CN102276974A - 高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法涉及一种防火建筑材料及其制备方法，其阻燃性能为B1级、具有稳定的发泡和固化反应时间、具有全新阻燃抗火特征。本发明由质量比为1∶(1-1.8)的聚氨酯改性白料和聚氨酯黑料组成，聚氨酯改性白料由按质量份计的以下组分组成：粒径为150-300目的膨胀石墨5-15份，粒径为100-500目的氢氧化铝1-6份，聚磷酸铵2-10份，硼酸锌0.5-1份，聚氨酯白料40-45份，其中所述聚氨酯白料是指巴斯夫公司的Elastopor CH1141C-A、聚氨酯黑料是指巴斯夫公司的M20S中的黑料，聚磷酸铵的分子式为(NH4PO3)n，其重均聚合度n为500-1200。

Description

高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防火建筑材料及其制备方法。
背景技术
现有硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能多为B2、B3级，且市场上有很多不阻燃产品，B1级硬质聚氨酯泡沫塑料在市场上几乎为空白。阻燃性能为B2、B3级或是不阻燃的硬质聚氨酯泡沫塑料用在建筑保温上存在一定的防火隐患。
发明内容
本发明提供了一种阻燃性能为B1级的、具有稳定的发泡和固化反应时间的、具有全新阻燃抗火特征的高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法。
一种高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料，由质量比为1∶(1-1.8)的聚氨酯改性白料和聚氨酯黑料组成；聚氨酯改性白料由按质量份计的下列组分组成：
粒径为150-300目的膨胀石墨5-15份；
粒径为100-500目的氢氧化铝1-6份；
聚磷酸铵2-10份；
硼酸锌0.5-1份；
聚氨酯白料40-45份；
其中所述聚氨酯白料是指巴斯夫公司的Elastopor CH1141C-A、聚氨酯黑料是指巴斯夫公司的M20S中的黑料，聚磷酸铵的分子式为(NH4PO3)n，其重均聚合度n为500-1200。
一种上述高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，包括以下步骤：
A、将上述膨胀石墨、氢氧化铝、聚磷酸铵、硼酸锌、聚氨酯白料混合，搅拌均匀得到聚氨酯改性白料I，
B、在聚氨酯改性白料I与聚氨酯黑料混合前，控制两种物料的温度在15-40℃，在环境温度为15-40℃的条件下，将聚氨酯改性白料I快速倒入聚氨酯黑料中，在转速为1000-2500r/min的条件下，搅拌10-20s，得到组合料，
C、在模具温度为15-40℃的条件下，将所得组合料倒入模具中，迅速将模具盖好，并锁住，当控制模具和环境温度均高于25℃且低于等于40℃时，出模时间为15～20分钟；当控制模具及环境温度均在15-25℃时，出模时间为30～40分钟，其中所述所得组合料倒入模具中的量＝硬质聚氨酯泡沫塑料设计密度×硬质聚氨酯泡沫塑料板材体积，设计密度为35-80kg/m3，
D、出模的板材在15-40℃的环境下自然静置12小时以上。
本发明上述高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其中所述硬质聚氨酯泡沫塑料板材的长宽厚分别为600-2400mm、300-1200mm、30-80mm。
本发明高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料具有稳定的发泡和固化反应时间：起发时间45-60s、不粘手时间120-150s、固化时间600-1200s；阻燃性能为B1级、具有全新的阻燃抗火特征：材料遇火迅速膨胀数倍，生成坚实微孔耐火结构，有效阻止火焰蔓延串烧，高温下自身结构稳定不坍塌，不熔融滴垂，不造成二次火源隐患，抗火隔热效果明显，有效保护基层墙体免受火热冲击。
具体实施方式
实施例1
以0.1kg为一份：
1、将粒径为150目的膨胀石墨0.5kg、粒径为100目的氢氧化铝0.1kg、重均聚合度为500的聚磷酸铵0.2kg、硼酸锌0.05kg、聚氨酯白料Elastopor CH1141C-A 4kg混合，搅拌均匀得到聚氨酯改性白料I，
2、在聚氨酯改性白料I与聚氨酯M20S中的黑料混合前，控制两种物料的温度在30℃，在环境温度为30℃的条件下，将聚氨酯改性白料I快速倒入4.85kg聚氨酯黑料中，在转速为1000r/min的条件下，搅拌20s，得到组合料，
