[发明专利]高阻燃的粘弹性聚氨酯泡沫材料

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料，具体涉及高阻燃的粘弹性聚氨酯泡沫材料。

背景技术

长期以来我们对低烟阻燃的聚氨酯泡沫研究与开发重视不够，很多阻燃剂的加入会使聚氨酯泡沫在着火时烟尘增加，阻燃聚氨酯泡沫燃烧时散发出的有毒气体对人的生命危害更大。今年浙江义乌一家酒店和深圳南山南方金属公司火灾分别造成11人和15人死亡的特大火灾伤亡事故，究其原因主要是因为吸入了有毒烟雾致死。

现在人们对聚氨酯泡沫材料的易燃特性，特别是燃烧时产生大量有毒烟尘致人窒息死亡的问题愈来愈重视。许多国家对含聚氨酯的建筑材料、家用纺织品等制定了严格的阻燃标准，例如美国的CA117、TB603、CFR1632、英国的BS5852、BS7175、BS7177等。去年美国颁布了新的阻燃规定，强制从2007年7月1日开始实行CFR1633标准，对出口美国的床垫提出了新的阻燃要求。我国于2006年制定了《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识》，提高了阻燃标准。这些标准都对燃烧时的发烟提出了明确的要求。

粘弹性聚氨酯泡沫材料又称为慢回弹海绵，是由多异氰酸酯组合物和多元醇混合物以及添加剂制成的粘弹性泡沫或弹性体。该粘弹性材料提供优越的综合物理性能，包括令人惊异的低的压缩永久变形。

粘弹性聚氨酯泡沫相比于普通聚氨酯泡沫的阻燃(技术已经比较成熟)要难很多，这是因为它在生产过程中指数低、手感软，添加阻燃剂后仍能保持慢回弹特点比较困难，在国际上被称为国际难题。尽管国内外聚氨酯企业投入了巨大的人力物力进行研究，但还存在很多的技术难题：一方面没有合适的阻燃剂，单一的阻燃剂根本不能达到相关的阻燃标准，目前比较常见的是用雅宝公司的RX-35、万盛的780等含溴的反应型阻燃剂生产符合英国BS5852阻燃标准的粘弹性聚氨酯泡沫，最低密度不小于50kg/m³，其他阻燃剂生产的阻燃粘弹性聚氨酯泡沫时效太短；另一方面目前的阻燃方法对抑制烟雾重视不够，含卤阻燃剂会使聚氨酯泡沫在着火时烟尘增加，燃烧时散发出的有毒气体对人的生命危害更大。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种高阻燃的粘弹性聚氨酯泡沫材料，减少聚氨酯泡沫被点燃时的烟尘量，保护人民的生命财产。

本发明的技术解决方案是：该聚氨酯泡沫材料在常温下一步法合成，其特征在于：反应体系中包含多元醇混合物、多异氰酸酯组合物、辅剂、以及复合型无卤阻燃剂，其质量比为100∶40-50∶3-10∶30-40；其中，多元醇混合物包括质量比为30-50∶70-50的第一种聚醚多元醇和第二种聚醚多元醇；第一种聚醚多元醇的数均分子量为1500-4500，理论羟基官能度为2-4，羟值在20-100；第二种聚醚多元醇由甘油、环氧丙烷和环氧乙烷依质量比3∶30-80∶70-20聚合，其数均分子量为400-1500，理论羟基官能度为2-4，羟值在80-400；其中，多异氰酸酯为两种同分异构的苯基二异氰酸酯的混合物，摩尔比为1∶9-9∶1，异氰酸酯基团的指数0.50-1.10；其中辅剂包括质量比为2-5∶0.5-1.8∶0.5-1.2∶1-20的水、表面活性剂、催化剂和添加剂，表面活性剂为一种硅氧烷，其商品名为GE公司的NIAX620、高斯米特公司的B8239、气体公司的5950中的一种，催化剂为一种常见的胺类聚氨酯发泡催化剂和一种常见的有机锡类聚氨酯发泡催化剂，质量比为1∶1；添加剂为染料、颜料、物理发泡剂、香料、抗静电剂、抗微生物剂、抗氧剂、光稳定剂中的一种或几种；其中，复合型无卤阻燃剂包括质量比为20-30∶5-10∶1-5的磷酸酯、含氮磷化合物和碱金属物质，磷酸酯含磷重量百分比为29％，含氮磷化合物的含氮重量百分比为15-55％、含磷重量百分比为25-70％，碱金属物质含有镁、铝、钠、钾、钙中2-3种金属元素。

本发明的聚氨酯泡沫材料达CA117、BS5852、CFR1633等国际标准和我国阻燃标准，使用无卤素的阻燃剂，环保无污染。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。