[發(fā)明專利]一種磷化木質素基阻燃增強聚氨酯硬泡及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410130856.0
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103910850B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設計）人: 楊桂生;袁海霞
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G18/67
• 分類號: C08G18/67;C08G18/64;C08G18/48;C08H7/00;C08J9/08;C08G101/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本發(fā)明公開了一種磷化木質素基阻燃增強聚氨酯硬泡及其制備方法，聚氨酯泡沫塑料由50?90份生物基多元醇、10?50份磷化木質素、1?3份胺類催化劑、0.05?0.2份錫類催化劑、0.5?2份泡沫穩(wěn)定劑、異氰酸酯100?140份與4?7份水經(jīng)混合、澆注發(fā)泡制備而成。本發(fā)明通過磷化改性提高木質素活性，促進聚氨酯泡沫體系交聯(lián)網(wǎng)絡的形成，使泡沫的力學性能得到提高，并提高木質素在聚氨酯泡沫中的利用率，降低聚氨酯泡沫生成成本。另外，改性液中的無水磷酸溶液直接作為阻燃成分而均勻分散于聚氨酯泡沫中，降低聚氨酯泡沫的熱釋放速率，使聚氨酯泡沫具備較好的阻燃性。

技術領域

本發(fā)明屬于發(fā)泡材料技術領域，具體涉及一種磷化木質素基阻燃增強聚氨酯硬泡及其制備方法

背景技術

隨著不可再生資源的日趨減少和綠色環(huán)保環(huán)境問題的不斷深化，植物等自然資源和天然高分子材料作為化工新原料的應用日益受到重視。木質素作為資源豐富的可再生資源，在制漿造紙和植物水解過程中產(chǎn)生的工業(yè)木質素被作為廢棄物排放，不僅造成了資源的極大浪費，而且對環(huán)境產(chǎn)生了嚴重污染。

目前以可再生的植物資源為原料制備聚氨酯泡沫已引起關注。木質素中存在著大量的醇羥基、酚羥基、羰基、芳香基、共軛雙鍵等活性官能團，其中酚羥基和醇羥基可取代部分聚醚多元醇用來制備聚氨酯材料。但未經(jīng)改性的木質素與異氰酸酯直接反應的活性不高，制備的聚氨酯泡沫的交聯(lián)度低、力學性能較差。

如中國專利CN103224628A采用甲醛和丙酮對木質素進行羥甲基化改性，改性制備的聚氨酯泡沫力學性能得到提高，但改性得到的木質素在聚氨酯應用中的最多添加量僅為30%。

中國專利CN101696261A用分離得到的木質素對環(huán)氧化物進行改性，提高木質素反應活性，但改性的反應溫度高、條件苛刻，且工藝較復雜。

中國專利CN102675581A將樹皮粉和木質素在堿性苯酚溶液中液化，再用甲醛改性得到活性更高的樹皮粉和木質素，再與聚氨酯發(fā)泡單體混合發(fā)泡得泡沫材料。該泡沫材料力學性能優(yōu)良且木質素利用率高，但上述專利方法制備的聚氨酯泡沫的阻燃性能差，在空氣中易燃，使得其使用范圍受到限制?，F(xiàn)有技術雖然已經(jīng)公開了一些采用添加型阻燃劑制備的聚氨酯泡沫，但這些阻燃劑在聚氨酯泡沫基體中的反應活性較低，在發(fā)泡過程中不能與聚氨酯發(fā)生聚合反應，易遷移，使聚氨酯泡沫不能長期有效的具備阻燃性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃增強的聚氨酯硬泡沫及其制備方法。利用磷化改性的木質素和改性液中的磷酸體系以及木質素本身的芳香雜環(huán)結構對聚氨酯泡沫進行阻燃；并利用改性的多羥基木質素對聚氨酯泡沫進行增強。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：一種磷化木質素基阻燃增強聚氨酯硬泡，由以下組分按重量份制備而成：

生物基多元醇 50-90份

磷化木質素 10-50份

胺類催化劑 1-3份

錫類催化劑 0.05-0.2份

泡沫穩(wěn)定劑 0.5-2份

水 4-7份；

異氰酸酯 100-140份。

進一步，所述的生物基多元醇為蓖麻油多元醇和聚醚多元醇按質量比為3：1進行混合的混合溶液。

所述的蓖麻油多元醇的羥基值為290±10 mgKOH /g；所述聚醚多元醇是以丙三醇為起始劑制備的多元醇，其聚醚多元醇的羥基值為430±10 mgKOH /g。

所述的胺類催化劑為醇胺；所述的錫類催化劑為有機錫化合物；所述的泡沫穩(wěn)定劑為有機硅表面活性劑。