一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其製備方法

2023-12-10 17:47:07

一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於聚氨酯材料製備領域，具體涉及一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，並涉及其製備方法。
【背景技術】
[0002]聚氨酯是一種性能優越、應用廣泛的合成高分子材料，可用於製造塗料、粘接劑、軟質和硬質泡沫塑料，其中硬質聚氨酯泡沫塑料在我們日常生活中有較重要的應用，但其存在阻燃性能差的缺點，未經阻燃改性的硬質聚氨酯泡沫塑料的氧指數僅為19左右，遇到火源或高溫的烘烤非常容易著火燃燒而引起火災，因此阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料是其發展方向。一般的，添加阻燃劑是提高聚氨酯阻燃性能的常用方法，常用阻燃劑品種較多，包括滷系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、硼系阻燃劑和矽系阻燃劑等，這些阻燃劑的應用技術較為成熟，但均存在一些問題，例如含滷阻燃劑易產生煙霧、酸性氣體，以致於會造成煙霧窒息，含磷阻燃劑在火災中也會產生大量的煙氣，其他還存在諸如環保問題、綜合阻燃性能不佳、成本高等弊端，隨著科技的發展和人們對環保要求的提高，阻燃劑必然向著高效、無滷、低煙毒、多功能化以及與高分子材料相容性好的方向發展。
[0003]可膨脹石墨是一種性能優良的無滷阻燃劑，其在防火時，產煙量少；無滴落，不造成二次著火，並且瞬間膨脹力強，阻燃效果好。在實際使用中，膨脹石墨和其他阻燃劑都可產生很好協同阻燃效應，提高阻燃效果。但是可膨脹石墨與聚氨酯基體的相容性不好，易導致聚氨酯泡沫塑料力學性能的降低。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，該聚氨酯泡沫塑料阻燃性能良好、成本低、無毒環保。
[0005]本發明還提供一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料的製備方法。
[0006]為了實現以上目的，本發明採用的技術方案為:
一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其製備方法，其特徵在於，包括兩個組份，它的原料及原料的重量份數為:
甲組份:
聚醚多元醇100份，
改性可膨脹石墨 5?20份，
無滷阻燃劑I?10份，
三乙醇胺2?3份，
有機矽勻泡劑 I?3份，
發泡劑水10?20份，
乙組份:
多異氰酸酯130?150， 二月桂酸二丁基錫I?5份。
[0007]本發明還提供了一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料的製備方法，步驟包括:
(O首先製備改性可膨脹石墨，將可膨脹石墨加入1%濃度的羥甲基纖維素的水溶液中，充分攪拌，分離出可膨脹石墨，烘乾，磨碎，得到改性可膨脹石墨；
(2)按配方準確稱取三乙醇胺、有機矽勻泡劑和發泡劑水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨脹石墨和無滷阻燃劑，攪拌均勻，製得甲組份；
(3)將多異氰酸酯與二月桂酸二丁基錫混合，得乙組分；
(4)將甲組份和乙組分快速混合，澆注到模具中進行聚合發泡，固化後得到高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料。
[0008]優選的，所述的無滷阻燃劑為聚磷酸銨、磷酸三乙酯的一種。
[0009]本發明所具有的有益效果:
(1)本發明涉及一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，採用改性可膨脹石墨和無滷阻燃劑協同阻燃聚氨酯，製備的硬質聚氨酯泡沫塑料阻燃性能良好、成本低、無毒環保；
(2)可膨脹石墨經過了表面包覆改性，增加了與聚氨酯材料的相容性，可增大可膨脹石墨的添加量，在大幅提高聚氨酯的阻燃性的同時，對聚氨酯力學性能的損害較小；
(3)本發明提供的一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料的製備方法工藝簡單。
【具體實施方式】
[0010]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但不限定本發明的保護範圍。
[0011]實施例1
一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其製備方法，兩個組份的原料及原料的質量為: 甲組份:
聚醚多元醇100 Kg,
改性可膨脹石墨 15 Kg,
聚磷酸銨3 Kg,
三乙醇胺2 Kg,
有機矽勻泡劑 I Kg，
發泡劑水16 Kg,
乙組份:
多異氰酸酯145 Kg,
二月桂酸二丁基錫I Kg。
[0012]製備步驟包括:
首先製備改性可膨脹石墨，將可膨脹石墨加入1%濃度的羥甲基纖維素的水溶液中，充分攪拌，分離出可膨脹石墨，烘乾，磨碎，得到改性可膨脹石墨；然後按配方準確稱取三乙醇胺、有機矽勻泡劑和發泡劑水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨脹石墨和聚磷酸銨，攪拌均勻，製得甲組份。將多異氰酸酯與二月桂酸二丁基錫混合，得乙組分。將甲組份和乙組分快速混合，澆注到模具中進行聚合發泡，固化後得到高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料。
[0013]實施例2 一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其製備方法，兩個組份的原料及原料的質量為: 甲組份:
聚醚多元醇100 Kg,
改性可膨脹石墨 10 Kg,
聚磷酸銨8 Kg,
三乙醇胺2 Kg,
有機矽勻泡劑 I Kg，
發泡劑水16 Kg,
乙組份:
多異氰酸酯145 Kg,
二月桂酸二丁基錫I Kg。
[0014]製備步驟包括:
首先製備改性可膨脹石墨，將可膨脹石墨加入1%濃度的羥甲基纖維素的水溶液中，充分攪拌，分離出可膨脹石墨，烘乾，磨碎，得到改性可膨脹石墨；然後按配方準確稱取三乙醇胺、有機矽勻泡劑和發泡劑水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨脹石墨和聚磷酸銨，攪拌均勻，製得甲組份。將多異氰酸酯與二月桂酸二丁基錫混合，得乙組分。將甲組份和乙組分快速混合，澆注到模具中進行聚合發泡，固化後得到高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料。
[0015]實施例3
一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其製備方法，兩個組份的原料及原料的質量為: 甲組份:
聚醚多元醇100 Kg,
改性可膨脹石墨 10 Kg,
磷酸三乙酯5 Kg,
三乙醇胺2 Kg,
有機矽勻泡劑 2 Kg,
發泡劑水16 Kg,
乙組份:
多異氰酸酯140 Kg,
二月桂酸二丁基錫1.5 Kg。
[0016]製備步驟包括:
首先製備改性可膨脹石墨，將可膨脹石墨加入1%濃度的羥甲基纖維素的水溶液中，充分攪拌，分離出可膨脹石墨，烘乾，磨碎，得到改性可膨脹石墨；然後按配方準確稱取三乙醇胺、有機矽勻泡劑和發泡劑水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨脹石墨和磷酸三乙酯，攪拌均勻，製得甲組份。將多異氰酸酯與二月桂酸二丁基錫混合，得乙組分。將甲組份和乙組分快速混合，澆注到模具中進行聚合發泡，固化後得到高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料。
[0017]上述實施例僅為本發明的較佳實施例之一，並非以此限制本發明的保護範圍，故:凡依本發明的結構、形狀、原理所做的等效變化，均應涵蓋於本發明的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其製備方法，其特徵在於，包括兩個組份，它的原料及原料的重量份數為: 甲組份: 聚醚多元醇100份， 改性可膨脹石墨 5?20份， 無滷阻燃劑I?10份， 三乙醇胺2?3份， 有機矽勻泡劑 I?3份， 發泡劑水10?20份， 乙組份: 多異氰酸酯130?150， 二月桂酸二丁基錫I?5份， 製備步驟包括: (O首先製備改性可膨脹石墨，將可膨脹石墨加入1%濃度的羥甲基纖維素的水溶液中，充分攪拌，分離出可膨脹石墨，烘乾，磨碎，得到改性可膨脹石墨； (2)按配方準確稱取三乙醇胺、有機矽勻泡劑和發泡劑水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨脹石墨和無滷阻燃劑，攪拌均勻，製得甲組份； (3)將多異氰酸酯與二月桂酸二丁基錫混合，得乙組分； (4)將甲組份和乙組分快速混合，澆注到模具中進行聚合發泡，固化後得到高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料。2.根據權利要求1所述的高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其製備方法，其特徵在於，所述的無滷阻燃劑為聚磷酸銨、磷酸三乙酯的一種。
【專利摘要】本發明提供了一種高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其製備方法，包括兩組分，甲組份包括聚醚多元醇、三乙醇胺、有機矽勻泡劑、發泡劑水、改性可膨脹石墨和無滷阻燃劑，乙組分包括多異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫。採用改性可膨脹石墨和無滷阻燃劑協同阻燃聚氨酯，製備的硬質聚氨酯泡沫塑料阻燃性能良好、成本低、無毒環保，製備方法工藝簡單。
【IPC分類】C08G18/32, C08G18/48, C08G101/00, C08J9/08, C08K3/32, C08G18/66, C08K7/24, C08K9/10, C08G18/24, C08K5/521
【公開號】CN105713167
【申請號】CN201410730042
【發明人】王曉旭
【申請人】天津濱浦生產力促進有限公司