本发明涉及聚氨酯隔热泡沫塑料，具体为一种聚氨酯隔热泡沫塑料及其制备方法。
背景技术：
1、由于硬质聚氨酯泡沫塑料具有非常低的导热系数及透水蒸汽性，质轻、比强度高，一直以来被广泛应用于汽车工业、建筑工业及设备制造工业，在这些领域中对硬质聚氨酯泡沫塑料材料的压缩强度要求不是很高，故其原料配方和工艺方法相对简单。
2、而在冻土地区路基、管道保温，冷库地坪，船舰以及航空、航天等特殊领域，越来越多地采用硬质聚氨酯泡沫塑料，以满足重量轻、强度高的要求。但现有的硬质聚氨酯泡沫材料的性能还不能很好地满足以上应用领域的要求。
3、在公开号为cn107286315b的专利文件中公开了一种高压缩强度的硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，包括重量比为1:(1.2～2.5)的组分a和组分b；组分a包括多元醇100份、催化剂1.5～5.0份、发泡剂15～30份、水1.5～3.0份和泡沫稳定剂0.5～4.0份，其中，100份多元醇由聚醚多元醇50～80份和聚酯多元醇20～50份组成，所述份数为重量份数；组分b是多苯基多亚甲基多异氰酸酯。为了提高产品的阻燃性能，同时促进各原料组分之间的协同效应，所述的组分a中还包括5～30份的阻燃剂，阻燃剂为磷酸三(2-氯丙基)酯、三(2-羧乙基)膦、三(2，3-二氯丙基)磷酸酯、甲基磷酸二甲酯、三聚氰胺、三羟甲基氧化膦、n,n-二(2-羟异丙基)氨甲基膦酸二乙酯、氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸铵、聚磷酸铵或硼酸锌中的至少一种。
4、国内外也有不少学者对阻燃聚氨酯泡沫塑料展开研究，ling ye等用聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)包覆膨胀石墨颗粒(peg)，用来改性膨胀石墨，并将其用作阻燃剂制备阻燃硬质聚氨酯泡沫。实验表明，添加用pmma包覆膨胀石墨颗粒的泡沫压缩强度和阻燃性均优于添加未包覆石墨的泡沫。添加10％的包覆膨胀石墨颗粒泡沫氧指数可达26.5。泡沫性能提高是由于pmma可以与异氰酸酯反应，增强了颗粒与基体的结合力和基体中的分散。
5、wojciech zatorski等分别用溴化脂肪聚醚三醇(ixol b 251)、无卤含磷多元醇(exolit op 560)、锡酸锌、层状硅酸盐纳米粘土、膨胀石瞾(eg)作阻燃剂，添加入聚氨酯-聚异氰脲酸酯泡沫(pur-pir)，制备阻燃硬质泡沫。实验表明，同传统聚氨酯泡沫、未改性聚氨酯-聚异氰脲酸酯泡沫相比，添加阻燃剂的pur-pir具有较好的阻燃性。纳米粘土与含溴、磷的化合物、锡酸锌复配使用时，阻燃性提高明显。
6、但现有的聚氨酯隔热泡沫塑料及其制备方法中，随着不同配方用量的改变，会对聚氨酯隔热泡沫塑料的泡孔结构起到影响，进而影响聚氨酯隔热泡沫塑料的整体强度。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚氨酯隔热泡沫塑料及其制备方法，具备阻燃性好，强度高等优点。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚氨酯隔热泡沫塑料，包括以下重量份数配比的原料：聚醚多元醇55-80份、水1-5份、催化剂1-2份、抗氧化剂1-2份、空心玻璃微珠5-10份、纳米二氧化硅1-2份、泡沫稳定剂1-2份、催化剂1-3份、异氰酸酯5-10份、阻燃剂5-10份。
5、优选的，所述空心玻璃微珠为b型,粒径为10～100pm，所述纳米二氧化硅的粒径小于50nm，所述水作为化学发泡剂。
6、优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和三乙醇胺中的一种或两种组合，所述抗氧化剂为聚山梨酯-80，所述泡沫稳定剂为硅油，所述阻燃剂为ddpsn、聚磷酸铵、三聚氰胺、四溴双酚a、氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种。
7、优选的，所述聚山梨酯80呈胶状，有特臭，所述二月桂酸二丁基锡选用分子量为631.57，常温下为浅黄色或无色油状的液体，所述三乙醇胺选用分子量为149.188的无色油状液体，所述ddpsn选用分子量为60.10的无色或微黄色油状或水样透明液体，在空气中产生烟雾，有类似氨的气味，所述三聚氰胺选用分子量为126.12的白色单斜晶体，所述四溴双酚a选用分子量为543.871的白色结晶性粉末，所述氢氧化铝选用分子量为78.004的白色非晶形的粉末，所述氢氧化镁选用分子量为58.320的白色无定形粉末，所述三氧化二锑选用分子量为291.518的白色结晶性粉末。
