[发明专利]一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机复合材料技术领域，尤其是一种高阻燃聚氨酯泡沫保 温材料及其制备方法。

背景技术

众所周知，由于硬质聚氨酯泡沫塑料(简称PU硬泡)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，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。但是，未经阻燃处理的PU硬泡的氧指数仅为17左右，属易燃 材料，燃烧过程中放出HCN、CO等有毒气体，给灭火及火场逃生都带来很 大的困难。国内外已经报道了多起PU硬泡火灾并造成巨大经济损失和人员 伤亡的火灾案例。上海“11·15”火灾，让聚氨酯这种新型外墙保温材料走 进了公众的视野。由于聚氨酯泡沫燃烧速度过快且会释放剧毒气体，被视为 造成重大伤亡的元凶之一，呼吁禁用该材料的声音络绎不绝。事实上，在上 海大火发生后的第三天，中国聚氨酯工业协会就发布了一份澄清，指出不同 的聚氨酯材料燃料性能不同，可分为B1难燃、B2可燃和B3易燃三种，而 引发重大火灾的往往是不符合防火标准的B3级。并且，聚氨酯本身无毒， 其燃烧时虽会释放低浓度的有毒气体氰化氢，但不会比常见的N元素物质如 羊毛、晴纶多。对于PU硬泡材料的火灾危险性，早已引起国内外的重视, 因此其阻燃技术得到了迅速的发展，人们开展了大量的工作。近十多年来, 我国相继开发了许多新型阻燃剂,如三氯乙基磷酸酯(TCEP)、三(2,32二溴 丙基)三聚氰胺酯(TBC)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)等含磷、卤的有机阻燃 剂，虽然可以将PU硬泡的氧指数提高到26左右，但仍与消防安全对建筑 保温材料的要求存在着一定的差距，如目前国内市场上还未见到达到 GB8624-1997“建筑材料燃烧性能分级方法”中关于管道隔热保温用泡沫塑 料燃烧性能分级所规定的氧指数≥32.0的阻燃等级一级的PU硬泡产品。

发明内容

本发明提供一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，通过在硬质聚氨酯泡沫中 加入阻燃剂，将硬质聚氨酯泡沫得氧指数提高到≥30。

为实现上述的发明目的，本发明采取的实施方式如下：一种高阻燃聚氨 酯泡沫保温材料由A料和B料组成，其特征在于：所述A料为组合聚醚，它 是由聚醚、阻燃剂、胺类催化剂、有机硅泡沫稳定剂、发泡剂组成，所述B 料由多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、二月桂酸二丁基锡组成。所述A 料与B料中各组分的重量配比如下：

为达到更加好的阻燃效果，选择的聚醚为蔗糖聚醚，阻燃剂由溴和氯组 成，重量分数比为溴：氯＝5：1，发泡剂为正戊烷，胺类催化剂为N,N-二甲 基苄胺和N,N-二甲基环己胺的重量比的值为1.0组成的混合催化剂。所用的 原料均为市场上可以购得的普通原料。

为实现上述方案，所采取的生产步骤为：

(1)将溴与氯混合得到阻燃剂；

(2)将N,N-二甲基苄胺和N,N-二甲基环己胺混合得到胺类催化剂；

(3)向蔗糖聚醚加入步骤(1)得到的阻燃剂、步骤(2)得到的催化剂， 同时加入有机硅泡沫稳定剂和发泡剂正戊烷得到A料；

(4)将PAPI于二月桂酸二丁基锡和混合得到B料；

(5)将A料与B料快速、充分搅拌混合，倒入预先准备好的模具中，发 泡，熟化后放置几天，进行各项性能测试。

本发明的有益效果是：

(1)阻燃性能高，氧指数≥30；

(2)烟密度小，仅为普通阻燃PU硬泡产品的70％，发烟速度降低很多；

(3)耐火隔热性能得到了很大提高。该材料的良好性能使其在保温管道、 复合板材、防火堵料、防火门芯材及隔墙芯材等方面具有良好的应用前 景。

具体实施方式

以下结合实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

实施例1

本发明组合物

首先将A料混合均匀，再加入B料，混合料快速、充分搅拌后，倒入 预先准备好的模具中，熟化后放置几天，进行各项性能测试。