[發明專利]一種含無鹵膨脹型阻燃劑的阻燃熱塑性聚氨酯混合物

有效

• 申請號: 200710068068.3
• 申請日: 2007-04-18
• 公開（公告）號: CN101058669A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 裘雪陽;朱峰;吳偉俊
• 申請（專利權）人: 杭州捷爾思阻燃化工有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08K9/06;C08K5/524;C08K5/3475
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 俞潤體

技術領域

本發明涉及一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯(TPU)的制備，采用一種磷氮為主要阻燃元素的無鹵膨脹型阻燃劑(JLS-PNP1)作為唯一的阻燃添加劑，保持了TPU的高拉伸強度和柔韌性。氧指數達到30以上，邵氏硬度范圍在72A～90A之間，不含鹵素和重金屬，尤其是不含鉛、汞、鎘、六價鉻重金屬，以及聚溴二苯醚(PBDE)和聚溴聯苯(PBB)，特別適用于電線電纜行業護套材料。

背景技術

目前，無鹵阻燃熱塑性聚氨酯(TPU)產品主要是通過添加無機阻燃劑Mg(OH)₂和Al(OH)₃、三聚氰胺尿氰酸(melamine?cyanurate)和磷酸酯等復合阻燃劑等制備得到的，這些方法在US5837760、CN1639245、JP54-85242、US5684071和EP0389768已有公開描述。

在US5837760公開了在TPU使用三聚氰胺尿氰酸25％左右，磷酸酯/膦酸酯3～15％可以達到UL94-V0。

在EP0389768公開了使用Mg(OH)₂和Al(OH)₃、三聚氰胺尿氰酸(melamine?cyanurate)和磷酸酯等復合阻燃劑作為TPU阻燃劑的方法。

在CN1639245和JP54-85242公開了使用三聚氰胺尿氰酸作為TPU阻燃劑的方法，但阻燃性能低，LOI為24，在燃燒時存在滴落現象。

上述專利公開的技術，不同程度地存在下述不足，影響了其在各個領域的使用：

①阻燃劑用量大，使熱塑性TPU力學性能大幅下降，尤其是導致其失去彈性體原有的柔韌性特點，得到的產品只能用于注塑件，難用于擠塑成型；

②添加磷酸酯后，熱穩定性差，有VOC有機揮發物；

③材料阻燃性能差，有熔滴現象，氧指數(LOI)低，只能用于低阻燃要求場合；

④三聚氰胺尿氰酸對TPU有降解作用，對TPU要求高。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是，提供一種提高柔軟性和機械強度，同時有優好的阻燃性，而且無鹵，符合Rohs指令要求的無鹵膨脹型阻燃熱塑性聚氨酯材料，以滿足電線電纜的較高要求和無鹵阻燃的發展特點。

本發明的含無鹵膨脹型阻燃劑的阻燃熱塑性聚氨酯混合物，包括如下重量的組分：

無鹵膨脹型阻燃劑??????????????????????????8～40％，

極限拉伸強度≥18Mpa的熱塑性聚氨酯聚合物???其余量；

所述的無鹵膨脹型阻燃劑(JLS-PNP1)是申請人研制出來的新產品，已經在中國專利文獻CN1834138“膨脹型無鹵阻燃劑的制備方法及其產品”中公開；所述的極限拉伸強度≥25Mpa的熱塑性聚氨酯聚合物為熱塑性聚酯型聚氨酯彈性體，熱塑性聚醚型聚氨酯彈性體，熱塑性聚碳酸酯型聚氨酯彈性體中的一種或多種的混合物。

本發明含無鹵膨脹型阻燃劑的阻燃熱塑性聚氨酯混合物，優選的重量組分為：

無鹵膨脹型阻燃劑?????????????????????????10～30％，

二氧化鈦?????????????????????????????????0.5～5％，

助劑：抗氧劑，金屬抑制劑和紫外線吸收劑的混合物0.5～5％，

極限拉伸強度≥25Mpa的熱塑性聚氨酯聚合物?????其余量。

上述的無鹵膨脹型阻燃劑，先用無鹵膨脹型阻燃劑重量0.1～3％(優選為0.2～2.5％)的有機硅偶聯劑進行表面活化處理；所述的有機硅偶聯劑是γ-氨丙基三乙氧基硅烷，長鏈烷基三甲氧基硅烷乙烯基三甲氧基硅烷，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ—縮水甘油醚氧丙基，三甲氧基硅烷，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷的一種或幾種的混合物。

作為優選，無鹵膨脹型阻燃劑重量為10～30％，有機硅偶聯劑為重量的0.3～2.5％。

本發明所述的二氧化鈦(TiO₂)為金紅石型，用量為阻燃熱塑性聚氨酯混合物0.5～5％，優選用量為1～4％重量。

作為優選，二氧化鈦為金紅石型，為阻燃熱塑性聚氨酯混合物重量的1～4％；抗氧劑為受阻酚和亞磷酸類的一種或多種，占混合物重量的0.01～0.3％；紫外線吸收劑為苯并三唑類，二苯甲酮類和受阻胺類的一種或多種，占混合物重量的0.01～0.2％。