[发明专利]本质阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种本质阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法。所述的本质阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料，包括以下质量份数的原料：大分子二元醇55‑65份；二异氰酸酯25‑35份；扩链剂7‑12份；抗氧化剂0.05‑0.2份；光稳定剂0.05‑0.2份；催化剂0.01‑0.03份。所述大分子二元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇，端羟基有机磷低聚物和端羟基有机磷齐聚物中的一种或一种以上以任意比例混合。本发明的本质阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料具有优异的阻燃效果，并保持了较高的机械性能，制品的透明性和耐出粉性明显优于添加阻燃剂的热塑性聚氨酯弹性体；本发明还提供其制备方法。

技术领域

本发明涉及聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及一种本质阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)，是一种新型有机高分子合成材料，是一种多功能的具有橡胶弹性特征的工程热塑性塑料。TPU具有许多优良性能，耐磨性能高，抗拉强度高，抗压和撕裂强度高，灵活性好以及良好的稳定性等，其各项加工及应用性能非常优异，因此广泛应用于各个领域。但同诸多高分子材料一样，TPU是一种极其容易燃烧的材料，在燃烧的时候火焰剧烈而且熔滴滴落现象非常严重，往往会加重火灾的危险性。近几十年来，已有多起与聚氨酯材料有关的火灾惨剧发生，向社会敲响了警钟，赋予TPU阻燃性能已成为TPU功能化的重要方向之一。

目前，国内外对聚氨酯弹性体的阻燃研究较少，目前应用最广泛的是将阻燃剂通过机械混合法将加入到TPU中，使复合材料具有阻燃性。专利CN201310662303.5中公开了一种高阻燃环保热塑性聚氨酯弹性体的制备方法，在制粒过程中加入有机无卤阻燃剂，在压片过程中加入无机阻燃剂，制备的弹性体可以实现自熄灭，在空气中中燃烧时不产生对环境有害的卤化氢气体。该方法成本较低、工艺较为简单，但存在阻燃剂在TPU基体中的相容性、分散性及界面性等问题，大多数添加型阻燃剂在TPU中可能挥发、迁移，影响稳定性，而且TPU对生产过程中的工艺条件要求高，阻燃剂的添加往往会在很大程度上影响TPU的物理机械性能，使其失去了本身所具有的优良性能。由于这些问题的存在，很大程度上限制了聚氨酯弹性体的使用范围。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种本质阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料，具有优异的阻燃效果，并保持了较高的机械性能，制品的透明性和耐出粉性明显优于添加阻燃剂的热塑性聚氨酯弹性体；本发明还提供其制备方法。

本发明所述的本质阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料，包括以下质量份数的原料：

所述大分子二元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇，端羟基有机磷低聚物、端羟基有机磷齐聚物(HFPO)中的一种或一种以上以任意比例混合；

优选地，端羟基有机磷低聚物为Exolit OP 1230、Exolit OP 1240、Exolit OP550或Exolit OP 1213。

优选地，大分子二元醇的数均分子量为500-2000。

所述扩链剂为1,4-丁二醇、N,N-二(2-羟乙基)氨甲基磷酸二乙酯(Fyrol 6)、双(氨基苯基)苯基氧化磷(BPPO)中的一种或一种以上以任意比例混合。

大分子二元醇和扩链剂中至少有一种含有磷元素。

一种选择为：大分子二元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇，端羟基有机磷低聚物和端羟基有机磷齐聚物中的一种或一种以上以任意比例混合；扩链剂为N,N-二(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯、双(氨基苯基)苯基氧化磷中的一种或一种以上以任意比例混合。

另一种选择为：大分子二元醇为端羟基有机磷低聚物和端羟基有机磷齐聚物中的一种或一种以上以任意比例混合；扩链剂为1,4-丁二醇、N,N-二(2-羟乙基)氨甲基磷酸二乙酯、双(氨基苯基)苯基氧化磷中的一种或一种以上以任意比例混合。