一种阻燃组合聚醚、阻燃聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法技术

本申请涉及一种阻燃组合聚醚，以重量份数为基准计，其由下述原料组分制成：聚醚多元醇15‑30份，第一聚酯多元醇50‑75份，第二聚酯多元醇10‑20份，表面活性剂3.0‑5.0份，第一催化剂0.5‑1.0份，第二催化剂1.0‑2.0份，第三催化剂1.0‑2.0份，阻燃剂25‑40份，化学发泡剂1.0‑1.5份，添加剂2.6‑3.6份，物理发泡剂13‑18份；其中聚醚多元醇、第一聚酯多元醇和第二聚酯多元醇用量之和为100份；其中所述第一聚酯多元醇和第二聚酯多元醇为带有阻燃结构的芳香族聚酯多元醇，所述添加剂为脂肪族酮。本申请还提供一种阻燃聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法，所述阻燃聚异氰脲酸酯泡沫由第一组分和第二组分制成，其中第一组分由如上所述的阻燃组合聚醚的原料组分混合而成；第二组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。

Flame retardant combined polyether, flame retardant polyisocyanuric acid foam and preparation method thereof

This application relates to a flame retardant composite polyether, which is made from the following raw materials: polyether polyols 15 30, first polyester polyols 50 75, second polyester polyols 10 20, surfactant 3.0 5.0, first catalyst 0.5 1.0, second catalyst 1.0 2.0, third catalyst 1.0 2.0, flame retardant 25 40, chemical. Foaming agent 1.0 1.5 phr, additive 2.6 3.6 phr, physical foaming agent 13 18 phr, of which the sum of polyether polyol, first polyester polyol and second polyester polyol is 100 phr. The first polyester polyol and the second polyester polyol are aromatic polyester polyols with flame retardant structure, and the additive is aliphatic ketone. The invention also provides a flame retardant polyisocyanuric acid foam and a preparation method thereof, wherein the flame retardant polyisocyanuric acid foam is made of the first component and the second component, wherein the first component is mixed with the raw material component of the flame retardant combined polyether as described above, and the second component is polymethylidene polyphenyl polyisocyanate.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃组合聚醚、阻燃聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法
本申请涉及化学合成
，具体来说，本申请涉及一种阻燃组合聚醚，源自所述阻燃组合聚醚的阻燃聚异氰脲酸酯泡沫，以及所述阻燃聚异氰脲酸酯泡沫的制备方法。
技术介绍
