DE1947224C3 - Verfahren zur Herstellung von flussigen Poly(halogenäthyl-athylenoxy)-phosphorsaureestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von flussigen Poly(halogenäthyl-athylenoxy)-phosphorsaureesternInfo
- Publication number
- DE1947224C3 DE1947224C3 DE19691947224 DE1947224A DE1947224C3 DE 1947224 C3 DE1947224 C3 DE 1947224C3 DE 19691947224 DE19691947224 DE 19691947224 DE 1947224 A DE1947224 A DE 1947224A DE 1947224 C3 DE1947224 C3 DE 1947224C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tris
- phosphate
- haloethyl
- phosphoric acid
- chloroethyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 claims description 18
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 18
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 16
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 12
- HQUQLFOMPYWACS-UHFFFAOYSA-N tris(2-chloroethyl) phosphate Chemical compound ClCCOP(=O)(OCCCl)OCCCl HQUQLFOMPYWACS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 11
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 4
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 claims description 4
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 claims description 2
- QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;methyl 2-methylprop-2-enoate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.COC(=O)C(C)=C.CCCCOC(=O)C=C QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 claims 1
- BXFOFLAFXDHAHV-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;tris(2-chloroethyl) phosphate Chemical compound OP(O)(O)=O.ClCCOP(=O)(OCCCl)OCCCl BXFOFLAFXDHAHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 34
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 18
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- -1 isopropylphenyl Chemical group 0.000 description 9
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 7
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 5
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 5
- 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 compound 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 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N N-Methylmorpholine Chemical compound CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 3
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 2
- 238000005108 dry cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- 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 2
- KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylguanidine Chemical compound CN(C)C(=N)N(C)C KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VKABKQBHBBROCU-UHFFFAOYSA-N 2-(2,2,3-trimethylpiperazin-1-yl)ethanamine Chemical compound CC1NCCN(CCN)C1(C)C VKABKQBHBBROCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001340 2-chloroethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)C([H])([H])* 0.000 description 1
- GTKPYGHEFKAMET-UHFFFAOYSA-N BrCC[P] Chemical class BrCC[P] GTKPYGHEFKAMET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical class [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YQTNXPUMHHTXIB-UHFFFAOYSA-N ClCC[P] Chemical class ClCC[P] YQTNXPUMHHTXIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- APQHKWPGGHMYKJ-UHFFFAOYSA-N Tributyltin oxide Chemical compound CCCC[Sn](CCCC)(CCCC)O[Sn](CCCC)(CCCC)CCCC APQHKWPGGHMYKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920013701 VORANOL™ Polymers 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000068 chlorophenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L congo red Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=CC2=C(N)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3)C3=CC=C(C=C3)/N=N/C3=C(C4=CC=CC=C4C(=C3)S([O-])(=O)=O)N)=CC(S([O-])(=O)=O)=C21 IQFVPQOLBLOTPF-HKXUKFGYSA-L 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 description 1
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical class C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002256 xylenyl group Chemical group C1(C(C=CC=C1)C)(C)* 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
-
- 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
- C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
- C07F9/08—Esters of oxyacids of phosphorus
- C07F9/09—Esters of phosphoric acids
- C07F9/098—Esters of polyphosphoric acids or anhydrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G79/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
- C08G79/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule a linkage containing phosphorus
- C08G79/04—Phosphorus linked to oxygen or to oxygen and carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
- C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
- C08K5/521—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2485/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon; Derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Description
Vorliegende Erfindung betrifft die in den Patentansprüchen wiedergegebenen Gegenstände.
