建筑外墙保温和阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚氨酯发泡材料的制备方法，特别涉及建筑外墙保温和阻燃性聚氨酯 发泡材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯进行合成常采用二月桂酸二丁基锡做催化剂，但由于重金属锡在随着聚氨 酯的降解而对环境造成危害，筛选高效无毒的催化剂是聚氨酯合成中的一大难题。
[0003] 聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多 种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。聚氨酯泡 有软泡和硬泡两种，软泡为开孔结构，硬泡为闭孔结构；软泡又分为结皮和不结皮两种。
[0004] 聚氨酯软泡的主要功能是缓冲。聚氨酯软泡常用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、月艮 装和隔音内衬。
[0005] 聚氨酯硬泡体是一种具有保温与阻燃功能的新型合成材料，其导热系数低，相当 于挤塑板的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的。硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用 在建筑物外墙保温，屋面阻燃保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车 及冷库隔热材等。
[0006] 聚氨酯泡沫作为高分子材料，由于其较大的比表面积，较小的密度，I3U泡沫极易在 空气中燃烧，产生有毒有害的气体，因此近年来关于阻燃I 3U泡沫的研究受到极大关注。
[0007] 红磷阻燃剂是以红磷为代表的一种有机无卤阻燃剂，具有优良的热稳定性，不挥 发性，不产生腐蚀性气体，阻燃效果好，电绝缘性佳等特点。在使用过程中没有毒性危险，添 加量少，不溶解，熔点高等优点。但由于红磷容易吸潮，因此需要对其进行包覆，控制其的缓 慢释放。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是，提供建筑外墙保温和阻燃性聚氨酯发泡材料的制 备方法，选择阻燃功能材料作为催化剂，二元醇和异氰酸酯反应，环状聚二甲基硅氧烷、聚 氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、菜籽油作为脱模剂和泡沫稳定剂，水、环戊烷、1-溴金刚烷作 为发泡剂，盐酸多西环素、五羟基黄酮-3-鼠李糖苷、桑色素在聚氨酯泡沫材料中做阻燃成 份，山柰酚-7-0-β -D-葡萄糖苷作为阻燃成份，选择有机膨润土作为泡沫的稳定成份，同 时增加泡沫的强度。
[0009] 建筑外墙保温和阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法，其特征在于： (1) 在反应器中加入玉米淀粉40g、32g磷酸、二巯基丙烷磺酸钠1.4g、二乙烯三胺五甲 叉膦酸盐I. 2g和2, 3, 6, 7, 10, 11-六羟基三亚苯基苯I. 3g，以转速60rpm进行搅拌，升温 到40°C，反应3h，在烘箱中干燥，加入红磷21g和2-乙基己基硫酸酯钠盐I. 4g，在50°C以 转速90rpm进行搅拌混合均勻，搅拌时间40min，得混合液A ; (2) 把混合液A、B组份和C组份在20°C的室温条件下快速混合至发白，立即注入到预 先准备的模温为30°C的模具模腔中，进行发泡成型，保持6h后降温冷却到室温； 混合液A :混合液A 2~3重量份； B组份：由二元醇为10~24重量份、环状聚二甲基硅氧烷1~3. O重量份、聚氧乙烯聚氧 丙烯季戊四醇醚2. O重量份、菜籽油1~3重量份、催化剂0. 3~0. 6重量份、水0. 8~2. 2重 量份、环戊烷18~27重量份、1-溴金刚烷1~2重量份、盐酸多西环素1~2重量份、五羟基黄 酮-3-鼠李糖苷2~3重量份、桑色素4~6重量份、山柰酚-7-0- β -D-葡萄糖苷2~3重量份、 有机膨润土 1~3重量份，所述二元醇为聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇的任意一种； C组分：异氰酸酯为25~40重量份，混合液A、B组份和C组份总重量份为100份； (3)打开模具，将泡沫从模腔中取出，并在室温条件下放置72h，即可得到建筑外墙保温 和阻燃性聚氨酯发泡材料。
