[发明专利]使用无卤素阻燃剂制造阻燃聚氨酯泡沫材料的方法

说明书

本发明涉及使用无卤素阻燃剂制造阻燃聚氨酯泡沫材料，特别是软质聚氨酯泡沫材料的方法，其中所得阻燃聚氨酯泡沫材料表现出低排放值以及良好的机械性质。本发明还涉及无卤素阻燃剂。

本发明涉及使用无卤素阻燃剂制造阻燃聚氨酯泡沫材料，特别是软质聚氨酯泡沫材料的方法，其中所得阻燃聚氨酯泡沫材料表现出低排放值以及良好的机械性质。本发明还涉及无卤素阻燃剂。

许多不同的阻燃剂是现有技术中已知的并可购得。含卤素的烷基磷酸酯，例如磷酸三(氯乙基)酯、磷酸三(氯异丙基)酯和磷酸三(2,3-二氯异丙基)酯常用作阻燃软质聚氨酯泡沫材料生产中的阻燃剂。这些含卤素的阻燃剂受到越来越多来自聚氨酯（PUR）加工商和最终用户的批评并且最终产品中的卤素含量在一些情况下受到第三方认证标志（产品标签）限制。上文提到的阻燃剂也导致所得聚氨酯泡沫材料的排放值提高。

此外，可用于聚氨酯泡沫材料的无卤素阻燃剂包括磷酸烷基酯（例如磷酸三乙酯）、磷酸芳基酯（例如磷酸二苯甲苯酯）和膦酸烷基酯（例如膦酸二甲基丙烷酯）。这些化合物是液体并因此在聚氨酯泡沫材料的生产中表现出良好可加工性，但由于它们的相对较低分子量，它们也具有相对较高的挥发性，这对所得聚氨酯泡沫材料的排放值具有不利影响。

对于特殊用途，如聚氨酯泡沫材料在汽车内饰中的用途，要求来自这些聚氨酯泡沫材料的挥发性有机化合物（VOC）排放和/或可冷凝排放物（雾化）不应超过低阈值。

雾化是指来自汽车内饰的蒸发的挥发性成分不合意冷凝在玻璃板上，特别是挡风玻璃上。这一现象可根据DIN 75 201量化。汽车工业通常要求通过DIN 75 201 B方法测定的雾化冷凝物小于1 mg。

带有异氰酸酯反应性羟基并因此与用于生产泡沫材料的多异氰酸酯反应并并入聚氨酯中的所谓“反应性阻燃剂”也是已知的。这些泡沫材料因此仅表现出小VOC和雾化作用。这些包括含卤素的和无卤素的含磷阻燃剂。但是，由于它们的(OH)官能，所述阻燃剂在一些情况下在泡沫材料生产过程中表现出显著问题，因为它们提高PUR基质的交联密度。不利地影响用于提供成品泡沫的液体组分的机械性质和/或可加工性，以致反应性阻燃剂只能在有限程度上用于该制剂。

通常无卤素的固体阻燃剂，如三聚氰胺、铝或镁氧化物或多磷酸铵也是现有技术。固体阻燃剂需要特殊计量装置，对泡沫材料性质具有有害影响并显著提高反应混合物的粘度，这又造成泡沫材料中不合意的气体夹杂和流痕。

EP-A 0170206公开了一种制造阻燃聚氨酯泡沫材料的方法。公开了磷酸三芳基酯作为合适的阻燃剂。所得聚氨酯泡沫材料表现出低表皮染污（skin staining）。

EP-A 1785439公开了2-羟基链烷膦酸酯和/或3-羟基链烷膦酸酯作为聚氨酯泡沫材料中的无卤素阻燃剂。没有提供关于所得聚氨酯的机械性质的信息。但是，指出该反应性单官能阻燃剂也受反应性阻燃剂的基本缺点困扰，尽管程度减弱。本领域技术人员已知的是，单官能添加剂造成PUR网络中的链终止，因此（同样）损害所得泡沫的机械性质。

US-A 2014/0179811公开了使用具有不多于两个未取代酚基（其包含基于所用烷基化三芳基磷酸酯的总量计少于1重量%的磷酸三苯酯）的混合C1-C5-烷基化三芳基磷酸酯制造阻燃聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫材料。US-A 2014/0179811没有公开关于所述阻燃剂或用其制成的聚氨酯的挥发性的任何教导。相反，目标是避免磷酸三苯酯，其在说明书中据说具有有害环境性质。

在特殊用途中，例如在汽车内饰中对低排放聚氨酯泡沫材料，特别是软质聚氨酯泡沫材料的需求不断增长使得必须在聚氨酯泡沫材料的生产中使用特殊的无卤素阻燃剂。

本发明的目的因此是提供一种使用无卤素阻燃剂制造阻燃聚氨酯泡沫材料，特别是软质聚氨酯泡沫材料的方法，其中所得聚氨酯泡沫材料表现出根据DIN 75201 B的低雾化值。所得PUR泡沫材料中根据VDA 278的总排放同样应该低，其中测定易挥发性物质（VOC值）和相对难挥发性物质（FOG值）的总和。