一種阻燃聚氨酯泡沫體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種阻燃聚氨酯泡沫體，其特征在于，是由黑料和白料按照質(zhì)量比1:1.2-1.4發(fā)泡制備而得；所述黑料為異氰酸酯類；所述白料由如下重量份的組分組成：水玻璃5-15份；聚醚多元醇40-55份；聚酯多元醇40-60份；催化劑0.1-0.5份；泡沫穩(wěn)定劑2-5份；無(wú)鹵阻燃劑5-15份；石墨阻燃劑5-15份。本發(fā)明還提供阻燃聚氨酯泡沫體的制備方法。本發(fā)明在現(xiàn)有聚氨酯泡沫配方中加入水玻璃替代傳統(tǒng)氟氯烴發(fā)泡劑，可有效減少環(huán)境污染；同時(shí)水玻璃與無(wú)鹵阻燃劑、石墨阻燃劑共同作用，提高聚氨酯的阻燃性，適宜應(yīng)用到建筑材料、家具。保溫材料、汽車座墊及內(nèi)飾等領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種阻燃聚氨酯泡沬體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種阻燃聚氨酯泡沫體及其制備方法，具體涉及在水玻璃發(fā)泡聚氨酯的基礎(chǔ)上加入石墨提聞阻燃性及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯泡沫體是以樹(shù)脂為基礎(chǔ)，采用化學(xué)或物理方法在其內(nèi)部產(chǎn)生無(wú)數(shù)小氣孔而制成的體。根據(jù)其應(yīng)用，分為軟泡、硬泡、半硬泡。 [0003]普通聚氨酯是可燃物，遇火燃燒分解產(chǎn)生大量有毒煙霧，給滅火帶來(lái)困難，特別是聚氨酯軟泡開(kāi)孔率較高，可燃成分多，易燃且不易自熄。但是目前聚氨酯泡沫體的應(yīng)用領(lǐng)域如建筑材料，床墊，家具，保溫材料，汽車座墊及內(nèi)飾材料等，都有阻燃要求，因此，已有很多企業(yè)已經(jīng)采用阻燃級(jí)聚氨酯泡沫。
[0004]傳統(tǒng)的阻燃方法是在原料中通過(guò)加入阻燃劑達(dá)到阻燃效果，或通過(guò)在聚醚多元醇中引入阻燃基團(tuán)提高阻燃性，但是效果并不理想，氧指數(shù)都不超過(guò)“27”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種阻燃聚氨酯泡沫體。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種阻燃聚氨酯泡沫體的制備方法。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0008]一種阻燃聚氨酯泡沫體，是由黑料和白料按照質(zhì)量比1:1.2-1.4發(fā)泡制備而得；
[0009]所述黑料為異氰酸酯類，優(yōu)選甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)中一種或兩種以上；進(jìn)一步優(yōu)選多亞甲基多苯
基多異氰酸酯；
[0010]所述白料由如下重量份的組分組成:水玻璃5-15份；聚醚多元醇40-55份；聚酯多元醇40-60份；催化劑0.1-0.5份；泡沫穩(wěn)定劑2-5份；無(wú)鹵阻燃劑5_15份；石墨阻燃劑5-15 份。
[0011]所述白料進(jìn)一步優(yōu)選由如下重量份的組分組成:水玻璃8-12份；聚醚多元醇40-50份；聚酯多元醇40-50份；催化劑0.2-0.4份；泡沫穩(wěn)定劑2_4份；無(wú)鹵阻燃劑8_12份；石墨阻燃劑8-12份。
[0012]其中，所述水玻璃選自鈉水玻璃或鉀水玻璃中的一種；
[0013]所述聚醚多元醇選自聚氧化丙烯多元醇、聚四氫呋喃多元醇、四氫呋喃-氧化丙烯共聚多元醇或特種聚醚多元醇中一種或兩種以上；所述特種聚醚多元醇由聚醚4110與聚醚403按質(zhì)量比30-50:10-20組成；優(yōu)選35:15。
[0014]所述聚酯多元醇選自脂肪族聚酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、或脂環(huán)族聚酯多元醇中的一種或兩種以上；優(yōu)選聚酯400A。
[0015]所述催化劑選自胺類催化劑和/或有機(jī)錫催化劑；
