三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯pir泡沫的制備方法
【專利摘要】三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法。所述制備方法包括如下步驟：1）、三聚氰胺甲醛樹脂的制備；2）、三聚氰胺甲醛樹脂組合料的制備；將三聚氰胺甲醛樹脂，加入聚醚或聚酯、勻泡劑、發(fā)泡劑、含磷阻燃劑、催化劑攪拌均勻形成三聚氰胺甲醛樹脂組合料；3）、將三聚氰胺甲醛樹脂組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道溫度30?70℃，熟化時間1?5分鐘；所述三聚氰胺甲醛樹脂組合料與固化劑的質(zhì)量比例1:1.5～1.7。本發(fā)明提供的硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫擁有如下技術(shù)特征：含有三聚氰胺樹脂，具有高的含氮量；含有部分含磷阻燃劑，具有氮磷協(xié)同效應(yīng)；氧指數(shù)大于30，可以滿足國家建筑外墻保溫材料B1級要求。
【專利說明】
三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沬的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于建筑新材料制造領(lǐng)域，具體涉及三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國制訂了嚴格的建筑保溫材料防火等級，導(dǎo)致國內(nèi)大部分企業(yè)面臨生產(chǎn)的保溫板材無法滿足氧指數(shù)30以上的國家標(biāo)準標(biāo)準。目前開始重視PIR(聚異氰脲酸酯)生產(chǎn)工藝的改性研究，以保證PIR泡沫材料高耐熱性能、高阻燃性能，高尺寸穩(wěn)定性；目前對PIR工藝研究比較深入的是拜耳知識產(chǎn)權(quán)有限公司，該公司R.阿爾貝斯等在CN103649148A中對可噴涂的水發(fā)泡PUR/PIR硬質(zhì)泡沫塑料的優(yōu)缺點進行了詳細的描述；國內(nèi)近年來可以比較成功的改性方法有:山東一諾威新材料有限公司李明友等在CN201310692063中發(fā)表的通過阻燃樹脂加6?20%阻燃劑的PIR工藝發(fā)泡泡沫，氧指數(shù)可以達到30以上;北京建筑工程研究院有限公司王萬金等人在CN103788622A中通過外加納米粒子阻燃劑改性的硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，氧指數(shù)同樣可以達到30以上;天津艾迪聚氨酯工業(yè)有限公司董偉在CN102852309A中通過與鋁合金板等復(fù)合PIR泡沫達到阻燃效果;上海萬國科技發(fā)展有限公司唐達理在CN201875364U中利用酚醛樹脂改性聚氨酯聚異氰脲酸酯PIR用于節(jié)能保溫管道。但均未涉及三聚氰胺改性聚氨酯PIR工藝的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，所述制備方法包括如下步驟:
1)、三聚氰胺甲醛樹脂的制備，將甲醛溶液、三聚氰胺投按1:1.5?1:3比例入反應(yīng)釜，并加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH為8.0?9.0，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C，保溫反應(yīng)30分鐘后，直到樹脂透明，冷卻備用；
2)、三聚氰胺甲醛樹脂組合料的制備;將三聚氰胺甲醛樹脂，加入聚醚或聚酯、勻泡劑、發(fā)泡劑、含磷阻燃劑、催化劑攪拌均勻形成三聚氰胺甲醛樹脂組合料；
3)、將三聚氰胺甲醛樹脂組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道溫度30-70°C，熟化時間1-5分鐘;所述三聚氰胺甲醛樹脂組合料與固化劑的質(zhì)量比例1: 1.5?1.7。
[0004]進一步的，步驟I)中，反應(yīng)釜內(nèi)加入苯代三聚氰胺、甲代三聚氰胺中的一種或一種以上。
[0005]進一步的，所述三聚氰胺甲醛樹脂組合料是由以下成分和質(zhì)量份數(shù)組成:三聚氰胺甲醛樹脂80-120;聚醚或聚酯90-110;勻泡劑1-3;發(fā)泡劑25-35;含磷阻燃劑25-35;催化劑0.5-1 ο
[0006]進一步的，所述聚醚或聚酯的羥值在200?500mg/g;優(yōu)選聚醚4110H、聚酯2002。
[0007]進一步的，所述勻泡劑為有機硅、聚有機硅中的一種或一種以上;優(yōu)選AK8805。
[0008]進一步的，所述發(fā)泡劑HCFC-141b。
[0009]進一步的，所述含磷阻燃劑為TCPP、TCEP或DMMP。
[0010]進一步的，所述催化劑為胺類催化劑或醋酸鉀催化劑中的一種或一種以上;優(yōu)選二甲基環(huán)己胺(二甲)與醋酸鉀(33% 二甘醇溶液)復(fù)配催化劑。
[0011]進一步的，所述的固化劑為PAPI異氰酸酯類化合物的一種或一種以上;優(yōu)選亨斯邁5005。
[0012]進一步的，所述三聚氰胺甲醛樹脂組合料與固化劑的質(zhì)量比例1:1.7。
