CN103328544A - 泡沸的无卤素的基于硅-磷-氮的聚合物阻燃剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供泡沸的无卤素的聚合的硅-磷-氮(SPN)阻燃剂，制备它们的方法，以及其中引入它们的体系、组合物和制品。与常规基于磷和氮的阻燃组合物相比，本发明的泡沸的无卤素SPN聚合物组合物在较低的含量提供良好的阻燃性能。

Description

泡沸的无卤素的基于硅-磷-氮的聚合物阻燃剂
技术领域
本发明涉及泡沸的无卤素的硅-磷-氮(SPN)聚合物阻燃剂，制备它们的方法，以及其中引入它们的组合物和制品。
背景技术
由于对环境和消防安全的关注日益增加，需要努力开发用于各种聚合物体系的无卤素阻燃剂(HFFR)。广泛使用基于磷和氮的泡沸阻燃剂(IFR)体系。但是，将高含量的阻燃剂(FR)引入到聚合物基质中，可能会损害聚合物组合物的性质，例如物理性质、电学性质、或老化性质。因此，需要降低HFFR在阻燃组合物中的含量同时保持聚合物基质的性质。有时，使用低分子量的基于磷和氮的IFR，但是会面临IFR的迁移。
发明内容
在一种实施方式中，本发明是式(I)的泡沸的无卤素的硅-磷-氮(IHFSPN)聚合物
Figure BDA00003528854600011
其中R1至R6可以彼此相同或不同且选自：氢，C1-C5烷基，C3-C5羟基烷基，C3-C4链烯基，C6-C10芳基，C7-C8芳基烷基，或环烷基结构(例如，环己基)，以及“n”为2至100且通常为5至20。
在一种实施方式中，本发明是式(II)的IHFSPN聚合物
Figure BDA00003528854600012
其中“n”为2至100且通常为5至20。
在一种实施方式中，本发明是包含两种或更多种式(I)的IHFSPN聚合物的阻燃体系。
在一种实施方式中，本发明是包含一种或多种式(I)的IHFSPN聚合物和基础聚合物的组合物，其中基础聚合物不是式(I)聚合物。
在一种实施方式中，本发明是包含式(I)的IHFSPN聚合物的制品。在一种实施方式中，本发明是包含式(II)的IHFSPN聚合物的制品。
在一种实施方式中，本发明是制备式(I)的IHFSPN聚合物的方法，该方法包括以下步骤：
(i)在反应条件下使二卤代硅烷和二胺接触以形成硅烷二基二胺；
(ii)在反应条件下使二卤代磷酸酯和多元醇接触以制备螺二卤代磷酸酯；和
(iii)在反应条件下使所述硅烷二基二胺和所述螺二卤代磷酸酯接触以制备式(I)聚合物。
在一种实施方式中，本发明是制备式(II)的IHFSPN聚合物的方法，该方法包括以下步骤：
在反应条件下使二氯二苯基硅烷和乙烷-1,2-二胺在三乙胺存在下接触以形成N,N-(二苯基硅烷二基)二乙烷-1,2-二胺；
(ii)在反应条件下使磷酰三氯和季戊四醇接触以制备季戊四醇-螺二氯磷酸酯；和
(iii)在反应条件下使N,N-(二苯基硅烷二基)二乙烷-1,2-二胺和季戊四醇-螺二氯磷酸酯接触以制备式(II)聚合物。
式(I)的IHFSPN聚合物用作各种阻燃体系和聚合物组合物(例如用于制造线材和缆线涂层的那些)中的阻燃剂。
附图说明
图1是聚(乙烯-丙烯酸乙酯)/多磷酸铵(EEA/APP)复合物的SEM图像。
图2是EEA/式(II)聚合物的复合物的SEM图像。
具体实施方式
本发明提供泡沸的无卤素的(HF)聚合的硅-磷-氮(SPN)阻燃剂，制备它们的方法，以及其中引入它们的制品、体系和组合物。与常规基于磷和氮的阻燃(IFR)组合物相比，本发明的泡沸的无卤素SPN聚合物组合物在较低的含量提供良好的阻燃性能。
定义
