TWI782048B - 阻燃性聚胺基甲酸酯泡沫、調配物及形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫之方法 - Google Patents

阻燃性聚胺基甲酸酯泡沫、調配物及形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫之方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供阻燃劑組合物，其由包含含硫化合物及至少一種異氰酸酯 反應性溴化阻燃劑之組分構成或由該等組分形成。

Description

阻燃性聚胺基甲酸酯泡沫、調配物及形成剛性聚胺基甲 酸酯泡沫之方法
本發明係關於阻燃性剛性聚胺基甲酸酯泡沫及可用於形成此類泡沫之組合物。
剛性聚胺基甲酸酯泡沫係使用澆注法或噴塗法進行加工。澆注法通常用於塊狀泡沫製備、連續雙帶層合及不連續板製備。噴塗聚胺基甲酸酯泡沫多年來一直用作屋頂隔熱及密封產品。噴塗聚胺基甲酸酯泡沫附著於且亦形成於牆壁及地板上以形成防止空氣滲漏之緊密密封及絕緣障壁。
耐火性為此等材料之重要特性。已使用各種化合物或其混合物有效滿足可適用之防火安全標準。然而，除作為阻燃劑之有效性之外，需要提供如下化合物及/或混合物，該等化合物及/或混合物與泡沫製造方法相容，且不會隨時間推移自聚胺基甲酸酯泡沫中遷移出來。
本發明提供用於製備阻燃性聚胺基甲酸酯泡沫之組合物及方法，該等阻燃性聚胺基甲酸酯泡沫通常為閉孔、剛性聚胺基甲酸酯泡沫。亦提供可用於製備阻燃性剛性聚胺基甲酸酯泡沫之調配物。
本發明之一實施例為阻燃劑組合物，其由包含至少一種異氰酸酯反應性含硫化合物及至少一種異氰酸酯反應性溴化阻燃劑之組分構成或由該等組分形成。
本發明之其他實施例包括用於形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫之調配物、方法及剛性聚胺基甲酸酯泡沫。
由以下描述及隨附申請專利範圍，本發明之此等及其他實施例及特徵將進一步更顯而易見。
圖1A為顯示由包括E-300及RB-79之成分形成的剛性聚胺基甲酸酯泡沫方塊下側之特徵的照片。
圖1B為顯示由包括E-300、RB-79及奈米黏土之成分形成的剛性聚胺基甲酸酯泡沫方塊下側之特徵的照片。
圖2顯示實例3，操作i(實線)及實例3，操作ii(虛線)之錐形量熱計熱量釋放速率曲線。
如本文檔通篇所用，片語「反應性溴化阻燃劑」具有等效於「異氰酸酯反應性溴化阻燃劑」之含義。類似地，如本文檔通篇所用，片語「反應性含硫化合物」具有等效於「異氰酸酯反應性含硫化合物」之含義。
根據本發明使用之反應性含硫化合物為異氰酸酯反應性含硫化合物，其含有至少一個可用於且能夠在聚胺基甲酸酯形成期間與另一聚胺基甲酸酯形成組分反應之官能基，使得所得聚胺基甲酸酯以化學結合形式含有反應性溴化阻燃劑。咸信反應性含硫化合物之官能基在聚胺基甲酸酯泡沫之製備期間與異氰酸酯基反應。異氰酸酯反應性基團典型地為胺基(一級或二級)及/或羥基。在一些實施例中，較佳存在兩個異氰酸酯反應性基團。
一或多個硫原子存在於含硫化合物中；常常，分子中存在兩個硫原子。當反應性含硫化合物具有兩個或更多個硫原子時，該等硫原子可彼此相鄰，或可由分子中之一或多個其他原子間隔開。分子之有機部分可為脂族(直鏈、分枝或環狀)、芳族、烷芳族或此等部分之混合物。
在本發明之各個實施例中，異氰酸酯反應性含硫化合物為二硫化物，尤其其中二硫化物之有機部分為脂族直鏈；及含硫芳族二胺。
在一些實施例中，反應性含硫化合物為一或多種含硫芳族二胺。根據本發明使用之含硫芳族二胺呈環上具有兩個一級胺基、兩個甲硫基及甲基之苯環形式。胺基位於環上之3及5位；甲基位於1位；且甲硫基位於環上之2及4位或2及6位。含硫芳族二胺典型地在商業上作為用於形成聚胺基甲酸酯之增鏈劑或固化劑而出售。
熟習此項技術者將認識到存在若干命名含硫芳族二胺之方式。舉例而言，3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺可稱為2,4-二甲硫基-6-甲基-1,3-苯二胺、2,4-二甲硫基-6-甲基-1,3-苯二胺或3,5-二甲硫基-2,4-二胺基甲苯。含硫芳族二胺為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺、3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺及其混合物。當使用混合物時，兩種含硫芳族二胺可相對於彼此呈任何量，常常按3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之重量計在約90：10至10：90且較佳約20：80至80：20範圍內。
在本發明之實踐中較佳為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物，其可作為Ethacure® 300固化劑(E-300)自Albemarle Corporation商購獲得，典型地具有約75wt%至約85wt%之3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺及約15wt%至約25wt%之3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺。
在其他實施例中，反應性含硫化合物為二硫化物，較佳其中有機部分為脂族直鏈，且反應性基團為羥基。較佳地，各脂族部分具有一至約十個碳原子，更佳為一至約六個碳原子。較佳二硫化物為雙(2-羥乙基)二硫化物，其亦稱為2-羥乙基二硫化物或2,2'-二硫二乙醇，且在本文中有時縮短寫為BHEDS。
異氰酸酯反應性溴化阻燃劑含有至少一個可用於且能夠在聚胺基甲酸酯形成期間與另一聚胺基甲酸酯形成組分反應的官能基，使得所得聚胺 基甲酸酯以化學結合形式含有反應性溴化阻燃劑。咸信反應性溴化阻燃劑之官能基在聚胺基甲酸酯泡沫之製備期間與異氰酸酯基反應；通常，反應性溴化阻燃劑中之官能(反應性)基團為羥基。
在本發明之實踐中適合之異氰酸酯反應性溴化阻燃劑包括溴化芳族二酯二醇、2,3-二溴烯丙醇、三溴新戊醇、二溴新戊二醇及四溴苯二甲醇。在一些實施例中，2,3-二溴烯丙醇、三溴新戊醇及/或溴化芳族二酯二醇為較佳異氰酸酯反應性溴化阻燃劑。
在本發明之實踐中溴化芳族二酯二醇為聚溴鄰苯二甲酸或酸酐之液體二醇酯，其中芳族部分具有1至4、較佳2至4、更佳4個溴原子。此類化合物之實例為四溴鄰苯二甲酸酐與二乙二醇及丙二醇之混合酯(Saytex® RB-79阻燃劑，Albemarle Corporation)。製造此類化合物之方法描述於例如美國專利第4,564,697號中。
