生产硬质聚氨酯泡沫材料的组合料及低气味、高阻燃的硬质聚氨酯泡沫的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种生产硬质聚氨酯泡沫材料的组合料及低气味、高阻燃的硬质聚氨酯泡沫。本发明通过采用新的催化剂组合，大大降低泡沫材料生产过程中所散发的气味，并且通过多元醇、阻燃剂等组分的优化组合，使材料达到较高的阻燃效果。本发明中的组合料具有反应温和、熟化充分的特点，并且所制备的材料具有工艺稳定、成本低、阻燃性能优、尺寸变形小的特点。
【专利说明】生产硬质聚氨酯泡沬材料的组合料及低气味、高阻燃的硬质聚氨酯泡沬
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备低气味、高阻燃聚氨酯硬质泡沫材料用组合料，以及使用该组合料生产的聚氨酯泡沫材料。该材料既可以采用连续式工艺生产，也可采用喷涂成型的工艺。
【背景技术】[0002]随着国家和社会对节能低碳的要求越来越高，聚氨酯泡沫材料在建筑保温领域的应用也越来越广。然而，近年来国家政策和人民大众对建筑保温材料防火安全的要求快速提高，使得聚氨酯保温材料的阻燃问题成为当前聚氨酯建筑保温行业必须解决的迫切问题。并且由于聚氨酯泡沫材料在生产过程中，都会加入胺类催化剂，而目前行业内使用的胺类催化剂(如双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺)普遍具有明显的氨臭味，这会对材料生产和使用过程中的操作人员造成不适。尤其是在喷涂成型的工艺中，挥发出小分子胺类催化剂所导致的强烈氨臭味会对操作施工人员造成严重不适，甚至影响到操作人员的健康。
[0003]CN201110455019发明了一种高阻燃性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，但是该发明所采用的多元醇原料和工艺成本更高，且催化剂气味较大。
[0004]CN201210552552发明了一种高阻燃聚氨酯喷涂泡沫材料，具备较好的阻燃效果和力学性能，但是喷涂生产过程中仍存在较大的氨臭气味。
[0005]US4957944，US5071809等专利采用含羟基胺催化剂来减小气味，但并未能通过优化催化剂及其他原料组合，达到在高异氰酸酯指数的配方体系中反应平稳且可获得高阻燃、低成本硬泡材料的目标。
[0006]综上，目前现有的技术水平中，尚难使反应体系在获得较低散发气味和较优工艺性能的同时，仍保持较低的成本。
【发明内容】
[0007]本发明解决的技术问题在于提供一种制备聚氨酯硬质泡沫材料用组合料，该组合料具有反应温和、熟化充分的特点，通过采用新的催化剂组合，大大降低泡沫材料生产过程中所散发的气味，并且通过多元醇、催化剂等组分的优化组合，使材料在较低成本的条件下，即达到GB86242006的C级阻燃要求。
[0008]本发明的另一个目的在于提供一种低气味、高阻燃的硬质聚氨酯泡沫，所制备的材料具有工艺稳定、成本低、阻燃性能优、尺寸变形小的特点。该材料既可以采用连续式/间歇式工艺生产，也可采用喷涂成型的工艺。
[0009]为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下:
[0010]一种生产低气味、高阻燃硬质聚氨酯泡沫材料的组合料，其特征在于，包括以下组份和含量，基于组合料总重量:[0011 ]
【权利要求】
1.一种生产硬质聚氨酯泡沫材料的组合料，其特征在于，基于组合料总重量计，包括以下含量的组份，重均分子量为400~800，平均官 能度为2~2.4的聚酯多元醇25~50 %；以甲苯二胺为起始剂的分子量为350~700的聚醚多元醇5~25 %；阻燃剂15~35%;水0.2-2%；催化剂组合物2.1~15%;泡沫稳定剂I~3.5%;物理发泡剂10~25%; 其中，所述的基于组合料总重量计2.1~15%的催化剂组合物包括以下含量的组份，基于组合料总重量:三甲基羟乙基乙二胺0.2~3.5%;N，N，N’-二甲基-N’-羟乙基双氨乙基醚0.2~3.5%;N,N-双(二甲胺丙基)异丙醇胺0.3~5%;三甲基羟乙基丙二胺O~6%;2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚O~5%;40%质量比例醋酸钾的二甘醇溶液0.4~3% ；2-羟基-N,N,N-三甲基-1-丙胺的甲酸盐0.3~2%。
2.根据权利要求1所述的组合料，其特征在于，所述的聚酯多元醇为芳香族羧酸(酐)和/或对苯二甲酸烷基酯与一缩二乙二醇和/或丙三醇之间的反应产物，优选对苯二甲酸烷基酯与一缩二乙二醇之间的反应产物。
3.根据权利要求2所述的组合料，其特征在于，所述的芳香族羧酸(酐)是指芳香族羧酸或芳香族羧酸酐，其选自邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸和偏苯三酸酐中的一种或两种或多种；所述的对苯二甲酸烷基酯为含有10-16个总碳原子数的对苯二甲酸烷基酷。
4.根据权利要求1所述的组合料，其特征在于，所述的聚醚多元醇是通过将环氧乙烷和/或环氧丙烷加成到甲苯二胺上来获得，优选加成到甲苯二胺上的环氧乙烷与环氧丙烷的质量比率EO:P0为O~20: 100~80，所述的聚醚多元醇的平均官能度为4。
5.根据权利要求1所述的组合料，其特征在于，所述的催化剂组合物包括以下含量的组份，基于组合料总重量:
6.根据权利要求1所述的组合料，其特征在于，所述的催化剂组合物包括以下组份和含量，基于组合料总重量:
7.根据权利要求1所述的组合料，其特征在于，所述的阻燃剂为不含羟基的非反应型阻燃剂，以及含有2个以上羟基的含卤和/或磷元素的化合物混合物；优选所述的不含羟基的非反应型阻燃剂包括三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、三(1，3- 二氯丙基)磷酸酯、三(2，3-二溴丙基)磷酸酯、四(2-氯乙基)亚乙基二磷酸酯、甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯、丙基膦酸二甲酯、磷酸三异丙基苯酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯和磷酸二苯甲苯酯中的一种或两种或多种；所述的含有2个以上羟基的含卤和/或磷元素的化合物包括四溴邻苯二甲酸酯二醇、二溴新戊二醇、N，N-双(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯和卤化聚醚多元醇中的一种或两种或多种。
8.一种低气味、高阻燃的硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，采用权利要求1~5中任一项所述的组合料，与异氰酸酯组分以质量比1:2~1:1.7的比例，使用连续式双履带层压机生产的软面或硬面夹心板材。
9.一种低气味、高阻燃的硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，采用权利要求1~4中任一项或权利要求6所述的组合料，与异氰酸酯组分以质量比1:1~1:1.5的比例，采用喷涂成型的方式制备得到的泡沫材料。
10.根据权利要求8或9所述的聚氨酯泡沫材料，其导热系数为小于0.021ff/m.K，氧指数大于30，可燃性测试中燃烧长度小于70_，单体燃烧试验中燃烧增长速率指数小于250ff/s,600s内总热释放量小于8MJ，70°C、95%湿度、48小时后的变形小于1.3%。
【文档编号】C08G101/00GK103936956SQ201410106316
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】周明星, 齐旺顺, 刘贤波, 华卫琦 申请人:万华化学集团股份有限公司