]中的合成路線。
[0046] 所述至少一種多元醇與通式(I)的含磷化合物的反應(yīng)可在堿的存在下進(jìn)行。
[0047] 合適的堿的實(shí)例為金屬氫化物,例如氫化鈉;或非親核胺堿,例如三乙胺或 Hunig's堿;雙環(huán)胺類,例如DBU、N-甲基咪唑或N-甲基嗎啉、N-甲基哌啶、吡啶或取代的 吡啶(例如二甲基吡啶)。特別優(yōu)選三乙胺和N-甲基咪唑。在本文中,堿的用量通常為等 摩爾。然而,所述堿也可過(guò)量使用或一一如果適合一一作為溶劑使用。
[0048] 用于制備本發(fā)明含磷多元醇的多元醇通??蔀槿魏魏线m的具有至少兩個(gè)反應(yīng)性 氫原子的多元醇,實(shí)例為官能度為3至8、優(yōu)選3、4或5且優(yōu)選分子量為100至700的那些。 因此,例如可使用選自聚醚多元醇、聚酯多元醇及其混合物的多元醇。
[0049] 因此,本發(fā)明的含磷多元醇優(yōu)選具有的羥基官能度為0至8,優(yōu)選1至5,特別是2、 3或4。因此,根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方案,本發(fā)明涉及如上公開(kāi)的含磷多元醇,其中所述含磷多 元醇具有的羥基官能度為〇至8。
[0050] 此外,本發(fā)明的含磷多元醇優(yōu)選具有的分子量為100至700g/mol。因此,根據(jù)進(jìn)一 步的實(shí)施方案,本發(fā)明涉及如上公開(kāi)的含磷多元醇,其中所述含磷多元醇具有的分子量為 100 至 700g/mol。
[0051] 例如,聚醚醇由環(huán)氧化物(例如環(huán)氧丙烷和/或環(huán)氧乙烷)或由四氫呋喃通過(guò)使 用含有活性氫的起始化合物(例如脂族醇、酚類、胺類、羧酸類、水)或基于天然物質(zhì)的化合 物(例如蔗糖、山梨糖醇或甘露糖醇)并使用催化劑而制備。優(yōu)選地,由環(huán)氧丙烷和/或環(huán) 氧乙烷制備的聚醚醇用作多元醇。
[0052] 多元醇優(yōu)選具有的羥值為2至800mgKOH/g,特別為25至200mgKOH/g,更特別為 100 至 150mgKOH/g。
[0053] 相對(duì)于所需的官能化程度,原料的反應(yīng)量通常為化學(xué)計(jì)量量。有利的是,相對(duì)于多 元醇的羥基官能度可使用過(guò)量的磷組分。隨機(jī)部分磷酸化可通過(guò)使用小于化學(xué)計(jì)量量的 磷組分而實(shí)現(xiàn)。使用的原料的比例優(yōu)選為這樣的比例,使得本發(fā)明的包含至少一個(gè)含磷基 團(tuán)的含磷多元醇的磷含量至少為3重量%,特別優(yōu)選至少為5重量%,且特別為至少7重 量%。
[0054] 優(yōu)選地,本發(fā)明的包含至少一個(gè)含磷基團(tuán)的含磷多元醇的磷含量至少為3重 量%,特別優(yōu)選4至12重量%,更優(yōu)選6至9重量%。因此,根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方案,本發(fā) 明涉及如上公開(kāi)的含磷多元醇,其中含磷多元醇具有的磷含量為3至12重量%,基于含磷 多元醇的總重量計(jì)。
[0055] 對(duì)于本文中所述的磷含量,除了式(I)化合物的量,另一個(gè)先決條件是在含磷多 元醇中存在足夠的羥基基團(tuán)。這些量可通過(guò)在制備含磷多元醇中適當(dāng)進(jìn)行反應(yīng)而調(diào)節(jié),特 別是通過(guò)至少三官能的多元醇的比例和反應(yīng)時(shí)間(其控制轉(zhuǎn)化率,并因此控制所得多元醇 的分子量)而調(diào)節(jié)。在本文中,多元醇中的全部或部分羥基基團(tuán)可與磷組分反應(yīng)。
[0056] 在本文中,用于制備本發(fā)明的包含至少一個(gè)含磷基團(tuán)的含磷多元醇的反應(yīng)優(yōu)選在 溶劑的存在下進(jìn)行。用于磷酸化反應(yīng)的適宜溶劑為惰性有機(jī)溶劑,例如DMS0、鹵代烴(例 如二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷或氯苯)。其他適宜的溶劑為醚類,例如二乙醚、甲基叔丁 基醚、二丁醚、二噁烷或四氫呋喃。其他適宜的溶劑為烴類,例如己烷、苯或甲苯。其他適宜 的溶劑為腈類,例如乙腈或丙腈。其他適宜的溶劑為酮類,例如丙酮、丁酮或叔丁基甲基酮。 還可使用所述溶劑的混合物,并且也可在無(wú)溶劑下進(jìn)行。
