專利名稱：阻燃聚氨酯樹脂組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及阻燃聚氨酯樹脂組合物，它滿足安全、環(huán)境和價格要求且具有阻燃性 和改進的機械性能，例如拉伸強度和伸長率，和涉及該組合物的制備方法。
背景技術(shù)：
目前增加的安全和環(huán)境擔心加速了常規(guī)阻燃劑的更新。例如，鹵素基阻燃劑，例如 溴和氯基阻燃劑具有高的阻燃性且提供下述優(yōu)點他們可如此小量地使用，以致于負載了 它們的組合物可維持機械強度。然而，它們具有安全問題，因為在著火的情況下，它們產(chǎn)生 顯著大體積的鹵素氣體，由此在建筑物內(nèi)的人們可被窒息，和最糟糕的是，暴露于死亡危險 下。磷酸鹽基阻燃劑傾向于從樹脂表面上泄漏，從而當排放到環(huán)境中時，產(chǎn)生毒性和突變的 擔心。紅磷基阻燃劑具有高水平的阻燃性，因為具有高的磷濃度，但當不完全燃燒時，產(chǎn)生 高度有毒的膦氣體，和紅磷本身具有因摩擦或沖擊而燃燒的危險。制造者限制使用這些常 規(guī)的鹵素、磷酸鹽和紅磷基阻燃劑，因為對安全和環(huán)境存在潛在的影響。在這些情況下，期望配制阻燃的聚氨酯。通過二異氰酸酯和多羥基化合物之間的 加聚反應合成的聚氨酯具有許多優(yōu)點，其中包括耐磨性、彈性、耐候性和耐溶劑性，當今發(fā) 現(xiàn)了寬泛的各種應用。例如，熱塑性聚氨酯彈性體用作軟管、管道、電纜、片材、薄膜、表帶和 運動鞋。聚氨酯泡沫體用作密封劑、填料和熱絕緣體。最近，機動車工業(yè)開始使用聚氨酯泡 沫體作為懸架臂套管(suspension arm bushing)、沖撞制動器、發(fā)動機固定件(mount)、保 險杠、扶手、頭枕(head rest)、坐墊和類似物。針對聚氨酯的阻燃性，提出了許多技術(shù)。例如，JP-A H05-70542和JP-A 2003-003116公開了使用含磷多元醇，在其骨架內(nèi)摻入了磷的聚氨酯樹脂。由于起始反應物， 含磷多羥基化合物昂貴，因此這一方法在大多數(shù)應用中不可接受或者在實踐中不可使用。JP-A 2001-294645公開了使用含鹵素的多元醇，在其骨架內(nèi)摻入了鹵素的聚氨酯 樹脂。然而，起始反應物昂貴，和使用鹵素意味著缺少安全性。還已知添加鹵素化合物，鹵素-磷化合物，鹵化聚醚，鹵化磷酸鹽，和鹵素與三氧 化銻的結(jié)合物作為填料。因為使用了鹵素，這一方法也缺少安全性。如上所述，嘗試賦予聚氨酯樹脂阻燃性遇到許多難題。目前，得不到具有充足阻燃 性UL-94的V-O等級且具有改進的機械性能(例如，拉伸強度和伸長率)，同時克服安全、環(huán) 境和價格問題的阻燃聚氨酯樹脂組合物。引證文獻單專利文獻1 JP-A H05-70542專利文獻2 JP-A 2003-003116專利文獻3 JP-A 2001-294645 (EPl 127908，US6706774)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供阻燃的聚氨酯樹脂組合物，它不具有安全、環(huán)境和價格問題且具有充足的阻燃性和改進的機械性能，例如拉伸強度和伸長率。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，含(A)聚碳酸酯基聚氨酯樹脂作為主要組分，(B)含磷和氮的非鹵 素阻燃劑，(C)多元醇或其衍生物作為阻燃劑助劑，和(D)分子內(nèi)含至少兩個反應性官能團 的硅氧烷的聚氨酯樹脂組合物不具有安全、環(huán)境和價格的問題且具有充足的阻燃性和改進 的機械性能，例如拉伸強度和伸長率。在一個方面中，本發(fā)明提供一種阻燃聚氨酯樹脂組合物，它包括(A) 100重量份聚氨酯樹脂，(B) 5-25重量份含磷和氮的非鹵素阻燃劑，(C) 1-15重量份多元醇或其衍生物，和(D) 1-15重量份用平均組成式(1)表示的選自有機基烷氧基硅氧烷和有機基羥基 硅氧烷中的硅化合物，其重均分子量為150-10，000且每一分子含有總計10-85%重量烷氧
