CN116284649B - 一种防火封堵聚氨酯泡沫及其制备方法和应用 - Google Patents

一种防火封堵聚氨酯泡沫及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种防火封堵聚氨酯泡沫及其制备方法和应用，涉及防火封堵材料技术领域。本发明提供的防火封堵聚氨酯泡沫的制备原料包括质量比为100：95～105的组分A和组分B，以质量份数计，组分A包括聚醚多元醇30～50份、固态添加型阻燃剂45～65份、有机硅表面活性剂3～5份、催化剂1～5份、化学发泡剂0.2～1.0份和气相二氧化硅1～5份，组分B为异氰酸酯。本发明通过控制防火封堵聚氨酯泡沫的原料及用量，显著提高了泡沫的防火性能、抗压强度和寿命且密度较低，作为防火封堵材料能够与空腔壁及贯穿物紧密结合，特别适用于管线密集、贯穿物复杂的建筑结构开口的封堵，在建筑行业具有很好的应用前景。

Description

一种防火封堵聚氨酯泡沫及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及防火封堵材料技术领域，具体涉及一种防火封堵聚氨酯泡沫及其制备方法和应用。
背景技术
当前，建筑日益倾向高层化、形状复杂化、功能多样化发展，建筑中给排水管道井、电缆井、电梯井及排烟风井等为竖向结构，内部机电管线纵横交错，对防火技术提出了更高的要求，尤其是穿越防火区的机电管线。通过防火封堵材料堵塞孔洞和缝隙，能够避免失火后火焰和烟气在“烟囱效应”下快速蔓延至其他区域，有效抑制火焰生成和控制烟气流动，保证建筑防火、防烟分隔的完整性和有效性，减少火灾带来的损失。
防火封堵材料按照性能特点分为无机防火堵料、有机防火堵料、阻火包和阻火圈等。其中，大部分有机防火堵料在高温情况下容易发生软化、变形和收缩，导致空洞、缝隙的产生，引起火、烟的蔓延。而且，市场上常用的防火堵料(如防火泥等)添加了大量的氯化石蜡，产品中含有卤素，虽然能起到防火作用，但是在高温下会产生大量的有毒气体，使人中毒和窒息，造成次生危害。
聚氨酯泡沫具有优异的隔热性、机械性能、耐腐蚀性、耐水性、耐湿热性、粘接性，且为热固性材料，使用寿命大于30年，不存在吸水、粉化、开裂、脱落和收缩等问题，聚氨酯泡沫为虽为易燃的有机材料，但是通过选择合适的阻燃剂和设计合适的复合比例，可以制得满足不同性能要求的功能材料。例如，中国专利CN115073695A公开了一种用于集装箱模块化建筑保温的喷涂型环保聚氨酯泡沫，由组分A和组分B经喷涂设备喷涂制得，其中组分A包括按照重量份数计的如下成分：多元醇100份、表面活性剂1～5份、催化剂2～10份、水0.5～1.0份、物理发泡剂20～30份、阻燃剂10～20份；所述的多元醇为密胺树脂多元醇和聚酯多元醇，两者重量比例为30～50：50～70；组分B为多苯基多亚甲基多异氰酸酯；组分A与组分B的重量比例为100～102：100；制得的聚氨酯泡沫的阻燃性能为B1级，热释放速率(锥形量热仪法)测试时间900秒，总热释放量小于20MJ/m2，总生烟量小于100m2/m2，导热系数小于0.0205W/m·K，热阻值大于7.0ft2·h·℉/BTU。中国专利CN115304733A公开了一种超低温硬质聚氨酯泡沫，由组分A和组分B反应制得，其中组分A按照重量份数计组成如下：聚醚多元醇0～50份、聚酯多元醇50～100份、有机硅表面活性剂1～5份、催化剂0.5～3份、交联剂1～5份、水0.5～3份、物理发泡剂10～30份、阻燃剂10～20份，组分B为多苯基多亚甲基多异氰酸酯；组分A与组分B的混合质量比例为100：140～200，其材料工作温度范围为-196℃到-140℃，产品密度35～45kg/m3，同时具有良好的尺寸稳定性和机械性能，阻燃性能达到DIN4102B2级。中国专利CN115536801A公开了一种保冷高阻燃喷涂型硬质聚氨酯泡沫，由组分A和组分B经聚氨酯喷涂机器喷涂制得，其中组分A的重量份比组成如下：多元醇主体100份、有机硅表面活性剂1～5份、催化剂2～10份、水0.5～3份、物理发泡剂10～30份、阻燃剂10～20份；所述的多元醇主体为由曼尼希聚醚多元醇a，含氮、磷元素改性的聚酯多元醇b，芳香族聚酯多元醇c按质量比20～30：30～50：30～50混合而成；组分B为多苯基多亚甲基多异氰酸酯；组分A与组分B的质量比例为100：100；其聚氨酯泡沫达到了DIN 4102B1级阻燃要求，密度为40.3～41.5kg/m3，抗压强度为187～267kPa。然而，上述聚氨酯泡沫的燃烧性能等级仅满足DIN 4102B1或B2，防火性能不能到达GB 23864-2009《防火封堵材料》的技术要求，且材料的抗压强度低，不能满足固定和承载管线的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防火封堵聚氨酯泡沫及其制备方法和应用，本发明提供的防火封堵聚氨酯泡沫的防火性能满足GB 23864-2009《防火封堵材料》的要求且抗压强度高。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种防火封堵聚氨酯泡沫，制备原料包括组分A和组分B；
