RU2298551C2 - Не содержащие галогенов антипиреновые соединения - Google Patents
Не содержащие галогенов антипиреновые соединения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298551C2 RU2298551C2 RU2004114280/04A RU2004114280A RU2298551C2 RU 2298551 C2 RU2298551 C2 RU 2298551C2 RU 2004114280/04 A RU2004114280/04 A RU 2004114280/04A RU 2004114280 A RU2004114280 A RU 2004114280A RU 2298551 C2 RU2298551 C2 RU 2298551C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compound
- melamine
- ammonium
- compounds
- polyphosphate
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 73
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N antipyrene Natural products C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 18
- JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine Chemical compound C1=NC=NC=N1 JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 58
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 35
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- YZEZMSPGIPTEBA-UHFFFAOYSA-N 2-n-(4,6-diamino-1,3,5-triazin-2-yl)-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(NC=2N=C(N)N=C(N)N=2)=N1 YZEZMSPGIPTEBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MASBWURJQFFLOO-UHFFFAOYSA-N ammeline Chemical compound NC1=NC(N)=NC(O)=N1 MASBWURJQFFLOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 claims description 3
- YSRVJVDFHZYRPA-UHFFFAOYSA-N melem Chemical compound NC1=NC(N23)=NC(N)=NC2=NC(N)=NC3=N1 YSRVJVDFHZYRPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YSKUZVBSHIWEFK-UHFFFAOYSA-N ammelide Chemical compound NC1=NC(O)=NC(O)=N1 YSKUZVBSHIWEFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 45
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 abstract description 14
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 description 39
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 description 39
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 description 37
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 33
- -1 melamine-substituted ammonium Chemical class 0.000 description 30
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 25
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 23
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical class N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 11
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 11
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 11
- COAPBYURHXLGMG-UHFFFAOYSA-N azane;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound N.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 COAPBYURHXLGMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- DZHMRSPXDUUJER-UHFFFAOYSA-N [amino(hydroxy)methylidene]azanium;dihydrogen phosphate Chemical compound NC(N)=O.OP(O)(O)=O DZHMRSPXDUUJER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 7
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- IYIRUTLKYDRQLE-UHFFFAOYSA-N [NH4+].[NH4+].[NH4+].O.O.[O-]P([O-])([O-])=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].O.O.[O-]P([O-])([O-])=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IYIRUTLKYDRQLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical class [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- 229920006045 Akulon® Polymers 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 3
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 3
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- XZTOTRSSGPPNTB-UHFFFAOYSA-N phosphono dihydrogen phosphate;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XZTOTRSSGPPNTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical class OP(O)(O)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 3
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical class OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N perisophthalic acid Natural products OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- AVIZTSRRMBGYCJ-UHFFFAOYSA-N tetraazanium phosphonato phosphate 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].NC1=NC(N)=NC(N)=N1.[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O AVIZTSRRMBGYCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L zinc;diethylphosphinate Chemical compound [Zn+2].CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000000182 1,3,5-triazines Chemical class 0.000 description 1
- 229940008841 1,6-hexamethylene diisocyanate Drugs 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical class NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 1
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 1
- 229920001007 Nylon 4 Polymers 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013494 PH determination Methods 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920010524 Syndiotactic polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1CCC(CO)CC1 YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005263 alkylenediamine group Chemical group 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- ZJKCITHLCNCAHA-UHFFFAOYSA-K aluminum dioxidophosphanium Chemical class [Al+3].[O-][PH2]=O.[O-][PH2]=O.[O-][PH2]=O ZJKCITHLCNCAHA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229940058905 antimony compound for treatment of leishmaniasis and trypanosomiasis Drugs 0.000 description 1
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229920006018 co-polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005669 high impact polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004797 high-impact polystyrene Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N melamine cyanurate Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.O=C1NC(=O)NC(=O)N1 ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007974 melamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000006078 metal deactivator Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N oxidophosphanium Chemical class [PH3]=O MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 235000019809 paraffin wax Nutrition 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 description 1
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N sodium tungstate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][W]([O-])(=O)=O XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- LTURHSAEWJPFAA-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound OS(O)(=O)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 LTURHSAEWJPFAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011885 synergistic combination Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical class O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZMPGNVAROSUSZ-UHFFFAOYSA-N triazanium;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 ZZMPGNVAROSUSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSBGJRFJIJFMGW-UHFFFAOYSA-N trisodium;stiborate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-][Sb]([O-])([O-])=O NSBGJRFJIJFMGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
- C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
- C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
- C07D251/40—Nitrogen atoms
- C07D251/54—Three nitrogen atoms
- C07D251/66—Derivatives of melamine in which a hetero atom is directly attached to a nitrogen atom of melamine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
- C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
- C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
- C07D251/40—Nitrogen atoms
- C07D251/54—Three nitrogen atoms
- C07D251/70—Other substituted melamines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к соединению, в частности к не содержащему галогена антипиреновому соединению. Описывается соединение формулы
в которой [m(R1PO3), n(R2НРО3)] обозначает сополифосфат с m звеньев (R1PO3) и n звеньев (R2НРО3); R1 обозначает аммониевый структурный элемент; R2 обозначает 1,3,5-триазиновый структурный элемент; Z1 и Z2 обозначают аммониевые или 1,3,5-триазиновые структурные элементы, которые должны быть выбраны независимо друг от друга; m и n обозначают целые числа, превышающие или равные 1, при условии, что сумма m и n превышает 3. Технический результат - соединение (I) характеризуется значительно улучшенной термостабильностью во время переработки полимеров. 1 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 табл.
Description
Изобретение относится к соединению, в частности к не содержащему галогена антипиреновому соединению, к способу его получения, к полимерной композиции, которая содержит это соединение, к применению упомянутого не содержащего галогена соединения в композиции для нанесения покрытия и к подложке, снабженной покрытием, полученным из композиции для нанесения покрытия, которая подвергнута отверждению.
Не содержащие галогена антипиреновые соединения известны из литературы. Они включают соединения азота или фосфора или их смеси. Могут быть также использованы соединения, которые содержат и азот и фосфор, такие как меламинзамещенный аммонийполифосфат.
Меламинзамещенный аммонийполифосфат описан в US 4043987. В противоположность утверждениям, содержащимся в этой ссылке, никакого меламинзамещенного аммонийполифосфата не получают. Реакционный продукт в примере 1 упомянутой публикации ошибочно относят к меламинзамещенному аммонийполифосфату. Хотя рентгеновская дифрактограмма аммонийполифосфата известна с 1965 г., интерпретация всей рентгеновской дифрактограммы реакционного продукта, образующегося в соответствии с примером 1 патента US 4043987, была невозможной до 1997 г., когда стала известной рентгеновская дифрактограмма фосфата мочевины. Реакционный продукт из примера 1, как теперь выяснилось, представляет собой смесь аммонийполифосфата и фосфата мочевины. В действительности какое-либо указание на то, что образовался меламинзамещенный аммонийполифосфат, отсутствует. Более того, значение рН водной суспензии, приготовленной из реакционного продукта примера 1 в патенте US 4043987, составляет 5,68. Это указывает на то, что такой продукт содержит кислотные группы. Таким образом, этот продукт является менее приемлемым для применения в полимерных композициях.
