Соли диорганилфосфиновой кислоты, способ их получения и их применение - RU2019104545A

1. Соль диорганилфосфиновой кислоты, содержащая от 0,0001 до 99,9999 мас. % железа.

2. Соль диорганилфосфиновой кислоты по п. 1, отличающаяся тем, что она соответствует формуле (I):

где R¹ и R² являются одинаковыми или разными и означают С₁-С₁₈, который является линейным, разветвлённым или циклическим, С₆-С₁₈арил, С₇-С₁₈арилалкил и/или С₇-С₁₈алкиларил, или вместе образуют по меньшей мере одно кольцо,

y от 0,00001 до 0,091,

m от 1 до 4,

n от 2 до 3,

М означает Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na и/или К, и

M’ означает Fe.

3. Соль диорганилфосфиновой кислоты по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в формуле (I) R¹ и R² являются одинаковыми или разными и независимо друг от друга означают метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, трет-бутил, н-пентил, 2-пентил, 3-пентил, 2-метилбутил, 3-метилбутил (изо-пентил), 3-метилбут-2-ил, 2-метилбут-2-ил, 2,2-диметилпропил (неопентил), гексил, гептил, октил, нонил, децил, циклопентил, циклопентилэтил, циклогексил, циклогексилэтил, фенил, фенилэтил, метилфенил и/или метилфенилэтил.

4. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что она соответствует формуле (II):

где a и b являются одинаковыми или разными и независимо друг от друга означают величину от 1 до 9, а группы С_aH_2a+1 и C_bH_2b+1 могут быть линейными или разветвлёнными,

y от 0,00001 до 0,091,

m от 1 до 4,

n от 2 до 3,

М означает Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na и/или К, и

М’ означает Fe.

5. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что железо присутствует в виде диалкилфосфината железа(II) и/или диалкилфосфината железа(III).

6. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что М и М’ вместе с анионами (С_aH_2a+1)(C_bH_2b+1)РО₂ образуют единое ионное соединение.

7. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ионы теломера, которые представляют собой ионы теломера эмпирической формулы (VI):

H-(C_wH_2w)_k P(O)(O^(-)) (C_xH_2x)_l-H(VI),

где независимо друг от друга k означает 1 - 9, l означает 1 - 9, w означает 2 - 9, x означает 2 - 9.

8. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 7, отличающаяся тем, что в формуле (VI) каждый из w и х означает от 2 до 4 и каждый из k и l означает от 1 до 4.

9. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 7, отличающаяся тем, что в формуле (VI) каждый из w и х означает 2 или 3, и каждый из k и l означает от 1 до 3.

10. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что она содержит:

а) от 60 до 99,8999% по Р соли диалкилфосфиновой кислоты формулы (I),

b) от 0,1 до 40% по Р ионов теломера формулы (VI),

при этом сумма а) и b) составляет 100% по Р при условии, что соль диорганилфосфиновой кислоты формулы (I) и ионы теломера формулы (VI) представляют собой разные соединения.

11. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 10, отличающаяся тем, что ионы М, М’, (C_aH_2a+1)(C_bH_2b+1)PO₂, H-(C_wH_2w)_kPO₂(C_xH_2x)_l-H и анионы этилбутилфосфиновой, дибутилфосфиновой, этилгексилфосфиновой, бутилгексилфосфиновой, этилоктилфосфиновой, втор-бутилэтилфосфиновой, 1-этилбутил-бутилфосфиновой, этил-1-метилпентилфосфиновой, ди-втор-бутилфосфиновой (ди-1-метил-пропиофосфиновой), пропил-гексилфосфиновой, дигексилфосфиновой, гексил-нонилфосфиновой, пропил-нонилфосфиновой, динонилфосфиновой, дипропилфосфиновой, бутил-окстилфосфиновой, гексил-октилфосфиновой, диоктилфосфиновой, этил(циклопентилэтил)фосфиновой, бутил(циклопентилэтил)фосфиновой, этил(циклогексилэтил)фосфиновой, бутил(циклогексилэтил)фосфиновой, этил(фенилэтил)фосфиновой, бутил(фенилэтил)фосфиновой, этил(4-метилфенилэтил)фосфиновой, бутил(4-метилфенилэтил)фосфиновой, бутилциклопентилфосфиновой, бутилциклогексилэтилфосфиновой, бутилфенилфосфиновой, этил(4-метилфенил)фосфиновой и/или бутил(4-метилфенил)фосфиновой кислоты представляют собой единое ионное соединение.

12. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 11, отличающаяся тем, что ионы теломеров присутствуют в виде их солей металла, при этом они представляют собой соли металлов и этилбутилфосфиновой, дибутилфосфиновой, этилгексилфосфиновой, бутилгексилфосфиновой, этилоктилфосфиновой, втор- бутилэтилфосфиновой, 1-этилбутил-бутил-фосфиновой, этил-1-метилпентилфосфиновой, ди-втор-бутилфосфиновой (ди-1-метилпропилфосфиновой), пропилгексилфосфиновой, дигексилфосфиновой, гексилнонилфосфиновой, пропилнонилфосфиновой, динонилфосфиновой, дипропилфосфиновой, бутилоктилфосфиновой, гексилоктилфосфиновой, диоктилфосфиновой, этил(циклопентилэтил)фосфиновой, бутил(циклопентилэтил)фосфиновой, этил(циклогексилэтил)фосфиновой, бутил(циклогексилэтил)фосфиновой, этил(фенилэтил)фосфиновой, бутил(фенилэтил)фосфиновой, этил(4-метилфенилэтил)фосфиновой, бутил(4-метилфенилэтил)фосфиновой, бутилциклопентилфосфиновой, бутилциклогексилэтилфосфиновой, бутилфенилфосфиновой, этил(4-метилфенил)фосфиновой и/или бутил(4-метилфенил)фосфиновой кислоты, причём металл указанной соли металла выбран из группы Mg, Cа, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na и/или К.

13. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 12, отличающаяся тем, что она характеризуется:

размером частиц от 0,1 до 1000 мкм,

насыпной плотностью от 80 до 800 г/л,

плотностью после уплотнения от 100 до 1100 г/л,

углом естественного откоса 5 - 45º,

удельной поверхностью по ВЕТ от 1 до 40 м²/г,

цветовой координатой L от 85 до 99,9,

цветовой координатой а от -4 до +9,

цветовой координатой b от -2 до +6.

14. Соль диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 13, отличающаяся тем, что она характеризуется:

размером частиц от 0,5 до 800 мкм,

насыпной плотностью от 80 до 600 г/л,

плотностью после уплотнения от 600 до 800 г/л,

углом естественного откоса от 10 до 40°.

15. Способ получения соли диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 14, отличающийся тем, что

а) на технологической стадии 1 добавляют 0,9 - 1,1 молекулы олефина на атом фосфора в водорастворимую соль фосфорноватистой кислоты или в саму эту кислоту,

b) на технологической стадии 2 дополнительно добавляют 0,9 - 1,1 молекул олефина на атом фосфора в промежуточный продукт со стадии а) для получения диалкилфосфиновой кислоты или её соли,

с) на технологической стадии 3 дополнительно добавляют 1 - 9 молекул олефина в 0 - 20% молекул диалкилфосфината с технологической стадии 1, в результате чего образуются теломеры,

d) на технологической стадии 4 проводят кристаллизацию промежуточного продукта со стадии b) или с) посредством соли металла и/или соли железа,

16. Способ получения соли диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 14, отличающийся тем, что

а) на технологической стадии 1 добавляют 0,9 - 1,1 молекулы олефина на атом фосфора в водорастворимую соль фосфорноватистой кислоты или в саму эту кислоту,

b) на технологической стадии 2 дополнительно добавляют 0,9 - 1,1 молекул олефина на атом фосфора промежуточный продукт со стадии а) для получения диалкилфосфиновой кислоты или её соли,

с) на технологической стадии 3 дополнительно добавляют 1 - 9 молекул олефина к 0 - 20% молекул диалкилфосфината с технологической стадии 1, в результате чего образуются теломеры,

d) на технологической стадии 4 проводят кристаллизацию посредством соли металла и/или соли железа,

е) на технологической стадии 5 проводят соосаждение промежуточного продукта со стадии d) посредством соли металла или соли железа.

17. Способ получения соли диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 14, отличающийся тем, что

а) на технологической стадии 1 добавляют 0,9 - 1,1 молекулы олефина на атом фосфора в водорастворимую соль фосфорноватистой кислоты или в саму эту кислоту,

b) на технологической стадии 2 дополнительно добавляют 0,9 - 1,1 молекул олефина на атом фосфора промежуточный продукт со стадии а) для получения диалкилфосфиновой кислоты или её соли,

с) на технологической стадии 3 проводят кристаллизацию посредством соли металла и/или соли железа,

d) затем на технологической стадии 4 физически примешивают теломеры.

18. Способ по любому из пп. 15 - 17, отличающийся тем, что в качестве соли железа используют фторид, хлорид, бромид, йодид, йодат, перхлорат, оксид, гидроксид, пероксид, супероксид, сульфат, гидросульфат, сульфатгидрат, сульфит, пероксосульфат, нитрид, фосфид, нитрат, нитратгидрат, нитрит, фосфат, пероксофосфат, фосфит, гипофосфит, пирофосфат, карбонат, гидрокарбонат, гидроксидкарбонат, карбонатгидрат, силикат, гексафторсиликат, гексафторсиликатгидрат, станнат, борат, полиборат, пероксоборат, тиоцианат, цианат, цианид, хромат, хромит, молибдат, перманганат, формиат, ацетат, ацетатгидрат, трифторацетатгидрат, пропионат, бутират, валерат, каприлат, олеат, стеарат, оксалат, тартрат, цитрат, основный цитрат, цитратгидрат, бензоат, салицилат, лактат, лактатгидрат, акрилат, малеат, соль янтарной кислоты, соль глицина, фенолат, пара-фенолсульфонат, пара-фенолсульфонатгидрат, ацетилацетонатгидрат, таннат, димитилдитиокарбанат, трифторметансульфонат, алкилсульфонат и/или арилалкилсульфонат.