以质量份数计，所述组分A包括：聚醚多元醇30～50份、固态添加型阻燃剂45～65份、有机硅表面活性剂3～5份、催化剂1～5份、化学发泡剂0.2～1.0份和气相二氧化硅1～5份；所述催化剂包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂和三聚型催化剂中的一种或几种；
所述组分B为异氰酸酯；所述组分A和组分B的质量比为100：95～105。
优选的，所述聚醚多元醇的粘度为300～20000mPa·s，羟值为200～600mgKOH/g，官能度为3～6。
优选的，所述固态添加型阻燃剂包括氧化锑、氢氧化铝、磷酸铵、多聚磷酸铵、红磷和硼酸盐中的一种或几种。
优选的，所述发泡型催化剂包括五甲基二乙烯三胺、二吗啉二乙基醚和双(二甲氨基乙基)醚中的一种或几种；
所述凝胶型催化剂包括N,N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和二月桂酸二丁基锡中的一种或几种；
所述三聚型催化剂包括N,N'N”-三(二甲胺基丙基)-六氢化三嗪、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、季铵盐和钾盐的一种或几种。
优选的，所述化学发泡剂包括水。
优选的，所述异氰酸酯中-NCO的质量含量为30～32％，粘度为150～700mPa·s。
本发明提供了上述技术方案所述防火封堵聚氨酯泡沫的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇、固态添加型阻燃剂、表面活性剂、催化剂、化学发泡剂和气相二氧化硅第一混合，得到组分A；
将所述组分A和组分B第二混合，进行发泡-固化，得到防火封堵聚氨酯泡沫。
优选的，所述第一混合的速度为400～600rpm，时间为1～2h。
优选的，所述发泡-固化的温度为5～45℃。
本发明还提供了上述技术方案所述防火封堵聚氨酯泡沫或上述技术方案所述制备方法制得的防火封堵聚氨酯泡沫作为防火封堵建筑材料的应用。
本发明提供了一种防火封堵聚氨酯泡沫，制备原料包括组分A和组分B；以质量份数计，所述组分A包括：聚醚多元醇30～50份、固态添加型阻燃剂45～65份、有机硅表面活性剂3～5份、催化剂1～5份、化学发泡剂0.2～1.0份和气相二氧化硅1～5份；所述催化剂包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂和三聚型催化剂中的一种或几种；所述组分B为异氰酸酯；所述组分A和组分B的质量比为100：95～105。在本发明中，聚醚多元醇与异氰酸酯反应形成树脂，该树脂能够分散和粘合固态添加型阻燃剂；固态添加型阻燃剂能够提高聚氨酯泡沫的防火性能，同时对聚氨酯起到增强作用；化学发泡剂的加入能够调节泡沫发泡倍率；有机硅表面活性剂起到乳化、成核和稳定泡沫的作用；催化剂调节多元醇与异氰酸酯反应速度；气相二氧化硅改善固体阻燃剂在液体组分中的分散稳定性；上述组分的共同作用显著提高了防火封堵聚氨酯泡沫的防火性能和抗压强度，且防火封堵聚氨酯泡沫的固含量大于98％，大大提高了其使用寿命(>30年)，作为防火封堵材料能够与空腔壁及贯穿物紧密结合，特别适用于管线密集、贯穿物复杂的建筑结构开口，可实现100％封堵，在建筑行业具有很好的应用前景。如实施例测试结果所示，本发明提供的防火封堵聚氨酯泡沫的耐火完整性＞2h，耐火隔热性＞2h，平均燃烧时间为10～25s，平均燃烧高度为105～215mm，表观密度为150～420kg/m3，抗压强度为2.0～10.5MPa，说明本发明提供的防火封堵聚氨酯泡沫的防火性能优异，满足GB 23864-2009《防火封堵材料》要求，且具有泡沫密度小、抗压强度高的优点。
进一步地，本发明采用的固态添加型阻燃剂不含卤素，避免了防火封堵聚氨酯泡沫在燃烧过程中产生大量有毒气体，具有低烟、低毒特点，属于环保型防火封堵聚氨酯泡沫。
进一步地，与氯氟烃类物理发泡剂相比，本发明以水为化学发泡剂，具有无污染、价格低、易于获取和安全性高的特点。
