隔热性及阻燃性得到提高的热固化性发泡体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热固化性发泡体及其制备方法，更详细地涉及隔热性以及阻燃性得到 提高的热固化性发泡剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 热固化性发泡体主要用作各种建筑物、仓库、冰箱的隔热材料。此时，隔热材料作 为用于阻隔或减少建筑内、外部间的热交换来增加制冷制热效率的材料，广泛地使用于建 筑用板和面板、液化天然气运输船（LNG船）用保冷材料、家用电器包装材料或汽车内饰材 料等各种领域，用于隔热材料的热固化性发泡剂为了提高隔热性能，能够以装满发泡气体 的发泡单元结构形成。
[0003] 相对于另一合成树脂，上述热固化性发泡剂具有突出的隔热性能和加工性，基于 温度偏差的物性变化小，从而广泛地被使用，但是，最近随着关于隔热材料的阻燃性相关的 法规的加强，正在进行在以往使用的热固化性发泡剂中添加阻燃剂使用的研宄。
[0004] 韩国授权专利第10-0610392号中记载包括混炼热塑性树脂和阻燃剂之后连续地 在上述热塑性树脂中溶解流动床发泡剂，从而使发泡单元成长的步骤的热塑性树脂类阻燃 性发泡剂的制备方法，但是添加阻燃剂，这相对于阻燃性的增加，热固化性发泡体的物性及 隔热性能可能会减少。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的抟术问题
[0006] 本发明的一实例提供热固化性发泡体，上述热固化性发泡体使用聚异氰脲酸酯的 同时引进成核剂及阻燃剂，从而具有又小又均匀的发泡单元。
[0007] 本发明的再一实例提供隔热性及阻燃性得到提高的热固化性发泡体的制备方法。
[0008] 抟术方案
[0009] 本发明的一实例提供热固化性发泡体，上述热固化性发泡体包含由多元醇类化合 物以及异氰酸酯类化合物聚合形成的聚异氰脲酸酯泡沫、成核剂以及阻燃剂，并且根据热 重量分析法的热分解开始温度为310°c以上。
[0010] 上述阻燃剂可以为液相或粉末形态。
[0011] 上述阻燃剂可以为选自由磷类阻燃剂、金属氢化物类阻燃剂、卤素类阻燃剂、阻燃 助剂以及它们的混合物组成的组中的至少一种。
[0012] 上述磷类阻燃剂可以为选自由磷酸三苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸异丙基苯二苯 酯及它们的混合物组成的组中的至少一种。
[0013] 上述齒素类阻燃剂可以为十溴二苯醚（decabromodiphenyl oxide)或八溴二苯基 氧化物（octabromodiphenyl oxide) 〇
[0014] 上述阻燃助剂可以为三氧化锑。
[0015] 上述成核剂可以包含硅烷类化合物或硅氧烷类化合物。
[0016] 形成在上述聚异氰脲酸酯泡沫的发泡单元（cell)的平均直径可以为约50 ym至 约 200 y m〇
[0017] 相对于100重量份的上述多元醇类化合物，上述阻燃剂的含量可以为约1重量份 至约20重量份。
[0018] 相对于100重量份的上述多元醇类化合物，上述成核剂的含量可以为约1重量份 至约10重量份。
[0019] 上述热固化性发泡体中还可以包含聚合催化剂、表面活性剂以及发泡剂。
[0020] 上述热固化性发泡体的热导率可以为约0. 025W/mk以下。
[0021] 上述热固化性发泡体的独立气泡率可以为约80%以上。
[0022] 上述热固化性发泡剂的密度可以为约10kg/m3至约150kg/m3。
[0023] 本发明的再一实例提供热固化性发泡体的制备方法，上述热固化性发泡体的制备 方法包括：混合多元醇类化合物及成核剂的步骤，上述多元醇类化合物及成核剂的混合物 中追加阻燃剂的步骤，以及追加上述阻燃剂后得到的混合物中搅拌异氰酸酯类化合物，来 对聚异氰脲酸酯进行聚合的步骤；根据热重量分析法的开始温度为310°C温度以上。
[0024] 有益效果
[0025] 本发明的一实例的热固化性发泡体具有低热导率，并且压缩强度及弯曲强度等机 械物性得到提高的同时具有突出的阻燃性。
[0026] 并且，利用本发明的再一实例的热固化性发泡体的制备方法，能够利用对臭氧层 的破坏没有影响的环保发泡剂的同时通过添加成核剂来能够得到又小又均匀的发泡单元。
【具体实施方式】
[0027] 以下，对本发明的实例进行详细的说明。但这只是作为例示而提出的，本发明并不 局限于此，本发明仅根据所附的发明要求保护范围的范畴而定义。
[0028] 热固化性发泡体
