CN101993588A - 阻燃聚氨酯树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

聚氨酯树脂组合物，它包括(A)聚碳酸酯基聚氨酯树脂，(B)含磷和氮的非卤素阻燃剂，(C)多元醇和(D)分子内含有至少两个反应性官能团的硅氧烷，它不具有安全、环境和价格问题，且具有充足的阻燃性和改进的机械性能，例如拉伸强度和伸长率。

Description

阻燃聚氨酯树脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及阻燃聚氨酯树脂组合物，它满足安全、环境和价格要求且具有阻燃性和改进的机械性能，例如拉伸强度和伸长率，和涉及该组合物的制备方法。

背景技术

目前增加的安全和环境担心加速了常规阻燃剂的更新。例如，卤素基阻燃剂，例如溴和氯基阻燃剂具有高的阻燃性且提供下述优点：他们可如此小量地使用，以致于负载了它们的组合物可维持机械强度。然而，它们具有安全问题，因为在着火的情况下，它们产生显著大体积的卤素气体，由此在建筑物内的人们可被窒息，和最糟糕的是，暴露于死亡危险下。磷酸盐基阻燃剂倾向于从树脂表面上泄漏，从而当排放到环境中时，产生毒性和突变的担心。红磷基阻燃剂具有高水平的阻燃性，因为具有高的磷浓度，但当不完全燃烧时，产生高度有毒的膦气体，和红磷本身具有因摩擦或冲击而燃烧的危险。制造者限制使用这些常规的卤素、磷酸盐和红磷基阻燃剂，因为对安全和环境存在潜在的影响。

在这些情况下，期望配制阻燃的聚氨酯。通过二异氰酸酯和多羟基化合物之间的加聚反应合成的聚氨酯具有许多优点，其中包括耐磨性、弹性、耐候性和耐溶剂性，当今发现了宽泛的各种应用。例如，热塑性聚氨酯弹性体用作软管、管道、电缆、片材、薄膜、表带和运动鞋。聚氨酯泡沫体用作密封剂、填料和热绝缘体。最近，机动车工业开始使用聚氨酯泡沫体作为悬架臂套管(suspension arm bushing)、冲撞制动器、发动机固定件(mount)、保险杠、扶手、头枕(head rest)、坐垫和类似物。

针对聚氨酯的阻燃性，提出了许多技术。例如，JP-A H05-70542和JP-A 2003-003116公开了使用含磷多元醇，在其骨架内掺入了磷的聚氨酯树脂。由于起始反应物，含磷多羟基化合物昂贵，因此这一方法在大多数应用中不可接受或者在实践中不可使用。

JP-A 2001-294645公开了使用含卤素的多元醇，在其骨架内掺入了卤素的聚氨酯树脂。然而，起始反应物昂贵，和使用卤素意味着缺少安全性。

还已知添加卤素化合物，卤素-磷化合物，卤化聚醚，卤化磷酸盐，和卤素与三氧化锑的结合物作为填料。因为使用了卤素，这一方法也缺少安全性。

如上所述，尝试赋予聚氨酯树脂阻燃性遇到许多难题。目前，得不到具有充足阻燃性UL-94的V-0等级且具有改进的机械性能(例如，拉伸强度和伸长率)，同时克服安全、环境和价格问题的阻燃聚氨酯树脂组合物。

引证文献单

专利文献1：JP-A H05-70542

专利文献2：JP-A 2003-003116

专利文献3：JP-A 2001-294645(EP1127908，US6706774)

发明内容

本发明的目的是提供阻燃的聚氨酯树脂组合物，它不具有安全、环境和价格问题且具有充足的阻燃性和改进的机械性能，例如拉伸强度和伸长率。

发明人已发现，含(A)聚碳酸酯基聚氨酯树脂作为主要组分，(B)含磷和氮的非卤素阻燃剂，(C)多元醇或其衍生物作为阻燃剂助剂，和(D)分子内含至少两个反应性官能团的硅氧烷的聚氨酯树脂组合物不具有安全、环境和价格的问题且具有充足的阻燃性和改进的机械性能，例如拉伸强度和伸长率。

