CN1564815B - 无卤素阻燃剂化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通式Z1-O-[m(R1PO3)，n(R2HPO3)]-Z2(I)，的化合物，式中[m(R1PO3)，n(R2HPO3)]代表一种有m(R1PO3)单元和n(R2HPO3)单元的共聚磷酸盐；R1代表一种铵链节；R2代表一种1，3，5-三嗪链节；Z1和Z2代表彼此独立地选择的铵或1，3，5-三嗪链节；m和n代表大于或等于1的整数，且m+n值大于3。本发明进一步涉及上述化合物的制备方法，还涉及应用上式化合物作为阻燃剂的阻燃剂聚合物组合物，该无卤素化合物在涂料组合物中的用途，和含有从已固化涂料组合物形成的涂层的基材。

Description

无卤素阻燃剂化合物
技术领域
本发明涉及一种化合物、尤其一种无卤素阻燃剂化合物，其制备方法，含有这种化合物的聚合物组合物，所述无卤素化合物在涂料组合物中的用途，和含有从已固化涂料组合物形成的涂层的基材。 
背景技术
无卤素阻燃剂化合物是文献上已知的。它们含有氮或磷化合物或其混合物。有氮和磷存在的化合物也是有用的，例如有蜜胺取代的聚磷酸铵。 
有蜜胺取代的聚磷酸铵公开于US-A-4,043,987中。与这篇参考文献中的说法相反，没有生产出任何一种有蜜胺取代的聚磷酸铵。所述出版物的实施例1中的反应产物被错误地归因于有蜜胺取代的聚磷酸铵。尽管聚磷酸铵的X射线衍射图从1965年起就是已知的，但按照US-A-4,043,987的实施例1生成的反应产物的完整X射线衍射图的澄清直至1997年才有可能，当时才开始知道磷酸脲的X射线衍射图。现已查明实施例1得到的反应产物是聚磷酸铵与磷酸脲的一种混合物。没有任何迹象表明在现实上已生成有蜜胺取代的聚磷酸铵。进而，从US-A-4,043,987的实施例1的反应产物制作的含水浆状物的pH为5.68。这表明该产物含有酸基团。结果，这种产物不太适合用于聚合物组合物中。 
EP-A-614,936中公开了蜜胺包衣的聚磷酸铵。有可能的是，在本参考文献中提到的反应条件下，蜜胺部分地置换了铵。据推测，在蜜胺包衣聚磷酸铵中酸基团是在很大程度上存在的。还推测，如EP-A-614,936的实施例1中提到的，在聚磷酸铵中氨的存在量是不充分的。 
聚合物组合物中存在的含有酸基团的阻燃剂化合物例如按照US-A-4,043,987的那些是有缺点的。(熔体)加工期间的热稳定性是不够的。后果是在配混过程期间形成脆线材，这破坏并扰乱了该配混过程。 
发明内容
本发明的目的是避免以上提到的缺点和提供一种改善的阻燃剂化合物。这是借助于化合物(I)达到的： 
[0007] Z1-O-[m(R1PO3)，n(R2HPO3)]-Z2(I)， 
式中，[m(R1PO3)，n(R2HPO 3)]代表一种有m(R1PO3)单元和n(R2HPO3)单元的共聚磷酸盐； 
[0009] R1代表铵链节； 
R2代表1，3，5-三嗪链节； 
Z1和Z2代表彼此独立地选自铵或1，3，5-三嗪的链节； 
m和n代表大于或等于1的整数，前提是m和n之和大于3。 
化合物(I)的特征在于聚合物加工期间的热稳定性大幅改善。进一步的优点是，在有所述化合物的聚合物组合物的生产期间得到致密的粒料。用含有化合物(I)的聚合物制作的产品显示出良好的阻燃剂性能、良好的机械性能和电性能、以及良好的颜色。该聚合物组合物特别适用于电子工业和电器工业中的技术应用和使用。 
化合物(I)的水溶性低，这特别适合于在涂料组合物或涂料中的应用。 
本申请的全文中使用的一般术语有下列较好含义： 
共聚磷酸盐这一术语要理解成既指一种无规交替的共聚磷酸盐也指一种嵌段共聚磷酸盐。 