本发明提供了上述技术方案所述防火封堵聚氨酯泡沫的制备方法。本发明提供的制备方法操作简单，耗能低，成本低，绿色环保，适宜工业化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种防火封堵聚氨酯泡沫，制备原料包括组分A和组分B；
以质量份数计，所述组分A包括：聚醚多元醇30～50份、固态添加型阻燃剂45～65份、有机硅表面活性剂3～5份、催化剂1～5份、化学发泡剂0.2～1.0份和气相二氧化硅1～5份；所述催化剂包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂和三聚型催化剂中的一种或几种；
所述组分B为异氰酸酯；
所述组分A和组分B的质量比为100：95～105。
如无特殊说明，本发明采用的原料均为市售商品。
在本发明中，以质量份数计，所述组分A包括聚醚多元醇30～50份，优选为30～47份，具体优选为30份、30.5份、30.7份、40份或46.5份。在本发明中，所述聚醚多元醇的粘度优选为300～20000mPa·s(25℃)，更优选为320～10000mPa·s，进一步优选为350～1000mPa·s；所述聚醚多元醇的的羟值优选为200～600mgKOH/g，更优选为300～500mgKOH/g，进一步优选为350～450mgKOH/g；所述聚醚多元醇的官能度优选为3～6，更优选为3.5～5.5，进一步优选为3～4。本发明对于所述聚醚多元醇的种类没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的的市售商品或自制均可。在本发明中，所述聚醚多元醇优选由小分子多元醇与环氧烷聚合得到；所述小分子多元醇优选包括蔗糖、山梨醇、季戊四醇、乙二胺、甘油和丙二醇中的一种或几种；所述环氧烷优选包括环氧丙烷和/或环氧乙烷。；本发明对于所述聚醚多元醇的制备条件没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的制备条件即可。
在本发明中，以所述聚醚多元醇的质量份数计，所述组分A包括固态添加型阻燃剂45～65份，优选为46～63份，具体优选为46份、52.5份、62份或63份。在本发明中，所述固态添加型阻燃剂优选包括氧化锑、氢氧化铝、磷酸铵、多聚磷酸铵、红磷和硼酸盐中的一种或几种，更优选为氢氧化铝和多聚磷酸铵的复合固态添加型阻燃剂，所述复合固态添加型阻燃剂中氢氧化铝和多聚磷酸铵的质量比优选为18～42：16～34.5，具体优选为30:16、41:21、42:21、34.5:18或18:34.5。
在本发明中，以所述聚醚多元醇的质量份数计，所述组分A包括有机硅表面活性剂3～5份，优选为3～4.5份，更优选为3～4份。在本发明中，所述有机硅表面活性剂优选包括上海麦豪化工科技有限公司的S系列有机硅表面活性剂、赢创集团的B系列有机硅表面活性剂、迈图高新材料的L系列有机硅表面活性剂和江苏美思德化学股份有限公司的AK系列有机硅表面活性剂中的一种或几种，更优选包括S-193、S-8875、B-8545和NiaxL-6863中的一种或几种。
在本发明中，以所述聚醚多元醇的质量份数计，所述组分A包括催化剂1～5份，优选为1.5～4份，更优选为2～3份。在本发明中，所述催化剂包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂和三聚型催化剂中的一种或几种，优选为发泡型催化剂、凝胶型催化剂和三聚型催化剂的复合催化剂，所述复合催化剂中发泡型催化剂、凝胶型催化剂和三聚型催化剂的质量比优选为1：1～2：1～2，更优选为1：1.5～2：1～1.5，进一步优为1:2:1。在本发明中，所述发泡型催化剂优选包括五甲基二乙烯三胺、二吗啉二乙基醚和双(二甲氨基乙基)醚中的一种或几种。在本发明中，所述凝胶型催化剂优选包括N,N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和二月桂酸二丁基锡中的一种或几种。在本发明中，所述三聚型催化剂优选包括N,N'N”-三(二甲胺基丙基)-六氢化三嗪、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、季铵盐和钾盐的一种或几种，本发明对于所述钾盐没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的水溶性钾盐即可，在本发明的具体实施例中，所述钾盐优选为异辛酸钾。
在本发明中，以所述聚醚多元醇的质量份数计，所述组分A包括化学发泡剂0.2～1.0份，优选为0.3～1份，具体优选为0.3份、0.5份或1份。在本发明中，所述化学发泡剂优选包括水，更优选为去离子水。
在本发明中，以所述聚醚多元醇的质量份数计，所述组分A包括气相二氧化硅1～5份，优选为1.5～4份，更优选为2～3份。