[0057] 所述反應(yīng)通常在0°C至最高達(dá)反應(yīng)混合物的沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行,優(yōu)選在0°C至 ll〇°C,特別優(yōu)選在室溫至IKTC的溫度下進(jìn)行。
[0058] 反應(yīng)混合物按照常規(guī)方法(例如通過(guò)過(guò)濾、與水混合、相分離和如果適合,通過(guò)粗 產(chǎn)物的色譜純化)進(jìn)行后處理。產(chǎn)物有時(shí)呈現(xiàn)高粘度油的形式,其不含揮發(fā)性組分,或在減 壓和稍微升高的溫度下純化。只要所得產(chǎn)物為固體,純化方法也可使用重結(jié)晶或浸提。
[0059] 本發(fā)明的包含至少一個(gè)含磷基團(tuán)的含磷多元醇用作阻燃劑。本發(fā)明的含磷多元醇 可用于交聯(lián)聚合物中,例如用于聚氨酯(例如聚氨酯泡沫)中。
[0060] 如果本發(fā)明的包含至少一個(gè)含磷基團(tuán)的含磷多元醇用于熱塑性塑料中,包括用于 熱塑性聚氨酯中,則本發(fā)明的包含至少一個(gè)含磷基團(tuán)的含磷多元醇優(yōu)選包含小于10 %且特 別優(yōu)選小于2%的游離羥基基團(tuán),并且特別是不含游離羥基基團(tuán),各自基于全部含磷基團(tuán)和 羥基基團(tuán)計(jì)。這通過(guò)本發(fā)明的含磷多元醇與通式(II)的化合物以合適的比例進(jìn)行反應(yīng)而 實(shí)現(xiàn)。
[0061] 就本發(fā)明而言,聚氨酯包括所有已知的多異氰酸酯加聚產(chǎn)物。這些聚氨酯包括異 氰酸酯和醇的加合物,并且它們還包括可含有異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)、脲基甲酸酯結(jié)構(gòu)、脲結(jié)構(gòu)、 碳二亞胺結(jié)構(gòu)、脲酮亞胺結(jié)構(gòu)和縮二脲結(jié)構(gòu)的改性聚氨酯,并且可包括其他異氰酸酯加合 物。本發(fā)明的這些聚氨酯特別包括固體多異氰酸酯加聚產(chǎn)物,例如熱固性塑料和基于多異 氰酸酯加聚產(chǎn)物的泡沫(例如柔性泡沫、半硬質(zhì)泡沫、硬質(zhì)泡沫或整體泡沫),以及聚氨酯 涂料和粘合劑。就本發(fā)明而言,術(shù)語(yǔ)聚氨酯還包括含有聚氨酯和其他聚合物的聚合物混合 物,以及由所述聚合物混合物制備的泡沫。優(yōu)選地,本發(fā)明的包含至少一個(gè)含磷基團(tuán)的含磷 多元醇用于制備聚氨酯泡沫。
[0062] 就本發(fā)明而言,聚氨酯泡沫為根據(jù)DIN7726所述的泡沫。對(duì)于本發(fā)明的柔性聚氨 酯泡沫,在10%壓縮下的壓縮應(yīng)力值,或這些泡沫根據(jù)DIN53 421/DINENISO604的抗 壓強(qiáng)度,為15kPa以下,優(yōu)選為1至14kPa,且特別為4至14kPa。對(duì)于本發(fā)明的半硬質(zhì)聚氨 酯泡沫,根據(jù)DIN53 421/DINENISO604,在10%壓縮下的壓縮應(yīng)力值為大于15至小于 80kPa。根據(jù)DINISO4590,本發(fā)明的半硬質(zhì)聚氨酯泡沫和本發(fā)明的柔性聚氨酯泡沫的開(kāi)孔 因子優(yōu)選為大于85 %,特別優(yōu)選大于90 %。關(guān)于本發(fā)明的柔性聚氨酯泡沫和本發(fā)明的半硬 質(zhì)聚氨酯泡沫的其他細(xì)節(jié)參見(jiàn) "Kunststoffhandbuch,Band7,Polyurethane"[Plastics handbook,第 7 卷,Polyurethanes],CarlHanserVerlag,第 3 版,1993,第 5 章。
