Огнезащитные композиции, содержащие интеркалированные триазином фосфаты металлов

Изобретение относится к композициям огнезащитного действия, содержащим (a) по меньшей мере один интеркалированный триазином фосфат металла, имеющий открытую каркасную структуру, содержащую по меньшей мере одно мономерное звено следующей общей формулы (I): , и (b) по меньшей мере один компонент огнезащитного действия, отличающийся от (a), где данный дополнительный компонент (b) представляет собой соединение металла, которое не является фосфатом металла из компонента (а), и/или по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора. Настоящее изобретение также относится к его использованию, к определенным соединениям общей формулы (I) и к их получению. Огнезащитные композиции обладают высокой степенью собственной (термической) устойчивости и придают превосходные механические свойства полимеру после внедрения. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил., 5 табл., 8 пр.

 

Настоящее изобретение относится к огнезащитным композициям, содержащим интеркалированные триазином фосфаты металлов с открытыми каркасными структурами, к их использованию, к таким фосфатам металлов и к их получению.

Как известно, органофильные слоистые силикаты, которые получены, например, посредством ионного обмена, можно использовать в качестве материалов-наполнителей для термопластических материалов и для термореактивных полимеров, чтобы получать нанокомпозиты. В случае использования подходящих органофильных слоистых силикатов в качестве материалов-наполнителей значительно улучшаются физические и механические свойства формованных изделий, полученных таким способом. Особый интерес представляет собой увеличение жесткости при, по меньшей мере, одинаковой ударной вязкости. Особенно хорошие свойства проявляют нанокомпозиты, которые содержат слоистый силикат в отслаивающейся форме. Эти нанокомпозиты предпочтительно используют в качестве огнезащитных материалов или в качестве синергистов.

Международная патентная заявка WO-A 00/44669 описывает органофильные слоистые силикаты, которые получают, обрабатывая природный или синтетический слоистый силикат или смесь таких силикатов солью необязательно четвертичного циклического меламинового соединения или смесью таких солей.

Аналогичные соображения должны также применяться к органофильным фосфатам металлов с открытыми каркасными структурами (см. определение в работе «Обзор открытых каркасных структур», Annu. Rev. Mater, Sci, 1996 г., т. 26, с. 135-151), в частности, интеркалированных меламином (интеркаляты также называются соединениями включения; см. определение в Römpp Chemielexikon, 9 издание, 1995 г., издательство G. Thieme, т. 3, с. 2005).

В литературе описаны разнообразные фосфаты меламина, у которых отсутствуют открытые каркасные структуры, например, ортофосфат меламина (см. Magn. Reson. Chem., 2007 г., т. 45, с. 231-246), ди(пиро)фосфат бисмеламина (см. J. Phys. Chem. B, 2004 г., т. 108, с. 15069-15076) и полифосфат меламина (см. J. Phys. Chem. B, 2005 г., т. 109, с. 13529-13537. Их использование в качестве огнезащитных материалов упомянуто во вторичной цитируемой литературе.

Определенные меламинфосфаты металлов описывает международная патентная заявка WO-A 2009/015772. Однако эти соединения обладают, как показывает соединение алюминия, лишь ограниченной собственной (термической) устойчивостью, которая является недостаточной для внедрения в полиамиды (см. примеры 7 и 8).

Интеркалированные меламином (слоистые) фосфаты циркония известны из публикации в журнале Solid State Sciences, 2009 г., т. 11, с. 1007-1015. Однако в этой работе не описано их использование в качестве добавок к полимерам, в частности, в качестве огнезащитных компонентов. Другие интеркалированные меламином слоистые фосфаты (металлов) не описаны в литературе.

Интеркаляция α,ω-алкандиаминов в (слоистый) трифосфат алюминия опубликована в журнале J. Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chem., 1999 г., т, 34, с. 401-412.

Слоистую структуру трифосфата алюминия описывает публикация в Chem. Commun., 2006 г., с. 747-749. Известна открытая сетчатая структура аддуктов фосфата цинка с этилендиамином, см. Zeolites and Related Microporous Materials (Цеолиты и родственные микропористые материалы), 1994 г., с. 2229-2236.

Этилендиаминбис(фосфат цинка) заявлен в патентах США № 5994435 и 6207735 в качестве огнезащитного материала. Японская патентная заявка № 8269230 описывает содержащие амины фосфаты цинка, которые также включают анионы HPO4, H2PO4, Zn2(HPO4)3 и Zn4[(PO4)2(HPO4)2]. Японские патентные заявки №№ 9040686, 10259275, 11152373, 11199708, 11246754, 11269187, 11293155, 2000063562, 2000063563, 2000154283, 2000154287, 2000154324 и 2001031408 описывают способы получения конкретных вариантов осуществления и сочетаний аддукта фосфата цинка с этилендиамином. Однако эти способы являются неэкономичными, поскольку в них используют избыток H3PO4 или исходят из комплексов Zn(en)3. Японские патентные заявки №№ 9169784 и 2001011462 описывают комплексы фосфата цинка с диэтилентриамином или пиперазином в качестве огнезащитных материалов.

Неорганические фосфаты с открытыми каркасными структурами описывает статья в Angew. Chem., 1999 г. т. 111, с. 3466-3492.

Недостатками упомянутых соединений предшествующего уровня техники являются ограниченная собственная (термическая) устойчивость и неблагоприятные механические свойства, которые возникают после внедрения в полимерный субстрат.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить огнезащитные композиции, которые обладают высокой степенью собственной (термической) устойчивости и придают превосходные механические свойства полимеру после внедрения.

Данная цель достигается, помимо прочего, предложением огнезащитных композиций, содержащих

(a) по меньшей мере, один интеркалированный триазином фосфат металла, включающий, по меньшей мере, одно мономерное звено следующей общей формулы (I):

где

(A-H)(+) представляет собой производное триазина формулы (II-1), (II-2) или (II-3)

каждый M независимо представляет собой Cu, Mg, Ca, Zn, Mn, Fe, Co, Ni, TiO, ZrO, VO, B, Si, Al, Sb, La, Ti, Zr, Ce или Sn;

a составляет от 1 до 6,

b составляет от 1 до 14,

m составляет от 1 до 4,

x1, x2, x3, y составляют от 0 до 12, где, по меньшей мере, одна из переменных x1, x2, x3 превышает 0, и p составляет от 0 до 5,

где a+mb=x1+2x2+3x3+y,

и

(b) по меньшей мере, один дополнительный огнезащитный компонент, отличающийся от (a).

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения огнезащитные композиции, содержащие интеркалированные триазином фосфаты металлов (a) формулы (I), имеют открытые каркасные структуры. Производные триазина, а также мелон известны в качестве химических предшественников нитрида углерода (C3N4)x.

Интеркалированные триазином фосфаты металлов, в частности, с открытыми каркасными структурами, которые предпочтительно получают прямой реакцией (водных) кислых фосфатов металлов с меламином и последующей предварительной обработкой из соответствующих предшественников, проявляют высокую термическую устойчивость при обработке в сочетании с превосходным диспергирующим действием и межфазной адгезией. Эти системы обеспечивают неожиданно хорошее разделение слоев в сочетании с превосходной адгезией к множеству полимеров и наполнителей. Кроме того, неожиданно оказалось, что изобретенные интеркалированные триазином фосфаты металлов с открытыми каркасными структурами не только представляют собой превосходные наполнители для улучшения механических свойств полимеров, но также выступают в качестве огнезащитных материалов. Интеркалированные триазином фосфаты (металлов) с открытыми каркасными структурами могут также представлять собой цепочечные (ленточные) фосфаты (цепной тип), листовые фосфаты (лестничный или чешуйчатый тип - все с одномерными структурами), слоистые фосфаты (с двухмерными структурами) или фосфаты с трехмерными структурами (цеолитный тип).