除非指出，从上下文暗示或现有技术惯例，所有的份和百分比均基于重量，而且所有的测试方法是与本申请的提交日期同步的。针对美国专利实践的目的，任何涉及的专利、专利申请或公开的内容在此全部引入作为参考(或其等价的US同族也引入作为参考)，特别是关于本领域中的定义(不与本申请具体提供的任何定义不一致)和常识的披露。
本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有所指，否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质，如分子量是100至1,000，意味着明确地列举了所有的单个数值，如100、101、102等，以及所有的子范围，如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1、1.5等)的范围，适当时将1个单位看作0.0001、0.001、0.01或0.1。对于包含小于10(例如1至5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是具体所意指的内容的示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数字范围尤其提供了组合物的各组分的量、工艺参数等。
“包含”、“包括”、“具有”等术语不排除任何另外的组分、步骤或过程的存在，而不管本申请是否特别披露过它们。为消除任何疑问，除非说明，否则所有本申请要求的使用术语“包括”的组合物可以包括一个或多个另外的步骤、设备部件或组件、和/或物质。相反，除了对于操作性能不必要的那些，术语“基本上由…组成”将任何其它组分、步骤或过程排除在任何以下叙述的范围之外。术语“由…组成”不包括未特别描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非说明，否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。
“组合物”、“制剂”等术语表示两种或更多种组分的混合物或共混物。在用于制造缆线护套或其它制造制品的材料的混合物或共混物的上下文中，组合物包括混合物的所有组分，例如，聚丙烯，聚乙烯共聚物，金属氢氧化物和任何其它添加剂例如固化催化剂，抗氧化剂，阻燃剂等。
“聚合物”表示通过使单体聚合制备的化合物，而不管所述单体是否为相同或不同的类型。一般性术语聚合物因此包括术语均聚物(通常用来指仅由一种类型的单体制备的聚合物)、和由以下定义的术语互聚物。
“互聚物”表示通过至少两种不同类型的单体的聚合制备的化合物。该一般性术语包括共聚物(通常用来指由两种不同类型单体制备的聚合物)、和由多于两种不同单体制备的聚合物(例如，三元共聚物、四元共聚物等)。
“热塑性”材料表示线性或支化聚合物，其可以反复软化，并且当加热时变得易流动以及当冷却至室温时返回硬的状态。其使用ASTM D638-72测得的方法的弹性模量通常大于10,000psi(68.95MPa)。而且，当加热至软化状态时，可以将热塑性材料模塑或挤出成具有任何预定形状的制品。
“缆线”、“电缆”等术语表示保护性夹套或护套内的至少一根电线或光学纤维。典型地，缆线是典型地于共同保护性夹套或护套内的两根或更多根捆缚在一起的电线或光学纤维。夹套内的单根电线或纤维可以是裸露的、包覆的或绝缘的。组合缆线可以同时包含电线和光学纤维。可以针对低电压应用、中电压应用和高电压应用设计缆线等。典型的缆线设计在USP5,246,783、6,496,629和6,714,707中说明。
“无卤素”等术语表示本发明的组合物不具有或基本上不具有卤素含量，即，本发明的组合物通过离子色谱(IC)或类似的分析方法测得包含小于2000mg/kg的卤素。认为小于该量的卤素含量对于很多产品例如由本发明的组合物制备的线材或缆线覆盖物的功效无关紧要。
