CN102276779A - 改性防火保温聚氨酯泡沫及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种改性防火保温聚氨酯泡沫的生产方法，所述的生产方法为：先取一定重量份数的阻燃剂加入到聚醚反应罐中，其搅拌温度为18-24℃，搅拌至均匀；然后在搅拌加入异氰酸酯搅拌至均匀，再将上述混匀的物料加入到发泡模具中发泡，加温发泡，发泡时间为1-2分钟，即为聚氨酯泡沫成品。本发明的改性聚氨酯泡沫是在传统聚氨酯泡沫中加入具有环状结构的阻燃剂化合物，使聚氨酯泡沫大大地提高了阻燃性和耐热性，同时，极大地降低了泡沫释放烟雾的毒性。这一研发成果，使改性聚氨酯泡沫具有既节能保温又防火安全的低碳、低烟、低毒、B1级难燃等性能。

Description

改性防火保温聚氨酯泡沫及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种有机化工原料生产阻燃保温材料技术领域，具体地说是一种改性防火保温聚氨酯泡沫及其生产方法，该阻燃保温材料具有阻燃效率高、添加量少、燃烧无毒等特点。

背景技术

众所周知，近几年来在我国北方，为使建筑达到保温要求，均在原建筑墙体基础上增设一层保温材料，而该保温材料主要选则是低成本的聚苯泡沫或聚氨酯泡沫塑料，而聚苯泡沫或聚氨酯泡沫塑料尽管保温效果显著，但燃点较低，遇火会燃烧，并产生大量有毒烟雾。另外，聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳氢链段、密度小、比表面积大，未经阻燃处理的聚氨酯是可燃物，遇火会燃烧并分解，产生大量有毒烟雾，特别是聚氨酯软泡开孔率较高，可燃成分多，燃烧时由于较高的空气流通性而源源不断地供给氧气，易燃且不易自熄，给灭火带来困难，易造成财产的损失和人员的伤亡。聚氨酯泡沫塑料的许多应用领域如建筑材料、床垫、家具、保温材料、汽车座垫及内饰材料等，都有阻燃要求。

添加一定量的阻燃助剂可以降低聚氨酯制品燃烧的危险和严重程度。

目前广泛添加于软泡及硬泡聚氨酯中的阻燃剂为卤系阻燃剂，特别是含氯、溴的卤素阻燃剂，虽然卤素阻燃剂的优点是阻燃较为有效且应用广泛，但其最主要的缺点是在燃烧时会生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体，如卤化氢、二噁英等，人吸入容易导致窒息而死亡， 一些较发达的国家对上述塑料制品已开始禁止使用卤素阻燃剂，欧盟关于环保的“两个指令”已作出明确限制，此前德国环境团体PAL从1995年开始在电子设备的外壳中禁用溴化物及氧化锑，瑞典TC095规定在电气及电子设备中凡是超过25克的塑料零件均禁用有机溴化物及有机氯化物。

虽然目前卤素阻燃剂在全球仍占主流，但被非卤素阻燃剂取代的趋势已逐渐明朗化。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有能形成防火保护层的改性防火保温聚氨酯泡沫及其生产方法。

本发明的目的是这样实现的：本发明所述的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份数组成：聚醚：1份，异氰酸酯：0. 7～1.1份，阻燃剂:0.32～0.6份；所述的阻燃剂为：丙基膦酸二甲酯，阻燃剂TCEP，阻燃剂TDCPP或乙基膦酸二乙酯（DEEP）。

本发明经优化后的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份数组成为：聚醚：1份，异氰酸酯：0. 8～1.0份，阻燃剂:0.45～0.5份。

本发明的生产方法包括：先取下述重量份数的阻燃剂加入到聚醚反应罐中，其搅拌温度为18-24℃，搅拌至均匀；然后在搅拌加入异氰酸酯搅拌至均匀，再将上述混匀的物料加入到发泡模具中发泡，发泡温度为35-40℃，发泡时间为1-2分钟，即为聚氨酯泡沫成品。

本发明聚醚反应罐内的气压为0.8-1.5kap。

由于混合后的物料粘度较大，物料是通过喷枪喷入到发泡模具中内发泡的。

由于本发明发泡迅速，再加上混合后的物料粘度较大，物料流动性差，喷枪的喷料方式为摆动扫描喷射式喷射物料或设置多个喷射口的均匀喷射物料。

本发明与现有技术相比的优点：

1、烷基膦酸酯类阻燃剂混溶性好，极易以物理状态均匀混溶于所需添加阻燃剂的聚合物内在燃烧遇到火焰时，其磷化物分解成磷酸一偏磷酸一聚偏磷酸。在分解过程中产生磷酸层．形成不挥发性的绝热保护层覆盖于燃烧面，隔绝了热传导与氧气供给，促使燃烧停止。又因为聚偏磷酸能促进聚合物燃烧分解向碳化进行，并生成一定量的水，从而有利于阻止燃烧，因此添加在聚氨酯上有良好的阻燃效果。

2、用本发明的方法所得到的改性聚氨酯泡沫，该阻燃剂具有用量少的特点，改性聚氨酯泡沫是在传统聚氨酯泡沫中加入具有环状结构的阻燃剂化合物，使聚氨酯泡沫大大地提高了阻燃性和耐热性，同时，极大地降低了泡沫释放烟雾的毒性。这一研发成果，使改性聚氨酯泡沫具有既节能保温又防火安全的低碳、低烟、低毒、B1级难燃等性能。

