[发明专利]一种基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法。制备方法采用可膨胀石墨和反应型无卤阻燃剂DOPO‑HQ作为硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃改性原料，通过混合、发泡后进行聚合反应，将反应型无卤阻燃剂DOPO‑HQ结合在聚氨酯的主链结构上，制备得到含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫，在不改变聚氨酯结构的前提下提硬质聚氨酯泡沫的阻燃性，并且不存在长期服役的迁移现象。本发明的基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫密度低，具有良好的阻燃性，且具有优异的压缩强度、热稳定性以及隔热性。本发明制备方法工艺简单，工艺条件及设备要求低，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及建筑保温材料领域，特别涉及一种基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法。

背景技术

墙体保温技术概念是由欧洲国家于上世纪40年代提出，所用的墙体保温材料主要包括聚苯板以及岩棉板等保温隔热材料。随着聚氨酯工业的不断发展，硬质聚氨酯泡沫塑料作为墙体保温材料的用量也越来越大。相比于其他保温材料，硬质聚氨酯泡沫塑料以其保温性能优异，可服役的温度范围广，防水抗湿性能优良以及综合使用寿命长等特点在建筑墙体保温领域得到快速发展。

然而，现有工艺制造的聚氨酯泡沫的“阿喀琉斯之锺”是极易燃烧，并且在燃烧过程中会分解产生大量的有毒气体，将严重的危害人民的生命安全。未经处理的聚氨酯的极限氧指数仅为16～18％。在聚氨酯加入单一的阻燃剂阻燃效果有限，并且在提供阻燃性的同时会损坏聚氨酯泡沫基体的其它性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫。

本发明的目的还在于提供所述的一种基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫的制备方法。该制备方法采用可膨胀石墨和反应型无卤阻燃剂DOPO-HQ(10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)作为硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃改性原料，通过混合、发泡后进行聚合反应，将反应型无卤阻燃剂DOPO-HQ结合在聚氨酯的主链结构上，制备得到含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫，在不改变聚氨酯结构的前提下提高硬质聚氨酯泡沫的阻燃性，并且不存在长期服役的迁移现象。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚醚多元醇、发泡剂、稳定剂、催化剂以及异氰酸酯置于容器中，用高速搅拌机混合均匀，得到混合物料A；

(2)将硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)、可膨胀石墨(EG)以及阻燃剂DOPO-HQ置于容器中，用高速搅拌机混合均匀，得到混合物料B；

(3)将混合物料B加入到混合物料A中，高速搅拌混合均匀，倒入模具中发泡成型后，再置于恒温烘箱中静置进行聚合反应，取出，得到所述基于可膨胀石墨的含磷阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF/EG/HQ)。

进一步地，步骤(1)中，所述发泡剂包括水。

进一步地，步骤(1)中，所述稳定剂包括硅油。

进一步地，步骤(1)中，所述催化剂包括催化剂A33。

进一步地，步骤(1)中，所述聚醚多元醇、发泡剂、稳定剂、催化剂以及异氰酸酯的质量比为100:145.509:2:2:2。

进一步地，步骤(2)中，按重量百分比计，所述硬质聚氨酯泡沫塑料、可膨胀石墨以及阻燃剂DOPO-HQ的重量百分数分别为85％、15％以及0％。

进一步地，步骤(2)中，按重量百分比计，所述硬质聚氨酯泡沫塑料、可膨胀石墨以及阻燃剂DOPO-HQ的重量百分数分别为85％、14％以及1％。