[發明專利]一種噴涂聚氨酯泡沫用阻燃抑煙劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510093745.1
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104629256B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 張旭東;周思偉;李杰;汪軍
• 申請（專利權）人: 北京奧格森新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L61/28
• 分類號: C08L61/28;C08K13/06;C08K3/34;C08K3/22;C08K7/24;C08L75/08;C08J9/14;C08G18/50
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技術領域

本發明涉及一種噴涂聚氨酯泡沫用阻燃抑煙劑及其制備方法和應用，屬于無鹵阻燃技術領域。

背景技術

聚氨酯泡沫保溫材料，因優異的保溫、粘接、防水、耐老化等特性，在建筑外墻保溫材料應用中的需求量正不斷擴大。采用噴涂工藝制備的聚氨酯泡沫保溫材料，不僅施工工藝簡便、效率高、制得的材料尺寸穩定性好，而且保留了聚氨酯泡沫材料的所有優點，在外墻保溫施工中得到了廣泛的應用。但其仍存在聚氨酯泡沫遇火易燃，火焰蔓延速度快，火災中產生大量濃煙和有毒氣體的缺點。據近年來火災造成的人員傷亡統計，80％以上死亡是由有毒煙氣導致人員窒息造成的。濃煙不僅嚴重遮蔽了人的視線，還會強烈刺激呼吸器官導致呼吸困難，容易引發人員傷亡事故。因此，制備出高阻燃性能、低煙(環境友好型)的噴涂聚氨酯泡沫材料是一項重要的課題，對提升我國聚氨酯保溫材料的防火安全性具有重大的意義。

添加阻燃劑是提高噴涂聚氨酯泡沫材料阻燃性能的有效辦法。傳統的提高噴涂聚氨酯泡沫阻燃性能的方法是在原料中添加有機鹵、磷類液體阻燃劑。以原料聚醚的質量為100份計，這類阻燃劑需要添加25份以上，制得的聚氨酯泡沫的阻燃性能才能滿足要求，但其過多的添加會導致噴涂聚氨酯泡沫原料起發速度變慢，噴涂后會流淌，導致制得的聚氨酯泡沫材料均勻性差，而且這類阻燃劑對降低噴涂聚氨酯泡沫燃燒產生的煙霧量沒有效果，鹵系阻燃劑甚至增加了有毒氣體的生成量。另外，有機阻燃劑含量過高，也會明顯降低制得的聚氨酯泡沫材料的力學性能，而且遷移問題更嚴重，縮短了材料的使用壽命。無機類阻燃劑具有消煙、無毒的特點，對噴涂聚氨酯發泡原料的起發速度無影響，但通常需要添加很高的量才具備要求的阻燃效果。另外，無機阻燃劑通常在聚醚組合料中的分散性較差，惡化噴涂聚氨酯泡沫的制備工藝，大量使用制得的泡沫材料的強度也會下降。因此需要研制新型的阻燃抑煙劑，以滿足噴涂聚氨酯泡沫制備工藝和使用性能的要求。

膨脹型阻燃劑是一類不含鹵素，燃燒時表面能生成炭質泡沫層，從而起到隔熱、隔氧、抑煙、防融滴效果的高效環保類阻燃劑。鈉基蒙脫土是一類層狀硅酸鹽類納米礦物質，具有更好的吸附性、膨脹性和離子交換性，抑煙和阻燃效果較好；可膨脹石墨在高溫下體積可膨脹數百倍；氫氧化鎂具有優良的抑煙效果，其與氫氧化鈰復配使用，協同阻燃和抑煙效果更佳；三聚氰胺甲醛樹脂與聚氨酯材料間具有良好的相容性，其分解產生的三聚氰胺本身是一種環境友好的有機氮系膨脹類阻燃劑。上述無機類阻燃劑，通過三聚氰胺甲醛樹脂對其表面包覆改性，可有效降低無機粒子的表面能，改善其與有機液態的噴涂聚氨酯原料之間的相容性，從而能夠在液態發泡材料中得到很好的分散。

發明內容

本發明的目的是提供一種滿足噴涂聚氨酯泡沫制備工藝和使用性能的阻燃抑煙劑及其制備方法和應用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的一種噴涂聚氨酯泡沫用阻燃抑煙劑，該阻燃抑煙劑包括氫氧化鈰、氫氧化鎂、鈉基蒙脫土、可膨脹石墨以及三聚氰胺甲醛樹脂；

以氫氧化鈰的質量為1份，氫氧化鎂的質量為6-15份，鈉基蒙脫土的質量為10-20份，可膨脹石墨的質量為10-20份，三聚氰胺甲醛樹脂的質量為3-10份。

本發明的一種阻燃抑煙劑的制備方法，步驟為：

(1)將Ce(NO₃)₃·6(H₂O)溶于去離子水中，然后加入鈉基蒙脫土和十二烷基磺酸鈉溶液，在攪拌條件下緩慢滴加濃度為0.3～0.5mol/L的氨水，使Ce(NO₃)₃·6(H₂O)完全生成白色Ce(OH)₃沉淀，分散吸附在鈉基蒙脫土層間或表面，然后加入雙氧水，在60℃下攪拌30分鐘，使Ce(OH)₃氧化成紅褐色過氧化物Ce(OH)₃·OOH；然后加熱至95℃，加熱時間為1小時，使Ce(OH)₃·OOH逐漸變為黃色的Ce(OH)₄，然后過濾出固體物質，用去離子水洗滌3次后，放入鼓風烘箱內干燥，干燥溫度為200℃，干燥時間為2小時，得到吸附有氫氧化鈰的鈉基蒙脫土；