在本发明中，所述异氰酸酯中-NCO的质量含量优选为30～32％，更优选为31～31.5％；所述异氰酸酯的粘度优选为150～700mPa·s(25℃)，更优选为200～250mPa·s。在本发明中，所述异氰酸酯优选包括二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，本发明对于所述二异氰酸酯和多异氰酸酯没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的二异氰酸酯和多异氰酸酯即可，具体如多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的型号优选包括PM200、M20S和44V20中的一种或几种。
在本发明中，所述组分A和组分B的质量比为100：95～105，优选为100：98～102，进一步优选为1:1。
本发明提供了上述技术方案所述防火封堵聚氨酯泡沫的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇、固态添加型阻燃剂、表面活性剂、催化剂、化学发泡剂和气相二氧化硅第一混合，得到组分A；
将所述组分A和组分B第二混合，进行发泡-固化，得到防火封堵聚氨酯泡沫。
本发明将聚醚多元醇、固态添加型阻燃剂、表面活性剂、催化剂、化学发泡剂和气相二氧化硅第一混合，得到组分A。在本发明中，所述第一混合的速度优选为400～600rpm，更优选为450～550rpm，进一步优选为优选为500rpm；所述第一混合的时间优选为1～2h，更优选为1.5～2h；所述第一混合过程中无需加热也无需冷却，与防火封堵聚氨酯泡沫应用时的环境(即施工环境)的温度保持一致即可。
得到组分A后，本发明将所述组分A和组分B第二混合，进行发泡-固化，得到防火封堵聚氨酯泡沫。本发明对于所述第二混合没有特殊限定，能够将组分A和组分B混合均匀即可。在本发明中，所述发泡-固化的温度优选为5～45℃，更优选为10～40℃，更优选为20～30℃，本发明对于所述发泡-固化的时间没有特殊限定，发泡固化至泡沫成固态且体积不再变化即可。
所述发泡-固化完成后，本发明优选还包括将所得固化泡沫进行熟化，得到防火封堵聚氨酯泡沫。在本发明中，所述熟化的温度优选为室温，所述熟化的时间优选为24～96h，更优选为48～72h。
本发明还提供了上述技术方案所述防火封堵聚氨酯泡沫或上述技术方案所述制备方法制得的防火封堵聚氨酯泡沫作为防火封堵建筑材料的应用。本发明提供的防火封堵聚氨酯泡沫防火性能和抗压强度优异，使用寿命长且密度较低，作为防火封堵材料能够与空腔壁及贯穿物紧密结合，特别是对于管线密集、贯穿物复杂的建筑结构开口能够实现100％封堵，防火封堵聚氨酯泡沫作为防火封堵材料在建筑行业具有很好的应用前景。
在本发明中，所述防火封堵聚氨酯泡沫的应用方法优选包括以下步骤：将组分A和组分B混合均匀后填充至空腔中，进行发泡-固化。在本发明中，所述空腔中待封堵基体表面的温度优选为5～45℃，更优选为10～40℃，更优选为20～30℃。在本发明中，所述发泡-固化的条件与前述防火封堵聚氨酯泡沫的制备过程中发泡-固化的条件相同，在此不再赘述。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明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做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。
以下实施例中所用到的原料来源如下：
聚醚多元醇：R8038，羟值为360～400mgKOH/g，粘度为2000～4000mPa·s(25℃)，购于佳化化学股份有限公司；
固态添加型阻燃剂：氢氧化铝(HT-205)和聚磷酸铵(HT-208)，购于山东泰兴新材料股份有限公司；
有机硅表面活性剂：S-193，购于上海麦豪化工科技有限公司；
催化剂：五甲基二乙烯三胺(PC5)、三乙烯二胺(A33)和异辛酸钾(K-15)，购于赢创特种化学(上海)有限公司；
化学发泡剂：去离子水，自制；
气相二氧化硅：SiO2，购于瓦壳化学(中国)有限公司；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯：PM200，-NCO含量为31.5％，粘度为200～250mPa·s(25℃)，购于万华化学集团股份有限公司。
实施例1
制备原料：质量比为1:1的组分A和组分B，各组分的质量份数如表1所示。
