[發明專利]一種磷氮協同阻燃的軟質聚氨酯泡沫塑料

在審

• 申請號: 201710803198.0
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107501509A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 謝聰;孫紹發;朱曉明
• 申請（專利權）人: 湖北科技學院
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08J9/08;C08G101/00
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技術領域

本發明屬于泡沫塑料技術領域，具體涉及一種磷氮協同阻燃的軟質聚氨酯泡沫塑料。

背景技術

軟質聚氨酯泡沫塑料(Flexible polyurethane foam)是指具有一定彈性的一類柔軟性聚氨酯泡沫塑料，它是用量最大的一種聚氨酯產品。因其多為開孔結構，通常具有密度低、透氣、吸音、保溫、回彈性好等特點，廣泛應用于過濾材料、隔音材料、防震材料、裝飾材料、包裝材料及隔熱保溫材料等。由于上述材料大多用于建筑裝飾領域，因此提高軟質聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能顯得尤為重要。

添加型方式是提高PU阻燃性能最為經濟有效的方法。中國專利ZL201110449542.3報道了一種阻燃聚氨酯材料，A組份由聚醚多元醇、泡沫穩定劑、催化劑、發泡劑和阻燃劑組成，B組份為多亞甲基多苯基多異氰酸酯，A、B反應得到阻燃型聚氨酯材料。中國專利ZL201210022575.4報道了一種阻燃聚氨酯，由以下原料組成：多元醇混合物60～75％、泡沫穩定劑1.0～2.0％、催化劑2.0～3.5％、阻燃劑10～18％、發泡劑10～20％和水1.2～1.6％。該發明的優點在于生產的聚氨酯泡沫具有良好的阻燃性能。

綜上，現有聚氨酯泡沫阻燃研究廣泛。但是，采用添加型阻燃劑也存在一些不足，如為達理想的阻燃效果，添加量較大，影響基體樹脂的常規性能；阻燃劑與基體樹脂不相容，長期貯存或使用時有效成分會遷移到材料表面流失，發生類似橡膠的“噴霜”現象。

發明內容

本發明的目的在于避開添加型技術的缺陷，提供一種磷氮協同阻燃的軟質聚氨酯泡沫塑料。

本發明的具體技術方案如下：

一種磷氮協同阻燃的軟質聚氨酯泡沫塑料，其原料包括如下重量份的組份：

其中，所述反應型磷氮阻燃劑為4,4′-[1,4-苯基-雙亞磷酸二乙酯基-二次甲亞氨基)]二苯酚(P/N-FR)，結構式為：

其制備方法參考自引文獻(Huan Liu,Kai Xu,Hualun Cai,Jiangxun Su,Xin Liu,Zien Fu,Mingcai Chen.Thermal properties and flame retardancy of novel epoxy based on phosphorus-modified Schiff-base[J].Polymers for Advanced Technologies,2012,23(1):114–121)。

本發明的一個優選實施方案中，所述反應型磷氮阻燃劑與聚醚多元醇的重量比范圍為1:9～9:1。

本發明的一個優選實施方案中，所述聚醚多元醇為軟泡類聚氨酯用，如聚醚多元醇4110，粘度(25℃)為3500～4500mPa·s，羥值為430～470mg KOH/g(還可以是任意其它商用聚氨酯用多元醇)。

本發明的一個優選實施方案中，所述胺類催化劑為三亞乙基二胺。

本發明的一個優選實施方案中，所述勻泡劑為硅碳鍵型勻泡劑。

本發明的一個優選實施方案中，所述發泡劑為水。

本發明的一個優選實施方案中，所述異氰酸酯的粘度(25℃)為145～245mPa·s，NCO質量百分數含量為29.8％～31.8％(還可以是任意其它商用聚氨酯用多元醇)。

本發明的一個優選實施方案中，所述有機金屬催化劑為辛酸亞錫。

上述磷氮協同阻燃軟質聚氨酯泡沫塑料的制備方法如下：

1)將反應型磷氮阻燃劑、聚醚多元醇、胺類催化劑、勻泡劑、發泡劑混合，得到混合物組份A；

2)將異氰酸酯與有機金屬催化劑混合，得到混合組份B；

3)將混合組份B加入混合組份A，倒入模具，進行發泡，熟化，脫模工序后，最終制得本發明專利的磷氮協同阻燃軟質聚氨酯泡沫塑料。

通過改變聚醚多元醇與P/N-FR的用量比，可制備出一系列不同磷氮含量的阻燃軟質聚氨酯泡沫塑料。

本發明主要的有益效果在于：

1)本發明的反應型阻燃劑P/N-FR為一種含磷氮阻燃元素的二元醇，與聚醚多元醇的功能類似，能與異氰酸根發生化學反應生成氨基甲酸酯基團，形成與阻燃元素強制相容的聚氨酯網絡；

2)本發明的泡沫塑料將阻燃性能優異的P、N元素以共價鍵形成引入聚氨酯網絡中，形成了磷/氮協同的，阻燃性能優異的聚氨酯材料，避免了以物理共混方式的樹脂長期貯存和使用時阻燃元素的遷移，增加了聚氨酯泡沫的使用條件和使用年限。

附圖說明