基或羥基R1aSi (OX) e0(4_a_e)/2 (1)其中R1各自獨立地為任選取代的烷基、烯基或芳基，X是C1-Cltl烷基或氫，α是 0.0-3.0 的實數(shù)，β 是 0. 1-3. 0 的實數(shù)，和 α+β <4.0。優(yōu)選地，聚氨酯樹脂(A)是聚碳酸酯基聚氨酯樹脂。含磷和氮的非鹵素阻燃劑(B)典型地選自磷酸胍、磷酸銨、磷酸三聚氰胺、多聚磷 酸銨、三聚氰胺表面涂布的多聚磷酸銨、硅化合物表面涂布的多聚磷酸銨及其混合物。優(yōu)選地，多元醇或衍生物(C)是季戊四醇或季戊四醇衍生物。此外，優(yōu)選多元醇或 衍生物(C)的存在量等于或小于含磷和氮的非鹵素阻燃劑(B)。在另一方面中，本發(fā)明提供制備阻燃聚氨酯樹脂組合物的方法，該方法包括下述 步驟熱熔組分(A)，在熔融組分(A)中混合至少組分(B)、(C)和(D)，條件是在混合步驟之 前的至少1小時的時刻一定不能預混至少組分(B)和(D)。發(fā)明的有益效果本發(fā)明的阻燃聚氨酯樹脂組合物滿足安全、環(huán)境和價格要求且提供阻燃性和機械 性能，例如拉伸強度和伸長率的優(yōu)點。
具體實施方案阻燃聚氨酯樹脂組合物此處定義為包括㈧聚氨酯樹脂，⑶含磷和氮的非鹵素 阻燃劑，(C)多元醇或其衍生物，和(D)特定的硅化合物作為基本組分。(A)聚氨酯樹脂作為組分(A)的聚氨酯樹脂可由多羥基化合物形式的活性氫化合物與擴鏈劑和 多異氰酸酯反應而獲得。此處所使用的多羥基化合物可以是在聚氨酯制備中常用的任何眾所周知的多羥 基化合物，優(yōu)選數(shù)均分子量為1000-10，000的那些多羥基化合物(這通過端基的定量分析 來測量)。合適的多羥基化合物包括聚酯基多羥基化合物，聚醚基多羥基化合物，聚碳酸酯 基多羥基化合物，聚內(nèi)酯基多羥基化合物，和聚硅氧烷多羥基化合物。特別地，從耐熱性和 機械強度的角度考慮，優(yōu)選聚碳酸酯基多羥基化合物。例舉的聚碳酸酯基多羥基化合物是 聚(1，6-己烷碳酸酯二醇)和聚(1，4-亞丁基碳酸酯二醇)。
此處所使用的擴鏈劑可以是在聚氨酯制備中常用的任何眾所周知的擴鏈劑，優(yōu)選 數(shù)均分子量最多250的那些擴鏈劑(這通過端基的定量分析來測量)。擴鏈劑的實例包括 脂族二元醇，例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇、三丙二醇、1，2-丙二醇、1，2-丁二醇、 1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6_ 己二醇、3-甲基 _1，5-戊二醇、1，8-辛二醇、 1，9_壬二醇和新戊二醇；脂環(huán)族二元醇，例如雙羥甲基環(huán)己烷和環(huán)己-1，4-二醇；和芳族二 元醇，例如二甲苯二醇。盡管所使用的擴鏈劑的用量沒有特別限制，但優(yōu)選基于熱塑性聚氨 酯，范圍為5-30%重量。此處所使用的多異氰酸酯可以是在聚氨酯制備中常用的任何眾所周知的多異氰 酸酯。