[发明专利]一种耐高温高湿无卤阻燃聚醚型聚氨酯热塑性弹性体

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温高湿无卤阻燃聚醚型聚氨酯热塑性弹性体(TPU)的制备，采用有机膦酸盐和磷酸酯的复合阻燃剂，保持了TPU的高机械性能和低温柔韧性，在高温高湿环境下(85℃，相对湿度95％，循环96小时)无迁移析出，邵氏硬度范围在72A～95A，无卤阻燃，符合RoHS2.0要求，阻燃可通过IEC60332-1和UL1581VW-1，适用于电线电缆绝缘和护套材料。

背景技术

目前，聚醚型聚氨酯热塑性弹性体(TPU)产品主要通过添加多聚磷酸铵类的磷氮膨胀型无卤阻燃剂(IFR)、三聚氰胺尿氰酸(melamine cyanurate)、磷酸酯/膦酸酯等制备而得，这些方法在CN101058669(本专利申请者)、CN101698745、CN101608060、CN101772537、CN101108914A、CN1639245A、CN101058669A、US5837760、JP54-85242、US5684071和CN101166782已有公开描述。

在以CN101058669为代表的多聚磷酸铵类的磷氮膨胀型无卤阻燃剂(IFR)公开了以磷氮膨胀型无卤阻燃剂的技术路线，氧指数(LOI)高，可以通过ULVW-1测试，但未进行耐高温高湿性能测试。

在US5837760公开了在TPU使用三聚氰胺尿氰酸25％左右，磷酸酯/膦酸酯3～15％可以达到UL94V-0。

在CN101166782公开了使用膦酸酯等作为TPU阻燃剂的方法，可通过UL-94。

在CN1639245和JP54-85242公开了使用三聚氰胺尿氰酸作为TPU阻燃剂的方法，但阻燃性能低，LOI为24。

以上专利公开的技术，不同程度的存在下述不足，影响了其在各个领域的使用：

①磷酸酯/膦酸酯类的材料阻燃性能差，UL1581VW-1测试不稳定，LOI低，易迁移，只能用于低阻燃要求场合；

②高含量三聚氰胺尿氰酸的存在容易使TPU发生降解，对TPU要求高；

③多聚磷酸铵类的磷氮膨胀型无卤阻燃剂(IFR)在高温高湿环境下会发生迁移，耐水解性差，影响制品的外观和使用性能。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，提供一种高柔软性和机械强度，在高温高湿环境下耐水解，同时阻燃性好，无卤，符合RoHS2.0指令要求的耐高温高湿无卤阻燃聚氨酯聚醚型热塑性弹性体，以满足电线电缆的使用环境要求和无卤阻燃的发展特点。

本发明的耐高温高湿无卤阻燃聚醚型聚氨酯热塑性弹性体组合物，其特征在于有如下重量％的组分，经过预混合、挤出造粒得产品：

有机膦酸盐阻燃剂                1.0～30.0％(优选为3.0～25.0％)，

磷酸酯                          0.0～10.0％(优选为2.0～8.0％)，

抗氧剂和紫外线吸收剂的混合物    0.1～1.2％，

粘度调节剂                      0.0～10.0％(优选为0.5～5％)，

聚醚型聚氨酯热塑性弹性体        其余量；

所述的有机膦盐阻燃剂为式[R₁R₂P(O)O]_n Mⁿ⁺，其结构如下：

式中

R₁和R₂是相同的或不同的取代基，取代基选自线性的、支化的或环状的C₁～C₈脂族基团或芳族基团，羟基，烷氧基(-O-R’，R’＝C₁～C₈的烷基，环烷基)，酚基，胺基；

M选自Mg、Ca、Al、Zn、Fe、Ba、Cu或质子化氮碱；并且n为1～4的正整数；

所述的磷酸酯选自烷基磷酸酯、烷氧基磷酸酯、芳基磷酸酯一种或多种；

所述的抗氧剂和紫外线吸收剂的混合物中，抗氧剂为受阻酚和亚磷酸类的一种或多种，占混合物重量的0.01～1.0％，所述的紫外线吸收剂为苯并三唑类，二苯甲酮类或受阻胺类的一种或多种，占混合物重量的0.01～0.2％；两者的总量占组合物的0.1～1.2％；

所述的粘度调节剂选自剂滑石粉、硅酸铝、方解石、硅灰石、高岭土、蒙托土、凹凸棒土、碳酸钙一种或多种；

所述的聚醚型聚氨酯热塑性弹性体为拉伸强度大于30MPa的聚醚型聚氨酯热塑性弹性体。