“泡沸阻燃剂”等术语表示在暴露于火焰过程中产生在聚合物材料表面上形成的发泡炭化物的阻燃剂。
IHFSPN聚合物阻燃体系
本发明的IHFSPN聚合物阻燃体系包含一种或多种式(I)的IHFSPN聚合物。IHFSPN阻燃体系可以包括一种或多种非式(I)的其它无卤素阻燃剂，例如多磷酸铵(APP)，红磷，二氧化硅，氧化铝，氧化钛，碳纳米管，滑石，粘土，有机改性的粘土，有机硅聚合物，硼酸锌，三氧化锑，硅灰石，云母，受阻胺稳定剂，八钼酸铵，八钼酸三聚氰胺，玻璃料(frits)，空心玻璃微球，泡沸化合物，可膨胀石墨，乙二胺磷酸盐，磷酸三聚氰胺，焦磷酸三聚氰胺，和多磷酸三聚氰胺。IHFSPN聚合物阻燃体系可以包括填料，抗氧化剂，颜料，UC稳定剂，加工助剂，增韧剂等。
IHFSPN聚合物、或两种或更多种IHFSPN聚合物的混合物包含50wt%或更多的IHFSPN聚合物阻燃体系，通常为60wt%或更多，或70wt%或更多，或80wt%或更多，或90wt%或更多。
在一种实施方式中，IHFSPN聚合物阻燃体系包含式(II)的IHFSPN聚合物。
IHFSPN聚合物组合物
IHFSPN聚合物通常在聚合物组合物中用作阻燃剂，但是它们也可以在这样的组合物中用作加工助剂，交联剂，或固化剂。例如，式(I)的IHFSPN聚合物可以用作具有酸基团、酸酐基团或环氧基团的聚合物的固化剂。
本发明的组合物通常通过将IHFSPN聚合物与基础聚合物共混制备。基础聚合物不是式(I)聚合物，代表性的基础聚合物包括聚烯烃，聚氨酯，聚酯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，环氧树脂等。通常，基础聚合物可以包括以下的至少一种：乙烯乙酸乙烯酯共聚物，聚(乙烯-丙烯酸乙酯)共聚物，热塑性聚氨酯，聚乙烯和聚丙烯。IHFSPN聚合物组合物可以包含10至50wt%的式(I)聚合物和50至90wt%的基础聚合物。更优选地，IHFSPN聚合物组合物可以包含25至30wt%的式(I)聚合物和70至75wt%的聚(乙烯-丙烯酸乙酯)的基础聚合物。
基础聚合物的更具体实例包括聚烯烃例如乙烯聚合物(例如，低密度聚乙烯(LDPE)，ULDPE，中密度聚乙烯(MDPE)，LLDPE，HDPE，均匀支化的线性乙烯聚合物，基本线性的乙烯聚合物，接枝改性的乙烯聚合物，乙烯-苯乙烯互聚物，乙烯乙酸乙烯酯互聚物，乙烯丙烯酸互聚物，乙烯乙酸乙酯互聚物，乙烯甲基丙烯酸互聚物，乙烯甲基丙烯酸离聚物等)，聚碳酸酯，聚苯乙烯，常规聚丙烯(例如，聚丙烯均聚物，聚丙烯共聚物，无规嵌段聚丙烯互聚物等)，热塑性聚氨酯，聚酰胺，聚乳酸互聚物，热塑性嵌段聚合物(例如，苯乙烯丁二烯共聚物，苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物，苯乙烯乙烯-丁烯苯乙烯三嵌段共聚物等)，聚醚嵌段共聚物(例如，PEBAX)，共聚酯聚合物，聚酯/聚醚嵌段聚合物(例如，HYTEL)，乙烯一氧化碳互聚物(例如，乙烯/一氧化碳(ECO)共聚物，乙烯/丙烯酸/一氧化碳(EAAVO)三元共聚物，乙烯/甲基丙烯酸/一氧化碳(EMAACO)三元共聚物，乙烯/乙酸乙基酯/一氧化碳(EVACO)三元共聚物和苯乙烯/一氧化碳(SCO))，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，氯化聚乙烯等及其混合物。换言之，用于本发明实践的聚烯烃可以是两种或更多种聚烯烃的共混物，或一种或多种聚烯烃与一种或多种非聚烯烃的聚合物的共混物。