合適的多異氰酸酯的實例包括脂族異氰酸酯，例如1，6_己二異氰酸酯(HDI)、2，2， 4-三甲基己二異氰酸酯、賴氨酸甲酯二異氰酸酯、亞甲基二異氰酸酯、亞異丙基二異氰酸 酯、賴氨酸二異氰酸酯、1，5-辛二異氰酸酯，和二聚酸二異氰酸酯；脂環(huán)族異氰酸酯，例如 4，4: 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、氫化甲苯二異氰酸酯、甲基 環(huán)己烷二異氰酸酯、4，4'-亞異丙基二環(huán)己基二異氰酸酯；和芳族異氰酸酯，例如2，4_或 2，6_甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4:二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、1，5_萘二異氰酸酯、二甲苯 二異氰酸酯(XDI)、三苯甲烷三異氰酸酯、三(4-苯基異氰酸酯)硫代磷酸酯、二甲基聯(lián)苯二 異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、二苯醚二異氰酸酯和二苯基砜二異氰酸酯。盡管可通過使前述反應物反應制備聚氨酯樹脂，但沒有特別限制制備方法?？墒?用任何現(xiàn)有技術(shù)的公知的聚氨酯的制備方法。所有含活性氫的反應物，例如多羥基化合 物和擴鏈劑之和與多異氰酸酯之比作為NCO/含活性氫基團(例如0H)的當量比優(yōu)選在 0. 95-1. 10 范圍內(nèi)。(B)阻燃劑組分(B)是含磷和氮的非鹵素阻燃劑。優(yōu)選的阻燃劑包括磷酸胍、磷酸銨、磷酸 三聚氰胺、多聚磷酸銨、三聚氰胺表面涂布的多聚磷酸銨，和硅化合物表面涂布的多聚磷酸 銨，它們可單獨或以兩種或更多種的混合物形式使用。從阻燃性的角度考慮，優(yōu)選多聚磷酸 銨，三聚氰胺表面涂布的多聚磷酸銨，和硅化合物表面涂布的多聚磷酸銨，其中最優(yōu)選硅化 合物表面涂布的多聚磷酸銨。含磷和氮的化合物，例如多聚磷酸銨可商購。當這些化合物用硅化合物表面處理 時，例如拒水性、在樹脂內(nèi)的分散性，和磷酸的控制泄漏之類的性能可得到改進。盡管在表 面處理中所使用的合適的硅化合物包括硅烷，硅油，和有機硅樹脂，但為了有效的覆蓋，優(yōu) 選在JP-A2006-111844中所述的共水解縮合物。含磷和氮的非鹵素阻燃劑的存在量相對于100重量份聚氨酯樹脂，優(yōu)選為5-25重 量份。非鹵素阻燃劑的用量相對于100重量份聚氨酯樹脂，更優(yōu)選為5-20份，和甚至更優(yōu) 選5-15重量份。低于5pbw的阻燃劑可能無法提供所需的阻燃效果，而大于25pbw的阻燃 劑可能有損于拉伸強度和伸長率。含磷和氮的非鹵素阻燃劑為顆粒形式，優(yōu)選其平均粒度為1-25微米，更優(yōu)選5-18 微米。注意例如使用依賴于激光衍射技術(shù)的粒度分布分析儀，以重均值或者中值直徑形式 測定平均粒度。(C)多元醇組分(C)是多元醇或其衍生物。實例包括季戊四醇，山梨醇，二季戊四醇，及其衍生物。多元醇或衍生物可單獨或以兩種或更多種的混合物形式使用。例舉的多元醇衍生物包括季戊四醇單硬脂酸酯，季戊四醇二硬脂酸酯，和二三甲基甲硅烷化季戊四醇。在本發(fā)明的實踐中，優(yōu)選使用季戊四醇或季戊四醇衍生物。多元醇或衍生物的存在量相對于100重量份聚氨酯樹脂，優(yōu)選為1-15重量份。小 于Ipbw的多元醇可能無法提供改進的阻燃性，而大于15pbw可能導致阻燃性和拉伸強度的 顯著下降。多元醇或衍生物(C)的用量應當優(yōu)選等于或小于含磷和氮的非鹵素阻燃劑(B)。 包括超過化學計量當量阻燃劑的多元醇可能有損于阻燃性。