8、一种聚氨酯隔热泡沫塑料制备方法，包括以下步骤：
9、s1：首先将聚醚多元醇，水，催化剂-二月桂酸二丁基锡，泡沫稳定剂-硅油，抗氧化剂-聚山梨酯80、空心玻璃微珠、纳米二氧化硅及其他阻燃剂在一定温度下搅拌混合均匀，再将异氰酸酯快速加入其中，使链增长，发泡反应及交联反应会在较短的时间内同时完成。
10、s2：以使其混合充分并反应，在1-10s内开始自行发泡，反应物达到乳白状态时(乳白时间为5～10s)，将其倒入预热模具中,使其自然发泡，在0.5-2min内发泡完成，形成均一的，有一定的机械性能的硬质聚氨酯泡沫塑料。
11、s3：泡沫稳定后将其放入烘箱内熟化，脱模得到聚氨酯阻燃剂泡沫塑料。
12、s4：制样并室温放置24h后备用，将制得的聚氨酯阻燃剂泡沫塑料表皮进行处理。
13、优选的，所述s1中在搅拌混合均匀时加入异氰酸酯，需要加快搅拌速度。
14、优选的，所述s2中预热模具内的温度控制在70℃-75℃。
15、优选的，所述s3中泡沫稳定后在烘箱内70℃温度下熟化1h。
16、(三)有益效果
17、与现有技术相比，本发明提供了一种聚氨酯隔热泡沫塑料及其制备方法，具备以下有益效果：
18、1、该聚氨酯隔热泡沫塑料及其制备方法，通过在聚氨酯隔热泡沫塑料的原料中加入了空心玻璃微珠和纳米二氧化硅，分布在泡孔支柱处的空心玻璃微珠，被基体树脂很好地包覆起来，由于空心玻璃微珠的抗压强度大于聚氨酯泡沫塑料的压缩强度，空心玻璃微珠对聚氨酯硬泡基体起到了定的增强作用。
19、2、该聚氨酯隔热泡沫塑料及其制备方法，通过在聚氨酯隔热泡沫塑料的原料中加入了不同组分的阻燃剂，由于阻燃剂的增塑作用，使得泡沫塑料的硬度降低，并且阻燃剂添加量多时会明显延缓发泡时间，但其产生的化合物可以消耗泡沫塑料燃烧时分解出的可燃性气体，使其转化成不易燃烧的碳化物，可获得较佳的阻燃效果。
20、3、该聚氨酯隔热泡沫塑料及其制备方法，通过采用水作为常用的化学发泡剂，在聚氨酯发泡过程中与异氰酸酯反应释放二氧化碳小气泡，然后进一步在聚氨酯内部富集，形成密集的泡孔。水在生活中最为常见，而且方便获取运输，无毒无害没有副作用，是最具环保意义的发泡剂。
1.一种聚氨酯隔热泡沫塑料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚醚多元醇55-80份、水1-5份、催化剂1-2份、抗氧化剂1-2份、空心玻璃微珠5-10份、纳米二氧化硅1-2份、泡沫稳定剂1-2份、催化剂1-3份、异氰酸酯5-10份、阻燃剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯隔热泡沫塑料，其特征在于：所述空心玻璃微珠为b型,粒径为10～100pm，所述纳米二氧化硅的粒径小于50nm，所述水作为化学发泡剂。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯隔热泡沫塑料，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和三乙醇胺中的一种或两种组合，所述抗氧化剂为聚山梨酯-80，所述泡沫稳定剂为硅油，所述阻燃剂为ddpsn、聚磷酸铵、三聚氰胺、四溴双酚a、氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯隔热泡沫塑料，其特征在于：所述聚山梨酯80呈胶状，有特臭，所述二月桂酸二丁基锡选用分子量为631.57，常温下为浅黄色或无色油状的液体，所述三乙醇胺选用分子量为149.188的无色油状液体，所述ddpsn选用分子量为60.10的无色或微黄色油状或水样透明液体，在空气中产生烟雾，有类似氨的气味，所述三聚氰胺选用分子量为126.12的白色单斜晶体，所述四溴双酚a选用分子量为543.871的白色结晶性粉末，所述氢氧化铝选用分子量为78.004的白色非晶形的粉末，所述氢氧化镁选用分子量为58.320的白色无定形粉末，所述三氧化二锑选用分子量为291.518的白色结晶性粉末。
5.根据权利要求1-4所述的一种聚氨酯隔热泡沫塑料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种聚氨酯隔热泡沫塑料制备方法，其特征在于：所述s1中在搅拌混合均匀时加入异氰酸酯，需要加快搅拌速度。
7.根据权利要求5所述的一种聚氨酯隔热泡沫塑料制备方法，其特征在于：所述s2中预热模具内的温度控制在70℃-75℃。
8.根据权利要求5所述的一种聚氨酯隔热泡沫塑料制备方法，其特征在于：所述s3中泡沫稳定后在烘箱内70℃温度下熟化1h。