連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚。采用阻燃聚酯多元醇、聚醚多元醇、交聯(lián)劑和多種催化劑等原料復(fù)配制備得到高阻燃組合聚醚，應(yīng)用于連續(xù)式生產(chǎn)B1級(jí)高阻燃聚氨酯板材中。本發(fā)明大大提高了生產(chǎn)效率，綜合生產(chǎn)成本降低?？朔艘酝B續(xù)式生產(chǎn)B1級(jí)高阻燃板材容易造成的開裂、收縮嚴(yán)重、二次發(fā)泡的難點(diǎn)，采用本發(fā)明制備的組合聚醚生產(chǎn)的板材泡孔細(xì)膩，無開裂，收縮率維持在1.5%以下，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，密度分布均勻，導(dǎo)熱系數(shù)低，泡沫強(qiáng)度高，板面平整。本發(fā)明還提供其制備方法，工藝簡(jiǎn)單，易操作，揮發(fā)低，無三廢，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。
【專利說明】連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)家對(duì)建筑板材等行業(yè)阻燃要求越來越高，而連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材行業(yè)對(duì)BI級(jí)高阻燃領(lǐng)域還未涉及。目前建筑用車間板材、冷庫一般用間歇式工藝生產(chǎn)高阻燃要求泡沫。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投資少，可以控制開模時(shí)間，保證高阻燃板材完全熟化后開模，不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部開裂的現(xiàn)象。但是缺點(diǎn)相當(dāng)明顯，第一、生產(chǎn)效率低；第二、對(duì)聚氨酯組合料流動(dòng)性要求相當(dāng)高；第三、產(chǎn)品密度分布不均、導(dǎo)熱系數(shù)高，質(zhì)量不穩(wěn)定。而連續(xù)式生產(chǎn)，效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，綜合生產(chǎn)成本低。但是，目前連續(xù)式生產(chǎn)高阻燃板材由于三聚反應(yīng)緩慢，受連續(xù)線線長(zhǎng)的限制，不能有足夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行三聚反應(yīng)，熟化，于是，下線后會(huì)形成泡沫開裂、三聚反應(yīng)不徹底而造成的二次發(fā)泡，造成板面不平整、收縮的現(xiàn)象。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，采用本發(fā)明制備的組合聚醚生產(chǎn)的板材泡孔細(xì)膩，無開裂，收縮率維持在1.5%以下。本發(fā)明還提供其制備方法，工藝簡(jiǎn)單，易操作，揮發(fā)低，無三廢，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。
[0004]本發(fā)明所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，由組分A和組分B組成，其中:
[0005]組分A由以下重量份數(shù)的原料組成:
[0006]
阻燃聚酯多元醇A 40-50份；
聚醚多元醇B5-15份；
交聯(lián)劑2~8份；
泡沫穩(wěn)定劑1.0~2.0份；
化學(xué)發(fā)泡劑0.8~2.5份；
催化劑2.0~4.0份；
物理發(fā)泡劑IO~20份；
阻燃劑15~30份；
[0007]組分B為聚合二苯基甲烷二異氰酸酯。
[0008]其中:所述的阻燃聚酯多元醇A為官能度2、分子量為400~-500的聚酯多元醇；
[0009]所述的聚醚多元醇B為官能度4.3、分子量為550~650的聚醚多元醇。
[0010]交聯(lián)劑為官能度3、分子量為130~180的交聯(lián)劑。交聯(lián)劑優(yōu)先選用三乙醇胺。[0011]泡沫穩(wěn)定劑為非水解硅碳類表面活性劑。泡沫穩(wěn)定劑優(yōu)先選用B8545 (贏創(chuàng)集團(tuán)公司市售產(chǎn)品)。
[0012]化學(xué)發(fā)泡劑為去離子水。
[0013]催化劑為叔胺類催化劑和有機(jī)金屬催化劑的混合物。其中:叔胺類催化劑為五甲基二亞乙基三胺、N, N 二甲基環(huán)己胺、N, N 二甲基芐胺或六氫三嗪中的一種或幾種以任意比例混合；叔胺類催化劑優(yōu)選五甲基二亞乙基三胺、N, N 二甲基環(huán)己胺、N, N 二甲基芐胺和六氫三嗪的混合物。有機(jī)金屬催化劑為異辛酸鉀或醋酸鉀中的一種或兩種以任意比例混合；有機(jī)金屬催化劑優(yōu)選為異辛酸鉀和醋酸鉀的混合物。
