[发明专利]一种聚氨酯高效抑烟剂的制备及应用

权利要求书

1.一种聚氨酯高效抑烟剂，其特征在于，所述的聚氨酯高效抑烟剂为高分子类乳化剂通过氢键作用吸附在水滑石表面，在水滑石之间形成柔性阻隔层；所述的聚氨酯高效抑烟剂的比表面积的范围为30-300m²/g；所述的水滑石由八面体生长基元在同一平面内先叠合为金属层板，继而再与阴离子 A^n-及 H₂O 结合，如此循环的层状结构，其长厚比范围为10-100，其化学通式为[M²⁺_1-xM³⁺_x(OH)₂][A^n-_x/n•mH₂O]，其中 M²⁺和 M³⁺分别为层板上的二价金属阳离子和三价金属阳离子；所述的二价金属阳离子选自Mg²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Cu²⁺和Mn²⁺中的一种或几种；所述的三价金属阳离子选自Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺和Ga³⁺中的一种或几种；x 为M³⁺与M²⁺+M³⁺的摩尔比，其取值范围是0.2≤x≤0.33；A^n-为层间阴离子，选自硼酸根、碳酸根、钼酸根、八钼酸根、锡酸根中的一种，n为阴离子的电荷数；m为层间水分子的个数，0≤m≤6；

所述的高分子类乳化剂包括烷基萘磺酸甲醛类、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛类、酚甲醛缩合物磺酸盐类、聚乙烯醇、烷基磺酸盐。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯高效抑烟剂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：将M²⁺和M³⁺的氢氧化物或氧化物，按照M²⁺/M³⁺摩尔比为1-5的比例进行混合，按照层间阴离子A^n-/ M³⁺摩尔比为1-6的比例将硼酸根、碳酸根、钼酸根、八钼酸根和锡酸根中的一种加入到上述混合物中，再加入固体总质量0.1-1000倍的去离子水，经过研磨预处理，然后转入高压晶化釜中；同时加入固体总质量0.01-1倍高分子类乳化剂与固体总质量0.1-1000倍的去离子水；60-200℃下，压力为0-3MPa，开启搅拌，设置搅拌转速为10-1000rpm，反应0.1-5天后取出固体产物，直接过滤后干燥，得到了聚氨酯高效抑烟剂。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯高效抑烟剂，其特征在于，采用磷酸烷基酯类、硬脂酸及其盐类、硅烷偶联剂、钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯、或锆铝酸酯作为改性剂对聚氨酯高效抑烟剂进行改性得到表面改性的聚氨酯高效抑烟剂。

4.根据权利要求3所述的聚氨酯高效抑烟剂，其特征在于，改性的具体操作步骤为：将聚氨酯高效抑烟剂超声分散在环己烷中，转入三口烧瓶中，开启搅拌，加入改性剂于三口烧瓶中，水浴锅升温至50-120℃后，保温0-24 h；自然冷却到室温，产物离心分离出滤饼，用乙醇离心洗涤3-4次，干燥0-24 h，得到表面改性的聚氨酯高效抑烟剂。

5.根据权利要求1或3所述的一种聚氨酯高效抑烟剂，其特征在于，所述的聚氨酯高效抑烟剂或表面改性的聚氨酯高效抑烟剂加入聚氨酯体系的方法为：聚氨酯高效抑烟剂或表面改性的聚氨酯高效抑烟剂首先与多元醇混合，然后与异氰酸酯混合分散均匀；或者，聚氨酯高效抑烟剂或表面改性的聚氨酯高效抑烟剂首先与异氰酸酯混合，再与多元醇混合分散均匀。

6.根据权利要求5所述的一种聚氨酯高效抑烟剂，其特征在于，在混合分散时加入丙酮或二氯甲烷。

7.根据权利要求5所述的一种聚氨酯高效抑烟剂，其特征在于，所述的聚氨酯为硬质聚氨酯泡沫塑料、软质聚氨酯泡沫塑料、热塑性聚氨酯弹性体、热固性聚氨酯弹性体、聚氨酯防火涂料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯纤维、聚氨酯人造革。