IHFSPN聚合物组合物也可以包括常规添加剂，可以将该添加剂引入到IHFSPN聚合物组合物中或直接引入到IHFSPN聚合物阻燃体系中，其实例是抗氧化剂，偶联剂，紫外线吸收剂，稳定剂，防静电剂，颜料，染料，成核剂，增强填料或聚合物添加剂，增滑剂，增塑剂，加工助剂，润滑剂，粘度控制剂，增粘剂，抗粘连剂，表面活性剂，增量油，金属减活剂，电压稳定剂，阻燃填料，交联剂，促进剂，催化剂，和烟雾抑制剂。添加剂和填料的添加量可以为小于约0.1至大于约50重量%，基于组合物的重量。
可以将IHFSPN聚合物与基础聚合物交联或偶联，该基础聚合物本身可能是交联的或未交联的。IHFSPN聚合物可以占整个组合物重量的10至50wt%。更典型地，IHFSPN聚合物可以占整个组合物重量的25至30wt%。
抗氧化剂的实例是：受阻酚，如四[亚甲基(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化-肉桂酸酯)]甲烷，二[(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-甲基羧基乙基)]硫醚，4,4'-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)，和硫基二亚乙基双(3,5-二叔丁基-4-羟基)氢化肉桂酸酯；亚磷酸酯和亚膦酸酯，如亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和二叔丁基苯基-亚膦酸酯；硫代化合物，如硫代二丙酸二月桂基酯、硫代二丙酸二肉豆蔻基酯、和硫代二丙酸二硬脂基酯；各种硅氧烷；和各种胺，例如聚合的-1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉、4,4’-二(α,α-二甲基苄基)二苯胺、和烷基化的二苯胺。抗氧化剂的用量可以为约0.1至约5重量%，基于组合物的重量。
加工助剂可以针对它们的已知目的包含在IHFSPN聚合物组合物中。因此，尽管为得到均匀共混物和降低的粘度并非必须要添加加工助剂，但是可以将它们添加到本发明的组合物中以进一步增强这些性质。例如，加工助剂可以包括但不限于，聚乙二醇，金属硬脂酸盐如硬脂酸锌和硬脂酸铝，硬脂酸盐，硬脂酸，聚硅氧烷，硬脂酰胺，乙烯-二油酰胺，乙烯-二硬脂酰胺，硅聚合物，含氟聚合物，其混合物等。当添加到本发明的组合物时，加工助剂的用量通常为约0.1至5重量%，基于IHFSPN聚合物组合物的总重量。
IHFSPN聚合物组合物可以包含偶联剂和/或交联剂以改善阻燃剂和基础聚合物之间的相容性。偶联剂或交联剂的实例包括硅烷，钛酸盐/酯，sircontates，马来酸酐接枝的各种聚合物，马来酸酐接枝的共聚物，及其混合物。组合物包括的偶联剂的量可以为0.5至5重量%，基于组合物的重量。有机过氧化物优选用作自由基发生剂和交联剂。有用的有机过氧化物交联剂包括但不限于，二(叔丁基过氧异丙基)苯，二枯基过氧化物，二(叔丁基)过氧化物，和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)-己烷。已知的助剂也可以与偶联剂或交联剂组合使用。有机过氧化物交联剂公开于美国专利3,296,189。
基于IHFSPN的制品
由本发明的IHRSPN聚合物组合物制造的制品包括但不限于，线材和缆线涂层，膜，泡沫体，模塑件，电连接件的涂层，电子产品外壳的塑料，鞋类，家具，装饰品，印刷电路板，风车叶片(wind mill blades)，建筑物的热绝缘物，木材或钢结构的涂层，和粘合剂。这些制品可以使用已知设备和已知方法(例如，挤出，模塑，流延等)制备。
制备IHFSPN聚合物的方法
IHFSPN聚合物的合成以制备硅烷二基二胺和螺二卤代磷酸酯开始。硅烷二基二胺根据以下方案由0.1摩尔(mol)二氯硅烷和0.025mol二胺在0.1mol三乙胺(TEA)存在下的反应合成：
Figure BDA00003528854600071
