CN102604024B

CN102604024B - 无氟阻燃聚氨酯组合聚醚及其使用方法

Info

Publication number: CN102604024B
Application number: CN2012100225754A
Authority: CN
Inventors: 李心强; 倪军; 董建国; 许凤华; 曹小伟
Original assignee: SHANGHAI DONGDA POLYURETHANE CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI DONGDA POLYURETHANE CO Ltd
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2032-02-02
Also published as: CN102604024A

Abstract

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种无氟阻燃聚氨酯组合聚醚及其使用方法，其特征在于按照质量百分数计，由以下原料组成：多元醇混合物60～75％、泡沫稳定剂1.0～2.0％、催化剂2.0～3.5％、阻燃剂10～18％、发泡剂10～20％和水1.2～1.6％。本发明的优点在于：(1)用本发明所生产的聚氨酯泡沫阻燃性好；(2)用本发明组合聚醚生产聚氨酯连续板材时只需要较低的异氰酸酯用量；(3)用本发明组合聚醚生产连续板材时，流动性好，填充性能优越，泡沫耐低温冷冻尺寸稳定性好。

Description

无氟阻燃聚氨酯组合聚醚及其使用方法

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种无氟阻燃聚氨酯组合聚醚及其使用方法。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料由于绝热性能好、密度低、强度高等优点在保温、制冷等行业领域得到广泛应用。但随着各行业对环保、阻燃性要求的提高，原有的硬质聚氨酯泡沫采用的是具有破坏臭氧层的含氟类发泡剂材料作为发泡剂，并且所制的泡沫阻燃性能较差，在使用中的防火安全性上也存在着较大的隐患。随着全球环保要求的提高，及聚氨酯泡沫在使用中的防火性能提高研制高阻燃无氟环保型的聚氨酯材料更成了新的趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种无氟阻燃聚氨酯组合聚醚及其使用方法，能够提供无氟环保而且具有优良的阻燃性能，在防火安全性上达到很好的效果。

本发明所述的一种无氟阻燃聚氨酯组合聚醚，按照质量百分数计，由以下原料组成：多元醇混合物60～75％、泡沫稳定剂1.0～2.0％、催化剂2.0～3.5％、阻燃剂10～18％、发泡剂10～20％和水1.2～1.6％。

其中，多元醇混合物优选按照质量百分数计，由以下原料组成：(1)阻燃聚酯多元醇40～60％，适用于硬质聚氨酯塑料泡沫的同时含有磷、氯、锑阻燃元素的阻燃聚酯多元醇中的一种或多种；(2)聚醚多元醇40～55％，由蔗糖、山梨醇或乙二胺中的一种或多种为起始剂加成聚合而成；(3)线性聚醚多元醇0～10％，分子量为500～1200的线性环氧乙烷或环氧丙烷聚醚多元醇中的一种或多种。

阻燃聚酯多元醇优选CF6255(生产厂家为江苏富盛新材料有限公司)；聚醚多元醇优选SU-450L(生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司)；线性聚醚多元醇优选210(生产厂家为江苏句容宁武新材料有限公司)。

泡沫稳定剂优选用DC193(生产厂家为空气化工产品公司)。

催化剂优选为PC-77(空气化工生产)、PC41(空气化工生产)与TMR-2(空气化工生产)按照质量比1.4∶0.7∶1.5的三者混合物。

阻燃剂优选为卤代磷酸酯类化合物，可以选用三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)(生产厂家为青岛联美化工)。

水为去离子水。

发泡剂优选为物理发泡剂，更优选用HFC类(氢氟烃类)无氟环保发泡剂，可以为HFC-356(2-甲基-1，1，1，2，3，3-六氟丙烷)、HFC-365mfc(1，1，1，3，3-五氟丁烷)或HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)中的一种或几种的混合物。

本发明所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚的使用方法，将各种原料投入反应釜中搅拌30～50分钟，得到组合聚醚，然后将组合聚醚与异氰酸酯按照质量比100∶150在物料温度为22℃的情况下混合搅拌8秒钟，即得到聚氨酯泡沫。

其中，异氰酸酯优选为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，可以选用PM-200(生产厂家为烟台万华聚氨酯股份有限公司)。

本发明的优点在于：(1)用本发明所生产的聚氨酯泡沫阻燃性好；(2)用本发明组合聚醚生产聚氨酯连续板材时只需要较低的异氰酸酯用量；(3)用本发明组合聚醚生产连续板材时，流动性好，填充性能优越，泡沫耐低温冷冻尺寸稳定性好。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

