[发明专利]阻燃半硬质聚氨酯泡沫

说明书

公开了一种用于生产开孔低密度半硬质聚氨酯泡沫的方法，所述聚氨酯泡沫一般适用作热绝缘材料和/或声学应用。所述方法包含一种生产整体密度为5至30kg/m²的阻燃开孔半硬质聚氨酯泡沫的方法，所述聚氨酯泡沫是通过使(a)多异氰酸酯和(b)分子量为100至10,000的多元醇在(c)2,2‑双(氯甲基)‑三亚甲基双(双(2‑氯乙基)磷酸酯、(d)发泡剂和(e)任选的附加组分存在下反应来生产。

技术领域

本发明涉及一种用于阻燃半硬质聚氨酯泡沫的组合物，所述阻燃半硬质聚氨酯泡沫可用于需要隔音和振动管理的车辆应用，特别是用于薄壁应用。

背景技术

噪音和振动管理对于汽车制造商来说是一个重要问题，因为在汽车乘客舒适体验中车厢噪音是一个主要因素。因此，噪音和振动消减措施通常被纳入机动车辆中。这些消减措施通常使用软质聚氨酯泡沫。然而，这种泡沫通常被要求执行一个或多个功能目的，其不会以噪声和振动吸收为代价而受到损害，例如，在引擎罩下应用需要高度的阻燃性以满足原始设备制造商(OEM)的技术要求。

在聚氨酯泡沫中使用阻燃剂是众所周知的。赋予阻燃性的方法也是已知的，其将碳酸钙、氢氧化铵或另一种这样的无机化合物、卤代磷酸化合物、三聚氰胺或另一种这样的化合物与多元醇组合。然而，必须加入大量这样的化合物以赋予阻燃性，经常导致与性能、可模塑性、经济性等有关的相当大的问题。

制备阻燃软质聚氨酯泡沫的方法还可包括将卤代磷酸酯作为阻燃剂添加到聚酯基聚氨酯泡沫的组合物中，并使用向多羟基化合物或有机多异氰酸酯中添加磷或卤素原子的反应性阻燃剂，所述多羟基化合物或有机多异氰酸酯是聚氨酯泡沫的原料。然而，通过这些方法获得的氨基甲酸酯泡沫随着时间的推移而变色，泡沫本身劣化，并且由于阻燃剂挥发，因此在长时间内不能保持足够的阻燃性。

由于最近的环境和市场趋势，已经寻求非卤化阻燃剂解决方案。例如，USP6,765,034公开了一种用于隔音和振动应用的阻燃软质聚氨酯组合物，其不包含阻燃剂并且依赖于特定异氰酸酯混合物和多元醇的选择。

美国专利公开20030130365描述了由硬质聚氨酯泡沫制备软质聚氨酯泡沫的方法，所述硬质聚氨酯泡沫包含有机磷酸酯阻燃剂与可膨胀石墨的组合。然而，所述方法是需要破碎步骤和加热步骤的多步骤方法。

USP 6,552,098公开了一种半硬质聚氨酯泡沫，其包含剥离石墨和任选的一种或多种附加阻燃添加剂。然而，所述方法没有公开在薄壁应用中具有改进的阻燃性能的半硬质聚氨酯泡沫。

对于满足OEM要求的隔音和振动应用的阻燃半硬质聚氨酯泡沫组合物存在未满足的需求，特别是在薄壁应用中和制备所述泡沫的方法，这是成本有效的，不需要多于常规方法的附加多工艺步骤，并且不需要复杂的阻燃剂混合物和/或高水平的阻燃剂。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于生产整体密度为5至30kg/m³的阻燃开孔半硬质聚氨酯泡沫的方法，所述方法是通过使(a)多异氰酸酯(优选多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯或其异构体)和(b)多元醇(优选聚醚多元醇或聚酯多元醇，其平均分子量为100至10,000并且平均官能度为2至6)在2,2-双(氯甲基)-三亚甲基双(双(2-氯乙基)磷酸酯(优选泡沫的2至25重量％)、(d)发泡剂和(e)一种或多种任选的附加组分(优选剥离石墨，其量等于或大于泡沫的2重量％且等于或小于泡沫的20重量％)存在下反应来进行，条件是，在所得阻燃开孔半硬质聚氨酯泡沫中不存在除了(c)之外的其它含磷阻燃添加剂。

在另一个实施例中，本发明的方法在制备这类泡沫中使用水作为基本上唯一的发泡剂，优选以每100重量份多元醇5至25重量份的量添加。

在另一个实施例中，本发明的方法使用水和卤烃的组合作为发泡剂。

另外，根据本发明，通过上文所述方法生产半硬质低密度开孔泡沫。