一种门窗型材用高阻燃聚氨酯填充泡沫及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于阻燃硬质聚氨醋泡沫保溫材料领域，特别设及口窗型材用高阻燃聚氨 醋填充泡沫及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 常规金属侣合金的导热系数为203W/(m?K)，隔热尼龙条的导热系数为0. 3W/ (m?K)，而聚氨醋泡沫的导热系数为0. 03W/(m?K)。因此，经过计算，在常规的型材中填充 聚氨醋泡沫，其热阻较之填充前提高了50%左右，极大的改善了型材的隔热性能；此外，聚 氨醋泡沫填充的型材，其力学性能也得到了明显的改善。
[0003] 虽然聚氨醋泡沫填充的型材，其力学性能与隔热性能等都得到了明显的改善，但 是，聚氨醋硬泡本身属易燃有机高分子材料，极限氧指数仅18左右，自身阻燃性能差且燃 烧时产生大量有毒气体和烟雾，严重危害人们的生命财产安全。因此，型材用填充聚氨醋泡 沫的阻燃性能成为人们当前研究的重点。
[0004] 专利CN102875762A公开了一种高阻燃性硬质聚氨醋泡沫，添加复配的阻燃剂制 得了氧指数在30W上的高阻燃硬质聚氨醋泡沫塑料。专利CN103694438A公开了一种无面 阻燃型硬质聚氨醋泡沫塑料，通过添加复配的无面阻燃剂达到高阻燃性且环保的效果。综 上，现有的聚氨醋泡沫阻燃技术大多集中在添加型方式上，然而，添加型阻燃剂随着添加量 的增加尽管可W提高阻燃效果，但是材料的物理机械性能却大幅度下降，并随着添加时间 的延长，材料中的阻燃剂会发生迁移而使材料阻燃性能下降等影响。 阳〇化]反应型阻燃剂是将阻燃元素通过化学反应导入到多元醇结构中，而使聚氨醋泡 沫材料具有阻燃性且对材料的性能影响小，此外，由于阻燃结构结合到聚氨醋大分子基 体中，使聚氨醋本身含有阻燃成分，不会在长期使用过程中析出而降低阻燃效果。专利 CN103865025A公开了一种阻燃硬质聚氨醋泡沫塑料，即采用反应型的含憐阻燃剂对硬质聚 氨醋泡沫进行阻燃处理，不仅克服了阻燃剂与聚氨醋基体相容性差等问题，并提高了聚氨 醋材料的阻燃性能。但是该反应型阻燃剂中阻燃元素憐含量较低，使得其发挥阻燃效果时 添加量仍较大。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提出一种口窗型材用高阻燃聚氨醋填充泡沫塑料及其制备方 法，该泡沫塑料在保证了优良的物理力学性能和保溫隔热性能的同时，还具有高阻燃性和 无面环保等特点。
[0007] 为了达到上述目的，本发明提供了一种口窗型材用高阻燃聚氨醋填充泡沫，其特 征在于，通过将A组分和B组分按重量比1:1.05-1. 1混合发泡得到，所述的A组分包含 组合聚酸多元醇10-55重量份、反应型憐-氮无面阻燃多元醇5-50重量份、催化剂=乙二 胺2重量份、催化剂辛酸亚锡1重量份、延迟催化剂2-5重量份、有机娃泡沫稳定剂2重量 份和发泡剂一氣二氯乙烧20-30重量份，所述B组分为多异氯酸醋。
[0008] 优选地，所述的反应型憐-氮无面阻燃多元醇，其结构式如下所示：
[0009]
[0010] 优选地，所述的反应型憐-氮无面阻燃多元醇的平均官能度6.0，径值 800-900m巧OH/g，憐含量 8-10 %，氮含量 10-12 %。
[0011] 优选地，所述的组合聚酸多元醇为两种硬质聚氨醋泡沫塑料用聚酸多元醇按重 量比为1 : 1.05-1. 1的混合物，其中一种为薦糖聚酸多元醇，其官能度为4. 0-5.0，径值 420-460m巧0H/g，25°C下黏度为3000-6000mPa.S;另一种为甘油聚酸多元醇，其官能度为 3. 0，径值 33-37m巧0H/g，25°C下黏度为 750-950mPa?S。
[0012] 优选地，所述的延迟催化剂为DY-8154 (改性S乙締二胺溶液），径值为548m巧OH/ 邑。
[0013] 优选地，所述的有机娃泡沫稳定剂为硅烷类泡沫稳定剂AK-8804、AK-8803及甲基 硅油中至少一种。
[0014] 优选地，所述的多异氯酸醋为芳香族多异氯酸醋、二苯基甲烧二异氯酸醋或多苯 基多亚甲基多异氯酸醋。
[0015] 本发明还提供了上述的口窗型材用高阻燃聚氨醋填充泡沫的制备方法，其特征在 于，包括W下步骤：
