[发明专利]一种石墨复合改性的阻燃抗静电聚氨酯及胶布

说明书

技术领域

本发明涉及粘胶剂领域，具体地说涉及一种石墨复合改性的阻燃抗静电聚氨酯及胶布。

背景技术

聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯是一种用途非常广泛的高分子材料，但是其存在着易燃、抗静电性能差的缺点。

为了提高材料的阻燃性，国内外都曾公开通过添加含卤的阻燃剂起到阻燃效果，如添加十溴联苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、二溴新戊二醇等，这些材料在发挥阻燃效能的同时，会释放污染环境及危害人体健康的烟雾和腐蚀性气体。虽然现有技术通过添加其他组分进行改进，降低含卤阻燃剂的含量，如中国专利“阻燃型聚氨酯水性分散体及其制备方法”(专利号ZL200510030113.7)公开的采用磷锑氯三元磷酸酯类聚醚多元醇，或是磷酸酯类聚醚多元醇与二溴新戊二醇，氯代聚醚多元醇的混合物为阻燃成分，制成反应型阻燃水性聚氨酯，但仍未达到无卤水平，还是存在安全隐患。

另一方面，为了提高材料的抗静电性能，中国专利申请“耐磨抗静电聚氨酯材料及其制备方法”(公开号CN101974219)公开了采用二氧化钛粉体、硫酸钡粉体以及云母粉最为导体经憎水性偶联剂包覆得到的一种抗静电聚氨酯材料。该材料尽管采用导体粉末进行抗静电处理，但影响了产品的机械性能，强度有所下降，导体粉末在高温下容易从偶联材料中脱落，使材料抗静电性能下降，且该材料损耗大，容易老化，使用成本高。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种无卤、力学强度高的石墨复合改性的阻燃抗静电聚氨酯，本发明还有一个目的是提供所述阻燃抗静电聚氨酯材料制成的胶布。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种石墨复合改性的阻燃抗静电聚氨酯，其特征在于，按重量份计包括如下组分：

多元醇混合物40～45份，

异氰酸酯    54～60份，

石墨混合物  0.1～30份，

以及助剂。

由于异氰酸酯包括化学性质非常活泼的异氰酸酯基团(NCO)，本发明的聚氨酯材料通过多元醇混合物与异氰酸酯反应得到聚氨酯。

对于现有各种异氰酸酯，本发明以4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)参与反应，所述改性异氰氨酯包括：粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，或以粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为基础并采用含有两个羟基官能团羟值为40～1000mgKOH/g的聚醚多元醇G经氨酯法改性的异氰酸酯。

本发明主要通过添加石墨混合物改变聚氨酯的物理性质，不仅提升了材料的阻燃性质，还同时极大程度地提高抗静电能力。所述石墨混合物包括粒径为10～80nm的纳米石墨和/或粒径为2～200μm的微米石墨。作为本发明的优化方案，所述纳米石墨粒径为30～50nm，所述微米石墨粒径为3～30μm。

所述多元醇混合物按质量百分比包括：

含有两个羟基官能团的羟值为40～800mgKOH/g的聚醚多元醇A   5％～15％，

含有三个羟基官能团的羟值为300～550mgKOH/g的聚醚多元醇B  15％～60％，

含有六个羟基官能团的羟值为350～500mgKOH/g的聚醚多元醇C  5％～40％，

含有八个羟基官能团的羟值为350～500mgKOH/g的聚醚多元醇D  5％～30％，

含有苯环的羟值为200～380mgKOH/g的聚酯多元醇E            5％～30％，

羟值为200～400mgKOH/g的松香树脂F                        0％～30％。

因此本发明所述的多元醇混合物不限于包含多元醇，还包括用于增稠的松香树脂，本发明的松香树脂其实是指松香树脂多元醇。具体地说，所述聚醚多元醇A是以乙二醇、丙二醇、二乙二醇中的任意一种或多种作为起始剂制得的聚醚多元醇；所述聚醚多元醇B是以丙三醇或三羟甲基丙烷作为起始剂制得的聚醚多元醇；所述聚醚多元醇C是以山梨醇、甘露醇、甲基葡萄糖甙中的任意一种为作为起始剂制得的聚醚多元醇；所述聚醚多元醇D是以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇；所述聚酯多元醇E是邻苯二甲酸酐和对苯二甲酸中的任意一种与二乙二醇和丙三醇中任意一种缩合反应得到的聚酯多元醇。

所述助剂按多元醇混合物的质量百分比还包括：

组合催化剂      0.03％～2.5％，

有机硅匀泡剂    1％～2.5％，

所述组合催化剂包括胺类催化剂和/或金属盐类催化剂。