一种结构型阻燃剂阻燃的硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种结构型阻燃剂阻燃的硬质聚氨酯泡沫塑料，由白料、结构型阻燃剂和黑料制成，三者的质量份配比为65～90:10～35:120，其中白料由以下原料混合而成：聚醚多元醇、二月桂酸二丁基锡、硅碳键型匀泡剂、叔胺类催化剂、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、发泡剂和水；黑料为异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物，结构型阻燃剂的名称为N-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂-10-氧化菲基异丙基-N，N-二-(2-羟乙基)胺；该泡沫塑料阻燃性能高，结构稳定性，相容性好；本发明专利技术还公开了上述硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，该制备方法一步发泡成型，操作简单，工艺参数较易控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于阻燃型聚氨醋泡沫塑料
，具体设及一种结构型阻燃剂阻燃的 硬质聚氨醋泡沫塑料及其制备方法。
技术介绍
聚氨醋泡沫塑料因其优良的结构和性能，已广泛地运用到了经济生产的各个行 业，尤其是建筑、冷库、汽车、航天航空等，在国民经济许多领域中发展成了必不可少的材料 之一。但由于泡沫塑料具有疏松多孔，密度低的特点，聚氨醋遇火极易燃烧，且不易自焰，同 时燃烧时放出烟雾及有毒气体，危害性大，所W提高阻燃性已成为聚氨醋泡沫塑料亟需解 决的关键技术。 阻燃剂有添加型和反应型两种，其中添加型阻燃剂占据市场的主导，大约占产品 的85%，其主要原因是其制备工艺简单，价格低，能降低成本，但添加型阻燃剂也存在着无 法解决的问题：添加量大；结构稳定性和与聚氨醋基体间的相容性差；因迁移而易挥发损 失W及由此可能引起的难W预料的化学反应，影响阻燃效果等等。 结构型阻燃剂能将阻燃结构单元，通过化学反应引入到聚氨醋聚合物的主链或侧 基，赋予聚氨醋本质的阻燃性能，能解决产品的稳定性、相容性等问题，提高阻燃效率。因 此，结构型阻燃剂代替添加型阻燃剂是未来阻燃市场发展的趋势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种结构型阻燃剂阻燃的硬质聚氨醋 泡沫塑料，该泡沫塑料阻燃性能高，结构稳定性和相容性好。 本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供上述结构型阻燃剂阻燃的硬质聚氨醋 泡沫塑料的制备方法，该方法一步发泡成型，操作简单，工艺参数较易控制。 本专利技术所要解决的上述第一个技术问题是通过W下技术方案来实现的：一种结构 型阻燃剂阻燃的硬质聚氨醋泡沫塑料，其特征是由白料、结构型阻燃剂和黑料制成，Ξ者的 质量份配比为65~90:10~35:120,其中所述的白料由W下质量份配比的原料混合而成： 聚離多元醇 1腑 二月桂酸二下基锡 0.04~0.06 娃碳键型匀泡剂 0.4~1 叔胺类催化剂 1~1.4 2,4,6-Ξ(二甲氨基甲基）苯酪 0.4-1 发泡剂 私3 水 瓜4吐 进一步的，本专利技术所述的白料、结构型阻燃剂和黑料Ξ者的质量份配比较佳为 70:30:120。 本专利技术所述的黑料优选为异氯酸醋与二苯基甲烧二异氯酸醋的混合物。该黑料优 选产自广东万华聚氨醋有限公司生产的ΡΜ-200(工业级），其粘度（25°C)优选为150~ 250mPa.S，异氯酸（-NC0)官能团百分含量（％Wt)为30. 2~32. 0。 实际上，本领域公知的其他厂家生产的黑料也是可W的，市售产品均可。 本专利技术所述的结构型阻燃剂的名称为N-9, 10-二氨-9-氧杂-10-憐杂-10-氧化 菲基异丙基-N，N-二-(2-径乙基）胺，其分子结构式是： 所述的结构型阻燃剂通过W下两步反应制备获得：(一）第一步得到中间产物2, 2-二甲基-3-(2-径乙基）-1，3-氧氮杂环戊烧；(二）第二步得到目标阻燃剂N-9, 10-二氨-9-氧杂-10-憐杂-10-氧化菲基异 丙基-N，N-二-(2-径乙基）胺； 具体的反应式如下：[001引 第一步： 第二步： 该结构型阻燃剂是无面含憐/氮结构型阻燃剂，其制备方法如下： (a)取二乙醇胺、丙酬混匀后，加入无水碳酸钟，在水回流冷凝的条件下，室溫下反 应24小时，反应完后过滤除掉剩余的碳酸钟，减压蒸馈除去未反应的丙酬，得到中间产物 2, 2-二甲基-3-(2-径乙基）-1, 3-氧氮杂环戊烧； 化）取9, 10-二氨-9-氧杂-10-憐杂菲-10-氧化物，与中间产物2, 2-二甲 基-3-(2-径乙基）-1，3-氧氮杂环戊烧混合后，加入甲醇，在回流冷凝的条件下，反应 1. 