CN101580574A

CN101580574A - 阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法

Info

Publication number: CN101580574A
Application number: CNA2009100339467A
Authority: CN
Inventors: 李敏超; 游庆春; 承黎明
Original assignee: Wositing New Materials Co Ltd Suzhou
Current assignee: Wositing New Materials Co Ltd Suzhou
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2009-11-18

Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法：将无卤阻燃剂5－10％(重量百分比，以下均为重量百分比)、无卤抑烟剂3－8％、无卤成炭剂3－8％及抗氧剂0.1－0.5％，催化剂0.1－0.5％助剂混合均匀后按比例由侧喂料系统注入双螺杆反应系统，在双螺杆反应系统中，与聚酯或聚醚多元醇30－40％、异氰酸酯25－35％、扩链剂5－10％等一起合成无卤阻燃聚氨酯弹性体，其优点是：采用该方法生产得到的热塑性聚氨酯弹性体具有阻燃的功效，且产品质量稳定，使用无污染，生产工艺稳定。

Description

阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法

技术领域

本发明涉及一种热塑性聚氨酯的制备方法，尤其涉及一种具有阻燃功能的热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。

背景技术

热塑性聚酯弹氨性体(又称为TPU，以下简称TPU)新材料被称为“划时代的新型高分子材料”，是当前世界六大具有发展前途的合成材料之一。热塑性聚氨酯弹性体具有良好的物理性能，现在越来越被广泛应用到电线电缆行业中；由于行业的特殊性对用于此类的材料又增加了阻燃要求。传统的阻燃聚氨酯弹性体，是在普通非阻燃聚氨酯弹性体中添加部分含卤阻燃剂来获得的；但近10年来，环保组织要求减少致癌二恶英和氯化物的排放量及限制使用某些稳定剂、增塑剂和阻燃剂的呼声越来越高涨，加上欧盟的一纸禁令，生产无卤阻燃聚氨酯弹性体成为发展的必然趋势。

发明内容

本发明的目的是提供生产过程中更加安全环保的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法。

为实现本发明的目的，一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法包括：将无卤阻燃剂5-10％(重量百分比，以下均为重量百分比)、无卤抑烟剂3-8％、无卤成炭剂3-8％及抗氧剂0.1-0.5％，催化剂0.1-0.5％助剂混合均匀后按比例由侧喂料系统注入双螺杆反应系统，在双螺杆反应系统中，与聚酯或聚醚多元醇30-40％、异氰酸酯25-35％、扩链剂5-10％等一起合成无卤阻燃聚氨酯弹性体；

所述的无卤阻燃剂采用密胺-甲醛包覆聚磷酸铵、三羟乙基异氰尿酸酯、膦酸酯中的一种或任意几种；无卤抑烟剂采用铝酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、钛白粉中的一种或任意几种；无卤成炭剂采用季戊四醇、季戊四醇磷酸酯、季戊四醇磷酸二酯中的一种或任意几种；

所述的膦酸酯采用三苯基膦酸酯、间苯二酚双膦酸酯、双酚A二膦酸酯中的一种或任意几种；

所述的聚酯多元醇由二元羧酸和多羟基醇经缩聚反应而制得，多元醇的分子量为500-4000，所述的二元羧酸采用脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸，即采用戊二酸、虎珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸中的一种或任意几种；所述的多羟基醇采用二甘醇、乙二醇、1，4-丁二醇，1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇和2，2-甲基-1，3-丙二醇中的一种或任意几种；

所述的聚醚多元醇采用多无醇或有机胺为起始剂，与环氧丙烷聚合物反应制得的聚醚多元醇(PPG)；以PPG为母体经乙烯基单体接枝聚合制得的改性聚合物聚醚多元醇(POP)；由四氢呋喃均聚或共聚而成的聚四氢呋喃型多元醇(PTMEG)；

所述的催化剂采用钛酸类和有机锡类，具体的说就是钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯、二辛酸锡以及二月桂酸二丁基锡中的一种或任意几种；二异氰酸酯采用甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯基二异氰酸酯中的一种或任意几种；扩链剂采用1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，6-己二醇中的一种或任意几种。

本发明的优点是：采用该方法生产得到的热塑性聚氨酯弹性体具有阻燃的功效，且产品质量稳定，使用无污染，生产工艺稳定。

具体实施方式

下面对本发明一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法作进一步的详细说明：

本发明所述的无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的基本制备方法为：

将无卤阻燃剂5-10％(重量百分比，以下组份的百分比均为重量百分比)、无卤抑烟剂3-8％、无卤成炭剂3-8％及抗氧剂0.1-0.5％，催化剂0.1-0.5％助剂混合均匀后按比例由侧喂料系统注入双螺杆反应系统，在双螺杆反应系统中，与聚酯或聚醚多元醇30-40％、异氰酸酯25-35％、扩链剂5-10％等一起合成无卤阻燃聚氨酯弹性体；

