[发明专利]一种无卤阻燃聚氨酯发泡塑料

说明书

技术领域

本发明属于发泡塑料技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃聚氨酯发泡塑料。

背景技术

TPU（热塑性聚氨酯）是环保高分子聚合物，它克服了PVC和PU皮的诸多缺陷，不但拥有橡胶及普通塑料的大部分特性，而且还拥有优良的综合物理及化学性能，所以又被称为未来素材。它是一种成熟的环保材料，其具有其它塑料和天然材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化和耐气候等特性，同时它还具有很高的防水性、透湿性、防风、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能。

而TPU发泡后，可以用于制作鞋底、住宅保温隔热材料以及冷库等家电制品方面。但是，目前用于制作发泡TPU的发泡剂一般为HCFC-141b，由于其含有卤素，因此会对大气臭氧层造成损害，与现在的环保理念背道而驰。并且当将发泡TPU应用于住宅保温隔热材料以及冷库等家电制品时，发泡TPU应当具有阻燃特性，以确保其使用安全。但目前的发泡TPU塑料均不具备阻燃特性。

有鉴于此，确有必要提供一种无卤阻燃聚氨酯发泡塑料，其采用水作为发泡剂，并加入了不含卤素的阻燃剂，使得制得的聚氨酯发泡塑料不仅具有强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化和耐气候等特性，而且具有很好的阻燃特性及保温隔热特性，并且节能环保。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种无卤阻燃聚氨酯发泡塑料，其采用水作为发泡剂，并加入了不含卤素的阻燃剂，使得制得的聚氨酯发泡塑料不仅具有强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化和耐气候等特性，而且具有很好的阻燃特性及保温隔热特性，并且节能环保。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无卤阻燃聚氨酯发泡塑料，按质量百分比计，它是由以下原料制备而成：

水              40-80%；

1,4-环己烷二异氰酸酯   10-20%；

聚己二酸乙二醇酯二醇  5-35%；

扩链剂1,4-丁二醇  2-5%；

无卤阻燃剂  1-5%；

催化剂  0.001-0.1%；

泡沫稳定剂   0.1-1%；

抗氧剂   0.2-0.8%；

所述物理发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵中的至少一种，所述无卤阻燃剂为磷酸铵、聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌、蒙脱土、粘土、氢氧化铝和三氧化锑中的至少一种。

其中，在聚氨酯发泡过程中会发生多种化学反应，其中异氰酸酯和羟基的反应、异氰酸酯和水的反应是其中的两个重要的反应。前一个反应是“凝胶反应”，多元醇与多异氰酸酯反应生成高相对分子质量的聚合物；后一个反应属“发泡反应”，异氰酸酯与水反应生成取代脲和二氧化碳。在制备过程中，需要控制以上两个反应的相对速度，因此需要用到催化剂。

生产聚氨酯泡沫塑料时，泡沫稳定剂是一个不可或缺的组分，其作用在于乳化泡沫物料、稳定泡沫和调节泡孔，其能够增加各组分的互溶性，有助于气泡的形成，控制泡孔的大小及均匀性，促使泡沫泡孔凝胶张力的平衡，使泡孔壁具有弹性，以留住气体，防止泡沫崩塌。

作为本发明无卤阻燃聚氨酯发泡塑料的一种改进，按质量百分比计，它是由以下原料制备而成：

水                    50-70%；

1,4-环己烷二异氰酸酯   12-18%；

聚己二酸乙二醇酯二醇  10-30%；

扩链剂1,4-丁二醇  3-4%；

无卤阻燃剂  2-4%；

催化剂  0.005-0.1%；

泡沫稳定剂   0.2-0.8%；

抗氧剂   0.3-0.7%。

作为本发明无卤阻燃聚氨酯发泡塑料的一种改进，按质量百分比计，它是由以下原料制备而成：

水             62.45%；

1,4-环己烷二异氰酸酯   15%；

聚己二酸乙二醇酯二醇  15%；

扩链剂1,4-丁二醇  3.5%；

无卤阻燃剂  3%；

催化剂  0.05%；

泡沫稳定剂   0.5%；

抗氧剂   0.5%。

作为本发明无卤阻燃聚氨酯发泡塑料的一种改进，所述催化剂为双（二甲基乙基）醚或四甲基亚乙基二胺。

作为本发明无卤阻燃聚氨酯发泡塑料的一种改进，所述泡沫稳定剂为有机硅表面活性剂。