[0013]作為優(yōu)選的，三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法包括如下步驟:
1)將37的％的工業(yè)甲醛溶液169g、三聚氰胺800g，甲代三聚氰胺200g、多聚甲醛400g加入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，在室溫用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=S?9，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C保溫反應(yīng)30分鐘后，得三聚氰胺樹脂，冷卻備用；
2)將上述三聚氰胺樹脂100g、加入聚酯10g、勻泡劑AK88051.5g、發(fā)泡劑141b30g、含磷阻燃劑TCPP 30g、催化劑二甲基環(huán)己胺(二甲)0.3g，醋酸鉀催化劑33%二甘醇溶液0.4g，混合均勻形成組合料；
3)將組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道45°C，熟化時間1-5分鐘，得到三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫。所述組合料與固化劑亨斯邁5005的質(zhì)量比例1:1.7;所得三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫，51.4 kg/m3;氧指數(shù)大于33.1。
[0014]有益效果，本發(fā)明提供的硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫擁有如下技術(shù)特征:含有三聚氰胺樹月旨，具有高的含氮量;含有部分含磷阻燃劑，具有氮磷協(xié)同效應(yīng);氧指數(shù)大于30，可以滿足國家建筑外墻保溫材料BI級要求。
【具體實施方式】
[0015]下面給出的本發(fā)明實施例，只是對本發(fā)明進行進一步的具體描述。有必要指出的是，實施例只用于對本發(fā)明作進一步闡述，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。對本實施例做適量的改進或變動，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0016]實施例一
將37的％的工業(yè)甲醛溶液169g、多聚甲醛400g、三聚氰胺1000g，加入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，在室溫用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=8?9，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C保溫反應(yīng)30分鐘后，直到樹脂透明，得三聚氰胺樹脂，冷卻備用。
[0017]將上述三聚氰胺樹脂100g、加入聚醚(4110H)100g、勻泡劑(AK8805 )1.5g、發(fā)泡劑(141b)30g、含磷阻燃劑TCPP 30g、催化劑二甲基環(huán)己胺(二甲)0.3g，醋酸鉀催化劑(33%二甘醇溶液)0.4g，混合均勻形成組合料。
[0018]將組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道450C，熟化時間1-5分鐘，得到三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫。所述組合料與固化劑亨斯邁5005的質(zhì)量比例1:
1.5。
[0019]該三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫，50.5kg/m3;氧指數(shù)大于30.5。
[0020]實施例二
將37的％的工業(yè)甲醛溶液169g、多聚甲醛400g、三聚氰胺800g，苯代三聚氰胺200g，加入反應(yīng)釜攪拌，在室溫用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=8?9，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C保溫反應(yīng)30分鐘后，得三聚氰胺樹脂，冷卻備用。
[0021]將上述三聚氰胺樹脂100g、加入聚醚(4110H)100g、勻泡劑(AK8805 )1.5g、發(fā)泡劑(141b)30g、含磷阻燃劑TCPP 30g、催化劑二甲基環(huán)己胺(二甲)0.3g，醋酸鉀催化劑(33%二甘醇溶液)0.4g，混合均勻形成組合料。
[0022]將組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道450C，熟化時間1-5分鐘，得到三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫。所述組合料與固化劑亨斯邁5005的質(zhì)量比例1:
1.5。
[0023]該三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫，45.6kg/m3;氧指數(shù)大于30.5。
