一种膨胀阻燃聚氨酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了高分子材料技术领域的一种膨胀阻燃聚氨酯的制备方法，其特征在于：该膨胀阻燃聚氨酯的制备方法包括如下步骤：备料：聚醚三元醇、聚氧化乙烯二醇、发泡剂尿素、发泡剂碳酸有机醇胺盐、乙基己酸钾、二月桂酸二丁基烯、稳泡剂、共聚反应单体阻燃剂、纳米氢氧化铝、八钼酸铵、异氰酸酯若干份；搅拌、分散：将聚醚三元醇、聚氧化乙烯二醇、发泡剂尿素、发泡剂碳酸有机醇胺盐、2

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀阻燃聚氨酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体为一种膨胀阻燃聚氨酯的制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯（PU）泡沫塑料是由异氰酸酯与多元醇反应，加入匀泡剂、发泡剂、固化剂形成的一种硬质、热固型泡沫塑料，是目前使用量最大的硬质泡沫产品，广泛地应用于家具、汽车工业、建筑、运输减震、绝缘和隔热材料中。然而由于PU泡沫塑料为多孔状结构，密度较低，可燃成分多，阻燃性很差，极限氧指数(LOI)通常在17%~19%之间。同时，聚氨酯泡沫燃烧时会产生大量的一氧化碳、氢氰酸等剧毒气体及烟尘，极大地限制了其应用。因此，提高PU泡沫的阻燃性已成为迫切需要解决的问题。
[0003]目前，提高阻燃性的途径主要有两个：一是添加含卤素、氮、磷等元素的阻燃剂；二是利用共聚方法引入卤素、氮、磷、锑等原子，得到结构型阻燃材料。由于添加型阻燃剂会使PU泡沫塑料的机械强度降低，阻燃剂也会随着时间的推移逐渐析出，阻燃效果降低。反应型的阻燃PU阻燃机理是通过将一些阻燃元素或基团接入PU分子结构中，从而起到阻燃改性作用。
[0004]考虑到环保问题，含氮、磷化合物成为一类增长迅速的阻燃剂。它们的主要优点是在燃烧时没有氢卤酸生成，阻燃效率介于卤素化合物和三水合铝、氢氧化镁之间。金属氢氧化物分解放出水，对环境无污染，但是其活性低，需要大量添加才能起作用，这样会改变聚合物的力学性能。卤素类化合物活性高，但分解产生的氢卤酸毒性大，发烟量也很大。磷化物的阻燃机理是能消耗聚合物燃烧时的分解气体，促进不易燃烧的炭化物生成，阻止氧化反应的进行，从而抑制燃烧的进行。针对这一问题，根据氮、磷的协同阻燃机理，并在合成阶段引入氮、磷元素，从而提高PU泡沫塑料的阻燃性。在合成共聚反应单体阻燃剂的过程中引入磷元素和氮元素，从而将磷、氮元素引入到PU中，利用磷、氮的协同阻燃机理来提高PU泡沫塑料的阻燃性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种膨胀阻燃聚氨酯的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的聚氨酯泡沫塑料膨胀阻燃的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种膨胀阻燃聚氨酯的制备方法，其特征在于：该膨胀阻燃聚氨酯的制备方法包括如下步骤：S1：备料：聚醚三元醇：100份、聚氧化乙烯二醇：10-40份、发泡剂尿素：3-15份、发泡剂碳酸有机醇胺盐：2-10份、2-乙基己酸钾：0-4份、二月桂酸二丁基烯：0-4份、稳泡剂：0-10份、共聚反应单体阻燃剂：15-40份、纳米氢氧化铝：0-10份、八钼酸铵：0-5份、异氰酸酯若干份；S2：搅拌、分散：将聚醚三元醇、聚氧化乙烯二醇、发泡剂尿素、发泡剂碳酸有机醇胺盐、2-乙基己酸钾、二月桂酸二丁基烯、稳泡剂、共聚反应单体阻燃剂、纳米氢氧化铝和八钼酸
铵加入到分散机内，进行搅拌分散，然后与异氰酸酯按照质量比为1.2-1.6∶1.0进行混合；S3：成型：将混合液注入模具内，经成型、熟化制得膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料。
[0007]优选的，所述步骤S2中的分散机的转速为400-800转/分，搅拌分散时间为20-60分钟，加入异氰酸酯后的分散机的转速为500转/分，搅拌分散时间为3-10分钟。
[0008]优选的，所述步骤S1中的共聚反应单体阻燃剂是由双螺环磷酰氯与乙二胺，在溶剂和缚酸剂存在的条件下，于0-100℃反应1-10小时，分离得到的。
[0009]优选的，所述溶剂为1，2-二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙醚、丙醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮、环己酮、乙腈、丙腈、二甲基甲酰胺中的一种，更优选下列之一：二氯甲烷、丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺。
[0010]优选的，所述双螺环磷酰氯与乙二胺反应制得的化合物与乙二胺的投料物质的量比为1.0∶2.0-3.2。
[0011]优选的，所述缚酸剂为吡啶、三乙胺、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾；更优选下列之一：吡啶、三乙胺、碳酸氢钠。
