[发明专利]一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯材料制备领域，具体涉及一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，并涉及其制备方法。

背景技术

聚氨酯是一种性能优越、应用广泛的合成高分子材料，可用于制造涂料、粘接剂、软质和硬质泡沫塑料，其中硬质聚氨酯泡沫塑料在我们日常生活中有较重要的应用，但其存在阻燃性能差的缺点，未经阻燃改性的硬质聚氨酯泡沫塑料的氧指数仅为19左右，遇到火源或高温的烘烤非常容易着火燃烧而引起火灾，因此阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料是其发展方向。一般的，添加阻燃剂是提高聚氨酯阻燃性能的常用方法，常用阻燃剂品种较多，包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂和硅系阻燃剂等，这些阻燃剂的应用技术较为成熟，但均存在一些问题，例如含卤阻燃剂易产生烟雾、酸性气体，以致于会造成烟雾窒息，含磷阻燃剂在火灾中也会产生大量的烟气，其他还存在诸如环保问题、综合阻燃性能不佳、成本高等弊端，随着科技的发展和人们对环保要求的提高，阻燃剂必然向着高效、无卤、低烟毒、多功能化以及与高分子材料相容性好的方向发展。

可膨胀石墨是一种性能优良的无卤阻燃剂，其在防火时，产烟量少；无滴落，不造成二次着火，并且瞬间膨胀力强，阻燃效果好。在实际使用中，膨胀石墨和其他阻燃剂都可产生很好协同阻燃效应，提高阻燃效果。但是可膨胀石墨与聚氨酯基体的相容性不好，易导致聚氨酯泡沫塑料力学性能的降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，该聚氨酯泡沫塑料阻燃性能良好、成本低、无毒环保。

本发明还提供一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，其特征在于，包括两个组份，它的原料及原料的重量份数为：

甲组份：

聚醚多元醇100份，

改性可膨胀石墨5～20份，

无卤阻燃剂1～10份，

三乙醇胺2～3份，

有机硅匀泡剂1～3份，

发泡剂水10～20份，

乙组份：

多异氰酸酯130～150，

二月桂酸二丁基锡1～5份。

本发明还提供了一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，步骤包括：

（1）首先制备改性可膨胀石墨，将可膨胀石墨加入1%浓度的羟甲基纤维素的水溶液中，充分搅拌，分离出可膨胀石墨，烘干，磨碎，得到改性可膨胀石墨；

（2）按配方准确称取三乙醇胺、有机硅匀泡剂和发泡剂水加入到聚醚多元醇中，充分混合，再加入改性可膨胀石墨和无卤阻燃剂，搅拌均匀，制得甲组份；

（3）将多异氰酸酯与二月桂酸二丁基锡混合，得乙组分；

（4）将甲组份和乙组分快速混合，浇注到模具中进行聚合发泡，固化后得到高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料。

优选的，所述的无卤阻燃剂为聚磷酸铵、磷酸三乙酯的一种。

本发明所具有的有益效果：

（1）本发明涉及一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料，采用改性可膨胀石墨和无卤阻燃剂协同阻燃聚氨酯，制备的硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能良好、成本低、无毒环保；

（2）可膨胀石墨经过了表面包覆改性，增加了与聚氨酯材料的相容性，可增大可膨胀石墨的添加量，在大幅提高聚氨酯的阻燃性的同时，对聚氨酯力学性能的损害较小；

（3）本发明提供的一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法工艺简单。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

实施例1

一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，两个组份的原料及原料的质量为：

甲组份：

聚醚多元醇100Kg，

改性可膨胀石墨15Kg，

聚磷酸铵3Kg，

三乙醇胺2Kg，

有机硅匀泡剂1Kg，

发泡剂水16Kg，

乙组份：

多异氰酸酯145Kg，

二月桂酸二丁基锡1Kg。

制备步骤包括：