反應性溴化阻燃劑2,3-二溴-2-丙烯-1-醇常常稱為2,3-二溴烯丙醇或DBAA。DBAA為一種已知分子，但不可商購獲得。在室溫下在溶劑中自炔丙醇(2-丙炔-1-醇)及元素溴(Br2)合成DBAA為已知的。
三溴新戊醇為可商購獲得的，且亦稱為季戊四醇三溴化物及2,2-雙(溴甲基)-3-溴-丙-1-醇。
二溴新戊二醇為可商購獲得的，且亦稱為季戊四醇二溴化物及2,2-雙(溴甲基)-3-溴-丙-1-醇。
四溴苯二甲醇亦稱為四溴(羥甲基)苯基-甲醇及四溴-二甲苯-二醇。更適當地，四溴苯二甲醇命名為2,3,5,6-四溴苯-1,3-二甲醇或{2,3,5,6-四溴-4-(羥甲基)苯基}甲醇或2,3,5,6-四溴-對二甲苯-α,α'-二醇。雖然鄰位及間位異構體為已知及可用的，但對位異構體為典型地使用的，且可商購獲得。
在阻燃劑組合物中，當反應性含硫化合物為一或多種含硫芳族二胺時，異氰酸酯反應性溴化阻燃劑與含硫芳族二胺之相對量典型地在按重量計約0.2：1至約6：1、較佳約1：1至約6：1範圍內。在一些實施例中，反應性溴化阻燃劑與含硫芳族二胺之相對量典型地在按重量計約1.5：1至約4：1範圍內；在其他實施例中，溴化芳族二酯二醇與含硫芳族二胺之相對量典型地在按重量計約3：1至約5：1範圍內。
當阻燃劑組合物中之反應性含硫化合物為一或多種二硫化物時，異氰酸酯反應性溴化阻燃劑與二硫化物之相對量典型地在按重量計約0.75：1至約5：1、較佳約1：1至約4：1範圍內。
當反應性含硫化合物為一或多種含硫芳族二胺時，在一些實施例中，阻燃劑組合物中之含硫芳族二胺之量為呈相對於阻燃劑組合物之總重量約10wt%至約45wt%、較佳約15wt%至約30wt%之量。在其他實施例中，阻燃劑組合物中之含硫芳族二胺之量為相對於阻燃劑組合物之總重量約0.5wt%至約10wt%，較佳為約1wt%至約7wt%。
在反應性含硫化合物為一或多種含硫芳族二胺之一些實施例中，阻燃劑組合物中之異氰酸酯反應性溴化阻燃劑之量為呈相對於阻燃劑組合物之總重量約45wt%至約80wt%、較佳約50wt%至約75wt%之量。更佳地，當反應性溴化阻燃劑為DBAA時，量為相對於阻燃劑組合物之總重量約50wt%至65wt%；當反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇時，量為相對於阻燃劑組合物之總重量約55wt%至75wt%。
在其他實施例中，阻燃劑組合物中之異氰酸酯反應性溴化阻燃劑，尤其溴化芳族二酯二醇之量為呈相對於阻燃劑組合物之總重量約5wt%至約30wt%、較佳約10wt%至約20wt%之量。
當反應性含硫化合物為二硫化物時，在一些實施例中，阻燃劑組合物中之二硫化物之量為相對於阻燃劑組合物之總重量約10wt%至約55wt%、較佳約15wt%至約25wt%。在其他實施例中，二硫化物量較佳為相對於阻燃劑組合物之總重量約45wt%至約85wt%。
在其他實施例中，尤其當反應性含硫化合物為二硫化物時，阻燃劑組合物中之異氰酸酯反應性溴化阻燃劑，尤其DBAA之量為呈相對於阻燃劑組合物之總重量約60wt%至約90wt%、較佳約75wt%至約90wt%之量。
尤其當反應性含硫化合物為一或多種含硫芳族二胺時，阻燃劑組合物可進一步包含磷酸參(1-氯-2-丙基)酯，有時稱為磷酸參(2-氯丙基)酯。當存在時，磷酸參(1-氯-2-丙基)酯典型地以相對於阻燃劑組合物之總重量約50wt%至約90wt%、較佳約60wt%至約85wt%、更佳約70wt%至約85wt%之量使用。磷酸參(1-氯-2-丙基)酯較佳與溴化芳族二酯二醇組合使用。
阻燃劑組合物中之奈米黏土為經表面改質之親水性黏土，較佳為經表面改質之蒙脫石奈米黏土。更特定而言，奈米黏土已經較佳具有約8至約24個碳原子之含有飽和烴基之胺化合物改質，且具有約25微米或更小、較佳約20微米或較更、更佳約15微米至約20微米之平均粒度。較佳奈米黏土為經0.5至5wt%胺基丙基三乙氧基矽烷及15至35wt%十八烷基胺表面改質之蒙脫石黏土(Nanomer®I.31PS，Sigma-Aldrich)。奈米黏土通常以相對於阻燃劑組合物之總重量約0.5wt%至約5wt%、較佳約1wt%至約4wt%、更佳約1wt%至約3wt%之量存在。
在一些較佳實施例中，阻燃劑組合物包含含硫芳族二胺、異氰酸酯反應性溴化阻燃劑及奈米黏土或磷酸參(1-氯-2-丙基)酯，較佳為奈米黏土與磷酸參(1-氯-2-丙基)酯兩者，尤其當反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇時。
在其他較佳實施例中，阻燃劑組合物包含含硫芳族二胺作為異氰酸酯反應性含硫化合物以及溴化芳族二酯二醇及三溴新戊醇作為異氰酸酯反應性溴化阻燃劑。在其他較佳實施例中，異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺且異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為三溴新戊醇或2,3-二溴烯丙醇。更佳地，在此等實施例中，含硫芳族二胺為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物。
在另一較佳實施例中，異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺及二硫化物，且異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇。更佳地，在此實施例中，含硫芳族二胺為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物且二硫化物為雙(羥乙基)二硫化物。
在另一較佳實施例中，異氰酸酯反應性含硫化合物為二硫化物且異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇、2,3-二溴烯丙醇及/或三溴新戊醇。較佳組合包括二硫化物及溴化芳族二酯二醇；二硫化物及2,3-二溴烯丙醇；及二硫化物及三溴新戊醇。更佳地，在此等實施例中，二硫化物為雙(羥乙基)二硫化物。
在一實施例中，在阻燃劑組合物中，含硫芳族二胺為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物，其較佳呈約10wt%至約45wt%之量；且反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇，其較佳呈約50wt%至約75wt%、更佳約50wt%至約65wt%之量。此段落中之所有wt%值均係相對於阻燃劑組合物之總重量。
