本發明涉及一種阻燃聚氨酯軟質泡沫塑料，特別涉及一種客車內飾用的阻燃聚氨酯軟質泡沫及其制備方法。
背景技術：
：聚氨酯軟質泡沫塑料簡稱軟泡，俗稱海綿，是指具有一定彈性的柔軟性聚氨酯泡沫塑料，主要用于家具墊材、交通工具座椅墊材以及各種軟性襯墊層壓復合材料。普通海綿是一種易燃材料，但在某些領域應用時也會有阻燃要求，比如童車，汽車內飾等。近年來，汽車燃燒安全事故頻發，汽車內飾材料燃燒測試標準是確保汽車安全的重要因素之一。各國針對車用內飾面料的燃燒性都有明確的法規，我國在校車、客車及火車用內飾面料的阻燃性能要求上提出新標準，水平燃燒測試指標由原來的燃燒速度≤100mm/min降低至≤70mm/min。客車內飾材料的阻燃要求僅參照國家強制性gb8624-2012控制水平燃燒速度，不足以有效的防止火災、延緩火勢蔓延。因此，應工信部要求，有關單位綜合參考國內外的相關標準，正在組織制定并完善汽車強制性國家標準《客車內飾材料的燃燒特性》，增加垂直燃燒速度、氧指數、煙密度等多項指標要求，提高汽車內飾材料的燃燒特征，但目前國內還缺少符合《客車內飾材料的燃燒特性》的汽車內飾復合面料。汽車內飾面料復合物主要由三個部分組成：面料、海綿和襯墊底布，其中阻燃效果較低的在海綿這部分。因此提高客車內飾用海綿的阻燃效果也成了生產符合《客車內飾材料的燃燒特性》的汽車內飾復合面料的關鍵技術之一，在達到阻燃效果的同時，又要滿足現有海綿復合的基本要求和達到汽車海綿關于氣味環保的要求。現有海綿很難使傳統的阻燃汽車內飾材料極限氧指數很少達到或高于28％，同時，在阻燃耐久性和安全環保等方面存在嚴重不足，遇火燃燒時煙霧大，為了使汽車內飾材料的極限氧指數在達到或高于28％，其中使用的海綿loi≤24％，并且滿足客車環保voc要求。以往的做法通常是在配方中添加磷鹵化合物使材料達到一定的阻燃級別，這類阻燃劑一方面本身是有一定揮發性和遷移性，也有一定的氣味。當海綿作為填充材料時，人們在長期使用過程中可能產生過敏反應，危害人們的健康；另一方面，添加磷鹵阻燃劑的海綿燃燒時會釋放大量的有毒有害的氣體，給人們的使用帶來潛在的風險。授權號為cn101248130b專利公開了形成軟質聚氨酯泡沫的組合物和由其得到的軟質聚氨酯泡沫包含作為阻燃添加劑的無鹵阻燃膦酸酯化合物，該化合物對異氰酸酯基本上不起反應，包含至少約5重量％的磷，具有約2mgkoh/g或更小的酸值、在約150℃的溫度下通過熱解重量分析測得的不超過5.0重量％損失的揮發性和約200至約2000的重均分子量。此方法提出了使用添加型的無鹵阻燃劑制備阻燃海綿的方法。授權公告號cn103429646b用于軟質聚氨酯泡沫的反應性阻燃劑共混物公開了一種軟質聚氨酯泡沫包含一種阻燃劑共混物，這種阻燃劑共混物具有至少一種環上溴代的芳香族化合物的二酯二醇以及至少一種環氧樹脂。此方法提出了制備一種具有高阻燃效果的軟質聚氨酯泡沫所使用的含鹵高效混合型的反應阻斷劑。申請公布號cn106496505a發明專利公開了一種磷氮協同阻燃的軟質聚氨酯泡沫塑料(交聯網絡結構)，其原料包括：聚醚多元醇和反應型磷氮阻燃劑95-110重量份、胺類催化劑0.1-0.3份，有機金屬催化劑0.05-0.1重量份，勻泡劑1-2份，發泡劑3-5份，異氰酸酯140-150份。本方法提出使用反應型阻燃劑制備阻燃泡沫的思路，但所提供的反應型阻燃劑的分子量較小，在實際應用中使用量太小。