一种阻燃聚氨酯复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃聚氨酯复合材料，按照重量份计，包括以下组分：蔗糖聚醚20-40份、异氰酸酯50-70份、纳米氧化铝粉10-15份、季铵盐催化剂2-4份、阻燃剂6-9份、相容剂3-5份、抗氧剂0.5-1份、分散剂2-2.5份。本发明的复合材料阻燃性能高，氧指数≥30；烟密度小，仅为普通阻燃聚氨酯硬泡产品的70％，发烟速度降低很多；耐火隔热性能得到了很大提高。该材料的良好性能使其在保温管道、复合板材、防火堵料、防火门芯材及隔墙芯材等方面具有良好的应用前景。
【专利说明】一种阻燃聚氨酯复合材料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于工程塑料领域，具体涉及一种阻燃聚氨酯复合材料及其制备方法。
【背景技术】：
[0002] 太阳能为，绿色能源，对其利用开发在能源紧缺的未来显得尤为重要；新能源是 二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大【技术领域】之一。太阳能是一种清洁、高效和 永不衰竭的新能源。在现实中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的 重要内容。聚氨酯模塑硬泡由于绝热性能好、密度低、强度高等优点在太阳能行业领域得到 广泛应用。但随着近几年各化工行业对环保、阻燃性要求的提高，开发无氟环保、阻燃的聚 氨酯硬泡组合料是太阳能行业的趋势。
[0003] 根据国际新能源发展趋势，太阳能热利用在替代化石燃料发电和终端利用中大有 用武之地。太阳能热利用具有广阔的应用领域，但目前最主要的是太阳能热发电和建筑用 能（包括采暖、空调和热水）。在我国，技术成熟、并已形成产业的只有太阳能热水系统。
[0004] 硬质聚氨酯泡沫塑料由于绝热性能好、密度低、强度高等优点在保温、制冷太阳能 等行业领域得到广泛应用。但随着各行业对环保、阻燃性要求的提高，原有的硬质聚氨酯泡 沫采用的是具有破坏臭氧层的含氟类发泡剂材料作为发泡剂，并且所制的泡沫阻燃性能较 差，在使用中的防火安全性上也存在着较大的隐患。
[0005] 近十多年来，我国相继开发了许多新型阻燃剂，如三氯乙基磷酸酯（TCEP)、三（2， 32二溴丙基）三聚氰胺酯（TBC)、甲基膦酸二甲酯（DMMP)等含磷、卤的有机阻燃剂，虽然可 以将TO硬泡的氧指数提高到26左右，但仍与消防安全对建筑保温材料的要求存在着一定 的差距，如目前国内市场上还未见到达到GB8624-1997 "建筑材料燃烧性能分级方法"中关 于管道隔热保温用泡沫塑料燃烧性能分级所规定的氧指数> 32. 0的阻燃等级一级的聚氨 酯硬泡产品。
【发明内容】
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[0006] 本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种种阻燃聚氨酯复合材料，不 仅是绿色环保不破坏臭氧层而且具有较好的阻燃性能，在使用防火安全上达到较好的效 果。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种聚氨酯复合材料，按照重量 份计，包括以下组分：
[0008] 蔗糖聚醚 20-40份 异氰酸酯 50-70份 纳米氧化铝粉 10-15份 季铵盐催化剂 2-4份 阻燃剂 6-9份 _ 相容剂 3_5份 抗氧剂 0.5-1份 分散剂 2-2. 5份
[0010] 进一步的，聚氨酯复合材料按照重量份计，包括以下组分：
[0011] 蔗糖聚醚 28份 异氰酸酯 61份 纳米氧化铝粉 12份 季铵盐催化剂 3份 阻燃剂 8份 相容剂 4. 2份 抗氧剂 〇. 7份 分散剂 〇. 6份
[0012] 进一步的，所述纳米氧化铝粉的粒径为15-35nm。
[0013] 进一步的，所述的相容剂为氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物、氢化热塑性 丁苯橡胶-聚氨酯接枝物、热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接接枝物中的至少一种。
[0014] 进一步的，所述的抗氧剂为β (3, 5-二叔丁基-4羟苯基）丙酸季戊四醇酯和三 (2,4-二叔丁基苯酚）亚磷酸酯的混合物。