铵链节要理解成是一种铵化合物例如NH4或一种铵衍生物。1，3，5-三嗪链节要理解成是一种蜜胺或一种蜜胺衍生物。 
适用的1，3，5-三嗪链节是蜜胺、三聚氰酸二酰胺和三聚氰酸一酰胺，蜜胺的缩合产物例如蜜白胺、蜜勒胺或其混合物。 
较好使用蜜胺、三聚氰酸一酰胺或三聚氰酸二酰胺作为1，3，5-三嗪链节。蜜胺作为1，3，5-三嗪链节是特别好的。 
较好，该共聚磷酸盐是一种交替共聚磷酸盐。相互交替的三嗪和铵链节可以以这种方式与附近另一个分子的链形成一个“拉链紧固器”，从而达到高热稳定性。 
较好，m与n之和大于20、甚至更好大于50。已经发现，其m与 n之和大于50的化合物(I)有较高的热稳定性。 
化合物(I)不一定局限于有线性结构的那些。相应的枝化结构或环状结构也是适用的。枝链或环结构可以经由该磷酸盐链节或者1，3，5-三嗪或铵链节的P或N形成。由于化合物(I)的酸基团不存在，因而这种产物的含水浆状物的pH为至少7。 
为进一步改善与聚合物的兼容性或任选地进一步降低在水中的溶解度，该化合物(I)可以包衣。这种包衣可以涉及给化合物(I)提供一层例如聚合物，包括脲醛树脂、硅酸盐、锆酸盐或钛酸盐化合物。这种包衣可以例如通过把化合物(I)放进一台较高温度例如120℃的流态床中、用例如脲醛树脂的水溶液喷雾该化合物来进行。该溶液可以有例如60℃的温度。这样，该脲醛树脂就会沉积在该化合物上，而水会从该溶液中蒸发出来。一般来说，包衣数量会是低于1wt％。 
本发明也涉及化合物(I)的制备方法。 
有取代聚磷酸铵的制备方法是从US-A-4,043,987得知的。在所述出版物中，使一种缩合磷酸和一种氮化合物在150℃以上加热。然而，已经证实，在这种方法中，没有发生1，3，5-三嗪(在这种情况下为蜜胺)在聚磷酸铵上的取代，而只形成了聚磷酸铵与磷酸脲的一种混合物。进而，用来自US-A-4,043,987的实施例1的反应产物制作的含水浆状物有低于7的pH。这表明该聚磷酸铵中酸基团的存在。 
有取代聚磷酸盐“聚磷酸亚胺盐”的另一种制备方法公开于GB-A-1440220中。将一种磷化合物和一种氮化合物与脲和/或磷酸脲合并并加热到150～350℃的温度，任选地在氨的存在下进行。现在已经发现，在这些条件下，用所述原材料，并没有制备1，3，5-三嗪取代的聚磷酸铵，只形成了磷酸铵与磷酸蜜胺的混合物。 
按照本发明的化合物(I)制备方法，含有磷酸盐链节、1，3，5-三嗪链节、和也可以含有-OH基团的铵链节的起始原料在至少0.005MPa的氨分压下在200～400℃的温度加热。较好，该磷酸盐链节含有1，3，5-三嗪链节、铵链节和-OH基团。 
在该过程期间，生成了聚磷酸1，3，5-三嗪铵而释放出水。在200℃以下的温度，该过程-缩聚反应-一般太慢，而在400℃以上该聚磷酸盐的降解会发生。在低于0.005MPa的氨压力时NH3会从该聚磷酸盐裂解出来，其结果生成了所不希望的酸基团。 
磷酸盐链节包含任何一种含有PO4 3-的部分结构或其衍生物例如焦磷酸盐。较好，该过程温度介于240℃和330℃之间。这给出了反应速率与装置中高温的使用之间的实际优化。 
较好，该反应是在低于5MPa的氨分压下进行的。高于5MPa时，进行该反应的装置的建造材料要满足极高的要求。对于大规模作业来说，0.005～0.03MPa的氨分压范围是较好的。反应时间一般在30min～5h之间。 
在按照本发明的工艺中，磷酸1，3，5-三嗪-铵和焦磷酸1，3，5-三嗪-铵是较好的，考虑到蜜胺的广泛商业可得性，特别好的是含有蜜胺作为1，3，5-三嗪的化合物。在这种情况下，这些是化合物磷酸蜜胺铵二水合物和焦磷酸蜜胺铵。 
