[发明专利]一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制备方法。所述聚氨酯泡棉的制备方法包括以下步骤：依次将离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐、可膨胀石墨、聚醚多元醇加入到反应釜中搅拌均匀，搅拌均匀后升温至50～65℃，再依次加入介孔分子筛和扩链剂搅拌均匀，搅拌均匀后将所述反应釜降至室温，再依次加入催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂搅拌均匀得到A料；称取二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中，将所述A料和所述B料搅拌均匀得到预聚体；将预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体。采用本发明的方法制备的聚氨酯泡棉具有高密度和高阻燃性能。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯泡棉产品，尤其涉及一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉及其制备方法。

背景技术

聚氨酯泡棉材料是由多异氰酸酯和多元醇反应而得的含有若干个氨基甲酸酯链段的有机高分子材料。聚氨酯材料具有优异的力学、声学、电学和耐化学介质性能，硬度范围宽，柔韧性、粘接性能、耐磨性能、耐低温性能和耐辐射性能等良好。聚氨酯材料在汽车、机械、电子、包装、建筑、医疗、航空航天等领域应用广泛。

未经阻燃处理的聚氨酯泡棉是可燃物，遇火会燃烧分解，产生大量有毒烟雾，极大地限制它的使用范围。目前聚氨酯泡棉主要采用添加含卤、磷的阻燃剂或多元醇的方式达到阻燃目的，但是卤素物质容易分解释放卤化氢等腐蚀性有毒气体，而含磷的阻燃剂或多元醇对于最终的聚氨酯泡棉材料的阻燃性提高有限。

因此，实有必要提供一种改进的阻燃性聚氨酯泡棉来提供其应用范围。

发明内容

本发明通过提供一种高阻燃聚氨酯泡棉，阻燃效果好，不会产生有毒烟雾，使用更加安全。

本发明实施例提供一种具有阻燃性能的聚氨酯泡棉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一：依次将25～40份离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、20～35份可膨胀石墨、60～80份聚醚多元醇加入到反应釜中并在第一搅拌速度下搅拌均匀，搅拌均匀后升温至50～65℃，再依次加入18～25份介孔分子筛和6～10份扩链剂并在第二搅拌速度下搅拌均匀，搅拌均匀后将所述反应釜降至室温，再依次加入1～3份催化剂、2～5份泡沫稳定剂、5～10份发泡剂并在第三搅拌速度下搅拌均匀得到A料；其中所述第一搅拌速度大于所述第二搅拌速度，所述第二搅拌速度大于所述第三搅拌速度；

步骤二：称取重量份数为100份的二苯甲烷二异氰酸酯作为B料加入冰水浴锅中，所述冰水浴锅的温度为1～3℃，待所述B料冷却至1～3℃，将步骤一得到的所述A料加入到冰水浴锅中，并将所述A料和所述B料在第四搅拌速度下搅拌均匀得到预聚体，其中，所述第四搅拌速度为1600～2200r/min；

步骤三：将步骤二得到的所述预聚体注入到预热的模具中进行发泡得到聚氨酯发泡体，其中预热的模具的表面温度为42～50℃，发泡时间为20～30分钟。

可膨胀石墨可以以交联网络形式增强炭化层的稳定性，防止炭化层脱落，并在材料表面形成高效绝热、隔氧层，能够阻断热量向材料表面的传递及材料内部分解产生的小分子可燃气体向材料表面燃烧区的扩散，防止聚合物进一步降解，从而阻断了燃烧链，起到高效防火阻燃的作用。

介孔分子筛材料是指孔径介于2～50nm的一类多孔材料。介孔分子筛材料具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续等特点。介孔分子筛材料具有的丰富的孔径、规则有序的孔道结构等特点决定其具有很好的绝热性能以及阻燃性能。此外，其孔径大小连续、规则有序的孔道结构使得介孔分子筛具有较高的密度以及机械强度。

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐材料能使聚氨酯脱水炭化，在燃烧表面形成炭化层，炭化层可以隔绝聚氨酯和空气，减少可燃挥发成分的释放，从而达到阻燃的目的。