CN108239254B - 全水发泡b1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法 - Google Patents
全水发泡b1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108239254B CN108239254B CN201810145305.XA CN201810145305A CN108239254B CN 108239254 B CN108239254 B CN 108239254B CN 201810145305 A CN201810145305 A CN 201810145305A CN 108239254 B CN108239254 B CN 108239254B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grades
- thermal insulation
- polyurethane foam
- full water
- foam thermal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 26
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 47
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims abstract description 39
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims abstract description 39
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims abstract description 39
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 38
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 8
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- FXEDECJAXCCXOU-UHFFFAOYSA-N 1-(2-(diphenylmethoxy)ethyl)-4-(2-(4-azido-3-iodophenyl)ethyl)piperazine Chemical compound C1=C(N=[N+]=[N-])C(I)=CC(CCN2CCN(CCOC(C=3C=CC=CC=3)C=3C=CC=CC=3)CC2)=C1 FXEDECJAXCCXOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 6
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 6
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 5
- HHDUMDVQUCBCEY-UHFFFAOYSA-N 4-[10,15,20-tris(4-carboxyphenyl)-21,23-dihydroporphyrin-5-yl]benzoic acid Chemical compound OC(=O)c1ccc(cc1)-c1c2ccc(n2)c(-c2ccc(cc2)C(O)=O)c2ccc([nH]2)c(-c2ccc(cc2)C(O)=O)c2ccc(n2)c(-c2ccc(cc2)C(O)=O)c2ccc1[nH]2 HHDUMDVQUCBCEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- ASLWPAWFJZFCKF-UHFFFAOYSA-N tris(1,3-dichloropropan-2-yl) phosphate Chemical compound ClCC(CCl)OP(=O)(OC(CCl)CCl)OC(CCl)CCl ASLWPAWFJZFCKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052903 pyrophyllite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 2
- 239000003863 metallic catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 claims description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 claims 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 abstract description 3
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- AATNZNJRDOVKDD-UHFFFAOYSA-N 1-[ethoxy(ethyl)phosphoryl]oxyethane Chemical compound CCOP(=O)(CC)OCC AATNZNJRDOVKDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 8
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/64—Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63
- C08G18/6461—Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63 having phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
Abstract
本发明涉及高分子材料领域，提供了一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，该材料包括组合聚醚和异氰酸酯，其中的组合聚醚包括多元醇、阻燃剂、阻火剂、乳化剂、发泡剂、催化剂和防沉淀剂；其中，多元醇具体为低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇，在组合聚醚中的含量为15‑25％；防沉淀剂具体为白碳黑，在组合聚醚中的含量为2‑3％。本发明还提供了一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料的制备方法。本发明的优点在于：通过含磷氮阻燃聚醚、阻燃剂、阻火剂联合形成阻燃体系，从而形成匀质的聚氨酯泡沫材料，此材料在保证物理性能的同时，阻燃性能同时达到难燃B1级要求。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。
