本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种煤矿井下用阻燃聚氨酯泡沫塑料及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯作为一种在塑料、橡胶、泡沫、纤维、涂料、胶粘剂和功能高分子七大领域均有重大应用价值的有机合成材料，具有耐磨、质轻、吸声、易加工等众多优点，广泛应用于汽车制造、交通运输、鞋类、石油化工、航空、医疗、农业等领域。
但聚氨酯在空气中极易燃烧，极限氧指数低。卤系阻燃剂因其高效的阻燃效率被广泛应用于聚氨酯阻燃领域，但这类阻燃剂在燃烧时会产生大量的有毒气体和烟尘，对人体和环境造成极大的危害，因此，对无卤阻燃剂的开发和应用已成为国际发展新趋势。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种煤矿井下用阻燃聚氨酯泡沫塑料，阻燃效果优异，离火自熄，满足mt113-1995煤矿井下用聚合物制品酒精灯测试标准；本发明还提供其制备方法，科学合理、简单易行。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
本发明所述的煤矿井下用阻燃聚氨酯泡沫塑料，按重量份数计，原料组成包括：
聚醚多元醇组合料100份；
多异氰酸酯30-35份；
无卤复配阻燃剂20-35份；
其中，所述的无卤复配阻燃剂为共价有机框架阻燃剂和次磷酸铝。
所述的聚醚多元醇组合料为高回弹类聚氨酯用聚醚多元醇组合料。
所述的多异氰酸酯为聚合mdi。
所述的无卤复配阻燃剂中，共价有机框架阻燃剂与次磷酸铝的质量比为1：9-19。
所述的共价有机框架阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将三聚氰胺和对苯二甲醛超声溶解于二甲基亚砜中，升温至180-200℃，在氩气保护下回流冷凝，磁力搅拌反应72-96小时；
(2)将反应液冷却至室温后，抽滤分离出固体结晶产物，分别用丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷洗涤，干燥，得到共价有机框架阻燃剂。
步骤(1)中，三聚氰胺与对苯二甲醛的摩尔比为2-3：3。
步骤(2)中，所述的干燥为：鼓风干燥后，于50-60℃条件下真空干燥12-24h。
本发明所述的煤矿井下用阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇组合料与无卤复配阻燃剂充分研磨混合，制备阻燃聚醚多元醇组合料；
将多异氰酸酯与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1-4h。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明采用的无卤复配阻燃剂(共价有机框架阻燃剂和次磷酸铝)，具有磷氮阻燃协同作用，制备的阻燃聚氨酯泡沫塑料阻燃效果优异，离火自熄，满足mt113-1995煤矿井下用聚合物制品酒精灯测试标准，提高了聚氨酯泡沫塑料的应用价值。
2、本发明的制备方法，科学合理、简单易行。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明，但本发明不限于此。
实施例和对比例中采用的高回弹聚醚多元醇组合料配方如下：
高回弹聚醚多元醇96份；
硅油泡沫稳定剂1.3份；
三乙烯二胺0.2份；
二乙醇胺0.5份；
去离子水2份。
所述的高回弹聚醚多元醇为ep-330n。
所述的硅油泡沫稳定剂为赢创b8736lf2硅油。
实施例1
(1)共价有机框架阻燃剂的制备
将6.5g三聚氰胺和10.38g对苯二甲醛超声溶解于300ml二甲基亚砜中，升温至180℃，在氩气保护下回流冷凝，磁力搅拌反应72小时，将反应液冷却至室温后，抽滤，分离出固体结晶产物，分别用200ml的丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷各洗涤两次，鼓风干燥后，于50℃真空干燥12h，得到共价有机框架阻燃剂。
(2)煤矿井下用阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备
将100份高回弹聚醚多元醇组合料、1份共价有机框架阻燃剂和19份次磷酸铝充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
实施例2
(1)共价有机框架阻燃剂的制备方法如实施例1。
(2)将100份高回弹聚醚多元醇组合料、1.33份共价有机框架阻燃剂和18.67份次磷酸铝充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
实施例3
(1)共价有机框架阻燃剂的制备方法如实施例1。
(2)将100份高回弹聚醚多元醇组合料、2份共价有机框架阻燃剂和18份次磷酸铝充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
实施例4
(1)共价有机框架阻燃剂的制备方法如实施例1。
(2)将100份高回弹聚醚多元醇组合料、1.75份共价有机框架阻燃剂和33.25份次磷酸铝充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
实施例5
(1)共价有机框架阻燃剂的制备方法如实施例1。
(2)将100份高回弹聚醚多元醇组合料、2.33份共价有机框架阻燃剂和32.67份次磷酸铝充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
实施例6
(1)共价有机框架阻燃剂的制备方法如实施例1。
(2)将100份高回弹聚醚多元醇组合料、3.5份共价有机框架阻燃剂和31.5份次磷酸铝充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
对比例1
将100份高回弹聚醚多元醇组合料、20份次磷酸铝充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
对比例2
(1)共价有机框架阻燃剂的制备方法如实施例1。
(2)将100份高回弹聚醚多元醇组合料、7份共价有机框架阻燃剂充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
因共价有机框架阻燃剂质轻多孔的特点，当继续增加共价有机框架阻燃剂的含量时，阻燃聚醚多元醇组合料的粘度增大，聚氨酯泡沫塑料的发泡过程受到严重影响。
对比例3
将100份高回弹聚醚多元醇组合料与35份聚合mdi充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
对比例4
将100份高回弹聚醚多元醇组合料、35份次磷酸铝充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
对比例5
(1)共价有机框架阻燃剂的制备方法如实施例1。
(2)高回弹聚醚多元醇组合料、无卤复配阻燃剂和聚合mdi的用量、制备方法均与实施例6保持一致，无卤复配阻燃剂中包含：4份共价有机框架阻燃剂和31份次磷酸铝。因共价有机框架阻燃剂质轻多孔的特点，阻燃聚醚多元醇组合料的粘度增大，聚氨酯泡沫塑料的发泡过程受到严重影响。
对比例6
(1)共价有机框架阻燃剂的制备方法如实施例1。
(2)将100份高回弹聚醚多元醇组合料、1.5份共价有机框架阻燃剂和33.5份次磷酸铝充分混合制备阻燃聚醚多元醇组合料；将35份聚合mdi与阻燃聚醚多元醇组合料充分混合，倒入模具中发泡成型，并于室温条件下熟化1h。
mt113-1995煤矿井下用阻燃聚氨酯泡沫塑料测试数据见表1。
表1mt113-1995煤矿井下用阻燃聚氨酯泡沫塑料测试数据