[发明专利]微孔聚氨酯弹性体组合物、阻燃材料及制备方法和应用

权利要求书

1.一种微孔聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，包括以下重量份的各组分：

多异氰酸酯：10-35份；

聚醚多元醇：35-90份；

可膨胀石墨：1-40份；

聚磷酸铵：1-40份；

阻燃微球：1-25份；

扩链剂：1-10份；

催化剂：0.5-2份；

发泡剂：0.1-2份。

2.根据权利要求1所述的一种微孔聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯。

3.根据权利要求2所述的一种微孔聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯选自4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4'-MDI)、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4'-MDI)、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,2'-MDI)、碳化二亚胺改性4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(L-MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种微孔聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述聚醚多元醇分子量500-5000的聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTHF)、聚氧四亚甲基二醇(PTMEG)、聚环氧丙烷三醇、环氧丙烷-环氧乙烷共聚醚三醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚醚二醇中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的一种微孔聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述聚磷酸铵为II型聚磷酸铵；

所述催化剂选自三亚乙基二胺、五甲基二亚乙基三胺、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、异辛酸锌中的一种或两种；

所述发泡剂为水。

6.根据权利要求2所述的一种微孔聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述阻燃微球包括阻燃微球壳材和阻燃微球芯材；

所述阻燃微球通过悬浮聚合制备得到，其中根据油相与水相的界面特性和磷酸酯与油相的相容性，将磷酸酯作为阻燃芯材制成具有核-壳结构的阻燃微球后再添加到微孔聚氨酯弹性体中，通过该结构设计将磷酸酯包裹在壳层之内，避免磷酸酯与聚氨酯体系直接接触，同时壳层又提供聚氨酯弹性体一定的支持；

所述阻燃微球壳材的共聚单体选自丙烯腈(AN)、偏氯乙烯(VDC)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸甲酯(MA)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)中的一种或多种；

所述阻燃微球芯材选自双酚A-双(二苯基磷酸酯)(BDP)、间苯基二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)、三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三苯酯(TPP)中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的一种微孔聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，所述扩链剂选自1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三乙醇胺、3,3'-二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯二胺、4,4'-亚甲基双(2,6-二乙基)苯胺、4,4'-亚甲基双(2,6-二异丙基)苯胺、4,4'-亚甲基双(2-异丙基-6-甲基)苯胺、2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯、4,4'-双仲丁氨基二苯基甲烷、1,4-双仲丁氨基苯、4,4'-二氨基二苯基甲烷中的一种或两种。

8.一种微孔聚氨酯弹性体阻燃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将权利要求1至7中任意一项所述微孔聚氨酯弹性体组合物按比例称量好，将其中的混合聚醚多元醇加入到反应器内，脱水处理后，将多异氰酸酯加到反应器内，混合搅拌，并保持温度在85±5℃，反应0.5-2h，得到预聚体，密封存放；

S2：将称量好的扩链剂、催化剂、发泡剂助剂按比例混合均匀，得到混和助剂，并将聚磷酸铵、可膨胀石墨、阻燃微球按比例混合均匀，得到混合阻燃剂；

S3：将所述预聚物、混和助剂和混合阻燃剂充分混合反应，得到含有阻燃微球的聚氨酯弹性体阻燃材料。