在一个方面中，本发明提供一种阻燃聚氨酯树脂组合物，它包括：

(A)100重量份聚氨酯树脂，

(B)5-25重量份含磷和氮的非卤素阻燃剂，

(C)1-15重量份多元醇或其衍生物，和

(D)1-15重量份用平均组成式(1)表示的选自有机基烷氧基硅氧烷和有机基羟基硅氧烷中的硅化合物，其重均分子量为150-10,000且每一分子含有总计10-85％重量烷氧基或羟基：

R¹ _αSi(OX)_βO_(4-α-β)/2    (1)

其中R¹各自独立地为任选取代的烷基、烯基或芳基，X是C₁-C₁₀烷基或氢，α是0.0-3.0的实数，β是0.1-3.0的实数，和α+β＜4.0。

优选地，聚氨酯树脂(A)是聚碳酸酯基聚氨酯树脂。

含磷和氮的非卤素阻燃剂(B)典型地选自磷酸胍、磷酸铵、磷酸三聚氰胺、多聚磷酸铵、三聚氰胺表面涂布的多聚磷酸铵、硅化合物表面涂布的多聚磷酸铵及其混合物。

优选地，多元醇或衍生物(C)是季戊四醇或季戊四醇衍生物。此外，优选多元醇或衍生物(C)的存在量等于或小于含磷和氮的非卤素阻燃剂(B)。

在另一方面中，本发明提供制备阻燃聚氨酯树脂组合物的方法，该方法包括下述步骤：热熔组分(A)，在熔融组分(A)中混合至少组分(B)、(C)和(D)，条件是在混合步骤之前的至少1小时的时刻一定不能预混至少组分(B)和(D)。

发明的有益效果

本发明的阻燃聚氨酯树脂组合物满足安全、环境和价格要求且提供阻燃性和机械性能，例如拉伸强度和伸长率的优点。

具体实施方案

阻燃聚氨酯树脂组合物此处定义为包括(A)聚氨酯树脂，(B)含磷和氮的非卤素阻燃剂，(C)多元醇或其衍生物，和(D)特定的硅化合物作为基本组分。

(A)聚氨酯树脂

作为组分(A)的聚氨酯树脂可由多羟基化合物形式的活性氢化合物与扩链剂和多异氰酸酯反应而获得。

此处所使用的多羟基化合物可以是在聚氨酯制备中常用的任何众所周知的多羟基化合物，优选数均分子量为1000-10,000的那些多羟基化合物(这通过端基的定量分析来测量)。合适的多羟基化合物包括聚酯基多羟基化合物，聚醚基多羟基化合物，聚碳酸酯基多羟基化合物，聚内酯基多羟基化合物，和聚硅氧烷多羟基化合物。特别地，从耐热性和机械强度的角度考虑，优选聚碳酸酯基多羟基化合物。例举的聚碳酸酯基多羟基化合物是聚(1，6-己烷碳酸酯二醇)和聚(1，4-亚丁基碳酸酯二醇)。

此处所使用的扩链剂可以是在聚氨酯制备中常用的任何众所周知的扩链剂，优选数均分子量最多250的那些扩链剂(这通过端基的定量分析来测量)。扩链剂的实例包括脂族二元醇，例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇、三丙二醇、1，2-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇和新戊二醇；脂环族二元醇，例如双羟甲基环己烷和环己-1，4-二醇；和芳族二元醇，例如二甲苯二醇。尽管所使用的扩链剂的用量没有特别限制，但优选基于热塑性聚氨酯，范围为5-30％重量。

此处所使用的多异氰酸酯可以是在聚氨酯制备中常用的任何众所周知的多异氰酸酯。合适的多异氰酸酯的实例包括脂族异氰酸酯，例如1，6-己二异氰酸酯(HDI)、2，2，4-三甲基己二异氰酸酯、赖氨酸甲酯二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯、亚异丙基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、1，5-辛二异氰酸酯，和二聚酸二异氰酸酯；脂环族异氰酸酯，例如4，4`-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化甲苯二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、4，4′-亚异丙基二环己基二异氰酸酯；和芳族异氰酸酯，例如2，4-或2，6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4`-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、1，5-萘二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、三苯甲烷三异氰酸酯、三(4-苯基异氰酸酯)硫代磷酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二苯醚二异氰酸酯和二苯基砜二异氰酸酯。

