[发明专利]阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜及其制备方法，涉及阻燃材料技术领域。所述阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜主要由聚酯多元醇、脂肪族二异氰酸酯、扩链剂、无卤含磷阻燃剂和助剂组成；其中，所述无卤含磷阻燃剂为酸值0.1～0.9mgKOH/g的三亚磷酸酯。上述三亚磷酸酯中的羟基能与聚氨酯中的异氰酸酯基团反应使阻燃元素进入聚合物链，从而使得阻燃剂不易析出，具有长久的阻燃性能；同时，三亚磷酸酯中的磷元素为正三价，具有较强的还原性，还能够作为辅助抗氧化剂，当与各种组分组合使用时，具有良好的协同作用。因此，由上述原料制备得到的阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜在具备良好的力学性能的同时还具有较佳的阻燃性能。

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，尤其是涉及一种阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)属于易燃材料，氧指数比较低，并且燃烧时会产生有毒气体，危害人身和财产安全。通过引入阻燃剂可以提高TPU材料的阻燃性能。目前，TPU的阻燃剂主要有添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。由于添加型阻燃剂在实际使用时，往往添加量都比较大，而且存在与聚合物相容性差、容易迁移到表面、使材料的力学性能降低等问题。而如采用反应型阻燃剂，使阻燃成分通过化学键结合到TPU材料中，就可以解决这些缺点。但是引入卤系阻燃剂的TPU材料在燃烧时，阻燃剂会分解，产生大量烟雾和腐蚀刺激性气体，已不符合各国对环境保护的要求。

因此，研究开发出一种不含有卤系成分的反应型阻燃剂及包含其的阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜，变得十分必要和迫切。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜，所述阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜主要由聚酯多元醇、脂肪族二异氰酸酯、扩链剂、无卤含磷阻燃剂和助剂组成；其中，所述无卤含磷阻燃剂为酸值0.1～0.9mgKOH/g的三亚磷酸酯。所述阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜在具备良好的力学性能的同时还具有较佳的阻燃性能。

本发明的第二目的在于提供一种阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜的制备方法。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供的一种阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜，所述阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜主要由聚酯多元醇、脂肪族二异氰酸酯、扩链剂、无卤含磷阻燃剂和助剂组成；

其中，所述无卤含磷阻燃剂为酸值0.1～0.9mgKOH/g的三亚磷酸酯。

进一步的，按质量份数计，所述阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜包括：

聚酯多元醇90～100份、脂肪族二异氰酸酯45～80份、扩链剂5～25份、无卤含磷阻燃剂5～25份和助剂1～10份。

进一步的，按质量份数计，所述阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜包括：

聚酯多元醇90～95份、脂肪族二异氰酸酯60～80份、扩链剂5～10份、无卤含磷阻燃剂20～25份和助剂2～5份；

优选地，按质量份数计，所述阻燃热塑性聚氨酯弹性体薄膜包括：

聚酯多元醇90份、脂肪族二异氰酸酯80份、扩链剂5份、无卤含磷阻燃剂25份和助剂2份。

进一步的，所述聚酯多元醇包括聚己内酯多元醇、聚碳酸酯二醇、己二酸系聚酯二醇中的至少一种；

优选地，所述聚酯多元醇为数均分子量2000～2200的聚酯多元醇。

进一步的，所述脂肪族二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯中的至少一种。

进一步的，所述扩链剂包括1，4-丁二醇、乙二醇、1，6-己二醇中的至少一种。