19. Способ по любому из пп. 15 - 18, отличающийся тем, что металл соли металла выбран из группы, состоящей из Al, Ti, Fe и/или Zn.

20. Применение соли диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 14 в качестве промежуточного продукта при последующих синтезах, в качестве связующего, сшивающего агента или ускорителя отверждения эпоксидных смол, полиуретанов и смол из ненасыщенных сложных полиэфиров, в качестве стабилизаторов полимеров, пестицидов, секвестрантов, в качестве присадки для минерального масла, антикоррозионного средства, в моющих и очистительных средствах и в электронике.

21. Применение соли диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 14 в качестве огнезащитных средств, в частности, огнезащитных средств для прозрачных лаков и вспучивающихся покрытий, огнезащитных средств для древесины и других содержащих целлюлозу продуктов, в качестве реакционноспособных и/или не реакционноспособных огнезащитных средств для полимеров, для приготовления огнестойких полимерных формовочных масс, для изготовления огнестойких полимерных формованных изделий и/или для не поддерживающей горение отделки сложных полиэфиров и чисто целлюлозных или смешанных тканей путём пропитки.

22. Применение по п. 21, отличающееся тем, что соли диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 13 применяются совместно с синергистами, причём в качестве синергистов используются меламинфосфат, димеламинфосфат, пентамеламинтрифосфат, тримеламиндифосфат, тетракисмеламинтрифосфат, гексакисмеламинпентафосфат, меламиндифосфат, меламинтетрафосфат, меламинпирофосфат, меламинполифосфаты, меламполифосфаты, мелемполифосфаты и/или мелонполифосфаты; продукты конденсации меламина, такие, как мелам, мелем и/или мелон; олигомерные сложные эфиры трис(гидроксиэтил)изоцианурата с ароматическими поликарбоновыми кислотами, бензогуанамин, трис(гидроксиэтил)изоцианурат, аллантоин, гликоурил, меламин, меламинцианурат, цианурат мочевины, дициандиамид и/или гуанидин; азотсодержащие фосфаты формулы (NH₄)_yH_3-yPO₄ или (NH₄PO₃)_z, где y составляет от 1 до 3, z от 1 до 10000; фосфиты алюминия, пирофосфиты алюминия, фосфонаты алюминия, пирофосфонаты алюминия; силикаты, цеолиты, кремневые кислоты, керамические порошки, соединения цинка, например, борат цинка, карбонат цинка, станнат цинка, гидроксистаннат цинка, фосфат цинка, сульфид цинка, оксид цинка, гидроксид цинка, оксигидрат олова, основный силикат цинка, молибдат цинка, гидроксид магния, гидроталькит, карбонат магния, карбонат кальция-магния; соли этилфосфоновой, пропилфосфоной, бутилфосфоновой, н-бутилфосфоновой, втор-бутилфосфоновой, гексилфосфоновой и/или октилфосфоновой кислот.

23. Применение по п. 21 или 22, отличающееся тем, что используются дополнительные добавки, которые представляют собой антиоксиданты, УФ- стабилизаторы, стабилизаторы гамма-излучения, стабилизаторы гидролиза, антистатики, эмульгаторы, зародышеобразователи, пластификаторы, вспомогательные средства обработки, модификаторы ударной вязкости, красители, пигменты и пр.

24. Применение по любому из пп. 21 - 23, отличающееся тем, что используется 0,0001 - 99,7999 мас. % соли диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 13, 0,1 - 40 мас. % синергистов и 0,1 - 40 мас. % добавок, причём сумма компонентов составляет 100 мас. %.

25. Огнестойкая термопластичная или термореактивная полимерная формовочная масса, полимерное формованное изделие, полимерная плёнка, полимерные нити и/или волокна, содержащие 0,5 - 45 мас. % соли диорганилфосфиновой кислоты по любому из пп. 1 - 14, 0,5 - 95 мас. % термопластичного или термореактивного полимера или их смесей, 0 - 55 мас. % добавки и 0 - 55 мас. % наполнителя или армирующих материалов, причём сумма компонентов составляет 100 мас. %.

26. Применение по п. 25, отличающееся тем, что в качестве полимера используются термопластичные полимеры, такие как полистирол с высокой ударостойкостью, полифениленэфир, полиамиды, сложные полиэфиры, поликарбонаты и смеси или полимерные смеси типа ABS (акрилнитрил-бутадиен-стирол) или PC/ABS (поликарбонат/акрилнитрил-бутадиен-стирол) или PPE/HIPS (полифениленэфир/полистирол с высокой ударостойкостью) и/или термореактивные полимеры, такие как ненасыщенные сложные полиэфиры или эпоксидные смолы.