此外，從專利的全文來看，該專利中提出的應該是阻燃聚氨酯硬質泡沫的制備方法。總體來看，上述各專利都阻燃方法中都存在一定的問題和局限性，也不涉及汽車內飾復合材料中高效阻燃的問題。目前國內外沒有loi高于28％的汽車內飾面料復合材料，且一直以來國內外產業界都用水平燃料法作為評價標準，loi并不是強制指標，通常的汽車內飾面料復合材料的產品實際測試loi值都比較低。目前，隨著《客車內飾材料的燃燒特性》的制定修改，新標準提高了對客車內飾材料阻燃性能的要求，規定所有汽車紡織材料的極限氧指數28％；水平燃燒法測試其等級不低于b級，要求垂直燃燒速度100mm/min。環保和阻燃法規日益嚴格，傳統汽車內飾面料復合物已經不符合要求。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種阻燃和環保均能達到復合材料的應用要求、制備方便的客車內飾用高效阻燃環保聚氨酯軟質泡沫塑料及制備方法。本發明的技術解決方案是：一種客車內飾用高效阻燃環保聚氨酯軟質泡沫塑料，其特征是：是由以聚酯多元醇、結構型阻燃聚醚多元醇為主要原料，在反應型或低氣味的催化劑，物理和/或化學發泡劑，泡沫穩定劑和/或阻燃劑作用下，與異氰酸酯組分混合發泡聚合生成的聚氨酯軟質泡沫塑料。所述的聚酯多元醇為己二醇或己二酸或苯酐聚酯多元醇；其平均官能度在2-3、羥值在10-200mgkoh/g；優選官能度2.0-2.5、羥值在20-120mgkoh/g之間。所述的結構型阻燃聚醚多元醇是以含磷、含氮或含溴多元醇中的一種或多種為起始劑，與氧化烯烴在堿金屬催化劑的作用下聚合反應制得，其羥值在20-250mgkoh/g，優選羥值在30-100mgkoh/g之間。所述的異氰酸酯組分為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、多苯基多異氰酸酯或改性的二或多異氰酸酯中的一種或多種。所述的主要原料聚酯多元醇、結構型阻燃聚醚多元醇、異氰酸酯的重量比為0-100：100-0：20-70，異氰酸酯指數(是指異氰酸根組分的當量/羥基組分的當量)為90-150，優選指數在100-120。所述的反應型催化劑為n,n-二甲基乙醇胺、二乙醇胺、四甲基乙二胺、三乙醇胺或三乙胺的至少一種；低氣味催化劑為三亞乙基二胺、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫或二馬來酸二丁基錫中的至少一種或多種。所述的物理發泡劑為水；所述的化學發泡劑為1,1-二氯-1-氟乙烷(hcfc-141b)、1,1,1,3,3-五氟丙烷(hfc-245fa)、1,1,1,3,3-五氟丁烷(hfc-365)、1，1，1，4，4，4-六氟丁烯(hfe-1336或hfo-1336)中的至少一種；所述的泡沫穩定劑為非水解硅碳類表面活性劑和非硅酮類表面活性劑中一種或兩種；所述的阻燃劑為三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、磷酸三乙酯和甲基磷酸二甲酯的一種或多種。一種客車內飾用高效阻燃環保聚氨酯軟質泡沫塑料的制備方法，其特征是：利用海綿多組分發泡機將各種原料高速攪拌混合，在連續發泡線上發泡，熟化，成型；具體包括如下步驟：(1)將聚酯多元醇、結構型阻燃聚醚多元醇、異氰酸酯、催化劑、發泡劑、泡沫穩定劑、阻燃劑分別加入到原料罐中；(2)原料泵將各組分原料輸送到發泡混合頭，經高速攪拌混合后，輸送到發泡連續線上進行發泡，熟化固化成型。