制备方法：将聚醚多元醇、固态添加型阻燃剂、表面活性剂、催化剂、化学发泡剂和气相二氧化硅置于不锈钢混合釜内，在室温、500rpm条件下混合2h，得到组分A。将所述组分A和组分B在室温条件下混合均匀，发泡-固化，然后在室温条件下熟化72h，得到防火封堵聚氨酯泡沫。
实施例2～6
按照实施例1的方法制备防火封堵聚氨酯泡沫，防火封堵聚氨酯泡沫的制备原料如表1所示。
表1实施例1～6中防火封堵聚氨酯泡沫的制备原料(份)
测试例1
将实施例1～6制备的防火封堵聚氨酯泡沫的防火性依据GB 23864-2009《防火封堵材料》进行测试，表观密度依据GB/T 6343-2009《泡沫塑料及橡胶表观密度的测定》进行测试，抗压强度依据GB/T 8813-2008《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》进行测试，测试结果如表2所示：
表2实施例1～6制备的防火封堵聚氨酯泡的性能测试结果
由表2可知，本发明制备的防火封堵聚氨酯泡沫的耐火完整性＞2h，耐火隔热性＞2h，平均燃烧时间为10～25s，平均燃烧高度为105～215mm，表观密度为150～420kg/m3，抗压强度为2.0～10.5MPa，说明本发明制备的防火封堵聚氨酯泡沫的性能满足GB 23864-2009《防火封堵材料》要求，且具有泡沫密度小、抗压强度高的优点。
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来说，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 (7)

1.一种防火封堵聚氨酯泡沫，制备原料包括组分A和组分B；
以质量份数计，所述组分A包括：聚醚多元醇30～50份、固态添加型阻燃剂45～65份、有机硅表面活性剂3～5份、催化剂1～5份、化学发泡剂0.2～1.0份和气相二氧化硅1～5份；所述催化剂包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂和三聚型催化剂的复合催化剂，所述复合催化剂中发泡型催化剂、凝胶型催化剂和三聚型催化剂的质量比为1：1～2：1～2；所述发泡型催化剂包括五甲基二乙烯三胺、二吗啉二乙基醚和双(二甲氨基乙基)醚中的一种或几种；所述凝胶型催化剂包括N,N-二甲基环己胺、三乙烯二胺和二月桂酸二丁基锡中的一种或几种；所述三聚型催化剂包括N,N'N”-三(二甲胺基丙基)-六氢化三嗪、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、季铵盐和钾盐的一种或几种；所述聚醚多元醇的粘度为300～20000mPa·s，羟值为200～600mgKOH/g，官能度为3～6；
所述组分B为异氰酸酯，所述异氰酸酯中-NCO的质量含量为30～32％，粘度为150～700mPa·s；
所述组分A和组分B的质量比为100：95～105。
2.根据权利要求1所述的防火封堵聚氨酯泡沫，其特征在于，所述固态添加型阻燃剂包括氧化锑、氢氧化铝、磷酸铵、多聚磷酸铵、红磷和硼酸盐中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的防火封堵聚氨酯泡沫，其特征在于，所述化学发泡剂包括水。
4.权利要求1～3任一项所述防火封堵聚氨酯泡沫的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇、固态添加型阻燃剂、表面活性剂、催化剂、化学发泡剂和气相二氧化硅第一混合，得到组分A；
将所述组分A和组分B第二混合，进行发泡-固化，得到防火封堵聚氨酯泡沫。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合的速度为400～600rpm，时间为1～2h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述发泡-固化的温度为5～45℃。
7.权利要求1～3任一项所述防火封堵聚氨酯泡沫或权利要求4～6任一项所述制备方法制得的防火封堵聚氨酯泡沫作为防火封堵建筑材料的应用。
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Citations (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014047274A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Inoac Corp ポリウレタンフォーム
JP2015004011A (ja) * 2013-06-21 2015-01-08 住化バイエルウレタン株式会社 硬質ポリウレタンフォームの製造方法