(III)    (IV)    (V)
其中R7至R13可以彼此相同或不同，并且选自：氢，C1-C5烷基，C3-C5羟基烷基，C3-C4链烯基，C6-C10芳基，C7-C8芳基烷基，或环烷基结构(例如，环己基)；X可以是任何卤素，通常是氯。
螺二卤代磷酸酯通过0.2mol二卤代磷酸酯和0.1mol多元醇的反应形成。反应物可以选自：二卤代硅烷，二胺，硅烷二基二胺和二卤代磷酸酯/磷酸酯/膦酸酯。结构列于以下方案：
Figure BDA00003528854600072
(VI)    (VII)    (VIII)    (IX)
其中R14至R21可以彼此相同或不同，并且选自：氢，C1-C5烷基，C3-C5羟基烷基，C3-C4链烯基，C6-C10芳基，C7-C8芳基烷基，或环烷基结构(例如，环己基)；X可以是任何卤素，通常是氯。
IHFSPN聚合物通过使0.1mol硅烷二基二胺和0.1mol二卤代磷酸酯在0.2mol叔胺存在下反应形成。反应的温度可以为室温至约200°C，这取决于所使用的本领域技术人员已知的溶剂。式(I)聚合物由以下方案形成：
(V)    (IX)    (I)
其中以上方案中的R1至R6可以彼此相同或不同，并且选自：氢，C1-C5烷基，C3-C5羟基烷基，C3-C4链烯基，C6-C10芳基，C7-C8芳基烷基，或环烷基结构(例如，环己基)；X可以是任何卤素，通常是氯。
实施例
所有的材料和溶剂都购自Sinopharm Chemical Reagent Co.，Ltd。
式(II)的IHFSPN聚合物的合成以制备N,N-(二苯基硅烷二基)二乙烷-1,2-二胺(DPSEA)和季戊四醇-螺二氯磷酸酯(PSDCP)开始。0.1mol二氯二苯基硅烷和0.025mol乙烷-1,2-二胺在0.1mol三乙胺(TEA)存在下的反应形成DPSEA。0.2mol磷酰三氯和0.1mol季戊四醇的反应形成PSDCP。0.1molDPSEA与0.1mol PSDCP在0.2mol TEA存在下反应，形成式(II)的IHFSPN聚合物。
合成DPSEA
Figure BDA00003528854600082
将6.18g(0.1mol)EDA和10.1g(0.1mol)TEA溶解于三颈烧瓶中的20ml二氯甲烷，该烧瓶装备有回流冷凝器、悬空机械搅拌器、温度计和冰水浴。然后，将6.33g(0.025mol)DCPS溶解于80ml二氯甲烷并将其在干燥氮气气氛下逐滴添加到烧瓶中。反应继续进行5-6小时。用水洗涤得到的混合物以除去未反应的TEA，EDA和三乙胺盐酸盐，从而得到白色粉末。通过真空干燥，以92%的收率获得产物。
合成PSDCP
Figure BDA00003528854600091
将30.38g(0.2mol)TCP、13.61g(0.1mol)PER和0.05g AlCl3合并到三颈圆底烧瓶中的250ml MeCN中，该烧瓶装备有回流冷凝器、悬空机械搅拌器和温度计。将混合物加热至80°C并使其反应7小时。在反应完成之后，将溶剂蒸发得到白色粉末。分别用冷水、乙醇和二氯甲烷洗涤粉末。通过将产物在烘箱中在50°C真空干燥5小时来干燥产物，得到23.67g产物PSDCP(收率80%)。
合成式(II)的IHFSPN聚合物
         (II)
Ubbelohde粘度计估测实施例产物的分子量为7000，对应于“n”值为13。
将30.24g(0.1mol)DPSEA合并到三颈烧瓶中的100ml N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，该烧瓶装备有回流冷凝器、悬空机械搅拌器和温度计。将混合物在干燥氮气气氛下搅拌直至DPSEA在室温完全溶解。然后将20.20g(0.2mol)TEA和29.7g(0.1mol)PSDCP添加到反应中，反应温度增加至90°C。在24小时的反应之后，通过过滤得到浅黄色沉淀物。用水洗涤得到的固体，然后将固体在真空烘箱中在80°C干燥6小时，得到式(II)聚合物(收率94%)。