也适用的是有磷取代基的1，3，5-三嗪链节和/或有磷取代基的铵链节。这些有取代的链节可以是在该反应前就已经以简单化合物存在的，但也可以是在该反应之前生成的。关于这一点要考虑的是与第二主链的磷组分反应或用其取代的第一主链的1，3，5-三嗪链节和/或铵链节。 
任选地，可以决定添加一种潜在氨源，包括脲。因此，该缩聚反应期间释放的水会引起脲分解成氨和二氧化碳。要添加的脲的数量，相对于该简单化合物每摩尔而言，较好是少于2摩尔。这确保了该缩聚反应中水的生成和该水与脲的反应之间的良好平衡。同样，可以添加过量脲来结合该简单化合物中存在的任何结晶水。较好，这种过量的脲是与该结晶水数量等摩尔的。 
本发明也涉及一种显示良好可加工性、颜色、和阻燃剂性能的聚合物组合物。该聚合物组合物包含下列组分： 
35～99wt％聚合物； 
0～80wt％增强剂和/或填料； 
1～50wt％化合物(I)； 
＜10wt％聚磷酸铵(APP)； 
其中各重量百分率均相对于该聚合物组合物的总重量而言。 
较好，该聚合物组合物含有不到5wt％APP、尤其不到2wt％APP，这类似地相对于该聚合物组合物的总重量而言。鉴于加工期间的稳定性，尤其对于在200℃以上的温度加工的聚合物来说，低APP含量是重 要的。 
已经发现，按照本发明的阻燃性聚合物组合物显示出优异的热稳定性，是优异的阻燃剂，而且在加工期间几乎不给出沉积物，例如在配混或注塑成形设备中的蜜胺沉积物。化合物(I)有低水解敏感性而且是不良溶于水的。 
本发明也涉及一种聚合物组合物，其中，化合物(I)是以与其它阻燃剂组分和/或增强剂和/或填料的协同组合存在的。 
此外，还可以有常用添加剂存在，例如，热和紫外线稳定剂-包括苯酚类抗氧剂、芳香族胺、亚磷酸酯、硫化物、金属盐-尤其铜盐-紫外线吸收剂、HALS(受阻胺光稳定剂)化合物、和金属去活化剂；脱模剂、流动促进剂、增塑剂、润滑剂和/或分散剂，包括金属皂、褐煤酸和褐煤酸衍生物、脂肪酸、脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、聚乙烯蜡-无论极性与否-、石蜡和/或氟聚合物、核化剂和抗静电剂。相对于该组合物的总重量而言，添加剂的用量一般占不到1wt％。这一点之所以坚持至今，是因为这些添加剂没有对该聚合物组合物产生有害影响。 
可以用化合物(I)制成阻燃剂的聚合物组合物较好基于需要耐热阻燃剂的聚合物，例如聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚苯乙烯、聚氨酯、环氧树脂、聚碳酸酯、聚丙烯、和这些材料的混合物。 
聚酰胺的实例是从二胺和二羧酸和/或从氨基羧酸或对应内酰胺衍生的聚酰胺和共聚酰胺，例如聚酰胺4、聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺6/6、聚酰胺4/6、部分芳香族(共)聚酰胺例如基于芳香族二胺和己二酸的聚酰胺、从亚烷基二胺和间和/或对苯二甲酸制备的聚酰胺及其共聚酰胺。 
聚酯的实例是从二羧酸和二醇和/或从羟基羧酸或对应内酯衍生的聚酯，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸1，4-二羟甲基环己烷酯、聚己内酯及其共聚酯。 
聚苯乙烯也要理解为间同立构聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)。聚氨酯的实例是从二醇或多官能多醇与二异氰酸酯包括1，6-己二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和甲苯二异氰酸酯-2，4-和-2，6(TDI)衍生的聚氨酯。 
