[发明专利]一种阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，具体涉及一种具有阻燃性的硬质聚氨酯泡沫塑料。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料主要用于建筑板材、电器隔热层、冷藏设备等领域。随着人们安全意识的不断增强，阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料的开发应用已成为聚氨酯泡沫材料领域的研究热点。与添加型阻燃剂相比，反应型阻燃剂由于参与泡沫合成过程中的化学反应，因而阻燃性持久，是聚氨酯泡沫阻燃改性的较好选择。

本发明制备阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的过程中，使用一种新的反应型有机磷阻燃剂——疏水性的聚磷酸酯阻燃剂。一般情况下，聚磷酸酯亲水性强，除去副产物（氯化氢）而不引入其他杂质是比较困难的。本发明通过增强羟基聚磷酸酯的疏水性，水洗即可除去副产物（氯化氢），从而满足了简化工艺、降低成本且产品安全无毒的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料。

本发明采用的技术方案如下：

一种阻燃硬质泡沫塑料分别由A、B两组分按照下述质量配比制备而成：

A组分：

B组分：

羟基聚磷酸酯阻燃剂                     20～30质量份

粗MDI （异氰酸根指数为1.1～2.0）

所述羟基聚磷酸酯的结构式如下：

其中，R代表辛基、异辛基、苄基、苯环；聚合度n为1～10之间的正整数。

所述聚醚多元醇的羟值为400～800mgKOH/g；所述苯酐聚酯多元醇的羟值为200～300mgKOH/g。

制备所述的阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的方法，包括以下步骤：

a、按质量配比称取下列原料：

A组分：

B组分：

羟基聚磷酸酯阻燃剂                    20～30质量份

粗MDI                                异氰酸根指数为1.1～2.0

（异氰酸根指数R是指异氰酸根（NCO）与羟基（OH）的摩尔比，已知A组分中多元醇的投料量及R，即可算出B组分多异氰酸酯的投料量。）

b、将以上原料分别配制成多元醇和多异氰酸酯两种组分，经手工搅拌均匀，发泡成型后，即可得到阻燃聚氨酯泡沫塑料。

所述羟基聚磷酸酯的制备方法包括以下步骤：

a、一元醇（酚）与三氯氧磷按照1:1的摩尔比，首先将三氯氧磷置于反应釜中，搅拌下缓慢滴加一元醇（酚），滴加时间为1～3小时，待滴加完毕，缓慢升温，保持温度30～80℃反应1～2小时，将生成的氯化氢引入装有水的吸收装置，直至盐酸浓度不再增加；

b、二元醇和三氯氧磷按照1.1～2:1的摩尔比，再将二元醇缓慢滴入反应釜中，滴加时间为0.25～0.75小时，滴加完毕后升温至80～90℃继续搅拌1～3小时，同时将生成的氯化氢引入装有水的吸收装置，直至盐酸浓度不再增加；

c、将所得反应液转移至萃取釜，控制温度20～30℃，反复水洗直至水相滴加硝酸银溶液不浑浊，再加入1%～5%无水硫酸钠进行干燥、过滤即的所需聚磷酸酯阻燃剂。

所述步骤a中的一元醇（酚）为苯酚、苯甲醇、辛醇、异辛醇中的任一种；步骤b中的二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇中的任一种。

将本发明的技术方案进一步详述如下：

一种阻燃硬质泡沫塑料分别由A、B两组分按照下述质量配比制备而成：

A组分：

 

B组分：

羟基聚磷酸酯阻燃剂                     20～30质量份

粗MDI （异氰酸根指数为1.1～2.0）

所述无卤有机磷酸酯阻燃剂的分子结构如下所示：

其中，R是辛基、异辛基、苄基、苯环；

聚合度n为1～10的正整数，优选4～10的正整数。

所述无卤有机磷酸酯阻燃剂的制备方法如下：

（1）将三氯氧磷置于反应釜中，搅拌下缓慢滴加一元醇（酚），待滴加完毕，缓慢升温，保持温度30～80℃反应1～2小时，将生成的氯化氢引入装有水的吸收装置，直至盐酸浓度不再增加，其中，反应温度优选控制在40～50℃，更优选为45～50℃，滴加时间为1～3小时，优选为1～2小时，得到反应液，反应式为：