[发明专利]一种无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法

权利要求书

1.一种无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法，其特征在于：利用可膨胀石墨和无机填料协同作用制备得到无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料，其中可膨胀石墨和无机填料占无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料总质量的5～50％，材料的极限氧指数最高可达90，无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料是通过下述工艺步骤及条件制备得到：

(1)干燥将聚醚(或聚酯)多元醇、异氰酸酯、可膨胀石墨、氢氧化镁、高岭土、氢氧化铝、碳酸钙在80℃下分别干燥12小时，干燥后冷却至室温备用。

(2)称量按配方称量聚醚(或聚酯)多元醇和异氰酸酯。

(3)混合按照配方将催化剂、偶联剂、可膨胀石墨和无机填料(氢氧化镁、蒙脱土、高岭土、氢氧化铝、层状双氢氧化物、云母、碳酸钙中的一种或一种以上组成)加入到聚醚(或聚酯)多元醇和异氰酸酯中，用机械搅拌装置充分搅拌，混合均匀。

(4)发泡将异氰酸酯、可膨胀石墨和无机填料(氢氧化镁、蒙脱土、高岭土、氢氧化铝、层状双氢氧化物、云母、碳酸钙中的一种或一种以上组成)的混合物迅速加入聚醚(或聚酯)多元醇、催化剂、发泡剂、可膨胀石墨和无机填料(氢氧化镁、蒙脱土、高岭土、氢氧化铝、层状双氢氧化物、云母、碳酸钙中的一种或一种以上组成)的混合物中，同时充分搅拌后浇注到模具，关闭模盖。

(5)后处理将模具及其中的聚氨酯泡沫一同放入恒温烘箱中，在50-100℃下固化，取出后自然冷却。

(6)制样开模取出样品，得到无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料。

2.根据权利要求1所述的一种制备无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法，其特征是：所述的多元醇是分子量为300-2000g/mol，羟值为200-600mg KOH/g，官能度为2-4的聚醚型和聚酯型多元醇，其中聚醚多元醇选自聚环氧乙烷二醇、聚环氧丙烷二醇、聚四氢呋喃二醇或上述单体的均聚或共聚二醇或多元醇，聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇、聚己内酯二醇和聚碳酸酯二醇。

3.根据权利要求1所述的一种制备无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法，其特征是：所述的异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二甲苯甲烷二异氰酸酯、多甲基多苯基多异氰酸酯、亚二甲基二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或一种以上。

4.根据权利要求1所述的一种制备无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法，其特征是：所述的催化剂选自1，3，5-三(二甲基胺丙基)-1，3，5-六氢化三嗪、2，4-二氨基甲苯、三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、N，N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、N，N，N′，N′-四甲基亚烷基二胺、三乙胺、N，N-二甲基苄胺、固胺、N-乙基吗啉、N-甲基吗啉、N，N-二乙基哌嗪、三乙醇胺、N，N-二甲基吡啶、二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、四丁基丁二胺、三亚乙基二胺中的一种或一种以上。

5.根据权利要求1所述的一种制备无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法，其特征是：在发泡时还可加入质量分数为5-30份的发泡剂，发泡剂选择一氟二氯乙烷、二氧化碳、水、正戊烷、异戊烷、环戊烷、N，N-二亚硝基五次甲基四胺、N，N-二甲基-N，N-二亚对苯二甲酰胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸异丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二偶氮氨基苯、4，4-二磺酰肼二苯醚、对苯磺酰肼、3，3-二磺酰肼二苯砜、4，4-二苯二磺酰肼、1，3-苯二磺酰肼、1，4-苯二磺酰肼中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种制备无卤无磷高阻燃硬质聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法，其特征是：在发泡时还可加入质量分数为0.5～4份的硅烷偶联剂无机阻燃剂与聚氨酯基体的界面改性剂和协同阻燃剂，硅烷偶联剂选择γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-[(2，3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-[(2，3)-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷中的一种或几种。