[发明专利]磷酸三烷基酯作为聚氨酯泡沫体中的烟雾抑制剂的用途

说明书

技术领域

本发明涉及使用磷酸三烷基酯抑制由聚氨酯泡沫体产生烟雾的方法。

背景技术

聚氨酯(PU)适用于众多应用。希望将提供优越的热绝缘性质的硬质聚氨酯(PUR)和/或聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫体开发成为用于建筑的一类有前途材料，例如，用于绝缘覆层和屋顶金属饰面的夹心板。但是，聚氨酯当暴露于火时可能是易燃的。为解决该问题，通常添加用于抑制或抵抗火势蔓延的阻燃剂。典型的阻燃添加剂包括卤化有机化合物，无机填料和含磷的化合物，例如，磷酸三(2-氯-异丙基酯)(TCPP)，磷酸三乙酯(TEP)，间苯二酚二(磷酸二苯基酯)(RDP)。由于一直存在的对环境和安全的关注，现在倾向于无卤素的阻燃剂。

最近，人们越来越意识到，在燃烧情形过程中产生的烟雾和有毒气体对人类健康有害；此外，即使在燃烧过程中建筑物内有限量的浓烟(dark smoke)也可阻碍人们确定方向和找到出口。因此，出现了较严格的烟雾性能要求，尽管大多数之前的规章关注于火焰性质。例如，需要建筑产品达到欧洲市场中单体燃烧试验系统(SBI)EN13823测试中的Bs2d0烟雾分类等级。这些要求可对PU组合物提出挑战，甚至对PIR泡沫体(其阻燃性等级高)提出挑战。尽管可有效镇压或抑制树脂的燃烧，但是很多阻燃剂在制备当燃烧时仅产生少量烟雾的泡沫体方面效果差。改善聚氨酯的烟雾抑制的现有技术包括，例如，引入烟雾抑制剂，该烟雾抑制剂是当暴露于火焰时能够降低烟雾产生的化合物。能够提供烟雾抑制性质的化合物的实例包括无机填料(例如，氢氧化铝(也称为ATH或三水合铝)，氢氧化镁(也称为二氢氧根合镁)，锌盐和含钼的化合物)。但是，无机填料可能不溶于多元醇组分中，这导致其在聚合物基质中差的分散性。例如，需要开发技术和/或装置以处理ATH在多元醇组分中的分散体的相对高的粘度以及ATH从悬浮液中的快速沉降，特别是当喷雾发泡或高压发泡时更是如此。而且，通常需要大量ATH来实现所需的烟雾抑制，这可能会不利地影响物理性质。

因此，期望提供改善聚氨酯泡沫体的烟雾抑制性能同时提供容易的加工性的方法。也期望提供在不存在卤化阻燃剂的情况下具有改善的烟雾抑制性能的聚氨酯组合物，由此对环境具有较小的影响。

发明内容

第一方面，本发明是使用磷酸三烷基酯作为聚氨酯泡沫体中的烟雾抑制剂的方法，包括以下步骤：使含有至少一个具有两个碳原子的烷基的磷酸三烷基酯包含在所述聚氨酯泡沫体中，并且所述聚氨酯泡沫体不含卤化阻燃剂。

本发明提供聚氨酯泡沫体，优选为硬质聚氨酯泡沫体，其当燃烧时产生显著较少的烟雾(即，具有改善的烟雾抑制性质)并且避免之前提到的在制造过程中与无机添加剂有关的加工困难(即，提供容易的加工性)。而且，本发明不需要使用卤化阻燃剂，因此是环境友好的。

具体实施方式

“烟雾抑制剂”是指组合物或制品中的添加剂，当所述组合物或制品暴露于火焰时所述添加剂导致烟雾得到抑制，与不含烟雾抑制剂的组合物或制品相比。

“烟雾抑制”是指烟雾产生的减少，根据ASTM D2843-1999烟雾密度测试确定。最大烟雾密度(MSD)和烟雾密度等级(SDR)的较低值表示较低的烟雾产生。

本发明的磷酸三烷基酯含有至少一个具有2个碳原子的烷基。磷酸三烷基酯的其它两个烷基可以独立地相同或不同，包含1至8个碳原子，包括直链或支链烷基，环状烷基，烷氧基乙基，羟基烷基，羟基烷氧基烷基，和直链或支链亚烷基。磷酸三烷基酯的其它两个烷基的实例包括，例如，甲基，乙基，丙基，丁基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，仲丁基，叔丁基，丁氧基乙基，异戊基，新戊基，异己基，异庚基，环己基，亚丙基，2-甲基亚丙基，亚新戊基，羟基甲基，羟基乙基，羟基丙基或羟基丁基。不同磷酸三烷基酯的共混物也可以用于本发明。磷酸三烷基酯的三个烷基可以相同。磷酸三烷基酯优选为磷酸三乙酯(TEP)。

“聚氨酯泡沫体”也包括聚异氰脲酸酯泡沫体，氨基甲酸酯改性的聚异氰脲酸酯泡沫体，聚氨酯-聚脲泡沫体和聚异氰脲酸酯-聚氨酯-聚脲泡沫体。“硬质聚氨酯泡沫体”通常是高度交联的、多孔的、闭孔的、热固性泡沫体。