一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于聚氨酯材料制备领域，具体涉及一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，并涉及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚氨酯是一种性能优越、应用广泛的合成高分子材料，可用于制造涂料、粘接剂、软质和硬质泡沫塑料，其中硬质聚氨酯泡沫塑料在我们日常生活中有较重要的应用，但其存在阻燃性能差的缺点，未经阻燃改性的硬质聚氨酯泡沫塑料的氧指数仅为19左右，遇到火源或高温的烘烤非常容易着火燃烧而引起火灾，因此阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料是其发展方向。一般的，添加阻燃剂是提高聚氨酯阻燃性能的常用方法，常用阻燃剂品种较多，包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂和硅系阻燃剂等，这些阻燃剂的应用技术较为成熟，但均存在一些问题，例如含卤阻燃剂易产生烟雾、酸性气体，以致于会造成烟雾窒息，含磷阻燃剂在火灾中也会产生大量的烟气，其他还存在诸如环保问题、综合阻燃性能不佳、成本高等弊端，随着科技的发展和人们对环保要求的提高，阻燃剂必然向着高效、无卤、低烟毒、多功能化以及与高分子材料相容性好的方向发展。
[0003]可膨胀石墨是一种性能优良的无卤阻燃剂，其在防火时，产烟量少；无滴落，不造成二次着火，并且瞬间膨胀力强，阻燃效果好。在实际使用中，膨胀石墨和其他阻燃剂都可产生很好协同阻燃效应，提高阻燃效果。但是可膨胀石墨与聚氨酯基体的相容性不好，易导致聚氨酯泡沫塑料力学性能的降低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，该聚氨酯泡沫塑料阻燃性能良好、成本低、无毒环保。
[0005]本发明还提供一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法。
[0006]为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为:
一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，其特征在于，包括两个组份，它的原料及原料的重量份数为:
甲组份:
聚醚多元醇100份，
改性可膨胀石墨 5?20份，
无卤阻燃剂I?10份，
三乙醇胺2?3份，
有机硅匀泡剂 I?3份，
发泡剂水10?20份，
乙组份:
多异氰酸酯130?150， 二月桂酸二丁基锡I?5份。
[0007]本发明还提供了一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，步骤包括:
(O首先制备改性可膨胀石墨，将可膨胀石墨加入1%浓度的羟甲基纤维素的水溶液中，充分搅拌，分离出可膨胀石墨，烘干，磨碎，得到改性可膨胀石墨；
(2)按配方准确称取三乙醇胺、有机硅匀泡剂和发泡剂水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨胀石墨和无卤阻燃剂，搅拌均匀，制得甲组份；
(3)将多异氰酸酯与二月桂酸二丁基锡混合，得乙组分；
(4)将甲组份和乙组分快速混合，浇注到模具中进行聚合发泡，固化后得到高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料。
[0008]优选的，所述的无卤阻燃剂为聚磷酸铵、磷酸三乙酯的一种。
[0009]本发明所具有的有益效果:
(1)本发明涉及一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，采用改性可膨胀石墨和无卤阻燃剂协同阻燃聚氨酯，制备的硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能良好、成本低、无毒环保；
(2)可膨胀石墨经过了表面包覆改性，增加了与聚氨酯材料的相容性，可增大可膨胀石墨的添加量，在大幅提高聚氨酯的阻燃性的同时，对聚氨酯力学性能的损害较小；
(3)本发明提供的一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法工艺简单。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
[0011]实施例1
一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，两个组份的原料及原料的质量为: 甲组份:
聚醚多元醇100 Kg,
改性可膨胀石墨 15 Kg,
聚磷酸铵3 Kg,
三乙醇胺2 Kg,
有机硅匀泡剂 I Kg，
发泡剂水16 Kg,
乙组份:
多异氰酸酯145 Kg,
二月桂酸二丁基锡I Kg。
[0012]制备步骤包括:
