CN100415792C - 制备柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物，该组合物包括：(i)多元醇成分；(ii)多异氰酸酯成分；(iii)不含卤素的磷酸酯，其满足下列条件(a)至(d)，且包含至少一个醇羟基：(a)酸值为2KOH mg/g或更小；(b)在25℃时，粘度为5Pa·s或更小；(c)羟值为5至250KOHmg/g；(d)重均分子量为200至2000；(iv)叔胺羧酸盐；(v)硅酮泡沫稳定剂；和(vi)发泡剂。本发明的用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物可生成柔性聚氨酯泡沫，其具有良好的阻燃性以及其它优良性质，如较好的耐热性、抗结雾性和抗焦烧性、以及极低的压缩应变。

Description

制备柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物
技术领域
本发明涉及用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物。
背景技术
聚氨酯树脂是典型的热固性树脂，其相对廉价，易于模塑，所以其泡沫体广泛应用于所有的日用品领域，包括汽车部件。然而，聚氨酯树脂是易燃的，一旦它们点燃后，它们有一个主要缺点，即发生不可控制的燃烧。因此已进行了各种尝试来生产阻燃聚氨酯泡沫。目前，在一些以使用聚氨酯为特征的领域中，如汽车内部，阻燃性是法律上所强制的。
为了使聚氨酯具有阻燃性，通常采用加入含有卤素的磷酸酯作为阻燃剂的方法。常常使用含有卤素的单体磷酸酯的添加型阻燃剂，如三(氯乙基)磷酸酯和三(氯丙基)磷酸酯。然而，这些阻燃剂由于其低分子量而倾向于在高温下汽化。当包含这样的阻燃剂的聚氨酯泡沫用于汽车板材等时，由于汽车内部温度在夏天或类似的高温情况下会升高，所以容易发生结雾现象，其中磷酸酯成分、在原材料中所包含的胺催化剂、或由磷酸酯成分的分解而产生的胺与卤化氢的盐被汽化或分散在汽车内，由此汽车的玻璃变得模糊不清。另外，泡沫产物的阻燃性有时被损害。汽化或分散的物质也有对人产生不利影响的危险。
因此，为了减少被汽化的阻燃剂的量，已提出一种方法，即使用含有卤素的缩合磷酸酯低聚物的添加型阻燃剂。然而，在低聚物型阻燃剂中，单体成分的含量通常为约5至20重量％，因此就算使用了低聚物型阻燃剂，由于存在这些低分子量成分，阻燃剂在高温下发生汽化的问题仍未能解决。
其它已知的阻燃剂有含有卤素的高度缩合的磷酸酯的添加型阻燃剂，其中磷酸酯被较高程度地缩合，以最小化残余单体成分的量。然而，这些高度缩合的磷酸酯的加工性很差，因为它们具有高粘度，易于分解，导致形成胺的卤化氢盐，具有分散和对于其它物理性能如抗焦烧性有不利影响等危险。
并且，上述类型的阻燃剂都含有卤素，因此担心它们的汽化可能会影响人类，且当它们燃烧时会产生二氧芑。
尽管使用不含卤素的磷酸酯的添加型阻燃剂会克服一些问题，如胺的卤化氢盐的形成和在燃烧时二氧芑产物的生成，但是不能阻止磷酸酯本身的汽化。
已对此进行研究的方法包括防止阻燃剂汽化，该方法使用带有反应性官能团的阻燃剂，称为反应性阻燃剂，所述反应性阻燃剂通过与原材料反应而被包含在聚氨酯泡沫的树脂骨架内。
通过多异氰酸酯的异氰酸酯基与两类羟基即多元醇的羟基和在作为发泡剂的水中的羟基之间的反应，得到聚氨酯泡沫。然而，当使用包含反应性官能团的磷酸酯的活性阻燃剂时，必须控制在异氰酸酯基和三个不同类型的反应性官能团之间的反应，这使得在常规方式下难以充分满足泡沫产物的所需性质。
例如，日本未审专利公报NO.2001-11302描述了一种方法，其中包含醇羟基的反应性磷酸酯用于制备柔性阻燃聚氨酯泡沫。日本未审专利公报NO.2001-151919描述了一种方法，其中包含醇羟基的反应性磷酸酯和添加型的低聚磷酸酯用于制备柔性阻燃聚氨酯泡沫，其具有良好的火焰分层性(flame laminate property)。然而，在这些方法中，在这三种类型的羟基和异氰酸酯基之间的反应难以达到很好的平衡。因此，仅改变反应性磷酸酯的量不能形成开孔泡沫，而易于形成闭孔泡沫，导致泡沫产物的低透气性和高压缩应变。
