[發明專利]一種高阻燃抑煙型硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法

在審

• 申請號: 201710122742.5
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106893074A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 胡勝利;馬六甲;謝浩
• 申請（專利權）人: 公安部天津消防研究所
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/48;C08G18/50;C08K13/04;C08K3/32;C08K5/053;C08K7/24;C08K3/38;C08K5/5333;C08K3/22;C08J9/14;C08L75/08;C08G101/00
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司12105
• 代理人: 王鳳英

技術領域

本發明涉及聚氨酯材料及其制備方法，特別是涉及一種高阻燃抑煙型硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法。

背景技術

硬質聚氨酯泡沫塑料（簡稱RPU）是聚氨酯材料體系中最重要的品種之一，具有優良的物理機械性能、聲學性能、電學性能以及耐酸耐堿性能。該材料的閉孔率在90%以上，屬憎水材料，具有較好的防潮防水性能以及良好的絕熱、隔音、防震性能，具有很強的粘結力，廣泛用作石油化工管道、冷藏設備、運輸設備以及建筑物等的保溫絕熱材料。然而，未經阻燃處理的RPU由于其密度小、比表面積大，阻燃性較差，氧指數僅為17%左右，屬易燃材料，著火后，火焰蔓延迅速，并釋放大量的有毒煙氣（如CO、CO₂、HCN等），給滅火及火場逃生帶來很大的困難。由于RPU引起火災并造成巨大經濟損失和人員傷亡的案例在國內外已有多起。因此，RPU材料所存在的火災安全隱患引起了國內外的高度重視。近二十幾年來，我國多家科研單位研發了多種新型阻燃劑，如甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三氯乙基磷酸酯(TCEP)、三(2,3-二溴丙基)三聚氰胺酯(TBC)等含磷、鹵的有機液態阻燃劑，雖然可以將RPU材料氧指數提高到26%左右，但該材料在使用場合中的火災隱患較大。RPU中添加的含鹵阻燃劑在燃燒時候會釋放大量的腐蝕性、劇毒的鹵化氫氣體，不利于火災救援。

隨著國家對環保要求的不斷提高，在RPU材料中應用的阻燃劑也有了一定的環保限制。因此高阻燃、抑煙型RPU材料是該材料發展的趨勢。

發明內容

本發明的目的是提供一種高阻燃抑煙型硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法。采用該方法制得的高阻燃硬質聚氨酯泡沫塑料采用多羥基高聚物、異氰酸酯、聚磷酸銨、季戊四醇、膨脹石墨、抑煙劑、無鹵液體阻燃劑、發泡劑、催化劑、泡沫穩定劑等材料復合加工得到目標產物，在提高RPU阻燃性能的前提下不降低產品的各種機械性能和理化性能（如：沖擊強度、吸水率、拉伸強度等），同時具有阻燃作用的聚磷酸銨、季戊四醇、膨脹石墨、抑煙劑、無鹵液體阻燃劑均無鹵、環保。

本發明采取的技術方案是：一種高阻燃抑煙型硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法有以下步驟：

a)、按照重量份數將聚醚多元醇、聚磷酸銨、季戊四醇、膨脹石墨、抑煙劑、無鹵液體阻燃劑、發泡劑、有機胺類催化劑、泡沫穩定劑混合均勻，制成聚氨酯組合物A，聚氨酯組合物A攪拌混合時間≤2分鐘，攪勻后，混合罐上加密封蓋，室溫放置時間≤5分鐘。

b)、按照重量份數將異氰酸酯、有機錫類催化劑混合均勻，制成聚氨酯組合物B，聚氨酯組合物B攪拌混合時間≤5分鐘，攪勻后，混合罐上加密封蓋，室溫放置時間≤10分鐘。

c)、將聚氨酯組合物B加入聚氨酯組合物A中，快速攪拌均勻，混合時間≤1分鐘。

d）、將步驟c）中混合均勻的物料倒入模具中，常溫下發泡、熟化，泡沫熟化24小時后即制得所述的高阻燃抑煙型硬質聚氨酯泡沫塑料。

本發明所述的步驟a)中，聚醚多元醇為胺類聚醚多元醇和蔗糖聚醚多元醇，聚醚多元醇所占的重量份數為聚氨酯組合物A和聚氨酯組合物B重量總和的20～30。

本發明所述的步驟a)中，聚磷酸銨選自聚合度為500的工業產品，聚磷酸銨所占的重量份數為聚氨酯組合物A和聚氨酯組合物B重量總和的3～5。

本發明所述的步驟a)中，季戊四醇選自含量為95%，細度為200目的工業產品，季戊四醇所占的重量份數為聚氨酯組合物A和聚氨酯組合物B重量總和的3～5。

本發明所述的步驟a)中，膨脹石墨選自粒度為32目，含水率為1%，初始膨脹溫度200℃，膨脹倍率為200ml/g的工業產品，膨脹石墨所占的重量份數為聚氨酯組合物A和聚氨酯組合物B重量總和的9～13。

本發明所述的步驟a)中，抑煙劑選自硼酸鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的任意一種，抑煙劑所占的重量份數為聚氨酯組合物A和聚氨酯組合物B重量總和的8～12。

本發明所述的步驟a)中，無鹵液體阻燃劑選自甲基膦酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯中的任意一種，無鹵液體阻燃劑所占的重量份數為聚氨酯組合物A和聚氨酯組合物B重量總和的5～7。

本發明所述的步驟a)中，發泡劑為HCFC-141發泡劑、HCFC-141b發泡劑、CFC-11發泡劑或水中的任意一種，發泡劑所占的重量份數為聚氨酯組合物A和聚氨酯組合物B重量總和的6～10。