[发明专利]一种耐热阻燃聚氨酯泡沫材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热阻燃聚氨酯泡沫材料，该聚氨酯泡沫材料由具有阻燃功能的聚酯多元醇发泡固化而成，该多元醇的制备方法是先由氯化石蜡和对羟基苯甲酸反应制备含羧基氯化石蜡，再由含羧基氯化石蜡经酰化得含酰氯氯化石蜡，然后再与三(2‑羟乙基)异氰尿酸酯通过酯化反应得到异氰尿酸酯改性的含羟基氯化石蜡，然后再与四溴苯酐发生酯化反应制备得到具有阻燃功能的多元醇，该制备方法操作简单、原料来源广，反应条件温和，满足工业化生产，制备的聚氨酯泡沫材料具有优异的阻燃耐热性能。

技术领域

本发明涉及一种耐热阻燃聚氨酯泡沫材料及其制备方法，属于阻燃泡沫材料领域。

背景技术

聚氨酯泡沫是目前世界上性能最佳的绝缘保温材料，也是很好的隔音材料，在节能环保要求越来越重视的今天，聚氨酯泡沫作为保温材料被广泛应用在冰箱、屋顶、天花板、墙体、冷库、地板等。但是聚氨酯泡沫的密度比较小，有很多的孔状结构，与非泡沫材料相比更容易燃烧，燃烧时放出大量的热和有毒的烟雾，影响人们的身体健康和生命安全。因此硬质聚氨酯泡沫的耐热性、阻燃性，已成为聚氨酯泡沫材料的重要的技术指标。各个国家和地区出台了大量的法规，规定聚氨酯泡沫材料的阻燃性能必须达到一定的标准才能生产，各种法规的出现大大推进了聚氨酯阻燃技术的发展。

氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物，具有低挥发性、阻燃、阻隔性良好、价廉等优点，可用作增塑剂、阻燃剂等添加剂使用，但是添加型阻燃剂的加入量比较大，阻燃性能一般，而且添加型阻燃剂随着时间迁移容易从聚合物网络中迁移出，降低了阻燃的持久性。

发明内容

针对现有技术中的氯化石蜡再聚氨酯泡沫材料中应用存在的缺陷，本发明的目的是提供一种分子侧链含有氯化石蜡分子的异氰尿酸酯改性聚酯多元醇制得的聚氨酯阻燃泡沫材料。

本发明的另一个目的是在于提供一种原料来源广、操作简单、反应条件温和制备所述具有阻燃功能的多元醇的方法。

本发明提供了一种耐热阻燃聚氨酯泡沫材料，其特征在于，该聚氨酯泡沫材料由聚酯多元醇、水、发泡剂、泡沫稳定剂和异氰酸酯固化而得；所述的聚酯多元醇由式(I)所示的二元醇与四溴苯酐反应制得：

式(I)中，R为氯化石蜡链段。

本发明还提供了所述的聚酯多元醇的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤(1)：制备含羧基的氯化石蜡

将氯化石蜡溶解于丁酮中，加入一定量的对羟基苯甲酸和碳酸钾，在氮气保护下，加热反应得到含羧基的氯化石蜡；

步骤(2)：制备含酰氯的氯化石蜡

将步骤(1)所得的含羧基的氯化石蜡通过三氯化磷酰化得到含酰氯的氯化石蜡；

步骤(3)：制备含羟基异氰尿酸酯改性的氯化石蜡

将步骤(2)制得含酰氯的氯化石蜡缓慢滴加到三(2-羟乙基)异氰尿酸酯与缚酸剂三乙胺的混合体系中进行酯化反应得到含羟基的氯化石蜡；

步骤(4)：制备聚酯多元醇

将步骤(3)制得的氯化石蜡二元醇与四溴苯酐反应制备得到具有阻燃功能的聚酯多元醇。

本发明的具有阻燃功能的聚酯多元醇的制备方法还包括以下优选方案：

进一步优选，步骤(1)中氯化石蜡与对羟基苯甲酸在55-80℃的温度下反应10～30h制得含有羧基的氯化石蜡。

进一步优选，步骤(2)中含羧基的氯化石蜡与三氯化磷在50～70℃温度下反应4～6h得到含酰氯的氯化石蜡。

进一步优选，步骤(3)中含酰氯的氯化石蜡与三(2-羟乙基)异氰尿酸酯的反应摩尔比为1～1.1:1。