发明内容
本发明的主要目的是提供能克服上述缺陷的聚氨酯泡沫用的组合物，即用于包含没有卤素的磷酸酯反应性阻燃剂的聚氨酯泡沫用的组合物，该组合物能形成具有优良性质的柔性阻燃聚氨酯泡沫，所述优良性质有例如良好的阻燃性、优良的抗焦烧性和抗结雾性，以及低压缩应变。
本发明人为克服上述缺陷而进行了深入研究，结果发现，通过使用特定的不含卤素但含有反应性官能团的磷酸酯作为阻燃剂，并结合使用叔胺化合物与羧酸的盐，可得到柔性阻燃聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫具有良好的阻燃性、抗焦烧性和抗结雾性，以及低压缩应变，由此发明人完成了本发明。
具体地，本发明提供了下列聚氨酯泡沫用的组合物。
1.用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物，该组合物包括：
(i)多元醇成分；
(ii)多异氰酸酯成分；
(iii)不含卤素的磷酸酯，其满足下列条件(a)至(d)，且包含至少一个醇羟基：
(a)酸值为2KOH mg/g或更小，
(b)在25℃时，粘度为5Pa·s或更小，
(c)羟值为5至250KOH mg/g，和
(d)重均分子量为200至2000；
(iv)叔胺羧酸盐；
(v)硅酮泡沫稳定剂；和
(vi)发泡剂。
2.如上文第1项所述的用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物，其中，按100重量份多元醇成分计，所述组合物包括1至20重量份第(iii)项所述的磷酸酯、0.01至0.3重量份叔胺羧酸盐、0.5至2重量份硅酮泡沫稳定剂和0.1至40重量份发泡剂。
3.如上文第1或2项所述的用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物，其中叔胺羧酸盐是脂族叔胺与羧酸的盐。
4.如上文第1至3项中任一项所述的用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物，其中第(iii)项所述的磷酸酯为具有下式(I)的化合物：
Figure C0281696700061
其中R1为C1-C4烷基，R2为C1-C3亚烷基，R3是C1-C3烷基，n是1至10的整数。
本发明的用于阻燃的聚氨酯泡沫的组合物包括下面的必要成分(i)至(vi)：
(i)多元醇成分；
(ii)多异氰酸酯成分；
(iii)不含卤素的磷酸酯，其满足下列条件(a)至(d)，且包含至少一个醇羟基：
(a)酸值为2KOH mg/g或更小，
(b)在25℃时，粘度为5Pa·s或更小，
(c)羟值为5至250KOH mg/g，和
(d)重均分子量为200至2000；
(iv)叔胺羧酸盐；
(v)硅酮泡沫稳定剂；和
(vi)发泡剂。
包含在本发明的用于聚氨酯泡沫的组合物中的各个成分如下所述。
(i)多元醇成分
可以使用的多元醇成分的实例包括通常用于制备柔性聚氨酯泡沫的多元醇成分，如聚醚型多元醇、聚酯型多元醇和多元醇聚合物。
其中聚醚型多元醇的实例包括羟值为约25至70KOH mg/g的聚醚型多元醇，通过将环氧烷如环氧乙烷和环氧丙烷无规或嵌段状加成至多官能多元醇、胺化合物等上可得到该聚醚型多元醇。多官能多元醇的实例包括二醇如乙二醇和丙二醇；三醇如甘油和三羟甲基丙烷；多元醇如季戊四醇、山梨醇和蔗糖。胺化合物的实例包括氨、三乙醇胺、乙二胺、二亚乙基三胺、氨乙基哌嗪和苯胺。