Die erfindungsgemäß als farblose, praktisch klare Flüssigkeiten geringer Azidität herstellbaren Poly(halogenäthyl-äthylenoxy)phosphorsäureester stellen feuerhemmende Mittel dar, welche sich insbesondere zur
Verwendung in gegebenenfalls verschäumten Polyurethanen und Celluloseacetatfilmen eignen. Die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte können aber auch anderen Polymersysiemen als
flammhemmende Mittel und/oder Weichmacher zugesetzt werden, so beispielsweise zu Phenolharzen,
Acrylharzen, Polystyrol, Vinylharzen, wie Polyvinylalkohol oder Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyolefinen,
Kautschuk, Nitrocellulose, Epoxyharzen u. ä. Die Verbindungen können auch in Papier und Papierbeschichtungsmitteln sowie in Asphalt und Klebstoffen als
feuerhemmende Zusatzmittel verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß hergestellten
polykondensierten Produkte in normalen Trockenreinigungsflüssigkeiten, wie Perchloräthylen, nicht löslich
sind (worin z. B. Tris(2-chloräthy!)-phosphat sehr stark
löslich ist). Sie können infolgedessen auf verschiedene
Gewebe, z. B. aus Baumwolle, aufgebracht werden,
wenn diese feuerbeständig gemacht werden sollen. Es ist auch möglich, die Produkte faserbildenden Materialien, z. B. Acetatreyon, zuzusetzen, In beiden Fällen
werden sie durch eine übliche chemische Reinigung nicht aus dem Gewebe extrahiert
Tris(2-halogenäthyl)-phosphate und insbesondere Tris(2-chloräthyl)-phosphat sind bekannte Verbindungen; das Chlorderivat ist ein bekanntes feuerhemmen-
des Mittel für Polyurethanschäume. Es ist auch bekannt, daß die Chlorverbindungen eine Polykondensationsreaktion eingehen können, wobei unter Abspaltung von
Äthylendichlorid feste Polymere gebildet werden. Diese festen Polymere lassen sich nach dem Verfahren der
DE-PS 12 02 501 herstellen, indem man Tris(2-chloräthyl)-phosphat bei einer Temperatur zwischen 190 und
etwa 240° C in Anwesenheit eines basischen Katalysators so lange erhitzt, bis etwa 1 Mol Äthyler.dichlorid
pro Mol Tris(2-chloräthyl)-phosphat abgespalten wor
den ist Diese Polymeren zeigen jedoch den Nachteil,
daß sie Feststoffe sind, die nur schwierig gleichmäßig in ein Polymeres oder ein flüssiges Gemisch zur Herstellung von Polyurethan einverleibt werden können.
Flüssige Polykondensationsprodukte von
Tris(2-chloräthyl)-phosphat sind auch hergestellt worden, indem man das Phosphat auf Temperaturen
zwischen 240 und 2800C erhitzte (Korshak u. a„ Bull,
Acad. Sei. UdSSR, Chem. Section, 1958, S. 196-201).
Die Reaktion ist bei dieser Temperatur aber komplex
jo und verläuft unkontrollierbar. Die Produkte sind dunkle viskose Flüssigkeiten, die stark sauer reagieren. Infolge
der Azidität sind die Produkte als feuerhemmende Mittel für Polyurethane, die nach üblichen Verfahren
unter Verwendung von monomeren Aminkatalysatoren
J5 hergestellt worden sind, nicht geeignet, weil es infolge
der hohen Azidität zu einer Neutralisation des Katalysators kommt; auch infolge ihrer Färbung sind sie
als feuerhemmende Mittel für die meisten Kunststoffe ungeeignet.
Die aus der FR-PS 14 11 875 bekannten Verbindungen sind als phosphorhaltige Polyole reaktive, feuerhemmende Mittel, die aufgrund ihrer im Molekül
vorhandenen, mit Isocyanatgruppen reaktionsfähigen Hydroxylgruppen bei der Bildung des Polyurethans in
dieses einkondensiert werden. Infolgedessen ist ihre Anwendbarkeit auf Polymere beschränkt, denen Monomere zugrunde liegen, welche ihre Einkondensation
während der Polykondensation ermöglichen, die zum flammfest zu machenden Polymeren führt, wobei sich
ein neues Polymeres bildet, das im Vei gleich zu einem (unvernetzten) Homopolykondensat aus Diisocyanat
und lOlyhydroxyverbindung strukturell und hinsichtlich
seiner mechanischen Eigenschaften völlig verändert ist, was nur in speziellen Fällen, z. B. für steife Polyurethan
schäume erwünscht ist. Dem Vorteil, daß durch festen
Einbau der flammwidrigen Komponente in das Makromolekül sicher eine bleibende Flammfestigkeit erreicht
wird, stehen also die überwiegenden beiden vorgenannten Nachteile gegenüber, zu denen noch der folgende
beträchtliche Nachteil hinzukommt. Wenn ein Produzent von Polyurethan neben unmodifiziertem gleichzeitig auch flammfestes Polyurethan unter Verwendung
eines Reaktivmittels zum Flammfestmachen herstellen will, dann verschiebt sich in dem Ansatz für das
μ Polyurethan das Hydroxylgleichgewicht, da zuviel
Polyol vorliegt. Infolgedessen muß er die Polyolmenge im Ansatz neu einstellen. Demgegenüber kann er ein
(nicht reaktionsfähiges) Zusatzmittel, wie es die
erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen darstellen,
ohne Veränderung der Ansätze der laufenden Polyurethanproduktion zur Herstellung eines flammfesten
Polyurethans verwenden.
