СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКО ОБРАБАТЫВАЕМОГО, ТЕРМИЧЕСКИ УСТОЙЧИВОГО, ФОСФОРСОДЕРЖАЩЕГО ОГНЕСТОЙКОГО МАТЕРИАЛА

1. Способ получения термически стабильного фосфорсодержащего огнестойкого материала, включающий
нагревание до температуры реакции, составляющей 200°C или выше, смеси, содержащей
i) большую часть по массе, в пересчете на массу смеси, одного или нескольких высококипящих, смешивающихся с водой, устойчивых по отношению к кислоте растворителей, имеющих температуру кипения выше 200°C, и
ii) одну или несколько солей фосфоновой кислоты формулы (I)
(+)у
где R представляет собой Н, алкильную, арильную, алкиларильную или арилалкильную группу, р представляет собой число от 2 до 7, М представляет собой металл, у представляет собой число от 2 до 7, так что М представляет собой катион металла, где (+)у представляет собой заряд, формально присвоенный катиону,
для получения огнестойкого материала непосредственно в виде порошка или в форме мелких частиц.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий перед стадией нагревания смеси при температуре 200°C или выше,
a) приготовление одной или нескольких солей формулы (I) в твердой или жидкой форме,
b) получение смеси путем объединения одной или нескольких солей формулы (I), приготовленных в а), с одним или несколькими высококипящими, смешивающимися с водой, устойчивыми по отношению к кислоте растворителями при условиях и в течение времени, достаточных для образования суспензии или взвеси.
3. Способ по п. 2, причем одна или несколько солей формулы (I) приготавливаются в виде раствора в водном растворителе.
4. Способ по п. 2, причем стадия получения смеси происходит при одной или нескольких повышенных температурах в диапазоне от примерно 30°C до примерно 160°C.
5. Способ по п. 2, причем один или несколько высококипящих, смешивающихся с водой, устойчивых по отношению к кислоте растворителей содержат один или несколько сульфонов.
6. Способ по п. 2, причем один или несколько высококипящих, смешивающихся с водой, устойчивых по отношению к кислоте растворителей выбирают из группы, состоящей из сульфонов.
1
2
2
1
2
1
2
7. Способ по п. 5 или 6, причем сульфоны имеют формулу RRSO, где R и R независимо выбирают из углеводородных групп с 1-6 атомами углерода, или R и R, взятые вместе с S, образуют цикл, имеющий 2, 3, 4 или 5 атомов углерода.
1
2
8. Способ по п. 7, причем R и R независимо выбирают из алкила с 1-3 атомами углерода.
1
2
9. Способ по п. 8, причем R и R оба представляют собой метил, или оба представляют собой этил.
1
2
10. Способ по п. 7, причем R и R, взятые вместе с S, образуют три-, тетра- или пентаметиленовый цикл.
1
2
11. Способ по п. 10, причем R и R, взятые вместе с S, образуют тетраметиленовый цикл.
12. Способ по п. 1, причем р=у.
13. Способ по п. 1, причем смесь нагревают до температуры реакции в диапазоне от примерно 220°C до примерно 400°C.
14. Способ по п. 1, причем средний размер частиц порошка или мелких частиц составляет примерно 100 мкм или меньше, при измерении с помощью лазерной дифракции в соответствии со стандартом ISO 13320.
15. Способ по п. 14, причем средний размер частиц составляет от примерно 20 мкм до примерно 80 мкм.
7-18
7-18
16. Способ по п. 1, причем в формуле (I) R представляет собой Н, алкил с 1-12 атомами углерода, арил с 6-10 атомами углерода, С-алкиларил или С-арилалкил, где указанный алкил, арил, алкиларил или арилалкил являются незамещенными или замещенными галогеном, гидроксилом, аминогруппой, алкиламином с 1-4 атомами углерода, диалкиламином с 1-4 атомами углерода в алкиле, алкоксилом с 1-4 атомами углерода, карбоксилом или алкоксикарбонилом с 2-5 атомами углерода в алкоксиле, и М представляет собой Mg, Са, Ва, Zn, Zr, В, Al, Si, Ti, Cu, Fe, Sn или Sb.
