[发明专利]不含卤素的阻燃组合物

说明书

本发明涉及阻燃组合物，更特别涉及含有无卤阻燃剂的阻燃组合物。本发明的组合物含有热塑性聚氨酯树脂、聚碳酸酯聚合物和无机次膦酸铝阻燃组分。这种组合物可以用于其中需要高的阻燃性能、高模量、高冲击强度和高的热挠曲温度的应用。此组合物可以用于生产模塑制品。本发明也涉及制备所述无卤阻燃组合物的方法和用此组合物生产模塑制品的方法。

发明领域

本发明涉及阻燃组合物，更特别涉及含有热塑性聚氨酯树脂、聚碳酸酯聚合物和阻燃添加剂的阻燃组合物，其中阻燃添加剂不含卤素。本发明的组合物可以用于其中需要高的阻燃性能、高模量、高冲击强度和高的热挠曲温度的应用。此组合物特别用于模塑应用中，其中阻燃性能是重要的。本发明也涉及制备所述阻燃组合物的方法和用此组合物生产模塑制品的方法。

发明背景

热塑性聚氨酯树脂(TPU)和聚碳酸酯聚合物(PC)的共混物通常用于提供组合的物理性能。TPU和PC的恰当共混是重要的，因为最终产品的最终性能取决于各组分的混合程度。但是，TPU和PC的混合物的加工通常具有挑战性，因为加工PC所需的较高温度会引起TPU的分解。通常，加入额外聚合物以帮助加工和混合TPU和PC，但是这增加了成本，并且在一些情况下，加工助剂导致所需的组合物理性能下降。

另外，对于许多应用而言的阻燃规格日益严格。与对于含卤素添加剂的需求减少一起，目前在市场上还没有非卤化阻燃性热塑性聚氨酯(TPU)和聚碳酸酯聚合物(PC)产品能满足火焰实验、例如Underwriters实验室垂直燃烧标准UL-94(这里也称为UL-94)的要求，且同时具有所需的物理性能，例如高的模量、高的热挠曲温度和高的冲击强度。通常，在TPU和PC混合物中包含阻燃添加剂会导致所需的物理性能下降，例如冲击强度、热挠曲温度和模量。

因此，需要阻燃性TPU-PC组合物和产物，其具有改进的高阻燃性能且同时具有高的模量、高的冲击强度和高的热挠曲温度。也需要不含卤素的阻燃性TPU-PC共混物。另外，还需要可以在较低温度下加工和/或不包含加工助剂的TPU-PC共混物。

本发明能满足这些需求。

发明概述

本发明提供阻燃性热塑性聚氨酯组合物，其含有：(a)热塑性聚氨酯树脂、(b)聚碳酸酯聚合物和(c)无机次膦酸盐阻燃添加剂。在一个有用的实施方案中，无机次膦酸盐阻燃添加剂是基于次膦酸铝的阻燃添加剂。

在本发明的一个实施方案中，除了阻燃性能之外，组合物还具有高的抗冲击性、高的模量和高的热挠曲温度。特别是，在本发明的一个实施方案中，组合物具有一个或多个以下性能：通过UL 94垂直燃烧实验检测在125密耳厚度下具有V1或V0火焰评级，通过ASTMD256在室温下检测的平均冲击强度为至少5ft-lb/in，通过ASTM D790检测的挠曲模量是大于100,000psi，并且通过ASTM D648在264psi下检测的热挠曲温度是至少50℃。

在本发明的一个实施方案中，本发明的TPU组分是通过至少一种聚酯多元醇中间体、至少一种二异氰酸酯和至少一种扩链剂反应制备的。

本发明的阻燃组合物可以包含一种或多种添加剂，其中添加剂是选自蜡、抗氧化剂、水解稳定剂、UV稳定剂、染料、颜料、增强填料或它们的组合。

在本发明的一个实施方案中，成型聚合物制品是使用含有TPU组分、PC组分和基于无机次膦酸盐的阻燃添加剂的组合物制备的。

本发明提供阻燃性热塑性聚氨酯组合物，其含有：(a)TPU树脂、(b)PC聚合物和(c)基于无机次膦酸盐的阻燃添加剂，其中此组合物和/或每个组分基本上不含或甚至完全不含卤原子、含卤素的盐和/或其它含卤素的化合物。

本发明也提供阻燃性热塑性聚氨酯组合物，其含有(a)TPU树脂、(b)PC聚合物和(c)基于无机次膦酸盐的阻燃添加剂，其中此组合物基本上不含或甚至完全不含作为增容剂用于共混TPU和PC的丙烯酸型聚合物加工助剂。