[发明专利]一种聚硅氧烷、马来海松酸改性聚硅氧烷及马来海松酸改性聚硅氧烷阻燃聚氨酯泡沫

说明书

本发明公开了一种聚硅氧烷、马来海松酸改性聚硅氧烷及马来海松酸改性聚硅氧烷阻燃聚氨酯泡沫。本发明采用一步法制备，先将γ‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷的水解物与八甲基环四硅氧烷发生缩聚反应，得到聚硅氧烷，之后加入马来海松酸制得马来海松酸改性聚硅氧烷；再将得到的产物与多元醇复配，加入匀泡剂、发泡剂等助剂搅拌均匀得到A组分，再加入B组分多异氰酸酯，高速搅拌后倒入模具完成熟化，即得。上述通过将马来海松酸结构引入到聚硅氧烷链段中，提高了聚硅氧烷的热稳定性，并且提高了聚硅氧烷链段的刚性；马来海松酸改性聚硅氧烷的引入，在赋予材料较高阻燃性能的同时，解决了有机硅对材料在力学性能上的不良影响，在建筑、保温等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种聚硅氧烷、马来海松酸改性聚硅氧烷及马来海松酸改性聚硅氧烷阻燃聚氨酯泡沫，属于阻燃材料领域。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫是在发泡剂和催化剂等存在的情况下，由多元醇和多异氰酸酯反应制得。硬质聚氨酯泡沫具有重量轻，导热系数低，保温性好等特点，被广泛应用于管道、建筑材料领域。但是硬质聚氨酯泡沫在给人们带来便利的同时，也存在一些隐患，硬质聚氨酯泡沫由于分子链段中含有大量的碳、氢元素，因此极易在空气中燃烧，存在易燃的特性，另外，其多孔结构，具有较大的比表面积，会大大加快燃烧速度，给人们的生活、安全带来威胁。

目前，提升硬质聚氨酯泡沫的阻燃性能的方法，主要是通过物理共混的方式在材料中加入阻燃剂，存在如下问题：1)阻燃性能提升有限；2)导致材料力学性能下降；3)与基材的相容性差，随着时间的推迟，会出现阻燃剂溢出材料的情况。因此，需要研究一种长效阻燃的硬质聚氨酯泡沫。

发明内容

为了解决现有技术中硬质聚氨酯泡沫阻燃性能差等缺陷，本发明提供一种聚硅氧烷、马来海松酸改性聚硅氧烷及马来海松酸改性聚硅氧烷阻燃聚氨酯泡沫。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种聚硅氧烷，其原料组分包括：

上述份数为质量份数。

将上述聚硅氧烷利用马来海松酸改性后，用作制备聚氨酯泡沫的原料。

上述聚硅氧烷的制备方法，包括如下步骤：

(1)将γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷与去离子水在75～85℃下反应3.5～4.5h，得到氨基硅烷水解物，其中，γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷与去离子水的体积比为1:(0.8～1.2)；

(2)将步骤(1)所得的氨基硅烷水解物脱水后(HAPMS)，与八甲基环四硅氧烷(D4)、六甲基二硅氧烷(MM)和氢氧化钾(KOH)在135～145℃下反应5.5～6.5h，得到聚硅氧烷。

一种马来海松酸改性聚硅氧烷，其结构通式如下：

其中，a为1-10，b为10-20，c为1-10。

上述马来海松酸改性聚硅氧烷的原料组分包括：马来海松酸(MPA)1-20份和前述聚硅氧烷30-50份，所述份数为质量份数。

上述马来海松酸改性聚硅氧烷的制备方法，步骤如下：将马来海松酸和聚硅氧烷在85～95℃条件下反应3.5～4.5h，得到马来海松酸改性聚硅氧烷。

作为现有技术，马来海松酸由松香和马来酸酐制备而成。

一种马来海松酸改性聚硅氧烷阻燃聚氨酯泡沫，包括A组分和B组分，其中，

A组分的原料组分包括：

B组分为多异氰酸酯，所述份数为质量份数。

上述多元醇为聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。