[發(fā)明專利]一種高阻燃聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310520063.5
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103554424A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金文濤;程勝
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉納爾科技（北京）有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08K5/521;C08K5/5333;C08K3/36;C08J9/14;C08G65/26
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 趙慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別是一種高阻燃聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料廣泛應(yīng)用于家用電器（空調(diào)、冰箱）隔熱層、建筑物墻面保溫防水噴涂泡沫、管道設(shè)施等保溫隔熱材料、建筑板材、冷藏車、冷庫的隔熱材料等領(lǐng)域，具有重量輕、比強(qiáng)度大、施工方便等優(yōu)良特性，同時(shí)還具有隔音、防震、電絕緣、耐溶劑等特點(diǎn)，特別與其他類型的泡沫塑料相比，具有導(dǎo)熱率較低的明顯優(yōu)點(diǎn)。但是，由于聚氨酯泡沫材料的阻燃性能不太理想，再加上耐高溫性能也有限，故在其應(yīng)用上受到一定的限制。因此，阻燃聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料的開發(fā)應(yīng)用是目前聚氨酯研究的一個(gè)重點(diǎn)問題。

現(xiàn)有技術(shù)中具有一定阻燃性能的聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料所采用的主要成分為聚醚多元醇或聚酯多元醇以及多異氰酸酯，并搭配合適的催化劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑等輔助成分，經(jīng)一定工序發(fā)泡制得。其中，催化劑不僅是必要的組分，而且還必須選擇適當(dāng)，如果催化劑選擇不當(dāng)，則會(huì)對發(fā)泡過程造成嚴(yán)重的影響，從而無法制成泡沫產(chǎn)品。但催化劑種類繁多，并且在選擇時(shí)需要考慮到其與材料中的其他組分相互作用影響的問題，所以往往給技術(shù)人員在生產(chǎn)過程中帶來麻煩，使生產(chǎn)工序變得繁瑣。此外，催化劑的催化過程的快慢等因素也不易控制。

另外，對于阻燃性聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料來說，除了組分種類的選擇和搭配很重要之外，相應(yīng)的制備方法和工序也十分重要。各種組分加入的先后順序，加入的時(shí)的性狀等等都會(huì)對材料的性質(zhì)有很大的影響，因此，阻燃性聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料的制備方法，也應(yīng)當(dāng)符合其所選原料的相互作用規(guī)律，因此這也構(gòu)成了阻燃性聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料研發(fā)的一個(gè)難題。

所以，如何提供一種聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料的組分及制備方法，使其在具有高阻燃性的同時(shí)，能夠節(jié)省外加催化劑并能調(diào)節(jié)發(fā)泡過程，從而簡化工序，是本領(lǐng)域所需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高阻燃聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料及其制備方法。該材料具有較高的阻燃性能，在制備過程中，無需添加外加催化劑，并可自發(fā)調(diào)節(jié)發(fā)泡過程。

本發(fā)明提供的高阻燃聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料，包括第一組分、第二組分和第三組分；所述第一組分包括二酐類粉料40質(zhì)量份，均散劑20質(zhì)量份，硅油0.5質(zhì)量份，阻燃劑20質(zhì)量份，發(fā)泡劑20質(zhì)量份和水1.5質(zhì)量份；所述第二組分包括胺醚（TNT430）60質(zhì)量份和有機(jī)酸0.5質(zhì)量份；所述第三組分為多異氰酸酯54質(zhì)量份。

所述胺醚（TNT430）指的是市售中牌號為TNT430的胺醚。

優(yōu)選地，所述第一組分中還包括二氧化硅汽凝膠10質(zhì)量份。

優(yōu)選地，所述二酐類粉料可為均苯四酸二酐或3，3，4，4－二苯甲酮四酸二酐。

優(yōu)選地，所述均散劑為磷酸三氯乙酯（TCEP）。

優(yōu)選地，所述阻燃劑為甲基膦酸二甲酯（DMMP）；所述發(fā)泡劑為一氟二氯乙烷（141b）。

優(yōu)選地，所述胺醚的起始劑可為乙二胺或甲苯二胺或二亞乙基三胺。

所述的胺醚指的是含叔胺基的聚醚多元醇，本發(fā)明的胺醚以上述的多元胺為起始劑，與氧化烯烴在催化作用在開環(huán)聚合而成。與其他的聚醚多元醇比，本發(fā)明的胺醚可在發(fā)泡過程中與其他組分協(xié)同作用，起到催化作用，加速反應(yīng)進(jìn)程，同時(shí)免去了外加催化劑的添加。

優(yōu)選地，有機(jī)酸為富馬酸，但并不限于此，所述有機(jī)酸也可以是馬來酸或間苯二甲酸。

優(yōu)選地，所述多異氰酸酯為多苯基多亞甲基多異氰酸酯（PAPI），但并不限于此，也可以是甲苯二異氰酸酯（TDI）或二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）等常見多異氰酸酯。

一種用于制備上述高阻燃聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料的制備方法，包括下列步驟：首先將二酐粉料和均散劑攪拌成糊狀物，然后加入硅油、二氧化硅氣凝膠、發(fā)泡劑、水、阻燃劑攪拌作為第一組分；將胺醚和有機(jī)酸進(jìn)行攪拌作為第二組分；將第一組分與第二組分預(yù)混合后，加入第三組分?jǐn)嚢璨⒆⑷肽＞咧羞M(jìn)行自由發(fā)泡。

綜上所述，本發(fā)明提供的高阻燃聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料具有如下有益效果：

1、具有較高的阻燃性能

2、無需外加催化劑，節(jié)約生產(chǎn)工序和成本

3、催化作用可自行調(diào)節(jié)，使泡沫最終成型的關(guān)鍵時(shí)期加快反應(yīng)速度。

4、具有溶劑作用的液態(tài)化合物作為均散劑，可使酸酐配成糊狀物，解決了混合不均勻的工藝問題。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。