17. Способ по п. 16, причем в формуле I R представляет собой алкил с 1-12 атомами углерода, а М представляет собой Са, Zn, В, Al, Fe или Sn.
18. Способ по п. 17, причем М представляет собой Fe, Са или Al.
19. Огнестойкий материал, полученный по способу по любому одному из пп. 1-18.
20. Огнестойкий материал по п. 19, причем средний размер частиц порошка или мелких частиц составляет примерно 100 мкм или меньше.
21. Огнестойкий материал по п. 20, причем средний размер частиц составляет от примерно 20 мкм до примерно 80 мкм.
22. Композиция огнестойкого полимера, содержащая (а) полимерную основу и (b) от 1 до 50% масс., в пересчете на общую массу композиции огнестойкого полимера, огнестойкого материала, полученного в соответствии со способом по любому одному из пп. 1-18.
23. Композиция огнестойкого полимера по п. 22, причем полимерная основа содержит один или несколько из гомополимера или сополимера полиолефина, каучука, сложного полиэфира, эпоксидной смолы, полиуретана, полисульфона, полиимида, простого полифениленового эфира, полимера или сополимера стирола, поликарбоната, акрилового полимера, полиамида или полиацеталя.
24. Композиция огнестойкого полимера по п. 23, причем полимерная основа содержит один или несколько из полимера или сополимера стирола, гомополимера или сополимера полиолефина, сложного полиэфира, поликарбоната, акрилового полимера, эпоксидной смолы, полиамида или полиуретана.
25. Композиция огнестойкого полимера по п. 24, причем полимерная основа содержит полиалкилентерефталат, ударопрочный полистирол (HIPS), эпоксидную смолу или полиамид.
26. Композиция огнестойкого полимера по п. 25, причем полимерная основа содержит полиалкилентерефталат с наполнителем из стекловолокна, эпоксидную смолу, усиленную стекловолокном, или полиамид с наполнителем из стекловолокна.
27. Композиция огнестойкого полимера по п. 25, причем полимерная основа содержит полифталамид.
28. Композиция огнестойкого полимера по п. 25, причем полимерная основа содержит полиамид 46, полиамид 6, полиамид 66, полиамид 4Т или полиамид 9Т.
29. Композиция огнестойкого полимера по п. 25, причем полимерная основа содержит полиамид MXD,6, полиамид 12,Т, полиамид 10,Т, полиамид 6,Т/6,6, полиамид 6,T/D,T, полиамид 6,6/6,Т/6,1, полиамид 6/6,Т или полиамид 6,Т/6,1.
30. Композиция огнестойкого полимера по п. 22, причем полимерная основа содержит смесь простого полифениленового эфира/стирольной смолы, акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), смесь поливинилхлорида/ABS, смесь метакрилонитрила/ABS, α-метилстирол, содержащий ABS, сложный полиэфир/ABS, поликарбонат/ABS, сложный полиэфир с модифицированной ударной прочностью или полистирол с модифицированной ударной прочностью.
31. Композиция огнестойкого полимера по любому одному из пп. 22-30, дополнительно содержащая (с) одно или несколько соединений, выбранных из дополнительных огнестойких средств, синергистов и адъювантов огнестойких средств.
32. Композиция огнестойкого полимера по п. 31, причем одно или несколько соединений выбирают из галогенированных огнестойких средств, алкил- или арилфосфиноксидов, алкил- или арилполифосфиноксидов, алкил- или арилфосфатов, алкил- или арилфосфонатов, алкил- или арилфосфинатов, солей алкил- или арилфосфиновой кислоты, углеродной сажи, графита, углеродных нанотрубок, силоксанов, полисилоксанов, простого полифениленового эфира, меламина, производных меламина, продуктов конденсации меламина, солей меламина, гидроксидов металлов, оксидов металлов, гидратов оксидов металлов, боратов металлов, карбонатов металлов, сульфатов металлов, фосфатов металлов, фосфитов металлов, гипофосфитов металлов, силикатов металлов и смешанных солей металлов.