较好，化合物(I)是与聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚对苯二甲 酸丁二醇酯、特别好的是聚对苯二甲酸丁二醇酯、或者与聚酰胺例如 
Figure BYZ000004127983100061
-6、-6，6或-4，6或者与聚氨酯或聚氨酯泡泡体一起应用于聚合物组合物中的。 
涂料组合物的实例是填充了颜料的醇酸树脂、丙烯酸系均聚物或共聚物、聚氨酯、酯类、环氧类、或其改性物。任选地，可以给这些提供常用交联剂。在这种涂料组合物固化后，就形成一种涂层。 
聚合物组合物的阻燃剂性能会因一种与化合物协同工作的化合物的存在而得到增强。这一般来说使得有可能选择较低的化合物(I)含量。有协同效果的化合物的实例是一种成碳化合物，无论是否与促进碳生成的催化剂组合。 
作为成碳化合物，原则上可以考虑能借助于火灾引起的碳生成来增强阻燃剂聚合物组合物的阻燃剂性能的一切已知物质。与化合物(I)协同工作的化合物在聚合物组合物总体中的浓度一般介于0～30wt％。 
可以用来作为促进碳生成的催化剂的是例如钨酸的金属盐、或钨与一种类金属的络酸氧化物、或锡氧化物的盐。钨酸的金属盐较好是钨酸的碱金属盐、尤其钨酸钠。钨与一种类金属的络酸氧化物要理解成系指例如硅钨酸或磷钨酸。 
该聚合物组合物中使用的促进碳生成的催化剂的数量占0.1～5wt％、较好0.1～2.5wt％。 
按照本发明的化合物(I)的阻燃剂性能，当该聚合物组合物包含至少一种另外的阻燃剂组分时，会得到进一步加强。作为另外的阻燃组分，原则上可以考虑一切已知的阻燃剂。实例是锑化合物，例如三氧化锑或锑酸钠，与卤素化物组合；碱土金属氧化物，例如氧化锌、氧化镁；其它金属氧化物，例如氧化铝、硅石、氧化铁和氧化锰；金属氢氧化物，例如氢氧化镁和氢氧化铝；纳米复合材料；粘土，例如蒙脱土和高岭土；处理粘土，例如用伯铵化合物或用季铵化合物或用蜜胺或用含磷化合物处理的粘土；含硅化合物，例如硅酸盐、有机硅化合物、芳香族有机硅化物，以及硅酸盐、钛酸盐和锆酸盐；金属硼酸盐，例如硼酸锌，无论是否水合；硫酸蜜胺；合磷化合物，例如磷酸盐、磷酸酯、膦酸盐、亚膦酸盐、膦、膦氧化物和亚磷酸盐；含氮化合物，例如氰脲酸蜜胺、聚磷酸蜜胺、蜜胺的高级缩合产物例如蜜勒胺和蜜白胺。 
较好，使用磷酸盐、亚膦酸盐和/或膦酸盐作为含磷化合物。甚至更好的是使用亚膦酸钙、锌或铝。 
这些含磷化合物在该聚合物组合物中的含量，相对于总组合物的重量而言，可以在0wt％和25wt％之间变化。 
阻燃剂组合物中存在的其它已知化合物例如防滴剂聚四氟乙烯也可以存在。其含量，相对于总聚合物的重量而言，一般会低于5wt％、较好低于1wt％。 
该总聚合物组合物中应用的其它阻燃剂组分的含量可以在广阔区间内变化；一般来说，相对于总组合物的重量而言，它们的含量介于1～50wt％之间。 
如果在该聚合物组合物中应用增强剂和/或填料，则它们的含量可以在广阔区间内变化而且这个含量部分地决定于人们希望达到的(机械)性能的水平。一般来说，增强剂/填料含量将不大于总组合物的80wt％。较好，增强的聚合物组合物将含有5～50wt％、更好15～45wt％。增强剂的实例是云母、粘土、滑石、玻璃纤维、玻璃珠、玻璃小薄片、芳族聚酰胺纤维和碳纤维。增强材料可以以纤维、珠、板等的形式应用。不同的增强剂可以并用。然而，光学玻璃纤维是较好的。填料要理解成颜料和/或染料。 