JP2015038175A (ja) * 2013-08-19 2015-02-26 第一工業製薬株式会社 硬質ポリウレタン発泡体組成物、硬質ポリウレタン発泡体およびこれを用いた合成木材
CN104481103A (zh) * 2014-11-18 2015-04-01 上海华峰普恩聚氨酯有限公司 一种硬泡聚氨酯防火保温装饰一体板及其生产方法
CN105175673A (zh) * 2015-06-18 2015-12-23 山西誉邦科技有限公司 一种煤矿用高水含量低发热聚氨酯充填材料及其制备方法
CN105294978A (zh) * 2015-11-25 2016-02-03 北京工业大学 一种改进型煤矿用聚氨酯封堵材料及其制备方法
CN105884990A (zh) * 2016-06-14 2016-08-24 上海华峰材料科技研究院（有限合伙） 煤矿用难燃型聚氨酯加固抬升材料及其制备方法
CN106380574A (zh) * 2016-08-30 2017-02-08 天津军星管业集团有限公司 一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料、预制直埋保温管及其制作方法
CN108102348A (zh) * 2017-08-30 2018-06-01 华南理工大学 一种基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法
EP3470446A1 (en) * 2017-10-16 2019-04-17 Covestro Deutschland AG Rigid polyurethane foam system and application thereof
CN109851750A (zh) * 2019-02-22 2019-06-07 四川大学 一种分子链硬段阻燃聚氨酯泡沫的制备方法
CN110016113A (zh) * 2019-03-02 2019-07-16 广州立泰新材料科技有限公司 一种阻燃建筑物聚氨酯泡沫材料
CN110295024A (zh) * 2019-06-19 2019-10-01 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 电缆管封堵剂及其使用方法
CN110540625A (zh) * 2019-08-21 2019-12-06 佳化化学科技发展（上海）有限公司 一种硬泡保温材料及其制备方法
CN110591042A (zh) * 2019-10-25 2019-12-20 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种阻燃型聚氨酯硬质泡沫的制备方法
CN110862505A (zh) * 2019-10-10 2020-03-06 佳化化学(上海)有限公司 一种聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法
CN110982030A (zh) * 2019-11-26 2020-04-10 沈阳鲜众聚氨酯有限公司 一种一步法制备轻质聚氨酯半硬泡的连续生产方法
CN111518251A (zh) * 2020-04-08 2020-08-11 上海抚佳精细化工有限公司 一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
CN111560108A (zh) * 2020-05-15 2020-08-21 上海抚佳精细化工有限公司 一种全水聚氨酯硬质泡沫及其制备方法和应用
CN113024766A (zh) * 2019-12-24 2021-06-25 比亚迪股份有限公司 一种聚氨酯组合物和聚氨酯泡沫
CN113667088A (zh) * 2021-07-16 2021-11-19 深圳市沃尔核材股份有限公司 一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料及其制备方法
CN114479006A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 万华节能科技(烟台)有限公司 适用于冷库滑雪场建筑内保温的结构性阻燃聚氨酯泡沫材料
CN114736364A (zh) * 2022-03-31 2022-07-12 佳化化学科技发展（上海）有限公司 反应型阻燃聚醚多元醇、聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法和应用