0~1.化后，将烧瓶转移至55~60°C水浴锅中反应4小时，得到终产物N-9, 10-二 氨-9-氧杂-10-憐杂-10-氧化菲基异丙基-N，N-二-(2-径乙基）胺。其中二乙醇胺与丙酬的摩尔比约为1 :1.5,9,10-二氨-9-氧杂-10-憐杂 菲-10-氧化物与2, 2-二甲基-3- (2-径乙基）-1，3-氧氮杂环戊烧的摩尔比约为1 :1。 该结构型阻燃剂能将其阻燃结构单元引入到聚氨醋聚合物的主链或侧基，赋予聚 氨醋本质的阻燃性能，能解决产品的稳定性、相容性问题，提高其阻燃效率。： 作为本专利技术的一种优选的实施方式，本专利技术所述的叔胺类催化剂优选为Ξ乙締二 胺的二丙二醇溶液（雨田（上海）化工有限公司生产，其他厂家亦可），其中Ξ乙締二胺的 质量百分含量为33%。 作为本专利技术的另一种优选的实施方式，所述的发泡剂优选为环戊烧（可购自茂名 市宝润化工有限公司，其他厂家亦可）或环戊烧水溶液。 本专利技术所要解决的第二个技术问题是通过W下技术方案来实现的：上述结构型阻 燃剂阻燃的硬质聚氨醋泡沫塑料的制备方法，包括W下步骤： (1)按上述配方和用量关系，取各原料制成白料； (2)将白料和结构型阻燃剂按上述用量关系混匀，得白料和阻燃剂的混合物； (3)将黑料按上述用量关系加入到白料和阻燃剂的混合物中，混匀，置于模具中发 泡； (4)将发泡完全的产物，熟化后固化脱模，即制得结构型阻燃剂阻燃的硬质聚氨醋 泡沫塑料。 在上述结构型阻燃剂阻燃的硬质聚氨醋泡沫塑料的制备方法中：步骤（4)中熟化 溫度为50~60°C，熟化时间为1. 5~2.化。 优选的，本专利技术中的上述结构型阻燃剂阻燃的硬质聚氨醋泡沫塑料的制备方法， 具体包括W下步骤： (1)将制成白料的各原料聚酸多元醇、二月桂酸二下基锡、娃碳键型匀泡剂、叔胺 类催化剂、2, 4, 6-Ξ(二甲氨基甲基）苯酪、发泡剂和水按上述质量份配比混合，高速揽拌， 得白料； 似将步骤（1)中配制的白料和结构型阻燃剂按上述质量份配比混合，高速揽拌， 得白料和结构型阻燃剂的混合物；[003引 做将黑料按上述用量关系迅速倒入步骤似中配制的白料和结构型阻燃剂的混 合物中，高速揽拌10~15s，混合均匀后，迅速注入模具中，完全发泡；[003引 （4)将上述做中发泡完全的混合物，在50~60°C的溫度环境下熟化2小时，固 化脱模，得到阻燃硬质聚氨醋泡沫。 与现有技术相比，本专利技术具有W下优点： (1)本专利技术中的结构型阻燃剂为无面含憐/氮结构型阻燃剂，是一种二官能团的 醇类，能将其阻燃结构单元，通过化学反应引入到聚氨醋聚合物的主链或侧基，赋予聚氨醋 本质的阻燃性能，能有效提高泡沫塑料的阻燃效率； (2)本专利技术采用结构型阻燃剂，将无面含憐/氮化合物W共价键的形式与聚氨醋 基体结合，提高了阻燃剂与基体的相容性，W及泡沫塑料的热稳定性，同时还克服了阻燃剂 久置后而迁移的缺点；[004引 做本专利技术制成的泡沫塑料，由于采用了结构型阻燃剂，在燃烧过程中，能产生含 憐的焦炭层，能减少发烟量和烙融滴落物，缩短自焰时间，同时也能降低有毒气体的排放， 该泡沫塑料是一种环境友好型的阻燃材料； (4)本专利技术结构型阻燃剂阻燃的硬质聚氨醋泡沫塑料的制备方法，操作简单，工艺 参数较易控制；得到的硬质聚氨醋泡沫具有阻燃效果高、物理性能好、毒性小、使用寿命长 的特点。【具体实施方式】W下实施例用于阐明与实施本专利技术，属于专利技术的保护范围，本
的普通技 术人员根据W上公开的内容均可实现本专利技术的目的。W下实施例中，聚酸多元醇优选由江苏钟山化工有限公司生产，二月桂酸二下基 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构型阻燃剂阻燃的硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征是由白料、结构型阻燃剂和黑料制成，三者的质量份配比为65～90:10～35:120，其中所述的白料由以下质量份配比的原料混合而成：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓前军，陈东初，袁毅桦，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44