本发明涉及一种聚氨酯泡沫，尤其是涉及一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫。
背景技术：
聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。主链含—nhcoo—重复结构单元的一类聚合物。英文缩写pu。由异氰酸酯（单体）与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等；软质泡沫体用于车辆、居室、服装的衬垫，硬质泡沫体用作隔热、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材，涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护，水池水坝和建筑防渗漏材料，以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。
聚氨酯泡沫塑料应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各部门，特别在家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等部门使用得十分普遍，已成为不可缺少的材料之一。成为塑料中应用范围最广的品种之一。聚氨酯软泡主要应用于家具、床具及其他家用品，如沙发和座椅、靠背垫，床垫和枕头；聚氨酯硬泡主要用于绝热保温，冷藏冷冻设备及冷库，绝热板材，墙体保温，管道保温，储罐的绝热，单组分泡沫填缝材料等。
然而目前的聚氨酯泡沫存在许多的不足与缺陷，例如其耐高低温性能较差，其最高工作温度仅为120℃，在某些场合往往不能发挥其作用，此外目前的聚氨酯泡沫还极易燃烧，严重危害使用人的生命安全。2010年上海“11·15”特别重大火灾事故已经夺去了53条鲜活的生命，尽管事故是由无证电焊工违章操作引起的，但已查明，真正的幕后杀手却是这些尼龙织网、毛竹片、聚氨酯泡沫。
例如在中国专利文献上公布的一种聚氨酯泡沫，其申请公布号为cn106432662a，该发明按照质量分数计包括以下组分：甲基丙烯酸15-20份，三乙醇胺10-15份，聚醚多元醇30-40份，异氰酸酯20-30份，抗氧化剂5-15份，十二烷基磺酸钠10-25份，泡沫稳定剂5-9份，硅油12-18份，二苯基甲烷二异氰酸酯3-8份。该发明降低了聚氨酯泡沫中挥发性有机物的量，成本低，工艺简单，环保无污染。但是该发明也存在其缺陷，例如该发明没有添加增强聚氨酯泡沫热稳定性的原料，且没有添加阻燃剂，使得该聚氨酯泡沫在火灾中极易燃烧危害使用人的生命安全。
技术实现要素：
本发明是为了克服现有技术中聚氨酯泡沫耐高低温性能较差，无法较好的实现阻燃功能的问题，提供一种能够耐高低温，具有较好的耐候性，具有阻燃功能的一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫，所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫按照重量份数及包括以下组分：有机硅多元醇75-90份，异氰酸酯45-65份，辛酸亚锡1-5份，三乙烯二胺1-3份，抗氧化剂8-12份，表面活性剂8-15份，去离子水0.5-2份，发泡剂5-10份，金属氢氧化物10-15份，聚磷酸铵5-10份。
聚氨酯泡沫由异氰酸酯（单体）与羟基化合物聚合而成。有机硅多元醇为主链为硅氧硅主链，其侧链上带有多个羟基，侧链上的羟基能够与异氰酸酯进行反应，得到聚氨酯，由于其主链为硅氧键其柔顺性相较于普通的碳碳键更加柔顺，最终的聚氨酯产物能够更加的柔软有弹性，此外硅氧主链在燃烧过程中生成二氧化硅，能够起到隔绝空气的作用，从而降低了整体聚氨酯的可燃性。三乙醇胺作为聚氨酯催化剂能够有效缩短反应时间，提高生产效率，选择性促进正反应、抑制副反应。金属氧化物与聚磷酸铵可作为阻燃剂，其结构中没有卤素的存在，在燃烧过程中不会产生有毒有害物质，更加的环保，将这两种阻燃剂相配合还能够起到协同作用，降低阻燃剂的用量。
作为优选，所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫的原材料中，有机硅多元醇、异氰酸酯的重量比为75-80:50-60。