В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в огнезащитных композициях, содержащих компонент (a), (A-H)(+) представляет собой (II-1), и M представляет собой Zn или Al.

Предпочтительно компонент (b) представляет собой, по меньшей мере, одно соединение металла, которое не является фосфатом металла из компонента (a), и/или, по меньшей мере, одно не содержащее металла соединение фосфора.

Это, по меньшей мере, одно соединение металла (b) представляет собой предпочтительно оксид металла, гидроксид металла, фосфат металла, пирофосфат металла, гидротальцит, катионно или анионно модифицированную органоглину, станнатную или молибдатную соль, борат металла или фосфинат металла формулы (III):

где R1 и R2 каждый представляет собой атом водорода или неразветвленный или разветвленный C1-C6-алкильный радикал или фенильный радикал; и Mt представляет собой Ca, Mg, Zn или Al, и m составляет 2 или 3, или гипофосфитную соль формулы Mm+[H2PO2]mm- (M представляет собой Al, Ca, Mg и Zn, и m составляет 2 или 3).

Термин «органоглины» означает органофильно модифицированные глинистые минералы (главным образом, монтмориллонит), полученные на основе катионного обмена, такие как содержащий триэтаноламмониевую соль талловой кислоты монтмориллонит и содержащий триэтаноламмониевую соль талловой кислоты гекторит (Dr. G. Beyer, Конференция по огнезащите пластмасс, 2007 г.). Анионные органоглины представляют собой органофильно модифицированные гидротальциты, полученные на основе анионного обмена с солями щелочных металлов и смоляных кислот, солями ненасыщенных и насыщенных жирных кислот, а также сульфонатами и сульфатами, содержащими длинноцепные алкильные заместители.

Особенно предпочтительные оксиды металлов представляют собой триоксид дисурьмы, тетраоксид дисурьмы, пентоксид дисурьмы или оксид цинка.

Особенно предпочтительные гидроксиды металлов представляют собой гидроксид алюминия (ATH) или гиббсит (гидраргиллит), оксогидроксид алюминия (бемит), гидроксид магния (MDH, брусит) и гидромагнезит. Помимо гиббсита и бемита, следует также отметить и другие полиморфные модификации гидроксида алюминия, а именно бейерит, нордстрандит и диаспор.

Предпочтительные фосфаты металлов представляют собой пирофосфаты металлов. Особое предпочтение получают пирофосфат алюминия и пирофосфат цинка, а также трифосфат цинка и трифосфат алюминия, и, аналогичным образом метафосфат алюминия и ортофосфат алюминия.

Предпочтительные гидротальциты представляют собой двойной гидроксокарбонат магния и алюминия и двойной гидроксокарбонат кальция и алюминия.

Среди катионно или анионно модифицированных органоглин особое предпочтение получают модифицированные алкилсульфатом или карбоксилатом жирной кислоты гидротальциты или модифицированные длинноцепным четвертичным аммонием глинистые минералы.

Среди станнатных и молибдатных солей особое предпочтение получают станнат цинка, гидроксистаннат цинка, гептамолибдат аммония и октамолибдат аммония. Аналогичным образом, следует отметить и другие молибдаты (в том числе полимолибдаты), такие как двойной молибдат кальция и цинка, основной молибдат цинка и молибдат кальция.

Предпочтительные бораты представляют собой бораты щелочных металлов и щелочноземельных металлов, а также борат цинка. Кроме того, следует упомянуть борат алюминия, борат бария, борат кальция, борат магния, борат марганца, борат меламина, борат калия и борофосфат цинка.

Среди фосфинатов металлов предпочтение получают фосфинат кальция, фосфинат магния, фосфинат цинка или фосфинат алюминия. Особое предпочтение получают фенил(бензол)фосфинат кальция, фенил(бензол)фосфинат магния, фенил(бензол)фосфинат цинка или фенил(бензол)фосфинат алюминия, а также диэтил(этан)фосфинат кальция, диэтил(этан)фосфинат магния, диэтил(этан)фосфинат цинка или диэтил(этан)фосфинат алюминия.

Среди гипофосфитов особое предпочтение получают соли магния, кальция, цинка и алюминия.

Следующее предпочтение настоящего изобретения относится к огнезащитным композициям, включающим в качестве компонента (b), по меньшей мере, одно не содержащее металла соединение фосфора.

Это, по меньшей мере, одно не содержащее металла соединение фосфора (b) представляет собой красный фосфор, олигомерный сложный эфир фосфорной кислоты, олигомерный сложный эфир фосфоновой кислоты, циклический сложный эфир фосфоновой кислоты, сложный эфир тиопирофосфорной кислоты, меламинпирофосфат, меламинполифосфат, полифосфат аммония, фенилфосфонат меламиния и соответствующая соль сложного моноэфира (WO 2010/063623), меламин бензолфосфинат (WO 2010/057851), гидроксиалкилфосфиноксиды (WO 2009/034023), соли тетракис(гидроксиметил)фосфония и фосфолановые или фосфоловые производные, а также бисфосфорамидаты с пиперазином в качестве мостиковой группы или сложный эфир фосфонистой кислоты.

Олигомерные сложные эфиры фосфорной кислоты имеют формулу (IV) или формулу (V):

где каждый R независимо представляет собой атом водорода, C1-C4-алкильный или гидроксильный радикал, n составляет от 1 до 3 и o составляет от 1 до 10,

Особое предпочтение получают олигомер, где Rn=H, и резорцин или гидрохинон в качестве составляющей мостиковой группы, и Rn=H, и бисфенол A или бисфенол F в качестве составляющей мостиковой группы.

Олигомерные сложные эфиры фосфоновой кислоты предпочтительно характеризуются формулой (VI):

где R3 представляет собой метил или фенил, x составляет от 1 до 20, и каждый из R и n определен выше.

Особое предпочтение получают олигомер, где Rn=H, и резорцин или гидрохинон в качестве составляющей мостиковой группы.

Циклические сложные эфиры фосфоновой кислоты предпочтительно имеют следующую формулу (VII):

где y составляет 0 или 2. Особое предпочтение получают бис[5-этил-2-метил-1,3,2-диоксафосфоринан-5-ил)метил]метилфосфонат-P,P'-диоксид.

Сложные эфиры тиопирофосфорной кислоты предпочтительно характеризуются следующей формулой (VIII):

Особое предпочтение получает 2,2'-оксибис[5,5-диметил-1,3,2-диоксафосфоринан]- 2,2'-дисульфид.

Среди гидроксиалкилфосфиноксидов предпочтение получают изобутилбис(гидроксиметил)фосфиноксид и его сочетания с эпоксидными полимерами (WO-A 2009/034023).

Среди солей тетракис(гидроксиалкил)фосфония особое предпочтение получают соли тетракис(гидроксиметил)фосфония.

Среди фосфолановых или фосфоловых производных особое предпочтение получают производные дигидрофосфол(оксида) и производные фосфолан(оксида), а также соответствующие соли (европейские патенты №№ 089 296 и 1024 166).

Особенно предпочтительными среди бисфосфорамидатов являются бис(диортоксилиловые) сложные эфиры с пиперазином в качестве мостиковой группы.