按照本发明的聚合物组合物可以使用本身已知的惯常技术制备，例如，使全部或多种组分在一种滚混机、高剪切混合机等中干混，随后添加聚合物或添加到聚合物中。液体树脂例如醇酸树脂可以直接添加到混合机中，而固体热塑性塑料则在一台熔融混合机例如Brabender混合机或者单螺杆或双螺杆挤塑机或者捏合机中熔融，然后可以添加阻燃剂及其它组分。较好使用双螺杆挤塑机。 
该聚合物组合物的不同组分可以一起计量到该挤塑机的喉部。也可以把它们计量到该挤塑机的不同位置。可以存在的许多组分例如染料、稳定剂、阻燃剂组合物、与化合物(I)协同工作的化合物和/或其它阻燃剂组分，可以诸如以浓缩物形式、例如以母料形式添加到该聚合物中。 
按照本发明的阻燃剂聚合物组合物可以用业内人士已知的技术例如注塑成形另工成半成品或成品，也可以经由已知的施用技术用来作为涂料组合物。 
本发明也涉及化合物(I)在涂料组合物中的用途。这样的涂料组 合物尤其可以施用到木材、金属材、石材、塑料、纤维和纺织品上，在这种情况下，化合物(I)的不良水溶性是一种优点。 
最后，本发明涉及一种从含有化合物(I)的已固化涂料组合物形成的、含有涂料的基材。 
该基材不一定受限制。通常为其提供涂层的所有基材都可以考虑，例如木材、塑料/聚合物、金属、玻璃等。该基材可以进一步具有直表面或弯曲表面或三维成形物品的形式。还可以考虑纤维、(单根)长丝以及其织物。 
具体实施方式
根据以下实施例和比较实验进一步阐述本发明。 
实施例
所使用测定方法的定义： 
·浆状物pH：是有按照本发明的化合物10wt％在水中的浆状物搅拌1小时后在室温下测定的。 
·阻燃作用：阻燃作用是用试条测定的，该试条遭遇到按照Underwriters Laboratories Inc.，Bulletin 94，Combustion Test for the Classification of Materials的试验方法。按照这种试验方法，这样测试的材料依据所得到的结果分类为UL94V0、UL94V1、或UL94V2。在此范畴内，最高等级V0代表良好的阻燃作用。 
·水溶性：是通过将10g该化合物添加到100ml水中、将其搅拌1小时、在室温下测定的。 
·对比电弧径迹指数(CTI)：是按照IEC60112测定的。 
比较实验A
边搅拌边添加47g脲到100g缩合磷酸中。随后，向所得到的液体混合物中添加8g蜜胺。然后，该混合物在240℃的炉中放置10min。反应产物有5.4g/100ml水的溶解度。浆状物pH是5.68。 
将该产物研磨并在0.4MPa和170℃的加压反应器中加热13h。此产物的浆状物pH是6.63。 
使用X射线衍射，记录X-射线衍射图。在X-射线衍射期间，结晶 物质给出反映该结晶晶格的特定值。这在以许多线即所谓指纹为特征的衍射图中是显而易见的。该衍射图中线的组合标识了该物质。在若干数据库中可以找到各种化合物的衍射图。在本发明的衍射图的分类中，利用的是ICDD(国际衍射数据中心)数据。 
比较实验A中生成的反应产物的衍射图列于表1中。表1显示该反应产物由聚磷酸铵和磷酸脲的混合物组成。蜜胺取代的聚磷酸铵是不存在的。 
表1 比较实验A的反应产物的X-射线衍射图
1＝聚磷酸铵(形式2) 
2＝磷酸脲 
元素分析：C：4％；N：18％；P：29％；H：4％；O：45％。 
这证明，在US-A-4,043,987的实施例1中没有生成任何蜜胺取代的聚磷酸铵。 
实施例I
将554g磷酸蜜胺铵二水合物(“MAP 2H2O盐”)导入一个压力反应器中。该压力反应器中的氨分压设定为1.2MPa；温度设定在315℃。在200℃以上的温度的总反应时间是约2h，其中30min在315℃。 
该反应产物是用X-射线衍射、元素分析、31P-NMR、和pH测定来鉴定的： 
·表2a的X-射线衍射图与表2b的比较显示已生成一种新化合物； 
