[发明专利]一种阻燃型聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细高分子技术领域，具体涉及一种阻燃型聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体性能优异，耐磨、耐油、高强度和断裂伸长率等，近年来应用越来越广泛。同时热塑性聚氨酯弹性体本身也存在一些缺陷，比如：极限氧指数较低仅为18左右，属于易燃材料，对于聚酯型聚氨酯，其耐水解性差，不适合用在高湿度或水环境中使用，而聚醚型聚氨酯，其强度低，耐磨性、耐刮差型差等。现有技术中的热塑性聚氨酯弹性体如同其他大部分高分子材料类似，阻燃性能差，易于燃烧和燃烧熔滴现象严重，达不到阻燃要求，这限制了其使用范围，同时大量的阻燃剂的加入，在一定程度上满足阻燃要求，同时也导致了其他力学性能的下降。随着国内外对阻燃要求的逐步提高，单纯的TPU材料阻燃效果差且熔点较低导致在燃烧的过程中特别容易滴落无法满足要求，因此也需要对阻燃热塑性聚氨酯弹性体进行改性处理，提高其阻燃性能，降低火灾发生的危险性，保护人们生命和财产的安全。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种阻燃型聚氨酯弹性体及其制备方法，本发明提供的阻燃型聚氨酯弹性体减少了阻燃剂的使用量，并且还具有良好的阻燃性能和力学性能。

本发明提供了一种阻燃型聚氨酯弹性体，由包括以下质量份的原料制备而成：

100质量份的二氧化碳共聚物多元醇；

30～60质量份的二异氰酸酯；

10～50质量份的聚氯乙烯树脂；

8～12质量份的扩链剂；

0.01～0.5质量份的催化剂；

10～40质量份的阻燃剂；

0.1～1质量份的热稳定剂；

0.1～1质量份的抗氧剂。

优选的，所述二氧化碳共聚物是以二氧化碳为起始原料，在引发剂、催化剂的作用下与环氧丙烷共聚合成的；分子量为1000～8000，羟基官能度为2～6，分子内碳酸酯基团的摩尔分率为0.25～0.45。

优选的，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和液化二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。

优选的，所述扩链剂选自乙二醇、1，4-丁二醇和一缩二乙二醇中的一种或多种。

优选的，所述催化剂选自辛酸亚锡、异辛酸亚锡和二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。

优选的，所述热稳定剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钡、有机锡类以及铅盐类稳定剂中的一种或多种。

优选的，所述阻燃剂为无卤阻燃剂，所述无卤阻燃剂选自甲基磷酸二甲酯和/或双酚A双(二苯基磷酸酯)。

优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂264和抗氧剂BHT中的一种或多种。

本发明还提供了一种上述阻燃型聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：

A)将二氧化碳共聚物多元醇、二异氰酸酯、催化剂和抗氧剂混合，在60～80℃下反应2～3小时，得到预聚体；

B)将扩链剂、热稳定剂、阻燃剂、聚氯乙烯树脂和步骤A)得到的预聚体混合搅拌后经过真空脱气、固化、熟化、破碎和造粒，得到阻燃型聚氨酯弹性体。

优选的，所述阻燃型聚氨酯弹性体中异氰酸酯指数为1.05～1.2。

与现有技术相比，本发明提供了一种阻燃型聚氨酯弹性体，由包括以下质量份的原料制备而成：100质量份的二氧化碳共聚物多元醇；30～60质量份的二异氰酸酯；10～50质量份的聚氯乙烯树脂；8～12质量份的扩链剂；0.01～0.5质量份的催化剂；10～40质量份的阻燃剂；0.1～1质量份的热稳定剂；0.1～1质量份的抗氧剂。本发明提供的阻燃型聚氨酯弹性体以二氧化碳共聚物多元醇为基础原料，使用了PVC改性阻燃聚氨酯弹性体，有效的改善了燃烧滴落现象，同时，也减少了阻燃剂的加入量，结合了PVC和TPU的综合性能，从而使得所制备的改性阻燃聚氨酯材料具有高阻燃效果和高力学性能。

具体实施方式

本发明提供了一种阻燃型聚氨酯弹性体，由包括以下质量份的原料制备而成：

100质量份的二氧化碳共聚物多元醇；

30～60质量份的二异氰酸酯；

10～50质量份的聚氯乙烯树脂；

8～12质量份的扩链剂；

0.01～0.5质量份的催化剂；

10～40质量份的阻燃剂；

0.1～1质量份的热稳定剂；

0.1～1质量份的抗氧剂。