在另一實施例中，在阻燃劑組合物中，含硫芳族二胺為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物，其較佳呈約0.5至約10wt%之量；反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇，其為四溴鄰苯二甲酸酐與二乙二醇及丙二醇之混合酯，其較佳呈約5wt%至約30wt%之量；且存在 磷酸參(1-氯-2-丙基)酯，其較佳呈約50wt%至約90wt%之量；或經表面改質之蒙脫土，較佳為經0.5至5wt%胺基丙基三乙氧基矽烷及15至35wt%十八烷基胺表面改質之蒙脫石黏土，較佳呈約0.5wt%至約5wt%之量。較佳地，在阻燃劑組合物中存在磷酸參(1-氯-2-丙基)酯與經表面改質之蒙脫土兩者。此段落中之所有wt%均係相對於阻燃劑組合物之總重量。
在其他實施例中，在阻燃劑組合物中，二硫化物為雙(羥乙基)二硫化物，其較佳呈約15wt%至約25wt%之量；且反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇，其較佳呈約75wt%至約90wt%之量。
在另一實施例中，在阻燃劑組合物中，二硫化物為雙(羥乙基)二硫化物，其較佳呈約25wt%至約75wt%之量；且反應性溴化阻燃劑為三溴新戊醇，其較佳呈約35wt%至約60wt%之量。
在另一實施例中，在阻燃劑組合物中，二硫化物為雙(羥乙基)二硫化物，其較佳呈約10wt%至約60wt%、更佳約15至55wt%之量；且反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇，其較佳呈約35wt%至約90wt%、更佳約45wt%至約85wt%之量。
可在形成聚胺基甲酸酯泡沫之方法中用作B部分的本發明之調配物包含多元醇、發泡劑、觸酶、表面活性劑及異氰酸酯反應性溴化阻燃劑。當製備本發明之調配物時，含硫芳族二胺及反應性溴化阻燃劑可分開地或以本發明之阻燃劑組合物的形式引入。
當反應性含硫化合物為一或多種含硫芳族二胺時，調配物中之含硫芳族二胺的量在以調配物之總重量計約1wt%至約20wt%範圍內，較佳在約2wt%至約15wt%範圍內，且更佳在約2wt%至約12wt%範圍內。
在調配物中，異氰酸酯反應性溴化阻燃劑之量在以調配物之總重量計約1wt%至約25wt%、較佳約4wt%至約20wt%、更佳約4至約15wt%範圍內。
當磷酸參(1-氯-2-丙基)酯存在於調配物中時，其典型地呈以調配物之總重量計約20wt%至約60wt%、較佳約20wt%至約45wt%、更佳約25wt%至約40wt%之量。
本發明之調配物中奈米黏土之量為呈以調配物之總重量計約0.5wt%至約5wt%、較佳約1wt%至約4wt%、更佳約1wt%至約3wt%之量。
當反應性含硫化合物為二硫化物時，調配物中之二硫化物的量在以調配物之總重量計約1wt%至約15wt%範圍內，較佳在約3wt%至約12wt%範圍內。
聚胺基甲酸酯泡沫係典型地藉由使兩種主要液體組分(亦即聚異氰酸酯(A部分)及多元醇(B部分))接觸來製備。含有除聚異氰酸酯外之所有組分的B部分(在此為本發明之調配物)需要呈液體形式。如本文所用，術語「液體」意謂在22℃下調配物呈液體聚集態。奈米黏土不為液體；然而，當奈米黏土包括於B部分調配物中時，至少在實驗室規模上奈米黏土保持懸浮於溶液中最少若干個小時。
在一實施例中，在調配物中，反應性含硫化合物為含硫芳族二胺，其為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物，其較佳呈約2wt%至約15wt%之量；且反應性溴化阻燃劑較佳呈約4wt%至約20wt%之量；較佳地，反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇或四溴鄰苯二甲酸酐與二乙二醇及丙二醇之混合酯加上磷酸參(1-氯-2-丙基)酯，其較佳呈約50wt%至約70wt%之量，及/或經表面改質之蒙脫土，較佳為經0.5至5wt%胺基丙基三乙氧基矽烷及15至35wt%十八烷基胺表面改質之蒙脫土，其較佳呈約1wt% 至約4wt%之量。較佳地，磷酸參(1-氯-2-丙基)酯與經表面改質之蒙脫土兩者均與含硫芳族二胺一起存在於調配物中。此段落中之所有wt%係以調配物之總重量計。
在另一實施例中，在調配物中，反應性含硫化合物為二硫化物，其為雙(2-羥乙基)二硫化物，其較佳呈約3wt%至約12wt%之量；且反應性溴化阻燃劑較佳呈約5wt%至約20wt%之量；較佳地，反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇或三溴新戊醇。此段落中之所有wt%值係以調配物之總重量計。
異氰酸酯反應性溴化阻燃劑與異氰酸酯反應性含硫化合物一起變為聚胺基甲酸酯泡沫之一部分。與常常出於阻燃目的用於聚胺基甲酸酯泡沫中之其他化合物相比之下，此提供此等組分不自泡沫中遷移出來之優點。
在本發明之實踐中用於形成聚胺基甲酸酯泡沫之多元醇可為典型地用於製備剛性聚胺基甲酸酯泡沫之任何多元醇。常常，使用多元醇之混合物，並且針對對所形成之聚胺基甲酸酯泡沫之特性的影響來選擇特定多元醇。
多元醇通常為羥基數在約100至約850mg KOH/g範圍內、較佳在約110至約600mg KOH/g範圍內之多元醇或多元醇混合物。當使用聚合多元醇時，其典型地具有在約250至約5000、常常為400至約3000範圍內的分子量。
適合用於形成聚胺基甲酸酯泡沫之多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、脂族多元醇及聚氧烯二醇(polyoxyalkylene glycol)。可使用兩種或更多種多元醇之混合物。用於形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫之較佳多元醇包括聚酯多元醇。
可使用之聚氧烯二醇包括聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇及嵌段及混嵌聚氧乙烯-聚氧丙烯二醇。
脂族多元醇典型地每個分子含有至多約18個碳原子。適合之脂族多元醇包括乙二醇、丙二醇、異構丁二醇、二乙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二 醇、三乙二醇、甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、1,2,6-己三醇、季戊四醇、四乙二醇、二季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖及α-甲基糖苷。