[0029] 本发明的一实例提供热固化性发泡体，上述热固化性发泡体包含由多元醇类化合 物以及异氰酸酯类化合物聚合形成的聚异氰脲酸酯泡沫、成核剂以及阻燃剂，并且根据热 重量分析法的热分解开始温度为310°C以上。
[0030] 发泡体作为包括比较高的体积百分比的小洞孔的塑料材料，热固化性发泡体通过 加热来进行化学反应，从而变硬，并且冷却后再次加热也不会软化熔融的热固化性树脂制 作成发泡体形态使用。上述热固化性发泡体能够确保恒定水平以上的隔热性，并且能够用 于各种建筑物、仓库、冰箱的隔热材料等。
[0031] 通常为了提高确保恒定水平的热固化性发泡体的阻燃性而添加阻燃剂的情况下， 与聚异氰脲酸酯泡沫等反应时表面张力增加而形成的发泡单元的大小可能变大或爆裂。但 是，本发明的一实施例对于因添加阻燃剂而出现的上述负面效果，能够通过平均粒度被限 定的成核剂来控制表面张力，从而能够弥补这些效果。
[0032] 上述热固性发泡体包含阻燃剂，从而根据热重量分析法的热分解开始温度可以为 约310°C以上。如前所述，上述热固化性发泡体包含阻燃剂的同时也包含成核剂，从而不会 发生因阻燃剂发生的负面效果，并且包含阻燃剂，因此，能够提供隔热性优秀的同时阻燃性 也优秀的热固化性发泡体。
[0033] 上述热重量分析法是指测定加热中在材料内发生的重量变化的分析，一般为了了 解材料对于热的稳定性而测定。大体上，在常温下开始测定到约600°C，每分钟各升温约 l〇°C的同时测定，并且测定中产生5%以上质量快速减少的区间，上述区间叫热分解开始温 度或质量减少温度。包含上述阻燃剂，因此根据上述热固化性发泡体的热重量分析法的热 分解开始温度被测定为约310°C以上，并且同时包含成核剂和阻燃剂，能够具有比现有的热 固化性发泡体更高的热分解开始温度。
[0034] 上述热固化性发泡体包含的聚异氰脲酸酯泡沫可以由多元醇类化合物及异氰酸 酯类化合物聚合而形成。聚异氰脲酸酯泡沫是以往广泛地用作隔热材料的聚氨酯泡沫中包 含以环形结构结合3个异氰酸酯基形态的异氰脲酸酯基的物质。聚异氰脲酸酯泡沫由于上 述环结构在热稳定性和机械强度方面具有非常优秀的性能。以往技术在制备聚氨酯泡沫 时，多元醇中引进添加剂，既如粘土或气溶剂之类的物质，从而减少发泡单元的大小并通过 其得到隔热性能提高的效果。
[0035] 但是，多元醇中引进上述添加剂时，可能发生分散性或储存稳定性的问题，因此， 本发明的一实施例中引进成核剂，能够稠密、均匀地形成聚异氰脲酸酯泡沫的发泡单元。形 成在隔热材料的发泡单元的大小越小隔热效果越突出，并且机械强度也越高，因此，聚合物 质中添加除了发泡剂以外能够有助于初期的成核的物质，来缩小发泡单元的大小，并增加 发泡单元的密度，从而能够提高隔热材料的物性。
[0036] 上述多元醇类化合物作为一个分子中包含多个羟基的物质，与异氰酸酯类化 合物反应而生成氨基甲酸乙酯键并进行聚合。上述多元醇类化合物可以为聚酯多元醇 (polyester polyol)或聚醚多元醇（polyether polyol)。聚醋多元醇可以是将邻苯二 甲酸酐（phthalic anhydride)或肥酸（adipic acid)与氧化乙稀（ethylene oxide)、 氧化丙稀（propylene oxide)或它们的混合物进行反应来聚合而制备的，聚醚多元 醇是将选自乙二醇（ethylene glycol)、1，2-丙二醇（1，2-propane glycol)、丁二醇 (butylenes glycol)、1,6-己二醇（1,6-hexanediol)、1,8-辛二醇（1,8-oxtanediol)、新 戊二醇（neopentyl glycol)、2_ 甲基-1，3_ 丙二醇（2-methyl-l，3-propanediol)、甘醇 (glycol)、三轻甲基丙烧（trimethylolpropane)、1, 2, 3-己三醇（1, 2, 3-hexanetriol)、 1, 2, 4_ 丁三醇（1, 2, 4-butanetriol)、三轻甲基甲烧（trimethylolmethane)、季戊四醇 (pentaerythriol)、二乙二酉享（diethylene glycol)、三乙二酉享（triethylene glycol)、 聚乙二醇（polyethylene glycol)、三丙二醇（tripropylene glycol)、聚丙二醇 (polypropylene glycol)、二丁 二酉享(dibutylene glycol)、聚丁 二酉享(polybutylene glycol)、山梨糖醇（sorbitol)、鹿糖（sucrose)、氢醌（hydroquinone)、间苯