[發明專利]一種無鹵阻燃型硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210059214.7
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN102585153A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 戴李宗;劉李;曾福泉;許一婷;羅偉昂;謝聰;許延利;張龍;潘尹銀;曾碧榕
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08K13/02;C08K5/5333;C08K3/22;C08J9/14;C08J9/08;C08L75/08;C08G101/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森;劉勇

技術領域

本發明涉及一種泡沫塑料，尤其是涉及一種無鹵阻燃型硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法。

背景技術

硬質聚氨酯泡沫塑料相較于擠塑板和苯板，具有更好的保溫效果、耐冷熱性能，更低的吸水率以及更長的使用壽命，但它是一種易燃有機高分子材料。其極限氧指數在17左右，自身導熱率低，著火時火焰傳播速率快，阻燃性能差，而且燃燒時會產生大量煙霧。近期各地區頻發的火災事故，如央視大樓火災、深圳龍崗火災以及上海靜安區教師公寓樓火災等慘痛教訓說明，有效地提高聚氨酯泡沫塑料的防火阻燃性能對保障人民生命和財產安全起著十分重要的作用。

硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法已相對成熟，阻燃型硬質聚氨酯泡沫塑料的研究也有所開展。為使硬質聚氨酯泡沫塑料具有阻燃性能，目前常用方法是添加含鹵素、磷、氮、銻、鋁、硼等阻燃元素的添加型阻燃劑。公開號為CN1506395A的專利申請提供了一種以甲基膦酸二甲酯(DMMP)與乙基膦酸二乙酯(DEEP)作為阻燃劑，經層狀納米硅酸鹽改性的高阻燃聚氨酯硬泡的制備方法，所制得的聚氨酯硬泡不僅具有良好的阻燃效果，而且抗壓性和尺寸穩定性都很好。但是，添加型阻燃劑與基體樹脂兼容性差，生產聚氨酯泡沫制品時易產生“燒芯”現象，并且會對硬質聚氨酯泡沫塑料的力學性能、保溫性能產生較大影響。部分添加型阻燃劑中含有鹵素，雖在泡沫塑料燃燒時生成鹵化氫來抑制燃燒反應，但是鹵化氫氣體具有刺激性、腐蝕性，在潮濕空氣中將產生濃煙，由此帶來的二次污染問題成為鹵素類阻燃劑使用的弊端，使得鹵素類阻燃劑的應用越來越受到限制。而反應型阻燃方式既可以提高硬質聚氨酯泡沫材料的阻燃性能，對材料機械性能影響又小，因而廣受關注。公開號為CN101775131A的專利申請提供了一種用多元醇類化合物和三聚氰胺為混合起始劑，堿金屬為催化劑，與環氧丙烷在0～0.5MPa、50～150℃下合成新型阻燃硬泡聚醚多元醇的方法。以該阻燃硬泡聚醚多元醇為原料制得的聚氨酯硬泡氧指數高，阻燃效果好。但是，該硬泡聚醚多元醇的合成周期長，成本高。因此開發制備新型阻燃體系具有重要意義。

現有研究報道均未涉及采用反應型倍半硅氧烷作為改性劑來提高硬質聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種可克服上述現有技術的不足，不僅具有良好的力學、保溫、阻燃和環保性能，而且成本較低的無鹵阻燃型硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法。

所述無鹵阻燃型硬質聚氨酯泡沫塑料按質量比的原料組成為：

聚醚多元醇4110????????????????????????????????100～110；

多亞甲基多苯基異氰酸酯????????????????????????120～135；

叔胺類催化劑??????????????????????????????????????1～2；

二月桂酸二丁基錫????????????????????????????0.02～0.06；

硅碳鍵型勻泡劑????????????????????????????????????1～2；

2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚??????????????????????1～2；

發泡劑????????????????????????????????????????0.3～0.9；

八(3-羥基-3-甲基丁基二甲基硅氧基)倍半硅氧烷??0.05～0.1；

甲基膦酸二甲酯??????????????????????????????????20～35；

微米級α-三水合氧化鋁???????????????????????????20～35；

所述聚醚多元醇4110的平均官能度為4.7～5.0，羥值為430～470mgKOH/g；

所述多亞甲基多苯基異氰酸酯的粘度為150～250mPa·s，多亞甲基多苯基異氰酸酯的異氰酸官能團的質量百分數含量為30.2％～32.0％。

所述叔胺類催化劑可采用質量百分比濃度為33％的三乙烯二胺的一縮二丙二醇溶液，簡稱為A-33。

所述二月桂酸二丁基錫與叔胺類催化劑的質量比可為1∶(30～50)。

所述2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚的胺值可為600～630mgKOH/g，水份可小于0.01％。

所述發泡劑可為水，或水和環戊烷，如采用水和環戊烷，所述水的用量為環戊烷總質量的50％。