CN102532470A

CN102532470A - 一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法

Info

Publication number: CN102532470A
Application number: CN2011104527496A
Authority: CN
Inventors: 孙忠祥
Original assignee: DALIAN YATAI SCIENCE AND TECHNOLOGY NEW MATERIAL Co Ltd
Current assignee: DALIAN YATAI SCIENCE AND TECHNOLOGY NEW MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-07-04

Abstract

一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，属于节能环保新材料领域。将阻燃剂与聚醚或聚酯多元醇组合料混合后制得聚氨酯组合料后，再将其与异氰酸酯反应生成聚氨酯，即得到一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料；其中聚氨酯组合料为聚醚或聚酯多元醇、阻燃剂、催化剂、匀泡剂、发泡剂、改性剂、偶联剂、泡沫稳定剂、增塑剂预混在一起的。其有益效果是：无机阻燃剂分解温度高，除了有阻燃效果外，还有抑制发烟和毒性的作用。发明所使用的异氰酸酯，由于它含有两个苯环，分子量大，产品挥发性较小，蒸气压较低，对人体毒性相对较小，有利于工业安全防护，同时还具有反应速度快、安全系数较高、节能环保、产品多样化等优点。

Description

一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法

技术领域 本发明涉及一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，属于节能环保新材料领域。

背景技术 聚氨酯硬质泡沫塑料是一种性能优越的高分子合成材料，具有密度小、强度高、导热系数低、粘接强度大等特点，是目前公认的最佳绝热保温材料，已广泛应用于冰箱、冰柜、冷藏集装箱及建筑、交通运输、石油化工管道、军用航空等诸方面。近年来，随着建筑节能材料在我国的深入发展，硬质聚氨酯泡沫塑料的各种优良物理性能被建筑行业的人士看好，开始逐渐在建筑屋面、墙体等部位采用该材料。但是，聚氨酯硬质泡沫塑料含可燃的碳氢链段、密度小、比表面积大，未经阻燃处理的聚氨酯泡沫塑料的氧指数仅为17左右（远低于空气中的平均氧含量21），是可燃物，遇火易燃烧并发生分解，产生大量有毒烟雾（如HCN、CO等气体），远远达不到建筑材料防火要求，给灭火工作带来较大困难。近两年来北京、上海、沈阳等地发生数起大楼着火事件，其原因均与建筑用保温材料燃烧释放大量有毒烟雾，阻燃效果差有较大关系，由此引发政府深入思考，对建筑节能材料提出更高的安全标准，从而加快环保阻燃型聚氨酯硬泡在建筑节能领域的开发及应用。

发明内容 鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术解决方案是：一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，其特征是：将阻燃剂与聚醚或聚酯多元醇组合料混合后制得聚氨酯组合料后，再将其与异氰酸酯反应生成聚氨酯，即得到一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料；其中聚氨酯组合料为聚醚或聚酯多元醇、阻燃剂、催化剂、匀泡剂、发泡剂、改性剂、偶联剂、泡沫稳定剂、增塑剂预混在一起的。

所述阻燃剂是无机阻燃剂，尤其是一种氢氧化物无机阻燃剂。

所述改性剂为选自磷酸三氯乙酯、磷酸二苯酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯甲苯酯、聚磷酸铵、磷酸间二苯酚二苯酯、三聚氰胺磷酸盐、苯基磷酸二甲酯、甲基膦酸二甲酯、五硼酸铵、偏硼酸铵、氟硼酸铵、偏硼酸钡和硼酸锌中的一种或多种。

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、酸式亚磷酸酯偶联剂、铝/钛复合偶联剂、稀土偶联剂和高分子偶联剂中的一种或多种的复配物。

所述匀泡剂为硅油类，尤其是甲基硅油和甲基苯基硅油。

所述催化剂包括聚氨酯反应和聚醚多元醇反应的催化剂。用于聚氨酯反应的催化剂包括叔胺类催化剂和金属烷基化合物。

所述增塑剂可以为邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、磷酸酯、环氧化合物、聚合型增塑剂、苯多酸酯、含氯增塑剂、烷基磺酸酯、多元醇酯中的一种或几种。