·氮元素分析证明，该反应产物有蜜胺和铵存在； 
·31P-NMR证明，所生成的产物是一种聚合度(‘m+n’)为30的聚磷酸盐； 
·所生成反应产物的浆状物pH是7.8，这意味着没有任何酸基团存在。 
从以上所述可以得出结论，生成了一种含有蜜胺、铵和聚磷酸的新化合物，即一种聚磷酸蜜胺铵(一种“MAPP”)。 
该聚磷酸蜜胺铵的水溶解度是1.1g/100ml水。这种聚磷酸蜜胺铵的X-射线衍射图显示于表2a中。在表2b中给出了磷酸蜜胺铵二水合物的头25条线。 
表2a  实施例I的反应产物的X-射线衍射图
Figure BYZ000004127983100111
表2b  实施例I中反应用起始原料即磷酸蜜胺铵二水合物的头25条线(来源：ICDD44-1709)
磷酸蜜胺铵完全转化成聚磷酸蜜胺铵。 
实施例II
在压力反应器中，使1108g磷酸蜜胺铵二水合物(‘MAP 2H2O盐’)与600g脲接触。该反应器中的氨分压初始值是0.05MPa。使该压力反应器的温度上升到大约315℃。在200℃以上的温度的总反应时间是2h 左右，其中30min是在315℃。 
所生成的聚磷酸蜜胺铵的聚合度(‘m+n’)是用31P-NMR测定的，实测值是120。所生成反应产物的浆状物pH是7.4。该聚磷酸蜜胺铵的水溶解度是1.0g/100ml水。 
实施例III
在一个压力反应器中，焦磷酸蜜胺铵在2MPa的氨分压下分步加热到315℃，随后在315℃聚合1小时而生成聚磷酸蜜胺铵。分步加热的优点是它防止反应产物在反应器壁上的沉积-所谓结垢。 
该反应产物是用X-射线衍射、元素分析、31P-NMR和pH测定鉴定的： 
·表3的X-射线衍射图证明生成了一种新化合物； 
·氮元素分析证明，在该反应产物有蜜胺和氨存在； 
·31P-NMR证明，所生成的产物是聚合度(‘m+n’)为50的聚磷酸盐； 
·所生成反应产物的浆状物pH是7.0，这意味着该反应产物无任何酸基团存在； 
表3 实施例III的反应产物的X-射线衍射图
Figure BYZ000004127983100131
从以上可以得出结论，生成了一种含有蜜胺、铵和聚磷酸的新化 合物(聚磷酸蜜胺铵)。鉴于使用了不同于实施例1中所使用的那种的起始原料这一事实，这种共聚磷酸盐有不同的铵和蜜胺结合率，导致一种不同的结晶晶格。这表现在一种新的X-射线衍射图，而不是属于通过实验1得到的聚磷酸蜜胺铵的衍射图。 
比较实验B
将180.17g磷酸一铵和40.14g磷酸蜜胺化合物导入一个炉中。边搅拌该材料，边使温度上升到190℃、随后分步升温到260℃。总反应时间是3h。在该合成期间释放出氨。该反应产物有比APP低的溶解度，即1.7g/100ml水。 
·表4中的X-射线衍射图证明该反应产物由聚磷酸铵和焦磷酸蜜胺的混合物组成。 
·热图分析TGA证明该反应混合物的热稳定性可与APP的热稳定性相匹敌。质量损失始于220℃左右。 
·浆状物pH是5.7，这证实该反应混合物含有酸基团。 
表4 比较实验B中得到的物质的X-射线衍射图
1＝聚磷酸铵(形式1) 
3＝焦磷酸蜜胺 
比较实验C
将204.05g磷酸蜜胺和158.07g磷酸脲导入一个炉中。边搅拌边 将温度升高到190℃、随后分步升高到260℃。总反应时间是3h。在该合成期间释放出氨。该反应产物有低于APP的水溶解度，即1.2g/100ml水。该反应产物由聚磷酸铵和焦磷酸蜜胺的混合物组成。其X-射线衍射图是可与比较实验B的衍射图相匹敌的。TGA稳定性同样是可与比较实验B的反应产物的该稳定性相比的。 
比较实验D
将31.5g蜜胺和158.07g磷酸脲导入一个炉中。边搅拌边将温度升高到190℃、随后分步升高到260℃。总反应时间是3h。在该合成期间释放出氨。该反应产物有低于APP的水溶解度，即2.1g/100ml水。 
