[发明专利]一种无卤阻燃胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃胶及其制备方法。所述无卤阻燃胶包括A组分和B组分，以本质阻燃水性聚氨酯乳液作为A组分，以无机阻燃剂作为B组分，通过对B组分进行表面改性处理，使之与A组分具有良好的相容性；通过调节A组分与B组分不同配比，达到最佳的使用效果。本发明利用本质阻燃水性聚氨酯绿色环保，且阻燃性能稳定、粘结力强、成膜性能好、力学性能可调的优势，与无机阻燃剂复合制备出粘结性好、相容性好、阻燃性能优异的新型阻燃材料，其极限氧指数可达32％以上，燃烧等级为A级，拉伸强度可达到5.7Mpa以上，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃胶及其制备方法。

背景技术

聚氨酯是一类由软、硬段构成的-(NHCOO)n-型嵌段共聚物，其同时具有橡胶和塑料的基本特性，还具有其它高分子聚合材料所不具有的特殊物理性能，如较强的粘结能力、较高的机械强度、耐高温及耐候性等，因此，聚氨酯粘结剂材料是发展最快、用途最广的一种新材料，主要用于船舶、石油、化工、航空及建筑行业中的金属与金属、金属与非金属材料的粘结。一般的聚酯型聚氨酯胶粘剂阻燃性能和耐水解性能较差，因此，当粘结的物体处于潮湿的环境时，会大大降低两者的粘结强度，而且当物体处于火灾状态下，聚氨酯粘结剂还会起到助燃作用，加快火灾的蔓延。聚氨酯的阻燃化，是聚氨酯功能化的重要方向之一。

目前，现阶段国内外对于聚氨酯胶黏剂材料的阻燃改性，主要分为添加型阻燃改性与反应型阻燃改性。添加型阻燃改性应用较多的是添加无机阻燃剂，无机阻燃剂绿色环保，燃烧无烟雾，但是其阻燃效率低下，添加量大，且与有机聚合物相容性差，不易分散，分散后亲和力也不好，影响材料的抗冲击性能，使材料丧失柔韧性。反应型阻燃的阻燃性能好、稳定性好、对高聚物其它性能的影响较小，是一类理想的阻燃剂材料。但是，目前国内外制备的反应型阻燃剂，阻燃性提高的同时其它性能大幅下降，且制备工艺复杂，阻燃效果也有待进一步提高，同时，含卤阻燃剂燃烧后产生有毒气体和浓烟等，环保性较差。

发明内容

针对现有技术添加型阻燃剂改性中无机阻燃剂与有机聚合物相容性差以及阻燃性提高的同时其它性能大幅下降的问题，本发明提供一种无卤阻燃胶及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种无卤阻燃胶，包括A组分和B组分，所述A组分和所述B组分的质量比为10:0.5-2；

其中，所述A包括如下重量份数的原料组分：聚醚二元醇11-24份，二异氰酸酯12-21份，亲水扩链剂1.6-2.1份，中和剂0.8-1.2份，氮磷协效阻燃剂5-15份，含磷多元醇5-15份和水150-200份；

所述B组分为阴离子表面活性剂改性的无机阻燃剂。

相对于现有技术，本发明提供的无卤阻燃胶，通过氮磷协效阻燃剂对聚氨酯的硬段进行阻燃改性，通过含磷多元醇对聚氨酯的软段进行阻燃改性，得到软硬段共阻燃的本质阻燃水性聚氨酯乳液，使水性聚氨酯具有优异的本质阻燃属性；通过阴离子表面活性剂对无机阻燃剂进行改性，得到与本质阻燃水性聚氨酯乳液相容性良好的改性无机阻燃剂，有效解决了外添加阻燃剂在水性聚氨酯乳液中分散不均匀、易析出团聚等问题，通过将本质阻燃水性聚氨酯乳液与改性无机阻燃剂复配，得到有机无机协同阻燃改性的复合阻燃胶，显著提高了阻燃胶的阻燃效率和粘结力，阻燃胶的极限氧指数可达32％以上，燃烧等级为A级，拉伸强度可达到5.7Mpa以上。且本发明提供的阻燃胶中不含有卤素，在聚氨酯阻燃胶燃烧时不会产生有毒和腐蚀性气体，减少了对环境、人体、建筑物等的危害，绿色环保。

优选的，所述B组分的制备方法包括如下步骤：将无机阻燃剂、阴离子表面活性剂和水搅拌混合20-40min，超声处理0.5-3h，过滤，干燥，研磨，得阴离子表面活性剂改性的无机阻燃剂。

优选的，所述无机阻燃剂、所述阴离子表面活性剂和水的质量比为4.5-5.5:1-2:100。