阻燃剂发泡体配制品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施例是针对阻燃剂发泡体配制品。
【背景技术】
[0002] 含有卤素的阻燃剂可以用于多种应用中。举例来说，含有卤素的阻燃剂可以存在 于发泡体配制品中以缓和可能在将由所述发泡体配制品形成的发泡体暴露于热和/或火 焰时产生的作用。卤化物（如氯化物和/或溴化物）可以清除在发泡体燃烧期间产生的活 性基团。然而，存在含有卤素的阻燃剂可能造成不合需要的烟尘产生和烟。
[0003] 已经使用一系列阻燃剂来替代卤化阻燃剂。这些替代性阻燃剂可以通过各种机 制来起作用，所述机制包括形成可以被称为膨胀（intumescence)的阻挡层、通过吸热反应 (如水的汽化）来降低温度和/或通过用非可燃气体稀释氧气浓度来使燃烧过程减速。
【发明内容】
[0004] 本发明提供阻燃剂发泡体配制品。所述阻燃剂发泡体配制品可以包括具有羟基的 单膦酸酯；官能度在2. 0到10. 0范围内的聚异氰酸酯，其中所述聚异氰酸酯以提供100到 320的异氰酸酯指数的量存在；具有能够与所述聚异氰酸酯反应的活性氢基团的化合物； 发泡剂；以及催化剂。
[0005] 本发明的以上概述并不打算描述本发明的每个揭示的实施例或每一种实施方式。 随后的描述更确切地例示了说明性实施例。在本申请通篇中的若干位置中，通过实例清单 提供指导，这些实例可以按不同的组合形式使用。在每种情况下，所叙述的清单仅充当一个 代表性的群组而不应解释为一个排它性的清单。
【具体实施方式】
[0006] 本文描述阻燃剂发泡体配制品。出乎意料地，已经发现无卤素阻燃剂可以用于阻 燃剂发泡体配制品（其可以固化以形成阻燃剂发泡体）中，同时提供与卤化阻燃剂相当的 性能。在阻燃剂中不存在卤素可以与以下益处相关，如与具有卤素阻燃剂的一些其它发泡 体相比，在阻燃剂发泡体燃烧时减少烟尘产生以及在阻燃剂发泡体燃烧时减少烟产生。
[0007] 阻燃剂发泡体配制品可以包括具有羟基的单膦酸酯。根据本发明的一或多个实施 例，单膦酸酯可以是（羟甲基）膦酸二乙酯（DEHP)。DEHP可以通过使DEHP中的羟基与阻燃 剂发泡体配制品中的聚异氰酸酯反应来结合到阻燃剂发泡体的结构中。经由羟基使与DEHP 与聚异氰酸酯结合可以帮助妨碍DEHP的损耗，例如可能在燃烧期间发生的高温下气化。此 结合可以帮助提供所需的阻燃剂特征。
[0008] 如所提及，阻燃剂发泡体配制品可以包括具有羟基的单膦酸酯。具有羟基的单膦 酸酯的浓度可以在每100重量份（PBW)具有活性氢基团的化合物1到15PBW范围内。每 100PBW具有活性氢基团的化合物从1到15PBW并且包括1和15PBW的所有个别值和子范 围都包括并揭示于本文中；举例来说，具有羟基的单膦酸酯的浓度可以在下限每100PBW具 有活性氢基团的化合物1PBW、I. 5PBW或2PBW到上限每IOOPBW具有活性氢基团的化合物 15PBW、10PBW或8PBW范围内。举例来说，单膦酸酯的浓度可以在每100PBW具有活性氢基团 的化合物1到15PBW、每100PBW具有活性氢基团的化合物1. 5到10PBW、每100PBW具有活 性氢基团的化合物2到8PBW范围内。
[0009] 如所提及，阻燃剂发泡体配制品可以包括聚异氰酸酯。聚异氰酸酯的异氰酸酯基 可以与具有能够与所述聚异氰酸酯反应的活性氢基团的化合物（例如，多元醇）的氢基团 合并以形成氨基甲酸酯连接。异氰酸酯也可以在合适催化剂的存在下经历三聚。聚异氰酸 酯的官能度可以在2. 0到10. 0范围内。聚异氰酸酯的官能度可以被定义为每分子聚异氰 酸酯的平均异氰酸酯基数目。从2. 0到10. 0并且包括2. 0和10. 0的所有个别值和子范围 都包括在本文中并且揭示于本文中；举例来说，聚异氰酸酯的官能度可以在下限2. 0、3. 0、 4. 0、5. 0到上限10. 0、8. 0、7. 0、6. 0范围内。举例来说，聚异氰酸酯的官能度可以在2. 0到 10. 0、2· 0 到 8. 0、2· 0 到 6. 0、2· 0 到 5. 0、或 2. 0 到 4. 0 范围内。
[0010] 除其它之外，聚异氰酸酯的实例包括衍生自亚甲基二苯基二异氰酸酯（MDI)和聚 合性MDI (PMDI)的那些聚异氰酸酯。MDI和PMDI的沸点比一些其它聚异氰酸酯（例如甲苯 二异氰酸酯（TDI))高，因此使得MDI和PMDI挥发性较小。TDI具有一个亚苯基环，而MDI 具有两个亚苯基环。与由TDI形成的聚异氰酸酯对比，由MDI或PMDI形成的聚异氰酸酯的 另外的亚苯基环可以帮助提供挥发性降低。举例来说，这在混合阻燃剂发泡体配制品时可 以提供益处。举例来说，从阻燃剂配制品中挥发的聚异氰酸酯较少。
