[发明专利]阻燃软质聚氨酯泡沫

说明书

发明背景

本发明涉及阻燃软质聚氨酯泡沫。

软质聚氨酯泡沫广泛用于如垫子和座垫这样的产品中，在这些产品中，对安全方面的考虑需要它们表现出有效的阻燃性能。典型的商业软质聚氨酯不具有令人满意的抗引燃性和/或抗火焰蔓延性，但通过在泡沫形成反应发生之前或同时，向其中、通常向泡沫形成组合物或其组分中添加一种或多种阻燃物质可使其具有令人满意的抗引燃性和/或抗火焰蔓延性。

含卤以及不含卤的磷基化合物已知可用作在软质聚氨酯泡沫中的阻燃剂。说明性的这种化合物和以有效阻燃量将它们并入的软质聚氨酯泡沫是公开于下面专利中的那些：美国专利4,623,672(1-膦酰基乙烷-2-羧酸-三-C₁-C₄烷基酯)；美国专利4,656,200(膦酸的胺盐)；美国专利4,666,967(通过甲基膦酸二甲酯、甲基磷酸单甲酯或甲基膦酸与有机氮化合物例如尿素、双氰胺、胍、氨基胍、硫脲、N-甲基脲、N-烯丙基脲、N，N′-二烯丙基脲、N，N′-二甲基脲、亚乙基脲、联二脲、(硫代)乙酰胺、(硫代)丙酰胺、(硫代)丁酰胺、(硫代)辛酰胺、丙二酰胺、单硫代或二硫代丙二酰胺、丁二酰胺、单硫代或二硫代丁二酰胺、癸二酰胺、吡咯烷酮、哌啶酮、(硫代)己内酰胺和(硫代)十二内酰胺之间的反应形成的盐)；美国专利5,276,066((1，3，2-二氧磷杂环己基)胺)；美国专利6,262,135(单体卤化有机阻燃剂，例如卤化磷酸酯如磷酸三(二氯丙基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(二溴丙基)酯、磷酸三(溴-氯丙基)酯等和低聚有机磷酸酯，例如多磷酸酯(通过五氧化磷和磷酸三烷基酯例如磷酸三乙酯的反应得到)与环氧化物如环氧乙烷的反应产物的掺混物)；美国专利6,380,273(膦酸羟烷基酯)；和美国专利6,861,452(无卤磷酸酯，该磷酸酯具有至少一个醇羟基，具有2mgKOH/g或更小的酸值、在25℃下5Pa·S或更小的粘度、5-250 KOHmg/g或更小的羟值和200至2000的重均分子量)；DE3803030(通过甲基膦酸二甲酯与二醇或二酚在甲基钠存在下的酯交换所得到的膦酸酯)；DE19853025(二甲基-1-羟乙烷膦酸酯与乙基膦酸二乙酯或磷酸二苯甲苯酯的混合物)；EPA0245207(甲基膦酸二甲酯的盐)；EPA0908464(二甲基-1-羟甲烷膦酸酯)；和，英国专利申请GB2319251(无卤的、低聚或聚合的亚烷基桥连的膦酸烷基酯)。

发明内容

根据本发明，提供了形成软质聚氨酯泡沫的组合物，该组合物在形成聚氨酯泡沫的条件下提供阻燃软质聚氨酯泡沫，该组合物包含：

a)至少一种多元醇；

b)至少一种多异氰酸酯；

c)至少一种发泡剂；

d)至少一种用于形成聚氨酯泡沫的反应的催化剂；

e)至少一种无卤阻燃膦酸酯化合物，该化合物对异氰酸酯基本上不起反应，包含至少约5重量％的磷，具有约2mg KOH/g或更小的酸值、在约150℃的温度下通过热解重量分析测得的不超过5.0重量％损失的挥发性和约200至约2000的重均分子量；和

f)任选地，一种或多种其它组分。

另外根据本发明，提供了形成软质聚氨酯泡沫的组合物，该组合物在形成聚氨酯泡沫的条件下提供阻燃软质聚氨酯泡沫，该组合物包含：

a)至少一种多元醇；

b)至少一种多异氰酸酯；

c)至少一种发泡剂；

d)至少一种用于形成聚氨酯的反应的催化剂；

e)至少一种如下通式的无卤阻燃膦酸酯化合物

其中R¹和R²各自独立地是2至约8个碳原子的烃基，或者与它们各自的氧原子以及磷原子连接在一起以形成具有至少5元的杂环；R³是至多约8个碳原子的二价亚烷基，Z是-O-、-S-或-C(X¹)X²-，其中X¹和X²各自独立地是O或S；R⁴是价态等于n的至多约8个碳原子的烃基，和n为1至4的整数，条件是当Z是-C(O)O-时，n是2至4；和

f)任选地，一种或多种其它组分。

发明详述

现将描述本发明形成聚氨酯泡沫的组合物的单个组分(a)-(f)。

(a)多元醇

可使用的多元醇的例子包括通常用于制备软质聚氨酯泡沫中的那些，例如聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚合物多元醇。