[發明專利]一種聚氨酯仿木材料用核殼型阻燃劑及制備方法

在審

• 申請號: 201811424196.1
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109535689A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 陳慶;昝航
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08K9/10;C08K9/06;C08K3/22;C08K3/34
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本發明提出一種聚氨酯仿木材料用核殼型阻燃劑及制備方法，所述核殼型阻燃劑是先將納米三氧化鉬、多聚磷酸銨和發泡劑插層于溶脹的納米蒙脫土，然后加入乙醇和水的混合液并滴加氨基硅烷偶聯劑，接著與異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚體、氫氧化鋁混合后加熱反應，最后冷卻而制得。本發明提供的核殼型阻燃劑與聚合物基體的相容性好，并且核殼結構可有效避免阻燃劑的流失和失效，具有優異的阻燃抑煙性能，并且性能持久性好，適用于易燃燒的聚氨酯仿木材料。

技術領域

本發明涉及仿木材料技術領域，特別是涉及一種聚氨酯仿木材料用核殼型阻燃劑及制備方法。

背景技術

仿木材料可分為傳統仿木材料與高級仿木材料。傳統仿木材料多用水泥制作，在表面加以封閉或雕刻修飾，只能模仿外在；而高級仿木采用現代塑料加工工藝，既可以模仿真木外在，又能模擬其使用性能、質感甚至氣味，目前可定義為木塑與全塑兩種。傳統木塑材料摻加木粉的比例較高，因而具有一定的吸水性，易導致發霉，膨脹變形，褪色。此外，木塑材料的木紋是表面印刷或雕刻加工，磨損后不復存在，透出內部材料，影響外觀，混合而成的材料回收時必然導致木材或塑料某一組分較多的損失，實際利用效率不高，且設計阻燃功能時需要協調木質成分阻燃與塑料成分阻燃，機理較復雜。

由于木塑材料存在上述明顯缺陷，全塑材料應運而生，成為研究的熱點。全塑材料是一種完全由塑料制備的仿木材料，不使用任何木質成分，應用阻燃技術，通過微發泡、注射或擠出成型加工工藝制備得到外觀與木材相似、密度與木材相當、機械性能良好、阻燃性能優異的仿木制品，其中聚氨酯類仿木材料是研究較多的一個方向。

目前常用的阻燃全塑聚氨酯仿木材料均是采用外加阻燃劑的方式，使用外加阻燃劑如多聚磷酸銨、六溴環十二烷、四溴雙酚A、十溴二苯醚等來提升仿木材料的阻燃性能。但是，由于聚氨酯仿木材料長期暴露在戶外，經受著風吹日曬、雨淋等不同的外界條件，外加的阻燃劑會分解、并隨著雨水流失，造成聚氨酯仿木材料表面不平整且阻燃性能急劇下降；另外目前被廣泛應用于發泡聚氨酯中的阻燃劑是含鹵阻燃劑，燃燒時散發出大量有毒氣體對人的生命危害更大，抑煙效果較差。

中國發明專利申請號201510709056.9公開了一種木質復合材料用高效阻燃抑煙劑及其制備方法，其原料由以下原料組分組成：膨脹型阻燃劑55-65份、有機蒙脫土：2-6份、納米金屬氫氧化物15-25份、硫酸鎂晶須10-20份；制備方法包括以下步驟：膨脹型阻燃劑的合成制備；有機蒙脫土的合成制備；納米金屬氫氧化物和硫酸鎂晶須，準備；高效阻燃抑煙劑制備；所用原料膨脹型阻燃劑、有機蒙脫土、納米金屬氫氧化物以及硫酸鎂晶須，實現了膨脹型阻燃劑與有機蒙脫土（膨脹型阻燃劑-納米協同）協同阻燃、有機蒙脫土與納米金屬氫氧化物（納米-納米協同）等多重協同阻燃效果。中國發明專利申請號200910116285.4公開了一種金屬離子交聯型水性聚氨酯微膠囊化無鹵阻燃劑及其制備方法，特征是將無鹵阻燃劑經0.5-10%的非離子型表面活性劑修飾后，在30-90℃下加入聚氨酯含量為無鹵阻燃劑0.5-20%的水性聚氨酯和金屬離子重量為水性聚氨酯中聚氨酯重量0.1-10%的金屬鹽水溶液，反應0.5-4小時，冷卻、過濾、干燥后，得到以金屬離子交聯型水性聚氨酯為殼、以被表面活性劑修飾的無鹵阻燃劑為核的微膠囊化無鹵阻燃劑。

為了改善全塑仿木材料，包括聚氨酯仿木材料在使用過程中阻燃劑受外界環境影響容易失效的狀況，并解決傳統含鹵阻燃劑易產生大量有毒氣體的問題，有必要提出一種新型安全高效阻燃劑，進而提高聚氨酯仿木材料的阻燃抑煙效果，并且阻燃性能持久性好。

發明內容

針對目前長期暴露在戶外的聚氨酯仿木材料等復合材料中的外加阻燃劑易失效，導致阻燃抑煙效果減弱等技術問題，本發明提出一種聚氨酯仿木材料用核殼型阻燃劑及制備方法，從而提高添加制備的聚氨酯仿木材料的阻燃抑煙性能，并且效果持久。

為解決上述問題，本發明采用以下技術方案：