首先制备改性可膨胀石墨，将可膨胀石墨加入1%浓度的羟甲基纤维素的水溶液中，充分搅拌，分离出可膨胀石墨，烘干，磨碎，得到改性可膨胀石墨；然后按配方准确称取三乙醇胺、有机硅匀泡剂和发泡剂水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨胀石墨和聚磷酸铵，搅拌均匀，制得甲组份。将多异氰酸酯与二月桂酸二丁基锡混合，得乙组分。将甲组份和乙组分快速混合，浇注到模具中进行聚合发泡，固化后得到高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料。
[0013]实施例2 一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，两个组份的原料及原料的质量为: 甲组份:
聚醚多元醇100 Kg,
改性可膨胀石墨 10 Kg,
聚磷酸铵8 Kg,
三乙醇胺2 Kg,
有机硅匀泡剂 I Kg，
发泡剂水16 Kg,
乙组份:
多异氰酸酯145 Kg,
二月桂酸二丁基锡I Kg。
[0014]制备步骤包括:
首先制备改性可膨胀石墨，将可膨胀石墨加入1%浓度的羟甲基纤维素的水溶液中，充分搅拌，分离出可膨胀石墨，烘干，磨碎，得到改性可膨胀石墨；然后按配方准确称取三乙醇胺、有机硅匀泡剂和发泡剂水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨胀石墨和聚磷酸铵，搅拌均匀，制得甲组份。将多异氰酸酯与二月桂酸二丁基锡混合，得乙组分。将甲组份和乙组分快速混合，浇注到模具中进行聚合发泡，固化后得到高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料。
[0015]实施例3
一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，两个组份的原料及原料的质量为: 甲组份:
聚醚多元醇100 Kg,
改性可膨胀石墨 10 Kg,
磷酸三乙酯5 Kg,
三乙醇胺2 Kg,
有机硅匀泡剂 2 Kg,
发泡剂水16 Kg,
乙组份:
多异氰酸酯140 Kg,
二月桂酸二丁基锡1.5 Kg。
[0016]制备步骤包括:
首先制备改性可膨胀石墨，将可膨胀石墨加入1%浓度的羟甲基纤维素的水溶液中，充分搅拌，分离出可膨胀石墨，烘干，磨碎，得到改性可膨胀石墨；然后按配方准确称取三乙醇胺、有机硅匀泡剂和发泡剂水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨胀石墨和磷酸三乙酯，搅拌均匀，制得甲组份。将多异氰酸酯与二月桂酸二丁基锡混合，得乙组分。将甲组份和乙组分快速混合，浇注到模具中进行聚合发泡，固化后得到高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料。
[0017]上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的保护范围，故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，其特征在于，包括两个组份，它的原料及原料的重量份数为: 甲组份: 聚醚多元醇100份， 改性可膨胀石墨 5?20份， 无卤阻燃剂I?10份， 三乙醇胺2?3份， 有机硅匀泡剂 I?3份， 发泡剂水10?20份， 乙组份: 多异氰酸酯130?150， 二月桂酸二丁基锡I?5份， 制备步骤包括: (O首先制备改性可膨胀石墨，将可膨胀石墨加入1%浓度的羟甲基纤维素的水溶液中，充分搅拌，分离出可膨胀石墨，烘干，磨碎，得到改性可膨胀石墨； (2)按配方准确称取三乙醇胺、有机硅匀泡剂和发泡剂水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨胀石墨和无卤阻燃剂，搅拌均匀，制得甲组份； (3)将多异氰酸酯与二月桂酸二丁基锡混合，得乙组分； (4)将甲组份和乙组分快速混合，浇注到模具中进行聚合发泡，固化后得到高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料。2.根据权利要求1所述的高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，其特征在于，所述的无卤阻燃剂为聚磷酸铵、磷酸三乙酯的一种。
【专利摘要】本发明提供了一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，包括两组分，甲组份包括聚醚多元醇、三乙醇胺、有机硅匀泡剂、发泡剂水、改性可膨胀石墨和无卤阻燃剂，乙组分包括多异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡。采用改性可膨胀石墨和无卤阻燃剂协同阻燃聚氨酯，制备的硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能良好、成本低、无毒环保，制备方法工艺简单。
【IPC分类】C08G18/32, C08G18/48, C08G101/00, C08J9/08, C08K3/32, C08G18/66, C08K7/24, C08K9/10, C08G18/24, C08K5/521
【公开号】CN105713167
【申请号】CN201410730042
【发明人】王晓旭
【申请人】天津滨浦生产力促进有限公司