尽管可通过使前述反应物反应制备聚氨酯树脂，但没有特别限制制备方法。可使用任何现有技术的公知的聚氨酯的制备方法。所有含活性氢的反应物，例如多羟基化合物和扩链剂之和与多异氰酸酯之比作为NCO/含活性氢基团(例如OH)的当量比优选在0.95-1.10范围内。

(B)阻燃剂

组分(B)是含磷和氮的非卤素阻燃剂。优选的阻燃剂包括磷酸胍、磷酸铵、磷酸三聚氰胺、多聚磷酸铵、三聚氰胺表面涂布的多聚磷酸铵，和硅化合物表面涂布的多聚磷酸铵，它们可单独或以两种或更多种的混合物形式使用。从阻燃性的角度考虑，优选多聚磷酸铵，三聚氰胺表面涂布的多聚磷酸铵，和硅化合物表面涂布的多聚磷酸铵，其中最优选硅化合物表面涂布的多聚磷酸铵。

含磷和氮的化合物，例如多聚磷酸铵可商购。当这些化合物用硅化合物表面处理时，例如拒水性、在树脂内的分散性，和磷酸的控制泄漏之类的性能可得到改进。尽管在表面处理中所使用的合适的硅化合物包括硅烷，硅油，和有机硅树脂，但为了有效的覆盖，优选在JP-A2006-111844中所述的共水解缩合物。

含磷和氮的非卤素阻燃剂的存在量相对于100重量份聚氨酯树脂，优选为5-25重量份。非卤素阻燃剂的用量相对于100重量份聚氨酯树脂，更优选为5-20份，和甚至更优选5-15重量份。低于5pbw的阻燃剂可能无法提供所需的阻燃效果，而大于25pbw的阻燃剂可能有损于拉伸强度和伸长率。

含磷和氮的非卤素阻燃剂为颗粒形式，优选其平均粒度为1-25微米，更优选5-18微米。注意例如使用依赖于激光衍射技术的粒度分布分析仪，以重均值或者中值直径形式测定平均粒度。

(C)多元醇

组分(C)是多元醇或其衍生物。实例包括季戊四醇，山梨醇，二季戊四醇，及其衍生物。多元醇或衍生物可单独或以两种或更多种的混合物形式使用。

例举的多元醇衍生物包括季戊四醇单硬脂酸酯，季戊四醇二硬脂酸酯，和二三甲基甲硅烷化季戊四醇。在本发明的实践中，优选使用季戊四醇或季戊四醇衍生物。

多元醇或衍生物的存在量相对于100重量份聚氨酯树脂，优选为1-15重量份。小于1pbw的多元醇可能无法提供改进的阻燃性，而大于15pbw可能导致阻燃性和拉伸强度的显著下降。多元醇或衍生物(C)的用量应当优选等于或小于含磷和氮的非卤素阻燃剂(B)。包括超过化学计量当量阻燃剂的多元醇可能有损于阻燃性。

(D)硅化合物

组分(D)是选自有机基烷氧基硅氧烷和有机基羟基硅氧烷中的硅化合物，其重均分子量(Mw)为150-10,000且每一分子含有总计10-85％重量的烷氧基或羟基，且用平均组成式(1)表示：

R¹ _αSi(OX)_βO_(4-α-β)/2    (1)

其中R¹各自独立地为任选取代的烷基、烯基或芳基，X是C₁-C₁₀烷基或氢，α是0.0-3.0的实数，β是0.1-3.0的实数，和α+β＜4.0。

式(1)的硅化合物优选Mw为150-10,000，更优选200-6000。Mw小于150的硅化合物可能无法产生所需的阻燃性，而Mw超过10,000的硅化合物可导致拉伸强度下降。

在平均组成式(1)中，烷氧基或羟基OX之和优选为10-85％重量，和更优选20-60％重量。若烷氧基或羟基之和小于10wt％，则阻燃性可能下降。若烷氧基或羟基之和大于85wt％。则可能牺牲组合物的外观。