Die Produkte gemäß Chem, Abstr. 65 (1966)
20 008—9 sind offensichtlich ebenfalls reaktiv. Aus der dort angegebenen Herstellungsart ist jedoch zu
schließen, daß es sich um Anhydride und nicht um Alkohole handelt; ein Kriterium für ihr reaktives
Verhalten ist infolgedessen die Säurezahl, die sich nach dem Beispiel zu 192 mg KOH/g errechnet (die Struktur
der Produkte ist nicht offenbart). Hieraus ergibt sich, daß die zuvor angegebenen Nachteile infolgedessen in
analoger Weise auch für diese bekannten Produkte zutreffen. '5
Die Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind klare Flüssigkeiten mit unterschiedlichem Polymerisationsgrad
und unterschiedlicher Viskosität wobei die letztgenannten Eigenschaften von der Menge des
während der Polvkondensationsreakcion gebildeten Äthylendihalogeiüds abhängen, die wiederum durch
Einstellung der Reaktionsbedingungen kontrolliert werden kann. Die Produkte weisen einen extrem
geringen Säuregehalt auf, wobei es außerdem möglich ist, den Restsäuregehalt durch Nachbehandlung der
Reaktionsprodukte mit einem Neutralisierungsmittel wie Alkylenoxid vollständig zu beseitigen. Die Produkte
sind sehr gut als feuerhemmende Zusätze für Polyurethanschäume geeignet Dabei hat sich gezeigt, daß sie bei
gleicher feuerhemmender Wirkung, unerwarteterweise ω in kleineren Mengen und bei entsprechend geringeren
Phosphor- und Chlorgehalten als Tris(2-halogenäthyl)-phosphat allein verwendet werden können. Dies ist
völlig überraschend, weil im allgemeinen der Phosphor- und Chlorgehalt eines Zusatzmiliels ff-s1 dessen Wirk- n
samkeit als feuerhemmendes Mittel ausschlaggebend
Tris(2-halogenäthyl)-phosphate gehören zu einer bekannten Klasse von Verbindungen, die leicht nach
bekannten Verfahren hergestellt werden kann. Vor- -40
zugsweise handelt es sich bei den Verbindungen um Chlor- und Bromderivate. Unter dem Ausdruck
»Tris(2-halogenäthyl)-phosphat« werden im vorliegenden auch gemischte Halogenderivate sowie außerdem
Mischungen verschiedener Derivate und reinen Tris- « Verbindungen selbst verstanden. Vorzugsweise verwendet
man beim Verfahren gemäß der Erfindung Chlorderivate in Form von Tris(2-chloräthyl)-phosphat.
Das Tris(2-halogenäthyl)-phosphat stellt den Hauptteil des Reaktionsgemisches bei der Polykondensation- so
reaktion gemäß der Erfindung. Vorzugsweise besteht das Reaktionsgemisch allein aus Tris(2-halogenäthyl)-phosphat;
jedoch kann das Reaktionsgemisch auch einen kleineren Teil, d. h. 0 bis etwa 50 Gew.-% eines
anderen Esters der Phosphorsäure, der wenigstens einen 2-Halogenäthyl-Sübstituenten aufweist, enthalten.