Среди сложных эфиров фосфонистой кислоты предпочтение получают фенилбензолфосфинат и фенильные функциональные производные, а также соответствующие производные DOPO.

Производные DOPO (производные 9,10-дигидро-9-окса-10-фосфафенантрен-10-оксида или производные 6H-дибензо(c,e)(1,2-оксафосфорин-6-оксида (предпочтение получают фенильные функциональные производные)) включают соединения, которые имеют следующие структуры (см. WO-A 2008/119693);

Особое предпочтение получают:

DOPO можно также заменить на дигидрооксафосфаантрацен(он)оксид. Соответствующий обзор можно найти в WO-A 2008/119693.

Следующие добавки (синергисты) включают: полиолы, аминоурацилы, трис(гидроксиэтил)изоцианурат (THEIC), меламин(изо)цианурат, соединения POSS и вспениваемый графит.

Среди полиолов особое предпочтение получают пентаэритрит, дипентаэритрит и трипентаэритрит.

Среди аминоурацилов особое предпочтение получают 1-метил-6-аминоурацил и 1,3-диметил-6-аминоурацил.

Соединения POSS (многогранные, или полиэдрические олигомерные силсесквиоксаны) и их производные подробно описаны в публикации Polymer, т. 46, с. 7855-7866. Здесь предпочтение получают производные POSS на основе метилсилоксан.

Кроме того, могут присутствовать трис(гидроксиэтил)изоциануратполитерефталаты, а также триазиновые полимеры с пиперазин-1,4-диильными мостиковыми группами и морфолин-1-ильными концевыми группами.

Кроме того, могут присутствовать следующие добавки: бисазинпентаэритритилдифосфатные соли, гексаарилокситрифосфазены, полиарилоксифосфазены и силоксаны (R2SiO)r или (RSiO1,5)r.

Оксиды металлов, такие как диоксид титана, диоксид кремния; глинистые минералы, такие как каолинит, мусковит, пирофиллит, бентонит и тальк, и другие минералы, такие как волластонит, кварц, слюда, полевой шпат.

Кроме того, в полимере могут присутствовать доломит, бентонит, гантит или диоксид кремния и соответствующие природные или синтетические силикатные минералы.

Кроме того, помимо, по меньшей мере, одного фосфата металла согласно настоящему изобретению, в полимер можно добавлять пенообразователи. В число пенообразователей включены: меламин, меламиноформальдегидные полимеры, производные мочевины, такие как мочевина, тиомочевина, гуанамины, бензогуанамин, ацетогуанамин и сукцинилгуанамин, дициандиамид, гуанидин и гуанидинсульфамат и другие соли гуанидина или аллантоины и гликолурилы.

Кроме того, полимер, содержащий, по меньшей мере, один фосфат металла согласно настоящему изобретению, может также содержать препятствующие образованию конденсата средства, в частности, на основе политетрафторэтилена. Концентрация таких препятствующих образованию конденсата средств составляет от 0,01 до 15% по отношению к массе полимера, подлежащего обработке.

Кроме того, можно также вводить дополнительные компоненты в полимеры, содержащие, по меньшей мере, один фосфат металла согласно настоящему изобретению, причем их примеры представляют собой наполнители и армирующие добавки, такие как стеклянные волокна, стеклянные гранулы, минеральные добавки, такие как мел. Дополнительные добавки могут представлять собой антиоксиданты, светостабилизаторы, смазочные материалы, пигменты, зародышеобразующие и антистатические материалы.

Настоящее изобретение также относится к использованию изобретенных интеркалированных триазином фосфатов металлов с открытыми каркасными структурами в качестве огнезащитных компонентов полимерных, бумажных, текстильных или древесно-пластиковых композитных материалов (WPC).

Изобретенные огнезащитные материалы являются весьма подходящими для придания огнестойких свойств синтетическим, особенно термопластическим полимерам.

Конкретный вариант осуществления настоящего изобретения относится к использованию, по меньшей мере, одного фосфата металла согласно настоящему изобретению в качестве огнезащитной добавки в полимере, причем указанный полимер является термопластическим и предпочтительно выбранным из группы, которую составляют полиамид, поликарбонат, полиолефин, полистирол, сложный полиэфир, поливинилхлорид, поливиниловый спирт, ABS и полиуретан, или он представляет собой термореактивный полимер, предпочтительно выбранный из группы, которую составляют эпоксидный полимер (с отвердителем), фенольный полимер и меламиновый полимер.

Если полимер, в котором, по меньшей мере, один фосфат металла согласно настоящему изобретению используют в качестве огнезащитной добавки, является термопластическим, предпочтение получают полиамид, полиуретан, полистирол, полиолефин или сложный полиэфир.

Если полимер, в котором, по меньшей мере, один фосфат металла согласно настоящему изобретению используют в качестве огнезащитной добавки, представляет собой термореактивный полимер, предпочтение получает эпоксидный полимер.

Кроме того, можно использовать смеси одного или нескольких полимеров, в частности, термопластических и/или термореактивных полимеров, в которых фосфат металла согласно настоящему изобретению используют в качестве огнезащитной добавки.

Примеры таких полимеров представляют собой:

1) Полимеры моно- и диолефинов, например, полипропилен, полиизобутилен, полибутен-1, поли-4-метилпентен-1, поливинилциклогексан, полиизопрен или полибутадиен, и полимеры циклоолефинов, например, циклопентена или норборнена и полиэтилен (в том числе сшитый), например, полиэтилен высокой плотности (HDPE), высокомолекулярный полиэтилен высокой плотности (HDPE-HMW), ультравысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности (HDPE-UHMW), полиэтилен средней плотности (MDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE) и полиэтилен ультранизкой плотности (ULDPE), а также сополимеры этилена и винилацетата.

2) Полистиролы, поли(п-метилстирол), поли(α-метилстирол).

3) Сополимеры и привитые сополимеры полибутадиена и стирола или полибутадиена и (мет)акрилонитрила, например, ABS и MBS.

4) Галогенированные полимеры, например, полихлоропрен, поливинилхлорид (PVC), поливинилиденхлорид (PVDC), сополимеры винилхлорида и винилиденхлорида, винилхлорида и винилацетата или винилиденхлорида и винилацетата.

5) Поли(мет)акрилаты полиметилметакрилаты (PMMA), полиакриламид и полиакрилонитрил (PAN).

6) Полимеры ненасыщенных спиртов и аминов или ацильных производных, или соответствующих ацеталей, например, поливиниловый спирт (PVA), поливинилацетаты, стеараты, бензоаты или малеаты, поливинилбутираль, полиаллилфталаты и полиаллилмеламины.

7) Гомо- и сополимеры циклических простых эфиров, такие как полиалкиленгликоли, полиэтиленоксиды, полипропиленоксиды и их сополимеры с бисглицидиловыми простыми эфирами.

8) Полиацетали, такие как полиоксиметилены (POM), и модифицированные полиуретаном и акрилатом полиацетали.

9) Полифениленоксиды и сульфиды, а также их смеси с полимерами стирола или полиамидами.

10) Полиамиды и сополиамиды, полученные из диаминов и дикарбоновых кислот и/или из аминокарбоновых кислот или соответствующих лактамов, например, нейлон 4, нейлон 6, нейлон 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 12/12, нейлон 11, нейлон 12, ароматические полиамиды, полученные из м-ксилилендиамина и адипиновой кислоты, и сополиамиды, модифицированные сополимером этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM) или сополимером акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS). Исходные вещества для примерных полиамидов и сополиамидов представляют собой ε-капролактам, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, додекановую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, гексаметилендиамин, тетраметилендиамин, 2-метилпентаметилендиамин, 2,2,4-триметилгексаметилендиамин, 2,4,4-триметилгексаметилендиамин, м-ксилилендиамин или бис(3-метил-4-аминоциклогексил)метан.

