納米改性阻燃聚氨酯泡沫及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及阻燃聚氨醋泡沫的技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種納米改性阻燃聚氨醋泡沫 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨醋泡沫一種由異氯酸醋和哲基化合物經(jīng)聚合發(fā)泡制成的高分子合成材料，具 有優(yōu)良的力學(xué)性能、聲學(xué)性能、電學(xué)性能和耐化學(xué)性能等。按其硬度可分為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩 類，硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料具有密度小、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石 油化工管道、建筑外墻等的保溫隔熱材料，軟質(zhì)聚氨醋泡沫塑料具有一定彈性，主要用作家 具墊材、交通工具座椅墊材、各種軟性襯墊層壓復(fù)合材料。硬質(zhì)和軟質(zhì)聚氨醋泡沫塑料在工 業(yè)和民用上都有廣泛使用。但是，近年來，與聚氨醋材料相關(guān)的火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，因此，十 分有必要對(duì)聚氨醋泡沫進(jìn)行阻燃性能的改善。
[0003] 目前已有大量關(guān)于聚氨醋泡沫阻燃方面的發(fā)明專利，仍有較多報(bào)道采用含面阻燃 劑，如四漠離就常用于聚氨醋、苯己締等材料中。公開號(hào)為CN102585140A的中國專利文獻(xiàn) 公開了一種阻燃聚氨醋組合物、阻燃聚氨醋泡沫材料及其制備方法。在該組合中，使用了四 漠離作為反應(yīng)型阻燃劑，其添加量較大，在含有100質(zhì)量份的有機(jī)多元醇與100~145質(zhì)量 份的多苯基多亞甲基多異氯酸醋的配方中添加了 50~95質(zhì)量份的四漠離，此外，還添加了 20~50質(zhì)量份的磯酸=氯己醋。除了用量大之外，該類含面素類阻燃劑在燃燒過程中會(huì)產(chǎn) 生有毒有害氣體，其制備、使用和后處理過程對(duì)于人類健康和環(huán)境都有較大危害。因此，無 面阻燃劑的研究與開發(fā)十分必要。
[0004] 目前一些其他無面阻燃劑，如磯系類阻燃劑等也有很多報(bào)道。如美國專利US 6734239公開了一種含有磯雜環(huán)己燒類磯酸醋的聚氨醋泡沫，該類阻燃劑不含面素，但是此 類阻燃劑會(huì)對(duì)聚氨醋泡沫塑料的物理性質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。
[0005] 此外，還有一些協(xié)同阻燃劑也有較多研究，李碧英等（李碧英；仇兵；陳和江.DMMP與EG在RPUF中的阻燃協(xié)效研究[期刊論文].聚氨醋工業(yè).2011(02))研究了可膨脹石墨 和甲基磯酸二甲醋對(duì)硬質(zhì)聚氨醋泡沫的阻燃協(xié)同效果，研究發(fā)現(xiàn)將可膨脹石墨與甲基磯酸 二甲醋W質(zhì)量比5:1復(fù)配，在聚氨醋泡沫中添加lOwt%即可表現(xiàn)出較好的協(xié)同阻燃效果。
[0006] 目前，在對(duì)聚氨醋泡沫的阻燃劑的研究中，仍存在較多問題，比如，阻燃劑與原料 的相容性，阻燃劑在基體中的分散等，在開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，要同時(shí)兼顧材料的使用性能，阻燃性 能及環(huán)保性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種儲(chǔ)存時(shí)間長，絕緣性能、初性W及耐熱阻燃性能優(yōu)異的納米改 性阻燃聚氨醋泡沫。
[000引一種納米改性阻燃聚氨醋泡沫，包括第一組分和第二組分，所述第二組分為納米 改性阻燃多元異氯酸醋，制備方法如下：
[0009] (1)將可溶性儀鹽、可溶性侶鹽與水混合得到混合溶液，再將混合溶液滴加到十二 烷基苯橫酸鋼水溶液中，并保持反應(yīng)體系的抑值為8~13,滴加完畢后經(jīng)陳化、過濾得到納 米改性儀-侶復(fù)合阻燃劑；
[0010] 所述的混合溶液中金屬離子總濃度為0. 05~2mol/L，儀侶摩爾比為2:1 ;
[0011] (2)將多元異氯酸醋和所述的納米改性儀-侶復(fù)合阻燃劑共混改性制得納米改性 阻燃多元異氯酸醋。
[0012] 作為優(yōu)選，所述的可溶性儀鹽為硝酸儀和/或氯化儀，可溶性侶鹽為硝酸侶和/或 氯化侶。
[0013] 作為優(yōu)選，所述的混合溶液中金屬離子總濃度為0.1~Imol/L。進(jìn)一步優(yōu)選，所述 混合溶液中金屬離子總濃度為0. 15~0. 3mol/L。
[0014] 作為優(yōu)選，所述十二烷基苯橫酸鋼水溶液的濃度為0. 005~0.lmol/1，進(jìn)一步優(yōu) 選為 0. 05 ~0.Imol/L。