В ЕР-А 614936 описаны покрытые меламином аммонийполифосфаты. Существует возможность того, что в реакционных условиях, которые указаны в этой ссылке, аммоний частично замещают меламином. В покрытом меламином аммонийполифосфате предположительно содержится большое количество кислотных групп. В аммонийполифосфате содержится, как полагают, недостаточное количество аммиака, как сказано в примере 1 заявки ЕР-А 614936.
Антипиреновые соединения, включающие кислотные группы, такие как соединения в соответствии с US 4043987, содержащиеся в полимерных композициях, характеризуются недостатками. Их термостойкость (в расплаве) во время обработки оказывается неадекватной. Следствием этого является то, что во время процесса приготовления композиции образуются хрупкие пряди, которые разрушаются и нарушают процесс приготовления композиции.
Задачей изобретения является устранение вышеупомянутого недостатка и получение улучшенного антипиренового соединения. Этого добиваются с помощью соединения (I):
у которого [m(R1РО3),n(R2НРО3)] обозначает сополифосфат с m звеньев (R1PO3) и n звеньев (R2НРО3);
R1 обозначает аммониевый структурный элемент;
R2 обозначает 1,3,5-триазиновый структурный элемент;
Z1 и Z2 обозначают аммониевые или 1,3,5-триазиновые структурные элементы, которые должны быть выбраны независимо друг от друга;
m и n обозначают целые числа, превышающие или равные 1, при условии, что сумма m и n превышает 3.
Соединение (I) характеризуется значительно улучшенной термостабильностью во время переработки полимеров. Еще одно преимущество состоит в том, что во время приготовления полимерной композиции с упомянутым соединением получают компактный гранулят. Изделия, изготовляемые из полимеров, содержащих соединение (I), проявляют хорошие антипиреновые свойства и хорошие механические и электрические свойства, а также хорошую окраску. Такие полимерные композиции особенно приемлемы для применения в технических целях и для применения в электронной и электротехнической промышленности.
Водорастворимость соединения (I) оказывается низкой, что особенно приемлемо для применения в композициях для нанесения покрытий или в покрытиях.
Общие понятия, используемые во всем описании данной заявки, имеют следующие предпочтительные значения.
Понятие "сополифосфат" воспринимают как обозначающее как статистический, чередующийся сополифосфат, так и блоксополифосфат.
Под аммониевым структурным элементом понимают соединение аммония, например соединение NH4, или аммониевое производное. Под 1,3,5-триазиновым структурным элементом понимают меламин или меламиновое производное.
Приемлемыми 1,3,5-триазиновыми структурными элементами являются меламин, аммелин и аммелид, продукты реакций конденсации меламина, такие как мелам, мелем и их смеси.
В предпочтительном варианте в качестве 1,3,5-триазинового структурного элемента используют меламин, аммелид или аммелин. Особенно предпочтителен в качестве 1,3,5-триазинового структурного элемента меламин.
Предпочтительный сополифосфат представляет собой чередующийся сополифосфат. В результате взаимно чередующиеся триазиновые и аммониевые структурные элементы с соседней цепью другой молекулы могут образовывать "застежку-молнию", благодаря чему достигается высокая термостабильность.
Предпочтительная сумма m и n превышает 20, еще более предпочтительно превышает 50. Было установлено, что соединения (I), у которых сумма m и n превышает 50, обладают более высокой термостабильностью.
Круг соединений (I) необязательно ограничивается соединениями с линейным строением. Для применения приемлемы также соответствующие разветвленные или циклические структуры. Разветвленные или кольцевые структуры могут образовываться посредством атома Р или N фосфатного структурного элемента или 1,3,5-триазинового или аммониевого структурного элемента. Благодаря отсутствию кислотных групп у соединения (I) рН водной суспензии этого продукта составляет по меньшей мере 7.
Для того чтобы еще больше улучшить совместимость с полимерами или необязательно еще больше понизить растворимость в воде, соединение (I) можно снабдить покрытием. Нанесение такого покрытия может включать, например, нанесение на соединение (I) слоя полимера, включая карбамидоформальдегидную смолу, силикатного, цирконатного или титанатного соединения. Процесс нанесения покрытия можно проводить, например, введением соединения (I) в псевдоожиженный слой при повышенной температуре, в частности при 120°С, и напылением на это соединение, например, водного раствора карбамидоформальдегидной смолы. Температура такого раствора может составлять, например, 60°С. Таким образом карбамидоформальдегидная смола осаждается на это соединение, тогда как вода из раствора испаряется. Обычно количество материала покрытия составляет меньше 1 мас.%.
Объектом изобретения является также способ получения соединения (I).
Способ получения замещенного аммонийполифосфата известен из US 4043987. Согласно этой публикации, конденсированную фосфорную кислоту и соединение азота нагревают до температуры выше 150°С. Однако было продемонстрировано, что при осуществлении этого способа никакого замещения 1,3,5-триазина, в данном случае меламина, у аммонийполифосфата не происходит и что образуется всего лишь смесь аммонийполифосфата и фосфата мочевины. Более того, водная суспензия, приготовленная из реакционного продукта примера 1 патента US 4043987, обладает значением рН, которое ниже 7. Это указывает на наличие в аммонийполифосфате кислотных групп.
Другой способ получения замещенных полифосфатов, "амидных полифосфатов" описан в GB-A 1440220. Соединение фосфора и соединение азота объединяют с мочевиной и/или фосфатом мочевины и нагревают до температуры в пределах 150 и 350°С, необязательно в присутствии аммиака. Установлено, что в этих условиях с использованием указанных исходных материалов 1,3,5-триазинзамещенные аммонийполифосфаты не получают. Образуются только смеси аммонийфосфатов и меламинфосфатов.
В соответствии со способом согласно настоящему изобретению для получения соединения (I) исходный материал, который включает фосфатный структурный элемент, 1,3,5-триазиновый структурный элемент и аммониевый структурный элемент, который может также содержать группу -ОН, выдерживают под парциальным давлением аммиака по меньшей мере 0,005 МПа при температуре в пределах 200 и 400°С. В предпочтительном варианте фосфатный структурный элемент включает 1,3,5-триазиновый структурный элемент, аммониевый структурный элемент и группу -ОН.
Во время осуществления этого способа образуется 1,3,5-триазинаммонийполифосфат с одновременным высвобождением воды. При температурах ниже 200°С процесс - реакция поликонденсации - протекает слишком медленно, тогда как при температуре выше 400°С происходит деструкция полифосфата. Под давлением аммиака ниже 0,005 МПа от полифосфата отщепляется NH3, в результате чего образуются нежелательные кислотные группы.
Фосфатный структурный элемент включает всю парциальную структуру, содержащую фрагмент PO4 3- или его производное, например пирофосфат. В предпочтительном варианте во время процесса температура находится в пределах 240 и 330°С. Это создает практический оптимум между скоростью реакции и применением повышенных температур в установках.
В предпочтительном варианте реакцию проводят под парциальным давлением аммиака ниже 5 МПа. При давлениях выше 5 МПа конструкционные материалы установки, в которой проводят реакцию, должны удовлетворять крайне высоким требованиям. При проведении процесса в большом масштабе предпочтительное парциальное давление аммиака находится в интервале от 0,005 до 0,03 МПа. Время реакции обычно находится в пределах 30 мин и 5 ч.
Для осуществления способа в соответствии с изобретением предпочтительны 1,3,5-триазинаммонийфосфат и 1,3,5-триазинаммонийпирофосфат, в частности соединения, которые меламин содержат в виде 1,3,5-триазина, принимая во внимание широкую техническую доступность меламина. В этом случае они представляют собой такие соединения, как дигидрат меламинаммонийфосфата и меламинаммонийпирофосфат.