聚氨酯材料是一种性能优异的保温材料，其导热系数低、耐候性好、粘结性及耐腐蚀性均优于其他保温材料，目前在我国家电、建筑、化工管道等保温领域得到很大的推广。但是随着国内对保温材料防火等级的提升，聚氨酯材料阻燃性低的缺点逐渐体现出来，作为一种有机保温材料，其阻燃性能最高只能达到B2等级，相比一般无机保温材料的A级防火性能相差甚远。针对聚氨酯材料阻燃性能不高这个不足，开发了聚异氰脲酸酯材料，其是一种聚氨酯材料的改性材料，通过引入大量的苯环结构，阻燃性能可以达到B1级以上，再通过钢板、水泥纤维布等材料复合，也可以达到A级以上。这样，聚异氰脲酸酯材料的优势便逐渐体现出来了，相比无机保温材料，达到同样的保温效果，只需要其保温层厚度的1/2-1/3，施工更加简便，材料浪费低，在我国多个省份已经开始大规模的推广使用。目前聚异氰脲酸酯中使用的主流发泡剂有HCFC-141b、HFC-245fa、HFC-365mfc、戊烷等。HCFC-141b由于其对臭氧层有较大的破坏作用，在该行业已经基本禁用。HFC-245fa和HFC-365mfc的臭氧消耗潜值(ODP)为0，全球变暖潜能值(GWP)分别为820和840，属于过渡产品，也面临替代的问题。目前主流的零ODP值、低GWP值发泡剂中，戊烷由于其自身易燃易爆，危险性高，且其热导率高，制得的泡沫阻燃性能差，使用限制较大。水的热导率非常高，且相比其它使用物理发泡剂的体系用料量多，只在个别行业中有使用。第四代发泡剂如霍尼韦尔公司的LBA或者科慕公司的Opteon1100，目前的生产规模很小，且价格昂贵，也没有推广开来。甲酸甲酯的沸点及溶解度与HCFC-141b极为接近，且其成本低廉，又不含有挥发性有机物(VOC)，是目前非常理想的发泡剂替代品。不过影响甲酸甲酯使用的最大问题是甲酸甲酯在组合聚醚体系中极易水解，生成甲酸和甲醇，而甲酸与胺类催化剂发生不可逆的化学反应，导致原料反应活性变慢，制品密度升高，体系存储时间缩短。即使其在制品体系之中，也会发生缓慢的水解，水解产物甲酸和甲醇对泡沫制品有较大的溶解效应，在三个月之内即会出现泡沫收缩、制品压缩强度大幅下降等现象的发生。解决甲酸甲酯水解及对泡沫制品的溶解效应，是甲酸甲酯发泡剂应用的最大难点。为此，本领域迫切需要开发一种可以有效抑制甲酸甲酯水解的阻燃组合聚醚、阻燃聚异氰脲酸酯泡沫及其制备方法。
技术实现思路
在已有的甲酸甲酯发泡解决方案中，一般通过特殊催化剂及减少甲酸甲酯的用量来解决甲酸甲酯水解的问题，但是实际应用中仍不能完全解决，储存稳定性夏季最多在10天左右，仍有变质的情况发生，且泡沫制品溶解效应依然存在，使用非常受限。本申请之目的在于提供一种可以有效抑制甲酸甲酯水解的阻燃组合聚醚，从而解决现有技术中的问题。本申请通过引入特殊的添加剂，将甲酸甲酯溶解在其中，降低其水解情况，得到了很好的使用效果，保质期可以延长到90天以上，可以适用于绝大多数客户的生产。同时，在泡沫制品中的溶解效应也有了相当大的改善，制品最多放置1年后仍保持性能基本没有下降。前述两个问题均有了良好的解决的方案，甲酸甲酯发泡剂在聚异氰脲酸酯体系中的后期推广将会更加顺利。本申请之目的还在于提供一种源自所述阻燃组合聚醚的阻燃聚异氰脲酸酯泡沫。本申请之目的还在于提供一种制备阻燃聚异氰脲酸酯泡沫的方法。为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。在第一方面中，本申请提供一种阻燃组合聚醚，以重量份数为基准计，其由下述原料组分制成：其中聚醚多元醇、第一聚酯多元醇和第二聚酯多元醇用量之和为100份；其中所述第一聚酯多元醇和第二聚酯多元醇为带有阻燃结构的芳香族聚酯多元醇；其中所述添加剂包括脂肪族酮。在第一方面的一种实施方式中，所述添加剂为丁酮。在第一方面的一种实施方式中，所述聚醚多元醇为一种卤代聚醚多元醇，其官能度为3，羟值320～340mgKOH/g，粘度6000～8000mPa·s；和/或，所述第一聚酯多元醇为一种带有阻燃结构的芳香族聚酯多元醇，其官能度为2-2.5，羟值280～310mgKOH/g，粘度5000～9000mPa·s；和/或，所述第二聚酯多元醇为一种带有阻燃结构的芳香族聚酯多元醇，其官能度为2.5-3，羟值390～420mgKOH/g，粘度6300～9300mPa·s。在第一方面的一种实施方式中，所述表面活性剂包括泡沫稳定剂；和/或，所述第一催化剂为胺类催化剂；和/或，所述第二催化剂为金属类催化剂；和/或，所述第三催化剂为三聚类催化剂；和/或，所述阻燃剂为聚氨酯常用的氯系阻燃剂和/或磷系阻燃剂；和/或，所述化学发泡剂为水；和/或，所述物理发泡剂包括甲酸甲酯。