CN115073695A (zh) * 2022-07-14 2022-09-20 上海玓墨节能科技有限公司 一种用于集装箱模块化建筑保温的喷涂型环保聚氨酯泡沫
CN115304733A (zh) * 2022-09-16 2022-11-08 上海玓墨节能科技有限公司 一种超低温硬质聚氨酯泡沫及其制备方法
CN115612150A (zh) * 2022-11-02 2023-01-17 湖北祥源新材科技股份有限公司 一种难燃微孔聚氨酯泡棉、其制备方法及应用
CN115850636A (zh) * 2022-12-02 2023-03-28 红宝丽集团股份有限公司 一种储存稳定的组合聚醚及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2016005544A (es) * 2013-10-31 2016-07-21 Daihachi Chem Ind Retardante de llama y composicion de resina de poliuretano retardante de llama.
KR101816386B1 (ko) * 2016-03-30 2018-02-21 현대자동차주식회사 난연성 슬래브스톡 폴리우레탄 폼 조성물
US20210032398A1 (en) * 2017-08-25 2021-02-04 Covestro Deutschland Ag Rigid polyurethane foam system and application thereof

Patent Citations (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014047274A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Inoac Corp ポリウレタンフォーム
JP2015004011A (ja) * 2013-06-21 2015-01-08 住化バイエルウレタン株式会社 硬質ポリウレタンフォームの製造方法
JP2015038175A (ja) * 2013-08-19 2015-02-26 第一工業製薬株式会社 硬質ポリウレタン発泡体組成物、硬質ポリウレタン発泡体およびこれを用いた合成木材
CN104481103A (zh) * 2014-11-18 2015-04-01 上海华峰普恩聚氨酯有限公司 一种硬泡聚氨酯防火保温装饰一体板及其生产方法
CN105175673A (zh) * 2015-06-18 2015-12-23 山西誉邦科技有限公司 一种煤矿用高水含量低发热聚氨酯充填材料及其制备方法
CN105294978A (zh) * 2015-11-25 2016-02-03 北京工业大学 一种改进型煤矿用聚氨酯封堵材料及其制备方法
CN105884990A (zh) * 2016-06-14 2016-08-24 上海华峰材料科技研究院（有限合伙） 煤矿用难燃型聚氨酯加固抬升材料及其制备方法
CN106380574A (zh) * 2016-08-30 2017-02-08 天津军星管业集团有限公司 一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料、预制直埋保温管及其制作方法
CN108102348A (zh) * 2017-08-30 2018-06-01 华南理工大学 一种基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法
EP3470446A1 (en) * 2017-10-16 2019-04-17 Covestro Deutschland AG Rigid polyurethane foam system and application thereof
CN109851750A (zh) * 2019-02-22 2019-06-07 四川大学 一种分子链硬段阻燃聚氨酯泡沫的制备方法
CN110016113A (zh) * 2019-03-02 2019-07-16 广州立泰新材料科技有限公司 一种阻燃建筑物聚氨酯泡沫材料
CN110295024A (zh) * 2019-06-19 2019-10-01 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 电缆管封堵剂及其使用方法
CN110540625A (zh) * 2019-08-21 2019-12-06 佳化化学科技发展（上海）有限公司 一种硬泡保温材料及其制备方法