Приемлемы также 1,3,5-триазиновые структурные элементы, у которых имеется фосфорный заместитель, и/или аммониевый структурный элемент, у которого имеется фосфорный заместитель. Эти замещенные структурные элементы могут уже находиться в простом соединении до реакции, но могут также образовываться во время реакции. В этом отношении следует иметь в виду 1,3,5-триазиновый структурный элемент и/или аммониевый структурный элемент первой главной цепи, которая вступает в реакцию или замещается фосфорным компонентом второй главной цепи.
Можно решиться на необязательное добавление латентного источника аммиака, включая мочевину. Вода, высвобождающаяся во время реакции поликонденсации, в дальнейшем вызывает разложение мочевины на аммиак и диоксид углерода. Предпочтительное количество предусмотренной для добавления мочевины составляет меньше 2 молей на моль простого соединения. Это гарантирует хороший баланс между образованием воды вследствие реакции поликонденсации и взаимодействием этой воды с мочевиной. Подобным же образом для связывания всей кристаллизационной воды, содержащейся в простом соединении, можно добавлять дополнительное количество мочевины. В предпочтительном варианте это дополнительное количество мочевины эквимолярно количеству кристаллизационной воды.
Объектом настоящего изобретения является также полимерная композиция, которая проявляет хорошие перерабатываемость, окраску и антипиреновые свойства. Эта полимерная композиция включает следующие компоненты:
35-99 мас.% полимера;
0-80 мас.% армирующих наполнителей и/или других наполнителей;
1-50 мас.% соединения (I);
<10 мас.% аммонийполифосфата (АПФ);
где массовое процентное содержание указано в пересчете на общую массу полимерной композиции.
Предпочтительная полимерная композиция включает меньше 5 мас.% АПФ, в частности меньше 2 мас.%, также в пересчете общую массу полимерной композиции. Принимая во внимание стабильность во время переработки, низкое содержание АПФ имеет важное значение, особенно для полимеров, которые перерабатывают при температурах выше 200°С.
Было установлено, что антипиреновые полимерные композиции в соответствии с настоящим изобретением проявляют превосходную термостабильность, являются превосходными антипиренами и почти не образуют отложений во время переработки, например, меламиновых отложений в оборудовании для приготовления композиции или литья под давлением. Соединение (I) обладает низкой чувствительностью к гидролизу и плохо растворяется в воде.
Объектом настоящего изобретения является также полимерная композиция, в которой соединение (I) находится в синергическом сочетании с другими антипиреновыми компонентами и/или армирующими наполнителями, и/или другими наполнителями.
Помимо них могут содержаться обычные добавки, такие как, например, термостабилизаторы и стабилизаторы УФ-излучения, включая фенольные антиоксиданты, ароматические амины, фосфиты, сульфиды, соли металлов, в частности соли меди, поглотители УФ-лучей, ЗАСС (затрудненные аминовые светостабилизирующие) соединения и дезактиваторы металлов, смазки для форм, добавки для содействия текучести, пластификаторы, смазки и/или диспергаторы, включая металлические мыла, монтановую кислоту и производные монтановой кислоты, жирные кислоты, амиды жирных кислот, эфиры жирных кислот, полиэтиленовые воски (как полярные, так и неполярные), парафиновые воски и/или фторполимеры, зародыши кристаллизации и антистатики. Добавки обычно используют в количествах меньше 1 мас.% каждой в пересчете на композицию в целом. Это правомерно настолько, насколько такие добавки не оказывают негативного влияния на свойства полимерной композиции.
Полимерные композиции, которым с использованием соединения (I) могут быть приданы антипиреновые свойства, в предпочтительном варианте основаны на полимерах, для которых необходимы термостойкие антипирены, таких как полиамиды, полиимиды, сложные полиэфиры, полистиролы, полиуретаны, эпоксидные смолы, поликарбонаты, полипропилен и смеси этих материалов.
Примерами полиамидов являются полиамиды и сополиамиды, которые дериватизированы из диаминов и дикарбоновых кислот и/или из аминокарбоновых кислот или соответствующих лактамов, такие как полиамид 4, полиамид 6, полиамид 11, полиамид 12, полиамиды 6/6, 4/6, частично ароматические (со)полиамиды, в частности полиамиды на основе ароматического диамина и адипиновой кислоты; полиамиды, полученные из алкилендиамина и изо- и/или терефталевой кислоты, и их сополиамиды.
Примерами сложных полиэфиров являются сложные полиэфиры, дериватизированные из дикарбоновых кислот и двухатомных спиртов и/или из гидроксикарбоновых кислот или соответствующих лактонов, включая полиэтилентерефталат, полипропилентерефталат, полибутилентерефталат, поли-1,4-диметилолциклогексантерефталат, поликапролактон и их сложные сополиэфиры.
Под полистиролами понимают также синдиотактический полистирол и полистирол с высокой ударопрочностью (ПСВУП). Примерами полиуретанов являются полиуретаны, дериватизированные из диолов или полифункциональных полиолов и диизоцианатов, включая 1,6-гексаметилендиизоцианат, метандифенилдиизоцианат (МДИ) и толуолдиизоцианат-2,4 и -2,6 (ТДИ).
В предпочтительном варианте соединение (I) применяют в полимерных композициях с полиэтилентерефталатом и/или полибутилентерефталатом, причем особое предпочтение отдают полибутилентерефталату, или с полиамидами, такими как Nylon® 6, 6,6 или 4,6, или с полиуретанами или пенополиуретаном.
Примерами композиций для нанесения покрытий являются наполненные пигментом алкидные смолы, гомо- или сополимеры на основе акрилатов, уретанов, сложных эфиров, эпоксидных смол и их модификаций. Они, что необязательно, могут быть снабжены обычными сшивающими агентами. После отверждения такой композиции для нанесения покрытия образуется покрытие.
Антипиреновое свойство полимерной композиции может быть усилено за счет присутствия соединения, проявляющего синергизм в отношении соединения (I). Обычно это становится возможным в случае низкого содержания выбираемого соединения (I). Примером соединения с синергическим действием является образующее уголь соединение как в сочетании, так и без сочетания с катализатором, содействующим образованию угля.
В качестве образующих уголь соединений в принципе можно рассматривать все известные вещества, которые способны усиливать антипиреновые свойства антипиреновых полимерных композиций благодаря образованию угля, вызванному воздействием огня. Концентрация этого соединения, проявляющего синергическое действие в отношении соединения (I), в полимерной композиции в целом обычно находится в пределах 0 и 30 мас.%.
В качестве катализатора, содействующего образованию угля, могут быть использованы, например, соли металлов вольфрамовой кислоты или комплексный кислый оксид вольфрама с металлоидом, или соли оксида олова. Предпочтительными солями металлов вольфрамовой кислоты являются соли щелочных металлов вольфрамовой кислоты, в частности вольфрамат натрия. Понятие "комплексный кислый оксид вольфрама с металлоидом" следует воспринимать как обозначающее, например, кремневольфрамовую кислоту или фосфовольфрамовую кислоту.
Количество катализатора, содействующего образованию угля, который используют в полимерной композиции, составляет 0,1-5 мас.%, предпочтительно 0,1-2,5 мас.%.