式(II)的IHFSPN聚合物的表征
式(II)的IHFSPN聚合物不溶于普通溶剂。表征通过元素分析(根据ASTM D7455-08)进行。结果列于表1。
表1
式(II)的IHFSPN聚合物的元素分析结果
元素含量通过燃烧化合物产生的气体组分分析。氮和磷含量非常接近于计算的含量。测得的碳含量远低于计算值，这归因于在燃烧测试过程中形成炭化物。而且，通过FTIR和NMR检测到三乙胺盐酸盐(反应副产物)，这证实了反应物之间的缩聚反应。因此，可以推断出式(II)的IHFSPN聚合物的结构。
表2报告了对比例1-3以及实施例1和2的组成和性能数据。聚(乙烯-丙烯酸乙酯)(EEA)例如购自The Dow Chemical Company的EA103，和多磷酸铵(APP)例如购自Clariant的Exolit AP442在表2中缩写。所有的样品通过HAKKE Rheocord体系在160°C和60rpm混配。然后将混配物压塑成厚度为3毫米(mm)的试验样片。垂直燃烧实验(UL94)通过ZCF-3UL94仪器使用125mm X13mm X3mm试条根据ASTM D3801进行。五个试验试条用于该试验。压塑的试验样片在185°C模塑温度制备，使用低压循环以促进熔融，然后使用高压以使3X200X200mm试验样片成型，然后使模具保持在高压(15MPa)并在8min的期间内冷却至室温以使试验样片凝固。
表2
实施例制剂和UL94测试结果
Figure BDA00003528854600102
Figure BDA00003528854600111
对比例1-3以及实施例1和2的表2中的组合物制剂是指聚(乙烯-丙烯酸乙酯)(EEA)，和多磷酸铵(APP)。
表2报告了塑料可燃性的UL94标准分类。将本生焰施加于试样的底部。火焰施加时间为10秒。第一燃烧时间t1是在将本生焰从样品移开之后样品上火焰的持续时间。在第一火焰熄灭之后，再次施加本生焰10秒，然后从样品移开。第二燃烧时间t2是在移开本生焰之后，直到样品上火焰熄灭时样品上火焰的持续时间。对于V0等级各燃烧时间不应该多于10秒，对于V1或V2等级不应该多于30秒。对于V0等级三个试样的总燃烧时间不应该多于50秒，对于V1或V2等级不应该多于250秒。V0和V1等级都不会有点燃试样下的棉球的滴落物，而V2等级可能有滴落物。没有等级用于任何不满足V0、V1、或V2等级的测试结果。
如表2所示，本发明的IHFSPN聚合物组合物仅在25重量%的含量达到UL94V0(实施例1)。相反，在EEA中具有32%APP含量的样品达到UL94V1，在EEA中具有40%APP含量的样品达到UL94V0(对比例1-3)。而且，具有40%APP/MC含量(2/1)的样品燃尽，没有符合UL94的等级。该结果证明，与常规基于APP和APP/MC的制剂相比，包含式(II)的IHFSPN聚合物的本发明IHFSPN聚合物组合物在较低含量提供较好的阻燃性能。
图1和2显示EEA/APP复合物和式(II)的EEA/IHFSPN聚合物复合物的SEM图像，它们的含量都为32%。从附图可见，APP是大粒子。但是，式(II)的IHFSPN聚合物的熔点在聚合物加工温度的范围内(～160°C)，由此式(II)聚合物可变得在聚合物基质中分散良好。因此，预期包含式(II)的IHFSPN聚合物的阻燃组合物对聚合物基质的机械性质没有负面影响。同样添加式(II)的IHFSPN聚合物可以有助于改善聚合物基质的加工性。