聚氨酯泡有软泡和硬泡两种。软泡为开孔结构，硬泡为闭孔结构；软泡又分为结皮和不结皮两种。聚氨酯软泡的主要功能是缓冲，常用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、服装和隔音内衬。聚氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.022-0.033W/(m*K)，相当于挤塑板的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的，硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温，屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。
由于聚氨酯泡沫塑料分子的特殊结构，决定了其容易燃烧的特性。随着聚氨酯节能保温硬泡应用技术的不断推广应用，对其阻燃性能的要求也越来越高，特别是GB8624-2012《建筑材料燃烧性能分级方法》和GB50016-2014《建筑设计防火规范》的颁布实施后，聚氨酯保温材料的阻燃阻火性能的提高成为聚氨酯保温材料行业的技术难题。
目前，国家已经强制实行节能65％-75％的标准，建筑要想达到此节能标准，最适用的是喷涂或者浇注无空腔聚氨酯泡沫保温系统。
据此，目前急需一种阻燃性能优异，且符合环保节能减排要求的阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种阻燃性能优异，且符合环保节能减排要求的全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，包括组合聚醚和异氰酸酯，所述组合聚醚包括多元醇、阻燃剂、阻火剂、乳化剂、发泡剂、催化剂和防沉淀剂；其中，多元醇具体为低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇，在组合聚醚中的含量为15-25％；防沉淀剂具体为白碳黑，在组合聚醚中的含量为2-3％。
作为本发明的优选方式之一，所述组合聚醚中各成分的具体含量如下：
组合聚醚：
作为本发明的优选方式之一，所述阻燃剂为酸酯TCPP、TDCPP、DEEP中的一种或两种混合物。
作为本发明的优选方式之一，所述阻火剂为高岭土、叶蜡石粉、蒙脱土、云母粉中的一种或两种以上混合物。
作为本发明的优选方式之一，所述乳化剂为硬泡聚氨酯硅油SD622、AK508中的一种或两种混合物。
作为本发明的优选方式之一，所述发泡剂为水。
作为本发明的优选方式之一，所述催化剂为有机胺催化剂A33，PC-41，PC-5，PC-8，有机锡催化剂T-12、T-9，有机金属催化剂PC-46中的3-4种混合物。
作为本发明的优选方式之一，所述组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1。
作为本发明的优选方式之一，所述低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的分子结构式如下：
式中，
作为本发明的优选方式之一，所述低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的具体制备方法如下：
(1)低聚磷酸酯二元醇的制备
在反应釜中，加入乙基磷酸二乙酯、乙二醇，再加入总投料量0.7-0.9％的化学催化剂；在120-180℃，反应9-11h，蒸出副产物乙醇，冷却，得产品-低聚磷酸酯二元醇；其中，乙基磷酸二乙酯与乙二醇的摩尔比为1：(1.1-1.5)；
(2)低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的制备
按六甲醚化氨基树脂与低聚磷酸酯二元醇的摩尔比1：(2-4)，加入六甲醚化氨基树脂，在105-135℃下，进行缩合反应，常压下不断蒸出生成的甲醇，计量蒸出的甲醇质量达到理论量，缩合反应完成；冷却过滤得产品-低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇。
作为本发明的优选方式之一，所述低聚磷酸酯二元醇的制备过程中采用的化学催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氧化钠中的一种或几种混合物；
一种上述全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，包括如下具体步骤：
(1)将阻燃剂、多元醇、乳化剂、发泡剂、催化剂和防沉淀剂加入混合釜中混合均匀，然后加入阻火剂，充分搅拌均匀后包装，作为组合聚醚；
(2)用聚氨酯喷涂机或浇注机，与异氰酸酯在保温现场喷涂或浇注发泡成型，形成硬质B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
本发明相比现有技术的优点在于：
(1)本发明制备的组合聚醚中，由于引入了较大比例的阻火剂，提高了聚氨酯的阻火性能，阻燃性能优异，达到氧指数大于30％以上，燃烧热释放速率增长指数小于250W/S，达到GB8624-2012标准的难燃B1级；
传统的聚氨酯泡沫保温材料中很难引入较大比例的阻火剂，造成整体材料的阻火性能很难达到B1级要求，其技术难题在于阻火材料在制备和保存过程中极易沉淀，现有技术中并未找到有效的解决方案；
本发明在引入阻火剂的同时，还引入了防沉淀剂-白碳黑，其通过氢键使体系增稠，防止添加的阻火剂沉淀，这样使本发明的组合聚醚更加具备实用性(因为本发明是水发泡体系，不用传统的发泡剂141B，如果用141B做发泡剂，就不能防止阻火剂沉淀，因为141B粘度太低，分子没有极性，和体系相容性不好，要用乳化剂进行分散；本申请改用含磷含氮的阻燃聚醚二元醇，同时使用磷酸酯做溶剂，体系具有相容性，加入白碳黑后，可使体系稳定3个月不沉淀，从而使产品具有使用性)；
(2)本发明材料物理性能稳定，不变型，不收缩，粘结力强，导热系数低，达到GB50404-2017的要求；
本发明制备的组合聚醚中采用自制的低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇作为其中一个原料，该原料使分子内同时具有磷和氮这两种阻燃剂，和异氰酸酯反应生成的聚氨酯，使分子内阻燃，使产品氧指数达到30％上以后，物理性能不下降；如果采用的是普通聚醚，通过添加含磷阻燃剂，添加含氮阻燃剂，添加的少，氧指数上不去，添加多了，产品的物理性能会大幅降低，无法使用(此乃聚氨酯保温材料火灾事故频频发生的主要原因)；
(3)本发明材料为全水发泡，符合环保节能减排的要求，属于绿色建材产品；
综上所述，本发明通过含磷氮阻燃聚醚、阻燃剂、阻火剂联合形成阻燃体系，从而形成匀质的聚氨酯泡沫材料，此材料在保证物理性能的同时，阻燃性能同时达到难燃B1级要求。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例的一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，包括质量比为1：1的组合聚醚与异氰酸酯；其中，组合聚醚又进一步地包括多元醇(低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇)、阻燃剂(磷酸酯TCPP与DEEP混合物)、阻火剂(蒙脱土)、乳化剂(硬泡聚氨酯硅油SD622)、发泡剂(水)、催化剂(有机胺催化剂A33，PC-41，有机锡催化剂T-12，有机钾催化剂PC-46混合物)和防沉淀剂(白碳黑)，并且，各成分在组合聚醚中的具体含量如下：