3、用循环水浴设备控制模具温度为30℃，将所得组合料倒入模具中，迅速将模具盖好，并锁住，控制模具和环境温度为30℃，出模时间为18分钟，得到长2400mm、宽1200mm、厚50mm、密度67.4kg/m3的硬质聚氨酯泡沫塑料，
4、出模的板材在30℃的环境下自然静置15小时。
实施例1所得硬质聚氨酯泡沫塑料的性能参数
Figure BDA0000075395580000021
Figure BDA0000075395580000031
实施例2
以0.05kg为一份：
1、将粒径为300目的膨胀石墨0.75kg、粒径为500目的氢氧化铝0.3kg、重均聚合度为800的聚磷酸铵0.5kg、硼酸锌0.05kg、聚氨酯白料Elastopor CH1141C-A 2.25kg混合，搅拌均匀得到聚氨酯改性白料I，
2、在聚氨酯改性白料I与聚氨酯M20S中的黑料混合前，控制两种物料的温度在15℃，在环境温度为15℃的条件下，将聚氨酯改性白料I快速倒入聚氨酯黑料6.9kg中，在转速为2500r/min的条件下，搅拌10s，得到组合料，
3、用循环水浴设备控制模具温度为15℃，将所得组合料倒入模具中，迅速将模具盖好，并锁住，控制模具及环境温度15℃时，出模时间为40分钟，得到1700mm、宽1000mm、厚80mm、密度为79.0kg/m3的硬质聚氨酯泡沫塑料，
4、出模的板材在15℃的环境下自然静置18小时以上。
实施例2所得成品硬质聚氨酯泡沫塑料的性能参数
Figure BDA0000075395580000041
Figure BDA0000075395580000051
实施例3
以1.5g为1份计：
1、将粒径为200目的膨胀石墨15g、粒径为300目的氢氧化铝5g、重均聚合度为1200的聚磷酸铵10.5g、硼酸锌1.5g、聚氨酯白料Elastopor CH1141C-A 64g混合，搅拌均匀得到聚氨酯改性白料I，
2、在聚氨酯改性白料I与聚氨酯M20S中的黑料混合前，控制两种物料的温度在40℃，在环境温度为40℃的条件下，将聚氨酯改性白料I快速倒入聚氨酯黑料144g中，在转速为2000r/min的条件下，搅拌15s，得到组合料，
3、用循环水浴设备控制模具温度为40℃，将所得组合料倒入模具中，迅速将模具盖好，并锁住，控制模具和环境温度为40℃，出模时间为15分钟，得到长750mm、宽300mm、厚30mm、密度35.6kg/m3的硬质聚氨酯泡沫塑料，
4、出模的板材在40℃的环境下自然静置12小时。
实施例3所得成品硬质聚氨酯泡沫塑料的性能参数
Figure BDA0000075395580000052
Figure BDA0000075395580000061
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于：由质量比为1∶(1-1.8)的聚氨酯改性白料和聚氨酯黑料组成；聚氨酯改性白料由按质量份计的以下组分组成：
Figure FDA0000075395570000011
其中所述聚氨酯白料是指巴斯夫公司的Elastopor CH1141C-A、聚氨酯黑料是指巴斯夫公司的M20S中的黑料，聚磷酸铵的分子式为(NH4PO3)n，其重均聚合度n为500-1200。
2.一种如权利要求1所述的高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，包括以下步骤：
A、将上述膨胀石墨、氢氧化铝、聚磷酸铵、硼酸锌、聚氨酯白料混合，搅拌均匀得到聚氨酯改性白料I，
B、在聚氨酯改性白料I与聚氨酯黑料混合前，控制两种物料的温度在15-40℃，在环境温度为15-40℃的条件下，将聚氨酯改性白料I快速倒入聚氨酯黑料中，在转速为1000-2500r/min的条件下，搅拌10-20s，得到组合料，
C、在模具温度为15-40℃的条件下，将所得组合料倒入模具中，迅速将模具盖好，并锁住，当控制模具和环境温度均高于25℃且低于等于40℃时，出模时间为15～20分钟；当控制模具及环境温度均在15-25℃时，出模时间为30～40分钟，其中所述所得组合料倒入模具中的量＝硬质聚氨酯泡沫塑料设计密度×硬质聚氨酯泡沫塑料板材体积，设计密度为35-80kg/m3，
D、出模的板材在15-40℃的环境下自然静置12小时以上。
3.根据权利要求2所述的高阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于：所述硬质聚氨酯泡沫塑料板材的长宽厚分别为600-2400mm、300-1200mm、30-80mm。
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