Wie bei den Trisestern wird auch hier die Verwendung des 2-Chloräthylderivates bevorzugt. Die restlichen
Estergruppen können aus beliebigen organischen Resten bestehen, die die Polykondensationsreaktion m>
nicht stören; es kann sich beispielsweise um folgende Gruppen handeln: niedere Alkylgruppen mit I bis 10
Kohlenstoffatomen, Arylgruppen wie Phenylgruppen, substituierte Alkylgruppen, Arylalkylgruppen wie Benzyl-
und Λ-Methylbenzylgriippen, substituierte Aryl- hj
gruppen wie Alkaryl-, ToIyI-, Xylenyl-, Isopropylphenyl-,
t-Butylphenyl- und Chlorphenylgruppen, Halogenalkylgruppen
wie Chlorisopropyl-, Dichlorisopropyl-, Bromchlorisopropyl- und 2,3-Dibrompropylgruppen
u.a.
Die Polykondensationsreaktion wird mit einem basischen Katalysator durchgeführt Geeignete Basen
sind Alkali- und Erdalkalimetalle wie Natrium, Kalium, Magnesium, Kalzium u, ä. sowie deren Oxide, Hydroxide,
Carbonate, Bicarbonate, Alkoxide, insbesondere Äthoxide, und Phenolate. Weiterhin sind geeignet: Salze
von starken Basen mit schwachen Säuren wie A'kali- und Erdalkaliacetate und -phosphate sowie Salze von
organischen Phosphorsäuren und partiellen Phosphatestern. Organische Basen wie Amine, z. B. Pyridin,
Chinolin, Triäthylamin, Tetramethylguanidin, N-Methylmorpholin,
Butylamin, Anilin u.a. können ebenfalls verwendet werden. Unter den Begriff »Basen« fallen im
vorliegenden Zusammenhang auch »Lewis-Basen«, d. h. Elektronenpaardonatoren; geeignete Verbindungen
dieser Art sind Trialkylphosphine, TriphenylphosDhine, Tributylzinnoxid u. ä. Es wird angenommen, daß es sich
bei dem eigentlichen Katalysator um das Anion eines Salzes des Bis-(2-halogenäthyl)-phosphates handelt,
welches sich in situ durch die Spaltung des Tris(2-halogenäthyl)phosphates
mit einem Salz bildet, dessen Anion ausreichend nucleophil ist, um die Spaltung zu
bewirken. Infolgedessen fallen im vorliegenden Zusammenhang unter den Begriff »Basen« auch solche
Verbindungen, die normalerweise nicht als Basen angesehen werden, z. B. Alkalihalogenide wie Natriumchlorid,
Natriumbromid, Kaliumchlorid, Kaliumbromid u. ä., weil diese Salze ausreichend nucleophil sind,
um die gewünschte Spaltung hervorzurufen. Die Basen werden als Katalysatoren in Mengen von wenigen
Teilen pro Million, z. B. 50 ppm, bis zu etwa 10 Gew.-%,
vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Reaktionsgemisches, verwendet.
Der basische Katalysator kann sowohl flüssig als auch fest sein. Geeignete feste basische Verbindungen sind
Alkali- und Erdalkalimetalle sowie deren Salze, z. B. Natrium- oder Kaliumhydroxid!, Natrium- oder Kaliumcarbonat
oder -bicarbonat, Natriunialkoholal, und
feinzerteiltes metallisches Natrium oder Kalium. Die Zugabe der festen basischen Verbindung oder des
Alkalimetalls erfolgt in der Weise, daß man das Tris(2-halogenäthyl)-phosphat mit dem festen Natriumoder
Kaliumhydroxid in Form von Kügelchen oder Flocken oder mit grobpulvrigem Alkalicarbonat oder
feinzerteiltem metallischem Natrium oder Kalium bei Raumtemperatur unter Rühren vermischt; man verwendet
0,01 bis 5 Gew.-% der festen basischen Verbindung oder des Alkalimetalls, bezogen auf das Tris(2-halogenäthyl)-phosphat.
Die Menge der gelösten festen basischen Verbindung oder des Alkalimetalls kann durc!) einfache Titration bestimmt werden.
Das Reaktionsgemisch wird dann auf eine Temperatur zwischen etwa 170 und etwa 220° C erhitzt, und zwar
so lange, bis sich etwa 0,5 bis etwa 0,9 Mol Äthylendihalogenid pro Mol 2-Halogenäthylphosphorverbindung
entwickelt haben. Das Erhitzen kann in jedem beliebigen Reaktionsgefäß erfolgen, wobei man
vorzugsweise in einer mit einer Destillationsvorrichtung verbundenen Apparatur arbeitet. Die Menge des
während der Polykondensationsreaktion gebildeten Äthylendihalogenids kann leicht bestimmt werden, in
dem man das Äthylendihalogenid nach Maßgabe seiner Bildung während der Reaktion abdestilliert und die so
gewonnene Menge bestimmt bis zu dem Zeitpunkt, an dem der gewünschte Endpunkt der Reaktion erreicht
worden ist; zu diesem Zeitpunkt kann die Reaktion
beendet werden.
