[發(fā)明專利]一種無熔滴無水漬基于二烷基單硫代次磷酸鹽阻燃的聚氨酯皮革組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810684829.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN108797136B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷華;文韻豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): D06N3/00
• 分類號(hào): D06N3/00;D06N3/14;C09D7/63;C09D7/65;C09D175/04
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 朱朦琪

本發(fā)明公開了一種無熔滴無水漬基于二烷基單硫代次磷酸鹽阻燃的聚氨酯皮革組合物，以阻燃聚氨酯樹脂作為表面層，所述阻燃聚氨酯樹脂，按重量百分比計(jì)，原料組成包括聚氨酯基體材料體系65～90％；二烷基單硫代次磷酸鹽5～20％；成碳組分1～15％；二烷基單硫代次磷酸鹽結(jié)構(gòu)式如下式(I)或下式(Ⅱ)所示，式中，R₁、R₂獨(dú)立地選自直鏈烷基或支鏈烷基，M選自Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、K、H或NH₄，m為1～4；本發(fā)明提供的聚氨酯皮革組合物，可達(dá)到FMVSS(美國汽車安全法規(guī))No.302的汽車用內(nèi)飾材料燃燒測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無鹵阻燃聚氨酯的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無熔滴無水漬基于二烷基單硫代次磷酸鹽阻燃的聚氨酯皮革組合物。

背景技術(shù)

聚氨酯是主鏈含-NHCOO-重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物，英文縮寫為PU，由異氰酸酯(單體)與羥基化合物聚合而成。由于含強(qiáng)極性的氨基甲酸酯基，不溶于非極性溶劑，具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性等，已在多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。其中，作為合成革是聚氨酯材料的一類重要應(yīng)用，它具有光澤柔和、自然，手感柔軟，真皮感強(qiáng)的外觀，具有與基材粘接性能優(yōu)異、抗磨損、耐撓曲、抗老化、抗霉菌性好等優(yōu)異的機(jī)械性能，同時(shí)還具備耐寒性好、透氣、可洗滌、加工方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是天然皮革的最為理想的替代品，廣泛應(yīng)用于服裝、制鞋、箱包、家具、車輛用內(nèi)飾材料、飛機(jī)用內(nèi)飾材料、船舶用內(nèi)飾材料等行業(yè)。

對(duì)于家具和交通工具內(nèi)飾材料的應(yīng)用，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)提出了對(duì)合成革較高的阻燃要求。聚氨酯合成革通常是將聚氨酯含浸或?qū)盈B在無紡布、紡織品、針織品等纖維基材上而形成，而構(gòu)成合成革的聚氨酯樹脂與纖維基材之間的燃燒機(jī)理不同，因此對(duì)聚氨酯合成革阻燃化非常困難。

目前，對(duì)于聚氨酯合成革的阻燃，包括了兩類基本的阻燃體系：鹵系阻燃體系和非鹵阻燃體系。鹵系阻燃體系通常是含溴阻燃劑協(xié)同三氧化二銻，大量研究表明，添加有溴系阻燃劑的聚氨酯材料在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生濃煙和溴化氫等有害物質(zhì)，會(huì)引起人體窒息。因此，為聚氨酯開發(fā)安全、環(huán)保、無鹵阻燃體系成為研究的熱點(diǎn)，近年來出現(xiàn)新型的應(yīng)用于聚氨酯的無鹵阻燃劑。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，應(yīng)用于聚氨酯的無鹵阻燃劑主要包括兩大類基本體系：一類是無機(jī)氫氧化物體系，包括氫氧化鎂和氫氧化鋁；另一類是磷氮系阻燃體系。對(duì)于無機(jī)氫氧化物體系，其阻燃作用有限，為了達(dá)到各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，通常添加量很高，有時(shí)高達(dá)整個(gè)配方體系的80％，由于無機(jī)氫氧化物阻燃劑與基體樹脂并不相容，是以一種填料的方式分散于基體樹脂里，因此，高填充量將大大降低材料的力學(xué)性能。有時(shí)為了減少無機(jī)氫氧化物的添加量，也采用紅磷協(xié)同的方式，但紅磷的應(yīng)用會(huì)存在材料的外觀顏色問題，而且紅磷的燃燒容易產(chǎn)生磷化氫等有毒氣體和大量的煙霧，因此這也不是最佳的解決辦法。對(duì)于磷氮系阻燃體系，這是一類高效的阻燃體系，具有高的阻燃效率，添加量大幅降低而能實(shí)現(xiàn)高阻燃性，是目前研究的熱點(diǎn)。

目前應(yīng)用得較多的是，高聚合度聚磷酸銨(APP)和有機(jī)磷酸酯類，高聚合度聚磷酸銨(APP)阻燃體系，它屬于一種膨脹型阻燃體系，由于其阻燃性較強(qiáng)，其添加量相比無機(jī)氫氧化物體系要大大降低，但APP由于其表面親水特性，而且有一定的水溶性，與基體材料仍然不相容，因此APP體系阻燃的聚氨酯材料的力學(xué)強(qiáng)度仍然很低，同時(shí)容易遷移析出，在制品表面產(chǎn)生析出的白化現(xiàn)象。此外，由于銨離子的存在，APP容易吸潮，一段時(shí)間后聚氨酯皮革制品表面有水珠存在，或者皮革接觸水后，干后在制品表面形成水漬，影響制品的外觀，同時(shí)有發(fā)粘的手感，降低了聚氨酯皮革的觸感；而有機(jī)磷酸酯，有些仍具有水溶性，有些雖然水溶性小，克服了形成水漬的問題，但其阻燃機(jī)理屬于凝聚相阻燃，屬于非膨脹型，非膨脹型阻燃體系對(duì)于聚氨酯材料，在著火時(shí)容易形成滴落，熔滴會(huì)影響阻燃效果，很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。

總的來說，目前應(yīng)用于聚氨酯皮革材料的阻燃體系存在的主要缺陷是：阻燃性差、易熔滴、易吸潮形成水漬和遷移白化等問題。因此，需要研發(fā)新型的應(yīng)用于聚氨酯材料的新型的無鹵阻燃體系。