一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料及其制备方法，该材料由包括以下组分的原料制得：以重量份计，聚碳酸亚丙酯二醇150～200份、聚醚多元醇10～60份、二异氰酸酯165份、扩链剂5～10份、催化剂0.2～0.6份、发泡剂0.2～0.6份、无卤阻燃剂10～40份和填料30～50份。该材料受热分解产生二氧化碳能够稀释材料表面的氧气浓度，抑制材料的进一步燃烧；且无挥发性有机物产物，使其具有优异的阻燃性能。另外，该材料内含有大量的碳酸酯键及醚键，不仅在其分子之间，而且在其和氨基甲酸酯之间均形成较强的分子内及分子间氢键，同时具有软硬段相微分离结构，使其拉伸强度高、耐磨性优异、较高的断裂伸长率。

Polyurethane microporous elastomer flooring material and preparation method thereof

The present invention provides a floor material of microporous polyurethane elastomer and its preparation method, the material prepared by including the following components: by weight, poly propylene glycol 150 ~ 200, 10 ~ 60 polyether polyol, diisocyanate and chain extender, 165 - 10, 5 the catalyst for 0.2 - 0.6, 0.2 to 0.6 portions of foaming agent and halogen-free flame retardant 10 ~ 40 and 30 ~ 50 copies of packing. The material is decomposed into carbon dioxide by heat decomposition, which can dilute the oxygen concentration on the surface of the material and inhibit the further combustion of the material, and has no volatile organic product, so that the flame retardant property of the product is excellent. In addition, the material containing carbonate bond and ether bond a lot, not only in the molecules, and the formation of a strong intramolecular and intermolecular hydrogen bonds between the carbamate and, with soft and hard segment micro separation structure, the tensile strength elongation, excellent wear resistance, high.