[0015] 作為優(yōu)選，所述可溶性儀鹽與十二烷基苯橫酸鋼的摩爾比為0. 1~10:1，進(jìn)一步 優(yōu)選為0. 2~0. 4:1。
[0016] 作為優(yōu)選，通過滴加氨氧化鋼水溶液，保持反應(yīng)體系的抑值為9~11。
[0017]作為優(yōu)選，所述陳化的溫度為60~80°C，時(shí)間為10~30h。
[0018] 所述的多元異氯酸醋為TDI(甲苯二異氯酸醋）、MDI(二苯基亞甲基二異氯酸醋） 及其他多元異氯酸醋等中的一種或數(shù)種。作為優(yōu)選，所述納米改性儀-侶復(fù)合阻燃劑的加 入量為多元異氯酸醋重量的1~10%。
[0019] 作為優(yōu)選，所述第一組分由如下重量百分比的原料組成：
[0020]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種納米改性阻燃聚氨酯泡沫，包括第一組分和第二組分，其特征在于，所述第二組 分為納米改性阻燃多元異氰酸酯，制備方法如下： (1) 將可溶性鎂鹽、可溶性鋁鹽與水混合得到混合溶液，再將混合溶液滴加到十二烷基 苯磺酸鈉水溶液中，并保持反應(yīng)體系的pH值為8~13,滴加完畢后經(jīng)陳化、過濾得到納米改 性鎂-鋁復(fù)合阻燃劑； 所述的混合溶液中金屬離子總濃度為〇. 05~2mol/L，鎂鋁摩爾比為2:1 ; (2) 將多元異氰酸酯和所述的納米改性鎂-鋁復(fù)合阻燃劑共混改性制得納米改性阻燃 多元異氰酸醋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米改性阻燃聚氨酯泡沫，其特征在于，所述的可溶性鎂鹽 為硝酸鎂和/或氯化鎂，可溶性鋁鹽為硝酸鋁和/或氯化鋁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米改性阻燃聚氨酯泡沫，其特征在于，所述的混合溶液中 金屬離子總濃度為〇? 1~lmol/L〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的納米改性阻燃聚氨酯泡沫，其特征在于，所述十二烷基苯 磺酸鈉水溶液的濃度為〇. 005~0.lmol/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米改性阻燃聚氨酯泡沫，其特征在于，所述可溶性鎂鹽與 十二烷基苯磺酸鈉的摩爾比為0. 1~10:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米改性阻燃聚氨酯泡沫，其特征在于，通過滴加氫氧化鈉 水溶液，保持反應(yīng)體系的pH值為9~11 ; 所述陳化的溫度為60~80°C，時(shí)間為10~30h。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米改性阻燃聚氨酯泡沫，其特征在于，所述納米改性鎂-鋁 復(fù)合阻燃劑的加入量為多元異氰酸酯重量的1~10%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米改性阻燃聚氨酯泡沫，其特征在于，所述第一組分由如 下重量百分比的原料組成：
所述第一組分與第二組分按100 :90~130的重量份混合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的納米改性阻燃聚氨酯泡沫，其特征在于，所述聚醚多元醇的 聚合度為2000~5000 ; 所述的含羥基的乙烯類單體為甲基丙烯酸羥烷基酯或烯丙醇。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米改性阻燃聚氨酯泡沫，其特征在于，所述的催化劑為叔 胺類催化劑和/或有機(jī)錫類催化劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米改性阻燃聚氨酯泡沫，包括第一組分和第二組分，所述第二組分為納米改性阻燃多元異氰酸酯，制備方法為：將可溶性鎂鹽、可溶性鋁鹽與水混合得到混合溶液，再將混合溶液滴加到十二烷基苯磺酸鈉水溶液中，并保持反應(yīng)體系的pH值為8～13，滴加完畢后經(jīng)陳化、過濾得到納米改性鎂-鋁復(fù)合阻燃劑；將多異氰酸酯和納米改性鎂-鋁復(fù)合阻燃劑共混制得納米改性多異氰酸酯。將第一組分和第二組分按照100：90～130的重量份混合，在室溫下發(fā)泡即得納米改性阻燃聚氨酯泡沫。本發(fā)明提供一種耐熱阻燃性能優(yōu)異的納米改性阻燃聚氨酯泡沫。
【IPC分類】C08K3-28, C08J9-14, C08G18-67, C08G18-48, C08K9-04
【公開號(hào)】CN104774311
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510162886
【發(fā)明人】范宏, 李 誠, 曹駿, 卜志揚(yáng), 浦群, 李伯耿
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月8日