组合聚醚：
其中，低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的分子结构式如下：
式中，
本实施例最终所获得的聚氨酯节能保温泡沫塑料厚度：30-50mm，所得泡沫密度：35-40Kg/m3，氧指数：31.4％，阻燃级别达到(GB8624-2012标准)B1级。
实施例2
本实施例的一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，包括质量比为1：1的组合聚醚与异氰酸酯；其中，组合聚醚又进一步地包括低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇、阻燃剂(磷酸酯TCPP、DEEP混合物)、阻火剂(云母粉)、乳化剂(硅油AK508)、发泡剂(水)、催化剂(PC-41、PC-5、T-12、PC-46混合物)和防沉淀剂(白碳黑)，并且，各成分在组合聚醚中的具体含量如下：
组合聚醚：
其中，低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的分子结构式如下：
式中，
本实施例最终所获得的聚氨酯节能保温泡沫塑料厚度：30-50mm，所得泡沫密度：55Kg/m3，氧指数：35.1％，阻燃级别达到(GB8624-2012标准)B1级。
实施例3
本实施例的一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，包括质量比为1：1的组合聚醚与异氰酸酯；其中，组合聚醚又进一步地包括低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇、阻燃剂(磷酸酯TDCPP、DEEP混合物)、阻火剂(叶蜡石粉)、乳化剂(AK508)、发泡剂(水)、催化剂(PC-41、PC-8、T-9、PC-46混合物)和防沉淀剂(白碳黑)，并且，各成分在组合聚醚中的具体含量如下：
组合聚醚：
其中，低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的分子结构式如下：
式中，
本实施例最终所获得的聚氨酯节能保温泡沫塑料厚度：30-50mm，所得泡沫密度：35Kg/m3，氧指数：30.3％，阻燃级别达到(GB8624-2012标准)B1级。
实施例4
本实施例的一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，包括质量比为1：1的组合聚醚与异氰酸酯；其中，组合聚醚又进一步地包括低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇、阻燃剂(磷酸酯TDCPP、DEEP混合物)、阻火剂(高岭土粉)、乳化剂(硅油AK508)、发泡剂(水)、催化剂(A33、PC-41、T-12、PC-46混合物)和防沉淀剂(白碳黑)，并且，各成分在组合聚醚中的具体含量如下：
组合聚醚：
其中，低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的分子结构式如下：
式中，
本实施例最终所获得的聚氨酯节能保温泡沫塑料厚度：50mm，所得泡沫密度：45.5Kg/m3，氧指数：31.8％，阻燃级别达到(GB8624-2012标准)B1级。
实施例5
本实施例的一种上述实施例1-4中全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，包括如下具体步骤：
(1)将阻燃剂、多元醇、乳化剂、发泡剂、催化剂和防沉淀剂加入混合釜中混合均匀，然后加入阻火剂，充分搅拌均匀后包装，作为组合聚醚；
(2)将组合聚醚与异氰酸酯混合，用喷涂机喷涂在保温的墙体表面上，3-5s瞬间发泡成型，形成硬质B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
实施例6
本实施例的一种上述实施例1-4中全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，包括如下具体步骤：
(1)将阻燃剂、多元醇、乳化剂、发泡剂、催化剂和防沉淀剂加入混合釜中混合均匀，然后加入阻火剂，充分搅拌均匀后包装，作为组合聚醚；
(2)将组合聚醚与异氰酸酯混合，用浇注机浇注在保温的墙体表面与模板之间的缝隙中，13-16s发泡成型，撤去模板后，形成硬质B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
实施例7
本实施例的一种上述实施例1-6中低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)低聚磷酸酯二元醇的制备
在反应釜中，加入乙基磷酸二乙酯、乙二醇，再加入总投料量0.7％的氢氧化钠作为化学催化剂；在120℃，反应9h，蒸出副产物乙醇，冷却，得产品-低聚磷酸酯二元醇；其中，乙基磷酸二乙酯与乙二醇的摩尔比为1：1.1；
(2)低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的制备
按六甲醚化氨基树脂与低聚磷酸酯二元醇的摩尔比1：2，加入六甲醚化氨基树脂，在105℃下，进行缩合反应，常压下不断蒸出生成的甲醇，计量蒸出的甲醇质量达到理论量，缩合反应完成；冷却过滤得产品-低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇。
实施例8
本实施例的一种上述实施例1-6中低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)低聚磷酸酯二元醇的制备
在反应釜中，加入乙基磷酸二乙酯、乙二醇，再加入总投料量0.9％的氧化钠作为化学催化剂；在180℃，反应11h，蒸出副产物乙醇，冷却，得产品-低聚磷酸酯二元醇；其中，乙基磷酸二乙酯与乙二醇的摩尔比为1：1.5；
(2)低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的制备
按六甲醚化氨基树脂与低聚磷酸酯二元醇的摩尔比1：4，加入六甲醚化氨基树脂，在135℃下，进行缩合反应，常压下不断蒸出生成的甲醇，计量蒸出的甲醇质量达到理论量，缩合反应完成；冷却过滤得产品-低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇。
实施例9
本实施例的一种上述实施例1-6中低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的制备方法，具体制备步骤如下：
(1)低聚磷酸酯二元醇的制备