更具体的实施方案如下：

实例1

将密胺-甲醛包覆聚磷酸铵10％，硼酸锌7％，季戊四醇8％，1010抗氧剂0.5％在搅拌机中混合均匀后装进侧喂料机；由己二酸和乙二醇合成的聚酯多元醇40％、甲苯二异氰酸酯25％、1，3-丙二醇9％，钛酸丁酯0.5％用浇注机浇注入双螺杆；上述两大类组分在双螺杆中混合、反应最终制造出无卤阻燃聚氨酯弹性体。

实例2

将三羟乙基异氰尿酸酯11％，铝酸锌6％，间苯二酚双膦酸酯8％，1010抗氧剂0.5％在搅拌机中混合均匀后装进侧喂料机；由四氢呋喃均聚或共聚而成的聚四氢呋喃型多元醇(PTMEG)42％、甲苯二异氰酸酯25％、1，4-丁二醇8％，钛酸丁酯0.5％用浇注机浇注入双螺杆；上述两大类组分在双螺杆中混合、反应最终制造出无卤阻燃聚氨酯弹性体。

实例3

将双酚A二膦酸酯13％，铝酸锌8％，季戊四醇6％，1010抗氧剂0.5％在搅拌机中混合均匀后装进侧喂料机；由四氢呋喃均聚或共聚而成的以PPG为母体经乙烯基单体接枝聚合制得的改性聚合物聚醚多元醇(POP)40％、异佛尔酮二异氰酸酯20％、1，6-己二醇13％，二月桂酸二丁基锡0.5％用浇注机浇注入双螺杆；上述两大类组分在双螺杆中混合、反应最终制造出无卤阻燃聚氨酯弹性体。

实例4

将三苯基膦酸酯8％，铝酸锌6％，间苯二酚双膦酸酯8％，1010抗氧剂0.5％在搅拌机中混合均匀后装进侧喂料机；由四氢呋喃均聚或共聚而成的聚四氢呋喃型多元醇(PTMEG)45％、甲苯二异氰酸酯23％、1，4-丁二醇10％，钛酸甲酯0.5％用浇注机浇注入双螺杆；上述两大类组分在双螺杆中混合、反应最终制造出无卤阻燃聚氨酯弹性体。

实例5

将三羟乙基异氰尿酸酯10％，铝酸锌9％，季戊四醇6％，1010抗氧剂0.5％在搅拌机中混合均匀后装进侧喂料机；以多无醇或有机胺为起始剂，与环氧丙烷聚合物(或环氧丙烷与环氧乙烷共聚物)反应制得的聚醚多元醇(PPG)40％、对苯二异氰酸酯26％、1，4-丁二醇9％，二辛酸锡0.5％用浇注机浇注入双螺杆；上述两大类组分在双螺杆中混合、反应最终制造出无卤阻燃聚氨酯弹性体。

Claims

1、一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法包括：将无卤阻燃剂5-10％(重量百分比，以下均为重量百分比)、无卤抑烟剂3-8％、无卤成炭剂3-8％及抗氧剂0.1-0.5％，催化剂0.1-0.5％助剂混合均匀后按比例由侧喂料系统注入双螺杆反应系统，在双螺杆反应系统中，与聚酯或聚醚多元醇30-40％、异氰酸酯25-35％、扩链剂5-10％等一起合成无卤阻燃聚氨酯弹性体。

2、根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述的无卤阻燃剂采用密胺-甲醛包覆聚磷酸铵、三羟乙基异氰尿酸酯、膦酸酯中的一种或任意几种；无卤抑烟剂采用铝酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、钛白粉中的一种或任意几种；无卤成炭剂采用季戊四醇、季戊四醇磷酸酯、季戊四醇磷酸二酯中的一种或任意几种。

3、根据权利要求2所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述的膦酸酯采用三苯基膦酸酯、间苯二酚双膦酸酯、双酚A二膦酸酯中的一种或任意几种。

4、根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述的聚酯多元醇由二元羧酸和多羟基醇经缩聚反应而制得，多元醇的分子量为500-4000，所述的二元羧酸采用脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸，即采用戊二酸、虎珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸中的一种或任意几种；所述的多羟基醇采用二甘醇、乙二醇、1，4-丁二醇，1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇和2，2-甲基-1，3-丙二醇中的一种或任意几种。

5、根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述的聚醚多元醇采用多无醇或有机胺为起始剂，与环氧丙烷聚合物反应制得的聚醚多元醇(PPG)；以PPG为母体经乙烯基单体接枝聚合制得的改性聚合物聚醚多元醇(POP)；由四氢呋喃均聚或共聚而成的聚四氢呋喃型多元醇(PTMEG)。

6、根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述的催化剂采用钛酸类和有机锡类，具体的说就是钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯、二辛酸锡以及二月桂酸二丁基锡中的一种或任意几种；二异氰酸酯采用甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对苯基二异氰酸酯中的一种或任意几种；扩链剂采用1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，6-己二醇中的一种或任意几种。