[发明专利]一种聚氨酯阻燃塑料及制备方法

说明书

本发明涉及塑料改性领域，公开了一种聚氨酯阻燃塑料及制备方法。包括如下制备过程：（1）将层状粘土材料蒙脱石分散于水中，然后滴加植酸水溶液，反应制得植酸预处理的层状粘土材料蒙脱石；（2）与聚乙二醇、聚磷酸铵、二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和催化剂混合，反应后得到预聚体；（3）加入丁二醇反应后得到中和体；（4）加入三乙胺反应后得到乳化液；（5）将乳化液转移至模板中成型，制得聚氨酯阻燃塑料。本发明制得的聚氨酯阻燃塑料与普通聚氨酯塑料相比，阻燃剂植酸在聚氨酯中的分散性好，利用植酸的阻燃性以及层状粘土材料蒙脱石的良好阻隔性，有效提升了阻燃性能，并且将植酸固载在片层之间，提高了耐水性和耐热性，使得的氨酯塑料获得良好地使用性能。

技术领域

本发明涉及塑料改性领域，公开了一种聚氨酯阻燃塑料及制备方法。

背景技术

聚氨酯树脂是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。聚氨酯是一种高分子材料，其主要特征是分子链中含有多个重复的“氨基甲酸酯”基团，既有橡胶的弹性，又有塑料的强度和优异的加工性能，因其具有橡胶和塑料的双重优点，可以认为是橡胶和塑料优异性能的结合体，已经成为继聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料，列全球塑料行业的第六位。

聚氨酯作为缓冲和填充材料被广泛应用于家具、汽车配件等领域。在降低火灾风险、保证生命财产安全方面，阻燃剂起着重要的作用。目前用于制造聚氨酯的 阻燃剂多数含有卤素，但由于存在易迁移、阻燃性不能持久，燃烧时产生较多的烟雾和有毒 的气体（卤化氢）等缺陷，阻燃剂逐步向无卤化发展。

植酸又称肌酸、环己六醇六全-二氢磷酸盐，主要存在于植物的种子、根干和茎中。在食品、医药、酿酒、化工、石油、冶金、日用化学工业中的应用都很广泛。由于它是一种天然的磷酸盐，故在阻燃材料方面也有很强的应用潜力。而且它可以与阳离子组装成大的网络，因而可以被用于棉织物或纸张的阻燃处理。

中国发明专利申请号201610300633.3公开了一种阻燃塑料复合材料，由铝酸钴粉末、茂金属聚乙烯、碳纤维粉、聚氯乙烯树脂、金红石型二氧化钛、二酰基甘油、滑石粉、琥珀酰亚胺、氯丁橡胶、聚氨酯、竹叶酚酮磷酸酯、二盐基邻苯二甲酸铅、桐油酸酐、白油、膨胀珍珠岩微粉、抗菌纳米二氧化钛、二甘醇二苯甲酸酯、辛酸亚锡、聚酰胺蜡微粉、竹叶酚酮、苯丙乳液、聚二甲基硅氧烷、二异氰酸甲苯酯、脲醛树脂组成，该复合材料具有较高的冲击韧性和良好的加工工艺性能，同时具有优异的阻燃性能，可在汽车、家电、电子信息等领域中使用。

中国发明专利申请号201710355062.8公开了一种环保阻燃塑料及其制备方法、应用，该环保阻燃塑料由A料和B料按照重量比65~85:45~55混合制备而成，A料的制备原料包括聚甲醛、聚二苯醚、碳化钒、尼龙1010、聚砜、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸丁二醇酯、SEBS弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、纳米碳纤维、硅烷偶联剂KH560、乙烯基硅油，B料的制备原料包括聚苯硫醚、聚氨酯、阻燃剂、玻璃纤维、抗氧剂、钛酸酯偶联剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物。本环保阻燃塑料具备良好的机械性能和阻燃性能，在高温热解时，不会释放出有毒气体，是一种真正环保的阻燃塑料，其制备方法简便，适合进行工业化生产，该环保阻燃塑料能应用于制备防火插线板外壳。

根据上述，现有方案中用于阻燃塑料的阻燃剂普遍存在阻燃效果差、耐水性差，热稳定性差，尤其是普遍使用的植酸本身热稳定性不好，易溶于水，其热性能与聚合物的分解并不匹配，作为涂料使用又存在耐水性不好的问题，本发明提出了一种聚氨酯阻燃塑料及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的阻燃塑料的阻燃剂普遍存在阻燃效果差、耐水性差，热稳定性差等问题，进而影响阻燃塑料的应用。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种聚氨酯阻燃塑料的制备方法，制备的具体过程为：