聚酯型多元醇为具有端羟基的化合物，它通过多官能羧酸和多官能羟基化合物缩聚而制得，其数均分子量优选为约500至10,000，更优选约1000至5000。多官能羧酸的实例包括己二酸、苯二甲酸、琥珀酸、壬二酸和癸二酸。多官能羟基化合物的实例包括二醇如乙二醇、丙二醇、丁二醇和二乙二醇、以及多元醇如甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇。
在自由基引发剂存在的条件下混合聚醚型多元醇和烯键式不饱和单体，必要时加入链转移剂、分散体稳定剂等，以产生烯键式不饱和单体的自由基聚合反应，从而制得多元醇聚合物。烯键式不饱和单体的实例包括含有氰基的单体如丙烯腈和甲基丙烯腈；(甲基)丙烯酸酯类如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、和(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯；含有羧基的单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸和富马酸；酸酐单体如马来酸酐和衣康酸酐；烃化合物如丁二烯、异戊二烯和1，4-戊二烯；芳香烃化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯基苯乙烯和氯苯乙烯；含有卤素的单体，如氯乙烯和偏二氯乙烯；乙烯基醚类如乙烯基乙基醚和乙烯基丁基醚；乙烯基酮类如乙烯基乙酮；乙烯基酯类如乙酸乙烯酯；丙烯酰胺类如丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-异丙基酰胺、N，N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺；和甲基丙烯酰胺，如N，N-二甲基甲基丙烯酰胺。这些烯键式不饱和单体可单独使用或以两种或多种单体的组合形式使用。
上述多元醇成分可单独使用或以两种或多种的组合形式使用，这取决于待制备的聚氨酯泡沫的所需性质。
例如，当上述聚醚型多元醇和多元醇聚合物以基于所述两种物质的组合重量计前者30-90重量％，后者70-10重量％，优选前者40-80重量％，后者60-20重量％的比例使用时，可制得具有高弹性的泡沫产物。
(ii)多异氰酸酯成分
可以使用的多异氰酸酯成分的实例包括多种具有两个或多个异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物，目前它们用于聚氨酯树脂组合物。这些多异氰酸酯化合物的实例包括芳族多异氰酸酯、脂族多异氰酸酯和脂环族多异氰酸酯、以及两种或多种这些多异氰酸酯的混合物、和通过改性这些多异氰酸酯化合物而得到的改性多异氰酸酯。这些多异氰酸酯化合物的具体实例包括多异氰酸酯类如甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯(粗MDI)、亚二甲基二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯；和这些多异氰酸酯的改性产物，如碳二亚胺改性的产物、缩二脲改性的产物、二聚物和三聚物。也可以使用具有异氰酸酯端基的预聚物，该预聚物通过这些多异氰酸酯和含活泼氢的化合物制得。
本发明尤其优选单独或组合使用甲苯二异氰酸酯类，其包括异构体如2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯等。
其中多异氰酸酯成分的用量没有特别规定，但通常其以产生约90至120，优选约95至115，甚至更优选约100至110的异氰酸酯指数的量使用。
(iii)阻燃剂
阻燃剂为不含卤素的磷酸酯，其满足下列条件(a)至(d)，且包含至少一个醇羟基(下文有时称为“反应性磷酸酯”)：
(a)酸值为2KOH mg/g或更小，
(b)在25℃时，粘度为5Pa·s或更小，
(c)羟值为5至250KOH mg/g，和