Антипиреновые свойства соединения (I) в соответствии с изобретением могут быть усилены в еще большей мере, когда полимерная композиция включает по меньшей мере один дополнительный антипиреновый компонент. В качестве дополнительного антиперенового компонента в принципе можно рассматривать все известные антипирены. Примерами служат соединения сурьмы, такие как, например, триоксид сурьмы или антимонат натрия, в сочетании с галоидсодержащими соединениями; оксиды щелочноземельных металлов, например оксид цинка, оксид магния; оксиды других металлов, например оксид алюминия, диоксид кремния, оксид железа и оксид марганца; гидроксиды металлов, например гидроксид магния и гидроксид алюминия; нанокомпозиты; глина, такая как, например, монтмориллонит и каолин; обработанная глина, такая как глина, обработанная первичными аммониевыми соединениями, четвертичными аммониевыми соединениями, меламином или фосфорсодержащими соединениями; кремнийсодержащие соединения, такие как, например, силикаты, кремнийорганические соединения, ароматические кремнийорганические соединения и силикаты, титанаты и цирконаты; бораты металлов, например борат цинка, как гидратированные, так негидратированные; меламинсульфат; фосфорсодержащие соединения, такие как, например, фосфаты, эфиры фосфорной кислоты, фосфонаты, фосфинаты, фосфины, фосфиноксиды и фосфиты; азотсодержащие соединения, такие как меламинцианурат, меламинполифосфат, высшие продукты реакций конденсации меламина, такие как мелем и мелам.
В предпочтительном варианте в качестве фосфорсодержащих соединений используют фосфаты, фосфинаты и/или фосфонаты. В еще более предпочтительном варианте используют фосфинаты кальция, цинка и алюминия.
Концентрацию этих фосфорсодержащих соединений в полимерной композиции можно варьировать в пределах 0 и 25 мас.% в пересчете на общую массу композиции.
В составе антипиреновых композиций могут быть также использованы другие известные соединения, такие как политетрафторэтиленовая добавка против образования потеков. Их содержание обычно составляет меньше 5 мас.%, предпочтительно меньше 1 мас.%, в пересчете на общую массу композиции.
Содержание других антипиреновых компонентов, применяемых во всей полимерной композиции, можно варьировать в широких интервалах, обычно их содержание находится в пределах 1 и 50 мас.% в пересчете на общую массу композиции.
Если в полимерной композиции применяют армирующие наполнители и/или другие наполнители, их содержание можно варьировать в широком интервале, причем это содержание частично определяется тем уровнем свойств (механических), которого желательно добиться. Обычно содержание армирующих наполнителей/других наполнителей не превышает 80 мас.% от всей композиции. В предпочтительном варианте армированная полимерная композиция, как правило, содержит от 5 до 50 мас.% армирующих наполнителей, более предпочтительно от 15 до 45 мас.%. Примерами армирующих наполнителей являются слюда, глина, тальк, стеклянные волокна, стеклянный бисер, стеклянные чешуйки, арамидные волокна и углеродные волокна. Армирующие материалы могут быть использованы в форме волокон, бисера, пластин и т.д. Можно объединять разные армирующие наполнители. Однако предпочтительны оптические стеклянные волокна. Под другими наполнителями понимают пигменты и/или красители.
Полимерная композиция в соответствии с изобретением может быть приготовлена с применением обычных методов, которые известны, например, смешением в сухом состоянии всех или ряда компонентов в галтовочном барабане, высокосдвиговом смесителе и т.д., с последующим добавлением полимера или в полимер. Жидкие смолы, например алкидные смолы, можно добавлять непосредственно в смеситель, тогда как твердые термопласты расплавляют в смесителе для расплава, например, в смесителе Брабендера или в одно- или двухшнековом экструдере или пластикаторе, после чего можно добавлять антипирен и другие компоненты. В предпочтительном варианте применяют двухшнековый экструдер.
Разные компоненты полимерной композиции можно дозировать в горловину экструдера совместно. Их можно также дозировать в экструдер на разных участках. Ряд компонентов, которые могут присутствовать, таких как, например, красители, стабилизаторы, антипиреновая композиция, соединения, проявляющие синергическое действие в отношении соединения (I), и/или другие антипиреновые компоненты, можно, например, добавлять в полимер в форме концентрата, в частности в форме маточной смеси.
Антипиреновую полимерную композицию в соответствии с изобретением можно перерабатывать с применением методов, которые специалисту в данной области техники известны, например литьем под давлением, с изготовлением полуфабрикатов или готовых изделий, или можно использовать в качестве композиции для нанесения покрытия с применением известных методов нанесения.
Объектом изобретения является также применение соединения (I) в композициях для нанесения покрытия. Такие композиции могут быть нанесены, помимо прочего, на древесину, металл, камень, пластмассы, волокна и текстильный материал, причем в этом случае плохая водорастворимость соединения (I) является преимуществом.
Наконец, объектом изобретения является подложка, снабженная покрытием, полученным из содержащей соединение (I) композиции для нанесения покрытия, которая подвергнута отверждению.
Круг таких подложек нет необходимости ограничивать. Можно принять во внимание все подложки, на которые, как правило, наносят покрытия, такие как, например, древесина, пластмасса/полимер, металл, стекло и т.д. В дальнейшем такая подложка может иметь форму прямой или криволинейной поверхности, или трехмерного формованного изделия. С этой точки зрения можно иметь в виду волокна, нити (элементарные волокна), а также изготовленные из них текстильные материалы.
Изобретение далее проиллюстрировано на основе следующих примеров и сравнительных экспериментов.
Примеры
Описание применяемых методов определения.
рН суспензии определяют при комнатной температуре после одночасового перемешивания суспензии с 10 мас.% соединения в соответствии с изобретением в воде.
Замедление распространения пламени. Замедление распространения пламени определяют на испытательных стержнях, которые подвергают испытанию по методу, соответствующему тесту на горючесть, описанному в Бюллетене 94 фирмы Underwriter Laboratories Inc., разработанному для классификации материалов. В соответствии с этим методом испытания тестированные таким образом материалы на основе полученных результатов классифицируют как UL94 V0, UL94 V или UL94 V2. В этом контексте к наивысшему классу, V0, относят материалы с хорошим замедлением распространения пламени.
Водорастворимость определяют добавлением 10 г соединения в 100 мл воды и перемешиванием в течение 1 ч при комнатной температуре.
Сравнительный показатель образования следа (СПС) определяют в соответствии с IEC 60112
Сравнительный эксперимент А
47 г мочевины с перемешиванием вводят в 100 г конденсированной фосфорной кислоты. В дальнейшем в образовавшуюся жидкую смесь добавляют 8 г меламина. Затем эту смесь помещают на 10 мин в печь при 240°С. Растворимость реакционного продукта составляет 5,4 г на 100 мл воды. Значение рН суспензии равно 5,68.
Продукт измельчают и выдерживают в течение 13 ч в реакторе под давлением 0,4 МПа при 170°С. Значение рН суспензии этого продукта равно 6,63.
Пользуясь дифракцией рентгеновских лучей, снимают рентгеновскую дифрактограмму. При дифракции рентгеновских лучей кристаллическое вещество характеризуется специфическим для кристаллической решетки числом отражений. Это хорошо видно на дифрактограмме, характеризующейся числом линий, так называемым характерным признаком. По сочетанию линий на дифрактограмме идентифицируют вещество. Дифрактограммы различных соединений можно обнаружить в нескольких базах данных. Для интерпретации дифрактограмм соединений по настоящему изобретению используют данные МЦДД (Международный центр для дифракционных данных).