聚醚多元醇係藉由使一或多種在伸烷基中具有2至約8個碳之環氧烷與含有兩個或更多個羥基之引發劑分子反應來製備。適合之聚醚多元醇包括蔗糖/甘油聚醚多元醇；基於甘油、環氧丙烷及環氧乙烷之蔗糖聚醚多元醇；甘油引發之聚醚多元醇，例如甘油/環氧丙烷聚醚多元醇；及曼尼希基聚醚多元醇(mannich-based polyether polyol)。
聚酯多元醇係藉由使多羧酸或其衍生物(例如其酸氯化物或酸酐)與多元醇聚合來製備。適合之聚酯多元醇包括芳族聚酯多元醇及二乙二醇-鄰苯二甲酸酐聚酯多元醇。
對於形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫，多元醇之量典型地在以B部分組分(調配物)之總重量計約40wt%至約80wt%且常常為約50wt%至約70wt%範圍內。當存在超過一種多元醇時，此等量係指調配物中之多元醇的總量。
發泡劑較佳以調配物總重量之約5至約25wt%之量存在；更佳地，發泡劑為調配物之約7.5至約20wt%。在一些實施例中，發泡劑為調配物之約7.5至約15wt%；在其他實施例中，發泡劑為調配物之約10至約20wt%。
適合之發泡劑包括水；鹵化碳(完全鹵化之氯氟化碳)，特定而言為三氯氟甲烷(CFC-11)；鹵代烴(含氫氯氟化碳或HCFC)，諸如1,1-二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)、氯二氟甲烷(HCFC-22)及反-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HFO-1233zd(E))；部分氟化之烴(HFC)，諸如1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(HFC-236fa)、1,1,2,3,3,3-六氟丙烷(HFC-236ea)、1,1,1,4,4,4-六氟丁烷(HFC-356mffm)及1,2-雙(三氟甲基)乙烯；及諸如正戊烷、異戊烷及環戊烷之烴。可使用任何兩種或更多種發泡劑之混合物。當形成剛性泡沫時較佳發泡劑包括水、1,1,1,3,3-五氟丙烷、 反-1-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,2-雙(三氟甲基)乙烯及水與1,1,1,3,3-五氟丙烷、反-1-氯-3,3,3-三氟丙烯或1,2-雙(三氟甲基)乙烯之混合物。在一些情況下，2,3-二溴烯丙醇容許在調配物中水為僅有之發泡劑。
可用於實踐本發明之觸酶類型包括三級胺、錫觸酶(典型地為有機錫化合物)、鉍觸酶、其他有機金屬觸酶及有機羧酸之鉀鹽。在本發明之實踐中可使用相同類型及/或不同類型之觸酶的混合物。觸酶較佳以在以調配物之總重量計約1wt%至約10wt%、更佳約2.5wt%至約7.5wt%範圍內之量存在於調配物中。當存在超過一種觸酶時，此等量係指調配物中之觸酶的總量。
在三級胺觸酶中，三級胺上之基團較佳為烷基；更佳地，該等基團為含氧基團，諸如醚基或飽和醇基。適合之三級胺包括二甲基乙胺、三伸乙基二胺、二甲基乙胺、二甲基環己胺、二甲基苯甲胺、四甲基二伸丙基三胺、五甲基二伸乙基三胺、參(二甲胺基丙基)-氫三嗪、1-甲基-4-(2-二甲胺基乙基)哌嗪、1,4-二氮雜(2,2,2)二環辛烷、3-甲氧基-N,N-二甲基丙胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N-椰油基嗎啉、雙(二甲胺基乙基)醚及乙醇胺觸酶，諸如二甲基乙醇胺、2-(2-二甲胺基乙氧基)乙醇及N,N,N'-三甲胺基乙基-乙醇胺。
可用作觸酶之錫化合物之類型包括二烷基(二烷硫基)錫烷、有機羧酸之亞錫(II)鹽及羧酸之二烷基錫(IV)鹽。在本發明之實踐中適合之錫觸酶包括二丁基雙(十二烷硫基)錫烷、辛酸亞錫(II)、乙酸亞錫(II)、二月桂酸二丁基錫及雙乙酸二辛基錫。
另一類型之觸酶為有機羧酸之一或多種鉀鹽。適合之鉀鹽包括乙酸鉀及辛酸鉀。
表面活性劑為製備聚胺基甲酸酯泡沫常常需要的，且當形成聚胺基甲酸酯泡沫時一般使用表面活性劑。在本發明之實踐中適合之聚矽氧基表面活性劑包括聚矽氧二醇、聚矽氧二醇共聚物、聚醚改質之聚矽氧烷、聚醚改質 之二甲基聚矽氧烷(諸如聚醚聚二甲基矽氧烷共聚物)、聚矽氧烷聚氧烯共聚物、聚矽氧烷聚氧烯共聚物、聚矽氧烷共聚物及類似物。聚醚改質之二甲基聚矽氧烷為較佳聚矽氧基表面活性劑。聚矽氧基表面活性劑較佳以在以調配物之總重量計約0.5wt%至約5wt%、更佳約0.75wt%至約3wt%範圍內之量存在於調配物中。
當形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫時可使用之其他表面活性劑包括乳化劑，諸如蓖麻油硫酸鹽或脂肪酸之鈉鹽；含有胺之脂肪酸鹽，例如二乙胺油酸酯及二乙醇胺硬脂酸酯；磺酸之鹽，例如十二烷基苯二磺酸及蓖麻醇酸之例如鹼金屬鹽或銨鹽；乙氧基化烷基酚、乙氧基化脂肪醇；醚胺四級胺化合物；甲酸2-羥丙基三甲銨；羥基-壬苯基-N-甲基甘胺酸鈉(N-((2-羥基-5-壬苯基)甲基)-N-甲基-甘胺酸之鈉鹽)及蓖麻油。
可包括於本發明之調配物中之一或多種視情況存在之添加劑包括抗氧化劑、稀釋劑、增鏈劑或交聯劑、增效劑(較佳為三聚氰胺)、穩定劑、抑真菌劑、顏料、染料、填料、抗靜電劑及塑化劑。
調配物之組分可以任何順序組合；較佳地，發泡劑為所添加之最後一種成分。更佳地，阻燃劑組合物之組分與多元醇組合，隨後為表面活性劑、觸酶及任何視情況存在之成分，隨後為發泡劑。
用於在本發明之實踐中用於形成聚胺基甲酸酯泡沫之聚異氰酸酯(A部分組分)包括可用於製備剛性聚胺基甲酸酯泡沫之任何聚異氰酸酯。當使用聚合聚異氰酸酯時，其較佳具有約25wt%至約50wt%、較佳約25wt%至約40wt%之異氰酸酯(NCO)含量。