[0012]优选的，所述双螺环磷酰氯与乙二胺反应制得的化合物与缚酸剂的投料物质的量比为1.0∶2.5-4.0。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术制得的膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料，所用的共聚反应单体阻燃剂不含卤素、阻燃效果好、适用范围广、符合环保要求；该阻燃剂的制备操作简便，成本低廉，易于工业化，该共聚反应单体阻燃剂能与聚氨酯单体以接枝或嵌段等形成共聚物，解决了有机阻燃剂在聚氨酯树脂中的分散性和相容性问题，增加了阻燃剂的阻燃效率，提高了聚氨酯泡沫塑料的力学性能，本专利技术所述的膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料采用非卤体系，从而减少了材料燃烧过程中的“二次危害”；本专利技术所述的膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料利用磷、氮元素协同阻燃作用，提高对膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料的阻燃效果，减少阻燃剂在膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料的使用量，降低阻燃材料的成本，本专利技术所述的膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料采用了纳米氢氧化铝和八钼酸铵组成的抑烟剂，大大降低了泡沫塑料燃烧时发烟量，减少了火灾发生时的致死率，本专利技术所述的膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料具有轻质、隔热、阻燃等优点，可广泛应用于节能建筑、汽车工业、家居装饰等领域。
附图说明
[0014]图1为本专利技术制备方法流程图。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]本专利技术提供一种膨胀阻燃聚氨酯的制备方法，解决了有机阻燃剂在聚氨酯树脂中的分散性和相容性问题，增加了阻燃剂的阻燃效率，提高了聚氨酯泡沫塑料的力学性能，请参阅图1该膨胀阻燃聚氨酯的制备方法包括如下步骤：
S1：备料：聚醚三元醇：100份、聚氧化乙烯二醇：10-40份、发泡剂尿素：3-15份、发泡剂碳酸有机醇胺盐：2-10份、2-乙基己酸钾：0-4份、二月桂酸二丁基烯：0-4份、稳泡剂：0-10份、共聚反应单体阻燃剂：15-40份、纳米氢氧化铝：0-10份、八钼酸铵：0-5份、异氰酸酯若干份；S2：搅拌、分散：将聚醚三元醇、聚氧化乙烯二醇、发泡剂尿素、发泡剂碳酸有机醇胺盐、2-乙基己酸钾、二月桂酸二丁基烯、稳泡剂、共聚反应单体阻燃剂、纳米氢氧化铝和八钼酸铵加入到转速为400-800转/分的分散机内，搅拌分散20-60分钟，然后与异氰酸酯按照质量比为1.2~1.6∶1.0，在转速为500转/分混合3~10分钟；S3：成型：将混合液注入模具内，经成型、熟化制得膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料；共聚反应单体阻燃剂是由双螺环磷酰氯与乙二胺，在溶剂和缚酸剂存在的条件下，于0-100℃反应1-10小时，分离得到的，其中溶剂为1，2-二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙醚、丙醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮、环己酮、乙腈、丙腈、二甲基甲酰胺中的一种，更优选下列之一：二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膨胀阻燃聚氨酯的制备方法，其特征在于：该膨胀阻燃聚氨酯的制备方法包括如下步骤：S1：备料：聚醚三元醇：100份、聚氧化乙烯二醇：10-40份、发泡剂尿素：3-15份、发泡剂碳酸有机醇胺盐：2-10份、2-乙基己酸钾：0-4份、二月桂酸二丁基烯：0-4份、稳泡剂：0-10份、共聚反应单体阻燃剂：15-40份、纳米氢氧化铝：0-10份、八钼酸铵：0-5份、异氰酸酯若干份；S2：搅拌、分散：将聚醚三元醇、聚氧化乙烯二醇、发泡剂尿素、发泡剂碳酸有机醇胺盐、2-乙基己酸钾、二月桂酸二丁基烯、稳泡剂、共聚反应单体阻燃剂、纳米氢氧化铝和八钼酸铵加入到分散机内，进行搅拌分散，然后与异氰酸酯按照质量比为1.2-1.6∶1.0进行混合；S3：成型：将混合液注入模具内，经成型、熟化制得膨胀阻燃聚氨酯泡沫塑料。2.根据权利要求1所述的一种膨胀阻燃聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的分散机的转速为400-800转/分，搅拌分散时间为20-60分钟，加入异氰酸酯后的分散机的转速为500转/分，搅拌分散时间为3-10分钟。3.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国波，刘义林，袁康杰，王军华，
申请(专利权)人：台州耘智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：