[發明專利]一種防火的聚氨酯薄膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201410132441.7
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103865250A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 巫永裕
• 申請（專利權）人: 昆山金有利新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/22;C08K5/521;C08K5/523;C08J5/18;C08J9/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊晞

技術領域

本發明涉及聚氨酯薄膜的技術領域，尤其涉及一種防火的聚氨酯薄膜及其制備方法。

背景技術

近年來聚氨酯薄膜越來越多地應用于成衣和時裝的制備，采用透氣的聚氨酯薄膜材料制備的服裝不僅具有呼吸功能，還能夠抗靜電；聚氨酯薄膜在運動服裝和制品中用制作潛水衣、游泳衣、韻律衣及空氣降落衣、充氣水床、球內膽、皮劃艇、救生圈等面料及內里材料。新開發的形狀記憶聚氨酯薄膜，具有良好結晶性，嵌段聚集成微區起物理交聯點的作用，控制形狀記憶聚氨酯的形狀固定和恢復，將這些形狀記憶聚氨酯的形狀記憶溫度定為室溫，用于生產復合織物，作為家居服飾面料，在室溫以下可以起到保暖作用，在室溫以上可以具有良好透濕性能。熱塑性聚氨醋薄膜具有柔軟手感好，強度高，防風透氣，綠色環保等突出特點而廣泛應用于紡織復合面料，用于運動休閑，特種防護等領域。

由于聚氨酯樹脂材料的著火點較低，因而導致聚氨酯薄膜的防火性有限，這限制了聚氨酯薄膜在建筑及電子等領域的廣泛應用。現有技術的聚氨酯薄膜通過于聚氨酯樹脂中添加一些具有阻燃性能的填料來達到防火阻燃的效果。但這些填料并不能帶來聚氨酯薄膜的防火性顯著的提升，與此同時降低了聚氨酯薄膜的其他性能，例如防水、透氣性的降低。

發明內容

有鑒于此，本發明一方面提供一種防火的聚氨酯薄膜，該聚氨酯薄膜具有較好的防火性，較佳的防水性及較強的透氣性。

一種防火的聚氨酯薄膜，包含水性聚氨酯樹脂，以水性聚氨酯樹脂的質量計，10～30%的氫氧化物阻燃劑、2～5%的磷酸酯阻燃劑，及以氫氧化物阻燃劑的質量計，15～25%的硅烷偶聯劑、6～10%的硬脂酸潤滑劑、2～4%的油酸潤滑劑。

其中，進一步包含以水性聚氨酯樹脂的質量計，0.4～0.6%的流平劑和0.4～0.6%的助剝劑。

其中，所述硅烷偶聯劑為乙烯基三乙氧基硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅氧烷、γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅氧烷中的一種或至少兩種。

其中，所述氫氧化物阻燃劑為氫氧化鋁和/或氫氧化鎂；所述氫氧化物阻燃劑的平均粒徑為20～70μm。

其中，所述磷酸酯阻燃劑為磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三異丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基磷酸二苯酯、甲苯基二-(2,6-二甲苯基)磷酸酯中的一種或至少兩種。

其中，所述硬脂酸潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣和硬脂酸鋅中的一種或至少兩種；所述油酸潤滑劑為油酸、油酸酰胺和油酸鎂中的一種或至少兩種。

其中，所述消光粉為OK-412消光粉，所述流平劑為C_1～10烷基改性聚有機硅氧烷，所述助剝劑為聚醚改性的聚二甲基硅氧烷。

以上聚氨酯薄膜的原料組分中，氫氧化物阻燃劑具有穩定性好、不揮發、不析出、煙氣無毒、資源豐富和成本低的優點。氫氧化物阻燃劑除了上述優選的氫氧化鋁和氫氧化鎂外，還可包括氫氧化鈣等金屬氫氧化物。氫氧化物阻燃劑通過燃燒所產生的高溫條件下發生熱分解成金屬氧化物和水，在該熱分解的過程中，一方面需吸收大量的熱量，另一方面產生的水也可吸熱變成水蒸汽，由此降低燃燒中的熱量。氫氧化鋁的脫水吸熱反應為是在聚合物從凝聚相轉變為液相之間產生的，故對抑制早期材料的溫度上升起作用；而氫氧化鎂需要在更高的溫度下起脫水反應，MH阻燃作用不僅僅來自脫水反應引起的吸熱效應，它對聚合物還有一定的促進成炭作用。

硅烷偶聯劑、硬脂酸潤滑劑和油酸潤滑劑三者通過對氫氧化物對阻燃劑的粒子表面處理，三者均含有疏水基團，在上述的表面處理過程中，疏水基團包覆于氫氧化物的外表面，形成油溶層。這個油溶層能增加它們在基材中的分散性，提高與基材相容性，降低阻燃劑用量，加工性能得以改善，減小阻燃劑對物理機械性能影響，具有優異的阻燃協效。

消光粉是降低膜材料的光澤度，使其達到半光或無光的效果。OK-412消光粉是一種白色粉末，以二氧化硅為主要成分，成分高達98%以上，其平均粒徑在幾微米。它具有易分散、消光性好、增加滑性、懸浮性好的優點。

流平劑是促使膠水在干燥成膜過程中形成一個平整、光滑、均勻的膜。C_1～10烷基改性聚有機硅氧烷是高分子鏈中含有烷基的一類含有硅-氧結構單元的聚合物。其中的烷基可提高熱穩定性、相容性和不穩泡性，甚至有消泡功能。