高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種聚氨酯硬泡，具體為一種材料配方適宜，發泡后材料性能突出，品質穩定的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法。本發明所述的泡沫塑料，由聚醚多元醇和助劑，以及強化材料制成，其中，所用的助劑質量份數以聚醚多元醇的總量100份為基準；聚醚多元醇包括質量份數為50-60蔗糖聚醚多元醇，30-40的聚醚二醇，5-10的季戊四醇聚醚多元醇；助劑包括由三氯異丙基磷酸酯（TCPP）和甲基磷酸二甲脂（DMMP）組成的阻燃劑。其制備方法，是按配方稱取聚醚多元醇，助劑和強化材料，并將助劑和強化材料加入到聚醚多元醇中，在電攪拌器上混合攪拌10s，然后倒入到模具中，使其發泡，待泡沫熟化徹底后出模成型。
【專利說明】高密度阻燃硬質聚氨酯泡沬塑料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種聚氨酯硬泡，具體為一種高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 硬質聚氨酯泡沫塑料，簡稱聚氨酯硬泡，它在聚氨酯制品中的用量僅次于聚氨酯 軟泡。聚氨酯硬泡多為閉孔結構，具有絕熱效果好、重量輕、比強度大、施工方便等優良特 性，同時還具有隔音、防震、電絕緣、耐熱、耐寒、耐溶劑等特點，廣泛用于冰箱、冰柜的箱體 絕熱層、冷庫、冷藏車等絕熱材料，建筑物、儲罐及管道保溫材料，少量用于非絕熱場合，如 仿木材、包裝材料等。一般而言，較低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔熱保溫材料，較高密度 的聚氨酯硬泡可用作結構材料，例如仿木材。聚氨酯硬泡一般為室溫發泡，成型工藝比較簡 單。按施工機械化程度可分為手工發泡及機械發泡；按發泡時的壓力可分為高壓發泡及低 壓發泡；按成型方式可分為澆注發泡及噴涂發泡。
[0003] 目前，聚氨酯硬泡主要用途有以下方面，1食品等行業冷凍冷藏設備：如冰箱、冰 柜、冷庫、冷藏車等，聚氨酯硬泡是冷凍冷藏設備的最理想的絕熱材料。2.工業設備保溫： 如儲罐、管道等。3.建筑材料：在歐美發達國家，建筑用聚氨酯硬泡占硬泡總消耗量的一半 左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上；在中國，硬泡在建筑業的應用還不像西方發達 國家那樣普遍，所以發展的潛力非常大。4.交通運輸業：如汽車頂篷、內飾件等。5.仿木 材：高密度(密度30(T700kg/m3)聚氨酯硬泡或玻璃纖維增強硬泡是結構泡沫塑料，又稱仿 木材，具有強度高、韌性好、結皮致密堅韌、成型工藝簡單、生產效率高等特點，強度可比天 然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各類高檔制品。但是，現有的高密度的聚 氨酯硬泡，由于其組份配比和工藝的缺陷，使得模塑泡沫制品的品質參差不齊，而且各種助 劑的不合理添加也使得泡沫最終的質量難以提高。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于針對現有技術中存在的問題，提供一種材料配方適宜，發泡后 材料性能突出，品質穩定的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法。
[0005] 本發明高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，由聚醚多元醇和助劑，以及強化材料制 成，其特征在于，所用的助劑質量份數以聚醚多元醇的總量100份為基準；所述聚醚多元醇 包括質量份數為50-60蔗糖聚醚多元醇，30-40的聚醚二醇，5-10的季戊四醇聚醚多元醇； 所述的助劑包括由三氯異丙基磷酸酯（TCPP)和甲基磷酸二甲脂（DMMP)組成的阻燃劑。
[0006] 進一步，所述的TCPP的質量份數為5-10,DMMP的質量份數為8-15。
[0007] 進一步，所述的強化材料為直徑0. 2-0. 4mm的玻璃纖維，質量份數為0-50。
[0008] 進一步，所述的助劑還包括發泡劑，催化劑，泡沫穩定劑和膠黏劑。
[0009] 更進一步，所述的發泡劑為純度大于99. 7%的一氟二氯乙烷（HCFC-141b)，質量份 數為7-9。
[0010] 更進一步，所述的催化劑為由質量份數為0-0. 5的六氫化三嗪和質量份數為1-2 的二甲基環已胺混合而成的復合催化劑。
[0011] 更進一步，所述的泡沫穩定劑為質量份數為1. 5-2. 5的氣體硅油（DC5604)。
[0012] 更進一步，所述的膠黏劑為質量份數為22-26的多異氰酸酯（PAPI)。
[0013] 本發明高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法，針對以上所述的任意一種泡 沫塑料，其特征在于，按上述配方稱取聚醚多元醇，助劑和強化材料，并將助劑和強化材料 加入到聚醚多元醇中，在電攪拌器上混合攪拌l〇s，然后倒入到模具中，使其發泡，待泡沫熟 化徹底后出模成型。