(d)重均分子量为200至2000。
醇羟基使得这些磷酸酯能与原材料中的多异氰酸酯化合物反应，从而包含在聚氨酯泡沫的树脂骨架中，从而防止它们被汽化。不含卤素可以防止由于汽化对人体的有害影响及防止燃烧时生成二氧芑等。
磷酸酯的酸值为2KOH mg/g或更小。较高的酸值可导致在发泡时催化活性的损失，难以得到泡沫产物。尽管看起来增加催化剂的量可增强催化活性，但是这有经济上的缺点，还会产生具有较差物理性能的泡沫产物，因此这不是优选的。
在25℃时，磷酸酯的粘度为5Pa·s或更小，优选4Pa·s或更小。高于上述值的粘度将在泡沫产物制备期间导致较大的搅拌负荷，使得磷酸酯不能均匀分散，这可能不利地影响所得泡沫产物的性质。
磷酸酯的羟值为250KOH mg/g或更小。较高值将使反应难以控制，并将倾向于形成闭孔，从而不利地影响性质，如泡沫产物的透气性和压缩应变。
磷酸酯的重均分子量范围为200至2000。在与异氰酸酯基反应前，分子量低于这个范围时，将由于反应热而导致磷酸酯的汽化，产生较低的阻燃性，泡沫产物将具有粗糙的形成孔。高于上述范围的分子量将产生较高的粘度，从而在制备泡沫产物时产生较大的搅拌负荷，导致较差的磷酸酯分散性和具有较差性质的泡沫产物。
满足上述条件的任意磷酸酯可用作本发明的阻燃剂。这些阻燃剂的具体实施例包括那些具有下式(I)至(IV)的物质。
Figure C0281696700101
(其中R1为C1-C4烷基，R2是C1-C3亚烷基，R3是C1-C3烷基，n为1至10的整数)。
Figure C0281696700102
(其中R1为C2-C4亚烷基，R2是C1-C4烷基，R3是C1-C4亚烷基，1为1至10的整数，m为1至10的整数，n为1至10的整数。)。
Figure C0281696700103
(其中R1为C1-C4烷基，R2是C1-C4亚烷基，R3是C2-C4亚烷基，m为1至10的整数，n为1至10的整数)。
Figure C0281696700111
(其中R1为C1-C4烷基，R2是C2-C4亚烷基，m为1至10的整数，n为1至10的整数)。
在上述通式中，C1-C4烷基为具有1至4个碳原子的直链或支链烷基，其具体实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。C1-C4亚烷基的实例包括直链亚甲基类如亚甲基、亚乙基、三亚甲基和四亚甲基，和支链亚甲基类如异丙烯和异丁烯。
上述反应性磷酸酯的用量根据所需的阻燃程度决定。用量不足不会产生良好的阻燃效果。相反，过量可能不利地影响所得泡沫的物理性能。通常，按100重量份多元醇成分计，反应性磷酸酯的量优选为约1至约20重量份。
(iv)叔胺羧酸盐
在本发明的用于聚氨酯泡沫的组合物中必须使用叔胺羧酸盐。脂族叔胺与羧酸的盐尤其优选用作叔胺羧酸盐。
通常已知胺化合物在羟基与多异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基的反应中具有催化活性。在用于聚氨酯泡沫的含有反应性磷酸酯的组合物中，带有羟基的成分除多元醇外还包括反应性磷酸酯和发泡剂，因此组合物包含至少三类具有羟基的成分。在这样的组合物中仅使用一般的胺催化剂或金属催化剂不会在异氰酸酯基和三类羟基之间产生合适的反应平衡，而倾向于在所得泡沫产物中产生压缩应变。
相反，当叔胺羧酸盐被用作催化剂时，在异氰酸酯基和三类羟基之间的反应可达到良好的平衡，使泡沫产物具有优良的物理性能。
形成叔胺羧酸盐的叔胺的具体实例包括脂族叔胺如双(2-二甲基氨基乙基)醚、N-甲基-N′-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪、N，N，N′，N′-四甲基-1，6-己二胺、N，N，N′，N′，N″-五甲基二亚乙基三胺、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺，和1，4-二氮杂双环[2，2，2]辛烷。与这些叔胺形成盐的羧酸的实例包括具有约1至8个碳原子的脂族一元羧酸，如甲酸和乙酸。
