劑、脫模劑、流動性促進劑、增塑劑、潤滑劑、分散劑、染料和/或顏料，一般來說，這些添加劑的用量應當不會對組合物的性能產生負面影響。可以用蜜白胺的含磷鹽帶來阻燃性的聚合物組合物包含需要耐熱的阻燃劑的聚合物，例如聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯、聚氨酯以及這些物質的混合物和共混物。聚酰胺的例子有從二胺和二羧酸和/或氨基羧酸或相應的內酰胺衍生得到的聚酰胺和共聚酰胺，例如聚酰胺4、聚酰胺6、聚酰胺6/6、聚酰胺4/6，部分芳烴化的(共)聚酰胺，例如基于芳香族二胺和己二酸的聚酰胺；從亞烷基二胺和間和/或對苯二甲酸衍生得到的聚酰胺及其共聚酰胺等。聚酯的例子有從二羧酸和二醇和/或從羥基羧酸或其相應的內酯衍生得到的聚酯，例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚-1，4-二羥甲基環己烷對苯二甲酸酯、聚己內酯及其共聚酯等。優選把蜜白胺的含磷鹽與聚對苯二甲酸乙二酯和/或聚對苯二甲酸丁二酯，特別是與聚對苯二甲酸丁二酯，或者與聚酰胺例如尼龍-6、尼龍6，6或尼龍4，6用于聚合物組合物中。如果在聚合物組合物中使用增強劑和/或填料，則它們的含量在寬的范圍內變化，該含量部分地由個人想達到的力學性能的水平決定。一般來說，增強劑的含量不超過聚合物組合物總重量的50％。優選地，經過強化的聚合物組合物將包含5-50wt％的增強劑，更優選包含15-45wt％的增強劑。增強劑的例子有云母、粘土、滑石、玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維和碳纖維。可以把不同的增強劑混合。但是優選玻璃纖維。聚合物組合物的阻燃性能可以因對蜜白胺的含磷鹽具有協同作用的化合物的存在而得到加強。結果，本專利技術的蜜白胺的含磷鹽一般可以選擇更低的含量。具有協同作用的化合物的例子是在與或不與能促進chat形成的催化劑混合的情況下能形成chat的化合物。原則上，能通過由火引起的chat的形成而加強阻燃的聚合物組合物的阻燃性能的所有已知化合物都有資格作為形成chat的化合物。例如酚樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、醇酸樹脂、有機硅樹脂、尿烷樹脂、聚苯醚、聚乙烯醇、聚(乙烯共聚乙烯基)和含有至少兩個羥基的化合物。含有至少兩個羥基的化合物的例子有帶有至少兩個羥基的醇，例如季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四醇及其混合物。對蜜白胺的含磷鹽具有協同作用的能形成chat的化合物的濃度一般為聚合物組合物總重量的0-30wt％。作為能促進chat形成的催化劑，可以使用特別是鎢酸的金屬鹽、鎢與一種非金屬的配酸氧化物、氧化錫的鹽、氨基磺酸銨和/或其二聚體。鎢酸的金屬鹽優選為鎢酸的堿金屬鹽，特別是鎢酸鈉。應當把鎢與一種非金屬的配酸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三聚氰胺縮合產物和含磷酸的鹽，其特征在于：把含磷的一元酸用作所述含磷酸。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：W海寧，
申請(專利權)人：西巴特殊化學品控股有限公司，
類型：發明
國別省市：CH[瑞士]