一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，其有益效果是：无机阻燃剂分解温度高，除了有阻燃效果外，还有抑制发烟和毒性的作用。发明所使用的异氰酸酯，由于它含有两个苯环，分子量大，产品挥发性较小，蒸气压较低，对人体毒性相对较小，有利于工业安全防护，同时还具有反应速度快、安全系数较高、节能环保、产品多样化等优点。

附图说明

图1是一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的工艺流程图。

具体实施方式

下面对一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法具体说明如下：

（1）将聚醚或聚酯多元醇、阻燃剂、催化剂、匀泡剂、发泡剂、其他助剂等组份均匀混合，制得聚醚或聚酯组合料，各组分的具体重量份组成为：

聚醚或聚酯多元醇20~30

阻燃剂：20~40

发泡剂：2~5

匀泡剂：0.1~1

催化剂：0.5~1

其他助剂：0~2

异氰酸酯：30~40；

（2）将阻燃剂与偶联剂在90-180℃温度范围内，在高速混合机或连续活化机中进行混合，制得活化阻燃剂；

（3）将制得的活化阻燃剂与改性剂按一定比例在室温下混合均匀得到改性阻燃剂；

（4）将改性阻燃剂与聚醚或聚酯组合料混合均匀制得聚氨酯组合料；

（5）将聚氨酯组合料与异氰酸酯按一定比例混合均匀，在20~30℃温度范围内，湿度80%以下，反应得到具有环保阻燃等优良性能的聚氨酯硬质泡沫塑料。

实施例1

按表1所列样品1的配方，采用干法将阻燃剂氢氧化镁ZR与硅烷偶联剂KH-550按100：1的比例，在120℃温度下在高速混合机中混合均匀得到活化阻燃剂Gx(KH-550)，然后将得到的活化阻燃剂与改性剂磷酸三氯乙酯（TCEP）混合后得到改性阻燃剂，再将制得的改性阻燃剂与聚醚组合料混合均匀得到聚氨酯组合料，在温度25℃和湿度50%的条件下，将得到的聚氨酯组合料与粗MDI混合均匀得到环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料。

表1添加改性阻燃剂氢氧化镁制备聚氨酯硬泡的配方及其性能

Figure 2011104527496100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims

1.一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，其特征是：将阻燃剂与聚醚或聚酯多元醇组合料混合后制得聚氨酯组合料后，再将其与异氰酸酯反应生成聚氨酯，即得到一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料；其中聚氨酯组合料为聚醚或聚酯多元醇、阻燃剂、催化剂、匀泡剂、发泡剂、改性剂、偶联剂、泡沫稳定剂、增塑剂预混在一起的。

2.根据权利1所述的一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，其特征是：所述阻燃剂是无机阻燃剂，尤其是一种氢氧化物无机阻燃剂。

3.根据权利1所述的一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，其特征是：所述改性剂为选自磷酸三氯乙酯、磷酸二苯酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯甲苯酯、聚磷酸铵、磷酸间二苯酚二苯酯、三聚氰胺磷酸盐、苯基磷酸二甲酯、甲基膦酸二甲酯、五硼酸铵、偏硼酸铵、氟硼酸铵、偏硼酸钡和硼酸锌中的一种或多种。

4.根据权利1所述的一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，其特征是：所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、酸式亚磷酸酯偶联剂、铝/钛复合偶联剂、稀土偶联剂和高分子偶联剂中的一种或多种的复配物。

5.根据权利1所述的一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，其特征是：所述匀泡剂为硅油类，尤其是甲基硅油和甲基苯基硅油。

6.根据权利1所述的一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，其特征是：所述催化剂包括聚氨酯反应和聚醚多元醇反应的催化剂，用于聚氨酯反应的催化剂包括叔胺类催化剂和金属烷基化合物。

7.根据权利1所述的一种环保阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，其特征是：所述增塑剂可以为邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、磷酸酯、环氧化合物、聚合型增塑剂、苯多酸酯、含氯增塑剂、烷基磺酸酯、多元醇酯中的一种或几种。