一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法。该高阻燃硬质聚氨酯泡沫包括质量比为1:1～1.5的A组分和B组分，其中，所述A组分，按重量份数计，包括：阻燃聚醚多元醇A 30～60份、阻燃聚醚多元醇B 30～60份、阻燃聚酯多元醇C 20～40份、聚醚多元醇D0～10份、抗氧化剂0.5～5份、抗水解稳定剂0.5～5份、泡沫稳定剂1～5份、水1～5份、催化剂A1～5份、催化剂B1～5份、催化剂C1～5份、阻燃剂20～60份、发泡剂20～60份、助剂0～7份；所述B组分为异氰酸酯。本发明专利技术所提供的高阻燃硬质聚氨酯泡沫的阻燃级别达到B1级，防水等级达到II级，氧指数大于30，具有优异的压缩强度及尺寸稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯泡沫
，特别涉及一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法。
技术介绍
硬质聚氨酯泡沫塑料来替代传统保温材料，主要应用在建筑物外墙保温，屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。已经成为主导市场的保温节能产品之一；但是目前市面上普通组合聚醚配方中聚醚和聚酯多元醇由于脂肪链含量高，所以阻燃效果较差，达不到B1级。而市场上现有的B1级阻燃硬质聚氨酯泡沫的配方中阻燃剂的添加比例过高，通常达到了配方原料总重量的30～60％，严重影响了聚氨酯泡沫的物理性能，抗压强度下降，尺寸稳定差。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫及其制备方法，以解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：第一方面，本专利技术提供的一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫，包括质量比为1:1～1.5的A组分和B组分，其中，所述A组分，按重量份数计，包括：阻燃聚醚多元醇A30～60份、阻燃聚醚多元醇B30～60份、阻燃聚酯多元醇C20～40份、聚醚多元醇D0～10份、抗氧化剂0.5～5份、抗水解稳定剂0.5～5份、泡沫稳定剂1～5份、水1～5份、催化剂A1～5份、催化剂B1～5份、催化剂C1～5份、阻燃剂20～60份、发泡剂20～60份、助剂0～7份；所述B组分为异氰酸酯。优选的，所述阻燃聚醚多元醇A为含氮的阻燃聚醚多元醇。优选的，所述阻燃聚醚多元醇B为含磷的阻燃聚醚多元醇。优选的，所述阻燃聚酯多元醇C为含氮杂环的阻燃聚酯多元醇。优选的，所述催化剂A和催化剂B为相同或不同的胺类催化剂，所述胺类催化剂选自N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲基苄胺、乙二胺、环己胺中的一种或多种。优选的，所述催化剂C为有机金属盐类催化剂。优选的，所述泡沫稳定剂选自聚醚改性硅油、有机硅稳泡剂AK-8805、有机硅稳泡剂AK-8811、有机硅稳泡剂AK-8803、有机硅稳泡剂AK-8832的中的一种或多种。优选的，所述阻燃剂选自甲基磷酸二甲酯、磷酸三乙酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、三(2-氯乙基)磷酸酯和乙基磷酸二乙酯中的一种或多种。优选的，所述发泡剂选自1,1-二氯-1-氟乙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷和1,1,1,2-四氟丁烷中的一种或多种。第二方面，本专利技术提供的一种如第一方面所述的高阻燃硬质聚氨酯泡沫的制备方法，包括如下步骤：(1)将阻燃聚醚多元醇A、阻燃聚醚多元醇B、阻燃聚酯多元醇C、聚醚多元醇D、抗氧化剂、抗水解稳定剂、泡沫稳定剂、水、催化剂A、催化剂B、催化剂C、阻燃剂、发泡剂、助剂按照比例混合均匀，制得A组分；(2)将所述A组分和B组分分别通过喷涂机喷涂在基材上制成聚氨酯泡沫。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过使用含氮的聚醚多元醇和含磷的聚醚多元醇及杂环类的聚酯多元醇，能够明显提高聚氨酯泡沫的阻燃效果，并且通过优化复配阻燃剂及助剂，与异氰酸酯反应形成结构稳定的聚氨酯泡沫，本专利技术所提供的高阻燃硬质聚氨酯泡沫的阻燃级别达到B1级，达到国家编制GB/8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》B1级要求，另外，本专利技术所提供的聚氨酯泡沫的防水等级达到II级，氧指数大于30，具有优异的压缩强度及尺寸稳定性。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。第一方面，本专利技术提供的一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫，包括质量比为1:1～1.5的A组分和B组分，其中，所述A组分，按重量份数计，包括：阻燃聚醚多元醇A30～60份、阻燃聚醚多元醇B30～60份、阻燃聚酯多元醇C20～40份、聚醚多元醇D0～10份、抗氧化剂0.5～5份、抗水解稳定剂0.5～5份、泡沫稳定剂1～5份、水1～5份、催化剂A1～5份、催化剂B1～5份、催化剂C1～5份、阻燃剂20～60份、发泡剂20～60份、助剂0～7份；所述B组分为异氰酸酯。在本专利技术的实施方式中，所述阻燃聚醚多元醇A为含氮的阻燃聚醚多元醇。进一步的，所述含氮的阻燃聚醚多元醇为采用二乙醇胺和甲醛溶液按2:1的质量比在0～10℃下先进行反应制得起始剂，然后起始剂与环氧丙烷按5:1的质量比在室温下反应制得。