[0016] 第一步：按比例称取组合聚酸多元醇、反应型憐-氮无面阻燃多元醇、催化剂=乙 二胺、辛酸亚锡、延迟催化剂、有机娃泡沫稳定剂和发泡剂一氣二氯乙烧，揽拌混合得到A 组分；
[0017] 第二步：将A组分与B组分按重量比进行混合后，揽拌5-15S进行发泡，经70°C熟 化后即得口窗型材用高阻燃聚氨醋填充泡沫。
[0018] 本发明通过改变聚酸多元醇与反应型憐-氮无面阻燃多元醇的用量比，可制备出 一系列阻燃元素含量不同的阻燃硬质聚氨醋泡沫塑料。
[0019] 本发明针对目前口窗型材用聚氨醋填充泡沫阻燃性差的问题，采用新型的反应型 环保憐-氮无面阻燃多元醇配合通用的聚氨醋硬泡聚酸多元醇，制备了一种阻燃效果优异 的聚氨醋填充泡沫材料。不仅提高了反应型阻燃剂中阻燃元素憐的含量，并采用憐氮协同 阻燃的效果，充分的提高了聚氨醋泡沫填充材料的阻燃性。此外，反应型憐-氮阻燃多元醇 不含面素，阻止了高聚物受热分解释放可燃气体，既达到了较好的阻燃的目的，对人和环境 又没有任何危害。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0021] I)本发明中采用新型的反应型憐-氮无面阻燃多元醇，与聚氨醋硬泡聚酸多元醇 的相容性较好；相对于添加型阻燃剂，达到相同的阻燃效果时，其添加量大大降低，发挥了 反应型阻燃剂的优势；同时，分子链中引入阻燃元素，克服了久置后易迁移等缺点。
[0022] 2)本发明的一种口窗型材用聚氨醋填充泡沫，由于延迟催化剂改性=乙締二胺溶 液或改性双（二甲氨基乙基）酸的二元醇溶液，可W延迟发泡的乳白时间，增加前期流涧性 而加速后期熟化，对于口窗型材的填充起到了较好的作用。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，运些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可W对本发明作各种改动或修改，运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
[0024] 实施例2-实施例6中的反应型憐-氮无面阻燃多元醇为市售产品，阻燃多元醇 CLD-810,克络蒂材料科技发展有限公司所述的反应型憐-氮无面阻燃多元醇具有式（1)所 示的结构，其平均官能度6. 0，径值800-900m巧OH/g，憐含量8-10%，氮含量10-12%。
[00巧]实施例1-实施例6中的薦糖聚酸多元醇为市售产品，薦糖聚酸多元醇8410， 佳化化学股份有限公司，其官能度为4. 0-5. 0，径值420-460m巧OH/g，25 °C下黏度为 3000-6000mPa?Sd 阳0%] 实施例1-实施例6中的甘油聚酸多元醇为市售产品，甘油聚酸多元醇330N， 句容宁武新材料发展有限公司，其官能度为3.0，径值33-37m巧0H/g，25°C下黏度为 75〇-950mPa?S。
[0027] 实施例1-实施例6中的延迟催化剂为DY-8154 (改性S乙締二胺溶液），径值为 548m巧OH/邑 阳0測 实施例1
[0029] 本实施例为不添加反应型憐-氮无面阻燃聚酸的对比实施例。
[0030] 将薦糖聚酸多元醇和甘油聚酸多元醇按重量比1 : 1混合，得到组合聚酸多元醇； 称取60g组合聚酸多元醇、2g=乙締二胺、Ig辛酸亚锡、2g延迟催化剂、2g有机娃泡沫稳定 剂AK-8804、25g发泡剂一氣二氯乙烧，高速揽拌混合均匀组成A组分；按照A组分：B组分 为1 : 1的比例，将100g多苯基多亚甲基多异氯酸醋加入到A组分中，揽拌20s左右进行 发泡，后熟化后即得聚氨醋填充泡沫塑料。其氧指数为19.0 (GB/T2406. 1-2008)。 阳0川实施例2
[0032] 一种口窗型材用高阻燃聚氨醋填充泡沫，通过将A组分和B组分混合发泡得到，所 述的A组份由SOg组合聚酸多元醇、IOg反应型憐-氮无面阻燃多元醇、2gS乙締二胺、Ig 辛酸亚锡、2g延迟催化剂、2g有机娃泡沫稳定剂、20g发泡剂一氣二氯乙烧组成，B组份为多 苯基多亚甲基多异氯酸醋。
[0033] 所述的口窗型材用高阻燃聚氨醋填充泡沫的其制备方法为：
[0034] (1)将薦糖聚酸多元醇和甘油聚酸多元醇按重量比1:1混合，得到组合聚酸多元 醇；
[0035] 似按比例称取50g组合聚酸多元醇、IOg反应型憐-氮无面阻燃聚酸、2gS乙締 二胺、Ig辛酸亚锡、2g延迟催化剂、2g有机娃泡沫稳定剂AK-8804、20g发泡剂