ФОСФАТНЫЙ ПЛАСТИФИКАТОР ДЛЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА Российский патент 2023 года по МПК C07F9/12 C09K21/12 

Изобретение относится к химии добавок, снижающих горючесть полимеров, и может быть использовано в разнообразных отраслях промышленности, например, в электрооборудовании, электронике, строительстве, инженерном оборудовании зданий, автомобилестроении и транспортных средствах общего пользования.

Известно, что фосфорсодержащие пластификаторы обладают превосходной совместимостью с традиционными полимерами. Помимо этого качества, использование фосфатов обеспечивает снижение горючести полимерной композиции. В последнее время возрастающее значение приобретают фосфатные антипирены, поскольку при возникновении пожара такие добавки образуют меньше дыма и обычно классифицируются как экологичные. Из числа ингибирующих горение веществ используют, прежде всего, производные фосфорной кислоты, пирофосфорной кислоты и полифосфорной кислоты.

Известен пластификатор поливинилхлорида, принятый за прототип, содержащий в качестве активной основы несимметричный фенольно-спиртовой эфир фосфорной кислоты (Патент SU 76854, 31.01.1950).

Недостатком указанного пластификатора является отсутствие такого показателя, как негорючесть.

Задачей данного изобретения является разработка нового пластификатора для снижения горючести и понижения токсичного действия продуктов горения полимерной композиции на основе поливинилхлорида.

Технический результат при использовании изобретения выражается в улучшении перерабатываемости полимерной композиции, снижении горючести полимерных композиций и токсичного действия продуктов горения.

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве пластификатора в полимерной композиции используются несимметричные эфиры фосфорной кислоты и оксиэтилированных спиртов, общей формулы:

,

где R¹ – C₆H₅OCH₂CH₂, R² – C₄H₉OCH₂CH₂, R³ – C₄H₉OCH₂CH₂ (1);

R¹ – C₆H₅OCH₂CH₂, R² – C₆H₅OCH₂CH₂, R³ – C₄H₉OCH₂CH₂ (2).

Анализ полученных фосфатов проводили в соответствии с ГОСТ 5728-76. Испытания фосфатов в ПВХ-композиции проводили по известным методикам.

Получение несимметричных фосфатов оксиэтилированных спиртов.

В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, соединенную с системой поглощения хлористого водорода, загружают 1 моль хлорокиси фосфора, 1 моль оксиэтилированного спирта и 1 масс. % катализатора безводного хлористого магния. Реакционную массу нагревают до 120°С и продувают азотом для удаления воздуха. Затем температуру реакционной массы постепенно доводят до 135°С, избыток POCl₃ отгоняют.

Полученный дихлороксиалкилфосфат охлаждают до 60-90°С и при остаточном давлении 0,14-0,40 атм постепенно добавляют другой оксиэтилированный спирт до мольного соотношения дихлороксиалкилфосфат : спирт = 1:2,2. Для облегчения отгонки HCl через реакционную массу в небольшом количестве пропускают азот.

Синтезированную реакционную массу промывают 3%-ным раствором едкого натра, затем дистиллированной водой, отфильтровывают и сушат. Выход фосфата не менее 89%.

Физико-химические свойства полученных соединений дибутоксиэтилфеноксиэтилфосфата (1, ДБЭФЭФ), бутоксиэтилдифеноксиэтилфосфата (2, БЭДФЭФ) приведены в таблице 1.

Из полученных результатов видно, что основные физико-химические показатели полученных фосфатов оксиэтилированных спиртов соответствуют нормам по ГОСТ 5728-76.

Результаты испытаний разработанных соединений 1, 2, использованных при получении ПВХ-пластиката, приведены в таблице 2.

Изобретение относится к химии добавок, снижающих горючесть полимеров, а именно к фосфатному пластификатору, представляющему собой несимметричный эфир фосфорной кислоты и оксиэтилированных спиртов общей формулой

,

где R¹ – C₆H₅OCH₂CH₂, R² – C₄H₉OCH₂CH₂, R³ – C₄H₉OCH₂CH₂ (1); R¹ – C₆H₅OCH₂CH₂, R² – C₆H₅OCH₂CH₂, R³ – C₄H₉OCH₂CH₂ (2). Изобретение может быть использовано в промышленности разнообразных областей, например, в электрооборудовании, электронике, строительстве, инженерном оборудовании зданий, автомобилестроении и транспортных средствах общего пользования. Технический результат изобретения заключается в улучшении перерабатываемости полимерной композиции, снижении горючести полимерных композиций и токсичного действия продуктов горения. 2 табл.

Пластификатор для поливинилхлорида, представляющий собой несимметричный эфир фосфорной кислоты и оксиэтилированных спиртов общей формулы:

,

где R¹ – C₆H₅OCH₂CH₂, R² – C₄H₉OCH₂CH₂, R³ – C₄H₉OCH₂CH₂ (1);

R¹ – C₆H₅OCH₂CH₂, R² – C₆H₅OCH₂CH₂, R³ – C₄H₉OCH₂CH₂ (2).