CN113980222A - 一种聚氨酯泡沫材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种聚氨酯泡沫材料及其制备方法，其中，该聚氨酯泡沫材料的制备材料包括异氰酸酯、聚氨酯硬泡组合聚醚和阻燃剂，其中，所述阻燃剂包括二氧化硅；按重量份计，所述异氰酸酯3‑8份，所述聚氨酯硬泡组合聚醚3‑8份，所述二氧化硅1‑6份。本发明技术方案通过二氧化硅作为阻燃剂，增加了聚氨酯泡沫材料炭层表面的耐火堆积物，起到隔热和隔火的作用，从而减少了聚氨酯泡沫材料与空气接触面积，提高了氧指数，进而提高了聚氨酯泡沫材料的阻燃性能。并且，该聚氨酯泡沫材料残炭层中耐热阻燃的石墨化炭层含量增加，提高了聚氨酯泡沫材料的裂解温度，达到阻燃的效果。

Description

一种聚氨酯泡沫材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及泡沫材料技术领域，特别涉及一种聚氨酯泡沫材料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯泡沫材料是多孔泡沫塑料，具备较好的缓冲及隔热功能，广泛应用于家具、服装等内衬或建筑的保温与防水等。但是聚氨酯泡沫材料与空气接触面积大，燃烧问题尤为突出。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种聚氨酯泡沫材料及其制备方法，旨在提高聚氨酯泡沫材料的阻燃性能。
为实现上述目的，本发明提出的聚氨酯泡沫材料，其制备材料包括异氰酸酯、聚氨酯硬泡组合聚醚和阻燃剂，其中，所述阻燃剂包括二氧化硅；按重量份计，所述异氰酸酯3-8份，所述聚氨酯硬泡组合聚醚3-8份，所述二氧化硅1-6份。
在一实施例中，按重量份计，所述异氰酸酯4-6份，所述聚氨酯硬泡组合聚醚4-6份，所述二氧化硅1-4份。
在一实施例中，所述二氧化硅采用石英砂。
在一实施例中，所述石英砂的细度为300目以上。
在一实施例中，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六次亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的任意一种。
在一实施例中于，所述聚氨酯硬泡组合聚醚为聚醚多元醇。
在一实施例中，所述阻燃剂还包括红磷和/或氢氧化铝。
在一实施例中，按重量份计，所述红磷1-4份，所述氢氧化铝为1-4份。
在一实施例中，按重量份计，所述聚氨酯泡沫材料还包括发泡剂0.01-0.05份。
本发明还提出一种聚氨酯泡沫材料的制备方法，用于制备上述聚氨酯泡沫材料，包括以下步骤：
将异氰酸酯、聚醚多元醇、石英砂、红磷、氢氧化铝和发泡剂按照份数称取备用；
将发泡剂、石英砂、红磷和氢氧化铝混合，加入聚醚多元醇搅拌均匀，再加入异氰酸酯搅拌均匀；
静置发泡0.5小时-2小时，得到所述聚氨酯泡沫材料。
本发明技术方案通过二氧化硅作为阻燃剂，增加了聚氨酯泡沫材料炭层表面的耐火堆积物，起到隔热和隔火的作用，从而减少了聚氨酯泡沫材料与空气接触面积，提高了氧指数，进而提高了聚氨酯泡沫材料的阻燃性能。并且，该聚氨酯泡沫材料残炭层中耐热阻燃的石墨化炭层含量增加，二氧化硅抑制了聚氨酯泡沫材料在360℃处的高温裂解过程，将这个高温裂解过程提高到560℃，大大提高了聚氨酯泡沫材料的裂解温度，达到阻燃的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为不同石英砂含量的聚氨酯泡沫材料样品的红外光谱图；
图2为不同石英砂含量的聚氨酯泡沫材料样品的氧指数；
图3为0％石英砂样品和30％石英砂样品燃烧前后SEM图；
图4为图3D的30％石英砂样品燃烧经水冲洗后的SEM图；
图5为不同石英砂含量的聚氨酯泡沫材料样品燃烧后残炭层的拉曼光谱图；