[0010] 催化剂为二硫化四甲基秋兰姆、二（三甲基硅基）碳酰二亚胺、磷酸伯安喹、 2_[N-(间羟基）-对甲苯胺甲基]-2-咪唑啉甲磺酸盐、对甲苯磺酰胺和羧苯甲酰磺胺噻唑 的任意一种；异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯中 的一种。
[0011] 本发明具有以下特点： (1)二硫化四甲基秋兰姆、二（三甲基硅基）碳酰二亚胺、磷酸伯安喹、2-[N-(间羟 基）_对甲苯胺甲基]-2-咪唑啉甲磺酸盐、对甲苯磺酰胺和羧苯甲酰磺胺噻唑是一种具有 功效阻燃的催化剂，降低了传统聚氨酯的常见催化剂-二月桂酸二丁基锡对环境造成的危 害。
[0012] (2)选择环状聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、菜籽油作为脱模剂 和泡沫稳定剂； (3)选择水、环戊烷、1-溴金刚烷作为发泡剂，盐酸多西环素、五羟基黄酮-3-鼠李糖 苷、桑色素在聚氨酯泡沫材料中做阻燃成份，山柰酚-7-0-β -D-葡萄糖苷作为阻燃成份， 选择有机膨润土作为泡沫的稳定成份，同时增加泡沫的强度。
【具体实施方式】 [0013] 下面结合实例进一步说明本发明。
[0014] 实例一 (1) 在250ml三口瓶中加入玉米淀粉40g、32g磷酸、二巯基丙烷磺酸钠 I. 4g、二乙烯三 胺五甲叉膦酸盐I. 2g和2, 3, 6, 7, 10, 11-六羟基三亚苯基苯I. 3g，以转速60rpm进行搅拌， 升温到40°C，反应3h，转到烘箱中102°C下烘5h，将所得干燥液体转到250ml三口烧瓶中， 并向三口烧瓶中加入红磷21g和2-乙基己基硫酸酯钠盐I. 4g，在50°C以转速90rpm下进 行搅拌混合均勻，搅拌时间40min，得混合液A ; (2) 把混合液A、B组份和C组份在20°C的室温条件下快速混合至发白，立即注入到预 先准备的模温为30°C的模具模腔中，进行发泡成型，保持6h后降温冷却到室温； 混合液A :混合液A 2g ; B组份：由聚碳酸酯二醇10g、环状聚二甲基硅氧烷lg、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚 2. 〇g、菜籽油lg、二硫化四甲基秋兰姆0. 3g、水0. 8g、环戊烧18g、l-溴金刚烧lg、盐酸多西 环素 lg、五羟基黄酮-3-鼠李糖苷2g、桑色素4g、山柰酚-7-0- β -D-葡萄糖苷2g、有机膨 润土 Ig ; C组份：二苯基甲烷二异氰酸酯25g ; (3)打开模具，将泡沫从模腔中取出，并在室温条件下放置72h，即可得到建筑外墙保温 和阻燃性聚氨酯发泡材料。
[0015] 实例二 (1) 在250ml三口瓶中加入玉米淀粉40g、32g磷酸、二巯基丙烷磺酸钠 I. 4g、二乙烯三 胺五甲叉膦酸盐I. 2g和2, 3, 6, 7, 10, 11-六羟基三亚苯基苯I. 3g，以转速60rpm进行搅拌， 升温到40°C，反应3h，转到烘箱中102°C下烘5h，将所得干燥液体转到250ml三口烧瓶中， 并向三口烧瓶中加入红磷21g和2-乙基己基硫酸酯钠盐I. 4g，在50°C以转速90rpm下进 行搅拌混合均勻，搅拌时间40min，得混合液A ; (2) 把混合液A、B组份和C组份在20°C的室温条件下快速混合至发白，立即注入到预 先准备的模温为30°C的模具模腔中，进行发泡成型，保持6h后降温冷却到室温； 混合液A :混合液A 3g ; B组份：由聚四氢呋喃醚二醇24g、环状聚二甲基硅氧烷3. 0g、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊 四醇醚2. 0g、菜籽油3g、二（三甲基硅基）碳酰二亚胺0. 6g、水2. 2g、环戊烷27g、l-溴金 刚烷2g、盐酸多西环素2g、五羟基黄酮-3-鼠李糖苷3g、桑色素6g、山柰酚-7-0-β -D-葡 萄糖苷3g、有机膨润土 3g ; C组份：甲苯二异氰酸酯40g; (3) 打开模具，将泡沫从模腔中取出，并在室温条件下放置72h，即可得到建筑外墙保温 和阻燃性聚氨酯发泡材料。
[0016] 实例三 (1) 在250ml三口瓶中加入玉米淀粉40g、32g磷酸、二巯基丙烷磺酸钠 I.