在本专利技术的实施方式中，所述阻燃聚醚多元醇B为含磷的阻燃聚醚多元醇。进一步的，所述含磷的阻燃聚醚多元醇的羟值为100～150mgKOH/g，官能度为3～5。在本专利技术的实施方式中，所述阻燃聚酯多元醇C为含氮杂环的阻燃聚酯多元醇。在本专利技术的实施方式中，所述聚醚多元醇D是以山梨醇为起始剂与环氧丙烷经加成反应聚合制得的，所述聚醚多元醇D的官能度为5～6，羟值为400～500mgKOH/g。在本专利技术的实施方式中，所述催化剂A和催化剂B为相同或不同的胺类催化剂，所述胺类催化剂选自N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲基苄胺、乙二胺、环己胺中的一种或多种。在本专利技术的实施方式中，所述催化剂C为有机金属盐类催化剂。进一步的，所述有机金属盐类催化剂选自醋酸钾、异辛酸钾、甲酸季铵盐、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡中的一种或多种。在本专利技术的实施方式中，所述抗氧剂选自抗氧剂TNP、抗氧剂TPP、抗氧剂164、抗氧剂264中的一种或多种。在本专利技术的实施方式中，所述抗水解稳定剂选自单体态碳化二亚胺、聚合态碳化二亚胺、苯基缩水甘油醚中的一种或多种。在本专利技术的实施方式中，所述泡沫稳定剂选自聚醚改性硅油、有机硅稳泡剂AK-8805、有机硅稳泡剂AK-8811、有机硅稳泡剂AK-8803、有机硅稳泡剂AK-8832的中的一种或多种。在本专利技术的实施方式中，所述阻燃剂选自甲基磷酸二甲酯、磷酸三乙酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、三(2-氯乙基)磷酸酯和乙基磷酸二乙酯中的一种或多种。在本专利技术的实施方式中，所述发泡剂选自1,1-二氯-1-氟乙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷和1,1,1,2-四氟丁烷中的一种或多种。在本专利技术的实施方式中，所述助剂选自石墨和石墨烯中的至少一种。在本专利技术实施方式中，所述A组分，按重量份数计，包括：阻燃聚醚多元醇A45～55份、阻燃聚醚多元醇B35～42份、阻燃聚酯多元醇C27～36份、聚醚多元醇D5～8份、抗氧化剂2～3份、抗水解稳定剂1～3份、泡沫稳定剂2～4份、水2～4份、催化剂A2～5份、催化剂B1～3份、催化剂C2～3份、阻燃剂22～30份、发泡剂32～48份、助剂2～7份。本专利技术的实施方式中，所述异氰酸酯选自异氰酸酯PM200、异氰酸酯PM100、异氰酸酯44V20L、多异氰酸酯MR200、多异氰酸酯MR100、多异氰酸酯5005和多异氰酸酯M20S中的一种或多种。第二方面，本专利技术提供的一种如第一方面所述的高阻燃硬质聚氨酯泡沫的制备方法，包括如下步骤：(1)将阻燃聚醚多元醇A、阻燃聚醚多元醇B、阻燃聚酯多元醇C、聚醚多元醇D、抗氧化剂、抗水解稳定剂、泡沫稳定剂、水、催化剂A、催化剂B、催化剂C、阻燃剂、发泡剂、助剂按照比例混合均匀，制得A组分；(2)将所述A组分和B组分分别通过喷涂机喷涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，包括质量比为1:1～1.5的A组分和B组分，其中，所述A组分，按重量份数计，包括：阻燃聚醚多元醇A 30～60份、阻燃聚醚多元醇B 30～60份、阻燃聚酯多元醇C 20～40份、聚醚多元醇D0～10份、抗氧化剂0.5～5份、抗水解稳定剂0.5～5份、泡沫稳定剂1～5份、水1～5份、催化剂A1～5份、催化剂B1～5份、催化剂C1～5份、阻燃剂20～60份、发泡剂20～60份、助剂0～7份；所述B组分为异氰酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，包括质量比为1:1～1.5的A组分和B组分，其中，所述A组分，按重量份数计，包括：阻燃聚醚多元醇A30～60份、阻燃聚醚多元醇B30～60份、阻燃聚酯多元醇C20～40份、聚醚多元醇D0～10份、抗氧化剂0.5～5份、抗水解稳定剂0.5～5份、泡沫稳定剂1～5份、水1～5份、催化剂A1～5份、催化剂B1～5份、催化剂C1～5份、阻燃剂20～60份、发泡剂20～60份、助剂0～7份；所述B组分为异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的高阻燃硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述阻燃聚醚多元醇A为含氮的阻燃聚醚多元醇。3.根据权利要求1所述的高阻燃硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述阻燃聚醚多元醇B为含磷的阻燃聚醚多元醇。4.根据权利要求1所述的高阻燃硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述阻燃聚酯多元醇C为含氮杂环的阻燃聚酯多元醇。5.根据权利要求1所述的高阻燃硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述催化剂A和催化剂B为相同或不同的胺类催化剂，所述胺类催化剂选自N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲基苄胺、乙二胺、环己胺中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的高阻燃硬质聚氨酯泡沫，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩华强，李志辉，
申请(专利权)人：广州立泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44