[0024]實施例三
將37的％的工業(yè)甲醛溶液169g、多聚甲醛400g、三聚氰胺800g，甲代三聚氰胺200g加入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，在室溫用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=S?9，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C保溫反應(yīng)30分鐘后，得三聚氰胺樹脂，冷卻備用。
[0025]將上述三聚氰胺樹脂100g、加入聚醚10g、勻泡劑(AK8805 )1.5g、發(fā)泡劑(141b)30g、含磷阻燃劑TCPP 30g、催化劑二甲基環(huán)己胺(二甲)0.3g，醋酸鉀催化劑(33%二甘醇溶液)0.4g，混合均勾形成組合料。
[0026]將組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道450C，熟化時間1-5分鐘，得到三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫。所述組合料與固化劑亨斯邁5005的質(zhì)量比例1:
1.5。
[0027]該三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫，48.7kg/m3;氧指數(shù)大于30.3。
[0028]實施例四
將37的％的工業(yè)甲醛溶液169g、多聚甲醛400g、三聚氰胺800g，甲代三聚氰胺200g加入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，在室溫用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=S?9，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C保溫反應(yīng)30分鐘后，得三聚氰胺樹脂，冷卻備用。
[0029]將上述三聚氰胺樹脂100g、加入聚醚(4110H)100g、勻泡劑(AK8805 )1.5g、發(fā)泡劑(141b)30g、含磷阻燃劑TCPP 30g、催化劑二甲基環(huán)己胺(二甲)0.3g，醋酸鉀催化劑(33%二甘醇溶液)0.4g，混合均勻形成組合料。
[0030]將組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道450C，熟化時間1-5分鐘，得到三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫。所述組合料與固化劑亨斯邁5005的質(zhì)量比例1:1.7。
[0031]該三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫，45kg/m3;氧指數(shù)大于31.3。
[0032]實施例五
將37的％的工業(yè)甲醛溶液169g、多聚甲醛400g、三聚氰胺800g，甲代三聚氰胺200g加入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，在室溫用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=S?9，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C保溫反應(yīng)30分鐘后，得三聚氰胺樹脂，冷卻備用。
[0033]將上述三聚氰胺樹脂100g、加入聚醚(4110H)100g、勻泡劑(AK8805 )1.5g、發(fā)泡劑(141b)30g、含磷阻燃劑EMMP 30g、催化劑二甲基環(huán)己胺(二甲)0.3g，醋酸鉀催化劑(33%二甘醇溶液)0.4g，混合均勻形成組合料。
[0034]將組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道450C，熟化時間1-5分鐘，得到三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫。所述組合料與固化劑亨斯邁5005的質(zhì)量比例1:
1.7。
[0035]該三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫，48.6kg/m3;氧指數(shù)大于32.8。
[0036]實施例六
將37的％的工業(yè)甲醛溶液169g、三聚氰胺800g，甲代三聚氰胺200g、多聚甲醛400g加入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，在室溫用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=S?9，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C保溫反應(yīng)30分鐘后，得三聚氰胺樹脂，冷卻備用。
[0037]將上述三聚氰胺樹脂100g、加入聚酯10g、勻泡劑(AK8805 )1.5g、發(fā)泡劑(141b)30g、含磷阻燃劑TCPP 30g、催化劑二甲基環(huán)己胺(二甲)0.3g，醋酸鉀催化劑(33%二甘醇溶液)0.4g，混合均勾形成組合料。
