[發明專利]無鹵阻燃添加劑和用其阻燃的軟硬質聚氨酯泡沫及彈性體

無效

• 申請號: 201110259269.8
• 申請日: 2011-09-03
• 公開（公告）號: CN102432917A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 王玉忠;陳明軍;肖守松;蘇子秋;賈云;陳力
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08K5/5313
• 分類號: C08K5/5313;C08K5/521;C08K5/523;C08K5/5333;C08L75/08
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 唐麗蓉

技術領域

本發明涉及一種用于阻燃軟硬質聚氨酯泡沫和熱塑性聚氨酯彈性體的無鹵阻燃添加劑，以及用其阻燃的無鹵阻燃軟質聚氨酯泡沫材料、無鹵阻燃硬質聚氨酯泡沫材料和無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體材料。?

背景技術

聚氨酯材料因其優異的性能而廣泛應用在日常生活產品中。聚氨酯泡沫材料可用作家具、交通工具中的各種墊材，以及建筑材料中的隔熱保溫材料。熱塑性聚氨酯彈性體可用于電纜。然而，由于聚氨酯材料的易燃性，法律上對某些領域使用的聚氨酯材料規定了阻燃要求，比如：汽車內部泡沫材料水平燃燒的美國標準FMVSS?302，家具泡沫材料垂直燃燒的美國標準Cal?T.B.117A和英國標準BS?5852，設備和電器的塑料垂直燃燒標準UL-94等。?

目前用于阻燃聚氨酯泡沫和熱塑性聚氨酯彈性體的阻燃劑主要是添加型阻燃劑，其中包括固體阻燃劑和液體阻燃劑。通常，單獨添加固體阻燃劑的使用量超過15重量份，就會明顯降低聚氨酯材料本身的力學性能；單獨添加液體阻燃劑的使用量不超過20重量份，能保持甚至改善聚氨酯材料本身的力學性能。?

專利CN?100413903C報道的阻燃軟質聚氨酯泡沫中使用的阻燃劑，是采用平均粒徑為30-60微米的三聚氰胺基阻燃劑和添加型含磷阻燃劑復配制得。其實施例1中，使用25重量份粒徑為45微米的三聚氰胺和20重量份的添加型含磷阻燃劑D-660復配制備的阻燃軟質聚氨酯泡沫，雖然能通過BS?5852標準，但是總添加量高達45重量份，這不僅會降低軟質聚氨酯泡沫的力學性能，而且會增加成本。此外，該阻燃體系中使用的添加型含磷阻燃劑還包括有含鹵素的有機磷化合物，若使用此類阻燃劑與三聚氰胺基阻燃劑復配使用，會產生鹵化氫氣體而污染環境。?

專利CN?101724254A報道的無鹵阻燃硬質聚氨酯泡沫中使用的阻燃劑是采用三元包覆微膠囊化紅磷與甲基膦酸二甲酯和2，4，6-三磷酸二乙酯基-1，3，5-三嗪復配制得。該阻燃體系雖能使硬質聚氨酯泡沫的彎曲性能保持90-97％，但是阻燃劑添加總量要達到25重量份及以上才能使無鹵阻燃硬質聚氨酯泡沫通過UL-94V-0級，阻燃效果不理想。?

專利CN?101166782A報道的無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體中使用的阻燃劑，是采用次膦酸酯和磷酸酯復配制得，其極限氧指數(LOI)值雖高達35％以上，并能通過UL-94V-0級，但是阻燃劑添加總量需高達45重量份以上，這不僅會降低熱塑性聚氨酯彈性體的力學性能，而且會增加成本。?

發明內容

本發明的第一個目的是針對現有技術存在的問題，提供一種同時具有以下四個優點的無鹵阻燃添加劑：(a)添加量少，(b)阻燃效果好，(c)對軟質聚氨酯泡沫、硬質聚氨酯泡沫和熱塑性聚氨酯彈性體的力學性能影響小，(d)對環境污染小。?

本發明的第二個目的是提供一種無鹵阻燃軟質聚氨酯泡沫。?

本發明的第三個目的是提供一種無鹵阻燃硬質聚氨酯泡沫。?

本發明的第四個目的是提供一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體。?

本發明提供的無鹵阻燃添加劑，其特征在于該添加劑是由以下兩種無鹵阻燃劑組合而成：?

第一種無鹵阻燃劑為8-25重量份的三聚氰胺-2-羧乙基苯基次膦酸鹽，其結構如下：?

第二種無鹵阻燃劑為0-15重量份的無鹵液體磷酸酯和膦酸酯中的至少一種。?

以上無鹵阻燃添加劑中第一種無鹵阻燃劑優選10-20重量份，更優選16-20重量份；第二種無鹵阻燃劑優選0-10重量份，更優選5-10重量份。?

以上無鹵阻燃添加劑中所述的液體磷酸酯和膦酸酯無鹵阻燃劑選自：磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三異丙基苯酯、磷酸二甲苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯或二甲基三甲硅基膦酸酯。優選磷酸三異丙基苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、甲基膦酸二甲酯或乙基膦酸二乙酯。?