[发明专利]一种阻燃型热塑性聚氨酯及其制备方法

权利要求书

1.一种阻燃型热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备硅基嵌段热塑性聚氨酯：以端羟丁基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和低分子量二醇或二胺作为混合软段，所述PDMS与低分子量二醇或二胺质量比为1∶4，以异氰酸酯和扩链剂为硬段，采用预聚体法合成PDMS含量为12.9％的硅基嵌段热塑性聚氨酯(Si-TPU)，所述Si-TPU的硬段质量分数为35.40％；

(2)制备复合甲基乙烯基硅橡胶：所述复合甲基乙烯基硅橡胶原料按重量份包括甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)生胶100份、气相法二氧化硅30-50份、结构控制剂3-5份，按重量份取VMQ生胶、气相法二氧化硅、结构控制剂，在120℃、60r/min下混合均匀得混合胶，然后将混合胶在开放式混合机上压出并放置4h，得复合甲基乙烯基硅橡胶；

(3)制备阻燃型热塑性聚氨酯：取步骤(1)制备的Si-TPU和步骤(2)制备的复合甲基乙烯基硅橡胶，在180℃、60r/min下连续混合7min，然后加入2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷，动态硫化9min，得阻燃型热塑性聚氨酯，所述Si-TPU、复合甲基乙烯基硅橡胶中VMQ与2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷的质量比为4∶1∶0.01。

2.根据权利要求1所述的阻燃型热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述预聚体法为：先将异氰酸酯搅拌融化为无色透明液体，然后与PDMS和低分子量二醇或二胺混合均匀，80℃下反应2h，得聚氨酯预聚体(PUP)，所述异氰酸酯与低分子量二醇或二胺的质量比为1∶2.1773；然后将PUP根据扩链系数f＝1进行扩链，向PUP中加入扩链剂，快速搅拌均匀后在100℃下模压成型10min，然后冷压得到Si-TPU，所述PUP与扩链剂的质量比为17.3251∶1。

3.根据权利要求1或2任一项所述的阻燃型热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的一种或几种。

4.根据权利要求1或2任一项所述的阻燃型热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述低分子量二醇选自不同分子量的聚己内酯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚碳酸酯二醇、聚乙二醇、端羟基聚丁二烯中的一种或几种；所述低分子量二胺选自不同分子量的聚四氢呋喃二胺、聚氧化丙烯二胺、聚碳酸酯二胺、聚乙二胺的一种或几种。

5.根据权利要求1或2任一项所述的阻燃型热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述扩链剂选自1,4-丁二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、一缩二乙二醇、1,6-己二醇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的阻燃型热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述结构控制剂为含羟基质量分数为8.5％～10.0％的羟基硅油。

7.根据权利要求1所述的阻燃型热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤(3)中动态硫化9min后，再加入膨胀体系阻燃剂共混5min，得阻燃型热塑性聚氨酯，所述Si-TPU与膨胀体系阻燃剂的质量比为100∶11.25-21.25，所述膨胀体系阻燃剂包括密胺包覆的聚磷酸铵(MAPP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和可膨胀石墨(EG)，所述MAPP、MPP与EG的质量比为5∶2∶2-10。

8.一种权利要求1或2任一项所述的阻燃型热塑性聚氨酯的制备方法制备的阻燃型热塑性聚氨酯。

9.一种权利要求7所述的阻燃型热塑性聚氨酯的制备方法制备的阻燃型热塑性聚氨酯。