CN110862505A (zh) * 2019-10-10 2020-03-06 佳化化学(上海)有限公司 一种聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法
CN110591042A (zh) * 2019-10-25 2019-12-20 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种阻燃型聚氨酯硬质泡沫的制备方法
CN110982030A (zh) * 2019-11-26 2020-04-10 沈阳鲜众聚氨酯有限公司 一种一步法制备轻质聚氨酯半硬泡的连续生产方法
CN113024766A (zh) * 2019-12-24 2021-06-25 比亚迪股份有限公司 一种聚氨酯组合物和聚氨酯泡沫
CN111518251A (zh) * 2020-04-08 2020-08-11 上海抚佳精细化工有限公司 一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
CN111560108A (zh) * 2020-05-15 2020-08-21 上海抚佳精细化工有限公司 一种全水聚氨酯硬质泡沫及其制备方法和应用
CN113667088A (zh) * 2021-07-16 2021-11-19 深圳市沃尔核材股份有限公司 一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料及其制备方法
CN114479006A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 万华节能科技(烟台)有限公司 适用于冷库滑雪场建筑内保温的结构性阻燃聚氨酯泡沫材料
CN114736364A (zh) * 2022-03-31 2022-07-12 佳化化学科技发展（上海）有限公司 反应型阻燃聚醚多元醇、聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法和应用
CN115073695A (zh) * 2022-07-14 2022-09-20 上海玓墨节能科技有限公司 一种用于集装箱模块化建筑保温的喷涂型环保聚氨酯泡沫
CN115304733A (zh) * 2022-09-16 2022-11-08 上海玓墨节能科技有限公司 一种超低温硬质聚氨酯泡沫及其制备方法
CN115612150A (zh) * 2022-11-02 2023-01-17 湖北祥源新材科技股份有限公司 一种难燃微孔聚氨酯泡棉、其制备方法及应用
CN115850636A (zh) * 2022-12-02 2023-03-28 红宝丽集团股份有限公司 一种储存稳定的组合聚醚及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Improving the Flame Retardancy and Smoke Suppression Properties of Polyurethane Foams with SiO2 Microcapsule and its Flame-Retardant Mechanism;Hong Liu，等;《POLYMER-PLASTICS TECHNOLOGY AND ENGINEERING》;20171026;第57卷(第11期);第1139-1149页 *
Sustainable and tough polyurethane films with self-healability and flame retardance enabled by reversible chemistry and cyclotriphosphazene;Yuanlai Fang，等;《POLYMER CHEMISTRY》;20190701;第10卷(第30期);第4142-4153页 *
助剂对全水发泡阻燃聚氨酯硬泡性能的影响;刘艳平，等;《聚氨酯工业》;20190228;第34卷(第1期);第45-48页 *
煤矿加固用聚氨酯材料的力学性能影响因素分析;张欣钊，等;《煤炭与化工》;20160131;第39卷(第1期);第78-80页 *
环保型聚氨酯泡沫 保温墙体材料的研究;秦川江，等;《化学工程师》;20050131;第112卷(第1期);第47-49页 *

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Publication number Publication date
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