[发明专利]一种高级阻燃聚氨酯喷涂泡沫材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高阻燃聚氨酯喷涂泡沫材料及其制备方法，属于聚氨酯泡沫领域。

背景技术

中国是世界上最大的建筑市场，但目前中国新建筑中却有95%以上仍是高能耗建筑。我国城乡住房建设部建筑节能具体目标，2010年我国全国城镇新建建筑实现节能50%，到2020年北方和沿海经济发达地区新建的建筑要实现节能65%。因此国内硬泡将在建筑领域保温材料中应用比例在10%左右，未来聚氨酯保温材料行业发展可观。(文章来源环球聚氨酯网)聚氨酯保温材料环保，符合国家发展战略。

由于普通的聚氨酯硬质泡沫是一种高分子材料，在不添加阻燃剂的情况下氧指数只有17左右，在通常情况下极易燃烧。随着聚氨酯硬质泡沫这一保温材料的不断推广和广泛应用，对其阻燃性能的要求也越来越高。

随着GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识》和GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》的颁布实施后，聚氨酯在阻燃防火性能方面面临着严峻的挑战。

因此具有较高阻燃性能的聚氨酯硬质泡沫保温材料将会得到越来越广泛的应用和重视。

专利CN200910186702.2公开了一种高效无卤阻燃聚氨酯硬泡及制备方法，该聚氨酯硬泡通过添加无机阻燃剂红磷、以及阻燃剂甲基磷酸二甲酯（简称DMMP）来实现泡沫的高阻燃，这一方法的优点是能够制得阻燃较好的泡沫，但是由于添加无机剂颗粒则增加了工艺混合难度，并且添加DMMP后系统料的储存稳定性和泡沫的尺寸稳定性都会有一些影响，不利于泡沫的大规模生产使用。

专利CN201210196201.4公开了一种聚氨酯喷涂保温材料，该喷涂聚氨酯采用在阻燃剂DMMP体系下的发泡工艺，该工艺制得的泡沫尺寸稳定性较好，但是阻燃等级较低，只能满足GB8624-2006中E级使用要求。

目前市场上的聚氨酯保温材料基本都是通过添加阻燃剂，例如DMMP、三（2-氯丙基）磷酸酯（简称TCPP）来提高泡沫的阻燃能力，随着这些阻燃剂的加入会导致泡沫收缩，尺寸稳定性满足不了使用需求，并且单纯的使用DMMP、TCPP等阻燃剂最高也只能达到GB8624-2006中D级阻燃，不能满足高阻燃的使用需求。

本发明通过引入溴磷复合阻燃聚醚多元醇、曼尼烯聚醚多元醇、聚酯多元醇这一复配体系，解决了泡沫收缩、尺寸稳定性差和阻燃能力低的这一系列难题，使泡沫在满足C级阻燃的同时尺寸稳定性还能满足使用要求。

发明内容

本发明提供一种高阻燃聚氨酯喷涂泡沫材料，通过使用曼尼烯聚醚多元醇、溴磷复合阻燃聚醚多元醇、聚酯多元醇这一复合的多元醇体系，并添加了阻燃剂，调控优化其中的氮、磷、溴的比例，制备的泡沫在燃烧过程中能够迅速的形成致密的碳层，阻止燃烧的进一步进行，进而使制备的聚氨酯泡沫能够达到GB8624-2006中C级阻燃要求，单体燃烧试验中燃烧增长速率指数小于250 W/s，600s内总热释放量小于10MJ，尺寸稳定性收缩小于1.5%，烟密度SDR等级在10~30，导热系数在0.020~0.024 W/m·K，氧指数大于32。

本发明还提供一种制备高阻燃聚氨酯喷涂泡沫材料的方法。

本发明通过如下的技术方案实现：

本发明所述的高阻燃聚氨酯喷涂泡沫材料，其包括A组分和B组分，A组分为异氰酸酯组分，B组分为组合白料；B组分中各成分的质量用量相对于B组分总质量的百分比为：

多元醇组合                                      40~75 wt %

阻燃剂                                          10~30 wt %

水                                              0.1~0.8wt%

催化剂                                          1.5~7wt%

泡沫稳定剂                                      0.5~4wt%

发泡剂                                          10~25wt%。

本发明所述的多元醇组合包括聚酯多元醇1、曼尼烯聚醚多元醇2以及溴磷复合阻燃聚醚多元醇3。

本发明所述的各多元醇组分质量用量相对于多元醇组合总质量的百分比为：