CN112358804A - 一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，属于聚氨酯防火材料改良技术领域。包括包括二月桂酸二丁基锡8‑12份，硅油1‑3份，水12‑16份及含磷改性聚醚2.5‑4份，三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各1.5‑3份、三聚氰胺3‑4.5份和聚磷酸胺12‑17份，正己烷,10‑13，10‑(2,5‑二羟基苯基)‑10‑氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物(DOPO)18‑22份。一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法解决了现有聚氨酯材料在燃烧受热时，解聚和裂解会产生许多复杂的低分子物、气态有毒物质，这些物质可继续燃烧，放出大量热使聚氨酯加快裂解，形成正反馈循环的问题。

Description

一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，属于聚氨酯防火材料改良技术领域。
背景技术
聚氨酯材料因其具有良好的物理力学性能和耐候性，已被广泛应用于建筑、交通、纺织、家具、医疗等领域。未经阻燃处理的聚氨酯极限指数(LOI)仅18％左右，属于易燃材料。在燃烧受热时，解聚和裂解会产生许多复杂的低分子物、气态有毒物质，这些物质可继续燃烧，放出大量热使聚氨酯加快裂解，形成正反馈循环。因此，阻燃防火是聚氨酯在广泛应用时的重要问题，制备高效阻燃的聚氨酯材料是阻燃材料行业发展的迫切需要。
聚氨酯是由二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成，主链由柔性链段和刚性链段构成，具有良好的物理机械性能、耐热性和耐候性，通过引入阻燃剂可以提高聚氨酯材料的阻燃性能。聚氨酯的阻燃剂主要有添加型和反应型两大类。添加型阻燃是采用物理共混方式将阻燃剂直接添加到聚氨酯基体中，该方法简单、添加量小，有更持久的阻燃效果和更好的稳定性。可制成泡沫塑料、橡胶材料等。通过添加阻燃剂，可以提高聚氨酯的极限氧指数，使得复合材料达到难燃级别，拓宽聚氨酯的应用领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，以解决现有聚氨酯材料在燃烧受热时，解聚和裂解会产生许多复杂的低分子物、气态有毒物质，这些物质可继续燃烧，放出大量热使聚氨酯加快裂解，形成正反馈循环的问题。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下:
一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，包括以三聚氰胺和聚磷酸胺阻燃剂，制备了含磷硬质聚氨酯，另外，在聚氨酯中引入10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢 -9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)以此作为反应型阻燃剂对聚氨酯进行改性。
进一步地，所述高效阻燃聚氨酯材料包括二月桂酸二丁基锡8-12份，硅油 1-3份，水12-16份及含磷改性聚醚2.5-4份，三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各1.5-3份、三聚氰胺3-4.5份和聚磷酸胺12-17份，正己烷,10-13， 10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)18-22 份。
进一步地，所述一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法；具体包括以下步骤：
S1:称取二月桂酸二丁基锡8-12份、硅油1-3份、水12-16份及含磷改性聚醚2.5-4份多元醇置于1L烧杯中；
S2:将步骤S1得到的混合物使用电动揽拌器高速搅拌20min，再加入三聚氰胺3-4.5份以及聚磷酸胺12-17份，然后高速搅拌15min后加入正己烷10-13 份，最后高速搅拌5min；
S3:向步骤S2得到的混合物中再加入三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各1.5-3份、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)18-22份，高速搅拌10s，随后将混合物倒入模具；
S4:将模具120℃下熟化5h，即得到含磷、氮硬质聚氨酯协同阻燃保温隔热材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法解决现有聚氨酯材料在燃烧受热时，解聚和裂解会产生许多复杂的低分子物、气态有毒物质，这些物质可继续燃烧，放出大量热使聚氨酯加快裂解，形成正反馈循环的问题，同时通过添加阻燃剂，可以提高聚氨酯的极限氧指数，使得复合材料达到难燃级别，拓宽聚氨酯的应用领域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加明确，以下结合实例，对本发明做进一步说明：
实施例1
一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，包括以三聚氰胺和聚磷酸胺阻燃剂，制备了含磷硬质聚氨酯，另外，在聚氨酯中引入10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢 -9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)以此作为反应型阻燃剂对聚氨酯进行改性。
所述高效阻燃聚氨酯材料包括二月桂酸二丁基锡8份，硅油1份，水12份及含磷改性聚醚2.5份，三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各1.5份、三聚氰胺3份和聚磷酸胺12份，正己烷10，10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9- 氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)18份。
所述一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法；具体包括以下步骤：
