專利名稱：阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種熱塑性聚氨酯的制備方法，尤其涉及一種具有阻燃功能的熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法。
背景技術：
熱塑性聚酯彈氨性體(又稱為TPU，以下簡稱TPU)新材料被稱為"劃時代的新型高分子材料"，是當前世界六大具有發展前途的合成材料之一。熱塑性聚
氨酯彈性體具有良好的物理性能，現在越來越被廣泛應用到電線電纜行業中；
由于行業的特殊性對用于此類的材料又增加了阻燃要求。傳統的阻燃聚氨酯彈
性體，是在普通非阻燃聚氨酯彈性體中添加部分含鹵阻燃劑來獲得的；但近IO年來，環保組織要求減少致癌二惡英和氯化物的排放量及限制使用某些穩定劑、增塑劑和阻燃劑的呼聲越來越高漲，加上歐盟的一紙禁令，生產無鹵阻燃聚氨酯彈性體成為發展的必然趨勢。
發明內容
本發明的目的是提供生產過程中更加安全環保的一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法。
為實現本發明的目的， 一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法包括將無鹵阻燃劑5-10% (重量百分比，以下均為重量百分比)、無鹵抑煙劑
3-8%、無鹵成炭劑3-8%及抗氧劑0. 1-0. 5%，催化劑0. 1-0. 5%助劑混合均勻后按比例由側喂料系統注入雙螺桿反應系統，在雙螺桿反應系統中，與聚酯或聚醚多元醇30-40%、異氰酸酯25-35%、擴鏈劑5-10%等一起合成無卣阻燃聚氨酯彈性體；
所述的無鹵阻燃劑采用密胺-甲醛包覆聚磷酸銨、三羥乙基異氰尿酸酯、膦酸酯中的一種或任意幾種；無鹵抑煙劑采用鋁酸鋅、硼酸鋅、氫氧化鋁、氫
4氧化鎂、三氧化二銻、鈦白粉中的一種或任意幾種；無鹵成炭劑采用季戊四醇、季戊四醇磷酸酯、季戊四醇磷酸二酯中的一種或任意幾種；
所述的膦酸酯采用三苯基膦酸酯、間苯二酚雙膦酸酯、雙酚A二膦酸酯中的一種或任意幾種；
所述的聚酯多元醇由二元羧酸和多羥基醇經縮聚反應而制得，多元醇的分子量為500_4000，所述的二元羧酸采用脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸，即采用戊二酸、虎珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸和對苯二甲酸中的一種或任意幾種；所述的多羥基醇采用二甘醇、乙二醇、1， 4-丁二醇，1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇和2，2-甲基-1，3-丙二醇中的一種或任意幾種；
所述的聚醚多元醇采用多無醇或有機胺為起始劑，與環氧丙垸聚合物反應制得的聚醚多元醇(PPG);以PPG為母體經乙烯基單體接枝聚合制得的改性聚合物聚醚多元醇(POP);由四氫呋喃均聚或共聚而成的聚四氫呋喃型多元醇(PTMEG);
所述的催化劑采用鈦酸類和有機錫類，具體的說就是鈦酸甲酯、鈦酸乙酯、鈦酸丙酯、鈦酸丁酯、二辛酸錫以及二月桂酸二丁基錫中的一種或任意幾種；二異氰酸酯采用甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、對苯基二異氰酸酯中的一種或任意幾種;擴鏈劑采用1， 4-丁二醇、1, 3-丙二醇、1， 6—己二醇中的一種或任意幾種。
本發明的優點是采用該方法生產得到的熱塑性聚氨酯彈性體具有阻燃的
功效，且產品質量穩定，使用無污染，生產工藝穩定。
具體實施例方式
下面對本發明一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法作進一步的
詳細說明
本發明所述的無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的基本制備方法為
將無鹵阻燃劑5-10% (重量百分比，以下組份的百分比均為重量百分比)、