(D)硅化合物組分(D)是選自有機基烷氧基硅氧烷和有機基羥基硅氧烷中的硅化合物，其重均 分子量(Mw)為150-10，000且每一分子含有總計10-85%重量的烷氧基或羥基，且用平均組 成式(1)表示R1aSi (OX) e0(4_a_e)/2 (1)其中R1各自獨立地為任選取代的烷基、烯基或芳基，X是C1-Cltl烷基或氫，α是 0.0-3.0 的實數(shù)，β 是 0. 1-3. 0 的實數(shù)，和 α+β <4.0。式(1)的硅化合物優(yōu)選Mw為150-10，000,更優(yōu)選200-6000。Mw小于150的硅化 合物可能無法產(chǎn)生所需的阻燃性，而Mw超過10，000的硅化合物可導致拉伸強度下降。在平均組成式(1)中，烷氧基或羥基OX之和優(yōu)選為10-85%重量，和更優(yōu)選 20-60%重量。若烷氧基或羥基之和小于10wt%，則阻燃性可能下降。若烷氧基或羥基之和 大于85wt%。則可能犧牲組合物的外觀。硅化合物的存在量相對于100重量份聚氨酯樹脂，優(yōu)選為1-15重量份。若硅化合 物的用量小于Ipbw或大于15pbw，則阻燃性可能不足?？赏ㄟ^下述兩種典型的合成方法，制備硅化合物。一種方法是通過逐滴添加氯代 硅烷到水和醇的混合物中，進行水解反應，在反應最后分離水層，脫氯化氫，中和，過濾，和 真空濃縮。另一方法是通過添加堿或酸催化劑到烷氧基硅烷或烷氧基硅氧烷低聚物和任選 地環(huán)狀硅氧烷(例如，四聚體或五聚體)的混合物中，進行平衡反應，向其中逐滴添加水，進 行水解反應，和隨后縮合反應，中和并濃縮該反應產(chǎn)物。(E)其他除了組分(A)-(D)以外，可在阻燃聚氨酯樹脂組合物中配混各種添加劑以供特定 的目的，只要它們沒有干擾組合物所需的性能即可。合適的添加劑包括抗氧化劑、UV吸收 齊U、穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、增容劑、不同類型的非鹵素阻燃劑、潤滑劑、填料、粘合助劑和防銹 劑。此處所使用的抗氧化劑的實例包括2，6_ 二叔丁基-4-甲基苯酚、正十八烷 基，二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯、四[亞甲基_3-(3，5- 二叔丁基_4_羥苯 基)_丙酸酯]甲烷、三(3，5-二叔丁基-4-羥芐基)異氰脲酸酯、4，4:亞丁基雙(3-甲 基-6-叔丁基苯酚)、三甘醇雙[3-(3_叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、3，9-雙 {2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1，1-二甲基乙基}-2，4，8，10-四 氧雜螺[5，5] i^一烷、4，4-硫代雙(2-叔丁基-5-甲基苯酚)、2，2-亞甲基雙(6-叔丁基 甲基苯酚)、4，4_亞甲基雙(2，6_ 二叔丁基苯酚)、1，3，5_三甲基-2，4，6-三(3，5_ 二叔丁 基-4-羥基芐基)苯、亞磷酸三壬基苯酯、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)、亞磷酸二硬脂基季戊四醇酯、亞磷酸雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯、亞磷酸雙(2，6-二叔丁基-4-甲 基苯基)季戊四醇酯、亞磷酸2，2_亞甲基雙(4，6_ 二叔丁基苯基)辛酯、四(2，4_ 二叔丁 