[发明专利]聚氨酯泡沫复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种聚氨酯泡沫复合材料的制备方法，先以羧甲基壳聚糖、多糖聚合物和无机纳米粒子为原料，制备得到凝胶，并且无机纳米粒子均匀分散在凝胶中；再将聚氨酯泡沫体浸入凝胶，取出干燥后得到聚氨酯泡沫复合材料。本发明的制备方法制得的聚氨酯泡沫复合材料，在聚氨酯泡沫体内的泡孔孔壁上形成有包含无机纳米粒子的阻燃层，以提高聚氨酯泡沫复合材料的阻燃性，并且阻燃层对聚氨酯泡沫体的结构影响较小，制备所使用的原料以及制备过程环保。

技术领域

本发明涉及阻燃材料技术领域，特别涉及聚氨酯泡沫复合材料的制备方法。

背景技术

聚氨酯泡沫应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各部门。由于聚氨酯泡沫属于可燃物质，并且伴随燃烧产生大量具有一定毒性的烟雾，已经成为消防安全密切关注的重点之一。为提高聚氨酯泡沫的阻燃性能，目前普遍采用将阻燃剂添加至聚氨酯泡沫中。常用的阻燃剂包括无机阻燃剂、卤素阻燃剂、膨胀型阻燃剂和磷氮阻燃剂等。但是，无机阻燃剂对聚氨酯泡沫的泡孔结构影响较大，影响聚氨酯泡沫的力学性能；卤素阻燃剂具有毒性和生物累积性，正逐渐退出阻燃市场；而关于有机磷阻燃剂生殖系统毒性的研究越来越多，使用有机磷阻燃剂造成的舆论及环保压力也越来越大；膨胀阻燃剂通过物理共混的方式加入聚氨酯泡沫中，对聚氨酯泡沫的力学性能影响大。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种聚氨酯泡沫复合材料的制备方法，旨在提供一种环保且对聚氨酯泡沫的泡孔结构影响小的聚氨酯泡沫复合材料。

为实现上述目的，本发明提出一种聚氨酯泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、以羧甲基壳聚糖、多糖聚合物和无机纳米粒子为原料，制备羧甲基壳聚糖、多糖聚合物、无机纳米粒子以及水的混合溶液；

S20、调节所述混合溶液的pH值小于6，交联反应得到凝胶；

S30、将聚氨酯泡沫体浸入所述凝胶中，得到中间态聚氨酯泡沫复合材料，干燥后得到聚氨酯泡沫复合材料；

其中，所述聚氨酯泡沫体内形成有多个泡孔，多个所述泡孔中至少部分所述泡孔贯穿所述聚氨酯泡沫体的外表面设置。

可选地，所述步骤S10中：

所述无机纳米粒子的材质包括蛭石、蒙脱土、高岭土、锂皂石中的至少一种；和/或，

所述多糖聚合物包括海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和羧甲基可德胶中的至少一种。

可选地，所述步骤S10中：

所述羧甲基壳聚糖、所述多糖类聚合物和所述无机纳米粒子的质量比为(1～5)：(1～5)：1。

可选地，所述步骤S10包括：

S101、将羧甲基壳聚糖溶于水中，配制成羧甲基壳聚糖溶液；

S102、将多糖聚合物溶于水中，配制成多糖聚合物溶液；

S103、将无机纳米粒子分散在水中，配制成无机纳米粒子分散液：

S104、将所述羧甲基壳聚糖溶液、所述多糖聚合物溶液以及所述无机纳米粒子分散液混合，调节pH值为8～11，得到混合溶液。

可选地，所述步骤S20包括：

将所述混合溶液置于酸的蒸汽中，以使所述混合溶液的pH值小于6，交联反应得到凝胶。

可选地，所述步骤S20中：

使用醋酸、乙酸、盐酸、甲酸、已酸、柠檬酸中的至少一种调节所述混合溶液的pH值小于6。

可选地，所述步骤S20中：

制得的所述凝胶的粘度为μ，其中，30000mpa·s≤μ≤90000mpa·s。