·表5中的X-射线衍射图显示该反应产物由聚磷酸铵和游离蜜胺的混合物组成； 
·该反应产物的TGA稳定性是可与比较实验B的反应产物的该稳定性相比的(质量损失始于230℃)。 
表5 比较实验D中得到的物质的X-射线衍射图
1＝聚磷酸铵(形式2) 
4＝蜜胺 
比较实验E
将204g磷酸蜜胺、230g磷酸一铵和60g脲导入一个密闭炉中。随后使温度分步升高到大约310℃。总反应时间是4h。该反应产物有 比APP低的水溶解度，即1.8g/100ml水。 
用TGA测定的热稳定性是可与APP的相比的(质量损失始于大约220℃)。表6中的X-射线衍射图证明生成了聚磷酸铵与聚磷酸蜜胺的一种混合物。 
表6 比较实验E中得到的物质的X-射线衍射图
1＝聚磷酸铵(形式2) 
5＝聚磷酸蜜胺 
比较实验F
将31.5g蜜胺、230g磷酸一铵和60g脲导入一个密闭炉中。随后，使温度分步升高到大约310℃。总反应时间是4h。 
该反应产物有比APP低的水溶解度，即2.5g/100ml水。用TGA测定热稳定性是可与APP的相比的(质量损失始于大约220℃)。表7中的X-射线衍射图显示该反应产物中主要存在聚磷酸铵和游离蜜胺。 
表7 比较实验F中得到的物质的X-射线衍射图
Figure BYZ000004127983100171
4＝蜜胺 
5＝聚磷酸蜜胺 
6＝聚磷酸铵(‘形式1’) 
实施例IV
从实施例1的聚磷酸蜜胺铵出发，制备一种含有聚酰胺即一种所谓聚酰胺化合物的组合物。向一台Werner&Pfleiderer ZSK 30/33D双螺杆挤塑机中添加下列材料： 
聚酰胺6( 
Figure BYZ000004127983100172
K123-DSM)    35.0wt％ 
来自实施例I的化合物  35.0wt％ 
玻璃纤维(OCF 173X10C)30.0wt％ 
给该挤塑机提供真空脱气。该脱气设定于0.08MPa的真空。让所得到的聚合物线材通过有水的冷却槽，随后切成粒料。该粒料是致密的，有浅乳白色。 
使用一台BA350CD+型Battenfeld注塑成形机，按照Underwriter’s Laboratories UL94制造粗度为1.6mm的试条。熔体温度设定在275，模型温度是85℃。注塑成形进行时无任何问题，该产品有良好的脱模行为，模型中无任何材料沉积。该产品有乳白状颜色。 
该试条的阻燃作用是按照Underwriter’s Laboratories UL94测定的。该试条达到良好阻燃作用，按照UL94分类为V0。 
作为电性能，测定了CTI即比较电弧径迹指数。实测值是350伏特。 
比较实验G
从比较实验A的产物出发，制备了聚酰胺化合物。向一台Werner&Pfleiderer ZSK 30/33D双螺杆挤塑机中添加下列材料： 
聚酰胺6( 
Figure BYZ000004127983100181
K123-DSM)    35.0wt％ 
来自比较实验A的化合物    35.0wt％ 
玻璃纤维(OCF 173X10C)    30.0wt％ 
给该挤塑机提供真空脱气。该脱气设定于0.08MPa的真空。脱气时，借助于 管检测氨。氨的释放量比实施例IV中的高5倍。 
从该挤塑机模头出来的聚合物线材是溶胀的而且经常显示出线材断裂，因而该配混过程不得不中断。引导该线材通过冷却水槽，随后切成粒料。当引导该线材通过冷却槽中的水时，该水显示出偏蓝的变色，并在水表面上形成皂样层。此外，发生了聚合物线材、从而粒料的强烈变色。 
