本發(fā)明涉及聚氨酯海綿技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿。

背景技術(shù)：

海綿泛指一切發(fā)泡材料，樹脂、橡膠、塑料的發(fā)泡制品都稱海綿。聚氨脂海綿就是發(fā)泡聚氨脂材料。聚氨酯既有橡膠的彈性，又有塑料的強度和優(yōu)異的加工性能，能用于制備聚氨酯慢回彈泡沫（軟質(zhì)聚氨酯泡沫）。

軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料以采用的多元醇原料分，可分為聚酯型軟泡和聚醚型軟泡。聚醚型聚氨酯是一種開放式的細胞結(jié)構(gòu)、具有溫感減壓的特性，也可以稱作為是一種溫感減壓材料。

作為一種高分子有機發(fā)泡材料，聚醚型聚氨酯海綿的易燃特性成為了威脅其安全的一個重要問題，因此現(xiàn)有市場上對聚醚型聚氨酯海綿作了一些阻燃改性；如中國專利公布號cn102643404a，專利公布日為2012年8月22日，名為一種慢回彈聚醚型聚氨酯海綿的專利公布了一種針對聚醚型聚氨酯海綿易燃的特點作了阻燃改性，在聚醚型聚氨酯海綿的配方中添加了磺酸鹽阻燃劑進行了阻燃改性，雖然其阻燃效果得到了一定的改善，但是由于其添加的阻燃劑效果單一，其阻燃效果還是難以滿足公眾對聚醚型聚氨酯海綿阻燃效果的要求；同時其添加的單一阻燃劑為具有一定危害性的全氟丁基磺酸鉀，雖然全氟丁基磺酸鉀相較于過去的阻燃劑具有低毒性的特點，但是其還是有一定的危害性，特別是對于慢回彈性聚醚型聚氨酯海綿這一種通常被作為枕頭原料的海綿材料，其對人身體的危害還是不容忽視的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種具有慢回彈性、軟硬適中，并且良好阻燃效果同時所添加的阻燃添加劑幾乎沒有危害的具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿，由以下重量份的原料制得：

第一聚醚多元醇65～75份，第二聚醚多元醇10～20份，第三聚醚多元醇10～20份，第一催化劑0.45～0.55份，第二催化劑0.05～0.15份，硅油1.9～2.1份，水3.0～4.0份，發(fā)泡劑8～12份，mdi異氰酸酯55～61份，阻燃添加劑2.0～4.5份。

作為優(yōu)選，第一聚醚多元醇為聚醚多元醇1621，第二聚醚多元醇為聚醚glr-2000，第三聚醚多元醇為聚醚gpop-36/30。

作為優(yōu)選，第一催化劑為催化劑a33，第二催化劑為a1。

作為優(yōu)選，發(fā)泡劑為發(fā)泡劑141b。

聚醚多元醇1621是一種市場上常見的慢回彈發(fā)泡海綿的基礎(chǔ)聚酯原料，聚醚glr-2000和聚醚gpop-36/30是上海高橋石油化工有限公司生產(chǎn)的兩種無bht無胺的慢回彈發(fā)泡海綿的基礎(chǔ)聚酯原料；催化劑a33是33%三乙烯二胺的二丙二醇溶液，催化劑a1是雙（二甲氨基乙基）醚與一縮二丙二醇以重量比7：3配制的溶液，上述兩種催化劑都是市面上用于聚氨酯生產(chǎn)常用的催化劑；發(fā)泡劑141b即為一氟二氯乙烷。

作為優(yōu)選，阻燃添加劑由以下重量百分比的原料組成：

軟水鋁石13～15wt%，水鎂石25～30wt%，三氯溴甲烷10～12wt%，分散劑3～6wt%，余量為多孔質(zhì)礦物。

軟水鋁石是一種富含羥基的鋁礦物，其在受熱后會發(fā)生分解反應(yīng)生成水與氧化鋁并吸收大量的熱量，同時作為一種無機礦物，軟水鋁石是一種完全無害的材料，其添加后不具毒害性也不會使接觸后的使用者發(fā)生過敏反應(yīng)；水鎂石是一種與軟水鋁石類似的礦物材料，其受熱分解后會變成氧化鎂和水，其受熱后得到的水的含量遠大于軟水鋁石，同樣水鎂石作為天然無機礦物，其也不具有毒害性；正是軟水鋁石和水鎂石這種受熱后分解并分解產(chǎn)生具有大比熱容的水的這一特性，其在分解時及分解后水的物相變化過程中吸收大量熱量，因而具有十分良好的阻燃效果。三氯溴甲烷是一種有機鹵化物阻燃劑，其具有低毒害的特點，由于有機鹵化物阻燃劑具有特別優(yōu)秀的阻燃效果，為了提高本發(fā)明聚醚型聚氨酯海綿在相對低溫（200～300℃左右）下的阻燃效果，適當添加了少量的有機鹵化物阻燃劑中危害性較小的三氯溴甲烷作為輔助阻燃添加劑；三氯溴甲烷作為有機鹵化物阻燃劑能夠作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。由于考慮到聚氨酯海綿燃燒時會產(chǎn)生有毒有害的氣體，為了防止這些氣體造成更大的危害，因此在阻燃劑中添加一定量的多孔質(zhì)礦物，作為吸附有害氣體之用，同時也能夠作為三氯溴甲烷等的載體。分散劑主要是能使組分中的無機礦物材料和有機材料能夠更好的結(jié)合在一起。

