[发明专利]一种高阻燃柔软TPU薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高阻燃柔软TPU薄膜及其制备方法，所述高阻燃柔软TPU薄膜包含热塑性聚氨酯弹性体、阻燃剂、填充油以及交联剂，本发明通过合理配制各组分的重量含量并优化各组分的种类，制备出了一种高阻燃柔软TPU薄膜，其阻燃性可达到UL 94V‑0级，柔软程度达到邵氏30A左右，具有优异的柔韧性。

技术领域

本发明涉及聚氨酯领域，尤其涉及一种高阻燃柔软TPU薄膜及其制备方法。

背景技术

TPU弹性体能具有宽范围的柔性。其能够通过从注模到挤出到吹塑的广泛多种方法制备。其还提供了透明性、防磨损性、化学和承重性以及抗张强度的性能优点。因此，其覆盖了需要阻燃性的很多应用。

TPU组合物中所用的传统阻燃剂是基于卤素的，即其包含溴、氯等。然而，由于永远存在的对环境和安全的考虑，无卤素的阻燃剂现在受到欢迎，但其能够为TPU组合物提出挑战。常规容易得到的无卤素阻燃剂(例如基于有机磷酸盐(例如间苯二酚二(二苯基磷酸酯)(RDP)和双酚-A二(二苯基磷酸酯)(BPADP))的那些)仍然有诸多缺陷。

另外，除了上面提到的有机磷酸盐外，在US2003/0166749A1中还公开了一种阻燃热塑聚氨酯，该阻燃热塑聚氨酯包含三聚氰胺氰脲酸酯作为阻燃剂，并且通过加入最高达2重量％的至少一种交联剂组分来改善其机械性能；已公开的交联剂的实例有三羟甲基丙烷、季戊四醇、胺、3-异氰酰基甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯等。DE10343121A1中公开了包含金属氢氧化物作为阻燃剂的热塑性聚氨酯。这些热塑聚氨酯的特征之一是分子量特别高，至少是60,000g/mol。该说明书中并没有描述热塑聚氨酯的交联。WO2006/121549A1中公开了包含无卤素阻燃剂的热塑聚氨酯，其阻燃剂包括一种有机次膦酸酯组分、一种有机磷酸酯组分和一种多元醇。EP0617079A2公开了自熄性热塑聚氨酯以及其制造方法。所用阻燃剂包括一种或多种有机磷酸酯和/或一种或多种有机膦酸酯，尤其是与三聚氰胺衍生物混合。

现有技术的方法能够产生阻燃热塑性聚氨酯，然而，其不可避免地还需要添加相对阻燃剂较高含量的填料来达到足够高的阻燃效果，而这种高添加量的填料势必会削弱复合热塑性聚氨酯材料的机械性能。

因而，针对上面提到的问题，即，如何提供一种具有良好的阻燃性的无卤素TPU组合物，以及如何避免TPU复合材料中高添加量的填料，其均已成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种高阻燃柔软TPU薄膜，其中获得的热塑性聚氨酯弹性体薄膜的机械性能要达到与没有加入阻燃剂的热塑性聚氨酯弹性体一样好，另外，该热塑性聚氨酯薄膜具有优异的柔软度；另外一个目的是提供了一种制造该高阻燃柔软TPU薄膜的制备方法。

为达此目的，本发明采用了以下技术方案：

一种高阻燃柔软TPU薄膜，其包含：

(A)20重量％～70重量％的热塑性聚氨酯弹性体；

(B)20重量％～30重量％的阻燃剂；所述阻燃剂由磷酸三(2-丁氧基乙基)酯、金属氢氧化物、三(二甲苯基)磷酸酯、邻苯二甲酸二(甲氧基乙)酯组成，其重量组分比为(10～50)：(20～30)：(1～5)：(20～50)；

(C)5重量％～30重量％的填充油；所述填充油由多元醇酯类油性剂、聚酯酰胺和基础油组成，其重量组分比为(0.1～0.5)：(2～5)：(90～100)；

(D)5重量％～20重量％的交联剂；

组分(A)、(B)、(C)和(D)的总量为100重量％。

优选地，所述热塑聚氨酯弹性体具有45A至85A的邵氏硬度，以GB/T531-1999法测定；进一步优选为具有50A至65A的邵氏硬度。