Дифрактограмма реакционного продукта, полученного в сравнительном эксперименте А, представлена в таблице 1. Данные таблицы 1 показывают, что реакционный продукт состоит из смеси аммонийполифосфата и фосфата мочевины. Меламинзамещенный аммонийполифосфат не содержится.
| Таблица 1 рентгеновская дифрактограмма реакционного продукта сравнительного эксперимента А |
|||
| Линия | d,  |
2Θ | Линия, относящаяся к соединению |
| 1 | 6,017 | 14,71 | 7 |
| 2 | 5,705 | 15,52 | 2 |
| 3 | 5,564 | 15,91 | 7 |
| 4 | 5,420 | 16,34 | 7 |
| 5 | 3,808 | 23,34 | 7,2 |
| 6 | 3,577 | 24,87 | 1,2 |
| 7 | 3,491 | 25,49 | 1,2 |
| 8 | 3,412 | 26,09 | 1,2 |
| 9 | 3,230 | 27,59 | 1,2 |
| 10 | 3,146 | 28,34 | 2 |
| 11 | 3,093 | 28,84 | 1 |
| 12 | 3,002 | 29,74 | 2 |
| 13 | 2,925 | 30,54 | 1,2 |
| 14 | 2,883 | 30,99 | 1,2 |
| 15 | 2,817 | 31,74 | 1 |
| 16 | 2,747 | 32,57 | 1,2 |
| 17 | 2,638 | 33,96 | 1,2 |
| 18 | 2,538 | 35,34 | 1,2 |
| 19 | 2,416 | 37,19 | 1,2 |
| 20 | 2,352 | 38,24 | 1,2 |
| 21 | 2,288 | 39,34 | 1 |
1 соответствует аммонийполифосфату (форма 2)
2 соответствует фосфату мочевины
Данные элементного анализа: С: 4%; N: 18%; Р: 29%; Н: 4%; О: 45%.
Это доказывает, что в эксперименте примера 1 US 4043987 меламинзамещенный аммонийполифосфат не образовывался.
Пример I
554 г дигидрата меламинаммонийфосфата ("соль МАФ·2Н2О") вводят в находящийся под давлением реактор. Парциальное давление аммиака в находящемся под давлением реакторе задают на уровне 1,2 мПа, температуру задают на уровне 315°С. Общая продолжительность реакции при температуре выше 200°С составляет примерно 2 ч, из которых 30 мин - при 315°С.
Реакционный продукт идентифицируют по дифракции рентгеновских лучей, данным элементного анализа, 31Р-ЯМР и результатам определения рН.
Сопоставление рентгеновских дифрактограмм в таблице 2а и таблице 2б показывает, что образовалось новое соединение.
Данные элементного анализа доказывают, что в реакционном продукте присутствуют меламин и аммоний.
Данные Р-ЯМР доказывают, что образовавшийся продукт представляет собой полифосфат со степенью полимеризации ("m+n") 30.
Значение рН суспензии образовавшегося реакционного продукта составляет 7,8, а это указывает на то, что какие-либо кислотные группы отсутствуют.
Из вышеизложенного может быть сделан вывод о том, что образуется новое соединение, которое включает меламин, аммоний и полифосфат-меламинаммонийполифосфат ("МАПФ").
Водорастворимость меламинаммонийполифосфата составляет 1,1 г на 100 мл воды. Рентгеновская дифрактограмма этого меламинаммонийполифосфата представлена в таблице 2а. В таблице 2б приведены первые 25 линий дигидрата меламинаммонийфосфата.
| Таблица 2а | ||
| рентгеновская дифрактограмма реакционного продукта из примера I | ||
| Линия | d, |
I/Io |
| 1 | 8,07 | 12 |
| 2 | 6,85 | 69 |
| 3 | 6,61 | 12 |
| 4 | 5,609 | 100 |
| 5 | 5,311 | 12 |
| 6 | 3,677 | 45 |
| 7 | 3,423 | 72 |
| 8 | 3,255 | 14 |
| 9 | 3,172 | 23 |
| 10 | 3,060 | 12 |
| 11 | 2,814 | 24 |
| 12 | 2,690 | 22 |
| 13 | 2,357 | 12 |
| Таблица 2б | ||
| первые 25 линий исходного материала для реакции в примере I: дигидрат меламинаммонийфосфата (источник: МЦДД 44-1709) | ||
| Линия | d ( |
I/I0 |
| 1 | 6,92 | 85 |
| 2 | 6,08 | 15 |
| 3 | 5,94 | 64 |
| 4 | 5,71 | 19 |
| 5 | 5,08 | 15 |
| 6 | 5,01 | 9 |
| 7 | 4,931 | 17 |
| 8 | 4,728 | 20 |
| 9 | 4,600 | 61 |
| 10 | 4,410 | 5 |
| 11 | 4,120 | 4 |
| 12 | 4,028 | 5 |
| 13 | 3,972 | 12 |
| 14 | 3,902 | 15 |
| 15 | 3,651 | 21 |
| 16 | 3,632 | 25 |
| 17 | 3,453 | 68 |
| 18 | 3,303 | 100 |
| 19 | 3,234 | 22 |
| 20 | 3,193 | 18 |
| 21 | 3,140 | 53 |
| 22 | 3,107 | 5 |
| 23 | 3,032 | 11 |
| 24 | 2,997 | 14 |
| 25 | 2,940 | 6 |
Меламинаммонийфосфат полностью превращается в меламинаммонийполифосфат.
Пример II
В находящемся под давлением реакторе 1108 г дигидрата меламинаммонийфосфата ("соль МАФ·2Н2О") вводят в контакт с 600 г мочевины. Парциальное давление аммиака в реакторе первоначально составляет 0,05 МПа. Температуру в находящемся под давлением реакторе повышают до приблизительно 315°С. Общая продолжительность реакции при температуре выше 200°С составляет примерно 2 ч, из которых 30 мин - при 315°С.
Степень полимеризации ("m+n") образовавшегося меламинаммонийполифосфата определяют по данным 31Р-ЯМР, она, как установлено, составляет 120. Значение рН суспензии образовавшегося реакционного продукта составляет 7,4. Водорастворимость меламинаммонийполифосфата равна 1,0 г на 100 мл воды.
Пример III
В находящемся под давлением реакторе меламинаммонийпирофосфат под парциальным давлением аммиака 2 МПа ступенчато нагревают до 315°С и в дальнейшем полимеризуют в течение 1 ч при 315°С с получением меламинаммонийполифосфата. Преимущество ступенчатого нагревания состоит в том, что при этом предотвращается образование реакционным продуктом отложений на стенке реактора - образование так называемой накипи.
Реакционный продукт идентифицируют по дифракции рентгеновских лучей, данным элементного анализа, 31Р-ЯМР и результатам определения значений рН.
Данные рентгеновской дифрактограммы таблицы 3 подтверждают, что образовалось новое соединение.
Элементный анализ на азот подтверждает, что в реакционном продукте содержатся меламин и аммиак.
Данные 31Р-ЯМР подтверждают, что образующийся продукт представляет собой полифосфат со степенью полимеризации ("m+n") 50.