图6为不同石英砂含量的聚氨酯泡沫材料样品燃烧残炭的XPS C1s谱图；
图7为不同石英砂含量的聚氨酯泡沫材料样品燃烧后残炭中碳元素相对成分分析图；
图8为30％石英砂样品燃烧前后的XRD图；
图9为30％石英砂样品的热重分析图；
图10为0％石英砂样品的热重分析图；
图11为不同样品微分热重分析(DTA)图；
图12为不同石英砂含量的聚氨酯泡沫材料样品的DSC分析图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种聚氨酯泡沫材料。
在本发明实施例中，该聚氨酯泡沫材料，其制备材料包括异氰酸酯、聚氨酯硬泡组合聚醚和阻燃剂，其中，所述阻燃剂包括二氧化硅；按重量份计，所述异氰酸酯3-8份，所述聚氨酯硬泡组合聚醚3-8份，所述二氧化硅1-6份。
进一步地，在一实施例中，该聚氨酯泡沫材料，按重量份计，所述异氰酸酯4-6份，所述聚氨酯硬泡组合聚醚4-6份，所述二氧化硅1-4份。
本发明技术方案通过添加二氧化硅作为阻燃剂，增加了聚氨酯泡沫材料炭层表面的耐火堆积物，起到隔热和隔火的作用，从而减少了聚氨酯泡沫材料与空气接触面积，提高了氧指数，进而提高了聚氨酯泡沫材料的阻燃性能。并且，该聚氨酯泡沫材料残炭层中耐热阻燃的石墨化炭层含量增加，二氧化硅抑制了聚氨酯泡沫材料在360℃处的高温裂解过程，将这个高温裂解过程提高到560℃，大大提高了聚氨酯泡沫材料的裂解温度，达到阻燃的效果。
具体的，异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称，包括单异氰酸酯、二异氰酸酯和多异氰酸酯等。常见的二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)。由于异氰酸酯结构中含有不饱和键，因此具有高活性，容易与一些带活性基团的有机或无机物反应，生成聚氨酯弹性体。
在一实施例中，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六次亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的任意一种。
具体的，聚氨酯硬泡组合聚醚俗称聚氨酯白料，可以由聚醚单体、匀泡剂等组成。在一实施例中，该聚氨酯硬泡组合聚醚为聚醚多元醇(Polyether polyol)。聚氨酯白料与黑料按比例搅拌混合后发生聚合反应，生成具有独立闭孔结构的聚氨酯泡沫塑料，是一种理想的有机质低温隔热材料，具有导热系数小，节能防震，适应性强的特点。
但是，常规的聚氨酯泡沫材料质量轻，与空气的接触面积大，易燃，且燃烧迅速，不具有阻燃作用。对此，本发明采用二氧化硅作为阻燃剂，二氧化硅燃烧后在聚氨酯泡沫材料的残炭层表面堆积大量致密的大颗粒，起到隔热、隔火的作用，促进聚氨酯泡沫材料燃烧结炭，最终起到阻燃的效果。并且，增加了聚氨酯泡沫材料的氧指数，使得聚氨酯泡沫材料需要更多氧含量才能燃烧，从而阻止聚氨酯泡沫材料的燃烧。另外，二氧化硅还提高了聚氨酯泡沫材料的失重温度和裂解温度，从而大大提高了聚氨酯泡沫材料的热稳定性，明显提高了聚氨酯泡沫材料的阻燃性能。再者，二氧化硅作为阻燃剂，不含卤素，不会污染环境，绿色环保。
在一实施例中，该二氧化硅采用石英砂。一方面，石英砂是常见材料，容易购买和获取；另一方面，石英砂价廉，降低了生产成本；又一方面，石英砂还可以作为无机填料，提高聚氨酯泡沫材料的力学性能、耐水性、绝热性能等。石英砂的粒径有多种，为了使石英砂分布均匀，石英砂为细砂粉，在一实施例中，所述石英砂的细度为300目以上。进一步地，在一实施例中，所述石英砂的细度为600目。