[0014] 本發明高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法，通過三種聚醚多元醇的混 合，能夠保證制備出的泡沫塑料具有良好的機械性能，同時保證了其適當的粘度，使其具有 良好的互溶性和發泡流動性，提高了其工藝性能；然后通過兩種阻燃劑的配合使用，極大的 提高了其阻燃的效果，明顯的大于單一阻燃劑和多種阻燃劑的混合；再配合其他助劑使各 個原料之間的相容性大為提高，并且有效的消除了泡沫表面的針孔現象，加快了成型速率， 提高了制品的成品率；其有益效果在于，配比合理，成本低廉，成品的品質高；方法簡單，高 效環保，穩定快捷，操作方便。
【具體實施方式】
[0015] 以下結合優選的實施方式，對本發明進一步的進行解釋和說明。
[0016] 本發明高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，由聚醚多元醇和助劑，以及強化材料制 成，其中，所用的助劑質量份數以聚醚多元醇的總量1〇〇份為基準；聚醚多元醇包括質量份 數為50-60蔗糖聚醚多元醇，30-40的聚醚二醇，5-10的季戊四醇聚醚多元醇；助劑包括由 三氯異丙基磷酸酯（TCPP)和甲基磷酸二甲脂（DMMP)組成的阻燃劑。其中在一定范圍內，聚 醚多元醇的官能度越大所得到的泡沫塑料的機械性能越好，但是物料的相容性就越小，本 發明中以官能度大的蔗糖聚醚多元醇和官能度小的聚醚二醇為主，配以季戊四醇聚醚多元 醇為補充，不經保證了其工藝性能，也提高了其機械性能；在通過TCPP和DMMP相配合的阻 燃劑做阻燃處理，在保證其機械性能的同時，大大的提高了阻燃性能。
[0017] 其中，TCPP的質量份數為5-10,DMMP的質量份數為8-15 ;強化材料為直徑 0. 2-0. 4_的玻璃纖維，質量份數為0-50。助劑還包括發泡劑，催化劑，泡沫穩定劑和膠黏 劑。
[0018] 其中，發泡劑為純度大于99. 7%的一氟二氯乙烷（HCFC-141b)，質量份數為7-9。催 化劑為由質量份數為〇_〇. 5的六氫化三嗪和質量份數為1-2的二甲基環已胺混合而成的復 合催化劑。泡沫穩定劑為質量份數為1. 5-2. 5的氣體硅油（DC5604)。膠黏劑為質量份數為 22-26的多異氰酸酯（PAPI)。
[0019] 本發明高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法，針對以上所述的泡沫塑料， 按上述配方稱取聚醚多元醇，助劑和強化材料，并將助劑和強化材料加入到聚醚多元醇中， 在電攪拌器上混合攪拌10s，然后倒入到模具中，使其發泡，待泡沫熟化徹底后出模成型； 并對其性能進行檢測，所得結果如下表所示。
[0020]
【權利要求】
1. 高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，由聚醚多元醇和助劑，以及強化材料制成，其特征 在于，所用的助劑質量份數以聚醚多元醇的總量1〇〇份為基準；所述聚醚多元醇包括質量 份數為50-60蔗糖聚醚多元醇，30-40的聚醚二醇，5-10的季戊四醇聚醚多元醇；所述的助 劑包括由三氯異丙基磷酸酯（TCPP)和甲基磷酸二甲脂（DMMP)組成的阻燃劑。
2. 如權利要求1所述的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的TCPP的 質量份數為5-10, DMMP的質量份數為8-15。
3. 如權利要求1所述的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的強化材 料為直徑〇. 2-0. 4mm的玻璃纖維，質量份數為0-50。
4. 如權利要求1或2或3所述的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的 助劑還包括發泡劑，催化劑，泡沫穩定劑和膠黏劑。
5. 如權利要求4所述的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的發泡劑 為純度大于99. 7%的一氟二氯乙烷（HCFC-141b)，質量份數為7-9。
6. 如權利要求4所述的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的催化劑 為由質量份數為〇_〇. 5的六氫化三嗪和質量份數為1-2的二甲基環已胺混合而成的復合催 化劑。
7. 如權利要求4所述的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的泡沫穩 定劑為質量份數為1. 5-2. 5的氣體硅油（DC5604)。
8. 如權利要求4所述的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的膠黏劑 為質量份數為22-26的多異氰酸酯（PAPI)。
9. 如權利要求1-8中任意一項所述的高密度阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法，其 特征在于，按配方稱取聚醚多元醇，助劑和強化材料，并將助劑和強化材料加入到聚醚多元 醇中，在電攪拌器上混合攪拌l〇s，然后倒入到模具中，使其發泡，待泡沫熟化徹底后出模成 型。
【文檔編號】C08G101/00GK104277195SQ201310274749
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月3日 優先權日:2013年7月3日
【發明者】李肅 申請人:李肅