基苯基)-4，4:聯(lián)苯二亞膦酸酯、3，3:硫代二丙酸二月桂酯、3，3:硫代二丙酸二肉豆蔻 酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、2，5，7，8-四甲基-2 (4，8，12-三甲基癸基)色原 烷-2-醇、5，7- 二叔丁基-3-(3，4- 二甲基苯基)-3H-苯并呋喃_2_酮、2-[1_(2_羥基-3， 5- 二叔戊基苯基)乙基]-4，6_ 二戊基苯基丙烯酸酯、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羥 基-5-甲基芐基)-4_甲基苯基丙烯酸酯，和四(亞甲基)-3-(十二烷基硫代丙酸酯)甲烷。此處所使用的穩(wěn)定劑的實例包括金屬皂穩(wěn)定劑，例如硬脂酸鋰、硬脂酸鎂、月桂酸 鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鈣、月桂酸鋇、蓖麻油酸鋇、硬脂酸鋇、月桂酸鋅、蓖麻油酸鋅和硬 脂酸鋅；月桂酸鹽、馬來酸鹽和巰基有機錫穩(wěn)定劑；鉛穩(wěn)定劑，例如硬脂酸鉛和三鹽基硫酸 鉛，環(huán)氧化合物，例如環(huán)氧化植物油；亞磷酸酯，例如烷基烯丙基亞磷酸酯和亞磷酸三烷酯； β-二酮化合物，例如二苯甲?；淄楹兔摎湟宜?；水滑石和沸石。此處所使用的光穩(wěn)定劑的實例包括苯并三唑UV吸收劑、二苯甲酮UV吸收劑、水楊 酸鹽UV吸收劑、氰基丙烯酸酯UV吸收劑、草酸酰苯胺UV吸收劑和受阻胺光穩(wěn)定劑。此處所使用的增容劑的實例包括丙烯酸類有機基聚硅氧烷共聚物，二氧化硅和有 機基聚硅氧烷的部分交聯(lián)產(chǎn)物，硅氧烷粉末，馬來酸酐接枝改性的聚烯烴，羧酸接枝改性的 聚烯烴，和聚烯烴接枝改性的有機基聚硅氧烷。此處所使用的粘合助劑的實例包括烷氧基硅烷。此處所使用的不同類型的非鹵素阻燃劑的實例包括硼酸鋅、錫酸鋅和光氧化鈦。此處所使用的填料的實例包括硅酸、碳酸鈣、氧化鈦、碳黑、高嶺土粘土、煅燒粘 土、硅酸鋁、硅酸鎂、硅酸鈣和重晶石。制備方法可按照標準工序，通過加熱熔融組分(A)，和在熔融組分(A)中混合組分(B)、(C) 和(D)和任選的組分(E)，制備聚氨酯樹脂組合物。不利的是在混合步驟之前的至少1小時 的時刻預混至少組分(B)和(D)。理由是若痕量磷酸殘留在組分(B)的表面上，則組分(B) 和(D)或者組分(D)的分子可反應，形成樹脂或凝膠。若組分(D)形成樹脂或凝膠，則在 UL-94 (Underwriter's Laboratory Bulletin 94)試驗中，該組合物可喪失阻燃性，從 V_0 等級變?yōu)槭　？稍谀Ｋ芫郯滨渲M合物中使用任何公知的技術(shù)。實施例以下通過闡述，而不是通過限制給出本發(fā)明的實施例。在實施例中，通過激光衍射 粒度分布分析儀，在甲醇溶劑中測量平均粒度。實施例1-12，對比例1-8和參考例通過共混表1-4所示的各種成分，和在混合器Labo Plastomi 11R-60 (Toyo Seiki Seisakusho, Ltd.)上，在180°C禾口 30rpm下均勻地輥磨3分鐘，制備組合物。在200°C下將 組合物壓塑模制成厚度2mm的試樣。通過UL-94試驗評價試樣的阻燃性，耗氧指數(shù)，拉伸強 度和伸長率。還在表1-4中示出了試驗結(jié)果。以下描述了所使用的成分和試驗方法。所使用的成分