作為優(yōu)選，多孔質(zhì)礦物為硅藻土或珍珠巖。

選用硅藻土或珍珠巖時最好選用經(jīng)500～700℃高溫煅燒后的硅藻土和珍珠巖。

作為優(yōu)選，分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉或焦磷酸鈉中的一種。

分散劑選用含磷無機鹽分散劑，由于是含磷無機鹽，其在具有分散作用的同時還具有一定的阻燃效果，添加到阻燃添加劑中后能夠起到一定的輔助阻燃作用。

作為優(yōu)選，阻燃添加劑由以下方法制得：

1）將軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物粉碎至400～600目，粉碎后向其中加入軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物總質(zhì)量1～1.5倍的無水乙醇，同時添加分散劑，攪拌均勻后吸干無水乙醇；

2）向由步驟1處理獲得的產(chǎn)物中加入三氯溴甲烷，并混合均勻，制得阻燃添加劑。

步驟1中加入無水乙醇是為了除去礦物表面的有機雜質(zhì)，特別是除去多孔礦物表面的有機雜質(zhì)，使其孔道能夠暴露出來，改善其吸附性能；除去無水乙醇選用吸干而不是烘干的方式是為了防止在烘干過程中，軟水鋁石及水鎂石脫水分解。

作為優(yōu)選，步驟2中的混合為在30～40℃溫度下進行球磨干混40～60分鐘。

本發(fā)明中的具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿可以通過現(xiàn)有的制備工藝進行制備獲得，也可以通過以下步驟進行制備獲得：

a）配料：在一個容器中將第一聚醚多元醇、第二聚醚多元醇和第三聚醚多元醇混合；同時在另一個容器中將第一催化劑、第二催化劑、硅油、水、發(fā)泡劑、mdi異氰酸酯和阻燃添加劑混合；

b）攪拌：將上述兩容器內(nèi)的原料分別進行攪拌均勻依次得到第一混合液和第二混合液；

c）喂料：待發(fā)泡模具中的溫度達到50～55℃后，按配方比例控制喂料量并向模具中喂料；

d）發(fā)泡：在50～55℃的發(fā)泡模具中發(fā)泡1～10分鐘，并在30～40℃下保溫1～5小時制得具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿；

e）將發(fā)泡保溫后的具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿冷卻再加工。

因此，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明中的聚氨酯海綿具有慢回彈的特性；

（2）本發(fā)明中的聚氨酯海綿具有良好的阻燃性能；

（3）本發(fā)明中的聚氨酯海綿可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)備和工藝進行生產(chǎn)，能夠快速應(yīng)用。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明。

顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

一種具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿，由以下重量份的原料制得：

第一聚醚多元醇65份，第二聚醚多元醇10份，第三聚醚多元醇10份，第一催化劑0.45份，第二催化劑0.05份，硅油1.9份，水3.0份，發(fā)泡劑8份，mdi異氰酸酯55份，阻燃添加劑2.0份；第一聚醚多元醇為聚醚多元醇1621，第二聚醚多元醇為聚醚glr-2000，第三聚醚多元醇為聚醚gpop-36/30；第一催化劑為催化劑a33，第二催化劑為a1；發(fā)泡劑為發(fā)泡劑141b。

阻燃添加劑由以下重量百分比的原料組成：

軟水鋁石13wt%，水鎂石25wt%，三氯溴甲烷10wt%，分散劑3wt%，多孔質(zhì)礦物49wt%；多孔質(zhì)礦物為硅藻土，分散劑為三聚磷酸鈉；

阻燃添加劑由以下方法制得：

1）將軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物粉碎至400目，粉碎后向其中加入軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物總質(zhì)量的1倍的無水乙醇，同時添加分散劑，攪拌均勻后吸干無水乙醇；

2）向由步驟1處理獲得的產(chǎn)物中加入三氯溴甲烷，并在30℃溫度下進行球磨干混40分鐘混合均勻，制得阻燃添加劑。

實施例2

一種具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿，由以下重量份的原料制得：

第一聚醚多元醇70份，第二聚醚多元醇12份，第三聚醚多元醇17份，第一催化劑0.5份，第二催化劑0.1份，硅油3.0份，水3.5份，發(fā)泡劑9份，mdi異氰酸酯57份，阻燃添加劑3.0份；第一聚醚多元醇為聚醚多元醇1621，第二聚醚多元醇為聚醚glr-2000，第三聚醚多元醇為聚醚gpop-36/30；第一催化劑為催化劑a33，第二催化劑為a1；發(fā)泡劑為發(fā)泡劑141b。

阻燃添加劑由以下重量百分比的原料組成：

軟水鋁石14wt%，水鎂石27wt%，三氯溴甲烷11wt%，分散劑4wt%，多孔質(zhì)礦物44wt%；多孔質(zhì)礦物為硅藻土，分散劑為三聚磷酸鈉；

阻燃添加劑由以下方法制得：

1）將軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物粉碎至500目，粉碎后向其中加入軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物總質(zhì)量的1.2倍的無水乙醇，同時添加分散劑，攪拌均勻后吸干無水乙醇；

2）向由步驟1處理獲得的產(chǎn)物中加入三氯溴甲烷，并在35℃溫度下進行球磨干混50分鐘混合均勻，制得阻燃添加劑。

實施例3

一種具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿，由以下重量份的原料制得：

第一聚醚多元醇70份，第二聚醚多元醇17份，第三聚醚多元醇12份，第一催化劑0.48份，第二催化劑0.08份，硅油1.9～2.1份，水3.0～4.0份，發(fā)泡劑11份，mdi異氰酸酯59份，阻燃添加劑3.5份；第一聚醚多元醇為聚醚多元醇1621，第二聚醚多元醇為聚醚glr-2000，第三聚醚多元醇為聚醚gpop-36/30；第一催化劑為催化劑a33，第二催化劑為a1；發(fā)泡劑為發(fā)泡劑141b。

阻燃添加劑由以下重量百分比的原料組成：

軟水鋁石14wt%，水鎂石28wt%，三氯溴甲烷11wt%，分散劑5wt%，多孔質(zhì)礦物42wt%；多孔質(zhì)礦物為珍珠巖，分散劑為六偏磷酸鈉；

阻燃添加劑由以下方法制得：

1）將軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物粉碎至500目，粉碎后向其中加入軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物總質(zhì)量的1.3倍的無水乙醇，同時添加分散劑，攪拌均勻后吸干無水乙醇；

2）向由步驟1處理獲得的產(chǎn)物中加入三氯溴甲烷，并在35℃溫度下進行球磨干混50分鐘混合均勻，制得阻燃添加劑。

實施例4

一種具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿，由以下重量份的原料制得：

第一聚醚多元醇75份，第二聚醚多元醇20份，第三聚醚多元醇20份，第一催化劑0.55份，第二催化劑0.15份，硅油2.1份，水4.0份，發(fā)泡劑12份，mdi異氰酸酯61份，阻燃添加劑4.5份；第一聚醚多元醇為聚醚多元醇1621，第二聚醚多元醇為聚醚glr-2000，第三聚醚多元醇為聚醚gpop-36/30；第一催化劑為催化劑a33，第二催化劑為a1；發(fā)泡劑為發(fā)泡劑141b。

阻燃添加劑由以下重量百分比的原料組成：

軟水鋁石15wt%，水鎂石30wt%，三氯溴甲烷12wt%，分散劑6wt%，多孔質(zhì)礦物37wt%；多孔質(zhì)礦物為珍珠巖，分散劑為焦磷酸鈉；

阻燃添加劑由以下方法制得：

1）將軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物粉碎至600目，粉碎后向其中加入軟水鋁石、水鎂石和多孔質(zhì)礦物總質(zhì)量的1.5倍的無水乙醇，同時添加分散劑，攪拌均勻后吸干無水乙醇；

2）向由步驟1處理獲得的產(chǎn)物中加入三氯溴甲烷，并在40℃溫度下進行球磨干混60分鐘混合均勻，制得阻燃添加劑。

上述實施例中，聚醚型聚氨酯海綿采用現(xiàn)有技術(shù)中的制備方法經(jīng)適當調(diào)整后進行生產(chǎn)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當具有這種適當調(diào)整的能力。

效果表征：

針對本發(fā)明中具有阻燃功能的慢回彈聚醚型聚氨酯海綿具有阻燃和慢回彈的特性相對應(yīng)的對其進行阻燃性能測試和回彈率測試。

阻燃性能采用ul94阻燃防火等級測試及標準進行測試及評價，其中上述實施例中的聚醚型聚氨酯海綿均能達到v0級阻燃要求；

回彈率測試采用iso8307-2008測試機標準進行測試及評價，上述實施例中聚醚型聚氨酯海綿的回彈率依次為3.8%、2.5%、2.8%、3.0%，其慢回彈效果相較于現(xiàn)有市面上大部分產(chǎn)品都要優(yōu)秀。

應(yīng)當理解的是，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。