[发明专利]一种阻燃聚合物泡沫材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫材料，特别是一种阻燃聚合物泡沫材料，本发明还涉及该阻燃聚合物泡沫材料的制备方法。

背景技术

聚合物泡沫塑料是气体分散于固体聚合物中形成的聚集体。泡沫塑料具有质轻、隔热、缓冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点，因此在建筑、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、航天工业得到广泛应用，应用领域日益扩大。市场近年来对泡沫塑料的需求量增长快速。其中主要品种有聚氨酯(PU)软质和硬质泡沫塑料、聚苯乙烯(PS)泡沫塑料、聚丙烯(PP)泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料和聚乙烯(PE)泡沫塑料几大类。

聚合物泡沫塑料以各种形式尤其以泡沫片、膜等形式出现，基于模塑或挤出的聚合物泡沫塑料制品一个重大的缺点是它们的可燃性。以挤出发泡聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)为例，作为一种优良的保温材料，挤出发泡聚苯乙烯泡沫保温板(XPS)在建筑保温领域取得越来越广泛应用，特别是在高层建筑上的大量应用，但每年因其可燃造成的火灾损失十分巨大，阻燃矛盾也日益突出，国家立法对这些材料的阻燃要求也越来越严格，对改善这些应用中的聚合物泡沫制品的阻燃性需求正在增加。

较为普遍的阻燃做法是在聚合物泡沫塑料制造过程中添加各种阻燃剂，其中以卤代的有机化合物和有机磷酸酯的应用最为普遍，如六溴环十二烷(HBCD)在聚苯乙烯聚合物泡沫中被广泛应用，卤代磷酸酯类化合物和磷酸酯类阻燃剂是聚氨酯泡沫塑料中应用广泛的一大类添加型有机阻燃剂。

在WO91/19758专利中，描述了HBCD的有限的阻燃性并且公开了一种改善现有技术中已知的阻燃性的方法，其使用脂肪族溴化物，特别是HBCD，和芳香族溴化物例如十溴二苯基醚的混合物作为用于PS泡沫体的阻燃剂。另一篇US6,579,911公开了应用HBCD和磷酸酯或磷化合物以及流动促进剂来改善现有技术中已知的阻燃性效率。在专利99814260.3中公开了以膨胀石墨和磷化合物来阻燃聚苯乙烯聚合物泡沫。

在挤出发泡聚苯乙烯泡沫塑料XPS中添加六溴环十二烷HBCD存在的一个比较严重的问题是阻燃剂容易分解，会严重腐蚀设备并造成阻燃性能的衰减，在US5,639,799和US5,717,001中提到这些问题并公开了改善用于苯乙烯系聚合物泡沫组合物的HBCD的热稳定性的方法。

在聚合物泡沫塑料中添加阻燃剂必须注意的另外一个问题是，必须严格控制加入到聚合物泡沫塑料组合物中的阻燃添加剂和增效剂的量，因为在阻燃添加剂的高含量下，它们会负面影响泡沫的结构质量和表面质量，降低泡沫的强度或其绝缘性能。在非发泡聚合物组合物中，阻燃添加剂的一般填充量明显高于泡沫组合物中的。因此，用于聚合物泡沫组合物的阻燃剂必须是高效少量的，现有技术中尚不能很好解决阻燃剂低添加量与高阻燃要求之间矛盾。

专利CN200610028214.5公开了一种采用以多种无机盐组成的水溶性阻燃剂通过在制造过程中添加或制造后浸渍的方式添加，分布在发泡体材料内部或表面。在现有技术中我们也看到一种采用以多种无机阻燃剂及高分子界面剂组成的水性防火界面涂料，通过涂刷在XPS挤塑板表面来增强阻燃效果。但该水性阻燃剂组成复杂，使用方法繁琐。同时水性的阻燃涂料，虽然可以固化干燥，但其干燥时间长于，不利于工业连续生产，使用受季节限制，同时水性阻燃剂产品遇水会溶解，对需要露天施工的保温材料制品不适合。另外无机阻燃剂与有机的聚合物泡沫塑料相容性较差，容易在聚合物表面粉化，起皮脱落，影响后续使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种易于实现、可大大提高阻燃剂利用率、并具有优异的阻燃效果的阻燃聚合物泡沫材料。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了上述阻燃聚合物泡沫材料的一种制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种阻燃聚合物泡沫材料，其特点是，它包括聚合物泡沫塑料，在聚合物泡沫塑料的表面设有有机阻燃剂层；且所述的有机阻燃剂层是将有机阻燃剂熔化后，通过喷涂、涂布或浸渍的方式附着在聚合物泡沫塑料表面。

本发明所述的表面包括局部表面或者包覆式全覆盖的表面。

本发明中所述的有机阻燃剂是指主要成份为有机阻燃剂，它可以是单一的有机阻燃剂，可以是有机阻燃剂的组合物，在有机阻燃剂中可以含有一些常规的辅助剂。

本发明所述的“将有机阻燃剂熔化后”中的熔化可以为全部熔化，也可以为部分熔化，只要能满足通过喷涂、涂布或浸渍的方式可以附着上聚合物泡沫塑料表面即可。一般地，有机阻燃剂至少要熔化40％以上才能取得较好的喷涂、涂布或浸渍效果。