为了提高该聚氨酯泡沫材料的阻燃性能，在一实施例中，所述阻燃剂还包括红磷和/或氢氧化铝。红磷受热分解与空气中的氧气生成含氧磷酸，含氧磷酸的吸水性比较好，能够进一步促使聚氨酯泡沫材料表层脱水炭化形成炭化层，从而阻隔外部的氧气、热量、可燃物等，减少聚氨酯泡沫材料的进一步燃烧，同时具有吸热性，降低聚氨酯泡沫材料表面的热量，进一步起到阻燃的效果。氢氧化铝受热分解时释放出结晶水，该分解过程为强吸热反应，吸收大量的热量，可起到冷却聚氨酯泡沫材料的作用，并且反应产生的水蒸气可以稀释冷却可燃气体，该水蒸气也可作为一种抑烟剂，抑制聚氨酯泡沫材料燃烧的蔓延。
在一实施例中，按重量份计，所述红磷1-4份，所述氢氧化铝为1-4份。通过添加红磷和氢氧化铝，进一步获得良好的阻燃效果，并且，阻燃剂不含卤素，绿色环保，不会污染环境；在二氧化硅的配合下，聚氨酯泡沫材料阻燃效果好，具有广阔的市场前景。
在一实施例中，按重量份计，所述聚氨酯泡沫材料还包括发泡剂0.01-0.05份。该发泡剂用于使二苯基甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇发生聚合反应，形成聚氨酯泡沫材料。该发泡剂的材料有多种，在一实施例中，所述发泡剂包括水。通过采用水作为发泡剂，制备材料便于获取，降低了产品的生产成本。
本发明还提出一种聚氨酯泡沫材料的制备方法，用于制备上述聚氨酯泡沫材料，包括以下步骤：
将异氰酸酯、聚醚多元醇、石英砂、红磷、氢氧化铝和发泡剂按照份数称取备用；
将发泡剂、石英砂、红磷和氢氧化铝混合，加入聚醚多元醇搅拌均匀，再加入异氰酸酯搅拌均匀；
静置发泡0.5小时-2小时，得到所述聚氨酯泡沫材料。
本发明先称取制备材料，发泡剂、石英砂、红磷和氢氧化铝混合后与聚醚多元醇搅拌，搅拌均匀后加入二苯基甲烷二异氰酸酯，快速搅拌，搅拌时间可以是60秒，在一实施例中，加入二苯基甲烷二异氰酸酯后的搅拌时间为30秒。搅拌完成后进行静置发泡，发泡温度可以是室温。该静置时间是0.5小时-2小时，以使其发泡形成聚氨酯泡沫材料。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明所用的试剂：二苯基甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇购自上海聚氨酯专业工厂；石英砂(600目，山西大同)、氢氧化铝和红磷均为商购工业品，使用前经过化学成分检测。
石英砂采用X射线光电子能谱(XPS)进行元素成分分析，通过X射线衍射分析谱(XRD)分析晶体结构，其XRD谱与SiO2标准谱(JCPDS#46-1045)完全吻合，证明石英砂是二氧化硅材料。
实施例1聚氨酯泡沫材料样品的制备
根据表1的重量份数，按照上述聚氨酯泡沫材料的制备方法制备，得到不同样品。表格中，定义样品的百分比为石英砂的含量占二苯基甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇的总含量的比值，比如10％石英砂样品，其中石英砂含量为1份，二苯基甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇总含量为10份，石英砂含量占二苯基甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇的总含量的比值为10％。
表1不同石英砂含量的聚氨酯泡沫材料
Figure BDA0003345961700000061
实施例2傅里叶转换红外(FTIR)测试
采用美国Nicolet公司的FTIR光谱仪(FTIR 6700，美国Thermo Electron公司)，扫描范围4000-400cm-1，对实施例1的5个样品进行测试，得到图1的红外光谱图。