當形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫時，使用聚異氰酸酯，且聚異氰酸酯可為芳族或脂族的。在本發明之實踐中適合用於剛性聚胺基甲酸酯泡沫之聚異氰酸酯包括但不限於二異氰酸1,4-四亞甲酯、二異氰酸1,5-五亞甲酯、二異氰 酸2-甲基-1,5-五亞甲酯、二異氰酸1,6-六亞甲酯(HMDI)、二異氰酸1,7-七亞甲酯、二異氰酸1,10-十亞甲酯、二異氰酸伸環己酯、異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二異氰酸4,4'-亞甲基二環己酯(H12MDI)、六氫甲苯二異氰酸酯及其異構體、二異氰酸2,2,4-三甲基六亞甲酯、二異氰酸2,4,4-三甲基六亞甲酯、4,4'-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、二異氰酸伸苯酯、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二甲苯二異氰酸酯、其他烷基化苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI，有時稱為二異氰酸亞甲酯)、1-甲氧基苯基-2,4-二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯與2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯之混合物、二異氰酸4,4'-伸聯苯酯、二異氰酸3,3'-二甲氧基-4,4'-聯苯酯、二異氰酸3,3'-二甲基-4,4'-聯苯酯、4,4',4"-三苯甲烷三異氰酸酯、甲苯2,4,6-三異氰酸酯、4,4'-二甲基二苯基甲烷-2,2',5,5'-四異氰酸酯、聚合聚異氰酸酯(諸如聚異氰酸聚亞甲基聚伸苯酯)及前述物質中之任何兩者或更多者之混合物。
可用於形成本發明之剛性聚胺基甲酸酯泡沫之聚異氰酸酯包括彼等通常稱為聚合亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)之異氰酸酯、基於聚異氰酸酯之預聚物及其混合物。聚合MDI含有變化量之異構二苯基甲烷二異氰酸酯及三環、四環及大於四環之寡聚物。一般而言，可使用異氰酸酯含量為約25wt%或更多之任何商業聚合MDI。較佳聚合MDI具有約30wt%或更多之異氰酸酯含量。其他異氰酸酯可以微小量與聚合MDI一起存在，只要聚異氰酸酯混合物作為整體保持為液體即可。較佳地，聚異氰酸酯為聚合MDI。
本發明之聚胺基甲酸酯泡沫組合物由兩種組分形成：A部分及B部分。A部分為如上文所描述之一或多種聚異氰酸酯，且B部分包含本發明之調配物。A部分及B部分組分典型地以按體積計約1：1之比率接觸。聚胺基甲酸酯形成反應通常在室溫下容易地進行；通常，A部分及B部分一經接觸即開始 與彼此反應，且繼續反應(固化)，從而形成聚胺基甲酸酯泡沫。常常，噴塗或澆注A部分與B部分之混合物以形成聚胺基甲酸酯泡沫。
本發明之聚胺基甲酸酯泡沫組合物由A部分及B部分組分形成，其中A部分為如上文所描述之聚異氰酸酯，且B部分包含本發明之調配物。
異氰酸酯及/或聚異氰酸酯之量可以異氰酸酯指數來定義。
Figure 107122139-A0202-12-0015-1
理論等效量之異氰酸酯等於每一當量之來自B部分之反應性氫一當量之異氰酸酯。剛性聚胺基甲酸酯泡沫通常藉由將聚異氰酸酯與以使得異氰酸酯指數在約85至約1000、較佳約95至約400、更佳約95至約200範圍內之量具有異氰酸酯反應性氫原子(例如羥基)之化合物彙集在一起而形成。
為形成聚胺基甲酸酯泡沫，調配物(B部分)之典型地由多元醇或多元醇混合物提供之官能度(亦即每個分子之平均羥基數目)通常為約2或更多，較佳為約2至約8；更佳為約3或更多，尤其為約3至約8，更尤其為約3至約7。諸如2,3-二溴烯丙醇及三溴新戊醇之單醇反應性溴化阻燃劑之官能度為一(亦即分子中有一個羥基，其為鏈-封端的)，因此調配物中多元醇之至少一部分每個分子具有三個或更多個羥基，以形成聚胺基甲酸酯泡沫。異氰酸酯反應性溴化阻燃劑之羥基包括在B部分之平均官能度之計算中。
本發明中形成之聚胺基甲酸酯泡沫具有隨最終應用而變化之密度範圍。對於開孔絕緣泡沫，密度範圍通常為約0.4lb/ft3至約1.2lb/ft3(6.3kg/m3至18.9kg/m3)。對於閉孔絕緣泡沫，密度範圍典型地為約1.61l/ft3至約3.5lb/ft3(25.6kg/m3至56.1kg/m3)。對於模製建築泡沫，密度範圍通常為約4.0lb/ft3至約31lb/ft3(64.0kg/m3至497kg/m3)。
以下實例係出於說明目的而呈現，且並非意欲對本發明之範圍加以限制。
實例-一般
在實例中，所用的一些物質係藉由其商標名而提及。更特定而言：E-300：3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物(Ethacure® 300固化劑，Albemarle Corporation)。
Saytex ® RB-79：四溴鄰苯二甲酸酐與二乙二醇及丙二醇之混合酯(Saytex® RB-79阻燃劑，Albemarle Corporation)。
DBAA：2,3-二溴烯丙醇。
BHEDS：雙(2-羥乙基)二硫化物。
TCPP：磷酸參(1-氯-2-丙基)酯。
EB：2-丁氧乙醇。
奈米黏土：經表面改質以含有0.5至5wt%胺基丙基三乙氧基矽烷之蒙脫石黏土(Nanomer® I.31PS，Sigma-Aldrich)。
Voranol ® 280：官能度為約7.0、羥基數為約280且平均分子量為約1400之聚醚多元醇(Dow Chemical Company)。
Terate ® HT 5349：官能度為約2.45且羥基數為295-315之芳族聚酯多元醇(Invista)。
Stepanpol ® PS-2412：官能度為約2.0、羥基數為約240且平均分子量為約468之經改質芳族聚酯多元醇(Stepan Chemical Company)。
Carpol ® GP-1500：官能度為約3、羥基數為112且平均分子量為約1500之甘油引發之聚醚多元醇；Carpol ® GP-700：官能度為3、羥基數為240且平均分子量為約700之甘油及環氧丙烷聚醚多元醇(所有Carpol®材料皆為Carpenter Company之產品)。
Dabco ® DC193：聚矽氧表面活性劑；Dabco ® T-120：二丁基雙(十二烷硫基)錫烷；Dabco ® K-15：辛酸鉀；Dabco ® TMR-2：甲酸2-羥丙基三甲銨；Dabco ® T：含有羥基之胺；Dabco ® PM-300：2-丁氧乙醇(所有Dabco®材料皆為Air Products and Chemicals,Inc之產品)。
Polycat ® 204：胺觸酶(Air Products and Chemicals,Inc)。
Solstice ® LBA：反-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(Honeywell)。
Genetron ® 245fa：1,1,1,3,3-五氟丙烷(Honeywell)。
Opteon TM 1100：1,2-雙(三氟甲基)乙烯；亦稱為Formacel® 1100(The Chemours Company)。
Papi ® 27：聚合MDI(Dow Plastics)。
