[发明专利]一种无卤耐水解高阻燃聚氨酯母粒

说明书

本申请涉及聚氨酯技术领域，具体公开了一种无卤耐水解高阻燃聚氨酯母粒。所述无卤耐水解高阻燃聚氨酯母粒由预混料经过熔融挤出和剪切造粒后得到，所述预混料包括如下重量份的组分：聚酯型TPU 55‑65份，吸水填料4‑8份，无卤阻燃剂40‑50份，碳化二亚胺3‑5份，所述吸水填料的组分包括铁铝酸四钙粉体，所述无卤阻燃剂包括次磷酸铝。本申请通过聚氨酯母粒中的吸水填料和碳化二亚胺共同发挥抗水解作用，在二者的共同作用下，即使在次磷酸铝能够充分发挥吸湿性的湿热环境中，聚氨酯产品的水解速率也能得到明显的减缓，从而阻碍了聚氨酯产品力学性能的下降，有助于延长聚氨酯产品的使用寿命。

技术领域

本申请涉及聚氨酯技术领域，更具体地说，它涉及一种无卤耐水解高阻燃聚氨酯母粒。

背景技术

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一类加热可以塑化的弹性体，具有耐油、耐低温、耐蠕变等特征，而通过添加阻燃剂，还可使TPU材料具备一定的阻燃性能，阻燃TPU材料备受汽车、建筑材料、电缆护套等领域的青睐。目前，卤素阻燃剂对环境的污染已经引起广泛关注，而使用无卤阻燃剂替代传统的卤素阻燃剂生产阻燃TPU产品无疑是实现绿色环保的重要途径。

相关技术中有一种高阻燃聚氨酯母粒，由预混料经过熔融挤出和剪切造粒后得到，预混料包括如下重量份的组分：聚酯型TPU 60份，无卤阻燃剂45份，无卤阻燃剂由次磷酸铝和三聚氰胺氰尿酸盐按照1:1的重量比混合而成。

针对上述中的相关技术，发明人认为，由相关技术中的聚氨酯母粒制造的产品虽然由一定的阻燃性能，但是在潮湿环境下，次磷酸铝的吸湿性使得环境中的水分更容易进入聚氨酯材料中，进而促进酯基的水解。酯基的水解不仅直接影响聚氨酯的力学性能，而且水解产生的羧基对酯基的水解还具有促进作用，严重影响聚氨酯产品的使用寿命。

发明内容

对于使用相关技术中的聚氨酯母粒制造的聚氨酯产品，在潮湿环境下，次磷酸铝的吸湿性会使得环境中的水分更容易进入聚氨酯材料中，促进了酯基的水解，而且水解产生的羧基对酯基的水解还具有促进作用，严重影响聚氨酯产品的使用寿命。为了改善这一缺陷，本申请提供一种无卤耐水解高阻燃聚氨酯母粒。

本申请提供一种无卤耐水解高阻燃聚氨酯母粒，采用如下的技术方案：

一种无卤耐水解高阻燃聚氨酯母粒，所述无卤耐水解高阻燃聚氨酯母粒由预混料经过熔融挤出和剪切造粒后得到，所述预混料包括如下重量份的组分：聚酯型TPU 55-65份，吸水填料4-8份，无卤阻燃剂40-50份，碳化二亚胺3-5份，所述吸水填料的组分包括铁铝酸四钙粉体，所述无卤阻燃剂包括次磷酸铝。

通过采用上述技术方案，本申请在相关技术的基础上进行了改进，通过吸水填料和碳化二亚胺共同发挥抗水解作用。对于使用本申请的聚氨酯母粒制成的聚氨酯产品，当水分进入聚氨酯产品中之后，吸水填料中的铁铝酸四钙与水按照1:7的摩尔比发生反应，参与反应的自由水以结晶水的形式存在于产生的水化铁酸钙和水化铝酸钙中，降低了聚氨酯产品中的自由水含量，阻碍了酯基与自由水的接触。同时，碳化二亚胺能够通过反应消耗聚氨酯产品中的羧基(来自于聚酯型TPU自身以及酯基的水解)，抑制了羧基对酯基水解的催化作用。在吸水填料和碳化二亚胺的共同作用下，即使在次磷酸铝能够充分发挥吸湿性能的湿热环境中，聚氨酯产品的水解速率也能得到明显的减缓，从而阻碍了聚氨酯产品力学性能的下降，有助于延长聚氨酯产品的使用寿命。

作为优选，所述吸水填料的组分还包括石膏粉体。

通过采用上述技术方案，在存在二水石膏的条件下，铁铝酸四钙与水反应产生的水化铝酸钙进一步发生水化反应，最终产生水化硫铝酸钙。在该反应中，水化铝酸钙按照1:19的摩尔比与自由水反应，能够进一步消耗聚氨酯产品中的自由水，缓解了酯基的水解，有助于延长聚氨酯产品的使用寿命。

作为优选，所述石膏粉体为无水石膏。