尽管通过某些优选实施方式的前述说明以一定细节描述了本发明，但是该细节主要针对说明的目的。在不背离本发明精神和范围的情况下，本领域技术人员可以进行很多变型和修改，本发明的精神和范围由所附权利要求所描述。

Claims (18)

1.式(I)的泡沸的无卤素的硅-磷-氮(IHFSPN)聚合物
Figure FDA00003528854500011
其中“n”为2至100，R1至R6可以彼此相同或不同且选自：氢，C1-C5烷基，C3-C5羟基烷基，C3-C4链烯基，C6-C10芳基，C7-C8芳基烷基，或环烷基结构。
2.权利要求1的IHFSPN聚合物，其中“n”为5至20。
3.权利要求1的IHFSPN聚合物，其为式(II)的物质
Figure FDA00003528854500012
其中“n”为2至100。
4.IHFSPN聚合物阻燃体系，其包含一种或多种式(I)的IHFSPN聚合物。
5.权利要求4的IHFSPN聚合物阻燃体系，其进一步包含至少一种无卤素阻燃剂，其中所述无卤素阻燃剂不是式(I)聚合物。
6.权利要求5的IHFSPN聚合物阻燃体系，其中所述无卤素阻燃剂是以下的至少一种：多磷酸铵(APP)，红磷，二氧化硅，氧化铝，氧化钛，碳纳米管，滑石，粘土，有机改性的粘土，有机硅聚合物，硼酸锌，三氧化锑，硅灰石，云母，受阻胺稳定剂，八钼酸铵，八钼酸三聚氰胺，玻璃料，空心玻璃微球，泡沸化合物，可膨胀石墨，乙二胺磷酸盐，磷酸三聚氰胺，焦磷酸三聚氰胺，和多磷酸三聚氰胺。
7.IHFSPN聚合物组合物，其包含
a)权利要求1的IHFSPN聚合物；和
b)基础聚合物。
8.权利要求7的组合物，其中所述基础聚合物包含以下的至少一种：环氧环，酸基团，和酐基团。
9.权利要求7的组合物，其中使式(I)聚合物与所述基础聚合物偶联。
10.权利要求7的组合物，其中所述基础聚合物包括以下的至少一种：乙烯乙酸乙烯酯共聚物，聚(乙烯-丙烯酸乙酯)共聚物，热塑性聚氨酯，聚乙烯和聚丙烯。
11.权利要求7的组合物，其包含10至50wt%的式(I)的IHFSPN聚合物和50至90wt%的所述基础聚合物。
12.权利要求11的组合物，其包含25至30wt%的式(I)的IHFSPN聚合物和70至75wt%的聚(乙烯-丙烯酸乙酯)。
13.包含权利要求1的IHFSPN聚合物的制品。
14.权利要求13的制品，其形式为缆线涂层。
15.权利要求13的制品，其形式为膜。
16.合成IHFSPN聚合物的方法，包括以下步骤：
(i)在反应条件下使二卤代硅烷和二胺接触以形成硅烷二基二胺；
(ii)在反应条件下使二卤代磷酸酯和多元醇接触以制备螺二卤代磷酸酯；和
(iii)在反应条件下使所述硅烷二基二胺和所述螺二卤代磷酸酯接触以制备式(I)的IHFSPN聚合物。
17.权利要求16的方法，其中
所述二卤代硅烷是二氯二苯基硅烷，
所述二胺是乙烷-1,2-二胺，
所述硅烷二基二胺是N,N-(二苯基硅烷二基)二乙烷-1,2-二胺，
所述二卤代磷酸酯是磷酰三氯，
所述多元醇是季戊四醇，
所述螺二卤代磷酸酯是季戊四醇-螺二氯磷酸酯，和
所述IHFSPN聚合物是式(II)的物质。
18.权利要求17的方法，包括以下步骤：
(i)在反应条件下使0.025mol二氯二苯基硅烷和0.1mol乙烷-1,2-二胺在0.1mol三乙胺存在下接触以形成N,N-(二苯基硅烷二基)二乙烷-1,2-二胺；
(ii)在反应条件下使0.2mol磷酰三氯和0.1mol季戊四醇接触以制备季戊四醇-螺二氯磷酸酯；和
(iii)在反应条件下使0.1mol N,N-(二苯基硅烷二基)二乙烷-1,2-二胺和0.1mol季戊四醇-螺二氯磷酸酯接触以制备式(II)的IHFSPN聚合物。
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