33. Композиция огнестойкого полимера по п. 32, причем одно или несколько соединений выбирают из трис(диалкилфосфината) алюминия, гидрофосфита алюминия, бензилфосфиноксидов, полибензилфосфиноксидов, мелама, мелема, мелона, фосфатов меламина, меламинфосфатов металлов, цианурата меламина, бората меламина, талька, глин, силиката кальция, алюмосиликата, алюмосиликата в виде полых трубок, карбоната кальция, карбоната магния, сульфата бария, сульфата кальция, фосфата бора, молибдата кальция, вспученного вермикулита, станната цинка, гидроксистаната цинка, сульфида цинка, бората цинка, молибдата цинка, фосфата цинка, оксида магния, гидроксида магния, оксида алюминия, гидроксида оксида алюминия, тригидрата алюминия, диоксида кремния, оксида олова, оксида сурьмы (III и V), гидрата оксида сурьмы (III и V), оксида титана, оксида цинка, гидрата оксида цинка, оксида циркония и гидроксида циркония.
34. Композиция огнестойкого полимера по п. 33, причем одно или несколько соединений выбирают из трис(диметилфосфината) алюминия, трис(диэтилфосфината) алюминия, трис(дипропилфосфината) алюминия, трис(дибутилфосфината) алюминия, замещенного метилендифенилфосфиноксидом простого полиарилового эфира, ксилиленбис(дифенилфосфиноксида), 1,2-бис(9,10-дигидро-9-окси-10-фосфафенантрен-10-оксид)этана, 4,4'-бис(дифенилфосфинилметил)-1,1'-бифенила, мелама, мелема и димеламинпирофосфата цинка.
35. Композиция огнестойкого полимера по п. 22, дополнительно содержащая одно или несколько соединений, выбранных из гидротальцитовых глин, боратов металлов, оксидов металлов и гидроксидов металлов.
36. Композиция огнестойкого полимера по п. 35, причем металл в боратах металлов, оксидах металлов и гидроксидах металлов представляет собой цинк или кальций.
37. Способ улучшения огнестойкости полимера, включающий
нагревание при температуре реакции, составляющей 200°C или выше, смеси, содержащей
i) большую часть по массе, в пересчете на массу смеси, одного или нескольких высококипящих, смешивающихся с водой, устойчивых по отношению к кислоте растворителей, имеющих температуру кипения выше 200°C, и
ii) одну или несколько солей фосфоновой кислоты формулы (I):
(+)у
где R представляет собой Н, алкильную, арильную, алкиларильную или арилалкильную группу, р представляет собой число от 2 до 7, М представляет собой металл, у представляет собой число от 2 до 7, так что М представляет собой катион металла, где (+)у представляет собой заряд, формально присвоенный катиону,
для получения огнестойкого материала,
отделение этого огнестойкого материала от растворителя с получением огнестойкого материала в виде порошка или в форме мелких частиц; и объединение этого огнестойкого материала с полимером.
38. Огнестойкий материал в форме порошка или мелких частиц, содержащий соединение или смесь соединений эмпирической формулы (IV)
(+)у
где R представляет собой Н, алкильную, арильную, алкиларильную или арилалкильную группу, q представляет собой число от 1 до 7, r представляет собой число от 0 до 5, М представляет собой металл, у представляет собой число от 2 до 7, так что М представляет собой катион металла, где (+)у представляет собой заряд, формально присвоенный катиону, а n составляет 1 или 2, при условии, что 2(q)+r=n(y),
и средний размер частиц порошка или мелких частиц составляет примерно 100 мкм или меньше, при измерении с помощью лазерной дифракции в соответствии со стандартом ISO 13320.
39. Огнестойкий материал по п. 38, причем средний размер частиц составляет от примерно 20 мкм до примерно 80 мкм.