[發(fā)明專利]一種阻燃聚氨酯復(fù)合材料

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210247021.4
• 申請(qǐng)日: 2011-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102746642A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐玉華;林建新;顧斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇中科金龍化工有限公司
• 主分類號(hào): C08L75/08
• 分類號(hào): C08L75/08;C08L83/04;C08K3/32;C08K5/3492;C08K3/04;C08K3/34;C08G18/46;C08G18/50;C08G18/44;C08G18/48
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年5月10日、申請(qǐng)?zhí)枮?01110119867.5、發(fā)明名稱為《一種阻燃聚氨酯復(fù)合材料及其制備方法》的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚氨酯復(fù)合材料，具體涉及一種耐溫、阻燃、韌性的聚氨酯復(fù)合材料。?

背景技術(shù)

熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）被人們成為劃時(shí)代的新型高分子材料，是目前最具發(fā)展前途的合成材料之一。TPU具有良好的物理性能，現(xiàn)在正在電線電纜、汽車等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用，由于行業(yè)的特殊性，其阻燃要求也越來(lái)越高。?

聚氨酯泡沫材料的阻燃目前現(xiàn)有的方法有共混與/或者共聚法。通常共混法為向多元醇中加入三聚氰胺、磷酸酯、丙烯酰胺聚合物或者其它含鹵素的阻燃劑，分散均勻后與異氰酸酯反應(yīng)形成阻燃聚氨酯。然而，含鹵素的阻燃劑由于燃燒過(guò)程中會(huì)釋放有毒氣體而逐漸被禁用，其它類型的添加型阻燃又會(huì)面臨著在使用過(guò)程中阻燃組分會(huì)逐漸向制品表面遷移，進(jìn)而導(dǎo)致聚氨酯阻燃性能不能長(zhǎng)時(shí)間維持。添加阻燃劑可以對(duì)聚氨酯的起到輕度的增塑作用，但是不利的是，阻燃簡(jiǎn)單地溶解于泡沫材料聚合物內(nèi)，會(huì)造成起霧和/或者放氣，阻燃劑也會(huì)擴(kuò)散出來(lái)，這時(shí)材料就會(huì)喪失阻燃性。?

針對(duì)共混法的這一缺陷，人們開(kāi)始研究共聚法，共聚法是將阻燃元素以共聚的方法引入到聚氨酯中提高其阻燃性的方法。目前，共聚法以化學(xué)方式引入磷化合物或者氮化合物到聚氨酯的主鏈上為主。美國(guó)專利No3986990指出在沒(méi)有添加額外的多元醇的條件下，將聚亞烷基二醇烷基多亞磷酸鹽與選定的異氰酸酯聚合，能夠制得主鏈含多亞磷酸鹽的聚氨酯泡沫材料，阻燃性能能夠獲得較大的提高。美國(guó)專利No3989652也揭示了聚亞烷基二醇烷基鹵烷基多膦酸酯的制備以及通過(guò)化學(xué)鍵將其引入到聚氨酯聚合物鏈內(nèi)制備阻燃聚氨酯的方法。?

在現(xiàn)有的共聚阻燃技術(shù)中，化學(xué)連接是通過(guò)異氰酸酯與構(gòu)成含阻燃元素的分子一部分的活性氫酯鍵的反應(yīng)形成的。制備低密度阻燃的柔軟聚氨酯泡沫材料組合物在美國(guó)專利No4022718中也有描述，他描述了加入2，3-二溴-1,4-丁二醇作為擴(kuò)鏈展劑和加入阻燃組份的高回彈性冷固化聚氨酯泡沫材料的制備。美國(guó)專利No4162353描述了一種柔然聚氨酯泡沫材料的制備方法，該材料中加入了鹵代膦酸烷基酯例如三（2-氯乙烯）-磷酸酯和未取代的三烷基磷酸酯比如三乙基磷酸酯。通常，為了使聚氨酯同時(shí)具有阻燃性與耐高溫性，一般會(huì)引入剛性的芳環(huán)結(jié)構(gòu)的阻燃劑，這樣雖然能夠?qū)⒆枞荚匾氲骄酆衔镏麈渻?nèi)而提高了聚氨酯的阻燃性，但是主鏈由于引入大的，剛性的阻燃分子，最終導(dǎo)致柔軟泡沫材料喪失具有商業(yè)價(jià)值的性能例如柔軟度和回彈性，硬和軟泡沫材料兩者的易水解性也都會(huì)增大。這些問(wèn)題對(duì)軟泡沫材料是如此嚴(yán)重，以至于目前聚氨酯的阻燃在商業(yè)應(yīng)用上依然是以共混法為主。以上各專利的內(nèi)容都參考結(jié)合于此。?

雖然上述柔軟的聚氨酯泡沫材料基本適用于它們的預(yù)訂用途，但是它們沒(méi)有所要求的低起霧性、耐高溫和柔軟的綜合性能，這些現(xiàn)有的泡沫材料不適用于汽車工業(yè)中如內(nèi)墊圈、密封物和絕緣子螺腳。因此，就需要低起霧性、低放氣性的阻燃聚氨酯泡沫材料組合物，即它要通過(guò)FMVSS?302阻燃測(cè)試，它需要有耐溫性和韌性。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以通過(guò)FWVSS?302、具有18或者更大的氧指數(shù)，具有低起霧性、耐高溫和柔軟的聚氨酯復(fù)合材料，這種阻燃聚氨酯復(fù)合材料具有低起霧性和低排氣性。?

本發(fā)明的阻燃聚氨酯復(fù)合材料為70～99wt%的阻燃聚氨酯與1～30?wt%的共混型阻燃劑構(gòu)成的混合體系；所述的共混型阻燃劑為聚磷酸銨、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、聚硅氧烷、石墨烯、碳納米管、高嶺土、蒙脫土中的一種或者多種。?

所述的阻燃聚氨酯為聚碳酸酯單元、聚醚單元、異氰酸酯單元組成的無(wú)規(guī)共聚物，其中?

聚碳酸酯單元的結(jié)構(gòu)式為：?，m=10～100

聚醚單元的結(jié)構(gòu)式為：,n=10～50

異氰酸酯單元的結(jié)構(gòu)式為：?

R和Rˊ為具有1～18個(gè)碳原子的烴基；

M和Mˊ為阻燃劑基團(tuán)，具體為以下基團(tuán)的一種或多種：

、、、、、、、、、、、、、、、、、，其中R₁、R₃為氫原子或者1～18個(gè)碳原子的烷烴，R₂為1～6個(gè)碳原子的烷烴；

R為、、?中的一種或多種。

該阻燃聚氨酯復(fù)合材料的制備方法的具體步驟是：?