一種無(wú)鹵阻燃聚氨酯硬泡材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于阻燃材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無(wú)鹵阻燃聚氨酯硬泡材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，聚氨酯是世界上公認(rèn)最佳的保溫絕熱材料，其導(dǎo)熱系數(shù)為所有保溫材料中 最低、熱工性能最為優(yōu)越的一類(lèi)材料，達(dá)到相同節(jié)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(yōu)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?xì)滏湺?、密度小、比表面積大，具有易燃、火焰?zhèn)鞑ニ?度快的缺點(diǎn)，而且還會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙霧，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)給生命及環(huán)境 帶來(lái)極大危害。在硬質(zhì)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(wú)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(lái)，發(fā)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(diǎn)。然而，傳統(tǒng) 膨脹型阻燃劑在實(shí)際應(yīng)用中存在相容性差，易析出等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了材料的正常使用。因 此，市場(chǎng)亟需新型的阻燃聚氨酯保溫材料
[0005] 申請(qǐng)?zhí)枮?01210145141. 3的中國(guó)發(fā)明專利公布了一種無(wú)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(fā)泡劑環(huán)戊烷1-5 重量份，泡沫穩(wěn)定劑〇. 5-3重量份，無(wú)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(wú)機(jī)氫氧化物和聚合物/無(wú)機(jī)納米材料混合均勻得到 無(wú)鹵阻燃劑組份；將聚醚多元醇、催化劑、發(fā)泡劑及泡沫穩(wěn)定劑組份混合均勻，再將無(wú)鹵阻 燃劑組份加入，在常溫下繼續(xù)混合均勻得到組份A ;組份A和組份B攪拌混合，發(fā)泡得到環(huán) 保無(wú)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(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種相容性好，能有 效解決易析出等問(wèn)題的無(wú)鹵阻燃聚氨酯硬泡材料及其制備方法。
[0007] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種無(wú)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(lèi)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(fā)泡劑1-3份及泡沫穩(wěn)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(tuán)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(huán)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(fā)泡劑包括環(huán)戊烷、正戊烷、正己烷、正庚烷或石油醚中一種。
[0013] 所述的發(fā)泡劑優(yōu)選環(huán)戊烷。
[0014] 所述的泡沫穩(wěn)定劑為Si-C鏈的聚醚改性有機(jī)硅。所述的三嗪類(lèi)衍生物的結(jié)構(gòu)式 如下：
[0015]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無(wú)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(lèi)衍生物0-10份及可膨脹石墨1-15份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)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(fā)泡劑1-3份及泡沫穩(wěn)定劑1-3份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)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(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)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(tuán)含量為30-32wt%的多異氰酸酯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)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(huán)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(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的發(fā)泡劑 包括環(huán)戊烷、正戊烷、正己烷、正庚烷或石油醚中一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的泡沫穩(wěn) 定劑為Si-C鏈的聚醚改性有機(jī)硅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鹵阻燃聚氨酯硬泡材料，其特征在于，所述的三嗪類(lèi) 衍生物的結(jié)構(gòu)式如下：
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)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(quán)利要求1所述的無(wú)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(jìn)行備料： 聚氨酯硬泡 75-90份， 焦磷酸哌嗪 0-10份， 三嗪類(lèi)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(fā)泡劑 1-3份， 泡沬穩(wěn)定劑 1-3份； (2) 將焦磷酸哌嗪、三嗪類(lèi)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(fā)泡劑及泡沫穩(wěn)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(diào)節(jié)烘箱溫度為60-80°C，恒溫處理10_12h，熟化 后，即制得無(wú)鹵阻燃聚氨酯硬泡材料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無(wú)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(lèi)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(fā)泡劑1-3份及泡沫穩(wěn)定劑1-3份；制備時(shí)，將焦磷酸哌嗪、三嗪類(lèi)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(fā)泡劑及泡沫穩(wěn)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)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(yōu)異。
【IPC分類(lèi)】C08K5-3462, C08G18-42, C08K5-3492, C08K7-24, C08J9-14, C08L75-06, C08G18-48, C08L75-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104845356
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510267199
【發(fā)明人】胡爽, 翟金國(guó), 陳濤, 林倬仕, 尹亮, 葉文, 許肖麗, 李平陽(yáng), 陳崇偉
【申請(qǐng)人】上?；ぱ芯吭? 上海通成安保消防工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月22日