[發明專利]一種改性聚氨酯

在審

• 申請號: 201610009150.8
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105461883A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 王壯;范偉
• 申請（專利權）人: 安徽瑞聯節能科技有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/09;B32B37/15;B32B13/02;B32B13/12;E04B1/76;C08G101/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

技術領域

本發明涉及保溫材料技術領域，具體涉及一種改性聚氨酯。

背景技術

聚氨酯是現在建筑外墻普遍采用的保溫材料，而作為保溫材料其阻燃性能自然是最重要的衡量指標之一。現有的多數聚氨酯均是通過添加大量鹵代阻燃劑來實現阻燃，這種做法有如下缺點：添加大量鹵代阻燃劑不但大幅提高了成本，且鹵代阻燃劑本身存在揮發性，其阻燃性能隨時間推移會逐漸下降，影響其使用過程中的穩定性；此外，大量鹵代阻燃劑的添加還會影響聚氨酯的尺寸穩定性，還會影響其抗壓抗拉強度。

發明內容

本發明提供一種不含鹵代阻燃劑且阻燃性能良好的改性聚氨酯，該改性聚氨酯成本低，無毒環保，且阻燃性能隨時間推移無明顯變化，使用穩定可靠。

本發明的技術方案如下：

一種改性聚氨酯，由白料、黑料混合發泡而成，所述白料為組合聚醚，所述黑料為異氰酸酯，發泡過程中需要添加助劑，所述助劑包括催化劑、發泡劑、交聯劑、泡沫穩定劑。在發泡過程中，控制所述黑料與白料的質量比大于1.8:1；所述改性聚氨酯制備過程中不添加阻燃劑；所制得的改性聚氨酯具有六元環分子結構，其結構式為

。

以該改性聚氨酯為芯保溫層的聚氨酯保溫板的制備過程如下：

1)將助劑溶于白料中，通過充分攪拌，讓其完全均勻溶于白料中；

2)控制黑料和白料的溫度介于20℃-25℃，黑料和白料的質量比大于1.8:1，然后以將黑料和白料抽入高壓發泡機設備進行充分混合發泡，經高壓混合均勻后，經由槍管澆注在預置在層壓機下部傳送帶上的玻璃纖維水泥氈表面；另一玻璃纖維水泥氈隨層壓機上部傳送帶進入層壓機中，設定層壓機溫度為70℃，進行聚氨酯發泡和熟化過程，然后進行切割修邊，即得到最終的改性聚氨酯保溫板。

傳統的聚氨酯要形成高分子鏈，是通過組合聚醚的羥基和異氰酸酯的羧基交聯后形成酯結構。這種結構的聚氨酯本身并沒有阻燃特性，因此傳統的聚氨酯的阻燃性能是通過添加大量鹵代阻燃劑實現。這種做法成本較高，且添加大量的阻燃劑不僅會影響聚氨酯的尺寸穩定性，還會影響其抗壓抗拉強度；最重要的是，這類阻燃劑會隨時間揮發進而造成聚氨酯的阻燃性能隨時間推移下降。本發明中的工藝是通過提高黑料:白料的比例達到1.8:1以上，在發泡過程中，部分黑料(異氰酸酯)和白料(組合聚醚)發生交聯反應，形成傳統的聚氨酯結構；另一部分黑料(異氰酸酯)在催化劑的作用下發生自聚反應，該自聚反應的產物是具有六元環分子結構的化合物，該化合物本身即具有優異的阻燃性能，因此，本發明的改性聚氨酯無需額外添加鹵代阻燃劑，既安全環保，且阻燃性能隨時間推移不會降低。

本發明所得的改性聚氨酯不含鹵代阻燃劑，但具有更優良的阻燃性能，且成本低、無毒環保、阻燃性能隨時間推移無下降。經試驗測定，所述改性聚氨酯氧指數不小于32，煙密度等級小于75，導熱系數不大于0.024W/m·K。

具體實施方式

下面將結合具體實施方式對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

一種改性聚氨酯，由白料、黑料混合發泡而成，所述白料為組合聚醚，所述黑料為異氰酸酯，發泡過程中需要添加助劑，所述助劑包括催化劑、發泡劑、交聯劑、泡沫穩定劑。在發泡過程中，控制所述黑料與白料的質量比大于1.8:1；所述改性聚氨酯制備過程中不添加阻燃劑；所制得的改性聚氨酯具有六元環分子結構，其結構式為

。

傳統的聚氨酯要形成高分子鏈，是通過組合聚醚的羥基和異氰酸酯的羧基交聯后形成酯結構。這種結構的聚氨酯本身并沒有阻燃特性，因此傳統的聚氨酯的阻燃性能是通過添加大量鹵代阻燃劑實現。這種做法成本較高，且添加大量的阻燃劑不僅會影響聚氨酯的尺寸穩定性，還會影響其抗壓抗拉強度；最重要的是，這類阻燃劑會隨時間揮發進而造成聚氨酯的阻燃性能隨時間推移下降。本發明中的工藝是通過提高黑料:白料的比例達到1.8:1以上，在發泡過程中，部分黑料(異氰酸酯)和白料(組合聚醚)發生交聯反應，形成傳統的聚氨酯結構；另一部分黑料(異氰酸酯)在催化劑的作用下發生自聚反應，該自聚反應的產物是具有六元環分子結構的化合物，該化合物本身即具有優異的阻燃性能，因此，本發明的改性聚氨酯無需額外添加鹵代阻燃劑，既安全環保，且阻燃性能隨時間推移不會降低。

以下是本發明的一些具體實施例，各實施例中黑料和白料的質量比發生變化，其他實驗條件保持不變。

實施例1

本實施例中黑料和白料的質量比為1.8:1，改性聚氨酯保溫板的制備步驟如下：