[發明專利]一種無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210485199.2
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103834157A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 王萬金;賀奎;董全霄;朱寧;樊勇;夏義兵;袁振
• 申請（專利權）人: 北京市建筑工程研究院有限責任公司
• 主分類號: C08L75/06
• 分類號: C08L75/06;C08L75/08;C08K13/04;C08K7/24;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/26;C08J9/14;C08J9/08;C08J9/10
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1.一種無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料及其制備方法，其特征在于：利用可膨脹石墨和無機填料協同作用制備得到無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料，其中可膨脹石墨和無機填料占無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料總質量的5～50％，材料的極限氧指數最高可達90，無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料是通過下述工藝步驟及條件制備得到：

(1)干燥將聚醚(或聚酯)多元醇、異氰酸酯、可膨脹石墨、氫氧化鎂、高嶺土、氫氧化鋁、碳酸鈣在80℃下分別干燥12小時，干燥后冷卻至室溫備用。

(2)稱量按配方稱量聚醚(或聚酯)多元醇和異氰酸酯。

(3)混合按照配方將催化劑、偶聯劑、可膨脹石墨和無機填料(氫氧化鎂、蒙脫土、高嶺土、氫氧化鋁、層狀雙氫氧化物、云母、碳酸鈣中的一種或一種以上組成)加入到聚醚(或聚酯)多元醇和異氰酸酯中，用機械攪拌裝置充分攪拌，混合均勻。

(4)發泡將異氰酸酯、可膨脹石墨和無機填料(氫氧化鎂、蒙脫土、高嶺土、氫氧化鋁、層狀雙氫氧化物、云母、碳酸鈣中的一種或一種以上組成)的混合物迅速加入聚醚(或聚酯)多元醇、催化劑、發泡劑、可膨脹石墨和無機填料(氫氧化鎂、蒙脫土、高嶺土、氫氧化鋁、層狀雙氫氧化物、云母、碳酸鈣中的一種或一種以上組成)的混合物中，同時充分攪拌后澆注到模具，關閉模蓋。

(5)后處理將模具及其中的聚氨酯泡沫一同放入恒溫烘箱中，在50-100℃下固化，取出后自然冷卻。

(6)制樣開模取出樣品，得到無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料。

2.根據權利要求1所述的一種制備無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料及其制備方法，其特征是：所述的多元醇是分子量為300-2000g/mol，羥值為200-600mg?KOH/g，官能度為2-4的聚醚型和聚酯型多元醇，其中聚醚多元醇選自聚環氧乙烷二醇、聚環氧丙烷二醇、聚四氫呋喃二醇或上述單體的均聚或共聚二醇或多元醇，聚酯多元醇選自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己內酯二醇和聚碳酸酯二醇。

3.根據權利要求1所述的一種制備無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料及其制備方法，其特征是：所述的異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、二甲苯甲烷二異氰酸酯、多甲基多苯基多異氰酸酯、亞二甲基二異氰酸酯、異佛樂酮二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、甲基環己基二異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯中的一種或一種以上。

4.根據權利要求1所述的一種制備無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料及其制備方法，其特征是：所述的催化劑選自1，3，5-三(二甲基胺丙基)-1，3，5-六氫化三嗪、2，4-二氨基甲苯、三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、N，N-二甲基環己胺、雙(2-二甲氨基乙基)醚、N，N，N′，N′-四甲基亞烷基二胺、三乙胺、N，N-二甲基芐胺、固胺、N-乙基嗎啉、N-甲基嗎啉、N，N-二乙基哌嗪、三乙醇胺、N，N-二甲基吡啶、二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫、四丁基丁二胺、三亞乙基二胺中的一種或一種以上。

5.根據權利要求1所述的一種制備無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料及其制備方法，其特征是：在發泡時還可加入質量分數為5-30份的發泡劑，發泡劑選擇一氟二氯乙烷、二氧化碳、水、正戊烷、異戊烷、環戊烷、N，N-二亞硝基五次甲基四胺、N，N-二甲基-N，N-二亞對苯二甲酰胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、偶氮二甲酸異丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二偶氮氨基苯、4，4-二磺酰肼二苯醚、對苯磺酰肼、3，3-二磺酰肼二苯砜、4，4-二苯二磺酰肼、1，3-苯二磺酰肼、1，4-苯二磺酰肼中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的一種制備無鹵無磷高阻燃硬質聚氨酯泡沫保溫材料及其制備方法，其特征是：在發泡時還可加入質量分數為0.5～4份的硅烷偶聯劑無機阻燃劑與聚氨酯基體的界面改性劑和協同阻燃劑，硅烷偶聯劑選擇γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-[(2，3)-環氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-[(2，3)-環氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷中的一種或幾種。