在可用于本发明的叔胺羧酸盐中，叔胺的氨基被羧酸部分或全部中和。叔胺羧酸盐可单独使用，或以两种或多种的组合形式使用。
按100重量份多元醇成分计，叔胺羧酸盐的用量优选为约0.01至0.3重量份。当不使用下述的金属催化剂和通常的胺催化剂时，按100重量份多元醇成分计，叔胺羧酸盐的用量优选为约0.02-0.3重量份，以在制备树脂时能保证充分的催化作用。
(v)硅酮泡沫稳定剂
二甲基硅氧烷和聚醚的嵌段共聚物通常用作硅酮泡沫稳定剂，其具有多种形式，如直链、支链、或侧链形式，但在许多情况下尤其优选使用支链或侧链共聚物。本发明中所使用的硅酮泡沫稳定剂没有特别限定。可以使用迄今用于制备柔性聚氨酯泡沫的任何硅酮泡沫稳定剂。
使用硅酮泡沫稳定剂除可提供促进原材料的混合和乳化及被包含气体的分散的效果外，还提供如防止气泡的合一，孔膜(cell film)稳定化的效果，从而得到具有良好性质的泡沫。
尽管硅酮泡沫稳定剂的用量没有特别限定，但是其用量按100重量份多元醇成分计优选为约0.5至2重量份。
(vi)发泡剂
作为本发明的用于聚氨酯泡沫的组合物中的发泡剂，根据泡沫产物的所需性质适当地选择用于柔性聚氨酯泡沫用的组合物中的现有已知的发泡剂。
水是这些发泡剂的典型实例，其它实例包括二氯甲烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、二甲醚、丙酮、CO2等。取决于泡沫产物的所需密度和其它性质，这些发泡剂能够以本领域已知的方式单独使用或以两种或多种的组合形式使用。
发泡剂的用量没有特别限定，但通常其用量按100重量份多元醇成分计优选为约0.1至40重量份。
其它成分
(a)催化剂
在本发明组合物中使用的叔胺羧酸盐在羟基和异氰酸酯基之间的反应中具有催化活性，但在多异氰酸酯成分和多元醇成分之间的反应即树脂化反应中具有较低的催化活性。因此必要时可以使用已知的催化剂成分，以在多元醇成分和多异氰酸酯成分之间的低反应性的情况下促进树脂化反应。这些催化剂包括一般的胺催化剂和金属催化剂。
一般的胺催化剂的实例包括叔胺化合物，其不会与羧酸形成盐，且通常其含量按100重量份多元醇成分计为约0.01至0.1重量份。这些一般的胺催化剂优选以与上述叔胺羧酸盐的总量相对于100重量份多元醇成分为约0.02至0.3重量份的量使用。
金属催化剂典型地为包含金属成分的有机金属化合物，所述金属成分为例如锡、铜、铅、锌、钴或镍。锡催化剂如二月桂酸二丁锡和辛酸亚锡具有特别好的催化活性。
金属催化剂的用量范围按100重量份多元醇成分计优选为约0.01至1重量份。
在上述含量范围内，通过将叔胺羧酸盐或其与一般的胺催化剂的混合物组成的胺催化剂、与金属催化剂组合使用，可使树脂化和发泡反应达到很好的平衡。
(b)阻燃剂
如果需要，也可以将没有反应性官能团的磷酸酯(添加型的磷酸酯)作为阻燃剂加入到本发明的用于聚氨酯泡沫的组合物中，条件是泡沫产物不受到不利影响。
这些添加型的磷酸酯实例包括低聚物类型的磷酸酯，如间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、双酚A双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双(双(2，6-二甲基苯基)磷酸酯)、氢醌双(双(2，6-二甲基苯基)磷酸酯)和双酚双(双(2，6-二甲基苯基)磷酸酯)；和单体类型的磷酸酯，如磷酸三苯酯、磷酸萘基二苯酯、磷酸二萘基苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三丁氧基乙酯和磷酸二苯基-2-乙基己酯。
添加型的磷酸酯的用量按100重量份多元醇成分计优选为约40重量份或更少，更优选约0.1至30重量份。
