CN103408923B - 一种聚氨酯泡沫体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚氨酯泡沫体,由黑料和白料按照质量比1:1.1-1.3发泡制备而得;所述白料由如下重量份的组分组成:水玻璃5-90份;聚醚多元醇5-85份;聚酯多元醇1-30份;催化剂0.05-0.5份;泡沫稳定剂0.5-5份;无卤阻燃剂10-30份;本发明还提供该体的制备方法。本发明在现有聚氨酯泡沫配方中加入水玻璃替代传统氟氯烃发泡剂,可有效减少环境污染;同时水玻璃与无卤阻燃剂共同作用,降低聚氨酯的导热系数,提高保温能力,同时增强聚氨酯的阻燃性,适宜应用到建筑材料、家具。保温材料、汽车座垫及内饰等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯泡沫体及其制备方法,具体涉及一种以水玻璃作为发泡剂的聚氨酯泡沫体及其制备方法。
背景技术
聚氨酯泡沫体是以树脂为基础,采用化学或物理方法在其内部产生无数小气孔而制成的体。根据其应用,分为软泡、硬泡、半硬泡。
普通聚氨酯是可燃物,遇火燃烧分解产生大量有毒烟雾,给灭火带来困难,特别是聚氨酯软泡开孔率较高,可燃成分多,易燃且不易自熄。但是目前聚氨酯泡沫体的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,因此,已有很多企业已经采用阻燃级聚氨酯泡沫。
传统的阻燃方法是在原料中通过加入阻燃剂达到阻燃效果,或通过在聚醚多元醇中引入阻燃基团提高阻燃性,但是效果并不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚氨酯泡沫体。
本发明的另一目的是提供一种聚氨酯泡沫体的制备方法。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案。
一种聚氨酯泡沫体,是由黑料和白料按照质量比1:1.1-1.3发泡制备而得;
所述黑料为异氰酸酯类,优选甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)中一种或两种以上;进一步优选多亚甲基多苯基多异氰酸酯;
所述白料由如下重量份的组分组成:水玻璃5-90份;聚醚多元醇5-85份;聚酯多元醇1-30份;催化剂0.05-0.5份;泡沫稳定剂0.5-5份;无卤阻燃剂10-30份;优选水玻璃30-50份;聚醚多元醇40-60份;聚酯多元醇5-12份;催化剂0.4份;泡沫稳定剂3份;无卤阻燃剂15-20份;
其中,所述水玻璃选自钠水玻璃或钾水玻璃中的一种;
所述聚醚多元醇选自聚氧化丙烯多元醇、聚四氢呋喃多元醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚多元醇或特种聚醚多元醇中一种或两种以上;所述特种聚醚多元醇由聚醚4110与聚醚403按质量比80-90:10-20组成;优选85:15。
所述聚酯多元醇选自脂肪族聚酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、或脂环族聚酯多元醇中的一种或两种以上;优选聚酯400A。
所述催化剂选自胺类催化剂和/或有机锡催化剂;
其中,胺类催化剂选自脂肪族胺类催化剂、脂环族胺类催化剂、醇胺类催化剂、芳香族胺类催化剂中的一种或两种以上;
其中,脂肪族胺类催化剂选自N,N-二甲基环已胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N’,N’-四甲基亚烷基二胺、三乙胺、三乙烯二胺、N,N-二甲基苄胺中的一种或两种以上;所述脂环族胺类催化剂选自固胺、N-乙基吗啉、NMM、N,N’-二乙基哌嗪中的一种或两种以上;
所述醇胺类催化剂选自三乙醇胺和/或DMEA;
所述芳香族胺类选自吡啶和/或N,N-二甲基吡啶;
所述有机锡催化剂选自二丁基锡二月桂酸锡、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种或两种以上;
上述催化剂中最优选二丁基锡二月桂酸锡和三乙烯二胺;
所述泡沫稳定剂为有机硅泡沫稳定剂,优选泡沫稳定剂AK-8805;
所述无卤阻燃剂为有机磷系阻燃剂,优选甲基膦酸二甲酯(DMMP)。
本发明中所提及的原料均为市售采购。
本发明还提供上述聚氨酯泡沫体的制备方法,在室温下,先将水玻璃、聚醚多元醇、聚酯多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、无卤阻燃剂混合均匀得到聚醚体系,即为白料;
再将黑料和白料按照质量比1:1.1-1.3混合,充分搅拌后,倒入模具中发泡、熟化,脱模,得到聚氨酯泡沫体。
其中,所述白料中组分配比同上所述;所述黑料组分选择同上所述。
所述的搅拌时间5-20s;搅拌速度1200-1800r/min。