[0015] 进一步的，所述的β (3, 5-二叔丁基-4羟苯基）丙酸季戊四醇酯和三（2,4-二叔 丁基苯酚）亚磷酸酯的质量比为2 : 3-5。
[0016] 进一步的，所述的分散剂为脂肪酸类、脂肪酰胺类、石蜡类中的至少一种。
[0017] 本发明还提供一种阻燃聚氨酯复合材料的制备方法将各组分原料在50-80°C混合 搅拌l-2h，熔融挤出，得到阻燃聚氨酯复合材料。
[0018] 进一步的，所述熔融挤出的温度为182_198°C，所述熔融挤出的时间为l_2min。
[0019] 本发明的有益效果：本发明的复合材料阻燃性能高，氧指数> 30 ;烟密度小，仅为 普通阻燃聚氨酯硬泡产品的70%，发烟速度降低很多；耐火隔热性能得到了很大提高。该 材料的良好性能使其在保温管道、复合板材、防火堵料、防火门芯材及隔墙芯材等方面具有 良好的应用前景。
【具体实施方式】：
[0020] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
[0021] 实施例1
[0022] 阻燃聚氨酯复合材料按照重量份计，包括以下组分：
[0023] 蔗糖聚醚 28份 异氰酸酯 61份 纳米氧化铝粉 12份 季铵盐催化剂 3份 阻燃剂 8份 氢化热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物 4. 2份 抗氧剂 0. 7份 脂肪酰胺类分散剂 0. 6份
[0024] 抗氧剂为β (3, 5-二叔丁基-4羟苯基）丙酸季戊四醇酯和三（2,4-二叔丁基苯 酚）亚磷酸酯的混合物，β (3, 5-二叔丁基-4羟苯基）丙酸季戊四醇酯和三（2,4-二叔丁 基苯酚）亚磷酸酯的质量比为2 : 5。
[0025] 制备方法：将各组分原料在50°C混合搅拌lh，182°C条件下熔融挤出，时间lmin， 得到阻燃聚氨酯复合材料。
[0026] 实施例2
[0027] 阻燃聚氨酯复合材料，按照重量份计，包括以下组分：
[0028]
【权利要求】
1. 一种聚氨酯复合材料，其特征在于：按照重量份计，包括以下组分： 蔗糖聚醚 20-40份 异氰酸酯 50-70份 纳米氧化铝粉 10-15份 季铵盐催化剂 2-4份 阻燃剂 6-9份 相容剂 3-5份 抗氧剂 0. 5-1份 分散剂 2-2. 5份
2. 根据权利要求1所述的一种聚氨酯复合材料，其特征在于： 蔗糖聚醚 28份 异氰酸酯 61份 纳米氧化铝粉 12份 季铵盐催化剂 3份 阻燃剂 8份 相容剂 4. 2份 抗氧剂 0. 7份 分散剂 0. 6份
3. 根据权利要求1所述的一种聚氨酯复合材料，其特征在于：所述纳米氧化铝粉的粒 径为 15-35nm。
4. 根据权利要求1所述的一种聚氨酯复合材料，其特征在于：所述的相容剂为氢化 热塑性丁苯橡胶-马来酸酐接枝物、氢化热塑性丁苯橡胶-聚氨酯接枝物、热塑性丁苯橡 胶-马来酸酐接接枝物中的至少一种。
5. 根据权利要求1所述的一种聚氨酯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为β (3， 5-二叔丁基-4羟苯基）丙酸季戊四醇酯和三（2,4-二叔丁基苯酚）亚磷酸酯的混合物。
6. 根据权利要求3所述的一种聚氨酯复合材料，其特征在于：所述的β (3, 5-二叔丁 基-4羟苯基）丙酸季戊四醇酯和三（2,4_二叔丁基苯酚）亚磷酸酯的质量比为2 : 3-5。
7. 根据权利要求1所述的一种聚氨酯复合材料，其特征在于：所述的分散剂为为脂肪 酸类、脂肪酰胺类、石蜡类中的至少一种。
8. -种权利要求1所述的阻燃聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于：将各组分原 料在50-80°C混合搅拌l_2h，熔融挤出，得到阻燃聚氨酯复合材料。
9. 根据权利要求8所述的阻燃聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于：所述熔融挤 出的温度为182-198°C，所述熔融挤出的时间为l_2min。
【文档编号】C08K13/02GK104086978SQ201410258404
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】魏欣 申请人:江苏欣润塑胶有限公司