[0011] 聚异氰酸酯的异氰酸酯基（NCO)含量可以是10到45重量％ (wt. % )NC0。从 IOwt. % NCO到50wt. % NCO的所有个别值和子范围包括在内；举例来说，wt. % NCO可以在 下限1(^七％%0、2(^七％%0或25￥七％%0到上限5(^七％%0、4(^七％%0或35￥七％ NCO范围内。举例来说，聚异氰酸酯的wt. % NCO可以在IOwt. % NCO到35wt. % NCOUOwt. % NCO 到 40wt. % NC0、20wt. % NCO 到 35wt. % NC0、20wt. % NCO 到 40wt. % NC0、20wt. % NCO 到 50wt. % NC0、25wt. % N⑶到 35wt. % NC0、25wt. % NCO 到 40wt. % NCO 以及 25wt. % NCO 到50wt. % NCO范围内。
[0012] 根据一或多个实施例，聚异氰酸酯以相对于具有活性氢基团的化合物提供处于 100到320范围内异氰酸酯指数的量存在。从100到320并且包括100和320的所有个别 值和子范围都包括在本文中并且揭示于本文中；举例来说，聚异氰酸酯相对于具有活性氢 基团的化合物的浓度可以提供处于下限100、130、150、200到上限320、280、250范围内的异 氰酸酯指数。聚异氰酸酯以提供处于100到250、100到280、100到320、130到250、130到 280、130 到 320、150 到 250、150 到 280、150 到 320、200 到 250、200 到 280、或 200 到 320 范 围内异氰酸酯指数的量存在。异氰酸酯指数100对应于存在于具有活性氢基团的化合物中 的每活性氢基团一个异氰酸酯当量。因此，如果异氰酸酯指数是130,那么异氰酸酯基比活 性氢基团过量30%。
[0013] 如所提及，阻燃剂发泡体配制品可以包括具有能够与聚异氰酸酯反应的活性氢基 团的化合物，例如掺合物。除其它之外，具有活性氢基团的化合物的实例包括多元醇、聚酯、 聚醚、聚丙烯酸酯、胺封端的聚合物以及其组合。掺合物可以包括具有活性氢基团的化合 物，例如多元醇、聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、胺封端的聚合物以及其组合。根据一或多个实施 例，具有活性氢基团的化合物可以选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯以及其组合的群 组。举例来说，多元醇可以被定义为作为羟基或能够与异氰酸酯反应的其它官能团的来源 的化合物。
[0014] 除其它之外，聚醚多元醇的实例包括羟基化大豆油多元醇、丙氧基化和/或乙氧 基化甘油多元醇、乙氧基化和/或丙氧基化山梨糖醇多元醇、丙氧基化和/或乙氧基化二 醇、乙氧基化和/或丙氧基化蔗糖多元醇、胺起始的多元醇，如丙氧基化乙二胺多元醇、丙 氧基化/乙氧基化乙二胺多元醇、甲苯二胺丙氧基化/乙氧基化多元醇、甲苯二胺丙氧基化 多元醇。通常可获得的聚醚多元醇的实例包括（但不限于）V0RAN0L?多元醇（陶氏化学公 司（The Dow Chemical Company) )、V0RAN0L?V0RACTIV?多元醇（陶氏化学公司）。聚醚多 元醇可以通过使用催化剂使胺或具有末端羟基的材料与环氧烷反应来产生。
[0015] 除其它之外，聚酯多元醇的实例包括可购自陶氏化学公司的DI0REZ?聚酯多元 醇、可购自斯泰潘公司（Stepan Company)的STEPANTPOL?聚醋多元醇、可购自奥克西德 公司（Oxid)的Terol?聚醋多元醇以及可购自英威达公司（Invista)的Terate?聚醋多元 醇。聚酯多元醇可以通过使用催化剂使二元酸或衍生物与具有末端羟基的二醇反应来产 生。二元酸可以包括（但不限于）例如对苯二甲酸。除其它之外，二醇来源可以包括（但 不限于）乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丙三醇和1，4-丁二醇。
[0016] 多元醇的平均官能度可以在2到8范围内。从2到8并且包括2和8的所有个别 值和子范围都包括并揭示于本文中，举例来说，多元醇的平均官能度可以在2到8、2到7、2 到6、2到5、2到4、或2到3范围内。多元醇的平均羟基数可以是100到800,优选地在150 到600范围内。羟基数可以被定义为等效于一克多元醇或其它羟基化合物中羟基含量的氢 氧化钾毫克数。
[0017] 阻燃剂发泡体形成配制品可以包括