[发明专利]一种高阻燃聚醚多元醇、聚氨酯硬泡及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种高阻燃聚醚多元醇、聚氨酯硬泡及其制备方法和应用，属于聚氨酯技术领域，以六羟甲基三聚氰胺和低级醇等为原料，用简单易行的方法制备出高阻燃性无机杂化三聚氰胺聚醚多元醇，进一步的，制备出全水发泡组合料组分A，将组分A与组分B异氰酸酯混合发泡，制备获得的高阻燃聚氨酯硬泡，环保性强，压缩强度≥0.45mPa，导热系数<0.021W/m·K，氧指数≥31％，达到B1级别阻燃标准。

技术领域

本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种高阻燃聚醚多元醇、聚氨酯硬泡及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯硬泡因其质轻、低密度、高强度、低导热系数，在建筑保温和工业保温隔热领域得到广泛的应用。但现有技术因素存在以下不足：1)采用氟氯(CFC-11,CFC-141B)作为发泡剂，这类发泡剂对大气臭氧层有破坏作用，影响环境保护。国际上蒙特利尔公约已经明令停止和禁止使用这类发泡剂；2)聚氨酯硬泡易燃，耐热性差，接触火源立刻产生火焰，并形成浓烈的有毒烟雾，给人民的生命财产带来巨大的危害。

聚氨酯硬泡有物理发泡和化学发泡两种方法。物理发泡是采用物理发泡剂，利用发泡剂的低沸点性质，气化发泡，如CFC-11,CFC-141B。这类发泡剂存在破坏大气臭氧层的因素，而被淘汰，禁止使用。化学发泡是采用水和异氰酸酯反应产生CO₂气体，是反应物体发泡得到产品。由于CO₂不燃，无毒，对环境无影响，且生产工艺和前者相近，对生产设备无需改造，是氟氯烃发泡剂理想的替代物和方法。

目前，主要采用添加阻燃剂的方法改善和提高聚氨酯硬泡材料的阻燃性能，如添加磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三(β-氯乙基)酯、甲基磷酸二甲酯等，该方法存在相容性差，阻燃剂浸出，且产生的组合料稳定性不好，以及产品的机械性能下降等问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种高阻燃聚醚多元醇、聚氨酯硬泡及其制备方法和应用，用简单易行的方法制备出高阻燃性无机杂化三聚氰胺聚醚多元醇，进一步的，所制备的组分A为全水发泡组合料，更进一步的，所制备的高阻燃聚氨酯硬泡环保性强，压缩强度≥0.45mPa，导热系数<0.021W/m·K，氧指数≥31％，达到B1级别阻燃标准。

本发明提供了如下的技术方案：

一种高阻燃聚醚多元醇，为无机杂化三聚氰胺聚醚多元醇，包括以下三种结构中的至少一种：

式中的M是杂化元素；

式中的R为(CH₂)_n OH，(CH₂CH₂CH₃)_n OH，(CH₂)_n O(CH₂)_m OH，(OCH₂CH₂)_n OH，(OCH₂CH₂CH₂)_n OH中的一种，其中2≤n≤6，2≤m≤6。

优选的，所述杂化元素为P、B、Mo、Sb中的一种。

一种高阻燃聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：

S1、醚化反应，将六羟甲基三聚氰胺和低级醇加入到100立升反应釜中，加入催化剂，调节PH值为3-5，在40℃下反应2小时，反应结束，保温加碱中和至PH值为8-8.5；

S2、杂化反应，将无机杂化试剂加入到反应釜中，升温到100℃，反应2小时，然后80℃常压蒸出甲醇，再升温到100℃，在真空-0.09MPa条件下，蒸馏出水；

S3、除盐，将物料冷却至60℃，加入硅藻土混合15min，过滤除盐；