[0016]其中，胺類催化劑選自脂肪族胺類催化劑、脂環(huán)族胺類催化劑、醇胺類催化劑、芳香族胺類催化劑中的一種或兩種以上；
[0017]其中，所述脂肪族胺類催化劑選自N，N-二甲基環(huán)已胺、雙(2-二甲氨基乙基)醚、N，N，N’，N’ -四甲基亞烷基二胺、三乙胺、三乙烯二胺、N，N-二甲基芐胺中的一種或兩種以上；所述脂環(huán)族胺類催化劑選自固胺、N-乙基嗎啉、NMM、N，N’-二乙基哌嗪中的一種或兩種以上；
[0018]所述醇胺類催化劑選自三乙醇胺和/或DMEA ；
[0019]所述芳香族胺類選自吡啶和/或N，N-二甲基吡啶；
[0020]所述有機(jī)錫催化劑選自二丁基錫二月桂酸錫、辛酸亞錫、二 (十二烷基硫)二丁基錫、二醋酸二丁基錫中的一種或兩種以上；
[0021]上述催化劑中最優(yōu)選二丁基錫二月桂酸錫和三乙烯二胺；
[0022]所述泡沫穩(wěn)定劑為有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑，優(yōu)選泡沫穩(wěn)定劑AK-8805 ；
[0023]所述無(wú)鹵阻燃劑為有機(jī)磷系阻燃劑，優(yōu)選甲基膦酸二甲酯(DMMP)；
[0024]所述石墨阻燃劑為微米級(jí)石墨粉、可膨脹石墨或石墨乳中的一種。
[0025]本發(fā)明中所提及的原料均為市售采購(gòu)。
[0026]本發(fā)明還提供上述聚氨酯泡沫體的制備方法，在室溫下，先將水玻璃、聚醚多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、無(wú)鹵阻燃劑、石墨阻燃劑混合均勻得到聚醚體系，即為白料；
[0027]再將黑料和白料按照質(zhì)量比1:1.2-1.4混合，充分?jǐn)嚢韬?，倒入模具中發(fā)泡、熟化，脫模，得到聚氨酯泡沫體。
[0028]其中，所述白料中組分配比同上所述；所述黑料組分選擇同上所述。
[0029]所述的攪拌時(shí)間5-20s ;攪拌速度1200_1800r/min。
[0030]作為本發(fā)明制備方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式是，在10-25 °C條件下，先將水玻璃10-30份、聚醚多元醇40-50份、聚酯多元醇40-50份、催化劑0.4份、泡沫穩(wěn)定劑3份、無(wú)鹵阻燃劑10份、石墨阻燃劑10份混合均勻得到聚醚體系，即為白料；再將黑料與白料按質(zhì)量t匕1: 1.2-1.4稱量后，轉(zhuǎn)速1500r/min攪拌IOs后，將混合物倒入模具中發(fā)泡、熟化，脫模，得到聚氨酯泡沫體。
[0031]本發(fā)明在現(xiàn)有聚氨酯泡沫配方中采用水玻璃替代傳統(tǒng)氟氯烴發(fā)泡劑，可有效減少環(huán)境污染；同時(shí)水玻璃與無(wú)鹵阻燃劑、石墨阻燃劑共同作用，提高聚氨酯泡沫的阻燃性，使氧指數(shù)高達(dá)“35”，加入石墨阻燃劑后聚氨酯泡沫由傳統(tǒng)的淡黃色變成黑色，從外觀上打破傳統(tǒng)顏色的束縛，更適宜應(yīng)用到建筑材料、家具、保溫材料、汽車座墊及內(nèi)飾等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0033]實(shí)施例1
[0034]聚氨酯發(fā)泡體，具體配方見(jiàn)表1。
[0035]常溫下，將一定量的聚醚多元醇4110、聚醚多元醇403、聚酯多元醇400A、鈉水玻璃、阻燃劑DMMP、石墨乳、泡沫穩(wěn)定劑AK-8805、二丁基二月桂酸錫、三乙烯二胺置于容器中機(jī)械混合攪拌20-30min，形成均勻的聚醚體系，即為白料。
[0036]再將白料與多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)PM-200在室溫下混合反應(yīng)，1500r/min下攪拌IOs后倒入恒溫垂直爬升模具中發(fā)泡固化，待泡體熟化后，將其從模具中取出，得到聚氨酯泡沫體。按照國(guó)標(biāo)要求進(jìn)行式樣切割，測(cè)定泡體各項(xiàng)性能，見(jiàn)表2。
[0037]實(shí)施例2
[0038]按照實(shí)施例1的方法制備聚氨酯泡沫體。具體配方見(jiàn)表1。