硅化合物的存在量相对于100重量份聚氨酯树脂，优选为1-15重量份。若硅化合物的用量小于1pbw或大于15pbw，则阻燃性可能不足。

可通过下述两种典型的合成方法，制备硅化合物。一种方法是通过逐滴添加氯代硅烷到水和醇的混合物中，进行水解反应，在反应最后分离水层，脱氯化氢，中和，过滤，和真空浓缩。另一方法是通过添加碱或酸催化剂到烷氧基硅烷或烷氧基硅氧烷低聚物和任选地环状硅氧烷(例如，四聚体或五聚体)的混合物中，进行平衡反应，向其中逐滴添加水，进行水解反应，和随后缩合反应，中和并浓缩该反应产物。

(E)其他

除了组分(A)-(D)以外，可在阻燃聚氨酯树脂组合物中配混各种添加剂以供特定的目的，只要它们没有干扰组合物所需的性能即可。合适的添加剂包括抗氧化剂、UV吸收剂、稳定剂、光稳定剂、增容剂、不同类型的非卤素阻燃剂、润滑剂、填料、粘合助剂和防锈剂。

此处所使用的抗氧化剂的实例包括2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、正十八烷基-3-(3`，5`-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、四[亚甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸酯]甲烷、三(3，5-二叔丁基-4-羟苄基)异氰脲酸酯、4，4`-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、三甘醇双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、3，9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1，1-二甲基乙基}-2，4，8，10-四氧杂螺[5，5]十一烷、4，4-硫代双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)、2，2-亚甲基双(6-叔丁基甲基苯酚)、4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)、亚磷酸二硬脂基季戊四醇酯、亚磷酸双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯、亚磷酸双(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯、亚磷酸2，2-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基)辛酯、四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4`-联苯二亚膦酸酯、3，3`-硫代二丙酸二月桂酯、3，3`-硫代二丙酸二肉豆蔻酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、2，5，7，8-四甲基-2(4，8，12-三甲基癸基)色原烷-2-醇、5，7-二叔丁基-3-(3，4-二甲基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮、2-[1-(2-羟基-3，5-二叔戊基苯基)乙基]-4，6-二戊基苯基丙烯酸酯、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯，和四(亚甲基)-3-(十二烷基硫代丙酸酯)甲烷。

此处所使用的稳定剂的实例包括金属皂稳定剂，例如硬脂酸锂、硬脂酸镁、月桂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸钙、月桂酸钡、蓖麻油酸钡、硬脂酸钡、月桂酸锌、蓖麻油酸锌和硬脂酸锌；月桂酸盐、马来酸盐和巯基有机锡稳定剂；铅稳定剂，例如硬脂酸铅和三盐基硫酸铅，环氧化合物，例如环氧化植物油；亚磷酸酯，例如烷基烯丙基亚磷酸酯和亚磷酸三烷酯；β-二酮化合物，例如二苯甲酰基甲烷和脱氢乙酸；水滑石和沸石。

此处所使用的光稳定剂的实例包括苯并三唑UV吸收剂、二苯甲酮UV吸收剂、水杨酸盐UV吸收剂、氰基丙烯酸酯UV吸收剂、草酸酰苯胺UV吸收剂和受阻胺光稳定剂。

此处所使用的增容剂的实例包括丙烯酸类有机基聚硅氧烷共聚物，二氧化硅和有机基聚硅氧烷的部分交联产物，硅氧烷粉末，马来酸酐接枝改性的聚烯烃，羧酸接枝改性的聚烯烃，和聚烯烃接枝改性的有机基聚硅氧烷。

此处所使用的粘合助剂的实例包括烷氧基硅烷。

此处所使用的不同类型的非卤素阻燃剂的实例包括硼酸锌、锡酸锌和光氧化钛。

此处所使用的填料的实例包括硅酸、碳酸钙、氧化钛、碳黑、高岭土粘土、煅烧粘土、硅酸铝、硅酸镁、硅酸钙和重晶石。

制备方法

可按照标准工序，通过加热熔融组分(A)，和在熔融组分(A)中混合组分(B)、(C)和(D)和任选的组分(E)，制备聚氨酯树脂组合物。不利的是在混合步骤之前的至少1小时的时刻预混至少组分(B)和(D)。理由是若痕量磷酸残留在组分(B)的表面上，则组分(B)和(D)或者组分(D)的分子可反应，形成树脂或凝胶。若组分(D)形成树脂或凝胶，则在UL-94(Underwriter`s Laboratory Bulletin 94)试验中，该组合物可丧失阻燃性，从V-0等级变为失败。