作为优选，所述的有机硅多元醇的合成步骤如下：
（a）：在氮气保护下将按照重量份的100份干燥的八甲基环四硅氧烷、30-40份四甲基四乙烯基环四硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷10-15份，加入到反应釜中，再将2-6份碱胶加入到反应釜中，升高温度到80-90℃，搅拌反应0.5-1.5小时，再升温至120℃，继续搅拌反应3-5小时，等到产物的粘度不再发生变化时，升高温度至185-195℃，持续0.5-1小时破坏催化剂，通入氮气并减压，除去低沸物，得到含乙烯基聚硅氧烷。
（b）：在-20℃以及氮气保护下，将50%二元醇的二氯甲烷溶液和三乙胺加到反应釜中，缓慢滴加40%二甲基氯硅烷的二氯甲烷溶液，搅拌反应2-5小时，反应结束后过滤除去反应生成的三乙胺盐酸盐，滤液用饱和碳酸钠水溶液和去离子水分别洗涤三次，除去溶剂，放入真空度为2mmhg的真空烘箱中40℃干燥5小时，得到一端含有羟基一段含有硅氢结构的有机硅化合物。
（c）：按照重量比将步骤（a）中得到的含乙烯基聚硅氧烷100份、步骤（b）中得到的一端含有羟基一段含有硅氢结构的有机硅化合物40-65份、以及无水甲苯100份加入到反应釜中，再加入卡斯特催化剂0.05-0.2份，升温至85-105℃，反应3-5小时，反应结束后，再加入2份活性炭搅拌1小时，过滤除去溶剂，得到有机硅多元醇。
作为优选，所述的步骤（b）中的二元醇为1,3-丙二醇、1,4丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇中的一种。
根据权利要求3所述的一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫，其特征是，所述的步骤（b）中二元醇、三乙胺以及二甲基氯硅烷的摩尔比为2:1-1.2:0.8-1。
作为优选，所述的金属氢氧化物为氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化锌、氢氧化铁中的一种。金属氢氧化物无毒无害不会产生大量烟雾，在受热时分解时能够吸收大量的热量，能够使得燃烧的区域的温度降低到着火点一下，且其分解时产生大量的水蒸气，能够隔绝可燃气体从而从而起到阻燃作用。
作为优选，所述的异氰酸酯为二亚甲基苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2,4-二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种。
作为优选，所述的抗氧化剂为抗氧剂tnp、抗氧剂tpp、抗氧剂164、抗氧剂264中的一种或多种的混合物。
作为优选，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠中的一种或多种的混合物。
作为优选，所述的发泡剂为正戊烷、正己烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷中的一种或多种。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）阻燃效果好；（2）阻燃剂添加量少；（3）耐高温；（4）最终产物的弹性好。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作以进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫，所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫按照重量份数及包括以下组分：有机硅多元醇75份，二亚甲基苯二异氰酸酯45份，辛酸亚锡1份，三乙烯二胺1份，抗氧剂tnp8份，十二烷基苯磺酸钠8份，去离子水0.5份，正戊烷5份，氢氧化镁10份，聚磷酸铵5份。
所述的有机硅多元醇的合成步骤如下：
（a）：在氮气保护下将按照重量份的100份干燥的八甲基环四硅氧烷、30份四甲基四乙烯基环四硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷10份，加入到反应釜中，再将2份碱胶加入到反应釜中，升高温度到80℃，搅拌反应0.5小时，再升温至120℃，继续搅拌反应3小时，等到产物的粘度不再发生变化时，升高温度至185℃，持续0.5小时破坏催化剂，通入氮气并减压，除去低沸物，得到含乙烯基聚硅氧烷。