图1中各样品的红外谱图基本一致，这与各样品成份相同是吻合的，其中，1720cm-1为酰胺上羰基伸缩振动峰，1533cm-1为N-H面内变形振动(酰胺II峰)，1600cm-1为苯环伸缩振动峰，聚醚中C-O伸缩振动在1024cm-1，石英砂中Si-O伸缩振动峰在1095cm-1。随着石英砂粉含量增加，Si-O(1095cm-1)伸缩振动峰强度相对于C-O(1024cm-1)伸缩振动峰上升。
实施例3极限氧指数(LOI)测试
LOI采用JF-3型氧指数测定仪(南京江宁分析仪器有限公司，中国)，依据ASTMD2863泡沫材料氧指数测试标准进行测试，分别将实施例1的5个样品切割成80mm×10mm×4mm大小，得到氧指数。
请参照图2，在没有石英砂时，样品的氧指数为19，随着石英砂含量的增加，聚氨酯泡沫材料样品的氧指数增加，含10％石英砂样品的氧指数升到21.5，含30％石英砂以上的样品氧指数达到一个平台值(约为25)。这是非常有意义的结果，表明添加了石英砂的聚氨酯泡沫材料的耐火性好，具有阻燃效果。
实施例4聚氨酯泡沫材料燃烧前后表面形貌检测
燃烧参照ASTMD3801标准中水平燃烧测试进行，试件经丁烷喷火枪(火焰高度20mm左右)在6mm距离点燃，并计时30秒后移开喷火枪，待火焰自熄后，采用扫描电镜观察表面形貌。丁烷喷火枪温度在800℃-1300℃。
采用飞纳台式场发射扫描电镜Phenom Pharos，分别对分别将实施例1的5个样品燃烧前后的表面形貌进行扫描电子显微镜(SEM)观察。
图3A和B分别为不添加石英砂与添加30％石英砂样品的聚氨酯泡沫材料表面形貌SEM图，由于泡孔结构由窗口、棱边和顶点三部分组成，绝大部分聚合物基质分布在棱边和顶点上，石英砂也大部分分布在棱边和顶点上。由图3中的A和B可知，不加石英砂样品的泡孔之间的棱边较厚，而添加30％石英砂样品的泡孔棱边较薄(图中箭头指示处)。采用偏光显微镜测量聚氨酯泡沫材料样品的泡孔直径，大多分布在200-400微米之间，这与SEM结果一致。
图3C与D分别是图3A与B燃烧后的样品表面形貌图，图3C显示不加石英砂的样品在燃烧之后，完全烧蚀而且残炭少，残炭表面较平坦，分布有细碎小颗粒以及小气孔。而添加30％石英砂的样品在燃烧之后(图3D)，残炭层表面堆积大量较致密的大颗粒，有些颗粒较很大(图中箭头所指之处)，明显经历了熔融过程。图3D样品表面经水冲洗后，请参照图4，出现一个内部分解气体喷射造成的气孔，说明着火面有明显的着火熔融、熄火凝固过程。
由于石英砂本身不能熔融，这个熔融过程与聚氨酯树脂的熔融过程有关，只有聚氨酯树脂的熔融才能形成这种气孔。而聚氨酯树脂能够在燃烧后保留这种熔融状态，说明添加石英砂后，聚氨酯泡沫材料的稳定性大大延长；而0％石英砂样品的聚氨酯泡沫材料在火焰中很快烧掉，留下较平坦的残炭表面。
实施例5聚氨酯泡沫材料燃烧后的残炭结构检测
1、拉曼光谱分析
拉曼光谱特别适合表征碳材料，采用拉曼光谱对实施例4中5个样品燃烧后的残炭结构分析，得到拉曼光谱图(图5)。Raman采用LabRamHR(法国HORIBA)，激光波长为514nm，测试范围2500-500cm-1。
请参见图5，碳材料的拉曼光谱在600-2000cm-1之间有两个特征峰，分别是G峰和D峰，前者在1580cm-1附近，源自石墨化碳的sp2杂化结构，后者在1350cm-1左右，来源于无定形碳结构。由图5可以看出，0％到40％样品5种样品燃烧后都形成了碳化炭层，0％石英砂样品烧蚀快，炭层中残碳少，信号弱；而40％石英砂样品由于残炭中石英砂粉含量高导致炭层碳源少，碳信号比较弱，噪声大。
2、X射线光电子能谱(XPS)分析
X射线光电子能谱分析方法可以分析燃烧后残炭样品表面元素成分、化学态和分子结构等信息，采用X射线光电子能谱对实施例4中5个样品燃烧后的残炭结构分析，得到XPS C1s谱图(图6)。XPS谱在Axis supra+(日本Kratos)上采集，仪器采用单色Al Ka X射线源(1486.6eV)，测试功率150W。