Die Menge des während der Polykondensationsreaktion gebildeten Äthylendihalogenides ist ein Indiz für
den Grad der Kondensation. Nach Bildung von etwa 0,5 Mol Äthylendihalogenid pro Mol 2-HaIogenäthyI-phosphorverbindung
Hegt ein Produkt vor, dessen durchschnittliche Molekularstruktur emem Dikondensat
entspricht Nachdem elwa 0,9 Mol Äthylendihalogenid aus dem Reaktionsgemisch freigesetzt worden sind,
hat das Produkt einen durchschnittlichen Kondensationsgrad von etwa 10. Reguliert man die Menge des
gebildeten Äthylendihalogenides auf etwa 0,5 bis etwa 0,9 MoI pro Mol 2-HalogenäthyIverbindung ein, so kann
man Produkte mit unterschiedlichen Viskositäten gewinnen, deren relative PolymerisatiGnsgrade zwischen
etwa 2 und etwa 10 liegen. Bei dem bevorzugten Produkt, d.h. dem Polykondensat von Tris(2-chloräthyl)phosphat
führt man die Reaktion so weit, bis etwa 17,5 bis etwa 31 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Reaktionsgemisches, Äthylendichlorid entwickelt worden sind. Diese Werte entsprechen etwa 0,5
bis 0,9 Mol Äthylendichlorid pro Mol Tris(2 chloräthyl)-phosphat,
welches zur Herstellung des gewünschten Produktes eingesetzt worden ist
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Eine Mischung aus 428,2 g (1,5 Mol) Tris(2-chloräthy!)-phosphat
und 2,1 g eines Natriumcarbonat-Katalysators wurde auf 190 bis 2000C erhitzt Die Mischung
wurde dann bei dieser Temperatur 13 Stunden belassen, bis 77 g Äthylendichlorid abdestiiliert waren. Durch
Vakuumdestillation bei 1000C konnten weitere 12 g Äthylendichlorid abdestilliert werden, so daß die
Gesamtmenge 89 g (0,9 Mol) oder etwa 20,8% (0,6 Mol) Äthylendichlorid pro MoI Tris(2-chloräthyl)-phosphat
betrug. Das Produkt ist eine nahezu farblose Flüssigkeit mit einem Säuregehalt von 0,18 Milliäquivalent pro g
(Titration bis zum Kongorot-Endpunkt). Erhitzt man dieses Produkt mit 5 g Epichlorhydrin auf 1000C, so
kann die Restazidität beseitigt werden.
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch die Erhitzungsdau&.p so weit ausgedehnt
wurde, daß 109 g (1,1 Mol) oder etwa 25,5 Gew.-c/o
Äthylendichlorid freigesetzt wurden. Es zeigte sich, daß das Produkt 0,2 Milliäquivalent Säure pro g enthielt.
Durch Behandlung m:l 3 g Epichlorhydrin bei 1000C
konnte die Azidität beseitigt werden.
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch die Erhitzungsdauer so weit ausgedehnt
wurde, daß etwa 31% Äthylendichlorid freigesetzt wurden. Das Produkt ist eine hochviskose Flüssigkeit,
die beim weiteren Erhitzen geliert.
Die Produkte gemäß der Erfindung sind klare Flüssigkeiten mit niedrigen Säurezahlen, die äußerst
wertvolle feuerhemmend Mittel für Polyurethanschäume darstellen. Die Verbindungen können allein oder in
Mischung mit verschiedenen anderen feuerhemmenden Mitteln verwendet werden, z. B. solchen, die als
brauchbar für feuerbeständige Polyurethanschäume bekannt sind. Die exakte Menge der Verbindungen, die
im Einzelfall verwendet werden soll, hängt von der Schaumdichte, der Zusammensetzung des Schaumes
und dem Ausmaß der Feuerbeständigkeit, welches erreicht werden soll, ab. Im allgemeinen lassen sich mit
Mengen von etwa 2 bis etwa 30 Gew.-% die gewünschten Effekte erzielen. Für besondere Anwendungszwecke
kann es gegebenenfalls notwendig sein, Mengen außerhalb des angegebenen Bereiches zu
verwenden.
