一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于阻燃材料技術領域，涉及一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 目前，聚氨酯是世界上公認最佳的保溫絕熱材料，其導熱系數為所有保溫材料中 最低、熱工性能最為優越的一類材料，達到相同節能效果所需厚度比其他保溫材料更薄，聚 氨酯保溫材料的保溫效果是聚苯板（EPS和XPS)的1. 75倍、巖棉的2倍、磚石的29倍、木 材的85倍、混凝土的89倍。除了優異的保溫性能外，相比于熱塑性的聚苯乙烯泡沫材料， 熱固性的聚氨酯保溫材料還具有較好的耐火性能。
[0003] 聚氨酯硬泡由于含可燃的碳氫鏈段、密度小、比表面積大，具有易燃、火焰傳播速 度快的缺點，而且還會產生大量有毒煙霧，不僅會造成嚴重的財產損失，還會給生命及環境 帶來極大危害。在硬質泡沫塑料中，常用的鹵系阻燃劑為三（2-氯異丙基）磷酸酯、磷酸三 氯乙酯等；常用的無鹵阻燃劑有氫氧化鋁、三聚氰胺、甲基磷酸二甲酯等。
[0004] 近年來，發展迅速的新型膨脹型阻燃劑是目前研宄聚氨酯阻燃的熱點。然而，傳統 膨脹型阻燃劑在實際應用中存在相容性差，易析出等問題，嚴重影響了材料的正常使用。因 此，市場亟需新型的阻燃聚氨酯保溫材料
[0005] 申請號為201210145141. 3的中國發明專利公布了一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡保溫 材料及其制備方法，該保溫材料由組份A和組份B組成，所述的組份A與組份B的重量比是 1: (1. 0-1. 3);組份A由聚醚多元醇75-90重量份，催化劑0. 5-5重量份，發泡劑環戊烷1-5 重量份，泡沫穩定劑〇. 5-3重量份，無鹵阻燃劑10-40重量份組成；組份B是聚合多異氰酸 酯。其制備方法是：將膨脹型阻燃劑、無機氫氧化物和聚合物/無機納米材料混合均勻得到 無鹵阻燃劑組份；將聚醚多元醇、催化劑、發泡劑及泡沫穩定劑組份混合均勻，再將無鹵阻 燃劑組份加入，在常溫下繼續混合均勻得到組份A ;組份A和組份B攪拌混合，發泡得到環 保無鹵阻燃聚氨酯硬泡保溫材料。然而該專利使用的膨脹型阻燃劑為聚磷酸銨體系，其與 基體相容性存在缺陷。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種相容性好，能有 效解決易析出等問題的無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料及其制備方法。
[0007] 本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
[0008] -種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，該硬泡材料包括以下組分及重量份含量：聚氨酯 硬泡75-90份、焦磷酸哌嗪0-10份、三嗪類衍生物0-10份及可膨脹石墨1-15份。
[0009] 所述的聚氨酯硬泡包括以下組分及重量份含量：多元醇75-90份、多異氰酸酯 75-110份、催化劑1-4份、發泡劑1-3份及泡沫穩定劑1-3份。
[0010] 所述的多元醇為羥值為400-550mgK0H/g的聚醚多元醇或聚酯多元醇。所述的多 異氰酸酯為NCO基團含量為30-32wt%的多異氰酸酯。
[0011] 所述的催化劑為N，N-二甲基環己胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、二月桂酸二丁基 錫或辛酸亞錫中的一種或兩種。
[0012] 所述的發泡劑包括環戊烷、正戊烷、正己烷、正庚烷或石油醚中一種。
[0013] 所述的發泡劑優選環戊烷。
[0014] 所述的泡沫穩定劑為Si-C鏈的聚醚改性有機硅。所述的三嗪類衍生物的結構式 如下：
[0015]
【主權項】
1. 一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，該硬泡材料包括以下組分及重量份含 量：聚氨酯硬泡75-90份、焦磷酸哌嗪0-10份、三嗪類衍生物0-10份及可膨脹石墨1-15份。
2. 根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的聚氨酯 硬泡包括以下組分及重量份含量：多元醇75-90份、多異氰酸酯75-110份、催化劑1-4份、 發泡劑1-3份及泡沫穩定劑1-3份。
3. 根據權利要求2所述的一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的多元醇 為輕值為400-550mgK0H/g的聚醚多元醇或聚醋多元醇。
4. 根據權利要求2所述的一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的多異氰 酸酯為NCO基團含量為30-32wt%的多異氰酸酯。
5. 根據權利要求2所述的一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的催化劑 為N，N-二甲基環己胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫中的一種 或兩種。
6. 根據權利要求2所述的一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的發泡劑 包括環戊烷、正戊烷、正己烷、正庚烷或石油醚中一種。
7. 根據權利要求2所述的一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的泡沫穩 定劑為Si-C鏈的聚醚改性有機硅。
8. 根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的三嗪類 衍生物的結構式如下：
9. 根據權利要求1所述的一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的可膨脹 石墨的粒徑為90-200目。
10. -種如權利要求1所述的無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料的制備方法，其特征在于，該方 法具體包括以下步驟： (1)按以下組分及重量份含量進行備料： 聚氨酯硬泡 75-90份， 焦磷酸哌嗪 0-10份， 三嗪類衍生物 0-10份， 可膨脹石墨 1-15份； 其中，聚氨酯硬泡包括以下組分及重量份含量： 多元醇 75-90份， 多異氰酸酯 75-110份， 催化劑 1-4份， 發泡劑 1-3份， 泡沬穩定劑 1-3份； (2) 將焦磷酸哌嗪、三嗪類衍生物及可膨脹石墨按步驟（1)重量份含量混合，并攪拌均 勻，制得阻燃劑； (3) 將多元醇、催化劑、發泡劑及泡沫穩定劑按步驟（1)重量份含量混合，并攪拌均勻， 制得組分A; (4) 將步驟⑶制得的組分A與步驟⑵制得的阻燃劑混合，并攪拌均勾，制得組分B; (5) 將多異氰酸酯按步驟⑴重量份含量加入步驟⑷制得的組分B中，攪拌，混合均 勻后，倒入模具中，并將模具置于烘箱中，調節烘箱溫度為60-80°C，恒溫處理10_12h，熟化 后，即制得無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料。
【專利摘要】本發明涉及一種無鹵阻燃聚氨酯硬泡材料及其制備方法，該硬泡材料包括以下組分及重量份含量：聚氨酯硬泡75-90份、焦磷酸哌嗪0-10份、三嗪類衍生物0-10份及可膨脹石墨1-15份；其中，聚氨酯硬泡包括以下組分及重量份含量：多元醇75-90份、多異氰酸酯75-110份、催化劑1-4份、發泡劑1-3份及泡沫穩定劑1-3份；制備時，將焦磷酸哌嗪、三嗪類衍生物及可膨脹石墨混合均勻，制得阻燃劑；將多元醇、催化劑、發泡劑及泡沫穩定劑混合均勻，制得組分A；將組分A與阻燃劑混合均勻，制得組分B；再將多異氰酸酯加入組分B中，混合均勻后，倒入模具中，并于烘箱中熟化即可。與現有技術相比，本發明制備方法簡單，工藝條件溫和，制得的阻燃聚氨酯硬泡材料阻燃效果好，保溫性優異。
【IPC分類】C08K5-3462, C08G18-42, C08K5-3492, C08K7-24, C08J9-14, C08L75-06, C08G18-48, C08L75-08
【公開號】CN104845356
【申請號】CN201510267199
【發明人】胡爽, 翟金國, 陳濤, 林倬仕, 尹亮, 葉文, 許肖麗, 李平陽, 陳崇偉
【申請人】上海化工研究院, 上海通成安保消防工程有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月22日