请参见图6，XPS C1s谱中存在三个峰，结合能分别在284.5eV(源自脂肪烃或者芳香烃C-C中的C)，286.6eV(C-O)和289eV(O＝C-O)，0％石英砂样品的残炭在289eV处的峰最强，随着石英砂含量增加，289eV处的峰逐渐减弱。
依据XPS分峰技术，发明人计算了C1s信号中不同化合状态C的相对组成，结果见图7。由图7可知，随着石英砂含量增加，未氧化的C-C成分逐步增加，与之对应的是羧基氧化碳的含量减少，这里未氧化的C-C成分主要来自石墨化的碳材料，说明石英砂的添加与残炭中碳的氧化程度的降低存在强相关，C-O型碳成分基本不变，而碳层的氧化程度越低越有利于阻燃。由此说明，石英砂的添加对聚氨酯泡沫材料起到阻燃作用。
3、X射线衍射(XRD)测试
采用X射线衍射对30％石英砂样品燃烧前后进行分析，得到图8残炭XRD图。采用日本Rigaku公司的SmartLabX射线衍射仪进行晶体分析，配备Cu靶
Figure BDA0003345961700000091
扫描范围10°-80°(2θ)。
图8中，a线(燃烧前)第一个标记1的峰来自氢氧化铝，18.27°为衍射峰，第二个标记1的峰为20.26°(PDF#70-2038)，燃烧后(b线)这两个峰消失，这是由于氢氧化铝脱水造成的，氢氧化铝在300℃开始脱水，晶型改变。
燃烧后其他材料的晶体衍射峰几乎没变，主要是二氧化硅衍射峰(标记2)，比如20.86°的(100)峰和26.64°的(011)峰(PDF#85-0798)。而红磷的峰一般很宽，在谱图中没有显示出来。
实施例6聚氨酯泡沫材料样品的热分析
1、热重(TGA)分析
在氮气保护下进行热重分析，氮气环境中的热重(TGA)和差热分析(DTA)在DTG-60H热重差热分析仪(日本岛津)进行。样品为5mg，升温速率为10K/min。
图9是30％石英砂样品的热失重曲线及其微分曲线(DTA)，综合两条曲线，可以清楚看出30％石英砂样品分别在315℃、360℃和560℃出现三个最大失重速率。作为对照，未加石英砂粉样品也做了同样的测试，见图10(0％石英砂样品的热失重曲线及其DTA曲线)。从图10可以看出，0％石英砂样品存在两个最大失重温度，分别在290℃和340℃，这两个峰在30％石英砂样品中也大致存在，0％石英砂样品的这两个峰的温度要低。
请参见图9和图10，与30％石英砂样品相比，最大的差别在于0％石英砂样品在400℃以上没有显著的最大失重速率峰，而加添加石英砂的样品存在高温(560℃)失重峰，说明添加石英砂大大提高了聚氨酯泡沫材料的热稳定性。另外，发明人还测试了纯石英砂的TGA，石英砂在0-1000℃之间没有任何失重，从而验证了石英砂可以提高聚氨酯泡沫材料的热稳定性。
进一步地，为了说明高温(560℃)失重峰的出现与石英砂的添加有关，发明人特意做了一个对照样品，该对照样品仅含有二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醚多元醇和石英砂，对照样品含有40％的石英砂。该对照样品(A)固化后热重分析的DTA曲线与30％石英砂样品(实施例1中的30％石英砂样品)的DTA曲线见图11，从图11看出，二者DTA曲线几乎完全一样，说明石英砂的添加是在高温出现新的最大失重速率峰的主要原因。
2、差示扫描量热(DSC)分析
采用差示扫描量热分析对实施例1中5个样品进行检测，得到DSC分析图(图12)。差示扫描量热分析(DSC)在DSC-60差示扫描量热仪(日本岛津)进行，样品3mg，升温速率为10K/min，温度分析区间为室温至600度。
虽然DTA曲线显示样品在300度附近只有一个峰，见图12，DSC显示所有样品在300℃附近存在一个放热峰(290℃)和一个吸热峰(310℃)，在290度处的这个峰是放热失重峰，为聚氨酯泡沫材料样品的氧化裂解峰，这个氧化裂解过程与富含氧的聚醚多元醇有关，而这个吸热失重峰(310℃)与氢氧化铝的高温脱水有关。