5無鹵抑煙劑3-8%、無鹵成炭劑3-8%及抗氧劑0. 1-0. 5%，催化劑0. 1-0. 5%助劑混合均勻后按比例由側喂料系統注入雙螺桿反應系統，在雙螺桿反應系統中，與聚酯或聚醚多元醇30-40%、異氰酸酯25-35%、擴鏈劑5-10%等一起合成無鹵
阻燃聚氨酯彈性體；
所述的無鹵阻燃劑采用密胺-甲醛包覆聚磷酸銨、三羥乙基異氰尿酸酯、膦酸酯中的一種或任意幾種；無鹵抑煙劑采用鋁酸鋅、硼酸鋅、氫氧化鋁、氫
氧化鎂、三氧化二銻、鈦白粉中的一種或任意幾種；無鹵成炭劑采用季戊四醇、季戊四醇磷酸酯、季戊四醇磷酸二酯中的一種或任意幾種；
所述的膦酸酯采用三苯基膦酸酯、間苯二酚雙膦酸酯、雙酚A二膦酸酯中的一種或任意幾種；
所述的聚酯多元醇由二元羧酸和多羥基醇經縮聚反應而制得，多元醇的分子量為500—4000，所述的二元羧酸采用脂肪族二元羧酸或芳香族二元羧酸，即采用戊二酸、虎珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸和對苯二甲酸中的一種或任意幾種；所述的多羥基醇采用二甘醇、乙二醇、1， 4-丁二醇，1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇和2,2-甲基-1，3-丙二醇中的一種或任意幾種；
所述的聚醚多元醇采用多無醇或有機胺為起始劑，與環氧丙烷聚合物反應制得的聚醚多元醇(PPG);以PPG為母體經乙烯基單體接枝聚合制得的改性聚合物聚醚多元醇(POP);由四氫呋喃均聚或共聚而成的聚四氫呋喃型多元醇(P麗G);
所述的催化劑采用鈦酸類和有機錫類，具體的說就是鈦酸甲酯、鈦酸乙酯、鈦酸丙酯、鈦酸丁酯、二辛酸錫以及二月桂酸二丁基錫中的一種或任意幾種；二異氰酸酯采用甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、對苯基二異氰酸酯中的一種或任意幾種;擴鏈劑采用1， 4-丁二醇、1， 3-丙二醇、1，6 —己二醇中的一種或任意幾種。
更具體的實施方案如下實例l
將密胺-甲醛包覆聚磷酸銨10%，硼酸鋅7%，季戊四醇8%， 1010抗氧劑0. 5%在攪拌機中混合均勻后裝進側喂料機；由己二酸和乙二醇合成的聚酯多元醇40%、甲苯二異氰酸酯25%、 1，3-丙二醇9%，鈦酸丁酯0. 5%用澆注機澆注入雙
螺桿；上述兩大類組分在雙螺桿中混合、反應最終制造出無鹵阻燃聚氨酯彈性體。
實例2
將三羥乙基異氰尿酸酯11°/。，鋁酸鋅6%，間苯二酚雙膦酸酯8%， 1010抗氧劑0. 5%在攪拌機中混合均勻后裝進側喂料機；由四氫呋喃均聚或共聚而成的聚四氫呋喃型多元醇(PTMEG)42。/。、甲苯二異氰酸酯25%、 1，4-丁二醇8%，鈦酸丁酯O. 5%用澆注機澆注入雙螺桿；上述兩大類組分在雙螺桿中混合、反應最終制造出無鹵阻燃聚氨酯彈性體。
實例3
將雙酚A二膦酸酯13。/。，鋁酸鋅8%，季戊四醇6%， 1010抗氧劑0. 5%在攪拌機中混合均勻后裝進側喂料機；由四氫呋喃均聚或共聚而成的以PPG為母體經乙烯基單體接枝聚合制得的改性聚合物聚醚多元醇(POP)40%、異佛爾酮二異氰酸酯20%、 1， 6—己二醇13%，二月桂酸二丁基錫0. 5%用澆注機澆注入雙螺桿；上述兩大類組分在雙螺桿中混合、反應最終制造出無囟阻燃聚氨酯彈性體。
實例4
將三苯基膦酸酯8%，鋁酸鋅6%，間苯二酚雙膦酸酯8%， 1010抗氧劑0. 5%在攪拌機中混合均勻后裝進側喂料機；由四氫呋喃均聚或共聚而成的聚四氫呋喃型多元醇(PTMEG)45。/。、甲苯二異氰酸酯23%、 1， 4-丁二醇10%，鈦酸甲酯0. 5%用澆注機澆注入雙螺桿；上述兩大類組分在雙螺桿中混合、反應最終制造出無鹵阻燃聚氨酯彈性體。
實例5
將三羥乙基異氰尿酸酯10%，鋁酸鋅9%，季戊四醇6%， 1010抗氧劑0.5%在攪拌機中混合均勻后裝進側喂料機；以多無醇或有機胺為起始劑，與環氧丙烷聚合物(或環氧丙烷與環氧乙垸共聚物)反應制得的聚醚多元醇(PPG) 40%、對苯二異氰酸酯26%、 1，4-丁二醇9%， 二辛酸錫0.5。/。用澆注機澆注入雙螺桿；上述兩大類組分在雙螺桿中混合、反應最終制造出無鹵阻燃聚氨酯彈性體。
