阻燃热塑性聚氨酯制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，其包含至少一种基于脂族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU‑1、基于芳族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU‑2、三聚氰胺氰脲酸盐、选自磷酸衍生物和膦酸衍生物的第一含磷阻燃剂(F1)、以及选自次膦酸衍生物的其他含磷阻燃剂(F2)。本发明专利技术还涉及所述组合物用于制备电缆护套的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃热塑性聚氨酯本专利技术涉及一种组合物，其包含至少一种基于脂族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU-1、基于芳族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU-2、三聚氰胺氰脲酸盐、选自磷酸衍生物和膦酸衍生物的第一含膦阻燃剂(F1)、以及选自次膦酸衍生物的其他含磷阻燃剂(F2)。本专利技术还涉及所述组合物用于制备电缆护套的用途。由PVC制成的电缆具有在燃烧时释放有毒气体的缺点。因此，正在开发基于热塑性聚氨酯的产品，其具有更低的烟气毒性且具有良好的机械性能、抗磨损性和柔性。由于燃烧性能不足，因此正在开发基于热塑性聚氨酯的组合物，其包含多种阻燃剂。特别地，阻燃热塑性聚氨酯在电缆制备中用作电缆护套。此处，通常需要具有既通过相关的火焰测试(例如VW1)又具有足够的机械性能的薄的电缆护套的细电缆。在这些情况下，卤化阻燃剂和无卤阻燃剂均可加入到热塑性聚氨酯(TPU)中。包含无卤阻燃剂的热塑性聚氨酯通常具有在燃烧时释放较小毒性和较小腐蚀性烟气的优点。无卤阻燃TPU记载于，例如，EP0617079A2、WO2006/121549A1或WO03/066723A2中。US2013/0059955A1还公开了包含基于磷酸酯的阻燃剂的无卤TPU组合物。US2013/0081853A1涉及这样的组合物，优选无卤阻燃组合物，其包含TPU聚合物和聚烯烃以及基于磷的阻燃剂和其他添加剂。根据US2013/0081853A1，所述组合物具有良好的机械性能。三聚氰胺氰脲酸盐作为阻燃剂用于工业塑料也是早已知晓的。其广泛应用于尤其是聚酰胺中，还应用于聚酯和其他塑料如基于苯乙烯的聚合物中。例如，WO97/00916A记载了三聚氰胺氰脲酸盐与钨酸/钨盐结合作为阻燃剂用于脂族聚酰胺。EP0019768A1公开了含有三聚氰胺氰脲酸盐与红磷的混合物的防火聚酰胺。根据WO03/066723，在低壁厚的情况下，仅包含三聚氰胺氰脲酸盐作为阻燃剂的材料，既不具有良好的极限氧指数(LOI)也不具有良好的阻燃性，所述阻燃性例如通过在UL94测试中的性能确定。WO2006/121549A1也记载了包含三聚氰胺多磷酸盐、次膦酸盐和硼酸盐的结合物作为阻燃剂的材料。这些材料在低壁厚下确实获得了高的LOI值，但在UL94测试中没有得到良好的结果。还存在多种已知的包含作为阻燃剂的三聚氰胺氰脲酸盐与磷化合物的结合物的热塑性聚氨酯。EP0617079A2和DE10224340A1公开了在UL94测试中(特别在UL94V测试中)表现出良好的性能但同时具有低的LOI值的材料。例如，包含三聚氰胺氰脲酸盐与磷酸酯和膦酸酯的结合物作为阻燃剂的材料在UL94V测试中具有良好的结果，但具有非常低的LOI值，例如＜25％。这种三聚氰胺氰脲酸盐与磷酸酯和膦酸酯的结合物不足以作为阻燃剂，特别是在细电缆的护套的情况下。对于各种阻燃应用，高的LOI值是标准(例如DINEN45545)中要求的。相比之下，使用三聚氰胺氰脲酸盐与次膦酸盐的结合物可获得非常高的LOI值(＞30％)，但在UL94V测试中得不到良好的结果。相应的材料公开于，例如US6,207,736B1、US6,255,371、US6,365,071B1、US6,509,401B1和US6,547,992B1中。由现有技术已知的许多组合物未显示出足够的机械性能或在UL94V测试中仅具有不充分的燃烧性能，例如阻燃功效和性能。PCT/EP2015/053192公开了这样的组合物，其包含热塑性聚氨酯、三聚氰胺氰脲酸盐、以及含磷阻燃剂的结合物。根据PCT/EP2015/053192，这些组合物具有良好的阻燃性以及良好的机械性能和良好的化学稳定性的优点。然而，对于许多应用，还需要与在UV影响下变色相关的良好特性。例如，当材料用于建筑物的可见区域或暴露在日光下的电缆装有护套时，是有意义的。因此，由现有技术出发，本专利技术的一个目的是提供阻燃热塑性聚氨酯，其具有良好的机械性能、显示出良好的阻燃性，同时具有良好的机械和化学稳定性，并且另外地当经历UV照射时，如果有的话，也只是较小程度地变色。根据本专利技术，该目的通过一种组合物实现，其包含至少组分(i)至(v)：(i)基于脂族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU-1，(ii)基于芳族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU-2，(iii)三聚氰胺氰脲酸盐，(iv)一种第一含磷阻燃剂(F1)，选自磷酸衍生物和膦酸衍生物，以及(v)一种其他含磷阻燃剂(F2)，选自次膦酸衍生物。本专利技术的组合物包含至少一种热塑性聚氨酯TPU-1和至少一种热塑性聚氨酯TPU-2以及三聚氰胺氰脲酸盐、和两种含磷阻燃剂(F1)和(F2)的结合物。