11) Полимочевины, полиимиды, полиамидимиды, простые полиэфиримиды, сложные полиэфиримиды, полигидантоины и полибензимидазолы.

12) Сложные полиэфиры, полученные из дикарбоновых кислот и двухатомных спиртов и/или гидроксикарбоновых кислот или соответствующих лактонов, например, полиэтилентерефталат, полипропилентерефталат, полибутилентерефталат, поли-1,4-диметилциклогексантерефталат, полиалкиленнафталат (PAN) и полигидроксибензоаты, сложные эфиры полимолочной кислоты и сложные эфиры и полигликолей.

13) Поликарбонаты и сложные полиэфиркарбонаты.

14) Поликетоны.

15) Смеси или сплавы вышеупомянутых полимеров, например, полипропилен (PP)/EPDM, полиамид (PA)/EPDM или ABS, PVC/сополимер этилена и винилацетата (EVA), PVC/ABS, полибутиленкарбонат (PBC)/MBS, поликарбонат (PC)/ABS, полибутилентерефталат (PBTP)/ABS, PC/сополимер акрилонитрила и стирола (AS), PC/PBT, PVC/хлорированный полиэтилен (CPE), PVC/акрилат, POM/термопластический полиуретан (PU), PC/термопластический PU, POM/акрилат, POM/MBS, полипропиленоксид (PPO)/ударопрочный полистирол (HIPS), PPO/нейлон-6,6 и сополимеры, PA/HDPE, PA/PP, PA/PPO, PBT/PC/ABS или PBT/PETC, а также полиолефиновый термопластический эластомер (TPE-O), полистирольный термопластический эластомер (TPE-S) и сложнополиэфирный термопластический эластомер (TPE-E).

16) Термореактивные полимеры, такие как фенолформальдегидные (PF), меламиноформальдегидные (MF), мочевиноформальдегидные (UF) или их смеси.

17) Эпоксидные полимеры: термопластические и термореактивные полимеры

18) Фенольные полимеры.

19) Древесно-пластиковые композитные материалы (WPC) и полимеры на основе полимолочной кислоты (PLA), полигидроксибутирата (PHB) и крахмала.

Концентрация, по меньшей мере, одного заявленного интеркалированного триазином фосфата металла (a) и компонента (b) в полимере или смеси полимеров составляет предпочтительно от 0,1 до 60% по отношению к массе полимера, подлежащего обработке.

Таким образом, материал, который делают огнестойким, добавляя, по меньшей мере, один фосфат металла согласно настоящему изобретению, можно обрабатывать, изготавливая волокна, пленки, литые изделия, а также использовать его для обработки поверхностей.

По меньшей мере, один фосфат металла согласно настоящему изобретению можно также использовать для поверхностной обработки (пропитывания) волокон, пленок, текстильных или других промышленных материалов.

Настоящее изобретение также относится к использованию изобретенных интеркалированных триазином фосфатов металлов с открытыми каркасными структурами для изготовления красок, связующих материалов, литьевых смол, покрытий, тиксотропных средств и огнезащитных компонентов для полимеров.

Соответственно, следующий аспект настоящего изобретения представляет собой использование композиции согласно настоящему изобретению в качестве огнезащитного компонента полимерного, бумажного, текстильного или древесно-пластикового композитного материала (WPC). В частности, полимер представляет собой термопластический полимер, предпочтительно выбранный из группы, которую составляют полиамид, поликарбонат, полиолефин, полистирол, сложный полиэфир, поливинилхлорид, поливиниловый спирт, ABS и полиуретан, или представляет собой термореактивный полимер, предпочтительно выбранный из группы, которую составляют эпоксидный полимер, фенольный полимер и меламиновый полимер.

Настоящее изобретение также относится к использованию, по меньшей мере, одного фосфата металла согласно настоящему изобретению в качестве наполнителя для полимеров.

Следующий аспект настоящего изобретения представляют собой соединения общей формулы (I)

где

(A-H)(+) представляет собой производное триазина формулы (II-1), (II-2) или (II-3)

каждый M представляет собой Al,

a=2,

b=1,

m=3,

x1=0 или 1, x2=0 или 2, x3=1 или 0, y=2 или 0, и p составляет от 0 до 5, и где a+mb=x1+2x2+3x3+y.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ получения фосфата металла согласно настоящему изобретению, в котором соединение (A) реагирует с кислым фосфатом металла формулы .

В частности, настоящее изобретение относится к способу получения вышеупомянутых соединений, включающему стадию реакции соединения (A), где (A) представляет собой триазин формулы (II-4), (II-5) или (II-6)

с кислым фосфатом металла формулы , где каждый M представляет собой Al.

В способе согласно настоящему изобретению для получения изобретенного фосфата металла реакция может происходить в воде и предпочтительно при температуре, составляющей от 20 до 90°C, предпочтительнее от 20 до 60°C и наиболее предпочтительно от 20 до 40°C.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает соединение, получаемое описанным выше способом согласно настоящему изобретению.

Более конкретно, такие соединения отличаются тем, что их эмпирический состав представляет собой соединение меламина и фосфата алюминия [(меламин-H)2+[AlP3O10]2-]z, которое показывает следующие химические сдвиги при вращении под магическим углом (MAS) в спектре ЯМР 31P (значения δ): -10,6 м.д., -22,0 м.д., -24,5 м.д. и -27,6 м.д., а также проявляет один сигнал около 40 м.д. при вращении под магическим углом в спектре ЯМР 27Al. Более конкретно, эмпирический состав представляет собой соединение меламина и фосфата цинка [(меламин-H)2+[ZnP2O7]2-]z, которое показывает следующие химические сдвиги при вращении под магическим углом в спектре ЯМР 31P (значения δ): +6,2 м.д., +3,7 м.д., +2,0 м.д., -2,5 м.д., -5,5 м.д., -8,2 м.д., -10,7 м.д., -12,1 м.д., -22,2 м.д. и -24,7 м.д.

Конкретный фосфат металла можно получать, например, предварительным смешиванием в форме порошка и/или гранул в смесителе и последующей гомогенизацией смеси в расплаве полимера, используя двухшнековый экструдер, помимо других устройств. Фосфат металла можно также добавлять непосредственно в ходе обработки.

Фосфаты металлов для получения интеркалированных триазином фосфатов металлов с открытыми каркасными структурами включают, в частности, слоистые фосфаты, имеющие формулы:

M(H2PO4)3 и M(H2PO4)2 (M=Al, La, Zn или Mn) или

M(HPO4)2*nH2O или

M(H2PO4)(PO4)*nH2O (M=Ti, Zr, Sn и Ce) и

конденсированные фосфаты, такие как трифосфаты или пирофосфаты, имеющие формулы H2AlP3O10 и H2ZnP2O7.

Однако системы лучше всего получать посредством реакции с меламином в качестве матрицы в водном кислом растворе соли металла. Альтернативный способ представляет собой реакцию триазинфосфатов с водным кислым раствором соли металла (на основе публикации Angew. Chem., 1999 г., т. 111, с. 3688-3692).

