一种阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，属于聚氨酯硬质泡沫塑料板材领域。该板材由异氰酸酯组分与多元醇组分聚合而成，异氰酸酯组分与多元醇组分质量比为(140-200):100。多元醇组分包括聚酯多元醇、反应型阻燃剂、无机微粒以及助剂，四者分别占多元醇组分总重量的10-40％、5-40％、10-30％、22-52％。其可以使用聚氨酯浇注机或者电动、气动搅拌等设备把异氰酸酯组分和多元醇组分均匀混合后浇注成型，该板材具有优异的阻燃性能，可以满足国标GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》平板状建筑材料及制品的燃烧性能等级和分级判据中难燃材料B级要求。
【专利说明】一种阻燃聚氨酯浇注硬质泡沬塑料板材
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材。
【背景技术】
[0002]聚氨酯硬质泡沫塑料(硬泡)是由硬泡聚醚多元醇(聚氨酯硬泡组合聚醚又称白料)，与聚合MDI (又称黑料)反应制备的。主要用于制备硬质聚氨酯泡沫塑料，广泛应用于冰箱、冷库、喷涂、太阳能、热力管线、建筑等领域。
[0003]聚氨酯硬质泡沫塑料具有优异的的物理与隔热保温性能:
[0004]1、导热系数低于岩棉、玻璃棉、聚苯板、挤塑板等建筑保温隔热材料，节电效率闻;
[0005]2、重量轻，降低载荷；
[0006]3、具优良的防水性能，保温、防水合二为一；
[0007]4、设计简单、效率高、进度快、质量好、寿命长；
[0008]5、聚氨酯是惰性材料，与酸和碱都不发生反应，且不是虫类以及啮齿类动物的食物源，可保持材料性质及保温性能恒定。
[0009]聚氨酯硬泡的成型工艺一般分为喷涂和浇注两种；喷涂是使用聚氨酯喷涂机将聚氨酯双组份原料直接以细小的雾状液滴形式喷出，涂布在物体表面上，物料快速发泡膨胀并固化，形成与基体形状一致的聚氨酯硬泡保温层。最突出的特点是对于各种形状的基材，不论是平面、立面还是顶面都可以直接实施浇注发泡，不需模具。
[0010]浇注是使用聚氨酯浇注机或者是电动、气动搅拌等设备把异氰酸酯组分和多元醇组分均匀混合后浇注到模具中，经过在模具中保温保压一段时间后取出得到硬泡制品。对比喷涂有以下主要优点 :
[0011]1、可以工厂连续化生产，产品质量容易控制；
[0012]2、生产不受温度、风力等气候影响，一年四季均可进行；
[0013]3、相比喷涂，材料飞溅损耗少，对施工环境污染少；
[0014]4、可以生产需要较厚结皮、形状复杂的各种板材或线条；
[0015]5、异氰酸酯组分和多元醇组分混合比例可以调整范围比较灵活。
[0016]但是聚氨酯硬泡毕竟属于有机物，其本身的阻燃性能相对于岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩等无机材料还有很大差距，随着有机保温材料火灾事故的多次发生，人们对其阻燃指标要求也越来越严格。
[0017]国标GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中对平板状建筑材料及制品的燃烧性能等级和分级判据中难燃材料B级要求:
[0018]
【权利要求】
1.一种阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，由异氰酸酯组分与多元醇组分聚合而成，其特征在于: 所述异氰酸酯组分与多元醇组分质量比为(140-200):100 ； 所述多元醇组分包括聚酯多元醇、带羟基的反应型阻燃剂、无机微粒和助剂，这些原料占多元醇组分总质量的百分比为:聚酯多元醇5-40%，带羟基的反应型阻燃剂10-40%，无机微粒10-30%，助剂22-52%。
2.根据权利要求1所述的阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，其特征在于: 所述聚酯多元醇是由苯酐、苯二甲酸中的至少一种和乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、丙三醇、己三醇、三羟甲基丙烷、六羟甲基三聚氰胺中的至少一种缩聚得到的聚酯多元醇。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，其特征在于: 所述助剂包括物理发泡剂、泡沫表面活性剂、催化剂、液体有机阻燃剂和水，助剂中各组分的质量用量占多元醇组分总质量的百分比为:
4.根据权利要求3所述的阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，其特征在于:所述带羟基的反应型阻燃剂含有含有卤元素、磷元素、氮元素中的至少一种元素；所述反应型阻燃剂为曼尼烯多元醇或者含氮/磷/卤素聚醚多元醇或者四溴苯酐二醇的任一种； 曼尼烯多元醇为酚类、甲醛、二乙醇胺和环氧丙烷聚合而成的多元醇；所述的酚类为苯酚、对苯二酚、丙基酚、丁基酚、戊基酚、庚基酚、辛基酚、壬基酚和癸基酚中的至少一种； 含氮/磷/卤素聚醚多元醇是以含氮/磷/卤素羟基化合物加环氧乙烷和/或环氧丙烷和/或环氧氯丙烷聚合而成的分子中含有氮/磷/卤素的聚醚多元醇； 四溴苯酐二醇为四溴邻苯二甲酸或四溴苯酐与乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇中的至少一种缩聚得到的聚酯多元醇。
5.根据权利要求4所述的阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，其特征在于:所述无机微粒包括氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、三氧化二锑、硼酸锌微粒中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，其特征在于: 所述液体有机阻燃剂不含羟基，为磷酸酯和/或卤代磷酸酯类有机化合物； 所述泡沫表面活性剂为硅油，硅油为聚二甲基硅氧烷； 所述催化剂为叔胺类催化剂和有机金属盐类催化剂；所述的叔胺类催化剂包括五甲基二乙烯三胺、N, N- 二甲基环己胺、三乙烯二胺、三乙胺、1，4- 二甲基哌嗪、N, N- 二甲基苄胺和双二甲胺基乙基醚中的至少一种，所述的有机金属盐类催化剂包括异辛酸钾、甲酸季铵盐、醋酸钾、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡和油酸钾中的至少一种； 所述物理发泡剂为1，1-二氯-1-氟乙烷、1，1, 1,3, 3-五氟丙烷、1，1, 1,3, 3-五氟丁烷和1，1, 1, 2-四氟丁烷中的至少一种； 所述异氰酸酯组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
7.根据权利要求6所述的阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，其特征在于:所述无机微粒还可以同时添加到异氰酸酯组分中，添加量不超过多元醇组分总质量的30 %。
8.根据权利要求7所述的阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，其特征在于:所述多元醇组分或者异氰酸酯组分中还包括占多元醇组分总质量0.1-2%的色浆。
9.一种阻燃聚氨酯浇注硬质泡沫塑料板材，由异氰酸酯组分与多元醇组分聚合而成，其特征在于: 所述异氰酸酯组分与多元醇组分质量比为(140-200):100 ； 所述多元醇组分包括聚酯多元醇、带羟基的反应型阻燃剂、助剂，这些原料占多元醇组分总质量的百分比为:聚酯多元醇6-57%，带羟基的反应型阻燃剂12-57%，助剂22-52% ； 所述异氰酸酯组分包括多亚甲基多苯基多异氰酸酯以及无机微粒，占异氰酸酯组分总重量的百分比为，多亚甲基多苯基多异氰酸酯70-90%，无机微粒10-30%。
10.根据权利要求9所述的阻燃聚氨酯喷涂硬质泡沫塑料，其特征在于:所述带羟基的反应型阻燃剂为曼尼烯多元醇或者含氮/磷/卤素聚醚多元醇或者四溴苯酐二醇中的至少一种。
【文档编号】C08K3/26GK104130368SQ201410347900
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】王磊, 窦忠山, 王炳凯, 王耀西, 余郁, 潘振勇, 李坤 申请人:万华节能科技集团股份有限公司