[发明专利]一种核-壳协同阻燃的聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨及其在硬质聚氨酯泡沫塑料中的应用

权利要求书

1.一种核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，组成以质量份计为：

聚醚和/或聚酯多元醇 30～40，

发泡剂 20～30,

泡沫稳定剂 0.5～2，

催化剂 0.5～2，

有机磷系阻燃剂 0.5～10，

无卤膨胀型阻燃剂 0.5～10，

有机改性纳米无机填料 0.5～5，

核-壳协同阻燃的聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨 0.5～20；

多异氰酸酯化合物 35～45，

异氰酸酯指数 1.00～1.10；

所述多异氰酸酯化合物是具有两个或多个异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物，

所述核-壳协同阻燃的聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨，是以可膨胀石墨微粒为囊芯，以环糊精或环糊精/改性树脂与甲苯二异氰酸酯交联形成的聚氨酯作为囊壳，通过下述步骤制备得到：

(1)将2～10质量份的环糊精或环糊精/改性树脂加入到溶剂二甲亚砜中，搅拌升温至环糊精或环糊精/改性树脂完全溶解;

(2)向上述溶液中加入20～50质量份的可膨胀石墨微粒和0.1～10质量份的表面活性剂OP-10，再加入0.1～5质量份的催化剂二月桂酸二丁基锡和2～10质量份的交联剂甲苯二异氰酸酯，以l,4-二氧六环为溶剂，在60～80℃下搅拌反应8～24h，然后降至室温，过滤，将过滤得到的滤饼干燥，得到核-壳协同阻燃的聚氨酯微胶囊化的可膨胀石墨。

2.根据权利要求1所述的核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述聚醚多元醇和/或聚酯多元醇为两官能度以上的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，羟值为250-800mg KOH/g。

3.根据权利要求1所述的核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述多异氰酸酯化合物是选自芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯或脂环族多异氰酸酯或通过改性多异氰酸酯化合物而得到的改性异氰酸酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述的发泡剂为141b、戊烷、环戊烷或异戊烷中的一种或多种；所述泡沫稳定剂为硅油。

5.根据权利要求1所述的核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述催化剂为叔胺化合物和/或有机锡化合物。

6.根据权利要求1所述的核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述有机磷系阻燃剂包括(RO)₃PO、RP(O)(OR)₂或R₂P(O)(OR)，其中R为烷基、芳基、烯基、氨基、环氧基、硫基或脲基中的任一种。

7.根据权利要求1所述的核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述无卤膨胀型阻燃剂包括聚磷酸铵、三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、双氰胺、胍、磷酸胍、磷酸脲、磷腈、磷酸锌、三嗪类大分子成炭剂、季戊四醇、双季戊四醇、淀粉、或环糊精中的任一种。

8.根据权利要求1所述的核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征在于，所述有机改性纳米无机填料选自铁基蒙脱土、镍基蒙脱土、人工合成云母、层状过渡金属磷酸盐或层状双氢氧化物。

9.一种权利要求1～8中任一项所述的核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨，有机磷系阻燃剂，无卤膨胀型阻燃剂，有机改性纳米无机填料，发泡剂，泡沫稳定剂，催化剂混合后，以最大转速搅拌均匀后，再与多异氰酸酯化合物高速搅拌均匀后，迅速倒入提前预热的硬泡模具中进行密闭发泡，得到核-壳协同聚氨酯微胶囊化可膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料。