Полученные таким способом фосфаты металлов с открытыми каркасными структурами содержат ионы типа ортофосфата HxPO4 (где x=2, 1 или 0), пирофосфата или трифосфата в качестве комплексных лигандов с интеркаляцией меламина в протонированной форме (катион меламина) между слоями решетки или внутри полостей и увеличением расстояния между слоями в случае слоистых структур.

В процессе последующей обработки изобретенные интеркалированные триазином фосфаты металлов внедряют в подходящую полимерную матрицу. Подходящие полимеры, которые можно использовать в качестве субстрата, по существу, известны. Для внедрения предпочтение получают термопластические полимеры и термореактивные полимерные системы, каучуки и текстильные материалы.

Меламин является предпочтительным в качестве интеркалята.

Используя ортофосфат в качестве лигандов, новые интеркаляты можно представить посредством примера следующим образом, где (A-H)(+) представляет собой катион меламина (mel-H)(+):

(смешанный тип, состоящий из орто- и пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из мета- и пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из мета- и пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из мета- и пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из орто- и пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из орто- и пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из орто- и пирофосфата)

(тип пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из орто- и пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из мета- и пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из орто- и пирофосфата)

(смешанный тип, состоящий из орто- и пирофосфата)

(тип пирофосфата)

(тип пирофосфата)

(тип трифосфата)

Можно удалять воду (в составе комплекса) путем термической обработки.

Особое предпочтение отдано соединениям 35, 36, 37. Весьма особое предпочтение отдано соединениям 36 и 37.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ получения огнезащитного деформируемого полимера, в котором, по меньшей мере, один изобретенный интеркалированный триазином фосфат металла расслаивается в полимере.

Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает достижение противокоррозионного защитного эффекта путем покрытия металлических поверхностей.

Фиг. 1 представляет посредством примера сечение решетки для модели интеркаляции меламина в слои трифосфат алюминия AlH2P3O10 (⊕ означает катион меламиния).

Настоящее изобретение подробно проиллюстрировано следующими примерами.

Используемые вещества: меламин (DSM); трис(дигидрофосфат) алюминия (50% раствор в воде) (Prayon Deutschland), оксид цинка, ортофосфорная кислота (Aldrich).

Пример 1. Синтез бисмеламинового комплекса бис(гидрофосфат)дигидрофосфата алюминия

(Продукт A) Соединение-предшественник

(a=2, M=Al, b=1, m=3, x1=1, x2=2, x3=0, y=0, p=0)

Растворяли 100,9 г (0,8 моль) меламина в 2,4 л воды при перемешивании и нагревании (от 40 до 60°C). В данный раствор добавляли каплями 254,4 г (0,4 моль) трис(дигидрофосфата) алюминия (50% раствор в воде), получая густую суспензию. После этого осуществляли перемешивание в течение 30 минут, охлаждение до комнатной температуры, отделение образовавшегося белого осадка путем фильтрования при пониженном давлении, промывание водой и высушивание до постоянной массы при 120°C. Выход 211,7 г соответствовал 92,8% теоретической величины.

Элементный анализ: C 12,7% (12,6%); H 3,3% (3,2%); N 29,9% (29,5%); Al 4,7% (4,7%); P 16,4% (16,3%) (в скобках указаны теоретические значения).

Пример 2. Синтез бисмеламинового комплекса трифосфата алюминия

(Продукт B)

(a=2, M=Al, b=1, m=3, x1=0, x2=0, x3=1, y=2, p=0)

Продукт (A) нагревали до практически постоянной массы при 280°C при частом перемешивании в течение 5 ч. Полученный в результате белый продукт имел следующий состав:

Элементный анализ: C 13,5% (13,5%); H 2,6% (2,6%); N 30,1% (31,5); Al 5,1% (5,1%); P 17,5% (17,4%) (в скобках указаны теоретические значения).

Спектр ЯМР 31P при вращении под магическим углом (значения химических сдвигов δ): -10,6 м.д., -22,0 м.д., -24,5 м.д. и -27,6 м.д. (см. фиг. 2). Здесь фиг. 2 представляет количественный спектр ЯМР 31P бисмеламинового комплекса трифосфата алюминия (продукт B) (вращение под магическим углом со скоростью νMAS=20 кГц для подавления спин-спинового взаимодействия 1H).

Спектр ЯМР 27Al: единственный сигнал с химическим сдвигом около 40 м.д. (см. фиг. 4, νMAS=20 кГц).

Сравнительный пример 3. Синтез трисмеламинового комплекса дигидрата трис(гидрофосфата) алюминия

(Продукт C) Соединение-предшественник

(a=3, M=Al, b=1, m=3, x1=0, x2=3, x3=0, y=0, p=2).

Растворяли 94,6 г (0,75 моль) меламина в 2,3 л воды при перемешивании и нагревании. В этот раствор добавляли каплями 159,0 г (0,25 моль) трис(дигидрофосфата) алюминия (50% раствор в воде), получая объемную суспензию. После этого осуществляли перемешивание в течение 30 минут, охлаждение до комнатной температуры, отделение образовавшегося белого осадка фильтрованием при пониженном давлении, двукратное промывание водой и высушивание до постоянной массы при 120°C. Выход 174,0 г соответствовал 95,0% теоретической величины.

Элементный анализ: C 14,8% (14,8%); H 3,5% (3,9%); N 33,8% (34,4%) (в скобках указаны теоретические значения).

Пример 4. Синтез продукта B из продукта C

Получение продукта C осуществляли, как в примере 3, но с последующей термической обработкой при 210°C в течение 5 ч. В результате получали трисмеламиновый комплекс моногидрата трис(дигидрофосфата) алюминия в качестве предшественника.

Выход 165,7 г соответствовал 92,8% теоретической величины.

Элементный анализ: C 15,1% (15,1%); H 4,3% (3,7%); N 35,1% (35,3%) (в скобках указаны теоретические значения).

Продукт B получали их этого предшественника, повторно осуществляя термическую обработку при 280°C в течение 6 ч, и при этом происходило уменьшение массы на 25%. В результате с количественным выходом получали бисмеламиновый комплекс трифосфата алюминия.

Элементный анализ: C 13,4% (13,5%); H 4,0% (2,6%); N 29,7% (31,5%) (в скобках указаны теоретические значения).

Очевидно, что в таком альтернативном пути к продукту B возможно использование продукта C. Однако на практике данный способ оказывается неэкономичным, поскольку приблизительно одну треть используемого меламина требуется снова отделять посредством термической обработки.

Однако если термическую обработку не использовать, внедрение в полиамиды, поликарбонаты и сложные полиэфиры существенно затрудняется, поскольку значительные количества меламина выделяются при сублимации. В случае использования продукта B, полученного согласно примеру 2, эти затруднения, тем не менее, не возникают.

Пример 5. Синтез бисмеламинового комплекса дифосфата цинка (продукт D)

(a=2, M=Zn, b=1, m=2, x1=0, x2=0, x3=1, y=1, p=0).

Продукт D, полученный описанным выше способом, сушили при 280°C в течение 5 ч, и при этом происходило уменьшение массы приблизительно на 6,0%.

Элементный анализ C 15,1% (14,6%); H 2,8% (2,9%); N 34,0% (34,1%); Zn 12,6% (13,3%); P 12,2% (12,2%) (в скобках указаны теоретические значения).

Спектр ЯМР 31P при вращении под магическим углом (значения химических сдвигов δ): +6,2 м.д., +3,7 м.д., +2,0 м.д., -2,5 м.д., -5,5 м.д., -8,2 м.д., -10,7 м.д., -12,1 м.д., -22,2 м.д. и -24,7 м.д. (см. фиг. 3). Здесь фиг. 3 представляет количественный спектр ЯМР 31P бисмеламинового комплекса дифосфата цинка (продукт D) при νMAS=20.

