[发明专利]基于金属氢氧化物和聚酯醇的阻燃热塑性聚氨酯

说明书

本发明涉及一种组合物，所述组合物包含至少一种热塑性聚氨酯、至少一种金属氢氧化物和至少一种含磷阻燃剂，其中热塑性聚氨酯为一种基于至少一种二异氰酸酯和至少一种聚酯二醇的热塑性聚氨酯，且其采用GPC测定的重均摩尔量的范围为50 000g/mol至200 000g/mol。本发明还涉及所述组合物用于制造电缆套的用途。

本发明涉及组合物，其包含至少一种热塑性聚氨酯、至少一种金属氢氧化物和至少一种含磷阻燃剂，其中所述热塑性聚氨酯是一种基于至少一种二异氰酸酯和至少一种聚酯二醇的热塑性聚氨酯，且其采用GPC测定的重均摩尔量的范围为50 000g/mol至200000g/mol。

阻燃热塑性聚氨酯长期以来是已知的。很多应用都需要加入阻燃剂。此处，与热塑性聚氨酯(TPU)混合的阻燃剂为含卤素或无卤素的。加入无卤阻燃剂的热塑性聚氨酯的优点通常为燃烧时产生较少有毒的和较少腐蚀性的烟雾。在EP 0 617 079 A2、WO 2006/121549 A1或WO 03/066723 A2中以实例的方式描述了无卤阻燃TPU。

EP 0 617 079 A2、WO 2006/121549 A1或WO 03/066723 A2中以实例的方式公开，无卤阻燃性可使用含氮和/或含磷阻燃剂提供至热塑性聚氨酯。WO 2006/121549 A1以实例的方式公开了阻燃热塑性聚氨酯，其包含磷化合物作为阻燃剂。提及的合适的热塑性聚氨酯包括用聚酯、聚醚、或聚碳酸酯、或其混合物制备的聚氨酯。合适的聚碳酸酯也同样被公开了。只使用含磷的阻燃剂通常不足以确保足够的阻燃性。相比之下，现有技术表明，仅使用含氮阻燃剂或与含磷阻燃剂相结合赋予热塑性聚氨酯良好的阻燃性，但同时存在如下缺点：含氮化合物的也会释放有毒的燃烧气体，如HCN或氮氧化物。

无卤阻燃性也还可以仅使用金属氢氧化物或与含磷阻燃剂和/或二异氰酸酯相结合提供至热塑性聚氨酯。

EP 1 167 429 A1还涉及用于电缆套的阻燃热塑性聚氨酯。所述组合物包含聚氨酯、氢氧化铝或氢氧化镁和磷酸酯，所述聚氨酯优选基于聚醚的聚氨酯。

EP 1 491 580 A1也公开了用于电缆套的阻燃热塑性聚氨酯。所述组合物包含聚氨酯、氢氧化铝或氢氧化镁、磷酸酯以及页硅酸盐如膨润土，所述聚氨酯尤其是聚醚聚氨酯。

EP 2 374 843 A1以实例的方式公开了具有良好的耐老化性的用于电缆套的阻燃热塑性聚氨酯，尤其是基于聚醚聚氨酯。所述组合物包括聚氨酯和无机氧化物。提及的阻燃剂包含氢氧化铝或氢氧化镁、磷酸酯、页硅酸盐及其混合物。

DE 103 43 121 A1公开了阻燃热塑性聚氨酯，其包含一种金属氢氧化物，尤其是氢氧化铝和/或氢氧化镁。所述热塑性聚氨酯的特征在于其分子量。所述组合物还包括磷酸酯和膦酸酯。关于合成热塑性聚氨酯的起始原料，公开的且对异氰酸酯具有活性的化合物不仅为聚酯醇和聚醚醇，还为聚碳酸酯二醇，此处优选聚醚多元醇。没有提聚碳酸酯二醇的实施例。在DE 103 43 121中，还可使用各种多元醇的混合物代替一种多元醇。此外，还公开了高填充水平，即热塑性聚氨酯中的高比例的金属氢氧化物和其他固体组分，其中这些会导致力学性能变差。

WO 2011/050520 A1也公开了阻燃热塑性聚氨酯，其中，其包括一种金属水合物和一种特定的磷化合物作为阻燃剂。提及的合适的金属水合物为氢氧化铝和/或氢氧化镁。WO2011/050520 A1中提及的其他合适的热塑性聚氨酯为基于聚酯的热塑性聚氨酯，而基于聚酯二醇的热塑性聚氨酯在此仅在一般意义上提及且并未公开实施例。WO 2011/147068 A1和WO 2011/150567 A1也涉及阻燃热塑性聚氨酯。

基于热塑性聚氨酯与金属氢氧化物结合的混合物的缺点是降低了耐老化性，这使得这些材料不适合于很多应用领域。EP 2 374 843 A1以实施例的方式添加难溶的二价和三价的金属氧化物以改善耐老化性。然而，添加其他固体却破坏了热塑性聚氨酯的机械性能。

因此，基于现有的技术，本发明的一个目的是提供具有良好的耐老化性并表现出良好的阻燃性的阻燃热塑性聚氨酯。