3、本发明还具有工艺简单，成本低，应用范围宽，寿命长等特点。

下面将通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

实施例1：

生产方法为：先取阻燃剂乙基膦酸二乙酯（DEEP）50千克加入到内装100千克的聚醚（北京市中万盛聚氨酯有限公司出品）反应罐中，该反应罐内的气压为0.8-1.5kap，搅拌至均匀，其搅拌温度18-24℃，然后在搅拌加入异氰酸酯（北京市中万盛聚氨酯有限公司出品）100千克搅拌至均匀，再将上述混匀的物料能过喷枪采用摆动扫描喷射式喷射物料到发泡模具中发泡，发泡温度为35-40℃，发泡时间为1-2分钟，即为聚氨酯泡沫成品。

该改性聚氨酯硬泡产品经检测其特点如下：

1）导热系数低[检测结果为0.023w/(m.k)]，保温效果好；

2）B1级难燃，氧指数达33.4%以上，具有良好的防火性能；

3）产品吸水率低，强度好；

4）产品容重低，重量轻，便于搬运和施工，减轻工人劳动强度，现场施工成本低；

5）适于做彩钢夹芯板、墙体保温等；

6）表观密度; 45~60 kg/m³；

7）隔声量: 20~40 DB；

8）对人体无危害，节能环保。

实施例2：

生产方法为：先取阻燃剂TDCPP  45千克加入到内装100千克的聚醚（北京市中万盛聚氨酯有限公司出品）反应罐中，该反应罐内的气压为0.8-1.5kap，搅拌至均匀，其搅拌温度18-24℃，然后在搅拌加入异氰酸酯（北京市中万盛聚氨酯有限公司出品）104千克搅拌至均匀，再将上述混匀的物料能过喷枪采用摆动扫描喷射式喷射物料到发泡模具中发泡，发泡温度为35-40℃，发泡时间为1-2分钟，即为聚氨酯泡沫成品。

该改性聚氨酯硬泡产品经检测其特点与前述相本相同，故省略之。

实施例3：

生产方法为：先取阻燃剂丙基膦酸二甲酯（专利申请号：201010010147.0） 36千克加入到内装100千克的聚醚（北京市中万盛聚氨酯有限公司出品）反应罐中，该反应罐内的气压为0.8-1.5kap，搅拌至均匀，其搅拌温度18-24℃，然后在搅拌加入异氰酸酯（北京市中万盛聚氨酯有限公司出品）80千克搅拌至均匀，再将上述混匀的物料能过喷枪采用摆动扫描喷射式喷射物料到发泡模具中发泡，发泡温度为35-40℃，发泡时间为1-2分钟，即为聚氨酯泡沫成品。

该改性聚氨酯软泡产品经检测其特点如下：

1）导热系数低[检测结果为0.025w/(m.k)]，保温效果好；

2）B1级难燃，氧指数达34%以上，具有良好的防火性能；

3）产品容重低，重量轻，便于搬运和施工，减轻工人劳动强度，现场施工成本低；

4）适于做彩钢夹芯板、家具垫材等；

5）表观密度; 25~35 kg/m³；

6）隔声量: 20~40 DB；

7）对人体无危害，节能环保。

实施例4：

生产方法为：先取阻燃剂TCEP  40千克加入到内装100千克的聚醚（北京市中万盛聚氨酯有限公司出品）反应罐中，该反应罐内的气压为0.8-1.5kap，搅拌至均匀，其搅拌温度18-24℃，然后在搅拌加入异氰酸酯（北京市中万盛聚氨酯有限公司出品）85千克搅拌至均匀，再将上述混匀的物料能过喷枪采用摆动扫描喷射式喷射物料到发泡模具中发泡，发泡温度为35-40℃，发泡时间为1-2分钟，即为聚氨酯泡沫成品。

该改性聚氨酯软泡产品经检测其特点与前述相本相同，故省略之。

Claims (6)

1.一种改性防火保温聚氨酯泡沫，其特征在于：所述的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份数组成：聚醚：1份，异氰酸酯：0. 7～1.1份，阻燃剂:0.32～0.6份；所述的阻燃剂为：丙基膦酸二甲酯，阻燃剂TCEP，阻燃剂TDCPP或乙基膦酸二乙酯（DEEP）。

2.根据权利要求1所述的改性防火保温聚氨酯泡沫，其特征在于：所述的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份数组成：聚醚：1份，异氰酸酯：0. 8～1.0份，阻燃剂:0.45～0.5份。

3.一种改性防火保温聚氨酯泡沫的生产方法，所述的生产方法为：先取下述重量份数的阻燃剂加入到聚醚反应罐中，其搅拌温度为18-24℃，搅拌至均匀；然后在搅拌加入异氰酸酯搅拌至均匀，再将上述混匀的物料加入到发泡模具中发泡，发泡温度为35-40℃，发泡时间为1-2分钟，即为聚氨酯泡沫成品。

4.根据权利要求3所述的改性防火保温聚氨酯泡沫的生产方法，其特征在于：聚醚反应罐内的气压为0.8-1.5kap。

5.根据权利要求3所述的改性防火保温聚氨酯泡沫的生产方法，其特征在于：物料是通过喷枪喷入到发泡模具中内发泡的。

6.根据权利要求5所述的改性防火保温聚氨酯泡沫的生产方法，其特征在于：所述的喷枪为摆动扫描喷射式喷枪。