作为本发明的一个优选实施方式是,在10-25℃条件下,先将水玻璃30-50份、聚醚多元醇40-60份、聚酯多元醇7-11份、催化剂0.4份、泡沫稳定剂3份、无卤阻燃剂15-20份混合均匀得到聚醚体系,即为白料;再将黑料与白料按质量比1:1.2称量后,转速1500r/min搅拌10s后,将混合物倒入模具中发泡、熟化,脱模,得到聚氨酯泡沫体。
本发明在现有聚氨酯泡沫配方中加入水玻璃替代传统氟氯烃发泡剂,可有效减少环境污染;同时水玻璃与无卤阻燃剂共同作用,降低聚氨酯的导热系数,提高保温能力,同时增强聚氨酯的阻燃性,适宜应用到建筑材料、家具。保温材料、汽车座垫及内饰等领域。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
聚氨酯发泡体,具体配方见表1。
常温下,将一定量的聚醚多元醇4110、聚醚多元醇403、聚酯多元醇400A、钠水玻璃、阻燃剂DMMP、泡沫稳定剂AK-8805、二丁基二月桂酸锡、三乙烯二胺置于容器中机械混合搅拌20-30min,形成均匀的聚醚体系,即为白料。
再将白料与多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)PM-200在室温下混合反应,1500r/min下搅拌10s后倒入恒温垂直爬升模具中发泡固化,待泡体熟化后,将其从模具中取出,得到聚氨酯泡沫体。按照国标要求进行式样切割,测定泡体各项性能,见表2。
实施例2-4
按照实施例1的方法制备聚氨酯泡沫体。具体配方见表1。
对比例
按照实施例1的方法制备聚氨酯泡沫体。具体配方见表1。
表1聚氨酯泡沫体的配方(单位:kg)
表2聚氨酯泡沫体的性能测试
由表2可知,对比例无水玻璃配方,在相同阻燃剂的用量条件下,阻燃性只能达到B2级,而实施例1-4加入一定比例的水玻璃,所得聚氨酯阻燃级别至少在B1级以上,其中实施例1阻燃级别可达到A2级,阻燃效果显著。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种聚氨酯泡沫体,其特征在于,由黑料和白料按照质量比1:1.1-1.3发泡制备而得;
所述白料由如下重量份的组分组成:水玻璃5-90份;聚醚多元醇5-85份;聚酯多元醇1-30份;催化剂0.05-0.5份;泡沫稳定剂0.5-5份;无卤阻燃剂10-30份;
所述黑料为异氰酸酯类;
所述水玻璃选自钠水玻璃或钾水玻璃中的一种;
所述聚醚多元醇选自特种聚醚多元醇,其是由聚醚4110与聚醚403按质量比80-90:10-20组成;
所述聚酯多元醇选自脂肪族聚酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、或脂环族聚酯多元醇中的一种或两种以上;
所述催化剂选自胺类催化剂和/或有机锡催化剂;其中,所述胺类催化剂选自脂肪族胺类催化剂、脂环族胺类催化剂、醇胺类催化剂、芳香族胺类催化剂中的一种或两种以上;所述脂肪族胺类催化剂选自N,N-二甲基环已胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N’,N’-四甲基亚烷基二胺、三乙胺、三乙烯二胺、N,N-二甲基苄胺中的一种或两种以上;
所述脂环族胺类催化剂选自固胺、N-乙基吗啉、NMM、N,N’-二乙基哌嗪中的一种或两种以上;
所述醇胺类催化剂选自三乙醇胺和/或DMEA;
所述芳香族胺类选自吡啶和/或N,N-二甲基吡啶;
所述有机锡催化剂选自二丁基锡二月桂酸锡、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种或两种以上;
所述聚氨酯泡沫体的制备方法,其特征在于,在室温下,先将水玻璃、聚醚多元醇、聚酯多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、无卤阻燃剂混合均匀得到聚醚体系,即为白料;
再将黑料和白料按照质量比1:1.1-1.3混合,充分搅拌后,倒入模具中发泡、熟化,脱模,得到聚氨酯泡沫体
2.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫体,其特征在于,所述泡沫稳定剂为有机硅泡沫稳定剂。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫体,其特征在于,所述无卤阻燃剂为有机磷系阻燃剂。
4.权利要求1-3中任一所述聚氨酯泡沫体的制备方法,其特征在于,在室温下,先将水玻璃、聚醚多元醇、聚酯多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、无卤阻燃剂混合均匀得到聚醚体系,即为白料;
再将黑料和白料按照质量比1:1.1-1.3混合,充分搅拌后,倒入模具中发泡、熟化,脱模,得到聚氨酯泡沫体。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述的搅拌时间5-20s;搅拌速度1200-1800r/min。
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