[发明专利]不含卤素的阻燃性聚氨酯组合物和使用其的非热收缩性管

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯类阻燃且非热收缩性管。更具体而言，本发明涉及包含热塑性聚氨酯和无机阻燃剂的不含卤素的阻燃性聚氨酯组合物，以及使用所述组合物的非热收缩性管。

背景技术

非热收缩性管在被加热时大小不会收缩，并且可被用作电缆的保护层、线束的套和流体输送管等。目前，聚氯乙烯(PVC)管是最常用的非热收缩性管。然而，根据诸如使用温度或耐化学性等使用目的也可以使用非热收缩性特氟隆(Teflon)管。聚氯乙烯具有的优势是低成本、良好的阻燃性和令人满意的强度。特氟隆具有良好的阻燃性以及优异的耐化学性和耐热性。

然而，聚氯乙烯和特氟隆是在聚合物中含有卤素原子的树脂，因而不适用于同时要求环境友好性和阻燃性的应用。它们自身的阻燃性优异，但在着火的情况下释放出有毒的卤素化合物，导致生命的丧失。因而，它们在安全性和环境友好性等方面具有问题。

同样，以聚烯烃作为聚合物材料和卤素类阻燃剂的具有充分阻燃性的非热收缩性管也受到这些问题的困扰。因此，近来倾向于在非热收缩性管的制造中向聚烯烃中加入不含卤素的无机阻燃剂。然而，非热收缩性管必须采用大量与聚烯烃相容性较差的极性、无机阻燃剂从而确保所需的阻燃性。所以，这导致了诸如拉伸强度、伸长率和柔性等机械性质的下降。虽然含有聚烯烃的不含卤素的阻燃剂树脂可以具有协调的阻燃性和机械性质，但聚烯烃具有较差的耐磨性。可将用于保护电缆的非热收缩性管插入到需要的部分之中；从而使它们具有较高的抗刮擦耐磨性。然而，由于聚烯烃较差的耐磨性，对于用以保护电缆的非热收缩性管还有很大的改善空间。

有关的工业对于基于具有优异机械性质和耐磨性的复合聚合物材料的不含卤素、阻燃的非热收缩性管的需求还没有采取适当的措施。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供不含卤素成份且具有较高的抗刮擦耐磨性的阻燃性树脂组合物。

技术方案

本发明的高度耐磨且不含卤素的阻燃性树脂组合物包含聚氨酯类基础树脂和无机阻燃剂。所述基础树脂包含50重量％至99重量％的热塑性聚氨酯树脂和1重量％至50重量％的极性烯烃树脂。以100重量份的所述基础树脂计，本发明的阻燃性树脂组合物包含的所述无机阻燃剂的量为50重量份至200重量份。此处，所述极性烯烃树脂可以是含有选自极性材料组的至少一种官能团的聚烯烃，所述极性材料组由马来酸酐、无水马来酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、硅烷和脂肪酸组成。所述热塑性聚氨酯树脂包括具有由氨基甲酸酯键结合的芳香链或脂肪链的硬链段和具有聚酯或聚醚的软链段。所述无机阻燃剂可以是如氢氧化镁等金属氢氧化物或如氧化镁等金属氧化物。

根据本发明的另一方面，提供了使用阻燃性聚氨酯树脂组合物的非热收缩性管。

具体实施方式

下面，将具体描述本发明。

本发明提供了阻燃性聚氨酯树脂组合物，从而提供具有较高阻燃性、较低健康危害性和优异耐磨性的复合聚合物材料。本发明的阻燃性树脂组合物包含基础树脂以及无机添加剂，所述基础树脂包含聚氨酯和极性烯烃树脂。

用作本发明的基础树脂的聚氨酯是具有热塑性和弹性的热塑性弹性体。有利的是，聚氨酯能够实现其物理性质，例如范围极宽的强度、硬度、密度或柔性。没有增塑剂，所述热塑性聚氨酯弹性体能够显示良好的柔性、各种范围的硬度和较高的弹性。由于所述热塑性聚氨酯弹性体具有热塑性，其可熔融加工，并且由于其可通过挤出、注射成型、吹塑和压缩成型等设备加工而具有优异的加工性。并且，所述热塑性弹性体聚氨酯在耐热性和耐压缩变形性方面具有与热固性聚氨酯一样的高水平性质。在与其它弹性体比较时，所述热塑性聚氨酯弹性体具有优异的冲击吸收性、耐摩擦性、低温下的柔性和耐油性，以及顶级承载能力。

本发明的热塑性聚氨酯弹性体包括硬链段和软链段。通常，所述硬链段具有通过氨基甲酸酯官能团结合的碳链。为了获得所述硬链段，可以使芳香性或脂肪性二异氰酸酯单体和如二醇等多元醇单体聚合。所述软链段可以具有聚合物，例如聚醚、聚酯或己内酯二醇。

本发明的基础树脂中包含的所述热塑性聚氨酯弹性体的量为50重量％至99重量％。当聚氨酯的含量在上述范围中时，可以适宜地维持无机阻燃剂和聚氨酯之间的结合并保持较高的耐磨性。如果聚氨酯的含量小于50重量％，则由于耐磨性下降而不优选。如果聚氨酯的含量大于99重量％，则是不利的，这是因为无机阻燃剂和聚氨酯之间的结合变得更弱，导致物理性质的劣化。