[發(fā)明專利]一種可膨脹石墨阻燃聚氨酯泡沫及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210289000.2
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114591481B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張曉茜;高明;孫春峰;王家盛
• 申請（專利權(quán)）人: 華北科技學(xué)院(中國煤礦安全技術(shù)培訓(xùn)中心)
• 主分類號: C08G18/64
• 分類號: C08G18/64;C08G18/48;C08K3/04;C08G101/00
• 代理公司: 鄭州旭揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41185
• 代理人: 高超

本發(fā)明公開了一種可膨脹石墨阻燃聚氨酯泡沫及其制備方法，所述阻燃聚氨酯泡沫由以下原料制備：20?24g的聚醚多元醇、20?24g的異氰酸酯、2.5?10g的可膨脹石墨和0.025?2g的海藻精；所述制備方法包括以下步驟：將海藻精研磨處理后，加入到聚醚多元醇中混合后機械攪拌均勻，得到物質(zhì)A；將可膨脹石墨加入到異氰酸酯中混合后機械攪拌均勻，得到物質(zhì)B；然后將物質(zhì)A和物質(zhì)B混合后攪均，放入模具中，常溫常壓下發(fā)泡熟化。本發(fā)明通過可膨脹石墨和海藻精之間的協(xié)同作用得到的聚氨酯泡沫，在降低可膨脹石墨使用量的條件下，使聚氨酯泡沫表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性能、熱穩(wěn)定性能和力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻燃聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可膨脹石墨阻燃聚氨酯泡沫及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯泡沫應(yīng)用廣泛，但極易燃燒，且燃燒熱值高，煙密度大，煙氣有毒性，容易引起窒息死亡。可膨脹石墨(EG)是傳統(tǒng)的膨脹型阻燃劑，對聚氨酯有很好的阻燃性，當(dāng)與火源接觸時，會迅速膨脹成“蠕蟲狀”，通過體積擴大快速將火焰熄滅。但在聚氨酯泡沫中單獨添加可膨脹石墨時，燃燒時產(chǎn)生的松散的“蠕蟲狀”炭層，非常容易脫落，嚴(yán)重影響可膨脹石墨的阻燃抑煙性能，且添加可膨脹石墨后對材料力學(xué)性能影響較大，故常需要與其它阻燃劑復(fù)配使用。

傳統(tǒng)的鹵素阻燃劑具有毒性，嚴(yán)重危害人們的生命安全，且石油資源的日益枯竭，石油基化學(xué)品的使用給人類帶來的許多負(fù)面的問題。因此綠色、可再生、環(huán)境友好型資源代替石油基原料的研究，成為目前學(xué)術(shù)界關(guān)注重點。

海藻精是以海洋生物海藻為主要原料提取而成的純天然物質(zhì)，海藻精價格低廉，是一種天然的綠色、可再生資源，目前主要用作肥料，在其他領(lǐng)域尤其阻燃方向還未曾有過研究報道。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可膨脹石墨阻燃聚氨酯泡沫及其制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種可膨脹石墨阻燃聚氨酯泡沫，由以下原料制備：20-24g的聚醚多元醇、20-24g的異氰酸酯、2.5-10g的可膨脹石墨和0.025-2g的海藻精。

進(jìn)一步地，由以下原料制備：21.25g的聚醚多元醇、21.25g的異氰酸酯、7.5g的可膨脹石墨和0.025-2g的海藻精。

進(jìn)一步地，由以下原料制備：21.25g的聚醚多元醇、21.25g的異氰酸酯、7.5g的可膨脹石墨和0.05g的海藻精。

一種可膨脹石墨阻燃聚氨酯泡沫的制備方法，包括以下步驟：

(1)將海藻精放入研缽中研磨，得到預(yù)處理的海藻精；

(2)稱取聚醚多元醇、異氰酸酯、可膨脹石墨以及預(yù)處理的海藻精，將預(yù)處理的海藻精加入到聚醚多元醇中，混合后攪拌均勻，得到物質(zhì)A；

(3)將可膨脹石墨加入到異氰酸酯中，混合后攪拌均勻，得到混合物B；

(4)然后將物質(zhì)A和物質(zhì)B混合后機械攪拌均勻，放入到模具中，常溫常壓下，發(fā)泡熟化20-24h。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明采用的海藻精阻燃協(xié)效劑，具有良好的熱穩(wěn)定性能，在添加少量海藻精的情況下，通過與可膨脹石墨復(fù)配，聚氨酯復(fù)合材料的極限氧指數(shù)得到了較大提高，達(dá)31.9％，力學(xué)性能影響較少，其壓縮應(yīng)變有較大的提升。

本發(fā)明采用的海藻精，以海藻為原料提取而成的純天然物質(zhì)，價格低廉，是一種綠色、可再生資源，目前主要用作肥料，但是本發(fā)明通過少量海藻精與可膨脹石墨復(fù)配，較大地提高了材料的熱穩(wěn)定性能，碳層更加致密結(jié)實，膨脹度提高，大幅度降低了CO₂釋放速率，對可膨脹石墨/硬質(zhì)聚氨酯泡沫阻燃性能有很明顯的提升。

附圖說明

圖1為熱重曲線；