上述添加型的磷酸酯优选为不含卤素的低聚物类型的磷酸酯，以防止结雾和对人体的不利影响。
将低粘度添加型的磷酸酯与反应性磷酸酯并用可以有效地降低聚氨酯组合物整体的粘度，得到具有较好的物理性能的泡沫产物。
(c)其它成分
如果需要，也可以将添加剂如着色剂、交联剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、水解防止剂、填充剂等加入到本发明的用于聚氨酯泡沫的组合物中。这些添加剂的类型和用量没有具体限定。可以按常用范围来使用这些常用添加剂。
制备泡沫产物的方法
根据本领域的常用方法，可以由本发明的用于聚氨酯泡沫的组合物来制备聚氨酯泡沫。例如，可以通过一步法(one-shot)得到聚氨酯泡沫，其中多元醇成分、水、催化剂、阻燃剂、泡沫稳定剂等同时与多异氰酸酯成分混合，使通过反应产生泡沫；预聚物法，其中将一部分多元醇成分与所有的多异氰酸酯成分反应，将其它成分与所得的预聚物混合而发生反应；和其它方法。在这些方法中，催化剂通常与多元醇成分预先混合，以均匀溶液或分散体的形式使用。
本发明的用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物可产生柔性聚氨酯泡沫，其具有良好的阻燃性以及其它优良性质如良好的耐热性、良好的抗结雾性和抗焦烧性，以及极低的压缩应变。这些柔性阻燃聚氨酯泡沫可以有效地用于例如汽车座位或家具如沙发和床。
本发明的最佳实施方式
本发明将参照下面的实施例进行更详细的说明。
实施例1～5和比较例1～4
通过下面的一步法，使用具有表1和2中所示配方的组合物来制备柔性聚氨酯泡沫。
首先，将除了多异氰酸酯成分之外的所有成分以预定的比例进行掺合，在搅拌器中以3000rpm的转速搅拌1分钟以进行均匀捏和。加入多异氰酸酯成分，将混合物在3000rpm下另外搅拌5至7秒，然后迅速将混合物倒入具有正方形横截面的纸板箱中。
泡沫立即产生，并在几分钟后达到最大体积。在80℃的烘箱中将混合物再固化15分钟。所得泡沫产物为具有开孔的白色柔性聚氨酯泡沫。
表1和2中的符号表示下列成分。
1.多元醇成分
(1)MN-3050
三官能丙烯基聚醚型多元醇(数均分子量：3000；羟值：56.0KOHmg/g)(商品名：MN-3050 ONE，三井武田化学公司制)
2.反应性磷酸酯阻燃剂
(1)TF-J12
具有下式和下列性质的磷酸酯(大八化学工业株式会社制)
Figure C0281696700161
羟值：225KOH mg/g
酸值：0.08KOH mg/g
粘度(25℃)：4.0Pa·s
重均分子量：243
(2)Exolit OP-550
具有下列性质的含有羟烷基的磷酸酯(商品名：Exolit OP-550，Clariant公司制)
磷含量：17.0％
羟值：130KOH mg/g
酸值：1.3KOH mg/g
粘度(25℃)：2.1Pa·s
重均分子量：863
(3)Fyrol-PNX
具有下列性质的含有羟烷基的磷酸酯(商品名：Fyrol-PNX，AkuzoNobel化学有限公司制)
磷含量：19.0％
羟值：20KOH mg/g
酸值：1.5KOH mg/g
粘度(25℃)：2.0Pa·s
重均分子量：945
3.添加型的磷酸酯阻燃剂(不含卤素的磷酸酯)
3.1低聚物类型
(1)CR-733S
间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(商品名：CR-733S，大八化学工业株式会社制)
3.2单体类型
(1)TBXP
磷酸三丁氧基乙酯(商品名：TBXP，大八化学工业株式会社制)
4.多异氰酸酯成分
(1)T-80
甲苯二异氰酸酯(2，4-/2，6-异构体比例＝80/20)
(商品名：Cosmonate T-80，三井武田化学株式会社制)
5.催化剂
5.1叔胺羧酸盐
(1)TOYOCAT-ETF
