[发明专利]一种阻燃性聚氨酯硬泡的制备方法

说明书

技术领域

    本发明公开了一种阻燃性聚氨酯硬泡的制备方法。

背景技术

为提高泡沫塑料的阻燃性，可以通过添加阻燃剂，以延缓燃烧、阻烟甚至能使着火部位自熄，也可采用含有阻燃元素的多元醇（即反应型阻燃剂）为泡沫原料。阻燃剂必须具有以下一种霍树中功能：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。

在聚氨酯硬泡中，含磷阻燃剂主要在凝聚相发挥作用，磷化物可以消耗泡沫塑料燃烧时分解出的可燃气体，使其转化成不易燃烧的碳化物，泡沫体中磷含量达1.5%左右即可获得较佳的阻燃效果。聚氨酯硬泡沫的阻燃剂以液态阻燃剂为主，加阻燃剂延缓了泡沫的热分解，使得起始分解温度提高。固态阻燃剂添加到液态原料中容易沉淀，一般在发泡前或发泡时加入，固态阻燃剂添会使物料粘度增加。

发明内容

    本发明涉及一种阻燃性聚氨酯硬泡的制备方法，采用一种新的阻燃剂OH-R-OH（R结构含磷），将其用于制备聚氨酯硬泡（聚醚4110，PM200）；按配比称取多羟基聚醚、匀泡剂、催化剂、发泡剂以及增韧剂混合均匀后将体系温度调节至18℃，然后与适量聚异氰酸酯一起高速搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，既得聚氨酯硬泡塑料，该方法采用以下步骤：

    （1）聚醚的选择；

聚醚多元醇和聚酯多元醇是合成聚氨酯硬泡塑料的两种主要原料，它们是带支化度，低分子量且粘度较高的树脂，在硬泡沫中使用多元醇，一般要求是分子量1300以下，羟值为700以下，官能度在3~8之间；

    （2）催化剂及其用量选择；

在硬质聚氨酯泡沫塑料成型过程中，催化剂分为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂，两者之间的不同比例和用量将直接影响乳白时间，上升时间和不粘时间及产品质量，有机锡的主要作用是能产生细小而均匀的微孔结构，促进迅速胶凝或是泡沫硬化，叔胺可迅速引发聚合，并能延长泡沫的胶凝时间和固化时间，它对链增长反应和发泡反应都有效果；

    （3）稳定剂的影响；

    硅油（二甲基硅氧烷）是一种表面活性剂，也是一种发泡稳定剂，它是一种有机硅大分子化合物：首先使几种物质均匀互混，作为亲水的聚酯和疏水的异氰酸酯、氟碳化合物的乳化剂，其次是稳定发泡，在发泡过程中降低泡沫表面张力，防止胶凝时微孔合并，起到了控制微孔大小的作用，其加入量为0.1%~0.2%。

所述硬质聚氨酯泡沫的密度在很大程度上是受发泡剂用量影响的，随着发泡剂用量的增加，其密度是不断降低的。

所述阻燃剂OH-R-OH（R结构含磷）结构用于制备聚醚。

本发明具有的积极效果是：

本发明制备硬质聚氨酯泡沫时，原料的选择和份数对硬质聚氨酯泡沫的成型工艺和性能的影响极大，这其中多元醇的选择对于硬质聚氨酯泡沫的性能影响较大，改善了工艺技术和新产品的研发。

具体实施方式

为了使本发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

    一种阻燃性聚氨酯硬泡的制备方法。采用一种新的阻燃剂OH-R-OH（R结构含磷），将其用于制备聚氨酯硬泡（聚醚4110，PM200）；按配比称取多羟基聚醚、匀泡剂、催化剂、发泡剂以及增韧剂混合均匀后将体系温度调节至18℃，然后与适量聚异氰酸酯一起高速搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，既得聚氨酯硬泡塑料，该方法采用以下步骤：

    （1）聚醚的选择；

聚醚多元醇和聚酯多元醇是合成聚氨酯硬泡塑料的两种主要原料，它们是带支化度，低分子量且粘度较高的树脂，在硬泡沫中使用多元醇，一般要求是分子量1300以下，羟值为700以下，官能度在3~8之间；

    （2）催化剂及其用量选择；

在硬质聚氨酯泡沫塑料成型过程中，催化剂分为叔胺类催化剂和有机锡类催化剂，两者之间的不同比例和用量将直接影响乳白时间，上升时间和不粘时间及产品质量，有机锡的主要作用是能产生细小而均匀的微孔结构，促进迅速胶凝或是泡沫硬化，叔胺可迅速引发聚合，并能延长泡沫的胶凝时间和固化时间，它对链增长反应和发泡反应都有效果；

    （3）稳定剂的影响；