[发明专利]一种无卤阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯泡沫塑料领域，特别涉及一种无卤阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法。

背景技术

聚氨酯硬泡(RPUF)具有优良的物理机械性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能，并与多种材料具有很强的粘结力，从而被广泛用作石油化工管道、冷藏设备、运输设备以及建筑物等的保温隔热材料。聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳氢链段、密度小、比表面积大，未经阻燃处理的聚氨酯硬泡的氧指数一般低于19，属于易燃材料，遇火会燃烧并分解，放出HCN、CO等有毒气体及大量有毒烟雾，给灭火带来困难。为提高泡沫塑料的阻燃性，工业上通常在制备聚氨酯泡沫塑料时在发泡配方中添加阻燃剂，以延缓燃烧、阻烟以及使着火部位自熄，从而使聚氨酯泡沫塑料具有一定的阻燃性能。另外，也可采用含阻燃元素的多元醇(即反应型阻燃剂)为泡沫原料，反应型阻燃剂作为一种反应成分参与反应，使聚氨酯本身含有阻燃成分，具有对材料性能影响较小、稳定性好等特点，但是，引入反应型阻燃剂具有反应操作繁琐，生产成本高等缺点，目前还处在实验室研发阶段，工业化应用较少。阻燃剂必须具有以下一种或数种功能：能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质；能与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质；可分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质。选择阻燃剂，除了要考虑它对制品的阻燃效果(包括长期阻燃效果、遇火时的烟雾性等)，还需考虑加入阻燃剂对发泡工艺的影响，以及对制品物性的影响。人们发现，含磷、氮、卤素、锑、铝、硼等元素的塑料制品具有较好的阻燃性能。

近年来，国内外报道了许多新型阻燃剂以及通过阻燃剂的协同作用来提高聚氨酯硬泡阻燃性能。该类阻燃剂的效果有待进一步提高，且价格相对较昂贵，一定程度上限制了聚氨酯泡沫塑料的应用。我国阻燃技术和阻燃剂发展较为迟缓，我国当前生产的阻燃聚氨酯泡沫塑料多以液态的含卤磷酸酯为阻燃剂，此类阻燃剂的阻燃效率尚不够令人满意，材料燃烧时生成的烟量及有毒和腐蚀性气态产物较多，对环境不友好。因此，研究阻燃剂和阻燃技术已成为十分重要的课题。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种阻燃性能良好，低发烟、低毒性，适于工业化生产的无卤阻燃型聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法。

技术方案：为实现上述发明目的，一种新型无卤阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，包括以下技术步骤：

a、在反应釜中加入有机溶剂甲基异丁基酮和亚甲基二苯基异氰酸酯MDI，催化剂量的二月桂酸二丁基锡，搅拌下加热40~60℃溶解，釜中充满氮气或惰性气体；b、在步骤a得到的溶液中滴加聚醚多元醇PPG，控温反应1~12h，蒸馏回收溶剂，得到预聚合产物，；c、在步骤b中获得预聚产物中加入1,2,4-三唑、三乙胺、二乙基-N-双羟乙基-氨甲基磷酸酯、三聚氰胺、水，充分搅拌混匀；d、待大量泡体出现时立即注入模具中，于40~60℃下熟化30~100分钟，脱模，即得聚氨酯硬泡塑料制品。

所述MDI与聚醚多元醇的质量比为1.0~3.0：1。

所述MDI与三聚氰胺质量比为5.0~10.0:1。

根据以上技术方案，可以实现以下的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所获得聚氨酯硬泡塑料具有阻燃性能良好，燃烧或受高热时产生的烟量及腐蚀性和有毒气体量均很低，不产生卤化氢，一氧化碳及氰化氢的生成量也比含卤聚氨酯泡沫塑料低得多，渗出性低、较佳的抗老化性能。

具体实施方式：

    下面结合实施例对本发明做进一步地详细说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

实施例1：

在反应釜中加入有机溶剂甲基异丁基酮(105.0kg)和MDI(254.0kg)，催化剂量的二月桂酸二丁基锡(0.8kg)，搅拌下加热50~55℃溶解，釜中充满氮气或惰性气体，向溶液中滴加聚醚多元醇PPG(242.0kg)，控温反应5~6h，蒸馏回收溶剂，得到预聚合产物，向获得预聚产物中加入1,2,4-三唑(35.0kg)，三乙胺(12.8kg)，二乙基-N-双羟乙基-氨甲基磷酸酯(28.0kg)，三聚氰胺(35.0kg)，水(2.5kg)，充分搅拌混匀，待大量泡体出现时立即注入模具中，于55℃下熟化70分钟，脱模，即得聚氨酯硬泡塑料制品。

实施例2：