[發明專利]聚氨酯硬泡組合物及由其制備的聚氨酯硬泡塑料

有效

• 申請號: 201310741549.1
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103709357B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 任建鵬;邸建軍;李依璇;劉小平;賴廣森;李金武
• 申請（專利權）人: 北京碧海舟腐蝕防護工業股份有限公司;廊坊碧海舟涂料有限公司
• 主分類號: C08G18/50
• 分類號: C08G18/50;C08G18/48;C08G18/42;C08K5/5333;C08K5/521;C08J9/14;C08J9/08;C08G101/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 吳貴明,張永明

技術領域

本發明涉及阻燃塑料領域，具體而言，涉及一種聚氨酯硬泡組合物及由其制備的聚氨酯硬泡塑料。

背景技術

聚氨酯硬泡塑料因其優異的機械性能、保溫性能和防水性能，在建筑保溫與傳輸管道保溫工業得到廣泛應用。但是未經阻燃處理的聚氨酯硬泡塑料屬于易燃物，其燃燒氧指數小于19。且聚氨酯硬泡塑料在燃燒過程中會放出HCN、CO等有害氣體。這使得如何改善聚氨酯硬泡塑料的阻燃性能受到了廣泛關注。

目前提高聚氨酯硬泡塑料阻燃性能的方法主要是在組合物中使用添加型阻燃劑。應用較多的添加型阻燃劑有三氯乙基磷酸酯(TCEP)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三(氯異丙基)磷酸酯(TCPP)和三(二氯丙基)磷酸酯(TDCPP)等。但是這些添加型阻燃劑都具有一定的增塑作用，應用時會使聚氨酯硬泡塑料的泡孔結構呈現不規則形態，同時會增大泡孔的尺寸。這會降低聚氨酯硬泡塑料的機械強度、壓縮強度、長期蠕變性能和尺寸穩定性，從而降低聚氨酯硬泡塑料的使用性能。

發明內容

本發明旨在提供一種聚氨酯硬泡組合物及由其制備的聚氨酯硬泡塑料，以解決現有技術中添加型阻燃劑導致的聚氨酯硬泡塑料泡孔結構不規則、泡孔尺寸大的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種聚氨酯硬泡組合物，其包括多異氰酸酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇Ⅰ、添加型阻燃劑和發泡劑；其中，聚酯多元醇Ⅰ為阻燃聚酯多元醇。

進一步地，按重量份計包括：95～180份的多異氰酸酯、45～95份的聚醚多元醇、5～55份的阻燃聚酯多元醇、10～30份的添加型阻燃劑和5～37份的發泡劑。

進一步地，上述聚醚多元醇包括35～60份羥值為400～470mgKOH/g的聚醚多元醇Ⅰ、10～20份羥值為360～500mgKOH/g的聚醚多元醇Ⅱ及0～30份羥值為720～810mgKOH/g的聚醚多元醇Ⅲ。

進一步地，上述聚醚多元醇Ⅰ與聚醚多元醇Ⅱ為蔗糖聚醚多元醇；聚醚多元醇Ⅲ為二胺聚醚多元醇。

進一步地，上述阻燃聚酯多元醇為反應型芳香族阻燃聚酯多元醇和/或反應型苯酐阻燃聚酯多元醇，優選阻燃聚酯多元醇為Ronal?PF2011、Ronal?PF2012、苯酐阻燃聚酯3060或芳香族阻燃聚酯6260中的一種或多種。

進一步地，上述添加型阻燃劑為復配型阻燃劑，復配型阻燃劑由甲基膦酸二甲酯、磷酸三（2-氯丙基）酯和三(2-氯乙基)磷酸酯中的兩種或三種復配形成。

進一步地，上述組合物按重量份計還包括：5～40份的聚酯多元醇Ⅱ，聚酯多元醇Ⅱ包括羥值為380～400mgKOH/g的芳香族聚酯多元醇和/或羥值為400～460mgKOH/g的松香聚酯多元醇。

進一步地，上述組合物按重量份計還包括：1.6～12.5份的催化劑，優選催化劑包括0.5～4.2份的起發催化劑、0.5～4份的凝膠催化劑、0.5～4份的三聚催化劑及0.1～0.3份的二月桂酸二丁基錫；優選地，起發催化劑為五甲基二乙烯三胺與碳含量為C2～C5的醇的混合溶液，或五甲基二乙烯三胺與二甲基環己胺的混合物；凝膠催化劑為三乙烯二胺與碳含量為C2～C5的醇的混合溶液，或三乙烯二胺與N,N-二甲基乙醇胺的混合物；三聚催化劑為醋酸鉀和/或1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氫三嗪；發泡劑為一氟二氯乙烷，或一氟二氯乙烷與水的混合物。

進一步地，上述組合物按重量份計還包括：1～3份的均泡劑，均泡劑為硅氧烷類表面活性劑，優選為LK665、AK8801、AK8805、AK8803和AK8812中的一種或幾種。

根據本發明的另一方面，提供了一種聚氨酯硬泡塑料，其通過上述的聚氨酯硬泡組合物經固化而成。

應用本發明的聚氨酯硬泡組合物及由其制備的聚氨酯硬泡塑料，通過在聚氨酯硬泡組合物中添加阻燃聚酯多元醇，能夠降低添加型阻燃劑的用量。進而能夠在一定程度上降低添加型阻燃劑對聚氨酯硬泡塑料的增塑作用。增塑作用降低，能夠使聚氨酯大分子鏈間的范德華力有所提高，使大分子鏈間的相對滑移有所減少，進而能夠使上述組合物在發泡過程中產生的泡孔尺寸減小。同時，大分子鏈間的范德華力提高，還能夠使所形成的聚氨酯硬泡塑料中的泡孔孔壁的剛性有所提高，進而能夠使泡孔的結構更加規則、泡孔的形變程度減弱。泡孔尺寸小、結構穩定，能夠有效提高聚氨酯硬泡塑料的機械強度、壓縮強度及蠕變性能。

附圖說明