為製備各聚胺基甲酸酯泡沫，製備除觸酶外之B部分(多元醇、表面活性劑、反應性溴化阻燃劑、反應性含硫化合物及發泡劑)之摻混物。將聚異氰酸酯及B部分調配物稱重至16oz.(473mL)紙杯中且然後在2000rpm下用蝶形攪拌器混合15秒，此時在持續攪拌之同時將觸酶注入混合物中。在20秒標記處，停止攪拌。在允許泡沫靜置至少24小時之後，將其切割以產生用於錐形量熱計測試之試樣。試樣尺寸為4in.×4in.×1in.(10.2cm×10.2cm×2.54cm)。對各試樣稱重以測定泡沫密度。在使A部分與B部分接觸之後添加觸酶，此與實驗室規模之處置及時間安排有關；在較大規模下，將觸酶包括在B部分調配物中。
根據ASTM E-1354在耐火測試技術雙錐量熱計上实施錐形量熱法量測。對於實例1-2及4，在錐形量熱法測試中使用40kW/m2之入射熱通量進行預期煙指數計算，且在錐形量熱法測試中使用100kW/m2之入射熱通量進行預期火焰蔓延指數計算。在實例3中，在錐形量熱法測試中使用50kW/m2之入射熱通量進行預期煙指數計算與預期火焰蔓延指數計算。量測峰值熱量釋放 速率(PHRR)，亦即在錐形量熱計中在樣品燃燒期間所釋放之熱量的最大值。由錐形量熱法結果計算用于預期煙指數計算及預期火焰蔓延指數計算之ASTM E-84燃燒型態。使用先前自錐形量熱計及ASTM E-84相關性研究中得到之數學等式，將錐形量熱計結果轉化成如ASTM E-84中之預期數值。火焰蔓延指數之目標值為小於25，且煙指數之目標值為小於450。術語「煙指數」為「所產生之煙密度」之簡稱，其亦稱為「所產生之煙的指數」及「煙密度指數」。
對於一些樣品，測定尺寸穩定性。對一些樣品進行導熱率測試，且由導熱率計算R值。R值(或R-值)為絕緣效率或耐熱性(材料減慢其內部之熱傳遞的能力)之量度，且常常用於建造及建築行業中。R-值愈高，愈多之材料阻止熱傳遞。
實例1-比較
在此實例之操作中，自泡沫中省去反應性含硫化合物、反應性溴化阻燃劑或兩者。組分之量列於表1中，其中所有量皆以wt%形式報告；結果概括於表2中。
關於操作e，以預形成之混合物Saytex® RB-7001阻燃劑之形式添加RB-79及TCPP。Saytex® RB-7001阻燃劑為四溴鄰苯二甲酸酐與二乙二醇及丙二醇之混合酯與磷酸參(2-氯丙基)酯按45：55比率之摻混物(Albemarle Corporation)。
Figure 107122139-A0202-12-0019-3
Figure 107122139-A0202-12-0019-4
實例2
在此實例之操作中，泡沫中包括含硫芳族二胺及反應性溴化阻燃劑。將含硫芳族二胺及反應性溴化阻燃劑組合，且測試此等混合物之特性；結果概括於表3中。在此實例之操作中，用相等(等莫耳)溴含量製備泡沫。用於製備泡沫之組分之量列於表4中；關於泡沫之結果概括於表5中。
Figure 107122139-A0202-12-0020-5
Figure 107122139-A0202-12-0020-6
Figure 107122139-A0202-12-0021-7
實例3
在此實例之操作中，泡沫中包括含硫芳族二胺及反應性溴化阻燃劑。此實例中之操作中之一者採用奈米黏土。以Saytex® RB-7001阻燃劑之形式添加RB-79及TCPP；將額外之TCPP添加至B部分混合物中。
在此實例之兩種操作中，用相等(等莫耳)溴含量製備泡沫。用於製備泡沫之組分之量列於表6中。量測泡沫之固化特性中之一些；結果概括於表7中；關於泡沫之結果亦概括於表7中。
圖1A為顯示如操作i中所形成之剛性聚胺基甲酸酯泡沫方塊下側之特徵的照片，其中成分包括E-300及RB-79。圖1B為顯示如操作ii中所形成之剛性聚胺基甲酸酯泡沫方塊下側之特徵的照片，其中成分包括E-300、RB-79及奈米黏土。圖2顯示實例3，操作i(實線)及實例3，操作ii(虛線)之錐形量熱計熱量釋放速率曲線。在添加0.7wt%奈米黏土至調配物中之情況下，泡沫之阻燃效能得以改良。
Figure 107122139-A0202-12-0022-8
Figure 107122139-A0202-12-0022-9
1極限氧指數。
2尺寸穩定性係在70℃下在95%RH下量測14天。
實例4
在此實例之操作中，泡沫中包括二硫化物及反應性溴化阻燃劑。在此實例之操作中，用相等(等莫耳)溴含量製備泡沫。用於製備泡沫之組分之量列於表8中，其中所有量皆以wt%形式報告；關於泡沫之結果概括於下表A中。
操作中採用BHEDS作為含硫化合物之一些尚未關於存在於調配物中之餘量之多元醇及/或聚醚進行優化。表C表明大多數含有BHEDS之B部分調配物具有相對低之黏度(低於1000cP)。
Figure 107122139-A0202-12-0023-10
實例5
在此實例之操作中，本發明泡沫中包括二硫化物、含硫芳族二胺及反應性溴化阻燃劑之各種組合。操作1-10為比較操作。在此實例之操作中，用相等(等莫耳)溴含量製備泡沫。用於製備泡沫之組分之量列於下表B-1至B-4中；關於泡沫之結果概括於下表C-1至C-5中。
Figure 107122139-A0202-12-0024-11
Figure 107122139-A0202-12-0025-26
Figure 107122139-A0202-12-0026-14
Figure 107122139-A0202-12-0027-15
Figure 107122139-A0202-12-0028-16
Figure 107122139-A0202-12-0029-17
Figure 107122139-A0202-12-0030-18
Figure 107122139-A0202-12-0031-19
Figure 107122139-A0202-12-0032-20
Figure 107122139-A0202-12-0033-21
本發明之其他實施例包括但不限於：
A)一種阻燃劑組合物，其由包含至少一種異氰酸酯反應性含硫化合物及至少一種異氰酸酯反應性溴化阻燃劑之組分構成或由該等組分形成，前提條件為當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇時，該組合物亦包含另一溴化阻燃劑、另一含硫化合物、磷酸參(1-氯-2-丙基)酯及/或經表面改質之蒙脫石奈米黏土。
B)如A)之阻燃劑組合物，其中該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇、三溴新戊醇及/或溴化芳族二酯二醇。
