CN102408535A - 植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于包括以下组份：阻燃聚醚多元醇50-60份、聚醚二醇10-20份、阻燃剂5-15份、发泡剂5-10份、泡沫稳定剂1-2份、植物纤维10-50份、催化剂1-2.5份、水0.01-0.15份、多异氰酸酯20-30份，是采用一步发泡工艺制备得到。本发明得到的植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，易于加工，泡沫表面致密，具有良好的物理力学性能，阻燃性良好。

Description

植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯发泡塑料，属于塑料技术领域。
背景技术
聚氨酯泡沫塑料是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成，一般作为内外包装材料，发挥缓冲作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的
一种植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于包括以下组份：
阻燃聚醚多元醇50-60份、聚醚二醇10-20份、阻燃剂5-15份、发泡剂5-10份、泡沫稳定剂1-2份、植物纤维10-50份、催化剂1-2.5份、水0.01-0.15份、多异氰酸酯20-30份；
阻燃剂是磷酸三氯乙酯(TCEP)与磷酸三氯丙酯(TCPP)的混合物；
发泡剂是环戊烷或者CFC-11；
催化剂为季铵盐类催化剂；
植物纤维为作物秸秆、各种木料纤维，直径为0.1-0.4mm，用量为10-50份，较佳为10-30份，更佳为20-30份。
泡沫稳定剂为B8418或者DC5604。
一种植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，是采用一步工艺制备而成，具体是将阻燃聚醚多元醇(白料)、多异氰酸酯(黑料)、其他原料一步加入，在高速搅拌下混合后发泡制备而成。其中
本发明有以下积极的效果：
发泡剂可以调整和控制泡沫制品的密度和性能，降低组合聚醚的粘度，提高泡沫的流动性，有利于发泡成型。发泡剂用量增加，组合聚醚粘度和泡沫密度降低。本发明采用的发泡剂是环戊烷或者CFC-11；
传统使用聚氨酯硬泡的阻燃剂是TCPP、TCEP、DMMP等，都为含磷阻燃剂，但阻燃性能差异较大，本发明采用的是磷酸三氯乙酯(TCEP)、磷酸三氯丙酯(TCPP)的混合物，阻燃效果佳，复合比例为2∶1-1∶2，阻燃剂的用量为每100份组合聚醚中添加5-15份阻燃剂。
催化剂为季铵盐类催化剂，能够使反应体系平稳，调整泡沫的脆性和工艺性能。
本发明采用植物纤维，如作物秸秆粉，各种木粉，作为聚氨酯硬质泡沫塑料的增强材料，聚醚对植物纤维有很好的浸润作用，但植物纤维超过60份之后泡沫的流动性明显降低，适当减少植物纤维的用量可以获得增强效果和流动性俱佳的效果。
总体而言，本发明得到的植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，易于加工，泡沫表面致密，具有良好的物理力学性能，阻燃性良好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
本发明所采用的组份的单位份均为重量份。
以下为实施例所采用的原料的购买出处：聚醚二醇羟值360+-20mgKOH/g，购自济南俊荣化工有限公司；阻燃聚醚多元醇(芳香族聚酯多元醇)羟值150mgKOH/g，f＝4购自济南俊荣化工有限公司；多异氰酸酯购自青岛鸿辉化工。
实施例1
一种植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，包括以下组份：阻燃聚醚多元醇50份、聚醚二醇10份、阻燃剂5份、发泡剂5份、泡沫稳定剂1份、植物纤维10份、催化剂1份、水0.01份、多异氰酸酯20份。阻燃剂是磷酸三氯乙酯与磷酸三氯丙酯的混合物；发泡剂是CFC-11；催化剂为季铵盐类催化剂；植物纤维为玉米秸秆，直径为0.1mm；泡沫稳定剂为B8418。
实施例2
一种植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于包括以下组份：阻燃聚醚多元醇60份、聚醚二醇20份、阻燃剂15份、发泡剂10份、泡沫稳定剂2份、植物纤维50份、催化剂2.5份、水0.15份、多异氰酸酯30份。阻燃剂是磷酸三氯乙酯与磷酸三氯丙酯的混合物；发泡剂是环戊烷；催化剂为季铵盐类催化剂；植物纤维为杨木纤维，直径为0.4mm；泡沫稳定剂为DC5604。
实施例3
一种植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于包括以下组份：阻燃聚醚多元醇55份、聚醚二醇15份、阻燃剂10份、发泡剂8份、泡沫稳定剂1.5份、植物纤维30份、催化剂1.5份、水0.10份、多异氰酸酯25份。阻燃剂是磷酸三氯乙酯与磷酸三氯丙酯的混合物；发泡剂是环戊烷；催化剂为季铵盐类催化剂；植物纤维为大豆秸秆粉，直径为0.2mm；泡沫稳定剂为B8418。
实施例4
一种植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于包括以下组份：阻燃聚醚多元醇53份、聚醚二醇13份、阻燃剂9份、发泡剂6份、泡沫稳定剂1.6份、植物纤维20份、催化剂1.3份、水0.08份、多异氰酸酯23份。
实施例1-4所制备的植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料的性能参数如表1所示，其中各参数的单位如下：密度：kg/m3、热导率W/(m·k)、压缩强度MPa、剪切强度MPa、吸水量g/100cm、氧指数、闭孔率％、耐热温度/℃。
表1
 实施例1  实施例2  实施例3  实施例4
  泡沫密度  295  287  298  289
  热导率  0.05  0.06  0.07  0.04
  压缩强度  5.41  5.43  5.00  5.12
  剪切强度  5.30  5.12  5.43  5.05
  吸水量  0.15  0.11  0.13  0.14
  氧指数  27  28  29  27
  闭孔率  92  91  93  92
  耐热温度  100  100  100  100
上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。

Claims (4)

1.植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于包括以下组份：阻燃聚醚多元醇50-60份、聚醚二醇10-20份、阻燃剂5-15份、发泡剂5-10份、泡沫稳定剂1-2份、植物纤维10-50份、催化剂1-2.5份、水0.01-0.15份、多异氰酸酯20-30份。
2.根据权利要求1所述的植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所述的阻燃剂是磷酸三氯乙酯与磷酸三氯丙酯的混合物；发泡剂是环戊烷或者CFC-11；催化剂为季铵盐类催化剂；植物纤维为作物秸秆、木料纤维，直径为0.1-0.4mm；泡沫稳定剂为B8418或者DC5604。
3.根据权利要求1所述的植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所述的植物纤维用量为10-30份。
4.根据权利要求1所述的植物纤维增强的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于所述的植物纤维用量为20-30份。
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