(I)Resamine P-880CL 聚碳酸酯基聚氨酯樹脂(2) Resamine P-2288 聚醚基聚氨酯樹脂(3) Resamine P-1078 聚酯基聚氨酯樹脂(4) Resamine P-4070EX 聚己內(nèi)酯基聚氨酯樹脂所有 Resamine 豐對月旨獲自 Dainichiseika Color&Chemicals Mfg. Co. ，Ltd.。(5)硅氧烷表面處理的多聚磷酸銨1 通過下述工序制備制備硅氧烷基拒水劑1向配有冷凝器、溫度計和滴液漏斗的500ml四頸燒瓶中引入85g(0. 37mol以 二聚體形式計算)甲基三甲氧基硅烷的低聚物，154g甲醇和5. Ig乙酸。在攪拌下， 將6.8g(0.37mol)水傾倒在燒瓶內(nèi)，并繼續(xù)在25 °C下攪拌2小時。然后逐滴添加 17.7g(0.08mol)3-氨丙基三乙氧基硅烷。加熱該混合物到甲醇的回流溫度并在該溫度下 保持1小時以進行反應。在連接酯接管情況下，蒸餾掉甲醇，直到內(nèi)部溫度達到110°C。獲 得81g在25°C下根據(jù)JIS K 2283測量的粘度為71mm2/S和重均分子量(Mw)為1100的淺 黃色透明溶液。該溶液(硅氧烷基拒水劑1)含有5wt%殘留甲醇。制備硅氧烷表面處理的多聚磷酸銨1向100重量份多聚磷酸銨(Clariant，pekof lam TC204P，平均粒度8微米)中 添加10重量份硅氧烷基拒水劑1和100重量份乙醇。攪拌該混合物30分鐘，之后真空蒸 餾掉乙醇。在粉碎機內(nèi)粉碎殘渣，獲得平均粒度為10微米的硅氧烷表面處理的多聚磷酸銨 1。(6) Pekof lam TC204P 表面未處理的多聚磷酸銨2，Clariant，平均粒度8微 米(7)季戊四醇(8) 二季戊四醇(9)季戊四醇二硬脂酸酯，IifW^rfeHII^I^t S Wako Pure Chemical Industries，Ltd.。(10)烷氧基硅氧烷低聚物通過下述工序制備化合物A-D?；衔顰在65°C以下在甲醇中攪拌甲基三氯硅烷，進行部分酯化，將所述溶液逐滴添加到 甲醇和水的3 1混合物中，進行水解。在潷析掉含鹽酸的下層之后，剩余的上層(有機 層)用碳酸鈉中和。來自于中和的鹽通過過濾除去，接著在100°C以上真空濃縮。按照這一 方式合成該化合物。基于29Si-NMR分析，鑒定該化合物具有以下所示的平均組成式。通過 將1. Og樣品放置在20ml小瓶內(nèi)，添加IN KOH和異丙醇的混合物，用橡膠塞密閉該小瓶，并 在油浴中在流動氮氣下加熱到170°C，測定烷氧基含量。通過氣相色譜分析通過與小瓶相連 的Teflon 管的醇流出物。根據(jù)如此測定的甲醇量，計算烷氧基含量。根據(jù)甲苯GPC計算 重均分子量(Mw)。平均組成式(CH3)(OCH3) L 5Si00.75烷氧基含量46wt%Mw 406化合物B
通過結(jié)合100重量份化合物A與水和1重量份磺酸類離子交換樹脂(樹脂二乙 烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯)，在70°c下攪拌內(nèi)容物5小時，和在110°C下真空濃縮，進行合成。 通過類似的分析，測定該化合物的平均組成式、烷氧基含量和Mw。平均組成式(CH3)L Q (OCH3) L 2Si00.9烷氧基含量28wt%Mw 950化合物C通過結(jié)合100重量份化合物A與110重量份二甲基二甲氧基硅烷、水、甲醇和1重 量份磺酸類離子交換樹脂，在70°C下攪拌內(nèi)容物5小時，和在110°C下真空濃縮，進行合成。 通過類似分析，測定該化合物的平均組成式、烷氧基含量和Mw。平均組成式(CH3)L 69 (OCH3) ο. S1SiO1烷氧基含量12wt%Mw 5500化合物D通過結(jié)合76重量份八甲基四硅氧烷、28. 