借助于BA350CD+型Battenfeld注塑成形机，按照Underwriter’sLaboratories UL94制造粗度为1.6mm的试条。熔体温度设定于275℃、模型温度是85℃。注塑成形期间发生以下问题：该产品粘附在模型中，结果，从该模型中的脱模不良。在该产品中，观察到气泡造成的空洞。 
该试条的阻燃作用是按照Underwriter’s Laboratories UL94测定的。该试条达到了按照UL94分类为V0的阻燃作用。 
CTI低于175伏特。 
比较实验H
从比较实验D的产物出发，制备一种聚酰胺化合物。向一台Werner&Pfleiderer ZSK 30/33D双螺杆挤塑机中添加下列材料： 
聚酰胺6( K123-DSM)    35.0wt％ 
来自比较实验A的化合物    35.0wt％ 
玻璃纤维(OCF 173X10C)    30.0wt％给该挤塑机提供真空脱气。该脱气设定于0.08MPa的真空。脱气 时观察到氨。 
由于蜜胺升华的缘故，该脱气在半小时内受阻，因而不得不经常清理。在该挤塑机模头，在该聚合物线材出来而到达冷却槽之前，观察到一种白色蒸气。这种蒸气就是升华蜜胺。 
所得到的有溶胀外观的聚合物线材引导通过冷却水槽，随后切成粒料。线材断裂经常发生。在引导该线材通过该冷却槽中的水时，该水显示一种偏蓝的变色，并在该冷却水的表面上观察到一种沉积物。此外，还发生该线材、从而该粒料的强烈变色。 
借助于一台BA350CD+型Battenfeld注塑成形机，按照Underwriter’s Laboratories UL94制造粗度为1.6mm的试条。熔体温度设定于275℃，模型温度是85℃。注塑成形期间该产品粘在模型中，脱模是不良的。进而，在模型中形成了沉积物，从而该模型不得不经常清理。该试条显示变色和污点。 
试样的阻燃作用是按照Underwriter’s Laboratories UL94测定的。该试样达到V0等级。 

Claims (9)

1.下式的化合物
Z1-O-[m(R1PO3)，n(R2HPO3)]-Z2(I)，
其中
[m(R1PO3)，n(R2HPO3)]代表一种有m(R1PO3)单元和n(R2HPO3)单元的共聚磷酸盐；
R1代表铵链节；
R2代表1，3，5-三嗪链节；
Z1和Z2代表彼此独立地选自铵或1，3，5-三嗪的链节；
m和n代表大于或等于1的整数，其中m和n之和大于20且不大于120。
2.按照权利要求1的化合物，其中，该共聚磷酸盐由一种交替共聚磷酸盐组成。
3.按照权利要求1的化合物，其中，m与n之和大于50。
4.按照权利要求1的化合物，其中使用蜜胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺，或者其中使用蜜白胺、蜜勒胺或其混合物，作为1，3，5-三嗪链节。
5.按照权利要求1的化合物的制备方法，其特征在于含有磷酸盐链节、1，3，5-三嗪链节和铵链节的简单化合物，在至少0.005MPa的氨分压下，在200～400℃的温度加热。
6.一种聚合物组合物，包含：
35～99wt％聚合物；
0～80wt％增强剂和/或填料；
1～50wt％按照权利要求1的化合物(I)；
＜10wt％聚磷酸铵。
7.按照权利要求6的聚合物组合物，其中，相对于该聚合物组合物的总重量而言，有不到5wt％聚磷酸铵存在。
8.按照权利要求6的聚合物组合物，其中，相对于该聚合物组合物的总重量而言，有不到2wt％聚磷酸铵存在。
9.一种基材，包含一种从已固化涂料组合物形成的、含有按照权利要求1的化合物的涂层。
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