以下实施例选用的原料如下：聚酯多元醇选用CF6255；聚醚多元醇选用SU-450L；线性聚醚多元醇选用210；泡沫稳定剂选用DC193；催化剂选用PC-77、PC-41、TMR-2按照质量比为1.4∶0.7∶1.5的比例混合；阻燃剂选用TCPP；发泡剂选用HFC-365mfc与HFC-245fa按照质量比为1∶1混合；异氰酸酯选用PM-200。

目前市场上使用的组合聚醚制作的聚氨酯泡沫采用的是含氟类发泡剂所制作的，泡沫的阻燃性氧指数在24.0-25.0之间，-30℃下冷冻24小时尺寸变化率大于0.3％。

实施例1：

将称量好的阻燃聚酯多元醇40份，聚醚多元醇50份，线性聚醚多元醇10份，泡沫稳定剂2份，去离子水2.0份，催化剂3.3份，阻燃剂25份，发泡剂28份投入反应釜中搅拌40分钟，得到组合聚醚；

将组合聚醚与异氰酸酯按照质量比100∶150在物料温度为22℃的情况下混合搅拌8秒钟，即得到聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫阻燃性氧指数26.5，在-30℃的条件下冷冻24小时，尺寸变化率为0.12％。

实施例2：

将称量好的聚酯多元醇50份，聚醚多元醇45份，线性聚醚多元醇5份，泡沫稳定剂2份，去离子水2.1份，催化剂3.2份，阻燃剂20份，发泡剂25份投入反应釜中搅拌40分钟，得到组合聚醚；

将组合聚醚与异氰酸酯按照质量比100∶150在物料温度为22℃的情况下混合搅拌8秒钟，即得到聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫阻燃性氧指数26.4，在-30℃的条件下冷冻24小时，尺寸变化率为0.1％。

实施例3：

将称量好的聚酯多元醇60份，聚醚多元醇40份，泡沫稳定剂2份，去离子水2.2份，催化剂3份，阻燃剂20份，发泡剂22份投入到反应釜中搅拌40分钟，得到组合聚醚；

将组合聚醚与异氰酸酯按照质量比100∶150在物料温度为22℃的情况下混合搅拌8秒钟，即得到聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫阻燃性氧指数26.6，在-30℃条件下冷冻24小时，尺寸变化率为0.1％。

通过以上3个实施例与现有技术的对比可以看出，实施例中选用HFC类无氟环保发泡剂不含有破坏臭氧层的物质，其ODP值为零；而现有材料中采用HCFC类含有破坏臭氧层物质的发泡剂；而且在阻燃性能方面氧指数可以达到26％，远远高于现有材料24％-25％的氧指数指标；而且泡沫尺寸稳定性较现有材料的尺寸稳定性能好，其制品质量上远胜于现有材料。

Claims

1.一种无氟阻燃聚氨酯组合聚醚，其特征在于按照质量百分数计，由以下原料组成：

多元醇混合物60～75％、泡沫稳定剂1.0～2.0％、催化剂2.0～3.5％、阻燃剂10～18％、发泡剂10～20％和水1.2～1.6％；

所述多元醇混合物按照质量百分数计，由以下原料组成：(1)阻燃聚酯多元醇40～60％，适用于硬质聚氨酯塑料泡沫的同时含有磷、氯、锑阻燃元素的阻燃聚酯多元醇中的一种或多种；(2)聚醚多元醇40～55％，由蔗糖、山梨醇或乙二胺中的一种或多种为起始剂加成聚合而成；(3)线性聚醚多元醇0～10％，分子量为500～1200的线性环氧乙烷或环氧丙烷聚醚多元醇中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚，其特征在于阻燃聚酯多元醇为CF6255；聚醚多元醇选用SU-450L；线性聚醚多元醇选用210。

3.根据权利要求1所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚，其特征在于泡沫稳定剂选用DC193。

4.根据权利要求1所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚，其特征在于催化剂为PC-77、PC41与TMR-2按照质量比1.4∶0.7∶1.5的三者混合物。

5.根据权利要求1所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚，其特征在于阻燃剂为卤代磷酸酯类化合物，是三(2-氯丙基)磷酸酯。

6.根据权利要求1所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚，其特征在于水为去离子水。

7.根据权利要求1所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚，其特征在于发泡剂为物理发泡剂，是HFC类无氟环保发泡剂。

8.根据权利要求7所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚，其特征在于发泡剂为HFC-356、HFC-365mfc或HFC-245fa中的一种或几种的混合物。

9.一种权利要求1所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚的使用方法，其特征在于将各种原料投入反应釜中搅拌30～50分钟，得到组合聚醚，然后将组合聚醚与异氰酸酯按照质量比100∶150在物料温度为22℃的情况下混合搅拌8秒钟，即得到聚氨酯泡沫。

10.根据权利要求10所述的无氟阻燃聚氨酯组合聚醚的使用方法，其特征在于异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。