S1:称取二月桂酸二丁基锡8份、硅油1份、水12份及含磷改性聚醚2.5份多元醇置于1L烧杯中；
S2:将步骤S1得到的混合物使用电动揽拌器高速搅拌20min，再加入三聚氰胺3份以及聚磷酸胺12份，然后高速搅拌15min后加入正己烷10份，最后高速搅拌5min；
S3:向步骤S2得到的混合物中再加入三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各1.5份、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物 (DOPO)18份，高速搅拌10s，随后将混合物倒入模具；
S4:将模具120℃下熟化5h，即得到含磷、氮硬质聚氨酯协同阻燃保温隔热材料。
实施例2
一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，包括以三聚氰胺和聚磷酸胺阻燃剂，制备了含磷硬质聚氨酯，另外，在聚氨酯中引入10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢 -9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)以此作为反应型阻燃剂对聚氨酯进行改性。
所述高效阻燃聚氨酯材料包括二月桂酸二丁基锡10份，硅油2份，水15份及含磷改性聚醚3.5份，三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各2份、三聚氰胺3.5份和聚磷酸胺15份，正己烷11，10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9- 氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)20份。
所述一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法；具体包括以下步骤：
S1:称取二月桂酸二丁基锡10份、硅油2份、水15份及含磷改性聚醚3.5 份多元醇置于1L烧杯中；
S2:将步骤S1得到的混合物使用电动揽拌器高速搅拌20min，再加入三聚氰胺3.5份以及聚磷酸胺15份，然后高速搅拌15min后加入正己烷10份，最后高速搅拌5min；
S3:向步骤S2得到的混合物中再加入三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各2份、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物 (DOPO)20份，高速搅拌10s，随后将混合物倒入模具；
S4:将模具120℃下熟化5h，即得到含磷、氮硬质聚氨酯协同阻燃保温隔热材料。
实施例3
一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，包括以三聚氰胺和聚磷酸胺阻燃剂，制备了含磷硬质聚氨酯，另外，在聚氨酯中引入10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢 -9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)以此作为反应型阻燃剂对聚氨酯进行改性。
所述高效阻燃聚氨酯材料包括二月桂酸二丁基锡12份，硅油3份，水16份及含磷改性聚醚4份，三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各3份、三聚氰胺4.5份和聚磷酸胺17份，正己烷13，10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)22份。
所述一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法；具体包括以下步骤：
S1:称取二月桂酸二丁基锡12份、硅油3份、水16份及含磷改性聚醚2.5-4 份多元醇置于1L烧杯中；
S2:将步骤S1得到的混合物使用电动揽拌器高速搅拌20min，再加入三聚氰胺3-4.5份以及聚磷酸胺17份，然后高速搅拌15min后加入正己烷13份，最后高速搅拌5min；
S3:向步骤S2得到的混合物中再加入三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各3份、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物 (DOPO)22份，高速搅拌10s，随后将混合物倒入模具；
S4:将模具120℃下熟化5h，即得到含磷、氮硬质聚氨酯协同阻燃保温隔热材料。
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 (3)

1.一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：包括以三聚氰胺和聚磷酸胺阻燃剂，制备了含磷硬质聚氨酯，另外，在聚氨酯中引入10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)以此作为反应型阻燃剂对聚氨酯进行改性。
2.根据权利要求1所述的一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：所述高效阻燃聚氨酯材料包括二月桂酸二丁基锡8-12份，硅油1-3份，水12-16份及含磷改性聚醚2.5-4份，三亚乙基二胺和多亚甲基多苯基异氰酸酯各1.5-3份、三聚氰胺3-4.5份和聚磷酸胺12-17份，正己烷,10-13，10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)18-22份。
3.根据权利要求1所述的一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：所述一种高效阻燃聚氨酯材料的制备方法；具体包括以下步骤：
S1:称取二月桂酸二丁基锡8-12份、硅油1-3份、水12-16份及含磷改性聚醚2.5-4份多元醇置于1L烧杯中；
S2:将步骤S1得到的混合物使用电动揽拌器高速搅拌20min，再加入三聚氰胺3-4.5份以及聚磷酸胺12-17份，然后高速搅拌15min后加入正己烷10-13份，最后高速搅拌5min；
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