[发明专利]一种聚氨酯泡沫复合阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚氨酯泡沫复合阻燃剂及其制备方法，所述复合阻燃剂由TCPP和二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物以100份计量，二者的重量比为40‑50：60‑50组成，所述二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物，又称为二乙二醇双(二‑(氯乙基)磷酸酯)低聚物，其为结构式Ⅱ所示的化合物或混合物。本发明提供复合阻燃剂，避免单一阻燃剂的使用过程中出现的缺陷问题，同时本发明的专利提供的复合阻燃剂解决了高雾化性能的，得到的聚氨酯泡沫海绵具有很低的雾化值，阻燃性能良好。

技术领域

本发明涉及阻燃剂技术领域，具体涉及到一种聚氨酯泡沫复合阻燃剂及其制备方法。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料，简称聚氨酯硬泡，它在聚氨酯制品中的用量仅次于聚氨酯软泡。聚氨酯硬泡多为闭孔结构，具有绝热效果好、重量轻、比强度大、等优良特性广泛用汽车材料。

伴随着社会的发展，汽车越来越普及，汽车行业突飞猛进，汽车材料需求越来越大，然而汽车材料硬质聚氨酯泡沫其容易燃烧，需添加阻燃剂进行阻燃改性。

添加到汽车材料中的阻燃剂是单分子磷酸酯阻燃剂，例如：三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三(二氯丙基)磷酸酯(TDCP)和三(氯丙基)磷酸酯(TCPP)，这些阻燃剂由于是小分子化合物，在长时间高温下极易汽化(或雾化)，当包含这样的阻燃剂的聚氨酯泡沫用于汽车内饰材料等时，由于汽车内部在夏天或类似的高温暴晒的条件下，容易在汽车的玻璃容易结成雾化的现象，由此汽车的玻璃变得模糊不清，同时，泡沫本身的阻燃性也会降低，挥发出的物质也对人的健康产生不利影响。

因此，为了降低聚氨酯泡沫的雾化值，提高阻燃效率，已提出多种方法来解决，更优选的是使用各类磷酸酯低聚型阻燃剂，低聚型阻燃剂因其相对大的分子量，减少了高温挥发现象，二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物(简称DECPP)就属于此类低聚型阻燃剂。但是遗憾的是DECPP自身的粘度大，限制了应用范围，添加的过程中要加热才能很好的加入材料中，在使用的过程中很不方便，同时，也因为粘度大，在发泡的过程中很容易在中间出现塌泡现象，同时单独使用不能达到协效作用。

CN102010586A(申请号为201010562555.7，发明名称为一种用于聚氨酯泡沫的磷酸酯阻燃剂及其合成方法)公开了一种二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物，该结构式如式Ⅰ所示

注：式Ⅰ中，R1、R2、R3、R4为2-氯-1-甲基乙基或2-氯丙基。

该方法制备的是混合物，该混合物中n＝0的含量约10％左右，含量太高，使用这种混合物制备聚氨酯泡沫材料时候，阻燃性能大大的降低，需要添加更多的阻燃剂，才能达到UL94V-0的标准。

CN103408583A(申请号为201310324851.7，发明名称为一种二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物的制备方法)其最终产品见式Ⅱ：

该专利提供了降低毒性物质二氯乙基醚取得很好的效果，用到大量的三乙胺。该方法只是采用添加傅酸剂，解决降低低毒物质含量并没有使混合物中n＝0的含量降低，阻燃效果不好，粘度依然很大。

CN102277176A(申请号为201110122334.2，发明名称为一种氯代烷基多聚磷酸酯阻燃剂及其合成工艺)该专利合成的氯代烷剂多聚磷酸酯中，主要是合成n＝1化合物，不是混合物，严重过量的环氧丙烷进行封端，容易造成环境的污染。

发明人在研究中发现：二乙二醇氯丙基磷酸酯低聚物DECPP(即结构式Ⅱ)中的单氯含量低即：n＝0时，其阻燃性能和雾化性能很好，但是粘度大(2000-2500mpa.s)，n＝1的时候粘度在800-1200mpa.s，随着n值的增加，粘度下降，但是阻燃性能和雾化性能降低，且单独使用时，发泡过程中会出现塌泡，为了改进其粘度和发泡问题，发明人提供了可以降低单氯含量的制备方法。