[發明專利]含磷多元醇和由其制備的阻燃抗靜電聚氨酯彈性體及它們的制備方法

有效

• 申請號: 201811440608.0
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109749044B
• 公開（公告）日: 2021-05-21
• 發明（設計）人: 王玉忠;陳宏;鄧聰;趙澤永;楊愛華;位云俠;黃勝超
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/32;C08G18/48;C08G18/42;C08G79/04;C08K3/04;C08K5/521
• 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

本發明公開了含磷多元醇和由其制備的阻燃抗靜電聚氨酯彈性體及它們的制備方法，所述阻燃抗靜電聚氨酯彈性體是由合成聚氨酯彈性體的原料或市售的聚氨酯彈性體、碳納米材料和自行研制的、具有下述結構的含磷多元醇(1)和配合劑(2)制備而成：該含磷多元醇為無鹵低聚物，不僅使聚氨酯彈性體材料具有優異的阻燃性，不會像小分子阻燃劑一樣出現遷移析出影響阻燃效果，而且可避免鹵系阻燃劑帶來的環境污染和人體危害等問題；該配合劑可有效改善碳納米材料在聚氨酯彈性體中的分散狀態，提高碳納米材料在聚氨酯彈性體中的抗靜電效果。

技術領域

本發明屬于含磷多元醇和聚氨酯彈性體以及它們的制備技術領域，具體涉及一類含磷多元醇和由其制備的阻燃抗靜電聚氨酯彈性體及它們的制備方法。

背景技術

聚氨酯彈性體由于其特殊的分子結構，兼具了橡膠的力學性能和塑料的加工性能，同時還具有優異的耐磨性、耐溶劑性、耐候性、耐撕裂和耐老化性能，因而被廣泛應用于航天航空、電子電器、機械加工、醫藥衛生、服裝鞋材、建筑等領域。然而，美中不足的是：①聚氨酯彈性體極限氧指數較低，易燃，且燃燒過程中伴有劇烈的熔滴現象，極易引起二次燃燒。②聚氨酯彈性體優良的電絕緣性導致其在使用過程中容易產生靜電，積累的大量電荷會引發很多問題。例如，積累的靜電容易吸附灰塵，從而污染產品；靜電放電會造成電磁干擾，引起電子設備故障，影響儀器精確性；高壓靜電放電甚至會產生電擊，嚴重時會引發火災和爆炸。以上這些缺點嚴重限制了聚氨酯彈性體在礦山生產、光學儀器、醫療設備、電子儀器、精密儀表及軍事器械等對阻燃和抗靜電有一定要求的領域中的應用。因此，聚氨酯彈性體的阻燃抗靜電改性是非常重要的研究課題。

據了解，目前主要是將阻燃劑和抗靜電劑分別同時添加到聚氨酯彈性體中來制備阻燃抗靜電聚氨酯彈性體。如CN107936534公開了一種抗靜電阻燃熱塑性聚氨酯彈性體，該彈性體主要是由80份TPU，20份LLDPE，8份抗靜電劑碳納米材料、12份復合阻燃劑、4份三氧化二銻、5份相容劑組成，所述復合阻燃劑為十溴二苯乙烷與氫氧化鎂復配而成的阻燃劑。又如CN102161742公開了一種有機高分子聚氨酯彈性體及其制備方法，該聚氨酯彈性體主要由以下組分構成：低聚物多元醇40～65％、甲苯二異氰酸酯20～38％、3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺6～13％、配合劑8～12％。其中配合劑為阻燃劑或抗靜電劑或兩者的組合，所述阻燃劑為四(2-氯乙基)-2,2-二(氯甲基)-1,3-亞丙基二磷酸酯、三(2-氯乙基)磷酸酯中的一種；所述抗靜電劑為季銨鹽陽離子與非離子復合型表面活性劑。又如CN104619739公開了一種由多元醇組分和預聚物組分制備的阻燃且抗靜電的聚氨酯彈性體。該多元醇組分包含(A)乙烯/丁烷/己二酸酯的飽和聚酯多元醇，其具有標稱分子量和官能度為2或更大，(B)乙烯/三羥甲基丙烷/新戊基己二酸酯的聚酯多元醇，其具有標稱分子量和官能度為2.5或更大，(C)任選的二醇增鏈劑，(D)任選的聚甲基烷基硅氧烷消泡劑，(E)任選的干燥劑糊劑，(F)任選的聚丁二烯低聚物，(G)季銨鹽或咪唑鎓鹽作為抗靜電劑，(H)任選的表面改性的氣相法二氧化硅，(I)三(2-氯-1-甲基乙基)磷酸酯阻燃劑，(J)多磷酸銨阻燃劑，和(K)除了基于汞的有機金屬催化劑之外的有機金屬催化劑，例如基于錫的催化劑。再如CN105037678公開的一種耐熱性聚氨酯彈性體，該彈性體是由以下組分組成：1,4-環己烷二異氰酸酯13.60～18.09％、聚己內酯二元醇57.01～61.51％、1,4-丁二醇5.30～5.50％、二月桂酸二丁基錫0.06～0.10％、十六烷基三甲基溴化銨1.98～2.23％、抗靜電劑導電炭黑1.03～1.30％、阻燃劑納米氫氧化鎂6.20～6.48％、阻燃劑甲基膦酸二甲酯9.63～9.85％。