Значение рН суспензии образовавшегося реакционного продукта составляет 7,0, а это означает, что какие-либо кислотные группы в реакционном продукте отсутствуют.
| Таблица 3 | ||
| рентгеновская дифракто грамма реакционного продукта из примера III | ||
| Линия | D ( |
I/I0 |
| 1 | 8,00 | 29 |
| 2 | 6,76 | 53 |
| 3 | 6,53 | 41 |
| 4 | 5,54 | 100 |
| 5 | 5,26 | 33 |
| 6 | 3,725 | 25 |
| 7 | 3,651 | 45 |
| 8 | 3,460 | 28 |
| 9 | 3,395 | 71 |
| 10 | 3,284 | 26 |
| 11 | 3,184 | 64 |
Из вышеизложенного может быть сделан вывод о том, что образуется новое соединение, которое включает меламин, аммоний и полифосфат (меламинаммонийполифосфат). Принимая во внимание тот факт, что при этом используют исходный материал, который отличается от материала, использованного в примере I, этот сополифосфат характеризуется другим включением аммония и меламина, что обуславливает наличие другой кристаллической решетки. Это обнаруживается на новой рентгеновской дифрактограмме, отличной от дифрактограммы, относящейся к меламинаммонийполифосфату, полученному при проведении эксперимента I.
Сравнительный эксперимент Б
180,17 г моноаммонийфосфата и 40,14 г меламинфосфатного соединения помещают в печь. При одновременном перемешивании материала температуру повышают до 190°С, а в дальнейшем ступенчато до 260°С. Общая продолжительность реакции составляет 3 ч. Во время синтеза выделяется аммиак. Реакционный продукт обладает более низкой растворимостью, чем АПФ, 1,7 г в 100 мл воды.
Данные рентгеновской дифрактограммы в таблице 4 подтверждают, что реакционный продукт состоит из смеси аммонийполифосфата и меламинпирофосфата.
Данные термографического анализа, ТГА, подтверждают, что термостабильность реакционной смеси сопоставима с термостабильностью АПФ. Потеря массы начинается при примерно 220°С.
Значение рН суспензии составляет 5,7, а это означает, что реакционная смесь содержит кислотные группы.
| Таблица 4 | ||
| рентгеновская дифрактограмма вещества, полученного в сравнительном эксперименте Б | ||
| Линия | d, |
Линия, относящаяся к соединению |
| 1 | 10,8 | 3 |
| 2 | 7,38 | 3 |
| 3 | 6,89 | I |
| 4 | 6,63 | 1 |
| 5 | 6,03 | 1 |
| 6 | 5,42 | 1 |
| 7 | 4,96 | 3 |
| 8 | 4,75 | 3 |
| 9 | 4,52 | 3 |
| 10 | 3,816 | 1 |
| 11 | 3,498 | 1 |
1 соответствует аммонийполифосфату (форма 1)
3 соответствует меламинпирофосфату
Сравнительный эксперимент В
204,05 г меламинфосфата и 158,07 г фосфата мочевины помещают в печь. Температуру повышают до 190°С и в дальнейшем при одновременном перемешивании ступенчато до 260°С. Общая продолжительность реакции составляет 3 ч. Во время синтеза выделяется аммиак. Реакционный продукт обладает более низкой водорастворимостью, чем АПФ: 1,2 г в 100 мл воды. Реакционный продукт состоит из смеси аммонийполифосфата и меламинпирофосфата. Рентгеновская дифрактограмма сопоставима с дифрактограммой из сравнительного эксперимента Б. Аналогичным образом стабильность, по данным ТГА, сопоставима со стабильностью реакционного продукта из сравнительного эксперимента Б.
Сравнительный эксперимент Г
31,5 г меламина и 158,07 г фосфата мочевины помещают в печь. Температуру повышают до 190°С и в дальнейшем при одновременном перемешивании ступенчато до 260°С. Общая продолжительность реакции составляет 3 ч. Во время синтеза выделяется аммиак. Реакционный продукт обладает более низкой водорастворимостью, чем АПФ: 2,1 г в 100 мл воды.
Данные рентгеновской дифрактограммы в таблице 5 показывают, что реакционный продукт состоит из смеси аммонийполифосфата и свободного меламина.
Стабильность реакционного продукта, по данным ТГА, сопоставима со стабильностью реакционного продукта из сравнительного эксперимента Б (потеря массы начинается при 230°С).
| Таблица 5 | ||
| рентгеновская дифрактограмма вещества, полученного в сравнительном эксперименте Г | ||
| Линия | d, |
Линия, относящаяся к соединению |
| 1 | 11,8 | 4 |
| 2 | 10,8 | 4 |
| 3 | 6,89 | 1 |
| 4 | 6,63 | 1 |
| 5 | 6,03 | 1 |
| 6 | 5,43 | 1 |
| 7 | 4,98 | 4 |
| 8 | 4,08 | 4 |
| 9 | 4,01 | 4 |
| 10 | 3,816 | 1 |
| 11 | 3,498 | 1 |
1 соответствует аммонийполифосфату (форма 2)
4 соответствует меламину
Сравнительный эксперимент Д
204 г меламинфосфата, 230 г моноаммонийфосфата и 60 г мочевины помещают в закрытую печь. В дальнейшем температуру ступенчато повышают до приблизительно 310°С. Общая продолжительность реакции составляет 4 ч. Реакционный продукт обладает более низкой растворимостью, чем АПФ: 1,8 г в 100 мл воды.
Термостабильность, которую определяют ТГА, сопоставима с термостабильностью АПФ (потеря массы начинается при приблизительно 220°С). Рентгеновская дифрактограмма в таблице 6 подтверждает, что образовалась смесь аммонийполифосфата и меламинполифосфата.
| Таблица 6 | ||
| Рентгеновская дифрактограмма вещества, полученного в сравнительном эксперименте Д | ||
| Линия | d, |
Линия, относящаяся к соединению |
| 1 | 10,7 | 5 |
| 2 | 8,01 | 5 |
| 3 | 6,89 | 1 |
| 4 | 6,63 | 1 |
| 5 | 6,03 | 1 |
| 6 | 5,44 | 1 |
| 7 | 4,86 | 5 |
| 8 | 4,16 | 5 |
| 9 | 3,979 | 5 |
| 10 | 3,816 | 1 |
| 11 | 3,498 | 1 |
1 соответствует аммонийполифосфату (форма 2)
5 соответствует меламинполифосфату
Сравнительный эксперимент Е
31,5 г меламина, 230 г моноаммонийфосфата и 60 г мочевины помещают в закрытую печь. В дальнейшем температуру ступенчато повышают до приблизительно 310°С. Общая продолжительность реакции составляет 4 ч.
Реакционный продукт обладает более низкой растворимостью, чем АПФ: 2,5 г в 100 мл воды. Термостабильность, которую определяют ТГА, сопоставима с термостабильностью АПФ (потеря массы начинается при приблизительно 220°С). Рентгеновская дифрактограмма в таблице 7 показывает, что в реакционном продукте содержатся главным образом аммонийполифосфат и свободный меламин.
| Таблица 7 | ||
| рентгеновская дифрактограмма вещества в сравнительном эксперименте Е | ||
| Линия | d, |
Линия, относящаяся к соединению |
| 1 | 10,8 | 4 |
| 2 | 6,02 | 6 |
| 3 | 5,42 | 6 |
| 4 | 5,02 | 4 |
| 5 | 4,09 | 4 |
| 6 | 5,45 | 6 |
| 7 | 4,00 | 4 |
| 8 | 3,812 | 5 |
| 9 | 3,495 | 6 |
| 10 | 3,407 | 6 |
4 соответствует меламину
5 соответствует меламинполифосфату
6 соответствует аммонийполифосфату ("форма I")
Пример IV
Начиная с меламинаммонийполифосфата из примера I, готовят полимерную композицию, включающую полиамид, так называемую полиамидную композицию. В двухшнековый экструдер Вернера-Пфляйдерера ZSK30/33D загружают следующие материалы.
| Полиамид 6 (Akulon® K123 - DSM) | 35,0 мас.% |
| Соединение из примера I | 35,0 мас.% |
| Стеклянное волокно (OCF 173 X10С) | 30,0 мас.% |
Этот экструдер оборудуют устройством для вакуумной дегазации. Дегазацию осуществляют под вакуумом 0,08 МПа. Получаемые полимерные пряди пропускают через охлаждающую емкость с водой и в дальнейшем разрубают с получением гранулята. Гранулят является плотным материалом и обладает светло-кремовой окраской.
