[发明专利]阻燃聚氨酯组合物

说明书

需要基于聚氨酯的组合物以及从该组合物制得的制品，其中所述组合物提供燃烧性能、物理性质(包括优越的热形变和挠性)、和挤出性能的优越平衡。期望组合物得到的制品具有优越的表面光滑度、抗表面擦伤性、和增进的挠性(降低的模量)，而同时保持所需的高阻燃性能和非常良好的拉伸强度和韧性性质。

认为该组合物及其相关制品将特别适用于电线电缆应用。更特别地，认为将在消费电子产品(如移动电话充电器电线、计算机数据线、电源线、和附件线)的挠性接线中发现这些效用。特别地，期望提供可熔融加工的组合物，其用于制备通过VW-1小规模垂直燃烧测试(保险业实验室标准1581，第1080节)的细电线。非常明显的是，本发明组合物将在其它期望挠性和/或耐燃性的应用中有用。

本发明是阻燃聚氨酯组合物，其包括(a)基于热塑性聚氨酯的树脂组分，(b)含磷阻燃剂颗粒填料，和(c)低熔化温度的含磷阻燃剂。组合物可以进一步包括另外的聚合物组分、抗氧化剂、热稳定剂、水解稳定性增强剂、除酸剂、着色剂、UV稳定剂、加工助剂、其它阻燃组分、和增效添加剂。认为，极性聚合物组分(如乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物(EVA))或其它极性共聚物将特别适用于达到物理性质和挤出性能平衡中的进一步改进。

优选地，热塑性聚氨酯作为连续树脂相的存在量大于或等于全部基于热塑性聚氨酯的树脂组分的约30wt％。更优选地，热塑性聚氨酯的存在量大于或等于全部基于热塑性聚氨酯的树脂组分的约50wt％；最优选地，其存在量大于或等于全部基于热塑性聚氨酯的树脂组分的约70wt％。

所述树脂组分的剩余部分可以是其它聚合物，如聚烯烃。另外的树脂可以作为TPU基体内的分散相或作为与TPU相一起散布的共连续相存在。认为对其它聚合物的选择可以基于进一步改进的阻燃性、制造性能(如挤出扭矩和压力、表面光滑度、和熔体断裂)。其它益处可以包括制剂成本的降低和改进的机械性质(如韧性、耐磨损性、和冷冲击)。

适宜的TPU树脂的实例包括己二酸酯-类型的TPU、聚酯TPU、聚醚TPU、和聚碳酸酯TPU。期望的组合物性能将决定对TPU的选择。例如，认为与聚醚TPU相比，聚酯-类型的TPU或聚碳酸酯-类型的TPU将得到改进的热稳定性或紫外线稳定性。此外，认为与聚酯TPU相比，聚醚-类型的TPU或聚碳酸酯-类型的TPU将提供较好的水解稳定性。

适宜的含磷阻燃剂颗粒填料的实例包括二聚和低聚的磷化合物，如多磷酸哌嗪、多磷酸铵、乙二胺磷酸盐、和其它基于磷-氮的阻燃剂(如三聚氰胺衍生物)。

低熔化温度磷阻燃剂在室温可以是液体或固体。当低熔化温度磷阻燃剂在室温是固体时，其熔化温度小于约170℃。低熔化温度磷阻燃剂的特别有用的实例是多磷酸双酚A酯液体(也称为BAPP或BDP)。其它有用的低熔化温度磷阻燃剂包括磷酸酯，如间苯二酚二(二苯基磷酸酯)、磷酸间苯二酚二(二甲苯基)酯(同时包括低聚和单体变体)、磷酸三(二甲苯基)酯、磷酸三乙酯、和磷酸三苯基酯。

优选地，低熔化温度磷阻燃剂的存在量大于或等于含磷阻燃剂颗粒填料和低熔化温度磷阻燃剂的总重量的约5wt％。更优选地，低熔化温度磷阻燃剂的存在量大于或等于所述总重量的约10wt％；最优选地，其存在量大于或等于所述总重量的约20wt％。

优选地，含磷阻燃剂颗粒填料和低熔化温度磷阻燃剂的总重量大于或等于组合物的约25wt％。

实施例

下面的非限制性实施例说明本发明。

下面的原料用来说明本发明：

(1)PELLETHANE^TM 2355-75A己二酸酯类型的热塑性聚氨酯，其肖氏A硬度为83A，在190℃和8700克测得的熔体流动为28，购自TheDow Chemical Company；

(2)ELVAX^TM 40L-03乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其乙酸乙烯酯含量为40wt％，熔体指数为3.0，购自Du Pont de Nemours&Co.；

(3)FP-2100J专卖的磷-氮颗粒填料，购自Adeka Corporation；

(4)REOFOS BAPP^TM三氯化磷与双酚A和苯酚的反应产物；(二磷酸双酚A酯，其包含小于约5％的磷酸三苯基酯)，购自Chemtura Corporation；

(5)R350二氧化钛，颜料级，购自Du Pont de Nemours&Co.；

(6)IRGANOX^TM 1010受阻酚抗氧化剂，购自Ciba Corporation；