[发明专利]一种无氟阻燃聚氨酯硬泡材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子化工领域中的一种聚氨酯泡沫保温材料，特别涉及一种无氟阻燃聚氨酯硬泡材料，本发明还涉及该无氟阻燃聚氨酯硬泡材料的制备方法。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料由于绝热性能好、密度低、强度高等优点在保温、制冷太阳能等行业领域得到广泛应用。但随着各行业对环保、阻燃性要求的提高，原有的硬质聚氨酯泡沫采用的是具有破坏臭氧层的含氟类发泡剂材料作为发泡剂，并且所制的泡沫阻燃性能较差，在使用中的防火安全性上也存在着较大的隐患。

新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在现实中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。聚氨酯模塑硬泡由于绝热性能好、密度低、强度高等优点在太阳能行业领域得到广泛应用。但随着近几年各化工行业对环保、阻燃性要求的提高，开发无氟环保、阻燃的聚氨酯硬泡组合料是太阳能行业的趋势。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种无氟阻燃聚氨酯硬泡材料及其制备方法，本发明的材料不仅是绿色环保不破坏臭氧层而且具有较好的阻燃性能，在使用防火安全上达到较好的效果。

本发明的技术方案是：一种无氟阻燃聚氨酯硬泡材料，包括组分A和组分B，组分A与组分B的质量比为1∶(1.0～1.5)。

所述无氟阻燃聚氨酯硬泡材料的制备方法是，包括步骤：

(1)制备组分A：按比例将称量好的原料投入反应釜中，在常温下搅拌2～4小时；

(2)制备组分B：按比例将称量好的原料投入反应釜中，在常温下搅拌2～3小时；

(3)制备无氟阻燃聚氨酯硬泡材料：将步骤(1)制得的组分A和步骤(2)制得的组分B按质量比1∶(1～1.5)混合均匀后，注入温度为30～65℃的模具内，经5～10分钟后，打开模具，在常温下放置12～24小时。

所述组分A包括下列原料：多元醇混合物60～87％、其他化合物0～4.4％、发泡剂3～17.5％、泡沫稳定剂1.2～4.4％、催化剂0.6～4.4％、阻燃剂3～17.5％、水0.6～1.8％、添加剂0～8.8％；上述组分A中各原料按质量百分比计，各原料质量百分比之和为100。

所述多元醇混合物包括下列重量百分数含量的组分：(1)普通聚醚多元醇65～75％，由蔗糖、山梨醇或乙二胺中的一种或多种为起始剂加成聚合而成；(2)阻燃聚醚多元醇15～35％，适用于硬质聚氨酯塑料泡沫的同时含有磷、氯、锑等阻燃元素的阻燃聚醚多元醇中的一种或多种；(3)线性聚醚多元醇0～15％，分子量为500～1200的线性环氧乙烷或环氧丙烷聚醚多元醇中的一种或多种；(4)聚酯多元醇0～10％，分子量为150～750，适用于硬质聚氨酯塑料泡沫的苯酐聚酯多元醇中的一种或多种；上述组分中各多元醇按质量百分比计，各多元醇质量百分比之和为100。

所述普通聚醚多元醇优选NT-440(蓝星东大化工集团特制)、NT-350B(蓝星东大化工集团特制)。

所述线性聚醚多元醇优选210，采购于江苏句容化工。

所述的聚酯多元醇优选6255，采购于江苏富盛。

所述其他化合物是指分子量为50～550、且含有至少2个对于异氰酸酯反应活性氢原子的化合物。

所述组分B为异氰酸酯，选自二苯基甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种或两种的混合物。所述多亚甲基多苯基异氰酸酯，优选PM-200(采购于烟台万华)。

所述发泡剂为物理发泡剂，选用HFC类无氟环保发泡剂；优先选用HFC-356、HFC-365mfc或HFC-245fa中的一种或几种的混合物。

所述泡沫稳定剂为Si-C类泡沫稳定剂；优选L-6860(迈图)。

所述催化剂为叔胺类催化剂；优选三亚乙基二胺(A-33)，采购于上海东大聚氨酯有限公司；双(二甲氨基乙基)醚(A-1)等。

所述阻燃剂为卤代磷酸酯类化合物；优选三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)，采购于江苏雅克。

所述水为去离子水。

所述添加剂为交联剂、抗氧剂、颜料、增塑剂、稳定剂中的一种或几种的混合物。

本发明的有益效果在于：1、达到较高阻燃性能；2、具有流动性好，储存稳定性高等优点，非常便于发泡厂家的使用和储存，是后期无氟替代的理想产品；3、尤其适用作为太阳能热水器的保温材料来使用，大大提高了太阳能热水器的性能。

具体实施方式