一种阻燃硬质聚氨酯泡沫的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种由膨胀型阻燃剂、固态阻燃剂与液态阻燃剂多元复配的具有高效阻燃特性的硬质聚氨酯泡沫，本发明采用聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、膨胀型阻燃剂、固态阻燃剂、液态阻燃剂为原料，将上述原料在常温下按一定比例通过机械搅拌共混后再与多异氰酸酯混合发泡，最终获得阻燃硬质聚氨酯泡沫。
【专利说明】一种阻燃硬质聚氨酯泡沬
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种由膨胀型阻燃剂与固态阻燃剂复配的具有高效阻燃特性的组合物，属于利用多种材料复配组合的方式取得具有阻燃性能材料的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]硬质聚氨酯泡沫(RPUF)由于导热系数低、抗压强度高、质轻、粘结性好、易于加工等一系列优点，因此在建筑墙体节能保温领域具有广泛的应用；采用聚氨酯等高分子泡沫塑料替代传统无机保温材料广泛用于建筑领域已成为各国持续发展经济、节约能源的重要措施之一。
[0003]聚氨酯硬泡保温板自身暴露在热源或火源下极易燃烧，且火焰传播速度非常快，其LOI值仅为19.2%，因此，该材料在建筑领域进一步应用时需要大力提高其阻燃性能。
[0004]目前，解决聚氨酯硬泡保温板易燃问题的两种主要途径为:一、通过使用阻燃剂对保温板芯材进行阻燃改性；二、通过使用有机或无机阻燃剂对保温板表面做阻燃处理。
[0005]例如，专利申请号201220017493.6公开了一种六面包覆型阻燃聚氨酯保温复合板，其特点在于它的六面是由阻燃水泥基界面毡包覆的，具有较好的表面阻燃性能；类似地，201020232569.8公开了一种防水保温防火装饰一体板，同样对表面做了阻燃处理。
[0006]本发明主要通过对保温板表面用阻燃涂层做阻燃处理来解决聚氨酯硬泡表面易燃的问题。
【发明内容】
`[0007]本发明采用膨胀型阻燃剂与固态阻燃剂复配，与液态胶粘剂充分混合后，涂敷于聚氨酯硬泡保温板表面来制备防火涂层。
[0008]所用原料:聚氨酯硬泡保温板、膨胀型阻燃剂(工业级)、固态阻燃剂(工业级)、液态胶粘剂(工业级)。
[0009]为了更进一步地说明本发明的技术方案，列出了如下的详细内容:
[0010]所述的液态胶粘剂为羧甲基纤维素钠、尼龙12、聚乙烯醇缩甲醛胶、乙烯-乙酸乙烯共聚物热熔胶、丙烯酸酯乳液胶粘剂中的一种。
[0011]所述的膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺三元复合阻燃剂、可膨胀石墨、蛭石中的一种或几种。
[0012]较好地，所述的膨胀型阻燃剂含聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺时，聚磷酸铵:季戊四醇:三聚氰胺=10-80质量份:5-40质量份:5-50质量份。
[0013]所述的固态阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、红磷、磷酸三苯酯中的一种或几种。
[0014]本发明的具体制备方法为:
[0015]取液态胶粘剂100质量份，添加膨胀型阻燃剂10-100质量份，添加固态阻燃剂0-100质量份。
[0016]根据上述的组合物配制比例，先将膨胀型阻燃剂、固态阻燃剂与液态胶粘剂在室温下充分搅拌2-60分钟，得到混合均匀的混合物，再将该混合物对聚氨酯硬泡保温板表面进行喷涂，控制涂层的厚度0.1-2毫米，最后在烘箱中恒温保持0.1小时-12小时，固化完成后，得到具有阻燃表面的聚氨酯硬泡保温板。
[0017]利用本发明方法，可以综合膨胀型阻燃剂受热后膨胀与固态阻燃剂受热后分解所产生的双重阻隔作用，能够在很大程度上抑制外界热量向芯材部分的传递，因此，可以实现聚氨酯硬泡保温板表面的阻燃；使用本发明涂层厚度在0.1毫米时，采用酒精灯点燃时，聚氨酯硬泡保温材料点燃时间推迟35分钟；涂层厚度在1.0毫米时，采用酒精灯点燃时，聚氨酯硬泡保温材料点燃时间推迟2小时以上。
【具体实施方式】
[0018]实施例1称取丙烯酸酯乳液胶粘剂100质量份，添加膨胀型阻燃剂:聚磷酸铵20质量份、季戊四醇10质量份、三聚氰胺15质量份，添加氢氧化镁20质量份，在室温下充分搅拌10分钟，以得到均匀的混合物，再将该混合物对聚氨酯硬泡保温板表面进行喷涂，控制涂层的厚度，最后在烘箱中恒温保持0.5小时，取出测厚为0.5毫米，采用酒精灯点燃时，聚氨酯硬泡保温材料点燃时间推迟I小时以上。
[0019]实施例2称取丙烯酸酯乳液胶粘剂100质量份，添加膨胀型阻燃剂:聚磷酸铵20质量份、季戊四醇10质量份、三聚氰胺15质量份，添加氢氧化铝20质量份，在室温下充分搅拌10分钟，以得到均匀的混合物，再将该混合物对聚氨酯硬泡保温板表面进行喷涂，控制涂层的厚度，最后在烘箱中恒温保持0.5小时，取出测厚为0.3毫米，采用酒精灯点燃时，聚氨酯硬泡保温材料点燃时间推迟48分钟以上。
[0020]实施例3称取丙烯酸酯乳液胶粘剂100质量份，添加膨胀型阻燃剂:聚磷酸铵20质量份、季戊四醇10质量份、三聚氰胺15质量份，添加氢氧化镁20质量份，在室温下充分搅拌10分钟，以得到均匀的混合物，再将该混合物对聚氨酯硬泡保温板表面进行喷涂，控制涂层的厚度，最后在烘箱中恒温保持0.5小时，取出测厚为0.5毫米，在700°C下灼烧10秒，表面增加的厚度为0.8毫米。
[0021]实施例4称取聚乙烯醇缩甲醛胶100质量份，添加膨胀型阻燃剂:聚磷酸铵30质量份、季戊四醇10质量份、三聚氰胺20质量份，添加氢氧化铝25质量份，在室温下充分搅拌10分钟，以得到均匀的混合物，再将该混合物对聚氨酯硬泡保温板表面进行喷涂，控制涂层的厚度，最后在烘箱中恒温保持0.5小时，取出测厚为0.5毫米，在500°C下灼烧10秒，表面增加的厚度为0.6毫米。
[0022]实施例5称取聚乙烯醇缩甲醛胶100质量份，添加膨胀型阻燃剂:聚磷酸铵30质量份、季戊四醇10质量份、三聚氰胺20质量份，添加氢氧化铝25质量份，在室温下充分搅拌10分钟，以得到均匀的混合物，再将该混合物对聚氨酯硬泡保温板表面进行喷涂，控制涂层的厚度，最后在烘箱中恒温保持0.5小时，取出测厚为0.5毫米，在600°C下灼烧10秒，表面增加的厚度为0.9毫米。
[0023]实施例6称取聚乙烯醇缩甲醛胶100质量份，添加膨胀型阻燃剂:聚磷酸铵30质量份、季戊四醇10质量份、三聚氰胺20质量份，添加氢氧化镁25质量份，在室温下充分搅拌10分钟，以得到均匀的混合物，再将该混合物对聚氨酯硬泡保温板表面进行喷涂，控制涂层的厚度，最后在烘箱中恒 温保持0.5小时，取出测厚为0.5毫米，在700°C下灼烧10秒，表面增加的厚度为1.3 毫米。
【权利要求】
1.一种阻燃硬质聚氨酯泡沫，其特征在于聚氨酯泡沫组合物为聚醚多元醇100质量份，催化剂1-10质量份，发泡剂15-40质量份，泡沫稳定剂1-15质量份，膨胀型阻燃剂组合物3-100质量份，固态阻燃剂组合物3-100质量份，液态阻燃剂组合物1-100质量份，多异氰酸酯100-200质量份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃硬质聚氨酯泡沫，其特征在于聚氨酯泡沫组合物中的聚醚多元醇为 DSU-365、DSU-380A、DSU-450L、DSU-450M、DSU-450K 中的一种或几种；催化剂为双二甲胺基乙基醚、N, N-二甲氨基乙基-N-甲基氨基乙醇、五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、30%的油酸钾溶液、30%的醋酸钾溶液、N-甲基二环己基胺中一种或几种；发泡剂为水、正戊烷、环戊烷、HFC-152a、HCFC_141b、HCFC-142b中的一种或几种；泡沫稳定剂为有机硅类表面活性剂，具体为AK-8801、AK-8803、AK-8808、AK-8812、AK-8818中的一种或几种；膨胀型阻燃剂质量份数比为可膨胀石墨:聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺=5-75质量份:5-25质量份；聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺复合物的成分为聚磷酸铵:季戊四醇:三聚氰胺=5-25质量份:2-25质量份:4-25质量份；固态阻燃剂组合物为氢氧化镁、氢氧化铝、红磷、磷酸三苯酯中的一种或几种；液态阻燃剂组合物为甲基膦酸二甲酯、双酚A双-(二苯基)磷酸酯、间苯二酚双_( 二苯基)磷酸酯和低聚磷酸酯多元醇中的一种或几种，且必含有含磷类阻燃剂低聚磷酸酯多元醇，其用量为1-60质量份；多异氰酸酯为多苯基多亚甲基异氰酸酯。
【文档编号】C08G18/48GK103497557SQ201310435567
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】钱立军, 辛菲, 冯发飞, 汤朔, 邱勇, 孙楠 申请人:北京工商大学