C)如A)之阻燃劑組合物，其中該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺，其中該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇，其中該組合物進一步包含磷酸參(1-氯-2-丙基)酯及視情況存在之經表面改質之蒙脫石奈米黏土，且其中：該含硫芳族二胺在約0.5wt%至約10wt%範圍內；該溴化芳族二酯二醇在約5wt%至約30wt%範圍內；且磷酸參(1-氯-2-丙基)酯在約50wt%至約90wt%範圍內；及視情況存在之經表面改質之蒙脫石奈米黏土在約0.5wt%至約5wt%範圍內，其中該wt%係以該組合物之總重量計。
D)如A)-C)中任一項之阻燃劑組合物，其中該含硫芳族二胺為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物。
E)一種調配物，其包含至少一種多元醇、至少一種發泡劑、至少一種觸酶、至少一種表面活性劑、至少一種異氰酸酯反應性含硫化合物及至少一種異氰酸酯反應性溴化阻燃劑，前提條件為當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇時，該組合物亦包含另一溴化阻燃劑、另一含硫化合物、磷酸參(1-氯-2-丙基)酯及/或經表面改質之蒙脫石奈米黏土。
F)如E)之調配物，其中：該多元醇為聚醚多元醇及/或聚酯多元醇；該多元醇之官能度為約3至約7；且/或該發泡劑為水、1,1,1,3,3-五氟丙烷、反-1-氯-3,3,3-三氟丙烯及/或1,2-雙(三氟甲基)乙烯。
G)如E)-F)中任一項之調配物，其中該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺，其為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物，其呈以該調配物之總重量計約1wt%至約20wt%之量；或二硫化物，其呈以該調配物之總重量計約1wt%至約15wt%之量；且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑係選自由以下各項組成之群：溴化芳族二酯二醇、2,3-二溴烯丙醇、三溴新戊醇、二溴新戊二醇及四溴苯二甲醇，其呈以該調配物之總重量計約1wt%至約25wt%之量。
H)如E)-G)中任一項之調配物，其中該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為四溴鄰苯二甲酸酐與二乙二醇及丙二醇之混合酯。
I)如H)之調配物，其進一步包含磷酸參(1-氯-2-丙基)酯，其呈以該調配物之總重量計約20wt%至約45wt%之量；及視情況存在之經0.5至5wt%胺基丙基 三乙氧基矽烷及15至35wt%十八烷基胺表面改質之蒙脫石黏土，其呈以該調配物之總重量計約0.5wt%至約5wt%之量。
J)如E)-F)之調配物，其中該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇，且該異氰酸酯反應性含硫化合物為在約2wt%至約15wt%範圍內之含硫芳族二胺，且2,3-二溴烯丙醇在約4wt%至約20wt%範圍內；或該異氰酸酯反應性含硫化合物為在約3wt%至約12wt%範圍內之二硫化物，且2,3-二溴烯丙醇在約5wt%至約20wt%範圍內，其中該wt%係以該組合物之總重量計。
在本說明書或其申請專利範圍中之任何地方，藉由化學名稱或化學式提及之組分無論以單數抑或是複數形式提及均被視為其在與藉由化學名稱或化學類型提及之另一種物質(例如另一種組分、溶劑或等)接觸之前存在。在所得混合物或溶液中發生了什麼化學變化、轉化及/或反應(若有)並不重要，因為此類變化、轉化及/或反應為在按照本發明所要求之條件下將指定組分彙集在一起之自然結果。因此，將該等組分鑑定為與執行所需操作結合或在形成所需組合物時所要彙集在一起之成分。另外，儘管下文之申請專利範圍可以現在時(「包含」、「為」等)提到物質、組分及/或成分，但所提及的為如在即將首次與根據本發明之一或多種其他物質、組分及/或成分接觸、摻混或混合之前存在的那樣的物質、組分或成分。因此，若根據本發明且以化學工作者之一般技術來進行，則在接觸、摻混或混合操作之過程中物質、組分或成分可能已通過化學反應或轉化失去其原始身分之事實沒有實際意義。
本發明可包含本文所敍述之材料及/或程序、由其組成或實質上由其組成。
如本文所用，修飾本發明之組合物中之成分的量或用於本發明之方法中之術語「約」係指例如通過典型量測及在實際工作中用於製備濃縮物或使用溶液之液體處理程序；通過此等程序中無意中之誤差；通過用於製備組合物或進行該等方法之成分的製造、來源或純度之差異；及類似因素可能發生之數值量的變化。術語約亦涵蓋因由特定初始混合物引起之組合物的不同平衡條件而不同之量。無論是否用術語「約」修飾，申請專利範圍均包括該等量之當量。
除了可能另外明確指示以外，若用於本文中且如本文中所用之冠詞「一個(a或an)」不旨在限制本說明書或申請專利範圍且不應視為將其限制於該等冠詞所涉及之單個元素。相反地，除非正文中另外明確指示，否則若用於本文中且如本文中所用之冠詞「一個(a或an)」旨在涵蓋一或多種此類元素。
本發明在其實踐中容易產生相當大之變化。因此，前述描述不旨在限制本發明且不應視為將本發明限制於上文中所呈現之特定示例。

Claims (21)

  1. 一種阻燃劑組合物，其包括包含至少一種異氰酸酯反應性含硫化合物及至少一種異氰酸酯反應性溴化阻燃劑之組分，或由該等組分所形成，其中該異氰酸酯反應性含硫化合物係選自含硫芳族二胺及二硫化物，該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑係選自溴化芳族二酯二醇、2,3-二溴烯丙醇、三溴新戊醇、二溴新戊二醇及四溴苯二甲醇，前提條件為：當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺時，該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇、2,3-二溴烯丙醇、及/或三溴新戊醇；且當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇時，該組合物亦包含另一溴化阻燃劑、另一含硫化合物、磷酸參(1-氯-2-丙基)酯及/或經表面改質之蒙脫石奈米黏土。
  2. 如請求項1之阻燃劑組合物，其中該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇。
  3. 如請求項1之阻燃劑組合物，其中當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺時，該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇或三溴新戊醇；當該異氰酸酯反應性含硫化合物為二硫化物時，該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇、三溴新戊醇或溴化芳族二酯二醇。
