CN102276784A

CN102276784A - 无卤阻燃聚氨酯弹性体及其制备方法

Info

Publication number: CN102276784A
Application number: CN2011102037539A
Authority: CN
Inventors: 李敏超; 承黎明; 陈海风; 张东芝
Original assignee: Austen New Material (zhangjiagang) Co Ltd
Current assignee: Austen New Material (zhangjiagang) Co Ltd
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2011-12-14

Abstract

本发明公开了一种环保完全达标的无卤阻燃聚氨酯弹性体，以重量百分比计，包括以下原料：三羟乙基异氰尿酸酯5-10%，金属氢氧化物3-10%，膨胀型石墨3-5%，聚醚多元醇30-45%，二异氰酸酯25-35%，扩链剂5-10%，抗氧剂0.1-0.5%，催化剂0.1-0.5%。本发明所述的无卤阻燃聚氨酯弹性体，在制备过程中没有添加含卤阻燃剂，添加的为无卤阻燃剂，而且，采用的其它原料也都是不会导致成品环保不达标的物质；这样得到的无卤阻燃聚氨酯弹性体具有良好的阻燃性能，其阻燃性可达V-0级（UL-94）。

Description

无卤阻燃聚氨酯弹性体及其制备方法

技术领域

本发明涉及到一种热塑性聚氨酯（TPU）及其制备方法，尤其涉及到一种无卤阻燃热塑性聚氨酯（TPU）及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体（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，广泛地应用到电线电缆等行业中；由于行业的特殊性，要求此类材料具备良好的阻燃性。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

本发明所要解决的技术问题是：提供一种环保完全达标的无卤阻燃聚氨酯弹性体。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：无卤阻燃聚氨酯弹性体，以重量百分比计，包括以下原料：三羟乙基异氰尿酸酯5-10%，金属氢氧化物3-10%，膨胀型石墨3-5%，聚醚多元醇30-45%，二异氰酸酯 25-35%，扩链剂5-10%，抗氧剂0.1-0.5%，催化剂0.1-0.5%。

所述的聚醚多元醇包括以多元醇或有机胺为起始剂，与环氧丙烷聚合物或者环氧丙烷与环氧乙烷共聚物反应，制得聚醚多元醇即PPG；以PPG为母体经乙烯基单体接枝聚合，制得改性聚合物聚醚多元醇。

所述的二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、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两种的混合物。

所述的扩链剂选自1,4-丁二醇、1,3-丙二醇和1,6－己二醇中的一种。

所述的催化剂选自钛酸甲酯、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。

所述的膨胀型石墨，其粒径在0.15-0.3mm之间，起始膨胀温度为150-200℃。

所述的金属氢氧化物为氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或其混合物。

本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种环保完全达标的无卤阻燃聚氨酯弹性体的制备方法。

为解决上述的另一个技术问题，本发明采用的技术方案为：一种无卤阻燃聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤为：按照上述无卤阻燃聚氨酯弹性体的原料配比，将羟乙基异氰尿酸酯、金属氢氧化物、膨胀型石墨和抗氧剂在搅拌机中混合均匀后，装进侧喂料机；将聚醚多元醇、异氰酸酯、扩链剂和催化剂经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，与喂料机中的物料在双螺杆中混合、反应，最终制得无卤阻燃聚氨酯弹性体。

本发明的有益效果是：本发明所述的无卤阻燃聚氨酯弹性体，在制备过程中没有添加含卤阻燃剂，添加的无卤阻燃剂，而且，采用的其它原料也都是不会导致成品环保不达标的物质；这样得到的无卤阻燃聚氨酯弹性体具有良好的阻燃性能，其阻燃性可达V-0级（UL-94）。

具体实施方式

下面详细描述本发明的具体实施方案。

实例1

将三羟乙基异氰尿酸酯10%，金属氢氧化物10%，膨胀型石墨5%，1010抗氧剂0.5%在搅拌机中混合均匀后装进侧喂料机；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40%、甲苯二异氰酸酯25%、1,3-丙二醇9%，钛酸丁酯0.5%经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，与喂料机机中的物料在双螺杆中混合、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9%，金属氢氧化物10%，膨胀型石墨4%，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即PTMEG38%、甲苯二异氰酸酯30%、1,4-丁二醇8%，钛酸丁酯0.5%经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，与喂料机机中的物料在双螺杆中混合、反应最终制造出无卤阻燃聚氨酯弹性体。

实例3

将三羟乙基异氰尿酸酯8%，金属氢氧化物8%，膨胀型石墨5%，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即40%、异佛尔酮二异氰酸酯30%、1,6－己二醇8%，二月桂酸二丁基锡0.5%经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，与喂料机机中的物料在双螺杆中混合、反应最终制造出无卤阻燃聚氨酯弹性体。

实例4

将三羟乙基异氰尿酸酯8%，金属氢氧化物9%，膨胀型石墨5%，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即PTMEG42%、甲苯二异氰酸酯25%、1,4-丁二醇10%，钛酸甲酯0.5%经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，与喂料机机中的物料在双螺杆中混合、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%，金属氢氧化物10%，膨胀型石墨4%，1010抗氧剂0.45%在搅拌机中混合均匀后装进侧喂料机；以多元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即PPG40.1%、对苯二异氰酸酯25%、1,4-丁二醇10%，二辛酸锡0. 45%经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，与喂料机机中的物料在双螺杆中混合、反应最终制造出无卤阻燃聚氨酯弹性体。

Claims

1.无卤阻燃聚氨酯弹性体，以重量百分比计，包括以下原料：三羟乙基异氰尿酸酯5-10%，金属氢氧化物3-10%，膨胀型石墨3-5%，聚醚多元醇30-45%，二异氰酸酯 25-35%，扩链剂5-10%，抗氧剂0.1-0.5%，催化剂0.1-0.5%。

2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚氨酯弹性体，其特征在于：所述的聚醚多元醇包括以多元醇或有机胺为起始剂，与环氧丙烷聚合物或者环氧丙烷与环氧乙烷共聚物反应，制得聚醚多元醇即PPG；以PPG为母体经乙烯基单体接枝聚合，制得改性聚合物聚醚多元醇。

3.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚氨酯弹性体，其特征在于：所述的二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、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两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚氨酯弹性体，其特征在于：所述的扩链剂选自1,4-丁二醇、1,3-丙二醇和1,6－己二醇中的一种。

5.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚氨酯弹性体，其特征在于：所述的催化剂选自钛酸甲酯、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。

6.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚氨酯弹性体，其特征在于：所述的膨胀型石墨，其粒径在0.15-0.3mm之间，起始膨胀温度为150-200℃。

7.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚氨酯弹性体，其特征在于：所述的金属氢氧化物为氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或其混合物。

8.一种无卤阻燃聚氨酯弹性体的制备方法，其步骤为：按照权利要求1所述的配比，将羟乙基异氰尿酸酯、金属氢氧化物、膨胀型石墨和抗氧剂在搅拌机中混合均匀后，装进侧喂料机；将聚醚多元醇、异氰酸酯、扩链剂和催化剂经浇注机混合后进入双螺杆挤出机，与喂料机中的物料在双螺杆中混合、反应，最终制得无卤阻燃聚氨酯弹性体。