（b）：在-20℃以及氮气保护下，将50%1,3-丙二醇的二氯甲烷溶液和三乙胺加到反应釜中，缓慢滴加40%二甲基氯硅烷的二氯甲烷溶液，搅拌反应2小时，反应结束后过滤除去反应生成的三乙胺盐酸盐，滤液用饱和碳酸钠水溶液和去离子水分别洗涤三次，除去溶剂，放入真空度为2mmhg的真空烘箱中40℃干燥5小时，得到一端含有羟基一端含有硅氢结构的有机硅化合物，其中1,3-丙二醇、三乙胺、二甲基氯硅烷的摩尔比为2:1:0.8。
（c）：按照重量比将步骤（a）中得到的含乙烯基聚硅氧烷100份、步骤（b）中得到的一端含有羟基一段含有硅氢结构的有机硅化合物40份、以及无水甲苯100份加入到反应釜中，再加入卡斯特催化剂0.05份，升温至85℃，反应3小时，反应结束后，再加入2份活性炭搅拌1小时，过滤除去溶剂，得到有机硅多元醇。
所述的有机硅多元醇经过gpc测试以及粘度测试以及红外测试，其结果如下：相对分子量为8560，粘度为863mpa·s，红外特征峰为918cm-1,1078cm-1,1140cm-1,1255cm-1,1328cm-1,1655cm-1,3568cm-1。
所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫经过dsc测试，温度为-100℃—50℃，升温速率为5℃/min，其玻璃化转变温度为-63℃。经过tga测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为356℃，热分解50%时的温度为508℃，热分解终点温度为643℃。经过极限氧指数仪测试其极限氧指数为27.0。
实施例2
一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫，所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫按照重量份数及包括以下组分：有机硅多元醇90份，1,4-环己烷二异氰酸酯65份，辛酸亚锡5份，三乙烯二胺3份，抗氧剂tpp12份，十八烷基硫酸钠15份，去离子水2份，正己烷10份，氢氧化铝15份，聚磷酸铵10份。
所述的有机硅多元醇的合成步骤如下：
（a）：在氮气保护下将按照重量份的100份干燥的八甲基环四硅氧烷、40份四甲基四乙烯基环四硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷15份，加入到反应釜中，再将6份碱胶加入到反应釜中，升高温度到90℃，搅拌反应1.5小时，再升温至120℃，继续搅拌反应5小时，等到产物的粘度不再发生变化时，升高温度至195℃，持续1小时破坏催化剂，通入氮气并减压，除去低沸物，得到含乙烯基聚硅氧烷。
（b）：在-20℃以及氮气保护下，将50%1,4丁二醇的二氯甲烷溶液和三乙胺加到反应釜中，缓慢滴加40%二甲基氯硅烷的二氯甲烷溶液，搅拌反应5小时，反应结束后过滤除去反应生成的三乙胺盐酸盐，滤液用饱和碳酸钠水溶液和去离子水分别洗涤三次，除去溶剂，放入真空度为2mmhg的真空烘箱中40℃干燥5小时，得到一端含有羟基一段含有硅氢结构的有机硅化合物，其中1,4丁二醇、三乙胺、二甲基氯硅烷的摩尔比为2:1.2:1。
（c）：按照重量比将步骤（a）中得到的含乙烯基聚硅氧烷100份、步骤（b）中得到的一端含有羟基一端含有硅氢结构的有机硅化合物65份、以及无水甲苯100份加入到反应釜中，再加入卡斯特催化剂0.2份，升温至105℃，反应5小时，反应结束后，再加入2份活性炭搅拌1小时，过滤除去溶剂，得到有机硅多元醇。
所述的有机硅多元醇经过gpc测试以及粘度测试以及红外测试，其结果如下：相对分子量为9460，粘度为936mpa·s，红外特征峰为886cm-1,1069cm-1,1143cm-1,1251cm-1,1330cm-1,1656cm-1,3572cm-1。