С помощью машины для литья под давлением Battenfeld типа ВАЗ 50 CDplus в соответствии с рекомендациями UL94 фирмы Underwriter Laboratories изготавливают испытательные стержни толщиной 1,6 мм. Температуру расплава задают на уровне 275°С, а температура формы составляет 85°С. Литье под давлением происходит без проблем, изделия обладают хорошими характеристиками извлечения из формы и отложение материала на форме отсутствует. Изделие окрашено в кремовый цвет.
Замедление распространения пламени на испытательных стержнях определяют в соответствии с рекомендациями UL94 фирмы Underwriter Laboratories. Испытательные стержни, проявляющие хорошее замедление распространения пламени, в соответствии с UL94 классифицируют как V0. В качестве электротехнического свойства определяют сравнительный показатель образования следа (СПС). Установленное значение составляет 350 В.
Сравнительный эксперимент Ж
Начиная с продукта из сравнительного эксперимента А, готовят полиамидную композицию. В двухшнековый экструдер Вернера-Пфляйдерера ZSK30/33D загружают следующие материалы.
| Полиамид 6 (Akulon® К 123 - DSM) | 35,0 мас.% |
| Соединение из сравнительного эксперимента А | 35,0 мас.% |
| Стеклянное волокно (OCF 173 X10С) | 30,0 мас.% |
Этот экструдер оборудуют устройством для вакуумной дегазации.
Дегазацию осуществляют под вакуумом 0,08 МПа. При дегазации с помощью трубок Drager® обнаруживают наличие аммиака. Выделяющееся количество аммиака в 5 раз превышает его количество в примере IV.
Полимерные пряди, которые выходят из головки экструдера, оказываются разбухшими и постоянно проявляют наличие обрывов, вследствие чего процесс приготовления композиции необходимо прерывать. Эти пряди пропускают через охлаждающую емкость с водой и в дальнейшем разрубают с получением гранулята. По мере того, как эти пряди пропускают через воду в охлаждающей емкости, вода приобретает голубоватую окраску и на поверхности воды образуется мылоподобный слой. Кроме того, происходит сильное изменение окраски полимерной пряди и, следовательно, гранулята.
С помощью машины для литья под давлением Battenfeld типа ВАЗ 50 CDplus в соответствии с рекомендациями UL94 фирмы Underwriter Laboratories изготавливают испытательные стержни толщиной 1,6 мм. Температуру расплава задают на уровне 275°С, а температура формы составляет 85°С. В процессе литья под давлением возникают следующие проблемы: изделия прилипают к форме, вследствие чего плохо извлекаются из формы. В изделиях отмечают наличие полостей, обусловленных газовыми пузырьками.
Замедление распространения пламени на испытательных стержнях определяют в соответствии с рекомендациями UL94 фирмы Underwriter Laboratories. Испытательные стержни проявляют замедление распространения пламени, которое в соответствии с UL94 классифицируют как V0.
Значение СПС составляет меньше 175 В.
Сравнительный эксперимент 3
Начиная с продукта из сравнительного эксперимента Г, готовят полиамидную композицию. В двухшнековый экструдер Вернера-Пфляйдерера ZSK30/33D загружают следующие материалы.
Полиамид 6 (Akulon® K123 - DSM) 35,0 мас.%
Соединение из сравнительного эксперимента Г 35,0 мас.% Стеклянное волокно (OCF 173 X10С) 30,0 мас.% Этот экструдер оборудуют устройством для вакуумной дегазации. Дегазацию осуществляют под вакуумом 0,08 МПа. При дегазации обнаруживают наличие аммиака.
Из-за сублимированного меламина по прошествии получаса процесс дегазации блокируется, вследствие чего необходима постоянная прочистка. В зоне головки экструдера, где выходят полимерные пряди, перед достижением ими охлаждающей емкости наблюдают белый пар. Этот пар превращается в сублимирующийся меламин.
Получаемые полимерные пряди, которые по внешнему виду оказываются разбухшими, пропускают через охлаждающую емкость с водой и в дальнейшем разрубают с получением гранулята. Происходит постоянный обрыв прядей. По мере того, как эти пряди пропускают через воду в охлаждающей емкости, вода приобретает голубоватую окраску и на поверхности охлаждающей воды отмечают наличие осадка. Кроме того, происходит сильное изменение окраски полимерной пряди и, следовательно, гранулята.
С помощью машины для литья под давлением Battenfeld типа ВАЗ 50 CDplus в соответствии с рекомендациями UL94 фирмы Underwriter Laboratories изготавливают испытательные стержни толщиной 1,6 мм. Температуру расплава задают на уровне 275°С, а температура формы составляет 85°С. В процессе литья под давлением изделия прилипают к форме, извлечение из формы оказывается плохим. Более того, в форме образуется отложение, вследствие чего форму необходимо постоянно очищать. Испытательные стержни демонстрируют изменение окраски и наличие пятен.
Замедление распространения пламени на испытательных образцах определяют в соответствии с рекомендациями UL94 фирмы Underwriter Laboratories. Испытательные стержни классификацируют как V0.
Claims (4)
1. Соединение формулы
в которой [m(R1РО3), n(R2НРО3)] обозначает сополифосфат с m звеньев (R1PO3) и n звеньев (R2НРО3);
R1 обозначает аммониевый структурный элемент;
R2 обозначает 1,3,5-триазиновый структурный элемент;
Z1 и Z2 обозначают аммониевые или 1,3,5-триазиновые структурные элементы, которые должны быть выбраны независимо друг от друга;
m и n обозначают целые числа, превышающие или равные 1, при условии, что сумма m и n превышает 3.
2. Соединение по п.1, в котором сополифосфат состоит из чередующегося сополифосфата.
3. Соединение по п.1, в котором сумма m и n превышает 20.