本發明使用聚酯多元醇作為主體原料來增強海綿復合性能，同時不需要添加火焰復合劑來增強海綿的火焰復合性；利用自阻燃型聚醚多元醇來代替傳統添加型阻燃劑和小分子反應型阻燃劑，使得泡沫成品從分子結構上具有阻燃效果，同時增強泡沫的各項物化性能，做到手感柔軟、阻燃性能優異、回彈性好。通過使用低霧化反應型催化劑來降低海綿的voc值、霧化值，使得海綿無異味。本發明的客車內飾用的高效阻燃環保聚氨酯軟質泡沫塑料通過與同樣具有阻燃效果的內飾面料和阻燃襯墊底布三者火焰復合可合成滿足《客車內飾材料的燃燒特性》要求：極限氧指數≥28％；水平燃燒法測試其等級不低于b級；要求垂直燃燒速度≤100mm/min、煙密度等級≤75。阻燃客車內飾用的環保聚氨酯軟質泡沫塑料具有綠色環保、低煙少毒、低voc、低霧化值、無異味、手感柔軟、阻燃性能優異、剝離強度高、回彈性好等特點。可廣泛應用于小汽車或客車座椅、頂棚、門板、扶手。下面結合實施例對本發明作進一步說明。具體實施方式通過以下實施例進一步說明本發明，但本發明不限于以下實施例，除非另有說明，否則，所有以“份數”和“百分比”給出的量都應該理解為是以重量計的。以下材料用于生產實施例的聚氨酯泡沫材料：表1聚氨酯原料簡介序號原料備注1聚酯多元醇a己二酸聚酯多元醇，羥值為42mgkoh/g；2結構阻燃聚醚多元醇b含磷阻燃聚醚多元醇，羥值56mgkoh/g，官能度3；3異氰酸酯甲苯二異氰酸酯(tdi-80)，nco基含量約為48.2％4催化劑a低氣味三亞乙基二胺(33％丙二醇溶液)5催化劑b二月桂酸二丁基錫6泡沫穩定劑a硅氧烷表面活性劑7泡沫穩定劑b酯類表面活性劑8發泡劑a1,1,1,3,3-五氟丙烷(hfc-245fa)9發泡劑b水10阻燃劑磷酸三乙酯一種客車內飾用的高效阻燃環保聚氨酯軟質泡沫塑料的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚酯多元醇、結構型阻燃聚醚多元醇、異氰酸酯、催化劑、發泡劑、泡沫穩定劑、阻燃劑分別加入到原料罐中；(2)原料泵將各組分原料輸送到發泡混合頭，經高速攪拌混合后，輸送到發泡連續線上進行發泡，熟化固化成型。使用本領域普通技術人員已知的生產線混合發泡步驟制備這些泡沫材料，在泡沫固化成型后，檢測泡沫性能。表2客車內飾用的高效阻燃環保聚氨酯軟質泡沫塑料配方在實施例中，以聚酯多元醇和阻燃聚醚多元醇為主要原料。如需調節發泡速度，可調節催化劑用量；如需調節泡沫密度，可調節水和物理發泡劑的用量。將表觀密度、25％壓陷硬度、拉伸強度，伸長率、50％壓縮永久變形、極限氧指數、水平燃燒速度、煙密度等級和氣味這些關鍵的泡沫性能匯總并對比，有的好一些，有的差一些。但是通過各組合料的配比的調整可以達到的最為合適的原料配比，性能達標，成本最優化。表3客車內飾用的高效阻燃環保聚氨酯軟質泡沫塑料參數前述的本發明的實施例是為了說明而非限制性的目的。文中所述的實施方式可在不背離本發明精神和范圍的前提下進行各種變化或修改，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。本發明的范圍由所附權利要求限定。當前第1頁12