所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫经过dsc测试，温度为-100℃—50℃，升温速率为5℃/min，其玻璃化转变温度为-51℃。经过tga测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为336℃，热分解50%时的温度为518℃，热分解终点温度为648℃。经过极限氧指数仪测试其极限氧指数为27.9。
实施例3
一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫，所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫按照重量份数及包括以下组分：有机硅多元醇75份，甲基-2,4-二异氰酸酯50份，辛酸亚锡3份，三乙烯二胺2份，抗氧剂16410份，硬脂酸钠10份，去离子水1份，二氯二氟甲烷8份，氢氧化锌12份，聚磷酸铵8份。
所述的有机硅多元醇的合成步骤如下：
（a）：在氮气保护下将按照重量份的100份干燥的八甲基环四硅氧烷、35份四甲基四乙烯基环四硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷13份，加入到反应釜中，再将4份碱胶加入到反应釜中，升高温度到85℃，搅拌反应1小时，再升温至120℃，继续搅拌反应4小时，等到产物的粘度不再发生变化时，升高温度至190℃，持续1小时破坏催化剂，通入氮气并减压，除去低沸物，得到含乙烯基聚硅氧烷。
（b）：在-20℃以及氮气保护下，将50%1,5-戊二醇的二氯甲烷溶液和三乙胺加到反应釜中，缓慢滴加40%二甲基氯硅烷的二氯甲烷溶液，搅拌反应3小时，反应结束后过滤除去反应生成的三乙胺盐酸盐，滤液用饱和碳酸钠水溶液和去离子水分别洗涤三次，除去溶剂，放入真空度为2mmhg的真空烘箱中40℃干燥5小时，得到一端含有羟基一端含有硅氢结构的有机硅化合物，其中1,5-戊二醇、三乙胺、二甲基氯硅烷的摩尔比为2:1:1。
（c）：按照重量比将步骤（a）中得到的含乙烯基聚硅氧烷100份、步骤（b）中得到的一端含有羟基一段含有硅氢结构的有机硅化合物50份、以及无水甲苯100份加入到反应釜中，再加入卡斯特催化剂0.1份，升温至100℃，反应4小时，反应结束后，再加入2份活性炭搅拌1小时，过滤除去溶剂，得到有机硅多元醇。
所述的有机硅多元醇经过gpc测试以及粘度测试以及红外测试，其结果如下：相对分子量为8106，粘度为819mpa·s，红外特征峰为886cm-1,1069cm-1,1143cm-1,1251cm-1,1330cm-1,1656cm-1,3572cm-1。
所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫经过dsc测试，温度为-100℃—50℃，升温速率为5℃/min，其玻璃化转变温度为-51℃。经过tga测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为315℃，热分解50%时的温度为497℃，热分解终点温度为627℃。经过极限氧指数仪测试其极限氧指数为26.8。
实施例4
一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫，所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫按照重量份数及包括以下组分：有机硅多元醇80份，二苯基甲烷二异氰酸酯60份，辛酸亚锡2份，三乙烯二胺3份，抗氧剂2645份，抗氧剂tpp5份，二辛基琥珀酸磺酸钠9份，去离子水1份，二氯四氟乙烷9份，氢氧化铁13份，聚磷酸铵6份。
所述的有机硅多元醇的合成步骤如下：
（a）：在氮气保护下将按照重量份的100份干燥的八甲基环四硅氧烷、33份四甲基四乙烯基环四硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷14份，加入到反应釜中，再将5份碱胶加入到反应釜中，升高温度到80℃，搅拌反应1.5小时，再升温至120℃，继续搅拌反应5小时，等到产物的粘度不再发生变化时，升高温度至195℃，持续0.5小时破坏催化剂，通入氮气并减压，除去低沸物，得到含乙烯基聚硅氧烷。