[0014]所述的物理發(fā)泡劑為HCFC-Hlb (1, 1-二氯_1_氟代乙烷)。
[0015]所述的阻燃劑為添加型阻燃劑，三(2-氯丙基)磷酸酯TCPP。
[0016]所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚的制備方法，包括以下步驟:
[0017](1)組分A制備方法:將阻燃聚酯多元醇A、聚醚多元醇B、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑和物理發(fā)泡劑依次混合，常溫?cái)嚢鐸~2小時(shí)，得到組分A ;
[0018](2)組分B為聚合二苯基甲烷二異氰酸酯，市購(gòu)；
[0019](3)將組分A、B按組分A:組分B=IOO:185-200的重量配比混合，制備得到產(chǎn)品。
[0020]采用本發(fā)明制備得到的組合聚醚與異氰酸酯反應(yīng)，連續(xù)式生產(chǎn)制得高阻燃泡沫。在達(dá)到BI級(jí)阻燃的前提下，無開裂現(xiàn)象，泡沫收縮率在1.5%以下，并且密度分布均勻、導(dǎo)熱系數(shù)低、強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定，在節(jié)能降耗方面將會(huì)起到積極的催進(jìn)作用；同時(shí)生產(chǎn)效率高、耗能低,大大降低了綜合生產(chǎn)成本。
[0021]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022](1)本發(fā)明采用阻燃聚酯多元醇、聚醚多元醇、交聯(lián)劑和多種催化劑等原料復(fù)配制備得到高阻燃組合聚醚，應(yīng)用于連續(xù)式生產(chǎn)BI級(jí)高阻燃聚氨酯板材中。
[0023](2)本發(fā)明大大提高了生產(chǎn)效率,綜合生產(chǎn)成本降低。
[0024](3) A組分料是在常溫下進(jìn)行，既節(jié)約能源又減少供能設(shè)備和繁瑣的操作。
[0025](4) A組份料利用HCFC-Hlb為物理發(fā)泡劑，保持泡沫性能穩(wěn)定。
[0026](5)克服了以往連續(xù)式生產(chǎn)BI級(jí)高阻燃板材容易造成的開裂、收縮嚴(yán)重、二次發(fā)泡的難點(diǎn)，采用本發(fā)明制備的組合聚醚生產(chǎn)的板材泡孔細(xì)膩，無開裂，收縮率維持在1.5%以下，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，密度分布均勻，導(dǎo)熱系數(shù)低，泡沫強(qiáng)度高，板面平整。
[0027](6)本發(fā)明提供的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，易操作，揮發(fā)低，無三廢，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。采用本發(fā)明制備的組合聚醚生產(chǎn)的板材，也是在常溫、常壓下進(jìn)行，工藝簡(jiǎn)單，易操作。
[0028](7)本發(fā)明制備得到的產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)的要求，經(jīng)檢測(cè)采用此組合聚醚所生產(chǎn)的BI級(jí)高阻燃泡沫的質(zhì)量指標(biāo)，可以達(dá)到:
[0029]密度:40±2kg/m3
抗壓強(qiáng)度:≥150kPa
導(dǎo)熱系數(shù):<0.022W/m.k
吸水率:<3 V/V%
尺寸穩(wěn)定性:<1.5%
壓縮蠕變:<5%
(+701:—-30 C, 48h)
燃燒增長(zhǎng)速率指數(shù)<250W/s
火焰橫向蔓延未到達(dá)試樣長(zhǎng)翼邊緣
600s的總放熱量≤15MJ
60s內(nèi)焰尖高度d50mm
60s內(nèi)無燃燒滴落物引燃濾紙現(xiàn)象。
[0030]性能完全達(dá)到了 GB/T21558-2008建筑絕熱用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的標(biāo)準(zhǔn)、GB/T8624-2012建筑材料及制品燃燒性能BI級(jí)的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0032]實(shí)施例1