  4. 如請求項1之阻燃劑組合物，其中該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇，其中該組合物進一步包含磷酸參(1-氯-2-丙基)酯及視情況存在之經表面改質之蒙脫石奈米黏土。
  5. 如請求項4之阻燃劑組合物，其中該經表面改質之蒙脫石奈米黏土當存在時為經0.5至5wt%胺基丙基三乙氧基矽烷及15至35wt%十八胺表面改質之蒙脫石黏土。
  6. 如請求項1、4及5中任一項之阻燃劑組合物，其中該溴化芳族二酯二醇為四溴鄰苯二甲酸酐與二乙二醇及丙二醇之混合酯。
  7. 如請求項3之阻燃劑組合物，其中當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇時，該含硫芳族二胺在約10wt%至約45wt%範圍內，且2,3-二溴烯丙醇在約50wt%至約80wt%範圍內；當該異氰酸酯反應性含硫化合物為二硫化物，且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇時，該二硫化物在約10wt%至約55wt%範圍內，且2,3-二溴烯丙醇在約45wt%至約90wt%範圍內；為三溴新戊醇時，該二硫化物在約25wt%至約75wt%範圍內，且三溴新戊醇在約25wt%至約75wt%範圍內；或為溴化芳族二酯二醇時，該二硫化物在約10wt%至約60wt%範圍內，且該溴化芳族二酯二醇在約35wt%至約90wt%範圍內；其中該wt%係以該組合物之總重量計。
  8. 如請求項2、3及7中任一項之阻燃劑組合物，其中該異氰酸酯反應性含硫化合物為雙(2-羥乙基)二硫化物。
  9. 一種調配物，其包含至少一種多元醇、至少一種發泡劑、至少一種觸酶、至少一種表面活性劑、至少一種異氰酸酯反 應性含硫化合物及至少一種異氰酸酯反應性溴化阻燃劑，其中該異氰酸酯反應性含硫化合物係選自含硫芳族二胺及二硫化物，該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑係選自溴化芳族二酯二醇、2,3-二溴烯丙醇、三溴新戊醇、二溴新戊二醇及四溴苯二甲醇，前提條件為：當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺時，該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇、2,3-二溴烯丙醇、及/或三溴新戊醇；且當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇時，該組合物亦包含另一溴化阻燃劑、另一含硫化合物、磷酸參(1-氯-2-丙基)酯及/或經表面改質之蒙脫石奈米黏土。
  10. 如請求項9之調配物，其中該多元醇為聚醚多元醇及/或聚酯多元醇。
  11. 如請求項9之調配物，其中該多元醇之官能度為約3至約7。
  12. 如請求項9之調配物，其中該發泡劑為水、1,1,1,3,3-五氟丙烷、反-1-氯-3,3,3-三氟丙烯及/或1,2-雙(三氟甲基)乙烯。
  13. 如請求項9之調配物，其中該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇。
  14. 如請求項9之調配物，其中該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺，該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇，其中該調配物進一步包含磷酸參(1-氯-2-丙基)酯；及視情況存在之經0.5至5wt%胺基丙基三乙氧基矽烷及15至35wt%十八胺表面改質之蒙脫石黏土。
  15. 如請求項9至12中任一項之調配物，其中該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇；該異氰酸酯反應性含硫化合物為二硫化物，且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為2,3-二溴烯丙醇、三溴新戊醇及/或溴化芳族二酯二醇。
  16. 如請求項13或14之調配物，其中該含硫芳族二胺為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物，且/或該二硫化物為雙(2-羥乙基)二硫化物。
  17. 如請求項15之調配物，其中該含硫芳族二胺為3,5-二甲硫基-甲苯-2,4-二胺與3,5-二甲硫基-甲苯-2,6-二胺之混合物，且/或該二硫化物為雙(2-羥乙基)二硫化物。
  18. 一種剛性聚胺基甲酸酯泡沫，其由包含聚異氰酸酯及如請求項9至17中任一項之調配物的組分形成。
  19. 一種形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫之方法，該方法包括：使A)聚異氰酸酯與B)由至少一種多元醇、至少一種發泡劑、至少一種觸酶、至少一種表面活性劑、至少一種異氰酸酯反應性含硫化合物及至少一種異氰酸酯反應性溴化阻燃劑所形成之調配物接觸，以形成混合物，其中該異氰酸酯反應性含硫化合物係選自含硫芳族二胺及二硫化物，該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑係選自溴化芳族二酯二醇、2,3-二溴烯丙醇、三溴新戊醇、二溴新戊二醇及四溴苯二甲醇；前提條件為：當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺時，該異氰 酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇、2,3-二溴烯丙醇、及/或三溴新戊醇；且當該異氰酸酯反應性含硫化合物為含硫芳族二胺且該異氰酸酯反應性溴化阻燃劑為溴化芳族二酯二醇時，該組合物亦包含另一溴化阻燃劑、另一含硫化合物、磷酸參(1-氯-2-丙基)酯及/或經表面改質之蒙脫石奈米黏土；及允許該混合物固化以形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫。
  20. 如請求項19之方法，其中A)及B)之量使得該混合物之異氰酸酯指數為約85至約1000，且其中形成剛性聚胺基甲酸酯泡沫。
  21. 一種剛性聚胺基甲酸酯泡沫，其係如請求項19中形成。
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