本发明专利技术涉及一种阻燃聚氨酯硬质泡沫材料，按质量百分比计，其原料组份包括：聚醚多元醇20～30%、催化剂35～45%、发泡剂1～5%、泡沫稳定剂1～5%、阻燃复配物2～8%、纳米协效剂25～35%和多亚甲基多苯基异氰酸酯2～5%。本发明专利技术通过选择特定的阻燃复配物对聚氨酯材料进行阻燃，得到的硬质泡沫材料不含卤素、环保安全，极限氧指数可达36%，具有优良的阻燃性能、隔热性能。本发明专利技术首次将纳米矿物质作为阻燃协效剂和补强协效剂应用在聚氨酯发泡材料中，在提高材料阻燃性能的同时也确保了其力学强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发泡塑料
，具体设及一种阻燃聚氨醋硬质泡沫材料及其制备 方法。
技术介绍
聚氨醋泡沫塑料是一种性能优良的绝热材料，在相同保溫效果下，聚氨醋泡沫塑 料的厚度仅为EPS材料的一半。由于聚氨醋泡沫塑料具有微孔密度小、机械性能优异、导热 系数低、隔热强、耐老化、耐化学性等优势，更为重要的是它与其他基材的粘结性好，所W被 广泛用作简易房屋、墙体、输暖管道、Π窗等的保溫隔热材料。根据不同物理性能的要求聚 氨醋硬泡可W制成不同的形状，而且还可W现场喷涂直接施工成型，极大的节省成本。 聚氨醋泡沫塑料的泡沫密度小、比表面积大，而且泡体内部含有大量的气孔，更有 利于气体的渗透；从结构上说，聚氨醋分子链上含有大量可燃烧的链节，分子链中碳氨比例 较高，W上运些因素都会在聚氨醋材料燃烧时加快泡沫的燃烧速率。因而聚氨醋硬泡的极 限氧指数化01)较低，在16%~18%之间，属于易燃的材料。 目前商品化的阻燃聚氨醋泡沫塑料主要是采用漠系阻燃剂和金属氨氧化物阻燃 剂来进行阻燃，但漠系阻燃剂因含面素而存在环保问题；金属氨氧化物阻燃剂添加量大，对 制品的表面和力学性能影响较大。 近年来，有人尝试将纳米结构引入阻燃领域，W期获得性能优异的高效阻燃材料。 纳米粒子的粒径一般为1~10nm，是一种介于固体和分子间的亚稳中间态物质。由于纳 米粒子的颗粒尺寸很小，表面积与体积的比例随之增大，常引起其物理化学性质的突变。 将无机纳米粒子均匀而个别地分散在聚合物基体中，可W提高其初性和强度。同时，研究发 现，有些纳米无机物还可W起到阻燃协效剂的作用，当加入聚合物中时，使材料燃烧时炭层 的致密程度明显提高，从而达到增强阻燃的目的。
技术实现思路
[000引本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种环保、阻燃性能、隔热性能和力 学性能更优异的阻燃聚氨醋硬质泡沫材料。 本专利技术的另一目的是提供上述的阻燃聚氨醋硬质泡沫材料的制备方法。 为解决W上技术问题，本专利技术采取的技术方案是： 一种阻燃聚氨醋硬质泡沫材料，按质量百分比计，其原料组份包括： 聚酸多元醇 20~30% 催化剂 35~45〇/〇 发泡剂 1~5% 泡沫稳定剂 1~5% 阻燃复配物 2~8% 纳米协效剂 25~35% 多亚甲基多苯基异氯酸醋 2~5% 其中，所述阻燃复配物由阻燃剂和成炭剂按重量比1~5 :1的比例混合而成，所述阻燃 剂为憐酸醋、聚憐酸锭、Ξ聚氯胺憐酸类化合物、Ξ聚氯胺氯尿酸盐和次憐(麟）酸盐中的一 种或几种的组合。 优选地，所述的憐酸醋为甲基憐酸二甲醋、乙基憐酸二乙醋、双酪A双（二苯基憐 酸醋）和间苯二酪（二苯基憐酸醋）中的一种或几种的组合。 优选地，所述的Ξ聚氯胺憐酸类化合物为Ξ聚氯胺憐酸盐(ΜΡ)、Ξ聚氯胺聚憐酸 盐(ΜΡΡ)和Ξ聚氯胺焦憐酸盐（ΜΡ0Ρ)中的一种或几种的组合。 优选地，所述的次憐(麟）酸盐为次憐酸盐、二乙基次麟酸盐巧日二乙基次憐酸侣， ADP)、苯基次麟酸盐巧日苯基次麟酸侣，ΑΙΡΡ)、甲基环己基次麟酸盐、径烷基苯基次麟酸盐 和憐杂环戊締次麟酸盐中的一种或几种的组合。 优选地，所述成炭剂为季戊四醇笼状憐酸醋巧日ΡΕΡΑ)、季戊四醇和焦憐酸赃嗦中 的一种或几种的组合。 优选地，所述的聚酸多元醇的牌号为4110,径值为420~460m巧OH/g，黏度为 2900 ~4500mPa·Sd 优选地，所述的催化剂为乙二胺、环己胺、辛酸钟和乙酸钟中的一种。 优选地，所述的泡沫稳定剂是有机娃泡沫稳定剂，所述的发泡剂是水。 优选地，所述的纳米协效剂为纳米矿渣、纳米膨胀珍珠岩粉、纳米分子筛和纳米蒙 脱±中的一种或几种的组合。 上述的阻燃聚氨醋硬质泡沫材料的制备方法，具体步骤如下： 按配方量比例称取聚酸多元醇、催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂，W800~1200转/分钟 的揽拌速度混合30~90秒，然后加入阻燃复配物和纳米协效剂继续揽拌30~90秒，最后 加入多亚甲基多苯基异氯酸醋，继续混合10-20秒后，立即诱铸到模具中，待其固化成型后 即制得所述的阻燃聚氨醋硬质泡沫材料。