[发明专利]一种有机硅改性阻燃聚氨酯及其制备

权利要求书

1.一种有机硅改性阻燃聚氨酯，其特征在于，通过羟烷基硅油、反应型有机磷阻燃剂功能单体与多异氰酸酯、羟基聚合物缩聚反应而在聚氨酯主链上引入硅油链段和有机磷结构单元，所述硅油链段占所述有机硅改性阻燃聚氨酯总重量的1％～10％，所述有机磷结构单元占所述有机硅改性阻燃聚氨酯总重量的1％～10％；由异氰酸酯预聚体A₂，含硅油链段的异氰酸酯预聚体A₁，由羟基聚合物、胺基扩链剂、反应型有机磷阻燃剂构成的混合物B一起交联反应形成网状结构；所述多异氰酸酯为MDI-50；所述羟烷基硅油为双端羟烷基硅油；所述反应型有机磷阻燃剂为二甲基-N,N-二(2-羟乙基)氨甲基膦酸酯、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、三(一缩二丙二醇)亚磷酸酯的一种或两种以上的混合物；所述羟基聚合物为聚酯多元醇、聚醚多元醇或两者的混合物。

2.根据权利要求1所述有机硅改性阻燃聚氨酯，其特征在于，所述异氰酸酯预聚体A₂、含硅油链段的异氰酸酯预聚体A₁和混合物B按照总的异氰酸酯基与总的活泼氢配比为1.05混合；所述异氰酸酯预聚体A₂与所述含硅油链段的异氰酸酯预聚体A₁的质量比为18:1～1:1。

3.根据权利要求1所述有机硅改性阻燃聚氨酯，其特征在于，所述异氰酸酯预聚体A₂中的反应单体包括混合羟基聚合物50％-80％、多异氰酸酯20％-50％；所述含硅油链段的异氰酸酯预聚体A₁中的反应单体包括羟基聚合物5％-15％、多异氰酸酯16％-50％、双端羟烷基硅油30％-50％；所述混合物B的反应单体包括羟基聚合物60％-90％、胺基扩链剂10％-20％、反应型有机磷阻燃剂1％-20％、复合催化剂0.4％；所述异氰酸酯预聚体A₂和所述含硅油链段的异氰酸酯预聚体A₁中-NCO含量相同，均为8％-15％。

4.根据权利要求3所述有机硅改性阻燃聚氨酯，其特征在于，混合物B中的羟基聚合物是分子量为1000-5000的聚醚二元醇、聚醚三元醇或者聚醚二元醇与聚醚三元醇以1：10到10：1质量比的混合物。

5.根据权利要求1所述有机硅改性阻燃聚氨酯，其特征在于，所述胺基扩链剂为3,6-二乙基-2,5-二胺甲苯和/或3,6-二甲基硫基-2,5-二胺甲苯；混合物B中羟基聚合物与胺基扩链剂的质量比为1:4～1:15。

6.根据权利要求3所述有机硅改性阻燃聚氨酯，其特征在于，所述复合催化剂为有机铋、有机锌的复合催化剂。

7.根据权利要求1-6任一项所述有机硅改性阻燃聚氨酯的制备，其特征在于，主要包括以下步骤：

(1)A₂组分的制备：将混合羟基聚合物加热至120℃减压脱水干燥2h，降至室温，加入MDI-50，搅拌10min，升温至80℃反应，制得A₂组分；

(2)A₁组分的制备：将羟烷基硅油、羟基聚合物加热至120℃减压脱水干燥2h；降至室温，加入复合催化剂和多异氰酸酯，机械搅拌10min，升温至80℃反应，制得A₁组分；

(3)B组分的制备：将混合羟基聚合物、复合催化剂在120℃减压脱水干燥2h；降至室温，加入胺基扩链剂、反应型有机磷阻燃剂加热至90-100℃，真空干燥1h，降至室温，制得B组分；

(4)按异氰酸酯基与活泼氢配比为1.05，将A₂、A₁和B混合，搅拌脱气，室温固化一周。

8.根据权利要求1-6任一项所述有机硅改性阻燃聚氨酯的应用，其特征在于，可作为聚氨酯胶粘剂、塑胶跑道铺装材料及建筑用板材的制备使用。