[0039]其中，所述的攪拌時(shí)間5s ;攪拌速度1800r/min。
[0040]實(shí)施例3
[0041]按照實(shí)施例1的方法制備聚氨酯泡沫體。具體配方見(jiàn)表1。
[0042]其中，所述的攪拌時(shí)間20s ;攪拌速度1200r/min。
[0043]實(shí)施例4
[0044]按照實(shí)施例1的方法制備聚氨酯泡沫體。具體配方見(jiàn)表1。
[0045]其中，所述的攪拌時(shí)間15s ;攪拌速度1400r/min。
[0046]對(duì)比例
[0047]按照實(shí)施例1的方法制備聚氨酯泡沫體。具體配方見(jiàn)表1。
[0048]表1聚氨酯泡沫體的配方(單位:kg)
[0049]`
【權(quán)利要求】
1.一種阻燃聚氨酯泡沫體，其特征在于，是由黑料和白料按照質(zhì)量比1:1.2-1.4發(fā)泡制備而得；所述黑料為異氰酸酯類； 所述白料由如下重量份的組分組成:水玻璃5-15份；聚醚多元醇40-55份；聚酯多元醇40-60份；催化劑0.1-0.5份；泡沫穩(wěn)定劑2-5份；無(wú)鹵阻燃劑5_15份；石墨阻燃劑5_15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚氨酯泡沫體，其特征在于，所述白料由如下重量份的組分組成:水玻璃8-12份；聚醚多元醇40-50份；聚酯多元醇40-50份；催化劑0.2-0.4份；泡沫穩(wěn)定劑2-4份；無(wú)鹵阻燃劑8-12份；石墨阻燃劑8-12份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚氨酯泡沫體，其特征在于，所述水玻璃選自鈉水玻璃或鉀水玻璃中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚氨酯泡沫體，其特征在于，所述石墨阻燃劑為微米級(jí)的石墨粉、可膨脹石墨或石墨乳中的一種；所述無(wú)鹵阻燃劑為有機(jī)磷系阻燃劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚氨酯泡沫體，其特征在于，所述聚醚多元醇選自聚氧化丙烯多元醇、聚四氫呋喃多元醇、四氫呋喃-氧化丙烯共聚多元醇或特種聚醚多元醇中一種或兩種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻燃聚氨酯泡沫體，其特征在于，所述特種聚醚多元醇由聚醚4110與聚醚403按質(zhì)量比30-50:10-20組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1`所述的阻燃聚氨酯泡沫體，其特征在于，所述聚酯多元醇選自脂肪族聚酯多元醇、芳香族聚酯多元醇、或脂環(huán)族聚酯多元醇中的一種或兩種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚氨酯泡沫體，其特征在于，所述催化劑選自胺類催化劑和/或有機(jī)錫催化劑； 其中，胺類催化劑選自脂肪族胺類催化劑、脂環(huán)族胺類催化劑、醇胺類催化劑、芳香族胺類催化劑中的一種或兩種以上；所述有機(jī)錫催化劑選自二丁基錫二月桂酸錫、辛酸亞錫、~ (十~ 烷基硫)二丁基錫、二醋酸二丁基錫中的一種或兩種以上；所述泡沫穩(wěn)定劑為有機(jī)娃泡沫穩(wěn)定劑。
9.權(quán)利要求1-8任一所述阻燃聚氨酯泡沫體的制備方法，其特征在于，在室溫下，先將水玻璃、聚醚多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、無(wú)鹵阻燃劑、石墨阻燃劑混合均勻得到聚醚體系，即為白料；再將黑料和白料按照質(zhì)量比1:1.2-1.4混合，充分?jǐn)嚢韬螅谷肽＞咧邪l(fā)泡、熟化，脫模，得到聚氨酯泡沫體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述的攪拌時(shí)間5-20S;攪拌速度1200-1800r/mino
【文檔編號(hào)】C08J9/04GK103694446SQ201310430858
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】秦升益, 賈屹海, 張雪芳 申請(qǐng)人:北京仁創(chuàng)科技集團(tuán)有限公司