聚氨酯仿木材料及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯仿木材料及其生产工艺，该聚氨酯仿木材料包括A组分和B组分，按照重量份计，A组分包括：聚醚多元醇 100份、水 4‑12份、催化剂 1‑2份、阻燃多元醇 15‑30份、阻燃剂 0.5份、无机添加物 4‑6份、泡沫稳定剂 1‑3份、光稳定剂 1‑2份，B组分包括：多苯基多亚甲基多异氰酸酯 45‑50份和MDI 50‑60份，通过上述设置，聚氨酯材料既具有长效的阻燃能力，同时在热量较大时，依靠添加型阻燃剂能具有较强的阻燃效果，阻燃性好，效果持久。

Polyurethane wood material and its production process

The invention discloses a polyurethane wood material and its production process, the polyurethane wood materials including A and B components, according to the weight, the A components include: polyether polyol 100 and water 4 12 copies, 2 copies, 1 catalyst flame retardant polyols 15 30 a flame retardant, 0.5 copies, 6 copies of the 4 inorganic additives, foam stabilizer 1 3 copies, 1 light stabilizer 2, B components include: Papi 45 50 and MDI 50 60, through the above settings, the polyurethane material has effective flame retardant capability, at the same time a large amount of heat, depending on the additive type flame retardant has strong flame retardant effect, flame retardant, lasting effect.

