CN106349447A - 阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂及其制备方法，所述阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂含有氢氧化物粒子，所述氢氧化物粒子由粒径为0.1～4微米的小粒子和粒径为8～25微米的大粒子组成。本发明的优点在于，本发明氢氧化物不同粒径的组合可使氢氧化物均匀分散在聚氨酯泡沫中，能够长期储存不板结，长期放置后，若需要使用，经过摇晃又可以均匀分散在聚氨酯泡沫中，其可提高聚氨酯泡沫孔的均匀程度，增强聚氨酯泡沫孔壁强度，从而提高聚氨酯泡沫材料保温性能、力学性能和尺寸的稳定性。

Description

阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及阻燃聚氨酯技术领域，尤其涉及一种阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂及其制备方法。
背景技术
聚氨酯发泡剂全称单组分聚氨酯泡沫填缝剂，俗称发泡剂、发泡胶、PU填缝剂，英文PU FOAM是气雾技术和聚氨酯泡沫技术交叉结合的产物。它是一种将聚氨酯预聚物﹑发泡剂﹑催化剂等组分装填于耐压气雾罐中的特殊聚氨酯产品。当物料从气雾罐中喷出时，泡沫状的聚氨酯物料会迅速膨胀并与空气或接触到的基体中的水分发生固化反应形成泡沫。适用范围广。具有前发泡、高膨胀、收缩小等优点，且泡沫的强度良好、粘接力高固化后的泡沫具有填缝﹑粘结﹑密封﹑隔热﹑吸音等多种效果,是一种环保节能﹑使用方便的建筑材料,可适用于密封堵漏﹑填空补缝﹑固定粘结,保温隔音,尤其适用于塑钢或铝合金门窗和墙体间的密封堵漏及防水。
现有的单组份聚氨酯泡沫填缝剂通常通过添加磷系、卤系、氮系等有机阻燃剂来达到阻燃效果，有机阻燃剂在热分解后，通常会释放出有害物质。欧盟等地区已经明令禁止一些有机阻燃剂用于进入该地区的产品。大多有机阻燃剂的成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂及其制备方法，其能够提高聚氨酯泡沫填缝剂孔的均匀程度，增强聚氨酯泡沫填缝剂孔壁强度，从而提高聚氨酯泡沫填缝剂材料保温性能、力学性能和尺寸的稳定性。
为了解决上述问题，本发明提供了一种阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂，含有氢氧化物粒子，所述氢氧化物粒子由粒径为0.1～4微米的小粒子和粒径为8～25微米的大粒子组成。
进一步，所述小粒子与大粒子的比例为1：4～1：10。
进一步，所述氢氧化选自于氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或多种。
进一步，所述阻燃单组分聚氨酯泡沫包括如下组分，以重量百分比计：
白料 25～45％；
异氰酸酯 25～45％；
推进剂 13～35％；
其中，所述白料包括如下组分，以重量百分比计：
进一步，所述聚醚多元醇包括如下组分：
聚醚多元醇330N 3～-9％；
聚醚多元醇310 12～40％；
聚醚多元醇210 3～15％。
进一步，所述助剂包括如下组分：
硅油匀泡剂 0.02～0.5％；
催化剂 0.03～0.5％。
进一步，所述阻燃剂选自于磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐、氧化磷、含磷多元醇及磷-氮化合物中的一种或多种。
进一步，所述推进剂选自于丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚中的一种或多种。
本发明还提供一种上述的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂的方法，包括如下步骤：
将所述白料的各个组分按照一定的比例混合并分散，控制所述混合物质的水分低于1000PPM；
将所述混合物放入一容器内；
经一定量的异氰酸酯加入所述容器内，密封所述容器；
需要使用时，加入一定量的推进剂并摇匀。
进一步，在所述白料的各个组分混合之前，还包括一采用偶联剂对所述氢氧化物进行前处理的步骤。
本发明的优点在于，本发明氢氧化物不同粒径的组合可使氢氧化物均匀分散在聚氨酯泡沫中，能够长期储存不板结，长期放置后，若需要使用，经过摇晃又可以均匀分散在聚氨酯泡沫中，其可提高聚氨酯泡沫孔的均匀程度，增强聚氨酯泡沫孔壁强度，从而提高聚氨酯泡沫材料保温性能、力学性能和尺寸的稳定性，其氧指数大于28。另外，氢氧化物可以作为阻燃剂，其不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，它与有机卤系、磷系阻燃剂之间有很好的协同阻燃和抑烟效果。
具体实施方式
下面对本发明提供的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂及其制备方法的具体实施方式做详细说明。
本发明阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂含有氢氧化物粒子。所述氢氧化物可以选自氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或多种。
其中所述氢氧化物粒子由粒径为0.1～4微米的小粒子和粒径为8～25微米的大粒子组成。所述小粒子的粒径例如为0.1微米、1微米、2微米、3微米、4微米；所述大粒子的粒径例如为8微米、10微米、12微米、14微米、16微米、18微米、20微米、22微米、25微米。其中，所述小粒子与大粒子的比例为1：4～1：10，例如，1：4、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10。
