[发明专利]一种阻燃型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种阻燃型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑型聚氨酯弹性体(TPU)是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯材料，具有独特的软硬段嵌段共聚物结构，因其同时具有橡胶的弹性和塑料的可加工性，在诸多领域得到广泛使用。但是TPU在使用过程中不免要经受应力的作用，周而复始的压缩或拉伸状态使得制品很容易发生变形，即使外力消除，制品也很难恢复到原状，因而出现一定量、无法恢复的残余变形，即永久变形。TPU高永久变形使它在作为弹性材料领域的应用受到了限制。

CN 104387560A公开了一种热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，所述热塑性聚氨酯弹性体由如下重量百分比的原料制成：聚酯多元醇61-69％、二异氰酸酯24-30％、扩链剂4-8％、催化剂0.005-0.012％、抗老化剂0.3-1％。所述热塑性聚氨酯弹性体虽然具有较好的低拉伸永久变形的特性，但是其阻燃性较差，限制了其在实际生活中的应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种阻燃型热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法，所述阻燃型热塑性聚氨酯弹性体不但具有低拉伸永久变形特性和良好的机械性能和可加工性能还具有优异的阻燃性能和弹性。

为达此目的，本发明提供如下技术方案：

一种阻燃型热塑性聚氨酯弹性体，所述阻燃型热塑性聚氨酯弹性体按重量百分含量主要由如下原料制备得到：

所述催化剂为质量比为(3-5):1的有机锡和有机铋。

本发明提供的阻燃型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)主要由如下原料制备得到：聚己二酸己二醇酯二醇22-38份，如23份、24份、25份、28份、30份、32份、35份或36份等；聚四氢呋喃二醇10-15份，如12、13、14或14.5份等；聚氧化丙烯二醇13-20份，如14、、15、16、17、18或19等；二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100)32-45份，如35份、38份、40份、41份、42份或44份等；扩链剂4-8份，如4份、5份、6份、7份或8份等；催化剂0.005-0.012份，如0.005份、0.006份、0.008份、0.009份或0.011份等；氮系无卤阻燃剂5-12份，如6份、7份、8份、9份、10份或11份等；可膨胀微球10-16份，如11份、12份、13份、14份、15份或15.5份等；抗老化剂0.5-1份，如0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。

所述有机锡和有机铋的质量比为3:1、4:1或5:1等。

作为优选的技术方案，所述阻燃型热塑性聚氨酯弹性体按重量百分含量主要由如下原料制备得到：

作为更优选的技术方案，所述阻燃型热塑性聚氨酯弹性体按重量百分含量主要由如下原料制备得到：

所述的聚醚多元醇的重均分子量为1200-1800，如1280、1300、1400、1500、1550、1700或1750等。

所述的氮系无卤阻燃剂为三聚氰胺、双氰胺或三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合为三聚氰胺与双氰胺，三聚氰胺氰尿酸盐与双氰胺，三聚氰胺、双氰胺与三聚氰胺氰尿酸盐等。

所述的可膨胀微球为加热可膨胀的微胶囊，由聚合物外壳和由其包裹的发泡剂组成。

优选地，所述聚合物外壳为丙烯腈共聚物。

所述可膨胀微球的加入能够使得热塑性聚氨酯具有微孔结构，同时其与氮系无卤阻燃剂相互协同发挥阻燃效果，使得制得的热塑性聚氨酯弹性体具有优异的阻燃性。

另外，可膨胀微球的外壳为丙烯腈共聚物，其与热塑性聚氨酯具有良好的相容性，因此在聚氨酯弹性体中能够均匀分布，使得成品中的微孔分布均匀，使用过程中受力均匀。

所述的扩链剂为小分子二醇，小分子二醇的分子量为50-140，如60、70、80、90、100、120或130等。

优选地，所述的扩链剂优选为乙二醇(EG)、1，2-丙二醇(PG)、1，4-丁二醇(BDO)、甲基丙二醇、1，3-丁二醇、一缩二乙二醇、1、6-己二醇或新戊二醇中的任一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合有乙二醇(EG)与1，2-丙二醇(PG)，1，4-丁二醇(BDO)与甲基丙二醇，1，3-丁二醇、一缩二乙二醇、1、6-己二醇与新戊二醇，1，3-丁二醇、一缩二乙二醇与1、6-己二醇等。

所述的抗老化剂为质量比为(4-10):1的1076和UV-531。