[发明专利]一种无卤阻燃聚氨酯密封胶及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤阻燃聚氨酯密封胶的应用配方，属于密封胶技术领域。

背景技术

聚氨酯密封胶是以聚氨酯预聚体为主要成分的密封胶。该密封胶具有优良的弹性，较高的拉伸强度，粘结性能优异，韧性及耐磨性极佳，耐化学腐蚀性和耐低温性也较好。因此，该种密封胶主要应用于土木建筑和交通运输等行业。

未经改性的聚氨酯密封胶极限氧指数只有17左右，属于极易燃材料。其燃烧时火焰蔓延速率快，发烟量大，同时伴有熔融滴落，由于其在建筑等行业中的广泛使用，其潜在的火灾隐患引起了人们的重视。聚氨酯密封胶的阻燃研究也具有很强烈的现实意义。

目前聚氨酯密封胶阻燃技术的应用主要集中在添加阻燃剂提高阻燃性能方面，所采用的阻燃剂主要包括无机氢氧化物、红磷、聚磷酸盐等。无机氢氧化物阻燃剂的阻燃效率低，需要很大的添加量才能达到阻燃目的，对产品性能影响较大；红磷阻燃剂吸湿的问题对胶体的最终性能有较大影响，同时在真空密闭环境下加工制胶时红磷存在爆炸的危险；聚磷酸盐的种类包括三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸三聚氰胺等，这些阻燃剂在实际应用中阻燃效率也较低，且存在易析出的问题。而有卤阻燃剂虽然具有阻燃效率高的特性，但由于其燃烧时释放出大量有毒气体，近年来有逐步限制其应用的趋势。

由此可知，提供一种能有效提高产品阻燃性能的不含卤素的阻燃聚氨酯密封胶具有很重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的主要在于避免现有阻燃聚氨酯密封胶技术中不足的同时提供一种无卤阻燃聚氨酯密封胶的应用技术，该技术所制得的无卤阻燃聚氨酯密封胶具有较好的阻燃表现，且对聚氨酯密封胶燃烧时发烟量大、熔滴严重等问题提供了一个良好的解决方案。

本发明的无卤阻燃聚氨酯密封胶的制备方法通过以下技术方案实现：

（1）将A多元醇、B多元醇相互混合，在90℃～140℃且小于2kpa的低真空条件下干燥1～3小时除水干燥，其中A多元醇和B多元醇的质量比为A多元醇：B多元醇=1:（0.1～2）；降温至40～80℃后向反应釜中加入异氰酸酯，使NCO/OH的摩尔比=1.0～2.5，同时向其中加入占体系总质量0.0001%～0.01%的催化剂，反应2～6h后得到聚氨酯预聚体；其中所述的催化剂为如二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二月桂酸二辛基锡中的一种或多种；

（2）将前述制得的预聚体与干燥后的无卤阻燃剂、阻燃协效剂、成炭剂、填料、触变剂、紫外吸收剂、抗氧剂、调色剂和增塑剂35～60℃且小于2kpa的低真空条件下于带有高速分散头的双行星混合机或三辊研磨机中进行搅拌混合0.5～2h，然后在氮气保护下加入除水剂和催化剂A，搅拌分散0.1～0.5h，然后在真空度小于2kpa条件下搅拌分散0.1～1h后得到无卤阻燃密封胶，该密封胶各组分的质量含量为：

上述过程中，优选的A多元醇为聚丙二醇（PPG）（优选分子质量在2000～8000之间）、聚四氢呋喃二醇（PTHF）（分子质量在2000～6000之间）或聚乙二醇（PEG）（优选分子质量在2000～8000之间）中的任何一种，B多元醇为聚氧丙三醇，分子质量在3000～10000之间。

上述过程中，所述的异氰酸酯优选为甲苯二异氰酸酯（TDI）、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、粗二苯基甲烷二异氰酸酯（粗MDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）中的任一种。

上述过程中，所述的无卤阻燃剂优选为双酚A双(磷酸二苯酯)齐聚物（BDP）、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]（RDP）、三聚氰胺（MEL）、季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯缩三聚氰胺（BMP）（此时时所用的代称B=双，M=三聚氰胺，P=季戊四醇）、焦磷酸三聚氰胺（MPP）、氰尿酸三聚氰胺（MCA）、聚磷酸铵（APP）、磷酸三苯酯（TPP）、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）（CAS号35948-25-5）、三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯（TRIMER）、微胶囊红磷中的任何一种或几种以任何比例混合使用。

上述过程中，所述的阻燃协效剂优选为硼酸锌、氧化锌、八钼酸铵、三氧化钼、水滑石、氢氧化铝或有机改性蒙脱土（OMMT）中的任何一种或几种以任何比例混合使用。