[0033]制備組分A，分別稱量:阻燃聚酯多元醇A (2官能度，分子量為440) 40公斤，聚醚多元醇B (4.3官能度，分子量為600) 9.3公斤，交聯(lián)劑三乙醇胺7.5公斤，B85451.4公斤(贏創(chuàng)市售)，催化劑五甲基二亞乙烯三胺0.1公斤，N，N 二甲基環(huán)己胺0.3公斤，N，N 二甲基芐胺0.6公斤，六氫三嗪0.6公斤，異辛酸鉀1.1公斤，醋酸鉀0.8公斤，去離子水1.1公斤，HCFC-141bl4.2公斤，三(2-氯丙基)磷酸酯23公斤。將稱量好的阻燃聚酯多元醇A、聚醚多元醇B、交聯(lián)劑、泡沫穩(wěn)定劑、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、物理發(fā)泡劑和阻燃劑，依次加入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌2小時(shí)，取出進(jìn)行檢驗(yàn)，滿足工藝參數(shù)，發(fā)泡，即得A組份合格產(chǎn)品，從反應(yīng)釜中取出裝桶入庫。
[0034]組分B為聚合二苯基甲烷二異氰酸酯，市購(gòu)；
[0035]將組分A、B按組分A:組分B=IOO:195的重量配比混合，制備得到連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚泡沫，經(jīng)檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo):
[0036]密度:421<g/nr5
抗壓強(qiáng)度:18 IkPa
導(dǎo)熱系數(shù):0.022W/m.k
吸水率:2.7
尺寸穩(wěn)定性:I 4%
壓縮蠕變:4 %
(+70-30'C, 48h)
燃燒增長(zhǎng)速率指數(shù)227W/S
火焰橫向蔓延未到達(dá)試樣長(zhǎng)翼邊緣
600s的總放熱量14.2MJ
60s內(nèi)焰尖高度138mm
60s內(nèi)無燃燒滴落物引燃濾紙現(xiàn)象。
[0037]實(shí)施例2
[0038]制備組分A，分別稱量:阻燃聚酯多元醇A (2官能度，分子量為400) 50公斤，聚醚多元醇B (4.3官能度，分子量為550) 7.0公斤，交聯(lián)劑三乙醇胺2.3公斤，B85452.0公斤(贏創(chuàng)市售)，催化劑五甲基二亞乙烯三胺0.5公斤，N, N 二甲基環(huán)己胺0.2公斤，異辛酸鉀0.4公斤，醋酸鉀0.9公斤，去離子水0.8公斤，HCFC-Hlb 10.0公斤，三(2-氯丙基)磷酸酯15.0公斤。將稱量好的阻燃聚酯多元醇A、聚醚多元醇B、交聯(lián)劑、泡沫穩(wěn)定劑、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、物理發(fā)泡劑和阻燃劑，依次加入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌2小時(shí)，取出進(jìn)行檢驗(yàn)，滿足工藝參數(shù)，發(fā)出泡沫，即得A組份合格產(chǎn)品，從反應(yīng)釜中取出裝桶入庫。
[0039]組分B為聚合二苯基甲烷二異氰酸酯，市購(gòu)；
[0040]將組分A、B按組分A:組分B=IOO: 200的重量配比混合,制備得到連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚泡沫，經(jīng)檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo):
[0041]
密度:41.7kg/m3
抗壓強(qiáng)度:187kPa
導(dǎo)熱系數(shù):0,022W/m.k
吸水率:2.8 V/V%
[0042]尺寸穩(wěn)定性:1.3%
壓縮蠕變:4 %
(+70'C—-30'C, 48h)
燃燒增長(zhǎng)速率指數(shù)221W/S
火焰橫向蔓延未到達(dá)試樣長(zhǎng)翼邊緣
600s的總放熱量13.8MJ
60s內(nèi)焰尖鬲度130mm
60s內(nèi)無燃燒滴落物引燃濾紙現(xiàn)象。
[0043]實(shí)施例3
[0044]制備組分A，分別稱量:阻燃聚酯多元醇A (2官能度，分子量為500)43公斤，聚醚多元醇B (4.3官能度，分子量為650)15.0公斤，交聯(lián)劑三乙醇胺3.2公斤，B85451.4公斤(贏創(chuàng)市售)，催化劑五甲基二亞乙烯三胺0.1公斤，N，N 二甲基芐胺0.6公斤，六氫三嗪0.7公斤，異辛酸鉀1.0公斤，去離子水2.5公斤，HCFC-141b20.0公斤，三(2-氯丙基)磷酸酯30.0公斤。將稱量好的阻燃聚酯多元醇A、聚醚多元醇B、交聯(lián)劑、泡沫穩(wěn)定劑、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、物理發(fā)泡劑和阻燃劑，依次加入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌2小時(shí)，取出進(jìn)行檢驗(yàn)，滿足工藝參數(shù)，發(fā)出泡沫，即得A組份合格產(chǎn)品，從反應(yīng)釜中取出裝桶入庫。