Die Herstellung von Urethan- oder Isocyanatpolymeren
ist ein bekanntes Verfahren [vergleiche beispielsweise Kirk — Othmer, The Encyclopedia of Chemica!
Technology. 1. Erg, S. 888ff. (Interscience 1957)]. Dieses Verfahren wird so durchgeführt daß man ein
Isocyanat mit einer zweiten Verbindung, die eine Hydroxyl-, Amino- oder Carboxygruppe enthält, d.h.
is mit einer Verbindung, die aktiven Wasserstoff enthält
umsetzt Eine bevorzugt eingesetzte Gruppe von Verbindungen, die aktiven Wassei stoff enthalten, sind
di- oder polyfunktionelle Hydroxylverbindungen. Unter dem Ausdruck »Isocyanatmaterial« werden im vorliegenden
Zusammenhang Isocyana' oder Urethanprodukte verstanden, die nicht urngcsctz'e — NCO-Reste
enthalten.
Die bekanntesten und verbreitetsten Polymere werden durch Umsetzung von Toluoldiisocyanat (im
folgenden abgekürzt als TD! bezeichnet) mit einem gesättigten Polyester gewonnen. (Die letztgenannte
Verbindung kann jedoch eine Benzol-Unsättigung aufweisen. Typische Polyester sind die Reaktionsprodukte
von Adipinsäure und/oder Phthalsäureanhydrid
und Äthylenglykol. Der Einfachheit halber werden diese
Polyester im folgenden als »P-A-Polyester« bezeichnet Weitere Verbindungen, die anstelle der Polyester
verwendet werden können, sind Polyether, einfache Glykole, Polyglykole, Rizinusöl, trocknende Öle usw.
Ob die entstehenden Produkte flexibel oder starr sind, hängt von dem Ausmaß der Vernetzung und damit von
der Art des eingesetzten Polyols ab. Da die erfindungsgemäßen
Produkte nur einen Teil des Polyols ersetzen sollen, sind sie sowohl zur Herstellung von flexiblen als
■to auch von starren Schäumen geeignet.
Soll ein verschäumtes Produkt hergestellt werden, so
ist es allgemein üblich, dem Gemisch Wasser zuzusetzen. Das Wasser rdagiert mit den — NCO-Gruppen
unter Freisetzung von CO2 und ruft so die Ausdehnung
■»5 des Polymeren zu einer verschäumten Masse hervor.
Diese Reaktion unter Kontrolle zu halten, erfordert erhebliche Erfahrung und oftmals Spezialausrüstungen.
In einigen Fällen hat es sich als ratsam erwiesen, inerte gelöste Gase zu verwenden, z. B. die verschiedenen
Halogenkohlenwasserstoffe, die unter den Handelsbezeichnungen Freone und Genetrone bekannt sind. Diese
niedrigsiedenden Flüssigkeiten werden durch die Reaktionswärme zum Sieden gebracht und verursachen
so das Verschäumen der Masse. Sie dienen auch dazu, die thermische Leitfähigkeit zu verringern und erhöhen
darüber hinaus die Flammenbeständigkeit des entstehenden Schaumes. Dir Ausdruck »Verschäumungsmittel«
umfaßt im vorliegenden Zusammenhang beid? genannten Materialien, d. h. Wasser sowie Halogenkoh-
Mi lenwasserstoffe.
Zusätzlich zu den genannten tatsächlichen Reaktionsteilnehmern und Verschäumungsmitteln kann man auch
noch eine kleine Menge eines oberflächenaktiven Mittels verwenden, um eine homogenere Mischung
t>s herzustellen.
In den folgenden Beispielen wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen zur Herstellung von
feuerbeständiEen Polvurethanschäumen erläutert.