双(2-二甲基氨基乙基)醚与乙酸的盐(商品名：TOYOCAT-ETF，Tosoh公司制)
5.2一般的胺催化剂
(1)TOYOCAT-ET
双(2-二甲基氨基乙基)醚(商品名：TOYOCAT-ET，Tosoh公司制)
(2)TEDA-L33
1，4-二氮杂双环[2，2，2]辛烷(33％二丙二醇溶液)(商品名：TEDA-L33，Tosoh公司制)
5.3锡催化剂
(1)DABCO T
辛酸亚锡(商品名：DABCO T，Sankyo Air Products有限公司制)
6.硅酮泡沫稳定剂
(1)L-580
(商品名：L-580，Nippon Unicar有限公司制)
(2)L-688
(商品名：L-688，Witco公司制)
(3)SZ-1136
(商品名：SZ-1136，Nippon Unicar有限公司制)
从按照上述方式得到的聚氨酯泡沫上切下样品，按照下述试验方法来测定其性质。结果与成分及比例一并列在表1和2中。
(1)可燃性试验
试验方法：基于FMVSS-302
泡沫片：长250mm，宽70mm
泡沫厚度：13mm
按下面的基准进行评估：
NB：不燃烧；SE：自熄；BN：燃烧
(2)压缩应变
试验方法：基于JIS K-6382
泡沫片：长6cm，宽6cm，厚5cm
在70℃，将6cm×6cm的泡沫片表面压缩至50％厚度保持22小时，释放压力，然后测量泡沫厚度，相对于压缩前的厚度来评估厚度的减少百分比，其为压缩应变。例如，如果厚度回到4cm，那么压缩应变就是(1-4/5)×100＝20％。
(3)焦烧试验
将样品在微波炉(500W)内处理3分钟，然后在140℃加热2小时。基于下面的量度，通过用比色计测量黄色指数(YI)来测定此时的试片的颜色改变(焦烧性)。
A：YI 30或更小(颜色不变)
B：YI 31至50(颜色轻微改变)
C：YI 51至70(颜色改变)
D：YI 71或更大(颜色显著改变)
表1
Figure C0281696700201
表2
Figure C0281696700211
上述结果清楚地表明，本发明的包含反应性磷酸酯阻燃剂和叔胺羧酸盐，用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物，它可以产生具有良好性质的泡沫产物，所述性质即良好的阻燃性、无焦烧性和极低的压缩应变。
相反，比较例1至4的组合物不含有叔胺羧酸盐，而仅含有反应性磷酸酯阻燃剂，由于高压缩应变并不时地发生焦烧而产生低商业价值的泡沫产物。

Claims (3)

1. 一种用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物，所述组合物包括：
(i)多元醇成分100重量份；
(ii)多异氰酸酯成分，其量为使得异氰酸酯指数为90～120；
(iii)不含卤素的磷酸酯1～20重量份，其满足下列条件(a)至(d)，且包含至少一个醇羟基：
(a)酸值为2KOH mg/g或更小，
(b)在25℃时，粘度为5Pa·s或更小，
(c)羟值为5至250KOH mg/g，和
(d)重均分子量为200至2000；
(iv)叔胺羧酸盐0.01～0.3重量份；
(v)硅酮泡沫稳定剂0.5～2重量份；和
(vi)发泡剂0.1～40重量份。
2. 如权利要求1所述的用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物，其中叔胺羧酸盐为脂族叔胺与羧酸的盐。
3. 如权利要求1或2所述的用于柔性阻燃聚氨酯泡沫的组合物，
其中第(iii)项所述的磷酸酯为具有下式(I)的化合物：
Figure C028169670002C1
其中R1为C1-C4烷基，R2为C1-C3亚烷基，R3是C1-C3烷基，n是1至10的整数。
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