[0045]組分B為聚合二苯基甲烷二異氰酸酯，市購(gòu)；
[0046]將組分A、B按組分A:組分B=IOO: 185的重量配比混合,制備得到連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚泡沫，經(jīng)檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo):
[0047]
密度:41.1 kg/nr’
抗壓強(qiáng)度:168kPa
導(dǎo)熱系數(shù):0.022W/m.k
吸水率:2.9V/V%
尺寸穩(wěn)定性:1.5%
壓縮蠕變:4.3%
(+70'C—-30'C, 48h)
燃燒增長(zhǎng)速率指數(shù)231W/S
火焰橫向蔓延未到達(dá)試樣長(zhǎng)翼邊緣
600s的總放熱量14.0MJ
60s內(nèi)焰尖高度_141mm
[0048]
60s內(nèi)無燃燒滴落物引燃濾紙現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，其特征在于:由組分A和組分B組成，其中: 組分A由以下重量份數(shù)的原料組成:阻燃聚酯多元醇A 40-50份；聚醚多元醇B5-15份；交聯(lián)劑2~8份；泡沫穩(wěn)定劑1.0-2.0份’化學(xué)發(fā)泡劑0.8~2.5份；催化劑2.0~4.0份；物理發(fā)泡劑IO~20份； 阻燃劑15~30份； 組分B為聚合二苯基甲烷二異氰酸酯； 其中:所述的阻燃聚酯多元醇A為官能度2、分子量為400~500的聚酯多元醇； 所述的聚醚多元醇B為官能度4.3、分子量為550~650的聚醚多元醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，其特征在于:交聯(lián)劑為官能度3、分子量為130~180的交聯(lián)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，其特征在于:泡沫穩(wěn)定劑為非水解硅碳類表面活性劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，其特征在于:化學(xué)發(fā)泡劑為去離子水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，其特征在于:催化劑為叔胺類催化劑和有機(jī)金屬催化劑的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，其特征在于:叔胺類催化劑為五甲基二亞乙基三胺、N，N 二甲基環(huán)己胺、N，N 二甲基芐胺或六氫三嗪中的一種或幾種以任意比例混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，其特征在于:有機(jī)金屬催化劑為異辛酸鉀或醋酸鉀中的一種或兩種以任意比例混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，其特征在于:物理發(fā)泡劑為1，1- 二氯-1-氟代乙烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚，其特征在于:阻燃劑為三(2-氯丙基)磷酸酯。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的連續(xù)式生產(chǎn)聚氨酯板材用高阻燃組合聚醚的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)組分A制備方法:將阻燃聚酯多元醇A、聚醚多元醇B、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑和物理發(fā)泡劑依次混合，常溫?cái)嚢鐸~2小時(shí)，得到組分A ; (2)組分B為聚合二苯基甲烷二異氰酸酯；(3)將組分A、B按組分A:組分B=1OO: 185-200的重量配比混合，制備得到產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C08G18/48GK103641981SQ201310714032
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】李欣, 徐業(yè)峰, 李明友, 寧曉龍, 馬海晶, 張佳佳, 朱文靜 申請(qǐng)人:山東一諾威新材料有限公司