173517. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ß-halogénalkilfoszfátok és dialkil-foszfátok kopolikondenzációs termékeinek előállítására
5 173517 6 Az (I) reakcióvázlat ekvimoláris mennyiségű trisz-(/3$-diklór-izopropil)-foszfát és dimetil-metil•foszfonát reakcióját írja le. A (K) reakcióvázlaton 1 mól trisz-(/í-klór-etil)■foszfát és 2 mól dimetil-metil-foszfonát 0,01-0,1 mól dimetil-n-oktadecil-foszfonát jelenlétijén végrehajtott reakcióját szemléltetjük. Az így kapott termék végcsoportja a polikondenzátumnak felületaktív jelleget kölcsönöz. Az (L) reakcióvázlaton 1 mól trisz-<j3-klór-etil)-foszfát & 2 mól dimetil-allil-foszfonát reakcióját mutatjuk be. A fenti, példaként bemutatott reakciókban foszfát-vegyületként általában trisz-(/J-klór-etil)-foszfátot, míg dialkil-foszfonátként általában dimetil-metil-foszfonátot tüntettünk fel. Ezek a reagensek gazdaságossági szempontból igen előnyösek, hangsúlyozzuk azonban, hogy a találmány szerinti eljárásban egyéb kiindulási anyagok is felhasználhatók, amelyek a fent bemutatottakkal analóg szerkezetű termékeket képeznek. Amint az (A)—(E) reakcióvázlatból kitűnik, a kapott kondenzációs termék szerkezete nagymértékben függ a felhasznált foszfonát-vegyület és foszfát-reagens rnólarányáíól. Különösen előnyösnek bizonyultak azok a termékek, amelyek 1 mól foszfát-vegyület és legalább 2 mól foszfonát-vegyület polikondenzációs reakciójában képződnek. Ezen előnyös termékek előállítását példaként a (C), (F) , (G) és (K) reakcióvázlat mutatja be. A termékek képletében feltüntetett „x” index-szám a polimerizáció fokát jelenti, amennyiben a reagenseket pontosan 2 :1 mólarányban használjuk fel, és semmiféle mellékreakció nem zajlik le, az x szám értéke a végtelenhez tart. A gyakorlatban ha a reagenseket 2 :1 mólarányban reagáUatjuk egymással, igen nagy - például 25 C*on mérve 40 000 cP-ig terjedő - viszkozitású termékeket kapunk. Az 1 mól trisz-(p'-halogén-alkil)-fo:zfát és 2 mól dialkü-íoszíonát reakcióját általánosságban az (N) reakcióvázlat írja le. A képletekben R, R’ és X jelentése a fenti, és Q 2-4 szénatomos alkilén-csoportot jelent. Ha 1 mól foszfát-vegyületet 3 mól foszfonát-vegyülettel reagáltatunk, az (Q) reakcióvázlaton bemutatott folyamat megy végbe. A képletekben R, R’, X és Q. jelentése a fenti. A találmány szerinti eljárás végrehajtása során a reakciót addig folytatjuk, amíg az elméletileg számított mennyiségű alkilhalogenid-melléktermék (például metilklorid) ki nem alakult. Az így kapott termékek bizonyos célokra közvetlenül is felhasználhatók, például hőre lágyuló gyantarendszerekhez (azaz fenolgyanta- vagy aminoplaszt-rendszerekhez) keverhetők. Ezek a gyantarendszerek ugyanis kikeményífés során minden esetben illékony komponenseket fejlesztenek, így a találmány szerinti eljárással kapott polikondenzátum illékony anyag-tartalma e rendszerekben nem okoz zavarokat. Ilyen alkalmazási területek esetén az alkilhalogenid-melléktermékek jelenléte sem zavaró, mert a gyantarendszerek tolerálják a savas komponenseket, sőt a savas komponensek egyes esetekben elő is segíthetik a gyanta ldkeményedését. Abban az esetben, ha a kapott kopolikondenzátumokat olyan területeken kívánjuk alkalmazni, ahol az illékony komponensek jelenléte káros (például poliészter-gyanták lángmentesítő anyagaként), a kapott polimerből közömbös gáz bevezetésével vagy vákuum-kezeléssel, adott esetben melegítés alkalmazásával könnyen kiűzhetjük az illékony komponenseket, például a metilkloridot, az etiléndiklorid nyomait és a dimetil-metilfoszfonát nyomait. A maradékként kapott polikondenzátumok a fent ismertetett, könnyen eltávolítható illékony komponenseken kívül rendszerint bizonyos mennyiségű savjellegű mellékterméket is tartalmaznak. A viszonylag kis molekulasúlyú polikondenzációs termékekből - például a (C1CH2 CH2 O ) 2 P(0)OCH2 CH2 OP(0)(CH3 XOCHj) vagy a [(C1CH2 CH2 0)2 P(0)OCH2 CH2 0]2 P(0)CH3 képletű vegyületekből — egyszerű műveletekkel, például vizes lúgoldattal, így vizes nátriumkarbonát-oldattal végzett mosással könnyen eltávolíthatjuk a sayjellegű melléktermékeket. Abban az esetben azonban, ha viszonylag nagy molekulasúlyú polimerek képződnek — ilyenek például az [-0CH2CH20P(0)0CH2CH20P(0)(CH2)-]x OCH2 CH2 OP(0)(CH3 XOCH3 ) képletű termékek —, a savjellegű melléktermékek sok esetben a polimer láncok végcsoportjaiként beépülnek a vegyületbe, így azok egyszerű mosással már nem távolíthatók el. A találmány szerinti eljárás egy fontos előnye, hogy lehetőséget nyújt a savjellegű melléktermékek semlegesítésére, és az így semlegesített termékek olyan alkalmazási területeken (például uretán-habok lángmentesítésére vagy textilkikészítésre) is felhasználhatók, ahol a savjellegű anyagok a további katalitikus reakciókat károsan befolyásolnák. Igen jelentős előny az is, hogy a savjellegű melléktermékek semlegesítésekor rendkívül egyszerűen alakíthatunk ki hasznos funkciós csoportokat, elsősorban alkohol-végcsoportokat a polimereken. Abban az esetben, ha a savjellegű csoportok valamennyi polimer-lánc vagy a polimer-láncok főtömegének végcsoportjaiként fordulnak elő, a savjellegű csoportok semlegesítésével kialakított alkohol-végcso portok különösen értékesek lehetnek. Az ilyen típusú, alkohol-végcso portokat tartalmazó polkondenzációs termékek ugyanis .reaktív” lángmentesítő anyagok, amelyek alkohol-végcsoportjukkal a polimer mátrixhoz - például az uretán-habhoz — kapcsolódhatnak, és így a kezelt anyagnak tartós, vándorlás, elpárolgás vagy mosás hatására lényegében nem csökkenő lángmentességet biztosítanak. A találmány szerint előállított polikondenzációs termékekben jelenlevő savjellegű csoportok két fő típusba sorolhatók. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a termék vizes közegben végzett titrálással, néhány perces várakozási idő betartásával meghatározott savtartalma lényegesen nagyobb, mint a termék alkoholos oldatban végzett titrálással meghatározott savtartalma. Feltételezésünk szerint e két savtart alom-ért ék eltérése annak tulajdonítható, hogy a «'érmék (II) képletű, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
