[发明专利]一种喷涂型阻燃聚氨酯组合料及其制备方法与使用方法

说明书

本发明公开了一种喷涂型阻燃聚氨酯组合料，其包括如下重量份的组分：聚酯多元醇50～80份、阻燃聚醚多元醇5～15份、异氰酸酯20～50份、交联剂5～10份、催化剂0.1～1份、扩链剂5～12份、发泡剂3～10份和泡沫稳定剂0.5～1份；所述阻燃聚醚多元醇包括阻燃聚醚多元醇POP3628H和阻燃级聚醚多元醇YB‑3028，按质量比计，所述阻燃聚醚多元醇POP3628H与阻燃级聚醚多元醇YB‑3028的质量比1:1～3:1。本发明聚氨酯组合料中引入了阻燃聚醚多元醇，将阻燃元素稳定地结合到聚氨酯基体中，并通过对阻燃聚醚多元醇的种类及配比进行优化筛选，显著提高了聚氨酯的阻燃性能，以及降低了阻燃聚氨酯泡沫材料的制备成本，阻燃稳定性好，能持久保持阻燃效果，且对聚氨酯的物理性能无不良影响。

技术领域

本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种喷涂型阻燃聚氨酯组合料及其制备方法与使用方法。

背景技术

聚氨酯的主要用途是制作软、硬、半硬的各类泡沫塑料，具有减震、隔热、吸音、耐磨、高弹等多种优异性能，已被广泛应用于石油、化工管道、冷藏、建筑物的保温隔热等方面以及各种车辆、家具的坐垫、靠背材料和装饰、装潢材料等。然而，普通的聚氨酯泡沫塑料的氧指数仅为16.5，接近蜡烛氧指数15.01，属于易燃材料范畴。聚氨酯泡沫塑料燃烧时，会放出大量反应热、可燃气体以及有毒气体，例如氧化氮、氰化氢等。

为提升聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能，目前的方法主要是使用添加型阻燃剂。但由于添加型阻燃剂存在易迁移、不能持久保持阻燃效果、以及会破坏泡沫物理性能(如抗拉伸强度，抗撕裂强度等)等缺陷。因此，对于阻燃性能要求较高的领域，添加型阻燃剂难以达到使用要求。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种喷涂型阻燃聚氨酯组合料及其制备方法与使用方法。

为实现其目的，本发明采取的技术方案如下：

一种喷涂型阻燃聚氨酯组合料，其包括如下重量份的组分：聚酯多元醇50～80份、阻燃聚醚多元醇5～15份、异氰酸酯20～50份、交联剂5～10份、催化剂0.1～1份、扩链剂5～12份、发泡剂3～10份和泡沫稳定剂0.5～1份，所述阻燃聚醚多元醇包括阻燃聚醚多元醇POP3628H和阻燃级聚醚多元醇YB-3028，按质量比计，所述阻燃聚醚多元醇POP3628H与阻燃级聚醚多元醇YB-3028的质量比1:1～3:1。

本发明的聚氨酯组合料配方体系使用了阻燃聚醚多元醇代替添加型阻燃剂，将阻燃元素稳定地结合到聚氨酯基体中，避免了阻燃剂对材料的不利影响，提高了聚氨酯的阻燃性能及阻燃稳定性，还提高了组分之间的配伍性。

其中，阻燃聚醚多元醇POP3628H具备阻燃性及聚合物聚醚的开孔等双重功能，其泡沫氧指数大于30％，烟密度小于60％，具有较好的阻燃性，不含卤素及磷、锑等元素，粘度小，与催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂等助剂具有较好的配伍性。阻燃级聚醚多元醇YB-3028也具有阻燃性，虽然其阻燃性能不及阻燃聚醚多元醇POP3628H，但其使用成本较低。本申请发明人经试验研究发现，将阻燃聚醚多元醇POP3628H和阻燃级聚醚多元醇YB-3028以1:1～3:1的质量比组合使用，可显著提高聚氨酯材料的阻燃性能，使其氧指数显著升高，而且可降低阻燃聚醚多元醇的整体成本。

优选地，按质量比计，所述阻燃聚醚多元醇POP3628H与阻燃级聚醚多元醇YB-3028的质量比1.5:1～2.5:1。将阻燃聚醚多元醇POP3628H和阻燃级聚醚多元醇YB-3028以该配比组合使用时，聚氨酯材料的阻燃性能更好。

优选地，按质量比计，所述阻燃聚醚多元醇POP3628H与阻燃级聚醚多元醇YB-3028的质量比2:1。将阻燃聚醚多元醇POP3628H和阻燃级聚醚多元醇YB-3028以该配比组合使用时，聚氨酯材料的阻燃性能最好。

优选地，所述聚酯多元醇为聚己内酯多元醇和芳香族聚酯多元醇的混合物。