[0063]對(duì)于本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯泡沫,在10%壓縮下的壓縮應(yīng)力值為大于或等于 80kPa,優(yōu)選大于或等于120kPa,特別優(yōu)選大于或等于150kPa。此外,根據(jù)DINISO4590,硬 質(zhì)聚氨酯泡沫的閉孔因子為大于80%,優(yōu)選大于90%。關(guān)于本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的其 他細(xì)節(jié)參見(jiàn)"Kunststoffhandbuch,Band7,Polyurethane"[Plasticshandbook,第 7 卷, Polyurethanes],CarlHanserVerlag,第 3 版,1993,第 6 章。
[0064] 就本發(fā)明而言,彈性聚氨酯泡沫為根據(jù)DIN7726所述的聚氨酯泡沫,其中根據(jù) DIN53 577,這些彈性聚氨酯泡沫在短暫變形達(dá)到其厚度的50%后10分鐘,其顯示出不超 過(guò)其初始厚度的2%的殘余變形。該泡沫可為硬質(zhì)聚氨酯泡沫、半硬質(zhì)聚氨酯泡沫或柔性聚 氨酯泡沫。
[0065] 整體聚氨酯泡沫為根據(jù)DIN7726所述的具有其中因成形過(guò)程使得密度高于芯 密度的邊緣區(qū)的聚氨酯泡沫。此處芯和邊緣區(qū)平均的總密度優(yōu)選為l〇〇g/L以上。就 本發(fā)明而言,整體聚氨酯泡沫也可為硬質(zhì)聚氨酯泡沫、半硬質(zhì)聚氨酯泡沫或柔性聚氨酯 泡沫。關(guān)于本發(fā)明的整體聚氨酯泡沫的其他細(xì)節(jié)參見(jiàn)"Kunststoffhandbuch,Band7, Polyurethane',[Plasticshandbook,第 7 卷,Polyurethanes],CarlHanserVerlag,第 3 版,1993,第7章。
[0066] 在本文中,聚氨酯通過(guò)下列方法獲得:使異氰酸酯(a)與多元醇(b)、與本發(fā)明的 含磷多元醇(c)和如果適合與發(fā)泡劑(d)、與催化劑(e)以及與其他助劑和添加劑(f)混 合,從而得到反應(yīng)混合物并使反應(yīng)完成。
[0067] 因此,本發(fā)明涉及一種制備聚氨酯的方法,包括使至少一種異氰酸酯(a)、至少一 種多元醇(b)和至少一種如上公開(kāi)的含磷多元醇或根據(jù)如上公開(kāi)的方法可獲得或獲得的 含磷多元醇進(jìn)行反應(yīng)。
[0068]用于制備本發(fā)明聚氨酯的多異氰酸酯組分(a)包括所有已知的用于制備聚氨酯 的多異氰酸酯。這些多異氰酸酯包括現(xiàn)有技術(shù)中已知的脂族、脂環(huán)族和芳族二官能或多官 能的異氰酸酯,以及其任何所需的混合物。實(shí)例為二苯基甲烷2, 2"-二異氰酸酯、二苯基 甲烷2, 4"-二異氰酸酯和二苯基甲烷4, 4"-二異氰酸酯、單體二苯基甲烷二異氰酸酯的混 合物和具有大量環(huán)的二苯基甲烷二異氰酸酯同系物(聚合物MDI)的混合物、異佛爾酮二異 氰酸酯(Iroi)和其低聚物、甲苯2, 4-二異氰酸酯或甲苯2, 6-二異氰酸酯(TDI)及其混合 物、四亞甲基二異氰酸酯及其低聚物、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及其低聚物、亞萘基二異 氰酸酯(NDI),以及它們的混合物。
[0069]優(yōu)選使用甲苯2, 4-和/或2, 6-二異氰酸酯(TDI)或其混合物、單體二苯基甲烷 二異氰酸酯和/或具有大量環(huán)的二苯基甲烷二異氰酸酯同系物(聚合物MDI)及其混合物。 其他可行的異氛酸酯例如記載于"Kunststoffhandbuch,Band7,Polyurethane"[Plastics handbook,第 7 卷,Polyurethanes],CarlHanserVerlag,第 3 版,1993,第 3. 2 和 3. 3. 2 章 中。
[0070]多異氰酸酯組分(a)可以多異氰酸酯預(yù)聚物的形式使用。所述多異氰酸酯預(yù)聚物 可通過(guò)使過(guò)量的上述多異氰酸酯(成分(a-1))與多元醇(成分(a-2))例如在30至KKTC、 優(yōu)選約80°C的溫度下反應(yīng)以生成預(yù)聚物而獲得。
[0071] 多元醇(a_2)為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知,并且記載于例如"Kuns