Пример 6. Статическая термическая обработка продуктов-предшественников A и C

Результаты кратко представлены в таблице 1.

Таблица 1
Термическая обработка продуктов-предшественников

Как становится очевидным из таблицы 1, продукт A согласно настоящему изобретению обладает значительно большей термической устойчивостью, чем продукт C предшествующего уровня техники (WO-A 2009/015772). Такое поведение оказалось удивительным, поскольку оно было непредвиденным.

Пример 7. Статическая термическая обработка продуктов термической обработки B, D и MPP (меламинполифосфат согласно предшествующему уровню техники)

Результаты кратко представлены в таблице 2.

Таблица 2
Термическая обработка продуктов термической обработки

Как становится очевидным из таблицы 2, продукты B и D согласно настоящему изобретению обладают значительно большей термической устойчивостью, чем продукт MPP предшествующего уровня техники. Такое поведение оказалось удивительным, поскольку оно было непредвиденным.

Испытание эффективности в PVC

I. Приготовление вальцованной пленки:

Каждую из сухих смесей R-1 и R-2), приготовленных согласно таблице 3, подвергали пластификации в течение 5 минут при указанной температуре, используя аналитическую лабораторную вальцовую установку модели W100E, изготовленную в 2005 г. компанией Collin (диаметр вальцов 110 мм, скорость вращения 15 об/мин, трение -15%). Полученные таким способом пленки толщиной 0,3 мм направляли на следующие испытания.

II. Проведение статического испытания при нагревании (SHT):

Исследуемые полоски (15 мм × 15 мм) вырезали из вальцованных пленок, полученных согласно п. I. Их выдерживали в лабораторной инфракрасной печи METRASTAT IR 700 от компании Dr. Stapfer GmbH (Дюссельдорф) при указанной температуре до значительного изменения цвета. После этого индекс желтизны (YI) определяли согласно стандарту DIN 53381, используя колориметр Spectro-Guide от компании BYK-GARDNER, и сравнивали его со значением YI необработанной вальцованной пленки (значение в нулевой момент времени). Результаты кратко представлены в табличной форме. Чем меньше значение YI в определенный момент времени, тем лучше цветовые характеристики.

III. Проведение испытания огнестойкости:

Полученные выше вальцованные пленки обрабатывали, получая прессованные пластины (120×100×3 мм), которые подвергали испытанию огнестойкости согласно процедуре UL94. Испытательная процедура UL94 описана в книге «Воспламеняемость пластических материалов для резервуаров устройств и приспособлений», 5 издание, октябрь 1996 г.

IV. Определение механических свойств:

Механические свойства определяли, используя прибор Instron 5569 (зажимы бокового действия с усилием 5 кН), согласно стандарту ASTM D412.

V. Проведение измерений методом ЯМР:

Все измерения проводили, используя спектрометр с вращением твердых образцов под магическим углом (MAS) модели Avance II 200 (рабочая частота в МГц) компании Bruker, имеющий магнит с индукцией поля 4,7 Тл, головку для исследования образцов методом двойного резонанса и роторы 2,5 мм для вращения под магическим углом. Используемые частоты вращения указаны для соответствующих измерений. Химические сдвиги определяли относительно эталонных веществ, рекомендуемых в настоящее время IUPAC (27Al: раствор 1,1 М Al(NO3)3 в D2O; 31P: 85% фосфорная кислота), и калибровку спектрометра осуществляли, используя стандартизированную шкалу химических сдвигов от протонного резонанса тетраметилсилана (TMS).

Исследовали следующие композиции:

Пример 8. Испытание в гибком PVC

Изготавливали следующие сухие смеси (таблица 3, исходные количества в массовых частях):

Таблица 3
Композиции
Компоненты (R-1) (R-2)
PVC (Evipol SH 7020), значение K=70 100 100
Пластификатор (DINP)1) 50 50
Стеарат цинка 0,6 0,6
Гидротальцит2) 2,9 2,9
Антиоксидант (бисфенол A) 0,5 0,5
Огнезащитный материал 1 (ATH)3) 60 25
Огнезащитный материал 2 (продукт B) -- 5
Огнезащитный эффект (время горения в секундах после 3 зажиганий) 0/1/1 0/1/1
1) диизононилфталат от компании BASF
2) сорбиновая кислота от компании Süd Chemie
3) тригидроксид алюминия APYRAL 40CD от компании Nabaltec

Как очевидно следует из таблицы 3, по своей эффективности композиция R-2 согласно настоящему изобретению сопоставима с композицией R-1 предшествующего уровня техники.

Таблица 4
Статическое испытание при нагревании SHT (200°C) согласно п. II

Как очевидно следует из таблицы 4, композиция R-2 согласно настоящему изобретению имеет значительно улучшенные цветовые характеристики, в частности, в отношении исходного цвета, чем композиция R-1 предшествующего уровня техники.

Таблица 5
Механические свойства
Прочность на растяжение [МПа] Разрушающая деформация при разрыве [%] Модуль упругости (Юнга, Young) [МПа]
(R-1) 13,64 331,38 33,59
(R-2) 15,24 368,45 25,27

Таблица 5 показывает, что композиция R-2 согласно настоящему изобретению имеет существенно улучшенные механические свойства по сравнению с композицией R-1 предшествующего уровня техники.

1. Огнезащитная композиция, содержащая:
(а) по меньшей мере один интеркалированный триазином фосфат металла, включающий, по меньшей мере, одно мономерное звено следующей общей формулы (I):

где (А-H)(+) представляет собой производное триазина формулы (II-1), (II-2) или (II-3)

каждый М независимо представляет собой Cu, Mg, Ca, Zn, Mn, Fe, Co, Ni, TiO, ZrO, VO, B, Si, Al, Sb, La, Ti, Zr, Ce или Sn;
а составляет от 1 до 6,
b составляет от 1 до 14,
m составляет от 1 до 4,
x1, x2, x3, y составляют от 0 до 12, где, по меньшей мере, одна из переменных x1, x2, x3 превышает 0, и p составляет от 0 до 5,
где a+mb=x1+2x2+3x3+y,
при условии, что из числа мономеров, образующих указанные мономерные звенья, исключаются мономеры, в которых М представляет собой Ca, Mg, Zn или Al, b имеет значение 1, m=2 или 3, и либо (i) x1, x3, y и p равны 0, а a=m=x2, либо (ii) x1, x2 и p равны 0, а а=m=x3+y;
и
(b) по меньшей мере один дополнительный огнезащитный компонент, отличающийся от (а), где данный по меньшей мере один дополнительный компонент (b) представляет собой соединение металла, которое не является фосфатом металла из компонента (а), и/или по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что (A-Н)(+) представляет собой (II-1) и М представляет собой Zn или Al.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно соединение металла (b) представляет собой оксид металла, гидроксид металла, фосфат металла, пирофосфат металла, гидротальцит, катионно или анионно модифицированную органоглину, станнатную или молибдатную соль, борат металла или фосфинат металла формулы (III):

где каждый из R1 и R2 представляет собой атом водорода или неразветвленный или разветвленный С1-C6-алкильный радикал или фенильный радикал; и Mt представляет собой Ca, Mg, Zn или Al, и m составляет 2 или 3.

4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно соединение металла (b) представляет собой триоксид дисурьмы, тетраоксид дисурьмы, пентоксид дисурьмы или оксид цинка.