可在模塑聚氨酯树脂组合物中使用任何公知的技术。

实施例

以下通过阐述，而不是通过限制给出本发明的实施例。在实施例中，通过激光衍射粒度分布分析仪，在甲醇溶剂中测量平均粒度。

实施例1-12，对比例1-8和参考例

通过共混表1-4所示的各种成分，和在混合器Labo PlastomillR-60(Toyo Seiki Seisakusho，Ltd.)上，在180℃和30rpm下均匀地辊磨3分钟，制备组合物。在200℃下将组合物压塑模制成厚度2mm的试样。通过UL-94试验评价试样的阻燃性，耗氧指数，拉伸强度和伸长率。还在表1-4中示出了试验结果。

以下描述了所使用的成分和试验方法。

所使用的成分

(1)Resamine P-880CL：聚碳酸酯基聚氨酯树脂

(2)Resamine P-2288：聚醚基聚氨酯树脂

(3)Resamine P-1078：聚酯基聚氨酯树脂

(4)Resamine P-4070EX：聚己内酯基聚氨酯树脂

所有Resamine树脂获自Dainichiseika Color&Chemicals Mfg.Co.，Ltd.。

(5)硅氧烷表面处理的多聚磷酸铵1：通过下述工序制备

制备硅氧烷基拒水剂1

向配有冷凝器、温度计和滴液漏斗的500ml四颈烧瓶中引入85g(0.37mol以二聚体形式计算)甲基三甲氧基硅烷的低聚物，154g甲醇和5.1g乙酸。在搅拌下，将6.8g(0.37mol)水倾倒在烧瓶内，并继续在25℃下搅拌2小时。然后逐滴添加17.7g(0.08mol)3-氨丙基三乙氧基硅烷。加热该混合物到甲醇的回流温度并在该温度下保持1小时以进行反应。在连接酯接管情况下，蒸馏掉甲醇，直到内部温度达到110℃。获得81g在25℃下根据JIS K 2283测量的粘度为71mm²/s和重均分子量(Mw)为1100的浅黄色透明溶液。该溶液(硅氧烷基拒水剂1)含有5wt％残留甲醇。

制备硅氧烷表面处理的多聚磷酸铵1

向100重量份多聚磷酸铵(Clariant，

TC204P，平均粒度8微米)中添加10重量份硅氧烷基拒水剂1和100重量份乙醇。搅拌该混合物30分钟，之后真空蒸馏掉乙醇。在粉碎机内粉碎残渣，获得平均粒度为10微米的硅氧烷表面处理的多聚磷酸铵1。

(6)TC204P：表面未处理的多聚磷酸铵2，Clariant，平均粒度8微米

(7)季戊四醇

(8)二季戊四醇

(9)季戊四醇二硬脂酸酯，

所有季戊四醇类获自Wako Pure Chemical Industries，Ltd.。

(10)烷氧基硅氧烷低聚物：通过下述工序制备化合物A-D。

化合物A

在65℃以下在甲醇中搅拌甲基三氯硅烷，进行部分酯化，将所述溶液逐滴添加到甲醇和水的3∶1混合物中，进行水解。在滗析掉含盐酸的下层之后，剩余的上层(有机层)用碳酸钠中和。来自于中和的盐通过过滤除去，接着在100℃以上真空浓缩。按照这一方式合成该化合物。基于29Si-NMR分析，鉴定该化合物具有以下所示的平均组成式。通过将1.0g样品放置在20ml小瓶内，添加1N KOH和异丙醇的混合物，用橡胶塞密闭该小瓶，并在油浴中在流动氮气下加热到170℃，测定烷氧基含量。通过气相色谱分析通过与小瓶相连的

