[发明专利]一种环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫，其特征在于是将聚合物多元醇、水、阻燃剂、改性空心微珠、匀泡剂和多异氰酸酯混和反应制得；所述改性空心微珠是将空心微珠表层经过具有式(I)所示结构的一种反应性偶联剂或多种反应性偶联剂的组合物改性得到：

其中，a取值为1或2；b取值为1、2或3，优选取值2或3；c取值为0、1或2，优选取值为0或1；d取值为1、2或3；且b+c+d＝4；

Y基团的特征是能与羟基、异氰酸酯基或羧基反应的基团，包括但不仅限于羟基、环氧基、异氰酸酯基或胺基的反应性基团；M为Si或Ti原子；X为羟基、含1～4个碳原子的烷氧基或酯基；Z为烃基。

2.一种环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫，其特征在于是将聚合物多元醇、水、阻燃剂、改性空心微珠、匀泡剂和多异氰酸酯在催化剂存在条件下混和反应制得；

所述改性空心微珠是将空心微珠表层经过具有式(I)所示结构的一种反应性偶联剂或多种反应性偶联剂的组合物改性得到：

其中，a取值为1或2；b取值为1、2或3，优选取值2或3；c取值为0、1或2，优选取值为0或1；d取值为1、2或3；且b+c+d＝4；

Y基团的特征是能与羟基、异氰酸酯基或羧基反应的基团，包括但不仅限于羟基、环氧基、异氰酸酯基或胺基的反应性基团；M为Si或Ti原子；X为羟基、含1～4个碳原子的烷氧基或酯基；Z为烃基。

3.根据权利要求2所述环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫，其特征在于所述催化剂为有机锡、有机铋或叔胺类化合物的一种或它们任意比例混和物。

4.根据权利要求1或2所述的环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫，其特征在于所述改性空心微珠在制备硬质聚氨酯泡沫原料中所占质量分数为0.1～20％，优选质量分数1～15％。

5.根据权利要求1或2所述环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫，其特征在于所述聚合物多元醇羟基官能度为2～8，羟值为150～800mgKOH/g；并且至少包括一种天然油脂基聚酯多元醇，其质量分数为1～40％；优选聚合物多元醇羟基官能度为3～6，羟值为200～600mgKOH/g，所述天然油脂基聚酯多元醇的质量分数优选3～30％。

6.根据权利要求1或2环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫，其特征在于阻燃剂为不含卤素的有机磷酸酯、聚磷酸铵、三聚氰胺、五氧化二锑、三氧化锑、氢氧化镁或氢氧化铝的一种或它们任意比例的混合物；所述匀泡剂为聚醚改性的聚硅氧烷。

7.根据权利要求1或2所述环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫，其特征在于所述多异氰酸酯官能度为2～8，分子量为174～800。

8.根据权利要求1或2所述环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫，其特征在于所述聚合物多元醇25℃时粘度为400～4000mP·s；所述多异氰酸酯25℃粘度为100～1500mP·s。

9.一种环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于是将聚合物多元醇、水、阻燃剂、改性空心微珠和匀泡剂混合，在有催化剂或无催化剂存在下，与多异氰酸酯混合反应发泡制得；

或将聚合物多元醇、水和阻燃剂混合，加入匀泡剂和催化剂，与多异氰酸酯和改性空心微珠混合物反应发泡制得；

或将改性空心微珠的一部分分散在聚合物多元醇、水和阻燃剂混合物中，另一部分分散在多异氰酸酯中，加入匀泡剂，在有或者没有催化剂存在条件下，混合反应发泡制得；

所述发泡的乳白时间为10秒～3分钟，凝胶时间为20秒～4分钟。

10.一种权利要求1或2所述环保型高阻燃性硬质聚氨酯泡沫的应用，其特征在于应用于制备建筑外墙、电子柜或冰箱的保温材料。