[发明专利]表面修饰无机纳米粒子改性聚氨酯硬质泡沫及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯硬质泡沫及制备方法，更具体地说涉及一种表面修饰无机纳米粒子改性聚氨酯硬质泡沫及制备方法。

背景技术

聚氨酯泡沫体是用途最广、产量最大的泡沫塑料品种之一，已经广泛用于生活日用品的衬垫、保暖材料，以及吸音、隔音、过滤、绝热保温等工业用材料。

确定聚合物泡沫材料的用途的一个重要因素是泡沫的阻燃程度。比如未改性聚氨酯泡沫的材料容易燃烧，释放出有毒烟雾。因此，理想的是拥有这样的聚氨酯泡沫：当被点燃时，其抗燃烧，和/或释放出更少量的有毒和/或环境不适宜的烟雾。

聚氨酯阻燃改性的传统方法是添加含卤的阻燃剂(如十溴联苯醚，六溴环十二烷，八溴醚等)，但以这类含卤阻燃剂制成的阻燃剂，经常在发挥阻燃效能的同时，会放出污染环境及危害人体健康的烟和腐蚀性气体。另外，腐蚀性气体对建筑物与设备的破坏将超过火灾本身，除此之外最重要的问题是某些溴系阻燃剂燃烧时可形成有毒致癌的PBDD及PBDF。实际上，现在有不少阻燃剂用户对含卤阻燃剂持审慎甚至不欢迎态度，并积极致力于开发无卤阻燃剂。

无卤阻燃剂有金属氢氧化物、磷系阻燃剂、有机硅阻燃剂等，其中金属氢氧化物具有无毒，无腐蚀，不产生有毒气体等优点而被称为绿色环保型阻燃剂，但其添加量通常在50％以上才能达到较好的阻燃效果，高填充量将严重影响材料的物理机械性能；有机硅系阻燃剂由于价格太高也未得到广泛使用，相比而言，磷系阻燃剂目前受青睐程度较高。

纳米粒子因其量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等纳米效应而广泛应用于高分子材料的改性过程，并形成了一系列新技术新性能材料。纳米粒子与高分子材料复合会增强高分子材料的力学性能、热性能与耐老化性能。然而，纳米粒子的团聚作用使其在高分子材料中的分散受到影响，仅靠物理混合作用则很难在高分子体系中分散均匀。而且，通常所用未处理无机纳米粒子与聚氨酯材料表面能相差较大，二者相容性较差，复合性能低下。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现在技术中存在的不足和问题，提供了一种表面修饰无机纳米粒子改性聚氨酯硬质泡沫，该聚氨酯硬质泡沫不仅具有良好的阻燃性能，而且具有良好的抗压强度和尺寸稳定性。

本发明还提供该表面修饰无机纳米粒子改性聚氨酯硬质泡沫的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明的表面修饰无机纳米粒子改性聚氨酯硬质泡沫，其由以下重量份配比原料制成：

多元醇          100份

异氰酸酯        100～150份

催化剂          0.05～0.5份

匀泡剂          1～5份

发泡剂          0.05～0.5份

阻燃剂          10～30份

改性纳米粒子    3～9份。

本发明的表面修饰无机纳米粒子改性聚氨酯硬质泡沫，其进一步的技术方案是所述的改性纳米粒子由改性纳米Mg(OH)₂和改性纳米Al₂O₃组成，其中改性纳米Mg(OH)₂的用量为2～6份，改性纳米Al₂O₃的用量为1～3份；再进一步的技术方案是所述的改性纳米Mg(OH)₂为10～80nm；改性纳米Al₂O₃的粒径为10～80nm；再进一步的技术方案还可以是所述的改性纳米Mg(OH)₂由十八烷基三氯硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性处理而得；所述的改性纳米Al₂O₃由十八烷基三氯硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性处理而得。

本发明的表面修饰无机纳米粒子改性聚氨酯硬质泡沫，其再进一步的技术方案是所述的改性纳米Mg(OH)₂或改性纳米Al₂O₃的改性方法如下：