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯材料
，尤其涉及一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯材料是一种综合性能优良的新型多功能高分子材料，在材料工业中占有十分重要的地位，是世界六大合成材料之一。聚氨酯材料由于具有弹性好、耐磨、耐老化、耐低温等特点，已经越来越广泛的应用于铺地材料，与煤渣、混泥土、木质等材料相比，该聚氨酯材料有弹性、防滑、美观等优点。此外，聚氨酯地面也能吸收震动，如果跌倒，也可以减轻受伤程度，很适合用于各种运动场、幼儿园地面、儿童游乐场所、医院、特殊生产车间等。目前，市面上的聚氨酯铺地材料多采用聚醚多元醇(聚氧化丙烯二醇以及少量聚氧化丙烯三醇)与二异氰酸酯制备的预聚体、填料(如无机碳酸钙、滑石粉、废弃轮胎橡胶粒、三元乙丙橡胶粒)及稀释剂等现场反应制备，其中废弃橡胶含有多环芳烃、并且气味大；稀释剂在使用时逐渐释放，挥发性有机物VOC含量超标；对于某些场合往往需要加入含卤阻燃剂，如氯化石蜡，在燃烧过程中放出HCl、CO等有毒气体，给灭火及火场逃生都带来很大的困难；且上述铺地材料的阻燃性较差。因此，开发一种阻燃性能优良的铺地材料显得十分必要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料及其制备方法，该聚氨酯微孔弹性体铺地材料阻燃性能优异。本专利技术提供了一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料，由包括以下组分的原料制得：聚碳酸亚丙酯二醇150～200重量份、聚醚多元醇10～60重量份、二异氰酸酯165重量份、扩链剂5～10重量份、催化剂0.2～0.6重量份、发泡剂0.2～0.6重量份、无卤阻燃剂10～40重量份和填料30～50重量份。优选地，所述聚碳酸亚丙酯二醇的分子量为1000～8000g/mol；聚碳酸亚丙酯二醇的羟基官能度为2～6；聚碳酸亚丙酯二醇的碳酸酯基团的摩尔分率为0.25～0.45。优选地，所述聚醚多元醇选自聚醚三醇和/或聚醚四醇。优选地，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。优选地，所述扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇和一缩二乙二醇中的一种或多种。优选地，所述催化剂选自辛酸亚锡、异辛酸亚锡和三乙烯二胺中的一种或多种。优选地，所述无卤阻燃剂选自甲基磷酸二甲酯、聚磷酸铵和氢氧化镁中的一种或多种。本专利技术提供了一种上述技术方案所述的聚氨酯微孔弹性体铺地材料的制备方法，包括以下步骤：将聚碳酸亚丙酯二醇、聚醚多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂、发泡剂、无卤阻燃剂和填料混合，再依次经过固化和熟化，得到聚氨酯微孔弹性体铺地材料。优选地，所述将聚碳酸亚丙酯二醇、聚醚多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂、发泡剂、无卤阻燃剂和填料混合具体包括：将部分聚碳酸亚丙酯二醇、二异氰酸酯和部分催化剂混合，反应，得到B组分；将剩余聚碳酸亚丙酯二醇、聚醚多元醇、扩链剂、发泡剂、无卤阻燃剂、填料和剩余催化剂混合，得到A组分；将所述B组分和A组分混合。优选地，所述固化的温度为40～60℃，所述固化的时间为10～15min；所述熟化的温度为80～100℃，所述熟化的时间为10～14h。本专利技术提供了一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料，由包括以下组分的原料制得：聚碳酸亚丙酯二醇150～200重量份、聚醚多元醇10～60重量份、二异氰酸酯165重量份、扩链剂5～10重量份、催化剂0.2～0.6重量份、发泡剂0.2～0.6重量份、无卤阻燃剂10～40重量份和填料30～50重量份。本专利技术提供的聚氨酯微孔弹性体铺地材料受热分解产生二氧化碳能够稀释材料表面的氧气浓度，抑制材料的进一步燃烧；且无挥发性有机物的产物，使得该材料具有优异的阻燃性能。另外，该铺地材料的制备原料中包括聚碳酸亚丙酯二醇，其内含有大量的碳酸酯键及醚键，不仅在其分子之间，而且在其和氨基甲酸酯之间均容易形成较强的分子内及分子间氢键，同时具有软硬段相微分离结构，使得聚氨酯弹性体铺地材料具有拉伸强度高、耐磨性的特性，较高的断裂伸长率。实验结果表明：本专利技术提供的聚氨酯微孔弹性体铺地材料的阻燃等级为V-0～V-2；拉伸强度为1.69～2.12MPa，断裂伸长率为130％～152％；硬度为45～62邵A。具体实施方式本专利技术提供了一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料，由包括以下组分的原料制得：聚碳酸亚丙酯二醇150～200重量份、聚醚多元醇10～60重量份、二异氰酸酯165重量份、扩链剂5～10重量份、催化剂0.2～0.6重量份、发泡剂0.2～0.6重量份、无卤阻燃剂10～40重量份和填料30～50重量份。本专利技术提供的聚氨酯微孔弹性体铺地材料受热分解产生二氧化碳能够稀释材料表面的氧气浓度，抑制材料的进一步燃烧，且无挥发性有机物的产物，使得材料具有优异的阻燃性能。另外，该铺地材料的制备原料中包括聚碳酸亚丙酯二醇，其内含有大量的碳酸酯键及醚键，不仅在其分子之间，而且在其和氨基甲酸酯之间均容易形成较强的分子内及分子间氢键，同时具有软硬段相微分离结构，使得聚氨酯弹性体铺地材料具有拉伸强度高、耐磨性的特性，较高的断裂伸长率。本专利技术提供的聚氨酯微孔弹性体铺地材料由包括以下组分的原料制得。在本专利技术中，制备原料包括聚碳酸亚丙酯二醇150～200重量份。在本专利技术中，所述聚碳酸亚丙酯二醇的数均分子量优选为1000～8000g/mol，更优选为2000～4000g/mol；聚碳酸亚丙酯二醇的羟基官能度优选为2～6，更优选为2～3；聚碳酸亚丙酯二醇的碳酸酯基团的摩尔分率优选为0.25～0.45，更优选为0.3～0.4。本专利技术对所述聚碳酸亚丙酯二醇的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的聚碳酸亚丙酯二醇即可，如可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。在本专利技术中，所述聚碳酸亚丙酯二醇是以二氧化碳为起始原料，在引发剂、催化剂作用下与环氧丙烷共聚合成的。所述聚碳酸亚丙酯二醇是以廉价的工业废气二氧化碳作为主要原材料制备，成本低于聚酯和聚醚多元醇，不仅能够为社会提供一种廉价、高性能的新型聚氨酯微孔弹性体铺地材料，而且间接消耗了对环境有害的二氧化碳，具有十分重要的环境保护和资源利用意义。在本专利技术中，制备原料包括聚醚多元醇10～60重量份。在本专利技术中，所述聚醚多元醇优选选自聚醚三醇和/或聚醚四醇。在本专利技术中，制备原料包括二异氰酸酯165重量份。在本专利技术中，所述二异氰酸酯优选选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。所述二苯基甲烷二异氰酸酯为纯的固态二苯基甲烷二异氰酸酯；所述改性二苯基甲烷二异氰酸酯为经碳化二亚胺改性的液态二苯基甲烷二异氰酸酯。在本专利技术中，制备原料包括扩链剂5～10重量份。在本专利技术中，所述扩链剂优选选自乙二醇、1,4-丁二醇和一缩二乙二醇中的一种或多种。在本专利技术中，制备原料包括催化剂0.2～0.6重量份。在本专利技术中，所述催化剂优选选自辛酸亚锡、异辛酸亚锡和三乙烯二胺中的一种或多种。在本专利技术中，制备原料包括发泡剂0.2～0.6重量份。所述发泡剂优选选自去离子水和/或二氯甲烷。在本专利技术中，制备原料包括无卤阻燃剂10～40重量份。在本专利技术中，所述无卤阻燃剂优选选自甲基磷酸二甲酯、聚磷酸铵和氢氧化镁中的一种或多种。本专利技术选用的无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料，由包括以下组分的原料制得：聚碳酸亚丙酯二醇150～200重量份、聚醚多元醇10～60重量份、二异氰酸酯165重量份、扩链剂5～10重量份、催化剂0.2～0.6重量份、发泡剂0.2～0.6重量份、无卤阻燃剂10～40重量份和填料30～50重量份。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯微孔弹性体铺地材料，由包括以下组分的原料制得：聚碳酸亚丙酯二醇150～200重量份、聚醚多元醇10～60重量份、二异氰酸酯165重量份、扩链剂5～10重量份、催化剂0.2～0.6重量份、发泡剂0.2～0.6重量份、无卤阻燃剂10～40重量份和填料30～50重量份。2.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔弹性体材料，其特征在于，所述聚碳酸亚丙酯二醇的分子量为1000～8000g/mol；聚碳酸亚丙酯二醇的羟基官能度为2～6；聚碳酸亚丙酯二醇的碳酸酯基团的摩尔分率为0.25～0.45。3.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔弹性体材料，其特征在于，所述聚醚多元醇选自聚醚三醇和/或聚醚四醇。4.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔弹性体材料，其特征在于，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔弹性体材料，其特征在于，所述扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇和一缩二乙二醇中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的聚氨酯微孔弹性体材料，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冼文琪，刘保华，宋丽娜，丁鹄岚，李昭，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44