在第一方面的一种实施方式中，所述第一聚醚多元醇为苏威氟化学有限公司生产的聚醚多元醇IxolB251；和/或，所述第一聚酯多元醇为南京金陵斯泰潘化学有限公司的聚酯多元醇PS-3158；和/或，所述第二聚酯多元醇为南京金陵斯泰潘化学有限公司的聚酯多元醇PS-4027；和/或，所述第一催化剂为空气化工产品公司生产的Polycat15；和/或，所述第二催化剂为空气化工产品公司生产的DabcoK15和/或Polycat46；和/或，所述第三催化剂为空气化工产品公司生产的DabcoTMR-30；和/或，所述泡沫稳定剂为迈图高新材料(中国)有限公司生产的L-6900和/或江苏美思德化学股份有限公司生产的AK-8825；和/或，所述阻燃剂为磷酸三(2-氯丙基)酯和/或乙基磷酸二乙酯；和/或，所述水包括去离子水。在第二方面中，本申请提供一种阻燃聚异氰脲酸酯泡沫，所述阻燃聚异氰脲酸酯泡沫由第一组分和第二组分制成，其中第一组分由如第一方面所述的阻燃组合聚醚的原料组分混合而成；第二组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。在第二方面的一种实施方式中，所述第二组分为烟台万华聚氨酯股份有限公司生产的PM200、PM400；拜尔公司生产的44V20，巴斯夫股份公司生产的M20S中的一种或几种。在第二方面的一种实施方式中，所述第一组分和第二组分的重量比例为1:1.5-1.7。在第二方面的一种实施方式中，当根据国家标准《GB/T8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级》进行测试时，所述阻燃聚异氰脲酸酯泡沫的阻燃性能达到B1级。在第三方面中，本申请提供一种制备如第二方面所述的阻燃聚异氰脲酸酯泡沫的方法，所述方法包括混合预定重量比例的第一组分和第二组分，恒温发泡后得到所述阻燃聚异氰脲酸酯泡沫。在第三方面的一种实施方式中，恒温发泡的发泡温度为55℃-65℃。与现有技术相比，本申请的有益效果在于解决了甲酸甲酯在聚异氰脲酸酯组合聚醚体系中出现的水解情况，保质时间可以提高到90天以上，同时，生产出来的泡沫制品没有收缩、变形等情况发生，阻燃性能达到B1级，有助于甲酸甲酯在家电用组合聚醚体系中的推广，其安全性及物理性能要优于戊烷体系，综合成本比HFC类及HFO类发泡剂低得多，ODP、GWP、VOC值均为零，环保性在所有发泡剂中也是最佳的。具体实施方式除非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃组合聚醚，以重量份数为基准计，其由下述原料组分制成：

【技术特征摘要】
1.一种阻燃组合聚醚，以重量份数为基准计，其由下述原料组分制成：其中聚醚多元醇、第一聚酯多元醇和第二聚酯多元醇用量之和为100份；其中所述第一聚酯多元醇和第二聚酯多元醇为带有阻燃结构的芳香族聚酯多元醇；其中所述添加剂包括脂肪族酮。2.如权利要求1所述的阻燃组合聚醚，其特征在于，所述添加剂为丁酮。3.如权利要求1所述的阻燃组合聚醚，其特征在于，所述聚醚多元醇为一种卤代聚醚多元醇，其官能度为3，羟值320～340mgKOH/g，粘度6000～8000mPa·s；和/或，所述第一聚酯多元醇为一种带有阻燃结构的芳香族聚酯多元醇，其官能度为2-2.5，羟值280～310mgKOH/g，粘度5000～9000mPa·s；和/或，所述第二聚酯多元醇为一种带有阻燃结构的芳香族聚酯多元醇，其官能度为2.5-3，羟值390～420mgKOH/g，粘度6300～9300mPa·s。4.如权利要求1所述的阻燃组合聚醚，其特征在于，所述表面活性剂包括泡沫稳定剂；和/或，所述第一催化剂为胺类催化剂；和/或，所述第二催化剂为金属类催化剂；和/或，所述第三催化剂为三聚类催化剂；和/或，所述阻燃剂为聚氨酯常用的氯系阻燃剂和/或磷系阻燃剂；和/或，所述化学发泡剂为水；和/或，所述物理发泡剂包括甲酸甲酯。5.如权利要求4所述的阻燃组合聚醚，其特征在于，所述第一聚醚多元醇为苏威氟化学有限公司生产的聚醚多元醇IxolB251；和/或，所述第一聚酯多元醇为南京金陵斯泰潘化学有限公司的聚酯多元醇PS-3158；和/或，所述第二聚酯多元醇为南京金陵斯泰潘化学有限公司的聚酯多元醇PS-4027；和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：于楠，郭磊，信延垒，任丽，
申请(专利权)人：上海东大聚氨酯有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31