[发明专利]新型阻燃低收缩聚氨酯泡沫填缝剂

说明书

本发明公开了新型阻燃低收缩聚氨酯泡沫填缝剂，包括：聚酯多元醇、聚醚多元醇、催化剂、阻燃剂、泡沫稳定剂、发泡剂和异氰酸酯，所述的阻燃剂包括反应型阻燃剂和添加型阻燃剂，本发明克服了现有技术的不足，本发明使用碱性的有机蒙脱土对填缝剂进行改性有效的对含氯阻燃剂产生的毒性物质进行中和和吸收，降低了填缝剂使用时产生的泡沫的收缩率。

技术领域

本发明涉及聚氨酯泡沫填缝剂技术领域，具体属于新型阻燃低收缩聚氨酯泡沫填缝剂。

背景技术

单组分聚氨酯泡沫填缝剂(简称OCF)系一种特殊湿固化硬质聚氨酯泡沫体系。由聚氨酯预聚物、催化剂、发泡剂等装填于耐压气雾罐中，当料从罐中喷射至孔洞或缝隙中时，迅速发泡膨胀并与空气中或基体上的水分反应而固化。固化的泡沫具有填缝、粘接、密封、隔热等多种效果。OCF因其优异的填缝效果而成为一种理想的填缝材料，应用范围及发展前途极其广阔。

目前OCF的生产几乎都采用“罐内聚合”生产工艺，即首先将多元醇，催化剂，助剂和异氰酸酯灌入气雾罐中，封好阀门后，再将发泡剂(抛射剂)充入，然后充分摇动，使罐内物料混合均匀并发生反应，形成聚氨酯预聚物、助剂和抛射剂的混合物，即得到罐装OCF产品。

由于单组分聚氨酯泡沫经过了两次发泡，即首先由抛射剂将聚氨酯预聚物吹成沫状体，然后沫状体继续与空气中的水分反应生成CO₂，进一步使泡沫体膨胀，因此，最后形成密度较低且具有一定闭孔率的固化泡沫(15-30kg/m³)。随着泡沫体内气体的逸出，如此低密度的聚氨酯泡沫具有较大的收缩倾向。收缩率的大小对其填充密封效果有较大的影响。例如将OCF用于塑钢门窗和水泥墙体之间的密封时，如果收缩率过大，就会造成泡沫和墙体之间脱离，形成缝隙，造成墙体冷桥或漏水现象。

对于材料的阻燃性来说，聚氨酯材料和其它有机聚合物一样是一种可燃性聚合物。聚氨酯泡沫的密度小，比表面大，与非泡沫材料相比更容易燃烧，燃烧和分解产生大量有毒烟雾，对人的生命威胁极大。因此聚氨酯阻燃问题显得很突出。聚氨酯泡沫的许多应用领域如建筑材料、床垫、家具、保温材料、汽车坐垫及内饰材料等，都有阻燃要求。在研究阻燃时，一般通过在生产配方中添加含氯、溴、磷、锑、氮、硼等元素的有机阻燃剂或无机阻燃剂，也可以采用含阻燃元素的反应性阻燃剂为泡沫原料。阻燃剂的添加，提高了泡沫的阻燃性，以延缓燃烧、阻烟甚至使着火部位自熄。

目前应用最多的阻燃剂大都含有卤素，由于含卤阻燃剂的材料在燃烧时产生的有毒气体多，烟雾大，卤素阻燃剂在世界范围内正逐步被淘汰。人们发现，蒙脱土加入聚合物机体中，不但可以制得性能优越的纳米复合材料，而且可以提高材料的尺寸稳定性和阻燃性，是一种性价比很好的填料。当前对于蒙脱土纳米复合材料的研究也是很热门的。

蒙脱土是一类天然黏土矿物，基本结构单元是由一片铝氧八面体夹在两片硅氧四面体之间靠共用氧原子而形成的层状结构，此类矿物的结构是一种2∶1型层状硅酸盐，即是来源于这类夹心结构。每一个片层的厚度约为1nm；长和宽各约为100nm。蒙脱土的这种结构赋予了其特种性能，可以制备不同形式的纳米复合材料。

制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料的各种方法统称为插层复合法(Intercalationcompounding)。它是将单体或聚合物以液体、熔体或溶液的方式插入经插层剂处理后的层状硅酸盐片层之间，进而破坏硅酸盐的片层结构，使其剥离成厚度为1nm的基本单元，并均匀分散在聚合物基体中，以实现高分子与粘土在纳米尺度上的复合。

将有机蒙脱土作为填料加入OCF中，通过剧烈剪切搅拌将其分散于聚酯多元醇或聚醚多元醇中，与异氰酸酯灌装于气雾罐中，再灌入推进剂得到聚氨酯预聚体，在使用中可得到纳米级上的复合，由于材料纳米复合后，在阻燃和收缩性上有很好的改善。

发明内容

本发明的目的是提供新型阻燃低收缩聚氨酯泡沫填缝剂，克服了现有技术的不足。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：