在反应釜中，加入乙基磷酸二乙酯、乙二醇，再加入总投料量为0.8％的氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾混合物作为化学催化剂；在150℃，反应10h，蒸出副产物乙醇，冷却，得产品-低聚磷酸酯二元醇；其中，乙基磷酸二乙酯与乙二醇的摩尔比为1：1.3；
(2)低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的制备
按六甲醚化氨基树脂与低聚磷酸酯二元醇的摩尔比1：3，加入六甲醚化氨基树脂，在120℃下，进行缩合反应，常压下不断蒸出生成的甲醇，计量蒸出的甲醇质量达到理论量，缩合反应完成；冷却过滤得产品-低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，包括组合聚醚和异氰酸酯，其特征在于，所述组合聚醚包括多元醇、阻燃剂、阻火剂、乳化剂、发泡剂、催化剂和防沉淀剂；其中，多元醇具体为低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇，在组合聚醚中的含量为15-25％；防沉淀剂具体为白碳黑，在组合聚醚中的含量为2-3％；
所述低聚磷酸酯二元醇醚化氨基树脂多元醇的分子结构式如下：
2.根据权利要求1所述的全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，所述组合聚醚中各成分的具体含量如下：
组合聚醚：
3.根据权利要求1所述的全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，所述阻燃剂为酸酯TCPP、TDCPP、DEEP中的一种或两种混合物。
4.根据权利要求1所述的全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，所述阻火剂为高岭土、叶蜡石粉、蒙脱土、云母粉中的一种或几种混合物。
5.根据权利要求1所述的全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，所述乳化剂为硬泡聚氨酯硅油SD622。
6.根据权利要求1所述的全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，所述发泡剂为水。
7.根据权利要求1所述的全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，所述催化剂为有机胺催化剂A33，PC-41，PC-5，PC-8，有机锡催化剂T-12、T-9，有机金属催化剂PC-46中的3-4种混合物。
8.根据权利要求1所述的全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，所述组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1：1。
9.一种制备权利要求1-8任一项所述的全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
(1)将阻燃剂、多元醇、乳化剂、发泡剂、催化剂和防沉淀剂加入混合釜中混合均匀，然后加入阻火剂，充分搅拌均匀后包装，作为组合聚醚；
(2)用聚氨酯喷涂机或浇注机，与异氰酸酯在保温现场喷涂或浇注发泡成型，形成硬质B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810145305.XA CN108239254B (zh) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | 全水发泡b1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810145305.XA CN108239254B (zh) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | 全水发泡b1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108239254A CN108239254A (zh) | 2018-07-03 |
| CN108239254B true CN108239254B (zh) | 2019-12-03 |
Family
ID=62699880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810145305.XA Active CN108239254B (zh) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | 全水发泡b1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108239254B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022106493A1 (en) * | 2020-11-19 | 2022-05-27 | Basf Se | Flame-retardant polyurethane foam system |
| CN112670660A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-16 | 天津天银汽车科技有限公司 | 电动汽车用电池防护盖板 |
| CN113354794A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-09-07 | 苏州恒利峰节能建材科技有限公司 | 一种全水发泡的阻燃聚氨酯和泡沫陶瓷的复合保温材料及其制备方法 |
| WO2023046825A1 (en) | 2021-09-27 | 2023-03-30 | Covestro Deutschland Ag | Composition for thermal insulation |
| EP4177230A1 (en) | 2021-11-03 | 2023-05-10 | Covestro Deutschland AG | Composition for thermal insulation |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2687534A1 (de) * | 2012-07-20 | 2014-01-22 | LANXESS Deutschland GmbH | Halogenfreie Poly(alkylenphosphate) |
| CN105175736B (zh) * | 2015-09-09 | 2017-10-27 | 济南大学 | 一种低聚磷酸酯多元醇的制备方法和应用 |
| CN106437017B (zh) * | 2016-08-01 | 2019-07-16 | 重庆派昂科技发展有限公司 | 浇注聚氨酯夹芯自保温墙板及其制造成型方法 |