在聚氨酯泡沫填缝剂中，若添加的全部都是小粒径的氢氧化物，则会导致泡沫粘稠，使用时不易喷出；而若添加的全部都是大粒径的强氧化物，则会导致氢氧化物沉降，氢氧化物不能够均匀分散在泡沫中，不能发挥作用。本发明氢氧化物不同粒径的组合可使氢氧化物均匀分散在聚氨酯泡沫填缝剂中，能够长期储存不板结，长期放置后，若需要使用，经过摇晃又可以均匀分散在聚氨酯泡沫中，其可提高聚氨酯泡沫填缝剂孔的均匀程度，增强聚氨酯泡沫填缝剂孔壁强度，从而提高聚氨酯泡沫填缝剂材料保温性能、力学性能和尺寸的稳定性。另外，氢氧化物可以作为阻燃剂，其不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，它与有机卤系、磷系阻燃剂之间有很好的协同阻燃和抑烟效果。
在本具体实施方式中，所述阻燃单组分聚氨酯泡沫包括如下组分(以重量百分比计)：
白料 25～45％；
异氰酸酯 25～45％；
推进剂 13～35％。
其中，所述白料包括如下组分(以白料的各个组分占白料的重量百分比计)：
其中，所述聚醚多元醇包括如下组分(以各个组分占白料的重量百分比计)：
聚醚多元醇330N 3～9％；
聚醚多元醇310 12～40％；
聚醚多元醇210 3～15％。
例如，所述聚醚多元醇330N含量可以为4％、5％、6％、7％或8％；所述聚醚多元醇310含量可以为15％、20％、25％、30％、35％或40％；所述聚醚多元醇210含量可以为5％、10％或12％。
其中，所述助剂包括如下组分(以各个组分占白料的重量百分比计)：
硅油匀泡剂 0.02～0.5％；
催化剂 0.03～0.5％。
其中，所述阻燃剂选自于磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐、氧化磷、含磷多元醇及磷-氮化合物中的一种或多种；所述硅油匀泡剂，又称匀泡硅油，主要成分是活性聚醚改性硅油，本领域技术人员可从现有技术中获得；所述催化剂为胺类催化剂，例如吡啶、三乙胺、三乙撑二胺；所述推进剂可以为丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚中的一种或多种。
本发明还提供一种制备上述阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将所述白料的各个组分按照一定的比例混合并分散，控制所述混合物质的水分低于1000PPM。所述白料的各个组分的比例可以参照上文白料的各个组分的比例；(2)将所述混合物放入一容器内。所述容器可以为一罐体，用于后续喷涂使用；(3)将一定量的异氰酸酯加入所述容器内，密封所述容器；(4)需要使用时，加入一定量的推进剂并摇匀。
进一步，在步骤(1)在所述白料的各个组分混合之前，还包括一采用偶联剂对所述氢氧化物进行前处理的步骤。所述偶联剂会与氢氧化物表面的基团(例如，氢氧根离子)发生反应，从而避免氢氧化物表面的基团与单组分聚氨酯泡沫填缝剂的各组分反应，以消除氢氧化物微粒表面所带基团对体系稳定性的影响，本领域技术人员可从现有技术中获得所述偶联剂的组成及结构。
表1列举了在本发明阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂不同的实施例中各组分的含量。
表1
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂，其特征在于，含有氢氧化物粒子，所述氢氧化物粒子由粒径为0.1～4微米的小粒子和粒径为8～25微米的大粒子组成。
2.根据权利要求1所述的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂，其特征在于，所述小粒子与大粒子的比例为1：4～1：10。
3.根据权利要求1所述的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂，其特征在于，所述氢氧化选自于氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂，其特征在于，所述阻燃单组分聚氨酯泡沫包括如下组分，以重量百分比计：
白料 25～45％；
异氰酸酯 25～45％；
推进剂 13～35％；
其中，所述白料包括如下组分，以重量百分比计：
5.根据权利要求4所述的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂，其特征在于，所述聚醚多元醇包括如下组分：
聚醚多元醇330N 3～9％；
聚醚多元醇310 12～40％；
聚醚多元醇210 3～15％。
6.根据权利要求4所述的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂，其特征在于，所述助剂包括如下组分：
硅油匀泡剂 0.02～0.5％；
催化剂 0.03～0.5％。
7.根据权利要求4所述的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂，其特征在于，所述阻燃剂选自于磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐、氧化磷、含磷多元醇及磷-氮化合物中的一种或多种。
8.根据权利要求4所述的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂，其特征在于，所述推进剂选自于丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚中的一种或多种。
9.一种制备权利要求4所述的阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述白料的各个组分按照一定的比例混合并分散，控制所述混合物质的水分低于1000PPM；
将所述混合物放入一容器内；
经一定量的异氰酸酯加入所述容器内，密封所述容器；
加入一定量的推进剂并摇匀。
10.根据权利要求9所述的制备阻燃单组分聚氨酯泡沫填缝剂的方法，其特征在于，在所述白料的各个组分混合之前，还包括一采用偶联剂对所述氢氧化物进行前处理的步骤。
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