Es wurde ein Polyurethanschaum folgender Zusammensetzung
hergestellt:
Triol, M. G. 3000, Produkt aus der | lOOg |
Oxypropylierung von Glycerin, | |
(Dow Voranol® CP 3000) | 48,9 g |
Toluoldiisocyanat(80% 2,4-lso- | lOg |
mer, 20% 2,6-lsomer) | |
Produkt von Beispiel 2 | 1.Jg |
Silikon als oberflächenaktives | 3,7 g |
Mittel (L 520 Union Carbide®) | 0,50 g |
Wasser | 0,20 g |
Dimethyläthanolamin | |
Trimethylaminoäthylpiperazin | 0,70 g |
5O°/oige Lösung von Stannooctoat | |
in Dioctylphthalat | |
10
15
Diese Bestandteile ergaben einen flexiblen Schaum mit einer Dichte von 0,03 g/cm3 (2,01 Ib/ft3). Der
Schaum besaß ein gutes Aussehen, eine gute Elastizität und eine gute Zellgröße. Der Schaum war selbstverlöschend
entsprechend der ASTM-Prüfmethode D-1692. Ein entsprechender Schaum, der unter Verwendung von
14 Teilen Tris(2-chloräthyl)-phosprat, welches mehr Phosphor und mehr Chlor liefert als 10 g des Produktes
von Beispiel 2, hergestellt worden war, ergab keinen Schaum mit selbstverlöschenden Eigenschaften. Dies ist
überraschend, weil die Feuerbeständigkeit im allgemeinen von der Menge des zugesetzten Phosphors und
Chlors abhängt. Man erkennt also, daß nur kleine Mengen des erfindungsgemäßen Produktes erforderlich
sind, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten; auf diese Weise lassen sich Schwierigkeiten beim Ansetzen dei
Urethanschaumprodukte vermeiden, die oft auftreten wenn größere Zusatzmittelmengen verwendet werden.
Es hat sich auch gezeigt, daß das polykondensiert« Produkt ein wirksameres flammenhemmendes Mitte
als Tris(2-chloräthyl)-phosphat ist, wenn man es ir Celluloseacetat verwendet. Die Menge, die zugesetzi
werden muß, hängt von der Zusammensetzung, dei Filmstärke und dem Ausmaß der gewünschten Flam
menhemmung ab. Die tatsächlich zuzusetzende Menge kann vom Fachmann im Einzelfall leicht bestimm!
werden.
Celluloseacetat wurde in einer Mischung aus 80°/c Azeton und 20% Äthanol zu einer 20%igen Lösung
gelöst. Das Produkt von Beispiel 2 wurde in diesel Lösung gelöst, worauf ein Film mit einer Stärke von 381
Mikron (15 Mil) aus der Lösung gegossen und dann be
8O0C getrocknet wurde. Der Film enthielt 25 Gew.-°/o
des Produktes von Beispiel 2 und war selbstverlöschend wenn er senkrecht gehalten und am unteren Ende
angezündet wurde. Die zugegebene Menge ist weil geringer als die, die erforderlich ist, um unter
Verwendung von Tris(2-chloräthyl)-phosphat einer entsprechend'"Ibstverlöschenden Film herzustellen.
In den vorstehenden Beispielen ist die Verwendung von 2-Chloräthylphosphorverbindungen beschrieber
worden. In der gleichen Weise lassen sich auch 2-Bromäthylphosphorverbindungen verwenden.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von flüssigen
Poly(halogenäthy!äthylenoxy)phosphorsäureestern,
wobei man ein Tris(2-halogenäthyl)phosphat in Gegenwart eines basischen Katalysators unter
Abspaltung von Äthylendihalogenid erhitzt, dadurch gekennzeichnet, daß man dasTris(2-halogenäthyl)phosphat oder ein Gemisch von
Tris(2-halogenäthyl)phosphat mit bis zu 50 Gew.-% eines Phosphorsäureesters mit wenigstens einem
2-HaIogenäthylsubstituenten so lange auf eine Temperatur zwischen etwa 170 und etwa 220° C
erhitzt, bis sich das als Nebenprodukt entstehende Äthylendihalogenid in einer Menge von etwa 0,5 bis
03 MoI pro Mol Tris(2-halogenäthyl)phosphat oder pro Mol des Gemisches im Reaktionsgemisch
gebildet hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch im wesentlichen
aus Tris(2-halogenäthyl)phosphat besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tris(2-halogenäthyl)phosphat
Tris(2-chloräthyl)phosphat ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch im wesentlichen
aus Tris(2-chloräthyi)phosphat besteht
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der basische Katalysator aus Natriumcarbonat besteht
6. Verwendung der nach Ansprüche 1—5 hergestellten flüssigen Poly(halogenäthyl-äthylenoxy)-pnosphorsäureester als feuerhemmende Mittel für
Polystyrol, Polyolefine, Vinylpolymere, Kautschuk, Nitrocellulose, Epoxyharze, Phenolharze, Acrylharze, Celluloseacetatpolymere und, ggf. geschäumte.
