[发明专利]一种用离子液体催化的聚异氰脲酸酯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用离子液体催化的聚异氰脲酸酯材料及其制备方法，由如下重量份组成：多异氰酸酯150‑170份，组合聚醚10‑12份，阻燃剂10‑14份，催化剂2‑3份，稳定剂1‑2份，发泡剂20‑30份，水0.5‑1.0份；所述阻燃剂为纳米粒子阻燃剂；所述催化剂为离子液体催化剂。制备方法为：先将离子液体和组合聚醚混合，再与其余原料一起经由高压发泡机注入模具中进行反应后脱模得到聚异氰脲酸酯材料。本发明具有制品低温尺寸稳定性号、阻燃剂与发泡剂中不含有卤素原子以及使用寿命长的优点。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种用离子液体催化的聚异氰脲酸酯材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯材料已经广泛应用于汽车、建筑、家电、能源等各个行业。其中聚异氰脲酸酯材料(聚异三聚氰酸脂)以其良好的阻燃性、较低的线型膨胀系数和导热系数，在液化天然气、液化乙烯、液化石油气储存运输和建筑保温隔热等领域应用广泛。然而，由于聚异氰脲酸酯材料的反应过程复杂，熟化过程缓慢，对加工工艺的要求非常严格。此外，传统的胺类、锡类和汞类的催化剂对环境也有一定的污染。

离子液体是指全部由离子组成的液体。通常所说的离子液体，是指在室温下为液体，且全部由离子组成的化合物，又称室温离子液体。离子液体是近年来兴起的一类极具应用前景的绿色催化剂，以其独特的强极性、不挥发、对水和空气稳定等优良性能而广泛应用于电化学、有机反应、化工分离、材料制备等领域的研究，被公认为能在许多领域替代易挥发性的环境友好型催化剂。

在材料成型应用中，离子液体多被用作溶剂，合肥工业大学公布了用离子液体作为溶剂，制备纤维素基聚氨酯材料的方法。

目前，我国深冷绝热领域应用范围比较广泛，液氮管线、LNG输送等清洁能源领域逐步的发展起来，随着本行业的快速发展，深冷用聚异氰脲酸酯型高阻燃绝热材料用途会更加的广泛。目前，在深冷绝热应用过程中，出现在低温条件下泡沫体变形，输送管外壁凝露等问题，同时为了达到聚异氰脲酸酯泡沫比较高的阻燃级别，常常需要额外添加阻燃剂，造成生产工艺的复杂化，影响生产效率。同时，常规阻燃剂里面含有氯离子，长时间的使用后，会对输送管线造成腐蚀，降低管道使用寿命。

现在市售常规聚异氰脲酸酯型绝热材料对使用环境要求比较苛刻，由于聚酯、催化剂、阻燃剂等原料选择不当，造成制品低温尺寸稳定差、使用寿命短等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用离子液体催化的聚异氰脲酸酯材料及其制备方法，解决了制品低温尺寸稳定性差、阻燃剂中含有卤素原子以及使用寿命短的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用离子液体催化的聚异氰脲酸酯材料，由如下重量份组成：多异氰酸酯150-170份，组合聚醚10-12份，阻燃剂10-14份，催化剂2-3份，稳定剂1-2份，发泡剂20-30份，水0.5-1.0份；

所述阻燃剂为纳米粒子阻燃剂；

所述催化剂为离子液体催化剂。

聚异氰脲酸酯材料的原料中，阻燃剂采用纳米粒子阻燃剂，混合更为均匀；催化剂采用离子液体催化剂，反应进程快，咪唑硫酸氢盐对聚异氰脲酸酯材料制备过程的催化效率高；制备得到的聚异氰脲酸酯材料的热传导系数小，可以有效保证该位置的保温性能，制品具有高阻燃性能(氧指数≥33％)，实现了制品在低温条件下的长期使用稳定性。

进一步优选地，所述聚异氰脲酸酯材料由如下重量份组成：多异氰酸酯170份，组合聚醚10份，阻燃剂13份，催化剂3份，稳定剂2份，发泡剂30份，水0.8份；

所述阻燃剂为纳米粒子阻燃剂；

所述催化剂为离子液体催化剂。

进一步地，所述多异氰酸酯中NCO含量为32-38％。