（b）：在-20℃以及氮气保护下，将50%1,6-己二醇的二氯甲烷溶液和三乙胺加到反应釜中，缓慢滴加40%二甲基氯硅烷的二氯甲烷溶液，搅拌反应2小时，反应结束后过滤除去反应生成的三乙胺盐酸盐，滤液用饱和碳酸钠水溶液和去离子水分别洗涤三次，除去溶剂，放入真空度为2mmhg的真空烘箱中40℃干燥5小时，得到一端含有羟基一端含有硅氢结构的有机硅化合物，1,6-己二醇、三乙胺、二甲基氯硅烷的摩尔比为2:1.1:0.9。
（c）：按照重量比将步骤（a）中得到的含乙烯基聚硅氧烷100份、步骤（b）中得到的一端含有羟基一段含有硅氢结构的有机硅化合物60份、以及无水甲苯100份加入到反应釜中，再加入卡斯特催化剂0.1份，升温至105℃，反应3小时，反应结束后，再加入2份活性炭搅拌1小时，过滤除去溶剂，得到有机硅多元醇。
所述的有机硅多元醇经过gpc测试以及粘度测试以及红外测试，其结果如下：相对分子量为8806，粘度为879mpa·s，红外特征峰为889cm-1,1069cm-1,1143cm-1,1255cm-1,1330cm-1,1656cm-1,3572cm-1。
所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫经过dsc测试，温度为-100℃—50℃，升温速率为5℃/min，其玻璃化转变温度为-55℃。经过tga测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为319℃，热分解50%时的温度为503℃，热分解终点温度为629℃。经过极限氧指数仪测试其极限氧指数为27.3。
实施例5
一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫，所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫按照重量份数及包括以下组分：有机硅多元醇72份，二亚甲基苯二异氰酸酯55份，辛酸亚锡2.5份，三乙烯二胺1份，抗氧剂1648份，十八烷基硫酸钠4份，硬脂酸钠8份，去离子水2份，二氯二氟甲烷8份，氢氧化镁10份，聚磷酸铵10份。
所述的有机硅多元醇的合成步骤如下：
（a）：在氮气保护下将按照重量份的100份干燥的八甲基环四硅氧烷、30份四甲基四乙烯基环四硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷10份，加入到反应釜中，再将5份碱胶加入到反应釜中，升高温度到80-90℃，搅拌反应1.5小时，再升温至120℃，继续搅拌反应4小时，等到产物的粘度不再发生变化时，升高温度至185℃，持续1小时破坏催化剂，通入氮气并减压，除去低沸物，得到含乙烯基聚硅氧烷。
（b）：在-20℃以及氮气保护下，将50%1,6-己二醇的二氯甲烷溶液和三乙胺加到反应釜中，缓慢滴加40%二甲基氯硅烷的二氯甲烷溶液，搅拌反应4小时，反应结束后过滤除去反应生成的三乙胺盐酸盐，滤液用饱和碳酸钠水溶液和去离子水分别洗涤三次，除去溶剂，放入真空度为2mmhg的真空烘箱中40℃干燥5小时，得到一端含有羟基一端含有硅氢结构的有机硅化合物，其中1,6-己二醇、三乙胺、二甲基氯硅烷的摩尔比为2:1:1。
（c）：按照重量比将步骤（a）中得到的含乙烯基聚硅氧烷100份、步骤（b）中得到的一端含有羟基一段含有硅氢结构的有机硅化合物40份、以及无水甲苯100份加入到反应釜中，再加入卡斯特催化剂0.2份，升温至90℃，反应3.5小时，反应结束后，再加入2份活性炭搅拌1小时，过滤除去溶剂，得到有机硅多元醇。
所述的有机硅多元醇经过gpc测试以及粘度测试以及红外测试，其结果如下：相对分子量为7867，粘度为880mpa·s，红外特征峰为889cm-1,1069cm-1,1143cm-1,1255cm-1,1330cm-1,1656cm-1,3572cm-1。
所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫经过dsc测试，温度为-100℃—50℃，升温速率为5℃/min，其玻璃化转变温度为-61℃。经过tga测试，其条件如下，温度范围50-800℃，升温速率10℃/min，氮气条件下，热分解5%时温度为326℃，热分解50%时的温度为512℃，热分解终点温度为618℃。经过极限氧指数仪测试其极限氧指数为27.1。