4. Соединение по п.1, в котором в качестве триазинового структурного элемента используют меламин, аммелин, аммелид или продукты реакций конденсации меламина, включая мелам, мелем или их смеси.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1019144 | 2001-10-09 | ||
| NL1019144 | 2001-10-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004114280A RU2004114280A (ru) | 2005-10-27 |
| RU2298551C2 true RU2298551C2 (ru) | 2007-05-10 |
Family
ID=19774153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004114280/04A RU2298551C2 (ru) | 2001-10-09 | 2002-10-01 | Не содержащие галогенов антипиреновые соединения |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7132466B2 (ru) |
| EP (1) | EP1434767A1 (ru) |
| JP (1) | JP4264890B2 (ru) |
| KR (1) | KR100920466B1 (ru) |
| CN (1) | CN1564815B (ru) |
| AU (1) | AU2002350469B2 (ru) |
| BR (1) | BR0213163A (ru) |
| CA (1) | CA2461098C (ru) |
| IL (2) | IL160909A0 (ru) |
| MX (1) | MX259956B (ru) |
| RU (1) | RU2298551C2 (ru) |
| WO (1) | WO2003031417A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490287C2 (ru) * | 2007-07-28 | 2013-08-20 | Хемише Фабрик Буденхайм Кг | Огнестойкий полимерный материал |
| RU2580733C2 (ru) * | 2010-08-23 | 2016-04-10 | Джей.Эм. ХЬЮБЕР КОРПОРЕЙШН | Огнезащитные композиции, содержащие интеркалированные триазином фосфаты металлов |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003285362A1 (en) * | 2002-11-21 | 2004-06-15 | Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. | Flame retardant composition comprising a phosphonic acid metal salt and a nitrogen-containing compound |
| US20070228343A1 (en) * | 2004-05-13 | 2007-10-04 | Michael Roth | Flame Retardants |
| DE102004042833B4 (de) | 2004-09-04 | 2022-01-05 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Polyphosphatderivat einer 1,3,5-Triazonverbindung, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung |
| US20060202177A1 (en) * | 2005-03-11 | 2006-09-14 | Taiwan Textile Research Institute | Flame retardant composition |
| US20100028773A1 (en) * | 2007-03-05 | 2010-02-04 | Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. | Composition for battery |
| TW201024088A (en) * | 2008-12-31 | 2010-07-01 | Ichia Tech Inc | Coating structure, chemical composition for forming the same, and method of forming the same |
| US8604105B2 (en) | 2010-09-03 | 2013-12-10 | Eastman Chemical Company | Flame retardant copolyester compositions |
| EP2652033B1 (en) * | 2010-12-17 | 2016-10-19 | Dow Global Technologies LLC | Halogen-free, flame retardant composition for wire and cable applications |
| EP2532498B1 (en) * | 2011-06-10 | 2013-11-27 | Advachem Sa | Method of reducing the emission of formaldehyde from formaldehyde laden wood panels |
| EP2532499B1 (en) * | 2011-06-10 | 2013-11-27 | Advachem Sa | Method of manufacturing of flame retardant panels |
| US20160312121A1 (en) * | 2013-10-02 | 2016-10-27 | Empire Technology Development Llc | Bromine-free fire retardant (fr) agents capable of using a cyclization mechanism |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1032941A (en) * | 1974-12-10 | 1978-06-13 | Encoat Chemicals Limited | Substituted ammonium polyphosphate composition |
| US4017589A (en) * | 1975-10-06 | 1977-04-12 | Tennessee Valley Authority | Production of ammonium polyphosphates from melamine phosphates |
| UST952008I4 (ru) * | 1975-10-06 | 1976-11-02 | ||
| DE3038836A1 (de) * | 1980-10-15 | 1982-05-27 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von langkettigem ammoniumpolyphosphat |
| JP2598742B2 (ja) | 1993-03-09 | 1997-04-09 | チッソ株式会社 | メラミン被覆ポリリン酸アンモニウム及びその製造法 |
| US5721281A (en) * | 1996-07-01 | 1998-02-24 | Blount; David H. | Flame retardant porous plastics |
| JP3867234B2 (ja) * | 1997-10-31 | 2007-01-10 | 燐化学工業株式会社 | 難溶性縮合リン酸メラミン及びその製造方法 |
-
2002
- 2002-10-01 US US10/491,816 patent/US7132466B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-01 WO PCT/EP2002/010994 patent/WO2003031417A1/en active Application Filing
- 2002-10-01 JP JP2003534401A patent/JP4264890B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-01 RU RU2004114280/04A patent/RU2298551C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-10-01 CN CN028199294A patent/CN1564815B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-01 EP EP02785141A patent/EP1434767A1/en not_active Withdrawn
- 2002-10-01 BR BR0213163-3A patent/BR0213163A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-10-01 AU AU2002350469A patent/AU2002350469B2/en not_active Ceased
- 2002-10-01 MX MXPA04003118 patent/MX259956B/es active IP Right Grant
- 2002-10-01 KR KR1020047005305A patent/KR100920466B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-10-01 IL IL16090902A patent/IL160909A0/xx unknown
- 2002-10-01 CA CA2461098A patent/CA2461098C/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-03-17 IL IL160909A patent/IL160909A/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490287C2 (ru) * | 2007-07-28 | 2013-08-20 | Хемише Фабрик Буденхайм Кг | Огнестойкий полимерный материал |
| RU2580733C2 (ru) * | 2010-08-23 | 2016-04-10 | Джей.Эм. ХЬЮБЕР КОРПОРЕЙШН | Огнезащитные композиции, содержащие интеркалированные триазином фосфаты металлов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR0213163A (pt) | 2004-09-14 |
| US7132466B2 (en) | 2006-11-07 |
| JP4264890B2 (ja) | 2009-05-20 |
| AU2002350469B2 (en) | 2009-01-15 |
| EP1434767A1 (en) | 2004-07-07 |
| IL160909A (en) | 2010-11-30 |
| CN1564815A (zh) | 2005-01-12 |
| CN1564815B (zh) | 2012-07-04 |
| KR20050032509A (ko) | 2005-04-07 |
| JP2005508351A (ja) | 2005-03-31 |
| CA2461098C (en) | 2011-12-06 |
| CA2461098A1 (en) | 2003-04-17 |
| KR100920466B1 (ko) | 2009-10-08 |
| MXPA04003118A (es) | 2004-07-27 |
| IL160909A0 (en) | 2004-08-31 |
| RU2004114280A (ru) | 2005-10-27 |
| US20040259986A1 (en) | 2004-12-23 |
| WO2003031417A1 (en) | 2003-04-17 |
| MX259956B (es) | 2008-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102593037B1 (ko) | 난연성, 비부식성, 및 안정한 폴리아미드 성형 조성물의 제조방법 | |
| KR100697913B1 (ko) | 난연성 혼합물 | |
| RU2298551C2 (ru) | Не содержащие галогенов антипиреновые соединения | |
| WO2020177559A1 (zh) | 二烷基次膦酸-烷基亚磷酸金属复合盐及制备方法和用途 | |
| US20070072967A1 (en) | Polymeric molding compositions based on thermoplastic polyamides | |
| KR100725245B1 (ko) | 멜라민 축합반응 생성물과 인-함유 산의 염 | |
| JP2011174095A (ja) | 縮合度の高い、１，３，５−トリアジン化合物のポリリン酸塩、その製造方法及びポリマー組成物における難燃剤としての使用方法 | |
| AU2001234222A1 (en) | Salt of a melamine condensation product and a phosphorus-containing acid | |
| EP1163314B1 (en) | Flame-retarding composition and process for the preparation thereof | |
| AU2002350469A1 (en) | Halogen-free flame retardant compounds | |
| CN118063856A (zh) | 阻燃剂混合物 | |
| CN114364729B (zh) | 阻燃剂组合物，包含它的聚合物模塑组合物及其用途 | |
| TW201920417A (zh) | 用於聚合物組成物之阻燃劑組合物及其用途 | |
| RU2225876C2 (ru) | Огнезащитная композиция и содержащая ее полимерная композиция | |
| JPH0687840A (ja) | アメリン系化合物及び自己消炎性ポリマー組成物に於けるその使用 | |
| JP2003119467A (ja) | 難燃剤、その製造方法及び難燃性樹脂組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131002 |