| CN106432672A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-02-22 | 张家港迪蒙德节能科技有限公司 | 一种全水发泡聚氨酯硬泡材料及其制造方法 |
-
2018
- 2018-02-12 CN CN201810145305.XA patent/CN108239254B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108239254A (zh) | 2018-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108239254B (zh) | 全水发泡b1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法 | |
| CN101831168B (zh) | 一种高阻燃的聚氨酯硬泡外墙保温材料及其制备方法 | |
| CN102585153B (zh) | 一种无卤阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN104987484A (zh) | 一种无机材料杂化硬质三聚氰胺聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法和用于其中的组合聚醚 | |
| CN103694438A (zh) | 一种无卤阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN104017154B (zh) | 电热水器用组合聚醚、聚氨酯及原料组合物及其制备方法 | |
| CN102898778A (zh) | 一种三聚氰胺甲醛树脂闭孔泡沫的制备方法 | |
| CN102702955A (zh) | 一种建筑防水保温用喷涂型聚氨酯组合料及其使用方法 | |
| CN101503567A (zh) | 一种纳米复合膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN103834157A (zh) | 一种无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法 | |
| CN109384902A (zh) | B1级阻燃硬质聚氨酯泡沫保温板材及其制备方法和应用 | |
| CN104130368A (zh) | 一种阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材 | |
| CN109096482A (zh) | 阻燃多元醇组合物及其制备方法、应用 | |
| CN102229706A (zh) | 一种安全环保型酚醛泡沫的制备方法 | |
| CN105542101A (zh) | 硬质聚氨酯泡沫用复配型膨胀阻燃剂 | |
| CN106220809A (zh) | 一种高阻燃石墨喷涂聚氨酯及其制备方法和施工方法 | |
| CN110283351A (zh) | 一种阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN108383973A (zh) | 一种全水发泡喷涂软质阻燃聚氨酯保温材料及其制备方法 | |
| CN108559193B (zh) | 阻燃型泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN109705390A (zh) | 一种无卤环状焦磷酸酯在制备阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料中的应用 | |
| CN110204729A (zh) | 一种有机硅共聚物表面活性剂及其在液化天然气保温用硬质泡沫中的用途 | |
| CN106279602B (zh) | 无机杂化三聚氰胺聚氨酯组合聚醚及其制备方法 | |
| CN105461892B (zh) | 一种b2级阻燃的聚氨酯发泡材料 | |
| CN107522834B (zh) | 一种水玻璃聚氨酯阻燃材料的制备方法 | |
| CN104892885A (zh) | 用于冰箱发泡层的阻燃硬质聚氨酯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230301 Address after: Room 218, Building 9, No. 219, Xitai Road, Meicun Street, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province, 214111 Patentee after: Jiangsu Bofa Taitong Technology Co.,Ltd. Address before: Room 407, building 2, Xingcheng community, suiwu Industrial Park, Huaibei City, Anhui Province Patentee before: Wu Yanfei |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230414 Address after: Room 407, building 2, Xingcheng community, suiwu Industrial Park, Huaibei City, Anhui Province Patentee after: Wu Yanfei Address before: Room 218, Building 9, No. 219, Xitai Road, Meicun Street, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province, 214111 Patentee before: Jiangsu Bofa Taitong Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231130 Address after: 235000, 1st floor, Building 1, Commercial Infrastructure, southeast of the intersection of Yingke Avenue and Haitang Road, Suixi Economic Development Zone, Suixi County, Huaibei City, Anhui Province Patentee after: Anhui Yugaoxin Building Materials Co.,Ltd. Address before: Room 407, building 2, Xingcheng community, suiwu Industrial Park, Huaibei City, Anhui Province Patentee before: Wu Yanfei |
|
| TR01 | Transfer of patent right |