[发明专利]具阻燃性的硅基热塑性硫化胶及其合成方法

说明书

本发明提供一种具阻燃性的硅基热塑性硫化胶及其合成方法，其包含提供一阻燃热塑性聚氨酯合成原料、进行一预聚物合成步骤以及进行一动态硫化步骤。阻燃热塑性聚氨酯合成原料包含多异氰酸酯化合物、大分子多元醇化合物以及小分子多元醇。预聚物合成步骤用以得到一硅基热塑性硫化胶预聚物。动态硫化步骤用以得到具阻燃性的硅基热塑性硫化胶。藉此，本发明之具阻燃性的硅基热塑性硫化胶具有优异的柔韧性能、永久阻燃行为、永久耐候性、爽滑感以及永久假性耐磨等特性。

技术领域

本发明是有关于一种具阻燃性的硅基热塑性硫化胶及其合成方法，特别是关于一种无卤阻燃性的硅基热塑性硫化胶及其合成方法。

背景技术

近年来，硅基热塑性硫化胶(TPSiV)的应用市场日益广泛，其优点为融合了热塑性聚氨酯以及有机硅两种材料各自的性能优点，具有卓越的耐磨性、丝滑的触感、低于热塑性聚氨酯的表面摩擦系数、与PC、PC/ABS、ABS等树脂具有优异的黏接性、热空气老化后依然可以保持较高的物理机械性能以及易于挤出和注塑成型等优点，但硅基热塑性硫化胶的缺点则是不具有阻燃的特性，使得其应用范围受限。

然而，习知的热塑性聚氨酯橡胶(TPU)本身也不具有阻燃之特性，但有相关业者采用卤系阻燃剂添加至热塑性聚氨酯橡胶中，提升其阻燃效能。卤系阻燃剂的优点为阻燃效果佳、用量少、对材料性质影响较小且价格优良，但含卤系阻燃剂的高分子材料在热裂解或燃烧时会产生大量的烟尘与腐蚀性气体，对环境造成污染，相关业者势必寻找其他阻燃剂来代替卤系阻燃剂。

有鉴于此，如何合成出具有阻燃性的硅基热塑性硫化胶，且降低对环境所造成的污染，并可广泛地应用于各式各样的工业产品，遂成为相关业者努力的目标。

发明内容

本发明之一目的是提供一种具阻燃性的硅基热塑性硫化胶的合成方法，以无卤阻燃性的热塑性聚氨酯之合成原料为基础，并加入含硅化合物，进行动态硫化而达到缩合反应，合成出具阻燃性的硅基热塑性硫化胶。

本发明之另一目的是提供一种具阻燃性的硅基热塑性硫化胶，其具有永久耐候性、爽滑感以及永久假性耐磨等特性，并且使用无卤阻燃剂能降低燃烧时产生大量的毒气，提高环保效果，有利于扩大其应用范围。

本发明之一实施方式系在于提供一种具阻燃性的硅基热塑性硫化胶的合成方法，其包含提供一阻燃热塑性聚氨酯合成原料、进行一预聚物合成步骤以及进行一动态硫化步骤。其中，前述之阻燃热塑性聚氨酯合成原料包含多异氰酸酯化合物、大分子多元醇化合物以及小分子多元醇。前述之预聚物合成步骤系于阻燃热塑性聚氨酯合成原料中加入一硅橡胶基础剂化合物，且于一高速剪切设备下混炼，以得到一硅基热塑性硫化胶预聚物。最后，前述动态硫化步骤系将硅基热塑性硫化胶预聚物放入一双螺杆挤出机中，并加入一硅橡胶硬化剂化合物，使硅基热塑性硫化胶预聚物與硅橡胶硬化剂化合物熔融共混后，进行动态硫化而达到一缩合反应，以合成出所述具阻燃性的硅基热塑性硫化胶。

依据前述实施方式之具阻燃性的硅基热塑性硫化胶的合成方法，其中所述阻燃热塑性聚氨酯合成原料系用以合成一阻燃热塑性聚氨酯聚合物，且所述阻燃热塑性聚氨酯聚合物可为聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、聚碳酸酯聚氨酯或其共混物。

依据前述实施方式之具阻燃性的硅基热塑性硫化胶的合成方法，其中以所述多异氰酸酯化合物的总重量为100重量份，所述大分子多元醇化合物的含量可为5重量份至100重量份，所述小分子多元醇的含量可为5重量份至100重量份。

依据前述实施方式之具阻燃性的硅基热塑性硫化胶的合成方法，其中所述小分子多元醇可更包含一阻燃多元醇，其具有如式(1)所示之一结构：

其中，R为氢原子、氢氧基或碳数1至9的烷

基，R,,为式(2)或式(3)所示之一结构：

其中，R_x为碳数1至4的烷基或苯基。