[發明專利]B1級高阻燃低發煙硬質聚氨酯泡沫

無效

• 申請號: 201210456255.X
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102911334A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 鐘東南;羅振揚;孫志武;張經澤;嚴來春;孫浩;張洪國
• 申請（專利權）人: 滕州市華海新型保溫材料有限公司
• 主分類號: C08G18/54
• 分類號: C08G18/54;C08G18/48;C08G18/42;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/24;C08K3/04;C08K5/521;C08K5/524;C08J9/14;C08G101/00
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技術領域

本發明涉及一種硬質聚氨酯泡沫，尤其涉及一種B1級高阻燃低發煙硬質聚氨酯泡沫。

背景技術

硬質聚氨酯泡沫塑料具有絕熱效果好、重量輕、耐化學品優良、隔音效果好及施工方便等特點，它已廣泛應用于航空航天、船舶、石油、運輸、食品、建筑等工業及民用部門。由于聚氨酯泡沫含可燃的碳氫鏈段、密度小、比表面積大，未經阻燃處理的聚氨酯泡沫屬于易燃物，遇火即燃，并產生大量有毒煙霧。

目前的聚氨酯材料的阻燃主要分為兩種，一種是通過添加阻燃材料；另一種是分子結構中含有阻燃結構的反應型阻燃材料。添加阻燃劑如磷酸酯、鹵代磷酸酯、氯化石蠟、氫氧化鋁等，隨著添加量的增加盡管可以提高阻燃效果，但材料的物理機械性能大幅下降，并且隨著添加時間的延長，材料中的液體阻燃劑會發生遷移從而使得材料阻燃性能下降。

反應型阻燃是將阻燃元素磷、鹵、氮或苯環等結構通過化學反應同時或分別導入多元醇結構中，而使聚氨酯泡沫材料具有阻燃性能。反應型阻燃劑作為一種反應成分參與反應，對材料性能影響小，阻燃結構穩定地結合到聚氨酯大分子基體中，是聚氨酯本身含有阻燃成分，不會在長期使用過程中析出而降低阻燃效果。如：三(一縮二丙二醇)亞磷酸酯(俗稱P430)，三(聚氧化烯烴)磷酸酯，三(聚氧化烯烴)亞磷酸酯，溴化季戊四醇或四溴苯酐系列阻燃多元醇，三聚氰胺衍生物多元醇等。中國專利CN200910024674.4和CN200910024675.9公開了一種以蓖麻油經溴化和醇解后制備的結構型阻燃多元醇。含鹵素聚氨酯泡沫，當燃燒時鹵素會放出鹵化氫等腐蝕性有毒氣體，燃燒煙密度大，不僅對附著物及環境造成破壞，更不利于火災時的逃生和救援。中國專利CN201110425843.2公開了一種用于生產阻燃聚氨酯泡沫的酚醛多元醇樹脂，該專利以苯酚和甲醛或多聚甲醛為原料合成小分子量酚醛樹脂，再配合丙三醇與氧化烯烴開環聚合得到分子中含酚醛樹脂結構的多元醇，用該多元醇制備硬質聚氨酯泡沫具有良好的阻燃效果。

可膨脹石墨(EG)是由天然鱗片石墨經化學氧化法或電化學氧化法處理后得到的一種石墨層間化合物，就結構而言，EG是一種納米級復合材料。普通H₂SO₄氧化制得的EG在受到200℃以上高溫時，硫酸與石墨碳原子之間發生氧化還原反應，產生大量的SO₂、CO₂和水蒸汽，使EG開始膨脹，并在1100℃時達到最大體積，其最終體積可以達到初始時的280倍。這一特性使得EG能在火災發生時通過體積的瞬間增大將火焰熄滅。EG的阻燃機理屬于凝固相阻燃機理，是通過延緩或中斷由固態物質產生可燃性物質而阻燃的。EG受熱到一定程度，就會開始膨脹，膨脹后的石墨由原來的鱗片狀變成密度很低的蠕蟲狀，從而形成良好的絕熱層。膨脹后的石墨薄片既是膨脹體系中的炭源，又是絕熱層，能有效隔熱、延緩和終止聚合物的分解；同時，膨脹過程中大量吸熱，降低了體系溫度；而且膨脹過程中，釋放夾層中的酸根離子，促進脫水炭化。EG作為一種無鹵環保阻燃劑，其優點是：無毒，受熱時不生成有毒和腐蝕性氣體，產生的煙氣很少，添加量小，無滴落，環境適應性強，無遷移現象，紫外線穩定性和光穩定性好，來源充足，制造工藝簡單。因此，EG已廣泛應用于各種阻燃防火材料中。如《聚氨酯工業》2011,26(2)“DMMP與EG在RPUF中的阻燃協效研究”、《高分子材料科學與工程》2009,25(6)“可膨脹石墨阻燃水發泡聚氨酯泡沫塑料的制備”、《中國塑料》2006,20(4)“不同粒徑可膨脹石墨無鹵阻燃高密度硬質聚氨酯泡沫塑料研究”都闡述了EG作為無鹵阻燃劑對硬質聚氨酯泡沫的良好阻燃效果。但可膨脹石墨作為一種固體的阻燃劑，在多元醇配方中的添加量是一定的，并且隨著EG添加量的增加會極大地增加多元醇組分的粘度而導致發泡反應流動性變差。

因此，采用復合阻燃技術，獲得阻燃效果、發泡工藝性以及泡沫性能俱佳的阻燃硬質聚氨酯泡沫，是推廣使用阻燃硬質聚氨酯泡沫的關鍵。

發明內容

本發明的目的是提供一種阻燃效果好、燃燒發煙量低的B1級高阻燃低發煙硬質聚氨酯泡沫。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種B1級高阻燃低發煙硬質聚氨酯泡沫，由組合聚醚多元醇與聚合MDI混合發泡制得，組合聚醚與聚合MDI的按照重量份數比為1:1~1.5，所述組合聚醚由下列重量份比的原料組成：

酚醛樹脂多元醇：30~50；

聚醚多元醇A?：20~50；

聚醚多元醇B?：?0~50；

聚酯多元醇C?：???0~30；

有機硅泡沫穩定劑?：1.5~3.0；