5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно соединение металла (b) представляет собой гидроксид магния (брусит), тригидроксид алюминия (АТН, гиббсит) или моногидроксид алюминия (бемит).

6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно соединение металла (b) представляет собой двойной гидроксокарбонат магния и алюминия или двойной гидроксокарбонат кальция и алюминия.

7. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно соединение металла (b) представляет собой модифицированный алкилсульфатом или карбоксилатом жирной кислоты гидротальцит или модифицированный длинноцепным четвертичным аммонием глинистый минерал.

8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно соединение металла (b) представляет собой гептамолибдат аммония, октамолибдат аммония, станнат цинка или гидроксистаннат цинка.

9. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно соединение металла (b) представляет собой борат щелочного металла, борат щелочноземельного металла или борат цинка.

10. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно соединение металла (b) представляет собой фосфинат кальция, фосфинат магния, фосфинат цинка или фосфинат (гипофосфит) алюминия, фенил(бензол)фосфинат кальция, фенил(бензол)фосфинат магния, фенил(бензол)фосфинат цинка или фенил(бензол)фосфинат алюминия, или диэтил(этан)фосфинат кальция, диэтил(этан)фосфинат магния, диэтил(этан)фосфинат цинка или диэтил(этан)фосфинат алюминия.

11. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора (b) представляет собой красный фосфор, олигомерный сложный эфир фосфорной кислоты, олигомерный сложный эфир фосфоновой кислоты, циклический сложный эфир фосфоновой кислоты, сложный эфир тиопирофосфорной кислоты, меламинполифосфат или полифосфат аммония, гидроксиалкилфосфиноксид, соль тетракис(гидроксиалкил)фосфония, производное фосфолан(оксида) или производное дигидрофосфол(оксида), или сложный эфир фосфонистой кислоты.

12. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора представляет собой олигомерный сложный эфир фосфорной кислоты формулы (IV) или формулы (V):

где каждый R независимо представляет собой атом водорода, C1-C4-алкильный или гидроксильный радикал, n составляет от 1 до 3 и о составляет от 1 до 10.

13. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора представляет собой олигомерный сложный эфир фосфоновой кислоты формулы (VI):

где R3 представляет собой метил или фенил, x составляет от 1 до 20, и каждый из R и n определен, как указано в п.12.

14. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора представляет собой циклический сложный эфир фосфоновой кислоты формулы (VII):

где y составляет 0 или 2.

15. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора представляет собой сложный эфир тиопирофосфорной кислоты формулы (VIII):.
.

16. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора присутствует как сложный эфир фосфонистой кислоты в форме производного сложного бензолмонофенилового эфира или как производное DOPO (производное 9,10-дигидро-9-окса-10-фосфафенантрен-10-оксида или 6H-дибензо(с,е)(1,2)оксафосфорин-6-она) формулы (IX) или (X):
.

17. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно присутствуют полиолы, и/или аминоурацилы, и/или соединения POSS, и/или трисгидроксиэтилизоцианурат, и/или меламинцианурат, и/или вспениваемый графит.

18. Композиция по п.17, отличающаяся тем, что полиол представляет собой пентаэритрит, дипентаэритрит или трипентаэритрит, аминоурацил представляет собой 1,3-диметил-6-аминоурацил, и соединение POSS представляет собой соединение на основе метилсилоксана.

19. Композиция по п.1, дополнительно содержащая полимер или смесь полимеров, отличающаяся тем, что концентрация по меньшей мере одного интеркалированного триазином фосфата металла (а) и компонента (b) в полимере или смеси полимеров составляет предпочтительно от 0,1 до 60% по отношению к массе полимера или смеси полимеров, подлежащего(-ей) обработке.

20. Применение композиции по п.1 в качестве огнезащитного компонента полимерного, бумажного, текстильного или древесно-пластикового композитного материала (WPC).

21. Применение по п.20, отличающееся тем, что полимер представляет собой термопластический полимер, предпочтительно выбранный из группы, которую составляют полиамид, поликарбонат, полиолефин, полистирол, сложный полиэфир, поливинилхлорид, поливиниловый спирт, ABS и полиуретан, или представляет собой термореактивный полимер, предпочтительно выбранный из группы, которую составляют эпоксидный полимер, фенольный полимер и меламиновый полимер.

22. Соединение общей формулы (I)

где (А-H)(+) представляет собой производное триазина формулы (II-1), (II-2) или (II-3)

каждый М представляет собой Al,
a составляет 2,
b составляет 1,
m составляет 3,
x1 составляет 0 или 1, x2 составляет 0 или 2, x3 составляет 1 или 0, y составляет 2 или 0, и p составляет от 0 до 5, и где a+mb=x1+2x2+3x3+y.

23. Способ получения соединения по п.22, включающий стадию реакции соединения (А), где (А) представляет собой триазин формулы (II-4), (II-5) или (II-6)

с кислым фосфатом металла формулы Ha(+)[Mbm+(H2PO4)x1(-)(HPO4)x22(-)(РО4)x33(-)(PO3)y((-)](а-)*pH2O, где каждый M представляет собой Al.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что реакция происходит в воде при температуре, составляющей предпочтительно от 20 до 90°C, предпочтительнее от 20 до 60°C и наиболее предпочтительно от 20 до 40°C.

25. Соединение, получаемое способом по п.23 или 24.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов. Способ создания огнезащитного покрытия на поверхности включает подготовку поверхности, нанесение на нее первого слоя покрытия и перед его сушкой нанесение непосредственно на первый слой второго слоя огнезащитного покрытия в виде матрицы, содержащей микрокапсулированный агент, оболочка которого заполнена вспучивающимся веществом.
Изобретение относится к пенопласту на основе фенольных смол и его применению. Пенопласт изготавливается по меньшей мере с применением следующих стадий: а) изготовление преполимера путем конденсации по меньшей мере фенольного соединения и формальдегида в соотношении 1:1,0-1:3,0 с применением 0,15-5 мас.% от количества используемого сырья основного катализатора при температуре от 50 до 100°C с получением коэффициента преломления реакционной смеси 1,4990-1,5020, измеренного при 25°C в соответствии с DIN 51423-2; б) добавка от 5 до 40 мас.% от количества используемого сырья по меньшей мере одного натурального полифенола при температуре от 50 до 100°C; в) добавка от 2 до 10 мас.% от количества используемого сырья одного или нескольких эмульгаторов и их смесей; г) добавка от 2 до 10 мас.% от количества используемого сырья одного или нескольких порообразователей и их смесей; д) добавка от 10 до 20 мас.% от количества используемого сырья отвердителя и е) отверждение.

Изобретение относится к органо-неорганическим (гибридным) связующим, которые могут применяться для получения композиционных материалов. Предложены три варианта органо-неорганических связующих: 1 - полученное термообработкой при 150-155°С смеси борной кислоты (БК) и полиэтиленполиамина (ПЭПА) при соотношении БК:ПЭПА = 70-80:30-20 мас.%, характеризующееся температурой размягчения 290-320°С и кислородным индексом не менее 90%, 2 - полученное термообработкой при 220-225°С смеси БК и имидазола при соотношении БК:имидазол = 50-70:50-30 мас.%, характеризующееся температурой размягчения 380-400°С и кислородным индексом не менее 88%, 3 - полученное термообработкой при 245-250°С смеси БК и капролактама (КЛ) при соотношении БК:КЛ = 59:36-37 мас.% в присутствии NaOH или Н3РО4 в качестве катализатора в количестве 4-5 мас.%, характеризующееся температурой размягчения 125-150°С и кислородным индексом не менее 45%.