请见图12，0％石英砂样品、10％石英砂样品和20％石英砂样品在360℃还出现显著的吸热峰，这个峰对应TGA中360℃附近的热失重峰，这是个吸热分解过程，一般为聚氨酯泡沫材料的高温热分解过程，但是这个峰在30％石英砂样品和40％石英砂样品中均显著消弱了，说明石英砂的加入显著抑制了聚氨酯泡沫样品的一个高温裂解过程，这个结果与上面TGA、DTA的分析结果是一致的。
发明人分析了添加石英砂的聚氨酯泡沫材料样品的燃烧氧指数、热分解过程及燃烧残炭层的表面形貌、化学成分等。其中，表面形貌观察发现石英砂的添加显著增加了炭层表面的耐火堆积物；而残炭拉曼和XPS分析表明，添加石英砂后，残炭层中耐热阻燃的石墨化炭层含量增加。TGA结合DSC分析发现，石英砂的添加抑制了聚氨酯泡沫材料360℃处的高温裂解过程，将这个高温裂解过程提高到560℃。
石英砂粉是一种惰性材料，添加石英砂后，聚氨酯泡沫材料可以在燃烧之前熔融塌陷，减少与空气接触面积，氧指数上升，并大大提高聚氨酯泡沫材料的裂解温度，起到隔热、隔火作用，提高了聚氨酯泡沫材料的阻燃性能，具有广阔的市场前景。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种聚氨酯泡沫材料，其特征在于，其制备材料包括异氰酸酯、聚氨酯硬泡组合聚醚和阻燃剂，其中，所述阻燃剂包括二氧化硅；
按重量份计，所述异氰酸酯3-8份，所述聚氨酯硬泡组合聚醚3-8份，所述二氧化硅1-6份。
2.如权利要求1所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，按重量份计，所述异氰酸酯4-6份，所述聚氨酯硬泡组合聚醚4-6份，所述二氧化硅1-4份。
3.如权利要求2所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述二氧化硅采用石英砂。
4.如权利要求3所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述石英砂的细度为300目以上。
5.如权利要求4所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六次亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的任意一种。
6.如权利要求5所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述聚氨酯硬泡组合聚醚为聚醚多元醇。
7.如权利要求6所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述阻燃剂还包括红磷和/或氢氧化铝。
8.如权利要求7所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，按重量份计，所述红磷1-4份，所述氢氧化铝为1-4份。
9.如权利要求8所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，按重量份计，所述聚氨酯泡沫材料还包括发泡剂0.01-0.05份。
10.一种聚氨酯泡沫材料的制备方法，用于制备如权利要求9所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，包括以下步骤：
将异氰酸酯、聚醚多元醇、石英砂、红磷、氢氧化铝和发泡剂按照份数称取备用；
将发泡剂、石英砂、红磷和氢氧化铝混合，加入聚醚多元醇搅拌均匀，再加入异氰酸酯搅拌均匀；
静置发泡0.5小时-2小时，得到所述聚氨酯泡沫材料。
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