出人意料地，已发现本专利技术的组合物相对于由现有技术已知的组合物具有改进的性能，并且当它们暴露在UV光线下时，其特别地仅较小程度地变色。本专利技术的组合物包含三聚氰胺氰脲酸盐。出人意料地，已发现，由于本专利技术的组分的结合，本专利技术的组合物具有优化的性质，尤其是对于用作电缆护套的使用。在本申请的上下文中，三聚氰胺氰脲酸盐应理解为意指，尤其是，所有标准的商业的和市售的固体，优选微粒产品品质。它们的实例包括MelapurMC25(BASFSE)和Budit315(Budenheim)。根据本专利技术，三聚氰胺氰脲酸盐优选以三聚氰胺与氰尿酸的1∶1的盐的形式使用。此处，三聚氰胺过量例如小于0.2％，优选小于0.15％，进一步优选小于0.1％。根据本专利技术，氰尿酸过量例如小于0.25％，优选小于0.2％，进一步优选小于0.15％。在本专利技术的上下文中，同样可行的是，已将所用的三聚氰胺氰脲酸盐处理，例如用有机化合物处理。原则上，相应的材料由现有技术已知。根据本专利技术，合适的三聚氰胺氰脲酸盐优选由通常平均粒径为0.1μm至100μm、优选0.5μm至60μm、更优选1μm至10μm的颗粒组成。在本专利技术的上下文中，粒径分布可为单峰或多峰，例如双峰。因此，在另一个实施方案中，本专利技术涉及如上所述的组合物，其中所述三聚氰胺氰脲酸盐的粒度为0.1μm至100μm。三聚氰胺氰脲酸盐以合适的量存在于本专利技术的组合物中。例如，组合物中的三聚氰胺氰脲酸盐的比例基于全体组合物计为20重量％至40重量％，优选地在组合物中基于全体组合物计为25重量％至35重量％，尤其在组合物中基于全体组合物计为约30重量％。因此，在另一个实施方案中，本专利技术涉及如上所述的组合物，其中组合物中的三聚氰胺氰脲酸盐的比例基于全体组合物计为20重量％至40重量％。在每种情况下，组合物的组分的总和为100重量％。根据本专利技术，组合物还包含基于脂族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU-1以及其他的TPU-2，其中TPU-2基于芳族二异氰酸酯。原则上，热塑性聚氨酯为已知的。其通常通过任选地在至少一种(d)催化剂和/或(e)常规助剂和/或添加剂的存在下使如下组分反应而制备：(a)异氰酸酯和(b)对异氰酸酯呈反应性的化合物以及任选地(c)增链剂。组分(a)异氰酸酯、(b)对异氰酸酯呈反应性的化合物、(c)增链剂也单独或共同地称为构成组分。本专利技术的组合物包含至少一种基于脂族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU-1和至少一种基于芳族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU-2。因此，所述TPU-1使用脂族异氰酸酯制备，TPU-2使用芳族异氰酸酯制备。已发现，尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包含至少组分(i)至(v)：(i)基于脂族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU‑1，(ii)基于芳族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU‑2，(iii)三聚氰胺氰脲酸盐，(iv)第一含磷阻燃剂(F1)，选自磷酸衍生物和膦酸衍生物，以及(v)其他含磷阻燃剂(F2)，选自次膦酸衍生物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.21 EP 15181934.91.一种组合物，包含至少组分(i)至(v)：(i)基于脂族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU-1，(ii)基于芳族二异氰酸酯的热塑性聚氨酯TPU-2，(iii)三聚氰胺氰脲酸盐，(iv)第一含磷阻燃剂(F1)，选自磷酸衍生物和膦酸衍生物，以及(v)其他含磷阻燃剂(F2)，选自次膦酸衍生物。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述含磷阻燃剂(F2)为次膦酸盐。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述次膦酸盐选自次膦酸铝和次膦酸锌。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述含磷阻燃剂(F1)为磷酸酯。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述阻燃剂(F1)选自间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)、双酚A双(二苯基磷酸酯)(BPD)和二苯基甲苯基磷酸酯(DPK)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述三聚氰胺氰脲酸盐的粒度为0.1至100μm。7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中所述热塑性聚氨酯TPU-1的邵氏硬度为85A至65D，其根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·S·赫兹，O·穆尔，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE