一種磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡及其制備方法，聚氨酯泡沫塑料由50-90份生物基多元醇、10-50份磷化木質(zhì)素、1-3份胺類催化劑、0.05-0.2份錫類催化劑、0.5-2份泡沫穩(wěn)定劑、異氰酸酯100-140份與4-7份水經(jīng)混合、澆注發(fā)泡制備而成。本發(fā)明通過(guò)磷化改性提高木質(zhì)素活性，促進(jìn)聚氨酯泡沫體系交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成，使泡沫的力學(xué)性能得到提高，并提高木質(zhì)素在聚氨酯泡沫中的利用率，降低聚氨酯泡沫生成成本。另外，改性液中的無(wú)水磷酸溶液直接作為阻燃成分而均勻分散于聚氨酯泡沫中，降低聚氨酯泡沫的熱釋放速率，使聚氨酯泡沫具備較好的阻燃性。
【專利說(shuō)明】一種磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡及其制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于發(fā)泡材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡及其制備方法
【背景技術(shù)】
[0003]隨著不可再生資源的日趨減少和綠色環(huán)保環(huán)境問(wèn)題的不斷深化，植物等自然資源和天然高分子材料作為化工新原料的應(yīng)用日益受到重視。木質(zhì)素作為資源豐富的可再生資源，在制漿造紙和植物水解過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)木質(zhì)素被作為廢棄物排放，不僅造成了資源的極大浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重污染。
[0004]目前以可再生的植物資源為 原料制備聚氨酯泡沫已引起關(guān)注。木質(zhì)素中存在著大量的醇羥基、酚羥基、羰基、芳香基、共軛雙鍵等活性官能團(tuán)，其中酚羥基和醇羥基可取代部分聚醚多元醇用來(lái)制備聚氨酯材料。但未經(jīng)改性的木質(zhì)素與異氰酸酯直接反應(yīng)的活性不高，制備的聚氨酯泡沫的交聯(lián)度低、力學(xué)性能較差。
[0005]如中國(guó)專利CN103224628A采用甲醛和丙酮對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行羥甲基化改性，改性制備的聚氨酯泡沫力學(xué)性能得到提高，但改性得到的木質(zhì)素在聚氨酯應(yīng)用中的最多添加量?jī)H為 30%ο
[0006]中國(guó)專利CN101696261A用分離得到的木質(zhì)素對(duì)環(huán)氧化物進(jìn)行改性，提高木質(zhì)素反應(yīng)活性，但改性的反應(yīng)溫度高、條件苛刻，且工藝較復(fù)雜。
[0007]中國(guó)專利CN102675581A將樹(shù)皮粉和木質(zhì)素在堿性苯酚溶液中液化，再用甲醛改性得到活性更高的樹(shù)皮粉和木質(zhì)素，再與聚氨酯發(fā)泡單體混合發(fā)泡得泡沫材料。該泡沫材料力學(xué)性能優(yōu)良且木質(zhì)素利用率高，但上述專利方法制備的聚氨酯泡沫的阻燃性能差，在空氣中易燃，使得其使用范圍受到限制?，F(xiàn)有技術(shù)雖然已經(jīng)公開(kāi)了一些采用添加型阻燃劑制備的聚氨酯泡沫，但這些阻燃劑在聚氨酯泡沫基體中的反應(yīng)活性較低，在發(fā)泡過(guò)程中不能與聚氨酯發(fā)生聚合反應(yīng)，易遷移，使聚氨酯泡沫不能長(zhǎng)期有效的具備阻燃性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃增強(qiáng)的聚氨酯硬泡沫及其制備方法。利用磷化改性的木質(zhì)素和改性液中的磷酸體系以及木質(zhì)素本身的芳香雜環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)聚氨酯泡沫進(jìn)行阻燃；并利用改性的多羥基木質(zhì)素對(duì)聚氨酯泡沫進(jìn)行增強(qiáng)。
[0009]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，由以下組分按重量份制備而成:
生物基多元醇 50-90份 磷化木質(zhì)素10-50份胺類催化劑1-3份
錫類催化劑0.05-0.2份
泡沫穩(wěn)定劑0.5-2份
水4-7份；
異氰酸酯100-140份。
[0010]進(jìn)一步，所述的生物基多元醇為蓖麻油多元醇和聚醚多元醇按質(zhì)量比為3:1進(jìn)行混合的混合溶液。
[0011]所述的蓖麻油多元醇的羥基值為290± 10 mgKOH /g ;所述聚醚多元醇是以丙三醇為起始劑制備的多元醇，其聚醚多元醇的羥基值為430±10 mgKOH /g。
[0012]所述的胺類催化劑為醇胺；所述的錫類催化劑為有機(jī)錫化合物；所述的泡沫穩(wěn)定劑為有機(jī)硅表面活性劑。
[0013]所述的醇胺為二乙醇胺或三乙醇胺；所述的有機(jī)錫化合物為辛酸亞錫或二月硅酸二丁基錫；所述的有機(jī)硅表面活性劑為聚二甲基硅氧烷。
[0014]所述的磷化木質(zhì)素是將木質(zhì)素置于甲醛、無(wú)水磷酸溶液和可降解液化劑中制備而成。
[0015]所述的木質(zhì)素為堿 木質(zhì)素或木質(zhì)素磺酸鈣。這兩種木質(zhì)素含有酚羥基、醇羥基等含活性氫的基團(tuán)，可與異氰酸酯反應(yīng)生成聚氨酯。
[0016]所述的無(wú)水磷酸溶液為五氧化二磷、磷酸和己醇按質(zhì)量百分比組成的混合溶液，其中五氧化二磷(P2O5)為50-70%，磷酸(H3PO4)為15-30%，己醇為15_20%。
[0017]所述的可降解液化劑是由20-40重量份的可降解多元醇和5-15重量份的丙三醇混合而成；所述的可降解多元醇為聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3混合而成；聚乙二醇的數(shù)均分子量為400，聚己內(nèi)酯數(shù)均分子量為1000。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡的制備方法，包括以下步驟:
(1)原料配制:
無(wú)水磷酸溶液配制:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將50-70%五氧化二磷、15-30%磷酸和15-20%己醇進(jìn)行混合制得無(wú)水磷酸溶液；
可降解液化劑配制:將20-40重量份的由聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3配成的可降解多元醇和5-15重量份的丙三醇進(jìn)行混合而得；
(2)制備磷化木質(zhì)素:
將10-50份木質(zhì)素加入100-150ml的甲醛堿性液中，升溫反應(yīng)3_5 h，再用酸調(diào)節(jié)pH值至酸性后加入50-150ml無(wú)水磷酸溶液，攪拌60-80h，干燥得到磷化物；然后將磷化物在攪拌下加入到25-55份可降解液化劑中，在催化劑存在下加熱反應(yīng)0.5-3h后，用堿調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，即得到磷化木質(zhì)素液化物；
(3)制備聚氨酯硬泡
將50-90份生物基多元醇和由(2)制備的10-50份磷化木質(zhì)素，在室溫下以2500-3000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加入1_3份胺類催化劑、0.05-0.2份錫類催化劑、0.5_2份泡沫穩(wěn)定劑、4-7份水混合均勻得混合物；將混合液加入到100-140份異氰酸酯中于23-25°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在65-80 0C熟化后脫模即得到阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明制備的磷化木質(zhì)素中的木質(zhì)素和其無(wú)水磷酸溶液的磷酸鹽直接作為阻燃成分均勻分散于聚氨酯泡沫中。由于磷酸結(jié)構(gòu)通過(guò)凝聚相阻燃機(jī)理在燃燒下分解生成偏磷酸等不熔物，同時(shí)含有大量苯環(huán)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的木質(zhì)素在燃燒時(shí)能夠快速成炭并催化基體成炭，其炭層覆著在基體表面，保護(hù)基體進(jìn)一步成炭，阻止燃燒進(jìn)行，從而降低聚氨酯泡沫的熱釋放速率，提高聚氨酯泡沫材料的阻燃性能，并且木質(zhì)素的活性羥基能夠與聚氨酯基體反應(yīng)，阻燃劑不易遷移，得到本質(zhì)阻燃的泡沫。
[0020]2、本發(fā)明制備的磷化木質(zhì)素具有較高的反應(yīng)活性，使木質(zhì)素能夠代替部分石油基多元醇制備聚氨酯材料，提供一種木質(zhì)素的高效利用途徑和實(shí)現(xiàn)石油原料的替代。
[0021]3、磷化木質(zhì)素在聚氨酯泡沫中以小束纖維分布，纖維束附近產(chǎn)生的泡孔小且致密，對(duì)泡沫結(jié)構(gòu)具有支柱作用。另外，其表面的大量活性羥基能夠和異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)形成網(wǎng)絡(luò)體系，增強(qiáng)了粒子與基體之間的相容性。所以由于纖維束的增強(qiáng)作用和基體與粒子間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使聚氨酯泡沫的力學(xué)性能得到增強(qiáng)。
[0022]4、本發(fā)明用改性和液化后的磷化木質(zhì)素來(lái)制備聚氨酯泡沫，無(wú)須離心、洗滌等處理，步驟簡(jiǎn)單，改性條件溫和。另外，木質(zhì)素的添加量和利用率得到提高，即拓寬了木質(zhì)素的利用，充分利用能源，又降低了聚氨酯泡沫的生產(chǎn)成本。
[0023]5、本發(fā)明由生物質(zhì)原料制備的聚氨酯泡沫具有生物可降解性，緩解目前所面臨的環(huán)境危機(jī)，可普遍使用于各種建筑保溫材料、阻燃包裝材料、緩沖包裝材料。
[0024]
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明 實(shí)施例中聚醚多元醇選用聚醚多元醇4110。
[0026]實(shí)施例1
(1)原料配制:
無(wú)水磷酸溶液配制:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將50%五氧化二磷、30%磷酸和20%己醇進(jìn)行混合制得無(wú)水磷酸溶液；
可降解液化劑配制:將由聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3配成的可降解多元醇20份和丙三醇10份進(jìn)行混合而得；
(2)制備磷化木質(zhì)素:
將10份堿木質(zhì)素加入100mL的甲醛堿性液中，升溫反應(yīng)3 h，再用酸調(diào)節(jié)pH值至酸性后加入50ml無(wú)水磷酸溶液，攪拌60h，干燥得到磷化物；然后將磷化物在攪拌下加入到30份可降解液化劑中，在催化劑存在下加熱反應(yīng)0.5h后，用堿調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，即得到磷化木質(zhì)素液化物；
(3)制備聚氨酯硬泡
將由蓖麻油多元醇和聚醚多元醇4110按質(zhì)量比為3:1組成的混合溶液90份、經(jīng)(2)制備的磷化木質(zhì)素10份,在室溫下以2500 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加1份二乙醇胺,0.05份辛酸亞錫，0.5份聚二甲基硅氧烷，4份水，混合均勻；再將混合液加入到100份異氰酸酯中于23°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在65 °C熟化后脫模即得到阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0027]實(shí)施例2
(1)原料配制:
無(wú)水磷酸溶液配制:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將60%五氧化二磷、20%磷酸和20%己醇進(jìn)行混合制得無(wú)水磷酸溶液；
可降解液化劑配制:將由聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3配成的可降解多元醇20份和丙三醇10份進(jìn)行混合而得；
(2)制備磷化木質(zhì)素:
將20份堿木質(zhì)素加入120ml的甲醛堿性液中，升溫反應(yīng)3 h，再用酸調(diào)節(jié)pH值至酸性后加入50ml無(wú)水磷酸溶液，攪拌60h，干燥得到磷化物；然后將磷化物在攪拌下加入到30份可降解液化劑中，在催化劑存在下加熱反應(yīng)Ih后，用堿調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，即得到磷化木質(zhì)素液化物；
(3)制備聚氨酯泡沫
將由蓖麻油多元醇和聚醚多元醇4110的按質(zhì)量比為3:1組成的混合溶液80份，經(jīng)(2)制備的磷化木質(zhì)素20份,在室溫下以2700 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加入1份二乙醇胺，
0.1份辛酸亞錫，0.8份聚二甲基硅氧烷，5份水，混合均勻；將混合液加入到110份異氰酸酯中于23°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在70 °(:熟化后脫模即得到阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0028]實(shí)施例3
(1)原料配制:
無(wú)水磷酸溶液配制:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將60%五氧化二磷、25%磷酸和15%己醇進(jìn)行混合制得無(wú)水磷酸溶液；
可降解液化劑配制:將由聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3配成的可降解多元醇25份和丙三醇10份進(jìn)行混合而得；
(2)制備磷化木質(zhì)素:
將30份木質(zhì)素磺酸鈣加入120ml的甲醛堿性液中，升溫反應(yīng)4 h，再用酸調(diào)節(jié)pH值至酸性后加入80ml無(wú)水磷酸溶液，攪拌70h，干燥得到磷化物；然后將磷化物在攪拌下加入到35份可降解液化劑中，在催化劑存在下加熱反應(yīng)Ih后，用堿調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，即得到磷化木質(zhì)素液化物；
(3)制備聚氨酯泡沫
將由蓖麻油多元醇和聚醚多元醇4110的按質(zhì)量比為3:1組成的混合溶液70份、經(jīng)(2)制備的磷化木質(zhì)素30份,在室溫下以3000 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加入2份三乙醇胺，
0.1份二月桂酸二丁基錫，1份聚二甲基硅氧烷，6份水，混合均勻；將混合液加入到120份異氰酸酯中于25°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在75 0C熟化后脫模即得到阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0029]實(shí)施例4
(I)原料配制:
無(wú)水磷酸溶液配制:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將70%五氧化二磷、15%磷酸和15%己醇進(jìn)行混合制得無(wú)水磷酸溶液；
可降解液化劑配制:將由聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3配成的可降解多元醇40份和10份丙三醇進(jìn)行混合而得；
(2)制備磷化木質(zhì)素:
將40份堿木質(zhì)素加入150ml的甲醛堿性液中，升溫反應(yīng)5 h，再用酸調(diào)節(jié)pH值至酸性后加入100mL無(wú)水磷酸溶液，攪拌60h，干燥得到磷化物；然后將磷化物在攪拌下加入到50份可降解液化劑中，在催化劑存在下加熱反應(yīng)3h后，用堿調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，即得到磷化木質(zhì)素液化物；
(3)制備聚氨酯泡沫
將由蓖麻油多元醇和聚醚多元醇4110的按質(zhì)量比為3:1組成的混合溶液60份、經(jīng)(2)制備的磷化木質(zhì)素40份,在室溫下以3000 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加入2份三乙醇胺，
0.2份二月桂酸二丁基錫，1.5份聚二甲基硅氧烷，6份水，混合均勻；將混合液加入到130份異氰酸酯中于25°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在80 0C熟化后脫模即得到阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0030]實(shí)施例5
(1)原料配制:
無(wú)水磷酸溶液配制:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將60%五氧化二磷、25%磷酸和15%己醇進(jìn)行混合制得無(wú)水磷酸溶液；
可降解液化劑配制:將由聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3配成的可降解多元醇40份和10份丙三醇進(jìn)行混合而得；
(2)制備磷化木質(zhì)素:
將40份堿木質(zhì)素加入150ml的甲醛堿性液中，升溫反應(yīng)5 h，再用酸調(diào)節(jié)pH值至酸性后加入150ml無(wú)水磷酸溶液，攪拌70h，干燥得到磷化物；然后將磷化物在攪拌下加入到50份可降解液化劑中，在催化劑存在下加熱反應(yīng)3h后，用堿調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，即得到磷化木質(zhì)素液化物；
(3)制備聚氨酯泡沫
將由蓖麻油多元醇和聚醚多元醇4110的按質(zhì)量比為3:1組成的混合溶液60份、經(jīng)(2)制備的磷化木質(zhì)素40份,在室溫下以3000 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加入2份三乙醇胺，
0.2份二月桂酸二丁基錫，1.5份聚二甲基硅氧烷，6份水，混合均勻；將混合液加入到130份異氰酸酯中于25°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在80 0C熟化后脫模即得到阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0031]實(shí)施例6 I)原料配制:
無(wú)水磷酸溶液配制:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將70%五氧化二磷、15%磷酸和15%己醇進(jìn)行混合制得無(wú)水磷酸溶液；
可降解液化劑配制:將由聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3配成的可降解多元醇40份和15份丙三醇進(jìn)行混合而得；
(2)制備磷化木質(zhì)素:
將40份木質(zhì)素磺酸鈣加入150ml的甲醛堿性液中，升溫反應(yīng)5 h，再用酸調(diào)節(jié)pH值至酸性后加入150ml無(wú)水磷酸溶液，攪拌60h，干燥得到磷化物；然后將磷化物在攪拌下加入到55份可降解液化劑中，在催化劑存在下加熱反應(yīng)3h后，用堿調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，即得到磷化木質(zhì)素液化物；
(3)制備聚氨酯泡沫
將由蓖麻油多元醇和聚醚多元醇4110的按質(zhì)量比為3:1組成的混合溶液60份、經(jīng)(2)制備的磷化木質(zhì)素40份,在室溫下以3000 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加入2份三乙醇胺，
0.2份二月桂酸二丁基錫，1.5份聚二甲基硅氧烷，6份水，混合均勻；將混合液加入到130份異氰酸酯中于25°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在80 0C熟化后脫模即得到阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0032]實(shí)施例7
(1)原料配制:
無(wú)水磷酸溶液配制:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將65%五氧化二磷、20%磷酸和15%己醇進(jìn)行混合制得無(wú)水磷酸溶液；
可降解液化劑配制:將由聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3配成的可降解多元醇30份和5份丙三醇進(jìn)行混合而得； (2)制備磷化木質(zhì)素:
將50份木質(zhì)素磺酸鈣加入120ml的甲醛堿性液中，升溫反應(yīng)4 h，再用酸調(diào)節(jié)pH值至酸性后加入100mL無(wú)水磷酸溶液，攪拌80h，干燥得到磷化物；然后將磷化物在攪拌下加入到40份可降解液化劑中，在催化劑存在下加熱反應(yīng)Ih后，用堿調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，即得到磷化木質(zhì)素液化物；
(3)制備聚氨酯泡沫
將由蓖麻油多元醇和聚醚多元醇4110的按質(zhì)量比為3:1組成的混合溶液50份、(2)制備的磷化木質(zhì)素50份,在室溫下以3000 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加入3份三乙醇胺，
0.2份二月桂酸二丁基錫，2份聚二甲基硅氧烷，7份水，混合均勻；將混合液加入到140份異氰酸酯中于25°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在80 °(:熟化后脫模即得到阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0033]對(duì)比例I
將蓖麻油多元醇和聚醚多元醇4110的按質(zhì)量比為3:1組成的混合溶液100份，加入2份三乙醇胺，0.2份二月桂酸二丁基錫，1.5份聚二甲基硅氧烷，6份水，混合均勻；將混合液加入到130份異氰酸酯中于25°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在80 °(:熟化后脫模即得到增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0034]對(duì)比例2
將蓖麻油多元醇和聚醚多元醇4110的按質(zhì)量比為3:1組成的混合溶液60份，40份未改性堿木質(zhì)素，在室溫下以3000 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加入2份三乙醇胺，0.2份二月桂酸二丁基錫，1.5份聚二甲基硅氧烷，6份水，混合均勻；將混合液加入到130份異氰酸酯中于25°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在80 °C熟化后脫模即得到增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
[0035]性能測(cè)試方法:泡沫的表觀密度按照GB/T 6343-2009測(cè)試，樣條尺寸為50 X 50 X 50 mm3。[0036]硬質(zhì)泡沫塑料壓縮性能按照GB/T 8813-2008測(cè)試，樣條尺寸50X50X30 mm3。壓縮速率為3 mm/min,壓縮形變?yōu)?5%。施壓方向平行于泡孔伸長(zhǎng)方向。
[0037]極限氧指數(shù)(LOI)是按照ASTM D2863標(biāo)準(zhǔn)在HC-2型氧指數(shù)儀(中國(guó)江寧儀器分析公司生產(chǎn))上進(jìn)行測(cè)試，樣條尺寸為150X10X10 mm3。
[0038]熱釋放速率(KW/m2)由錐型量熱計(jì)(英國(guó)Stanton Redcroft公司)測(cè)試按照IS05600標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定得到。試樣切割成100X100X25 mm3的尺寸。試驗(yàn)時(shí)，設(shè)定儀器的輻射熱通量為35 kW/m2。
[0039]經(jīng)測(cè)試，實(shí)施例1-7和對(duì)比例1-2所得的聚氨酯泡沫的主要性能如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，其特征在于:由以下組分按重量份制備而成: 生物基多元醇 50-90份 磷化木質(zhì)素10-50份 胺類催化劑1-3份 錫類催化劑0.05-0.2份 泡沫穩(wěn)定劑0.5-2份 水4-7份； 異氰酸酯100-140份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，其特征在于:所述的生物基多元醇為蓖麻油多元醇和聚醚多元醇按質(zhì)量比為3:1進(jìn)行混合的混合溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，其特征在于:所述的蓖麻油多元醇的羥基值為290± 10 mgKOH /g ;所述聚醚多元醇是以丙三醇為起始劑制備的多元醇，其羥基值為430±10 mgKOH /g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，其特征在于:所述的胺類催化劑為醇胺；所述的錫類催化劑為有機(jī)錫化合物；所述的泡沫穩(wěn)定劑為有機(jī)硅表面活性劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，其特征在于:所述的醇胺為二乙醇胺或三乙醇胺；所述的有機(jī)錫化合物為辛酸亞錫或二月硅酸二丁基錫；所述的有機(jī)硅表面活性劑為聚二甲基硅氧烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，其特征在于:所述的磷化木質(zhì)素是將木質(zhì)素置于甲醛、無(wú)水磷酸溶液和可降解液化劑中制備而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，其特征在于:所述的木質(zhì)素為堿木質(zhì)素或木質(zhì)素磺酸鈣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，其特征在于:所述的無(wú)水磷酸溶液是由下列組份按質(zhì)量百分比組成:五氧化二磷50-70%，磷酸15-30%，己醇I5-20%ο
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡，其特征在于:所述的可降解液化劑是由20-40重量份的可降解多元醇和5-15重量份的丙三醇混合而成；所述的可降解多元醇為聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3混合而成；其中聚乙二醇的數(shù)均分子量為400，聚己內(nèi)酯數(shù)均分子量為1000。
10.一種如權(quán)利要求1所述的磷化木質(zhì)素基阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)原料配制: 無(wú)水磷酸溶液配制:按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將50-70%五氧化二磷、15-30%磷酸和15-20%己醇進(jìn)行混合制得無(wú)水磷 酸溶液； 可降解液化劑配制:將20-40重量份的由聚乙二醇和聚己內(nèi)酯按質(zhì)量比為1:3配成的可降解多元醇和5-15重量份的丙三醇進(jìn)行混合得可降解液化劑； (2)制備磷化木質(zhì)素:將10-50份木質(zhì)素加入100-150ml的甲醛堿性液中，升溫反應(yīng)3_5 h，再用酸調(diào)節(jié)pH值至酸性后加入50-150ml無(wú)水磷酸溶液，攪拌60-80h，干燥得到磷化物；然后將磷化物在攪拌下加入到25-55份可降解液化劑中，在催化劑存在下加熱反應(yīng)0.5-3h后，用堿調(diào)節(jié)溶液pH值至中性，即得到磷化木質(zhì)素液化物； (3)制備聚氨酯硬泡 將50-90份生物基多元醇和由(2)制備的10-50份磷化木質(zhì)素，在室溫下以2500-3000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，再加 入1_3份胺類催化劑、0.05-0.2份錫類催化劑、0.5_2份泡沫穩(wěn)定劑、4-7份水混合均勻得混合物；將混合液加入到100-140份異氰酸酯中于23-25°C溫度下攪拌均勻后澆注入模具內(nèi)發(fā)泡成型，并在65-80 0C熟化后脫模即得到阻燃增強(qiáng)聚氨酯硬泡。
【文檔編號(hào)】C08G18/48GK103910850SQ201410130856
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】楊桂生, 袁海霞 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司