[发明专利]一种阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，所述硬质聚氨酯泡沫塑料按重量份数由以下原料组成：聚醚多元醇100份；发泡剂36～46份；催化剂1.4份；匀泡剂2～3份；固化剂0.5～1份；反应性含氮阻燃剂30wt％～40wt％；添加型阻燃剂8wt％～12wt％；异氰酸酯比为1.4～1.5。其中反应型阻燃剂为合的一种三聚氰胺基衍生物。添加型阻燃剂为甲基膦酸二甲酯(DMMP)。本发明通过在阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料中应用反应性阻燃剂和添加型阻燃剂，利用反应型阻燃剂的羟甲基能与异氰酸根发生化学反应形成氨基甲酸酯基团，实现了将阻燃元素N以共价键形式引入到交联聚氨酯网状架构中，替代部分添加型阻燃剂，既能使阻燃性能与单纯使用添加型阻燃剂的泡沫塑料的阻燃性能相当甚至增大，又因为减少了添加型阻燃剂的用量，而使得泡沫塑料的机械性能不会大幅下降，或不会因阻燃剂外迁引起阻燃性能下降；且表观密度相当，因此制备得到的阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料具有良好的机械性能和阻燃性能。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料是一种由大量微细孔及聚氨酯树脂孔壁经络组成的多孔性聚氨酯材料。因其质轻，比强度高，且其导热率是目前已知泡沫塑料中最低的，被广泛应用于建筑保温隔热领域。但是，由于其特殊的孔状结构，遇火极易燃烧，极限氧指数仅为18％，对人民财产和人身安全造成极大伤害。目前，在传统应用中，主要依赖添加型阻燃剂提高硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃效果，虽然阻燃性能有大幅提升，但加入量大，对材料的机械性能产生了不良影响，并且添加型阻燃剂会随着时间的推移而外迁，阻燃效果大打折扣。

现在对该领域的研究方向主要是开发出一种反应性阻燃剂来代替部分添加型阻燃剂，既能达到既定的阻燃效果，又可以减小对机械性能的不良影响。反应型阻燃剂是利用化学键将阻燃元素(氮、磷、卤素等)引入到聚氨酯分子链中，实现结构阻燃。虽然可以替代部分添加型阻燃剂，但是反应型阻燃剂制造成本高，工艺流程复杂、不易控制，且阻燃效果有限而受到应用限制。因此，探索简便易控的反应型阻燃剂以获得阻燃性能及综合性能更好的硬质聚氨酯泡沫塑料具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，公开一种阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，即利用反应型含氮阻燃剂替代部分添加型阻燃剂，在阻燃效果相当甚至增加的同时，减小添加型技术带来的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料按照重量分数由以下原料组成：

优选地，所述反应性含氮阻燃剂为多羟甲基三聚氰胺。其反应方程式为：

优选地，所述添加行阻燃剂为DMMP。

优选地，所述发泡剂为物理性发泡剂。

优选地，所述催化剂为胺类和锡类混合发泡剂。

优选地，所述固化剂为乙二醇。

优选地，所述匀泡剂二甲基硅油。

优选地，所述聚醚多元醇为聚醚多元醇8345，其羟值为450±10mgKOH/g，25℃时粘度为8000±1000mPa.s。

优选地，所述异氰酸酯为聚合MDI(PAPI)，型号为PM200，25℃粘度为150～250mPa.s，-NCO质量百分数含量为30.5％～32％。

上述阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其主要步骤为：

(1)将聚醚多元醇，催化剂，发泡剂，固化剂，匀泡剂，反应型含氮阻燃剂，添加型阻燃剂混合均匀，得到混合料A料；

(2)准备好异氰酸酯料，记为B料；