6重量份二甲基二甲氧基硅烷和95重量 份二甲基三甲氧基硅烷，在70 V下一起攪拌內(nèi)容物和水、甲醇和1重量份磺酸類離子交換 樹脂5小時，和在110°C下真空濃縮，進行合成。通過類似分析，測定該化合物的平均組成 式、烷氧基含量和Mw。平均組成式(CH3)2.16 (OCH3)ai7SiOa835烷氧基含量7wt%Mw: 1950KF-96L-5CS :■自 Shin-Etsu Chemical Co. ，Ltd.平均組成式(CH3)2.18Si00.91烷氧基含量0wt%Mw: 830試驗方法(1)阻燃性UL-94 根據(jù)UL-94的垂直燃燒試驗測試(2)耗氧指數(shù)根據(jù)JIS K7201測試(3)拉伸強度和伸長率將厚度2mm的壓塑模制片材穿孔成啞鈴#2樣品，根據(jù)JIS K7113測試。(4) Mw通過凝膠滲透色譜法(GPC)，在下述條件下測定Mw。(a)溶劑甲苯(b)柱子TSK 凝膠 superH5000+superH4000+superH3000+superH2000(c)檢測儀RI(d)流速0· 6ml/min(e)柱溫40°C表權(quán)利要求
1.一種阻燃聚氨酯樹脂組合物，它包括(A)100重量份聚氨酯樹脂，(B)5-25重量份含磷和氮的非鹵素阻燃劑，(C)1-15重量份多元醇或其衍生物，和(D)1-15重量份用平均組成式(1)表示的選自有機基烷氧基硅氧烷和有機基羥基硅氧 烷中的硅化合物，其重均分子量為150-10，000且每一分子含有總計10-85%重量烷氧基或羥基R1aSi (OX) e0(4_a_e)/2 (1)其中R1各自獨立地為任選取代的烷基、烯基或芳基，乂是(^-(1(|烷基或氫，α是0.0-3.0 的實數(shù)，β是0. 1-3.0的實數(shù)，和α+β <4.0。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中聚氨酯樹脂(A)是聚碳酸酯基聚氨酯樹脂。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中含磷和氮的非鹵素阻燃劑(B)是選自磷酸胍、磷酸銨、磷 酸三聚氰胺、多聚磷酸銨、三聚氰胺表面涂布的多聚磷酸銨和硅化合物表面涂布的多聚磷 酸銨中的至少一種成員。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中多元醇或衍生物(C)是季戊四醇或季戊四醇衍生物。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中多元醇或衍生物(C)的存在量等于或小于含磷和氮的非 鹵素阻燃劑⑶。
6.制備權(quán)利要求1的阻燃聚氨酯樹脂組合物的方法，該方法包括下述步驟熱熔組分 (A)，在熔融組分(A)中混合至少組分(B)、(C)和(D)，條件是在混合步驟之前的至少1小 時的時刻一定不預混至少組分(B)和(D)。
全文摘要
聚氨酯樹脂組合物，它包括(A)聚碳酸酯基聚氨酯樹脂，(B)含磷和氮的非鹵素阻燃劑，(C)多元醇和(D)分子內(nèi)含有至少兩個反應性官能團的硅氧烷，它不具有安全、環(huán)境和價格問題，且具有充足的阻燃性和改進的機械性能，例如拉伸強度和伸長率。
文檔編號C08K5/053GK101993588SQ20101025803
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者井原俊明, 小城義尚, 鈴木茂彌 申請人:信越化學工業(yè)株式會社;大日精化工業(yè)株式會社