[发明专利]高阻燃聚氨酯泡沫组合料及其制成的高阻燃聚氨酯泡沫

说明书

本发明提供一种高阻燃聚氨酯泡沫组合料及其制成的高阻燃聚氨酯泡沫。该高阻燃聚氨酯泡沫组合料通过以氮化物、磷化物、溴化物中的至少一种对石墨烯气凝胶进行改性，并将改性石墨烯气凝胶通过填料的形式引入至组合白料中，使得制备的聚氨酯泡沫不仅具有优良的阻燃性能，阻燃性能满足GB8624‑2006中C级阻燃要求，而且具有抗压强度高、导热系数低、尺寸稳定性性能及导热性能优良等特点，因此综合性能良好。

技术领域

本发明属于高分子领域，具体涉及一种高阻燃聚氨酯泡沫组合料及其制成的高阻燃聚氨酯泡沫。

背景技术

普通的聚氨酯硬质泡沫在不添加阻燃剂的情况下氧指数只有17左右，在通常情况下极易燃烧，随着聚氨酯泡沫应用的逐渐扩大，因此对其阻燃性能提出了越来越高的要求。

GB 20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识》和GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》的颁布实施后，聚氨酯在阻燃防火性能方面面临着严峻的挑战。达到阻燃效果的传统方法有物理阻燃和结构阻燃两种。

物理阻燃通过添加一定比例的阻燃剂达到阻燃效果，目前市场上的聚氨酯保温材料大部分都是通过添加阻燃剂例如DMMP、TCPP来提高泡沫的阻燃能力，但是阻燃剂的加入会导致泡沫收缩，导致其尺寸稳定性满足不了使用需求，而且单纯使用DMMP、TCPP等阻燃剂最高也只能达到GB8624-2006中D级阻燃，无法满足高阻燃的使用需求。如：中国专利文献CN1708525A公开了：将三聚氰胺基阻燃剂、含磷阻燃剂与聚醚多元醇共混，加入发泡剂、表面活性剂、催化剂、固化剂充分搅拌混合制备成阻燃聚氨酯泡沫材料，但是存在长期储存后阻燃剂会逐渐损失导致其阻燃性能明显降低的问题。

结构阻燃通过在结构中引入异氰脲酸酯键，提高泡沫的耐热性及耐火焰贯穿性，进而达到阻燃效果。结构阻燃通常通过提高黑白料比来提高异氰酸酯指数，使多余的-NCO三聚成六元结构。然而，黑白料比过高，一方面使得泡沫成本较高、流动性较差，另一方面由于三聚反应产生大量的热容易使得容易产生烧心现象。如：中国专利文献CN107459616A公开了一种高阻燃聚氨酯泡沫的制备方法，通过向白料中添加石墨及结构性阻燃聚醚多元醇来制备B1级聚氨酯泡沫，但是由于黑白料比例在1.5-1.8之间，泡沫的成本较高、流动性较差。

因此，解决如何在具有优良的阻燃性能的同时而保持良好的泡沫综合性能这一问题面临着巨大挑战。

发明内容

为此，本发明的发明目的是提供一种在具有优良的阻燃性能的同时而保持良好的泡沫综合性能的高阻燃聚氨酯泡沫组合料，进而提供其制备的高阻燃聚氨酯泡沫。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明提供一种高阻燃聚氨酯泡沫组合料，包括组分A和组分B，所述组分A为多异氰酸酯，所述组分B为组合白料，所述组分A和所述组分B二者的质量之比为0.5：1～1：1，比如0.8:1或0.9:1，优选为0.6：1～1：1，

以所述组分B的总质量为100％计，所述组分B包括以下组分：

多元醇组合物，加入量为20-60wt％，比如25wt％、35wt％、45wt％或55wt％，优选为30-50wt％；

改性石墨烯气凝胶，加入量为5-70wt％，比如10wt％、20wt％、40wt％或60wt％，优选为30-55wt％；

交联剂，加入量为1-10wt％，比如3wt％、5wt％、7wt％或9wt％，优选为2-8wt％；

润湿分散剂，加入量为0.1-10wt％，比如1wt％、4wt％、5wt％或9wt％，优选为2-8wt％；

催化剂，加入量为0.1-6wt％，比如0.5wt％、1wt％、4wt％或5.5wt％，优选为2-5wt％；