權利要求
1、一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法包括將無鹵阻燃劑5-10％(重量百分比，以下均為重量百分比)、無鹵抑煙劑3-8％、無鹵成炭劑3-8％及抗氧劑0.1-0.5％，催化劑0.1-0.5％助劑混合均勻后按比例由側喂料系統注入雙螺桿反應系統，在雙螺桿反應系統中，與聚酯或聚醚多元醇30-40％、異氰酸酯25-35％、擴鏈劑5-10％等一起合成無鹵阻燃聚氨酯彈性體。
2、 根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法， 其特征在于所述的無鹵阻燃劑采用密胺-甲醛包覆聚磷酸銨、三羥乙基異氰 尿酸酯、膦酸酯中的一種或任意幾種；無卣抑煙劑采用鋁酸鋅、硼酸鋅、氫氧 化鋁、氫氧化鎂、三氧化二銻、鈦白粉中的一種或任意幾種；無鹵成炭劑采用 季戊四醇、季戊四醇磷酸酯、季戊四醇磷酸二酯中的一種或任意幾種。
3、 根據權利要求2所述的一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法， 其特征在于所述的膦酸酯采用三苯基膦酸酯、間苯二酚雙膦酸酯、雙酚A二 膦酸酯中的一種或任意幾種。
4、 根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法， 其特征在于所述的聚酯多元醇由二元羧酸和多羥基醇經縮聚反應而制得，多 元醇的分子量為500_4000，所述的二元羧酸采用脂肪族二元羧酸或芳香族二 元羧酸，即采用戊二酸、虎珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間 苯二甲酸和對苯二甲酸中的一種或任意幾種；所述的多羥基醇采用二甘醇、乙 二醇、1，4-丁二醇，1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇和2，2-甲基-1，3-丙二醇中的一種或任意幾種。
5、 根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法， 其特征在于所述的聚醚多元醇采用多無醇或有機胺為起始劑，與環氧丙烷聚 合物反應制得的聚醚多元醇(PPG);以PPG為母體經乙烯基單體接枝聚合制得 的改性聚合物聚醚多元醇(POP);由四氫呋喃均聚或共聚而成的聚四氫呋喃型 多元醇(PTMEG)。
6、根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法， 其特征在于所述的催化劑采用鈦酸類和有機錫類，具體的說就是鈦酸甲酯、 鈦酸乙酯、鈦酸丙酯、鈦酸丁酯、二辛酸錫以及二月桂酸二丁基錫中的一種或 任意幾種；二異氰酸酯采用甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基 二異氰酸酯、對苯基二異氰酸酯中的一種或任意幾種;擴鏈劑采用1， 4-丁二醇、 1，3-丙二醇、1，6 —己二醇中的一種或任意幾種。
全文摘要
本發明公開了一種無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的制備方法將無鹵阻燃劑5-10％(重量百分比，以下均為重量百分比)、無鹵抑煙劑3-8％、無鹵成炭劑3-8％及抗氧劑0.1-0.5％，催化劑0.1-0.5％助劑混合均勻后按比例由側喂料系統注入雙螺桿反應系統，在雙螺桿反應系統中，與聚酯或聚醚多元醇30-40％、異氰酸酯25-35％、擴鏈劑5-10％等一起合成無鹵阻燃聚氨酯彈性體，其優點是采用該方法生產得到的熱塑性聚氨酯彈性體具有阻燃的功效，且產品質量穩定，使用無污染，生產工藝穩定。
文檔編號C08K9/04GK101580574SQ20091003394
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月10日 優先權日2009年6月10日
發明者承黎明, 李敏超, 游慶春 申請人:蘇州沃斯汀新材料有限公司