Изобретение относится к композиционным материалам, которые могут применяться, например, в авиационной и космической технике, а также в различных отраслях строительства.

Изобретение относится к огнеупорным композициям и текстильным материалам на их основе. Огнеупорная композиция включает фосфорсодержащий полимер.

Изобретение относится к составу для применения в электрическом и тепловом изоляторе, содержащему, по меньшей мере, один термопластичный полиуретановый полимер и огнезащитную композицию.

Изобретение может быть использовано для изготовления арматуры или армирующего материала, а также полимерной композиции, содержащей гидроксид магния. Способ изготовления гидроксида магния включает стадии: введения щелочи в смешанный водный раствор растворимой в воде соли магния и одноосновной органической кислоты или соли щелочного металла и/или соли аммония и соосаждение, введения водного раствора щелочи в водный раствор растворимой в воде соли магния и их соосаждение и добавления одноосновной органической кислоты или соли щелочного металла и/или соли аммония в полученный продукт; гидротермальную обработку полученной суспензии при температуре от 100 до 250 °C.

Изобретение относится к составу, подходящему для получения полиуретана. Состав, пригодный для получения полиуретана, содержит: (a) по меньшей мере, одну смесь для формирования полиуретана, (b) по меньшей мере, один фосфатный компонент, выбранный из группы, состоящей из полифосфата аммония (APP) и меламинфосфатов и их смесей, и (c) по меньшей мере, один тип частиц оксида металла с максимальным размером частиц менее 300 мкм, где металл выбирают из группы, состоящей из Mg и Al, и где указанный, по меньшей мере, один фосфатный компонент присутствует в количестве от 20 до 45 вес.

Изобретение относится к получению огнестойкого пенополиуретана из вспененной реакционной смеси, которая состоит из смеси полиолов, полиизоцианата и огнезащитных добавок (антипиренов).

Группа изобретений относится к термостойким материалам, которые могут найти применение, например, в строительной и других областях. Термостойкий вспененный полимерный композиционный материал содержит как минимум один вспененный каучук или вспененный полимер в качестве основы, при этом основа выполнена перфорированной со вскрытием пор вдоль поверхности материала, и наполнитель, заполняющий объемы перфораций и вскрытых пор, содержащий как минимум один каучук или полимер, обладающий термостойкостью в диапазоне температур от 200 до 700°C, или жидкое стекло, а также отвердитель и стабилизатор.

Изобретение относится к полиэфирным композициям, используемым в качестве связующего для полимерных композиционных материалов пониженной горючести. Полиэфирная композиция включает полиэтиленгликольмалеинатфталат, ди-(1-метакрилокси-3-хлор-2-пропил)-метилфосфонат, диметакрилат триэтиленгликоля, гидропероксид изопропилбензола, 16%-ный раствор нафтената кобальта в стироле и ацетилацетонат марганца.

Настоящее изобретение относится к огнестойкой композиции для пропитки древесины и способу пропитки древесины. Водная огнестойкая композиция содержит фосфорную кислоту, аммиак, фосфат диаммония, сульфат аммония, мочевину и комплексообразующий агент.
Изобретение относится к области производства защитных материалов изолирующего типа и касается огнестойкого защитного материала. Содержит текстильную армирующую основу, выбранную из ряда термостойких тканей - арамидных, кремнеземных, или стеклотканей, на наружную сторону которой нанесен слой резинового покрытия в количестве 180-200 г/м2, включающего высокомолекулярный метилфенилвинилсилоксановый каучук марки СКТФВ-803, гидроксид алюминия модифицированный винилсиланом, кварцит М600, аэросил марки А-300 или А-380 и антиструктурирующий агент α,ω-дигидрокси-полидиметилсилоксан.

Изобретение относится к композиционным средствам пожаротушения, в частности к порошкообразным микрокапсулированным огнегасящим средствам, огнегасящим материалам и покрытиям, содержащим огнегасящий агент в форме микрокапсул, предназначенным для тушения без участия человека пожаров классов А, В, С и Е в труднодоступных пожароопасных местах, таких как кабельканалы, фальшполы, межпотолочные пространства и другие закрытые локальные объемы, а также для защиты емкостей и тары, предназначенных для хранения и перевозки пожароопасных продуктов и других пожароопасных объектов.

Изобретение относится к огнезащитным материалам, которые могут применяться, например, в строительной, авиационной и космической областях. Огнестойкий композиционный материал содержит перфорированный минеральный волокнистый материал в качестве основы и наполнитель, содержащий, как минимум, один каучук или полимер, обладающие огнестойкостью в диапазоне температур от 200 до 700°С, или жидкое стекло, отвердитель и стабилизатор.
Изобретение относится к облегченному резинополимерному материалу для изготовления защитной одежды и способу его изготовления. Заявленный материал включает хлорсульфированный полиэтилен, наполнители (каолин, диоксид титана), антипирен (декабромдифенилоксид), вулканизующие агенты (оксид магния, оксид цинка), ускорители вулканизации (тиурам Д, каптакс), дополнительно содержит флуралит (нанополитетрафторэтилен), нанодобавку «Cloisite 30B», полихлоропрен, хлорпарафин-470, трехокись сурьмы, канифоль, смесь нефраса и этилацетата в соотношении 1:1 и текстильную основу - ткань техническую полиэфирную, или ткань хлопкополиэфирную, или стекловолоконную ткань.
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к области огнезащитных материалов, и предназначено для нанесения огнезащитного покрытия на наружные и внутренние металлические конструкции объектов гражданского, промышленного, военного назначения, для обработки конструкций железнодорожного транспорта, мостов, эстакад, для повышения предела огнестойкости за счет высоких теплоизолирующих свойств композиции при воздействии пламени пожара.
Изобретение относится к экструдированному пенополимеру, характеризующемуся низким уровнем содержания брома, и способу получения такого экструдированного пеноматериала.

Изобретение относится к эластомерному телу, пригодному для применения в антивибрационных приспособлениях и подвесках. Эластомерное тело (1) имеет, по меньшей мере, один слой эластичного и гибкого огнезащитного покрытия, покрывающего часть тела (1).
Изобретение относится к огнезащитным силиконовым покрытиям, предназначенным для противопожарной защиты кабельного хозяйства, несущих металлоконструкций, вентиляционных коробов, в том числе на АЗС и ТЭС, а также огнестойкой и влагозащитной отделки конструкций промышленных и строительных, в том числе на АЭС и ТЭС.

Изобретение относится к композитным материалам, которые содержат в качестве полимерной матрицы цианатную сложноэфирную смолу. Указанные высокопрочные композиты являются подходящими для использования в качестве основных конструкций в авиации и в других несущих нагрузку применениях.

Изобретение относится к композициям огнезащитного действия, содержащим по меньшей мере один интеркалированный триазином фосфат металла, имеющий открытую каркасную структуру, содержащую по меньшей мере одно мономерное звено следующей общей формулы :, и по меньшей мере один компонент огнезащитного действия, отличающийся от, где данный дополнительный компонент представляет собой соединение металла, которое не является фосфатом металла из компонента, иили по меньшей мере одно не содержащее металла соединение фосфора. Настоящее изобретение также относится к его использованию, к определенным соединениям общей формулы и к их получению. Огнезащитные композиции обладают высокой степенью собственной устойчивости и придают превосходные механические свойства полимеру после внедрения. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил., 5 табл., 8 пр.

Наверх