Polyurethane.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die feuerhemmenden
Mittel auf Gewebe aufbringt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US76098868A | 1968-09-19 | 1968-09-19 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1947224A1 DE1947224A1 (de) | 1970-06-04 |
DE1947224B2 DE1947224B2 (de) | 1978-03-02 |
DE1947224C3 true DE1947224C3 (de) | 1978-11-02 |
Family
ID=25060784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691947224 Expired DE1947224C3 (de) | 1968-09-19 | 1969-09-18 | Verfahren zur Herstellung von flussigen Poly(halogenäthyl-athylenoxy)-phosphorsaureestern |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1947224C3 (de) |
FR (1) | FR2018438A1 (de) |
GB (1) | GB1289711A (de) |
-
1969
- 1969-08-21 GB GB1289711D patent/GB1289711A/en not_active Expired
- 1969-09-18 FR FR6931859A patent/FR2018438A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-09-18 DE DE19691947224 patent/DE1947224C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1947224A1 (de) | 1970-06-04 |
FR2018438A1 (de) | 1970-05-29 |
GB1289711A (de) | 1972-09-20 |
DE1947224B2 (de) | 1978-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1923936C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen Polyurethanschaumstoffen | |
DE2457493A1 (de) | Flammhemmende oligomere phosphorverbindungen | |
DE2310742A1 (de) | Entflammungshemmende thermoplastische zusammensetzungen | |
EP2860211B1 (de) | Phosphorsäureester-zubereitungen mit verringerter hygroskopie | |
DE2104569A1 (de) | Halogenierte Phosphorsaurepolyester, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung | |
DE2733087A1 (de) | Verfahren zur herstellung von urethan-modifizierten polyisocyanurat- hartschaeumen | |
DE2329400A1 (de) | Organische phosphate und deren verwendung | |
DE2338935A1 (de) | Als flammhemmende mittel verwendbare polyalkylenglykolalkyl oder -halogenalkylpolyphosphonate | |
DE2636808C2 (de) | Gegen Verfärbung widerstandsfähiger oder verfärbungsfreier flexibler oder halbflexibler flammhemmender Polyurethanschaum und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Polyurethanschaums | |
DE2621582C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von flammfesten, keinen Rauch entwickelnden Polyurethanschaumstoffen | |
DE68910776T2 (de) | Flammschutzmittel. | |
DE3803030C2 (de) | Verwendung von Phosphonaten als Flammschutzmittel in Kunststoffen | |
DE2346428A1 (de) | Feuerhemmende harzmischungen | |
DE1520963A1 (de) | Feuerbestaendige Polyurethan-Schaeume | |
EP3050891B1 (de) | Hydroxylgruppen-haltige poly(alkylenphosphate) | |
DE1947224C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von flussigen Poly(halogenäthyl-athylenoxy)-phosphorsaureestern | |
DE2360941A1 (de) | Polyurethanschaeume | |
DE2603625C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden harten Polyurethanschaums mit verringerter Sprödigkeit | |
DE2452357A1 (de) | Copolykondensate von beta-halogenalkylphosphaten und dialkylphosphonaten | |
DE2237584A1 (de) | Polymere pentaerythrit-phosphite, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung fuer die polyurethanherstellung | |
DE2244543A1 (de) | Tri-(2,3-dibrompropyl)-isocyanurat, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung als flammhemmender zusatz fuer polymere | |
DE2045428A1 (de) | Flammhemmendes Mittel fur Kunst Stoffschaume | |
DE2015273A1 (de) | Weichgemachte Präparate und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2107615A1 (de) | Phosphorhaltiges Polymeres | |
DE2233723A1 (de) | Polyalkylenglykol-alkylpolyphosphite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |