[發明專利]一種具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制備方法

在審

• 申請號: 202010770126.2
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111808266A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 唐勇軍
• 申請（專利權）人: 湖南省普瑞達內裝材料有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/12;C08K13/06;C08K9/00;C08K3/04;C08K7/24;C08K5/3445;C08G101/00
• 代理公司: 長沙知行亦創知識產權代理事務所(普通合伙) 43240
• 代理人: 嚴理佳

本發明提供一種具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制備方法。所述聚氨酯泡棉的制備方法包括以下步驟：依次將離子液體1?丁基?3?甲基咪唑六氟磷酸鹽、可膨脹石墨、聚醚多元醇加入到反應釜中攪拌均勻，攪拌均勻后升溫至50～65℃，再依次加入介孔分子篩和擴鏈劑攪拌均勻，攪拌均勻后將所述反應釜降至室溫，再依次加入催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑攪拌均勻得到A料；稱取二苯甲烷二異氰酸酯作為B料加入冰水浴鍋中，將所述A料和所述B料攪拌均勻得到預聚體；將預聚體注入到預熱的模具中進行發泡得到聚氨酯發泡體。采用本發明的方法制備的聚氨酯泡棉具有高密度和高阻燃性能。

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯泡棉產品，尤其涉及一種具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制備方法。

背景技術

聚氨酯泡棉材料是由多異氰酸酯和多元醇反應而得的含有若干個氨基甲酸酯鏈段的有機高分子材料。聚氨酯材料具有優異的力學、聲學、電學和耐化學介質性能，硬度范圍寬，柔韌性、粘接性能、耐磨性能、耐低溫性能和耐輻射性能等良好。聚氨酯材料在汽車、機械、電子、包裝、建筑、醫療、航空航天等領域應用廣泛。

未經阻燃處理的聚氨酯泡棉是可燃物，遇火會燃燒分解，產生大量有毒煙霧，極大地限制它的使用范圍。目前聚氨酯泡棉主要采用添加含鹵、磷的阻燃劑或多元醇的方式達到阻燃目的，但是鹵素物質容易分解釋放鹵化氫等腐蝕性有毒氣體，而含磷的阻燃劑或多元醇對于最終的聚氨酯泡棉材料的阻燃性提高有限。

因此，實有必要提供一種改進的阻燃性聚氨酯泡棉來提供其應用范圍。

發明內容

本發明通過提供一種高阻燃聚氨酯泡棉，阻燃效果好，不會產生有毒煙霧，使用更加安全。

本發明實施例提供一種具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

步驟一：依次將25～40份離子液體1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、20～35份可膨脹石墨、60～80份聚醚多元醇加入到反應釜中并在第一攪拌速度下攪拌均勻，攪拌均勻后升溫至50～65℃，再依次加入18～25份介孔分子篩和6～10份擴鏈劑并在第二攪拌速度下攪拌均勻，攪拌均勻后將所述反應釜降至室溫，再依次加入1～3份催化劑、2～5份泡沫穩定劑、5～10份發泡劑并在第三攪拌速度下攪拌均勻得到A料；其中所述第一攪拌速度大于所述第二攪拌速度，所述第二攪拌速度大于所述第三攪拌速度；

步驟二：稱取重量份數為100份的二苯甲烷二異氰酸酯作為B料加入冰水浴鍋中，所述冰水浴鍋的溫度為1～3℃，待所述B料冷卻至1～3℃，將步驟一得到的所述A料加入到冰水浴鍋中，并將所述A料和所述B料在第四攪拌速度下攪拌均勻得到預聚體，其中，所述第四攪拌速度為1600～2200r/min；

步驟三：將步驟二得到的所述預聚體注入到預熱的模具中進行發泡得到聚氨酯發泡體，其中預熱的模具的表面溫度為42～50℃，發泡時間為20～30分鐘。

可膨脹石墨可以以交聯網絡形式增強炭化層的穩定性，防止炭化層脫落，并在材料表面形成高效絕熱、隔氧層，能夠阻斷熱量向材料表面的傳遞及材料內部分解產生的小分子可燃氣體向材料表面燃燒區的擴散，防止聚合物進一步降解，從而阻斷了燃燒鏈，起到高效防火阻燃的作用。

介孔分子篩材料是指孔徑介于2～50nm的一類多孔材料。介孔分子篩材料具有極高的比表面積、規則有序的孔道結構、狹窄的孔徑分布、孔徑大小連續等特點。介孔分子篩材料具有的豐富的孔徑、規則有序的孔道結構等特點決定其具有很好的絕熱性能以及阻燃性能。此外，其孔徑大小連續、規則有序的孔道結構使得介孔分子篩具有較高的密度以及機械強度。

離子液體1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽材料能使聚氨酯脫水炭化，在燃燒表面形成炭化層，炭化層可以隔絕聚氨酯和空氣，減少可燃揮發成分的釋放，從而達到阻燃的目的。