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯仿木材料及其生产工艺
本专利技术涉及一种聚氨酯材料，特别涉及一种聚氨酯仿木材料及其生产工艺。
技术介绍
木材的用途广泛，但近年来，由于森林资源的过度开采，造成了生态环境恶化和水土流失，所以一些国家控制天然林业资源的开发，制止滥砍滥伐，近年来，仿木材料已经成为研究和开发的一个新领域，聚氨酯结构泡沫塑料是从20世纪70年代中期发展起来的一种中高密度微孔材料。由于它具有很高的刚性和机械强度。成型工艺简单，生产效率高，制品外形美观，可替代木材用作各类高档制品，深受用户的欢迎，所以近期内10年我国聚氨酯仿木材料在家具工业，装饰工程等行业中发展迅速。但是聚氨酯仿木材料自身的燃点通常很低，极易燃烧，在使用过程中容易对人们的财产、生命安全造成巨大威胁，随着人们安全环保意识的提高，阻燃型的聚氨酯仿生木材的研制也是势在必行。目前，公开号为CN102796239A的中国专利公开了一种聚氨酯半硬质泡沫，其特点是：包括有以下三种物质组成，100重量百分比为的组合聚醚；5～15重量百分比的阻燃剂；55～65重量百分比的异氰酸酯，但上述泡沫材料采用的阻燃剂为添加型阻燃剂，虽然在初始添加时的阻燃能力较强，但长时间放置后聚氨酯阻燃效果逐渐降低，无法满足长时间使用的需求。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种阻燃性好、效果持久的聚氨酯仿木材料。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种聚氨酯仿木材料，其中：包括A组分和B组分，按照重量份计，A组分包括：聚醚多元醇100份、水4-8份、催化剂1-2份、阻燃多元醇、阻燃剂0.5份、无机添加物4-8份、泡沫稳定剂1-3份、光稳定剂1-2份，B组分包括：多苯基多亚甲基多异氰酸酯45-50份和MDI50-60份。阻燃多元醇主要是磷元素和卤素参与多元醇的合成，结合到多元醇的主链或者侧链上，从而结构上发生改变，能永久的保持阻燃效果，阻燃稳定性好，毒性低，并且与聚氨酯整体的相容性好；并且同时选用了添加型的阻燃剂，弥补了结构性阻燃剂阻燃能力较差的缺陷，添加型阻燃剂主要分布在材料内，表面阻燃添加剂量较少，若未发生燃烧时，老化主要发生在材料表面，而结构型稳定剂是对分子结构进行改变，使材料具有阻燃效果，即使发生一定的老化，阻燃效果依然存在，而在环境温度较高的情况下，热量进入材料内部，添加型阻燃剂可以对热量进行吸收或隔绝，同时会产生阻燃剂的消耗，通过上述设置，聚氨酯材料既具有长效的阻燃能力，同时在热量较大时，依靠添加型阻燃剂能具有较强的阻燃效果。水在本体系作为反应型发泡剂，取代了以往的有机挥发性发泡剂，更加环保节省资源，并且制取方便。泡沫稳定剂的使用可以使气孔细密均匀，调节泡孔均匀的，得到良好的泡孔结构，当泡孔稳定剂的用量小于1份时，聚氨酯仿木材料不能得到良好的泡孔结构，在发泡过程中容易导致泡孔的坍塌；当泡沫稳定剂的用量大于1份小于3份时，泡孔直径会随泡沫稳定剂的用量的增大而减小，从而控制所得到材料的泡孔结构；当泡沫稳定剂用量大于3份时，泡孔的直径会略有增大，并且部分发生塌陷。光稳定剂可以降低聚氨酯仿木材料的黄色指数，提高聚氨酯仿木材料的环境适应力，具有更长的使用寿命，避免由于阳光的作用使得材料过快的老化，并且本体系中的光稳定选用混合型光稳定剂，由于不同的稳定剂具有不同的吸收波长，因此混合型的光稳定剂能稳定的吸收大部分的光照，从而提高聚氨酯仿木材料的使用寿命。本专利技术进一步设置为：所述阻燃剂采用0.8份DMMP。通过采用上述技术方案，DMMP是一种高磷的液体阻燃剂，常温下为低粘度无色或淡黄色液体，阻燃效果好，并且由于其沸点较低，与聚氨酯之间的相互作用小，可以降低系统的粘度和表面附着性，更方便脱模。本专利技术进一步设置为：所述阻燃多元醇为25份溴代聚酯多元醇，其溴含量为25%，其官能度为2.3-2.5。通过采用上述技术方案，聚酯多元醇在制备聚氨酯时，与异氰酸酯反应生成的聚氨酯材料强度高、粘结性好，从而可以与聚醚多元醇与异氰酸酯生成的聚氨酯材料均匀的混合分散，保证其上的溴元素能均匀的分布在材料中，保持均匀稳定的阻燃效果。本专利技术进一步设置为：所述催化剂包括胺类催化剂和锡类催化剂。本专利技术进一步设置为：所述催化剂包括三乙醇胺催化剂0.5份和二硫醇烷基锡1.35份。三乙醇胺能促进异氰酸酯与水的反应，能快速反应生成二氧化碳，在不加入三乙醇胺的时，虽然也能进行发泡，但是二氧化碳的释放的速率过慢，生成的泡孔较大，泡体酥软，三乙醇胺的加入，促进了发泡反应，二氧化碳增多，随着三乙醇胺的加入量的增大，硬泡的孔径逐渐变小，硬度逐渐增强。当其用量超过0.5份时，硬泡的孔径就会开始变大，而且硬泡开始变脆，因此三乙醇胺的添加量不宜过多，在本体系中，其用量为0.5左右为宜。有机锡类催化剂采用二硫醇烷基锡，二硫醇烷基锡在聚氨酯发泡过程中，促进异氰酸酯基与多元醇的端羟基反应，促使分子链的增长，如果不加有机锡，体系的凝胶反应速率远低于发泡反应速率，形不成完整的体型结构，硬泡难以形成，随着有机锡添加量的增加，泡孔逐渐变小，但当其用量超过1.35份时，会影响泡沫成型时的流动性能，泡孔逐渐变大，泡体会变脆发黄，因此在本体系中，有机锡的用量为1.35左右为宜。本专利技术进一步设置为：所述无机添加物包括2份TiO2与4份MMT。TiO2在发泡体系中可以起到成核剂的作用，水与异氰酸酯的，TiO2的添加会减小泡孔的尺寸，在添加5份二氧化钛时，能够使得聚氨酯的泡孔均匀而致密，并且二氧化钛的添加也可以增强聚氨酯的强度，并且二氧化钛具有很高的熔点，因此二氧化钛会提高聚氨酯的热稳定性和阻燃性；同时二氧化钛还具有良好的紫外线掩蔽作用，因此能够提高聚氨酯材料的遮光能力，在作为窗沿、门板等使用时能较好的阻挡紫外线，使用更加安全；MMT为蒙脱土，具有片层状的结构，片层之间可以容纳TiO2在其中，同时MMT具有良好的胶体分散性和悬浮性，可以降低层面表面能，以提高聚氨酯之间的相互混合能力，同时MMT具有良好的隔热和阻燃效果，与TiO2形成核壳结构进行对材料进行保护，提高了材料的阻燃能力。本专利技术的第二专利技术目的是提供一种上述聚氨酯仿木材料的生产工艺。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种聚氨酯仿木材料的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：Sp1、将部分聚醚多元醇与B组分反应，生成包含游离异氰酸酯的半预聚体；Sp2、在高速搅拌的情况下，将剩余聚醚多元醇、A组分中其余物质和半预聚体共同加入混合器中，混合均匀；Sp3、将混合器中混合物通入模具进行成型。通过采用上述技术方案，在部分聚醚多元醇与B组分率先反应，生成的预聚物为异氰酸酯和端异氰酸酯的混合物，有力的异氰酸酯在在预聚物体系中相当于溶剂，降低了体系的整体粘度，有利于后期反应的计量和混合，并且在反应过程中可以对预聚物进行适当检测，保证预聚体合格的情况下再进行后续反应，工艺合理，避免浪费。本专利技术进一步设置为：Sp2中的混合器保持负压状态。通过采用上述技术方案，负压状态的混合器在聚氨酯材料混合发泡时，外界压力较小，从而可以形成较大的泡孔，同时能减小聚氨酯材料的密度，降低其生产的家具等物品的重量。本专利技术进一步设置为：Sp3中的模具采用硅树脂模具。通过采用上述技术方案，利用硅树脂模具生产仿木材料，成型好无需喷涂脱模剂。综上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯仿木材料，其特征在于：包括A组分和B组分，按照重量份计，A组分包括：聚醚多元醇 100份、水 4‑12份、催化剂 1‑2份、阻燃多元醇 15‑30份、阻燃剂 0.5份、无机添加物 4‑6份、泡沫稳定剂 1‑3份、光稳定剂 1‑2份，B组分包括：多苯基多亚甲基多异氰酸酯 45‑50份和MDI 50‑60份。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯仿木材料，其特征在于：包括A组分和B组分，按照重量份计，A组分包括：聚醚多元醇100份、水4-12份、催化剂1-2份、阻燃多元醇15-30份、阻燃剂0.5份、无机添加物4-6份、泡沫稳定剂1-3份、光稳定剂1-2份，B组分包括：多苯基多亚甲基多异氰酸酯45-50份和MDI50-60份。2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯仿木材料，其特征在于：所述阻燃剂采用DMMP。3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯仿木材料，其特征在于：所述阻燃多元醇为25份溴代聚酯多元醇，其溴含量为25%，其官能度为2.3-2.5。4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯仿木材料，其特征在于：所述催化剂包括胺类催化剂和锡类催化剂。5.根据权利要求4所述的一种聚氨酯仿木材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海民，
申请(专利权)人：绍兴市通盛保温材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33