[0038]將組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道450C，熟化時間1-5分鐘，得到三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫。所述組合料與固化劑亨斯邁5005的質(zhì)量比例1:
1.7。
[0039]該三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫，51.4kg/m3;氧指數(shù)大于33.I。
【主權(quán)項】
1.三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，所述制備方法包括如下步驟: 1)、三聚氰胺甲醛樹脂的制備，將甲醛溶液、三聚氰胺投按1:1.5?1:3比例入反應(yīng)釜，并加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH為8.0?9.0，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C，保溫反應(yīng)30分鐘后，直到樹脂透明，冷卻備用； 2)、三聚氰胺甲醛樹脂組合料的制備;將三聚氰胺甲醛樹脂，加入聚醚或聚酯、勻泡劑、發(fā)泡劑、含磷阻燃劑、催化劑攪拌均勻形成三聚氰胺甲醛樹脂組合料;其中，三聚氰胺甲醛樹脂的質(zhì)量份數(shù)80-120;聚醚或聚酯90-110;勻泡劑1-3;發(fā)泡劑25-35;含磷阻燃劑25-35;催化劑0.5-1; 3)、將三聚氰胺甲醛樹脂組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道溫度30-70°C，熟化時間1-5分鐘;所述三聚氰胺甲醛樹脂組合料與固化劑的質(zhì)量比例1: 1.5?1.7。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，其特征在于:步驟I)中，反應(yīng)釜內(nèi)加入苯代三聚氰胺、甲代三聚氰胺中的一種或一種以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，其特征在于:所述聚醚或聚酯的羥值在200?500mg/g ；優(yōu)選聚醚4110H、聚酯2002。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，其特征在于:所述勾泡劑為有機娃、聚有機娃中的一種或一種以上;優(yōu)選AK8805。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，其特征在于:所述發(fā)泡劑HCFC-Hlb。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，其特征在于:所述含磷阻燃劑為TCPP、TCEP或DMMP。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，其特征在于:所述催化劑為胺類催化劑或醋酸鉀催化劑中的一種或一種以上;優(yōu)選二甲基環(huán)己胺(二甲)與醋酸鉀(33% 二甘醇溶液)復(fù)配催化劑。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，其特征在于:所述的固化劑為PAPI異氰酸酯類化合物的一種或一種以上;優(yōu)選亨斯邁5005。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，其特征在于:所述三聚氰胺甲醛樹脂組合料與固化劑的質(zhì)量比例1: 1.7。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛樹脂改性硬質(zhì)聚氨酯PIR泡沫的制備方法，其特征在于:制備方法包括如下步驟: 1)將37的％的工業(yè)甲醛溶液169g、三聚氰胺800g，甲代三聚氰胺200g、多聚甲醛400g加入反應(yīng)釜內(nèi)攪拌，在室溫用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=S?9，按2°C/分鐘升溫速度升溫到110°C保溫反應(yīng)30分鐘后，得三聚氰胺樹脂，冷卻備用； 2)將上述三聚氰胺樹脂100g、加入聚酯10g、勻泡劑AK88051.5g、發(fā)泡劑141b30g、含磷阻燃劑TCPP 30g、催化劑二甲0.3g，醋酸鉀催化劑33%二甘醇溶液0.4g，混合均勻形成組合料； 3)將組合料通過高壓發(fā)泡機與固化劑按一定比例反應(yīng)發(fā)泡，烘道45°C，熟化時間1-5分鐘，得到三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫;所述組合料與固化劑亨斯邁5005的質(zhì)量比例1:1.7;所得三聚氰胺改性聚氨酯PIR泡沫，51.4 kg/m3;氧指數(shù)大于33.1。
【文檔編號】C08L61/28GK105838025SQ201610296115
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月8日
【發(fā)明人】楊斌峰, 朱國清, 葛曉軍, 劉明俊, 馬立新
【申請人】南通紫鑫實業(yè)有限公司