[001引 由于W上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优点： 本专利技术通过选择特定的阻燃复配物对聚氨醋材料进行阻燃，得到的硬质泡沫材料不含 面素、环保安全，极限氧指数可达36%，具有优良的阻燃性能、隔热性能。本专利技术首次将纳米 矿物质作为阻燃协效剂和补强协效剂应用在聚氨醋发泡材料中，在提高材料阻燃性能的同 时也确保了其力学强度。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的说明，但不限于运些实施例。 本专利技术阻燃聚氨醋硬质泡沫材料按如下方法制备而成： 按配方量比例称取聚酸多元醇、催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂，WlOOOr/min的揽拌速 度混合60s，然后加入阻燃复配物和纳米协效剂继续揽拌60s，最后加入多亚甲基多苯基异 氯酸醋，继续混合10s后，立即诱铸到模具中，待其固化成型后即制得本专利技术的阻燃聚氨醋 硬质泡沫材料。[00川 实施例1 本实施例制备阻燃聚氨醋硬质泡沫材料的原料配方如下： 聚酸多元醇4110 22% 乙二胺 3% 水 30/0 有机娃泡沫稳定剂 2% 二乙基次麟酸侣 11% 焦憐酸赃嗦 8% DMMP 11% 纳米分子筛 5% 多亚甲基多苯基异氯酸醋 35% 实施例2 本实施例制备阻燃聚氨醋硬质泡沫材料的原料配方如下： 聚酸多元醇4110 22% 环己胺 吧I。 水 30/0 有机娃泡沫稳定剂 2% Ξ聚氯胺氯尿酸盐 10% 大分子Ξ嗦成炭剂 10% DEEP 10% 纳米蒙脱± 4% 多亚甲基多苯基异氯酸醋 37% 实施例3 本实施例制备阻燃聚氨醋硬质泡沫材料的原料配方如下： 聚酸多元醇4110 24% 辛酸钟 2% 水 普k 有机娃泡沫稳定剂 2% 次憐酸侣 10% 季戊四醇 10% 畑P 8% 纳米矿渣 4% 多亚甲基多苯基异氯酸醋 38% 实施例4 本实施例制备阻燃聚氨醋硬质泡沫材料的原料配方如下： 聚酸多元醇4110 21% 乙酸钟 靴 水 40/0 有机娃泡沫稳定剂 2% 苯基次憐酸侣 10% 季戊四醇笼状憐酸醋 10% BDP 10% 纳米膨胀珍珠岩粉 3% 多亚甲基多苯基异氯酸醋 38% 实施例5 本实施例制备阻燃聚氨醋硬质泡沫材料的原料配方如下： 聚酸多元醇4110 25% 环己胺 吧I。 水 40/0 有机娃泡沫稳定剂 1% 甲基环己基次麟酸盐 10% 焦憐酸赃嗦 5% Ξ聚氯胺聚憐酸盐 10% 纳米蒙脱± 3% 多亚甲基多苯基异氯酸醋 40% 实施例6 对上述按实施例1~5中的原料配方加工制得的聚氨醋硬质泡沫材料进行性能测试，结 果参见表-1。 测试标准： 极限氧指数（L0I)测试参照ASTMD2863标准； 压缩强度测试参照GB/T8813-2008 ; 导热系数测试参照GBT10294-2008 ; 表-1从表-1可W看出，本专利技术阻燃聚氨醋硬质泡沫材料具有非常好的阻燃效果，极限氧指 数均能达到33%W上，最高可达36%，并且导热系数低，有非常好的隔热性能，同时力学性能 也保持较好。 W上对本专利技术做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人±能够了解本 专利技术的内容并加W实施，并不能W此限制本专利技术的保护范围，凡根据本专利技术的精本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阻燃聚氨酯硬质泡沫材料，其特征在于：按质量百分比计，其原料组份包括：聚醚多元醇 20～30%催化剂 35～45%发泡剂 1～5%泡沫稳定剂 1～5%阻燃复配物 2～8%纳米协效剂 25～35%多亚甲基多苯基异氰酸酯 2～5%其中，所述阻燃复配物由阻燃剂和成炭剂按重量比1～5：1的比例混合而成，所述阻燃剂为磷酸酯、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸类化合物、三聚氰胺氰尿酸盐和次磷（膦）酸盐中的一种或几种的组合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李国俊，肖锡福，李高涛，
申请(专利权)人：中国科学技术大学苏州研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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