管的醇流出物。根据如此测定的甲醇量，计算烷氧基含量。根据甲苯GPC计算重均分子量(Mw)。

平均组成式：(CH₃)(OCH₃)_1.5SiO_0.75

烷氧基含量：46wt％

Mw：406

化合物B

通过结合100重量份化合物A与水和1重量份磺酸类离子交换树脂(树脂：二乙烯基苯交联的聚苯乙烯)，在70℃下搅拌内容物5小时，和在110℃下真空浓缩，进行合成。通过类似的分析，测定该化合物的平均组成式、烷氧基含量和Mw。

平均组成式：(CH₃)_1.0(OCH₃)_1.2SiO_0.9

烷氧基含量：28wt％

Mw：950

化合物C

通过结合100重量份化合物A与110重量份二甲基二甲氧基硅烷、水、甲醇和1重量份磺酸类离子交换树脂，在70℃下搅拌内容物5小时，和在110℃下真空浓缩，进行合成。通过类似分析，测定该化合物的平均组成式、烷氧基含量和Mw。

平均组成式：(CH₃)_1.69(OCH₃)_0.31SiO₁

烷氧基含量：12wt％

Mw：5500

化合物D

通过结合76重量份八甲基四硅氧烷、28.6重量份二甲基二甲氧基硅烷和95重量份二甲基三甲氧基硅烷，在70℃下一起搅拌内容物和水、甲醇和1重量份磺酸类离子交换树脂5小时，和在110℃下真空浓缩，进行合成。通过类似分析，测定该化合物的平均组成式、烷氧基含量和Mw。

平均组成式：(CH₃)_2.16(OCH₃)_0.17SiO_0.835

烷氧基含量：7wt％

Mw：1950

KF-96L-5CS：获自Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.

平均组成式：(CH₃)_2.18SiO_0.91

烷氧基含量：0wt％

Mw：830

试验方法

(1)阻燃性UL-94：根据UL-94的垂直燃烧试验测试

(2)耗氧指数：根据JIS K7201测试

(3)拉伸强度和伸长率：

将厚度2mm的压塑模制片材穿孔成哑铃#2样品，根据JIS K7113测试。

(4)Mw

通过凝胶渗透色谱法(GPC)，在下述条件下测定Mw。

(a)溶剂：甲苯

(b)柱子：TSK凝胶superH5000+superH4000+superH3000+superH2000

(c)检测仪：RI

(d)流速：0.6ml/min

(e)柱温：40℃

表1

表2

表3

表4

表5

Claims (6)

1.一种阻燃聚氨酯树脂组合物，它包括：

(A)100重量份聚氨酯树脂，

(B)5-25重量份含磷和氮的非卤素阻燃剂，

(C)1-15重量份多元醇或其衍生物，和

(D)1-15重量份用平均组成式(1)表示的选自有机基烷氧基硅氧烷和有机基羟基硅氧烷中的硅化合物，其重均分子量为150-10,000且每一分子含有总计10-85％重量烷氧基或羟基：

R¹ _αSi(OX)_βO_(4-α-β)/2    (1)

其中R¹各自独立地为任选取代的烷基、烯基或芳基，X是C₁-C₁₀烷基或氢，α是0.0-3.0的实数，β是0.1-3.0的实数，和α+β＜4.0。

2.权利要求1的组合物，其中聚氨酯树脂(A)是聚碳酸酯基聚氨酯树脂。

3.权利要求1的组合物，其中含磷和氮的非卤素阻燃剂(B)是选自磷酸胍、磷酸铵、磷酸三聚氰胺、多聚磷酸铵、三聚氰胺表面涂布的多聚磷酸铵和硅化合物表面涂布的多聚磷酸铵中的至少一种成员。

4.权利要求1的组合物，其中多元醇或衍生物(C)是季戊四醇或季戊四醇衍生物。

5.权利要求1的组合物，其中多元醇或衍生物(C)的存在量等于或小于含磷和氮的非卤素阻燃剂(B)。

6.制备权利要求1的阻燃聚氨酯树脂组合物的方法，该方法包括下述步骤：热熔组分(A)，在熔融组分(A)中混合至少组分(B)、(C)和(D)，条件是在混合步骤之前的至少1小时的时刻一定不预混至少组分(B)和(D)。