一种高阻燃有机硅泡沫材料制造技术

本发明专利技术涉及泡沫材料制造领域，尤其是涉及一种高阻燃有机硅泡沫材料。所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇35‑65份、硅氢封端MQ树脂45‑85份、表面活性剂8‑15份、抗氧化剂3‑8份、纳米二氧化硅15‑35份、阻燃剂8‑12份以及0.05%三（五氟苯基）硼烷甲苯溶液0.5‑3份。本发明专利技术具有如下有益效果：（1）耐高低温性能好；（2）阻燃效果优异；（3）具有极好的弹性；（4）泡沫材料中的孔洞大小均匀，手感好。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃有机硅泡沫材料
本专利技术涉及泡沫材料制造领域，尤其是涉及一种高阻燃有机硅泡沫材料。
技术介绍
泡沫材料应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各部门，特别在家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等部门使用得十分普遍，已成为不可缺少的材料之一。成为塑料中应用范围最广的品种之一。软泡沫材料主要应用于家具、床具及其他家用品，如沙发和座椅、靠背垫，床垫和枕头；硬泡沫材料主要用于绝热保温，冷藏冷冻设备及冷库，绝热板材，墙体保温，管道保温，储罐的绝热，单组分泡沫填缝材料等。然而目前的泡沫材料存在许多的不足与缺陷，例如其耐高低温性能较差，其最高工作温度仅为120℃，在某些场合往往不能发挥其作用，此外目前的泡沫材料还极易燃烧，严重危害使用人的生命安全。2010年上海“11·15”特别重大火灾事故已经夺去了53条鲜活的生命，尽管事故是由无证电焊工违章操作引起的，但已查明，真正的幕后杀手却是这些尼龙织网、毛竹片、聚氨酯泡沫。例如在中国专利文献上公布的一种聚氨酯泡沫，其申请公布号为CN106432662A，该专利技术按照质量分数计包括以下组分：甲基丙烯酸15-20份，三乙醇胺10-15份，聚醚多元醇30-40份，异氰酸酯20-30份，抗氧化剂5-15份，十二烷基磺酸钠10-25份，泡沫稳定剂5-9份，硅油12-18份，二苯基甲烷二异氰酸酯3-8份。该专利技术降低了聚氨酯泡沫中挥发性有机物的量，成本低，工艺简单，环保无污染。但是该专利技术也存在其缺陷，例如该专利技术没有添加增强聚氨酯泡沫热稳定性的原料，且没有添加阻燃剂，使得该聚氨酯泡沫在火灾中极易燃烧危害使用人的生命安全。专利
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中泡沫材料耐高低温性能较差，无法较好的实现阻燃功能的问题，提供一种能够制备耐高低温，有较好的耐候性，具有阻燃功能的一种阻燃有机硅泡沫材料的制备方法。一种高阻燃有机硅泡沫材料，所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇35-65份、硅氢封端MQ树脂45-85份、表面活性剂8-15份、抗氧化剂3-8份、纳米二氧化硅15-35份、阻燃剂8-12份以及0.05％三(五氟苯基)硼烷甲苯溶液0.5-3份。作为优选，所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇45-55份、硅氢封端MQ树脂50-70份、表面活性剂8-15份、抗氧化剂3-8份、纳米二氧化硅25-35份、阻燃剂8-12份以及0.05％三(五氟苯基)硼烷甲苯溶液0.5-3份。作为优选，所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇50份、硅氢封端MQ树脂60份、表面活性剂12份、抗氧化剂5份、纳米二氧化硅30份、阻燃剂10份以及0.05％三(五氟苯基)硼烷甲苯溶液2份。本专利技术中的机硅泡沫材料主体材料由硼酸改性聚酯多元醇以及硅氢封端MQ树脂构成，其中聚酯多元醇通过硼酸改性能够使得聚酯多元醇中引入硼氧键，由于硼氧键的键能大大高于普通高分子材料中的碳碳键，因此通过硼氧键的引入能够有效的提高聚酯多元醇的耐高温性能以及力学性能，使得最终的有机硅泡沫有着更好的耐热以及优良的力学性能。此外，硼氧键在燃烧后会生成固态的氧化硼，其可以附着在聚酯多元醇外部，隔绝空气中的氧气，从而达到提高阻燃能力的效果。而硅氢封端MQ树脂中其主链结构为网络状的的硅氧结构，其具有良好的耐热耐低温性能，能够有效的保证泡沫在各种温度下面的使用情况，硅氧结构在燃烧后能够生成固态的二氧化硅，也能够起到隔绝空气中氧气的效果，使得火焰能够发生自熄现象，从而保证了最终泡沫的阻燃性。本专利技术中通过硼酸改性聚酯多元醇中的羟基与硅氢封端MQ树脂中的硅氢键在三(五氟苯基)硼烷的催化下发生脱氢气缩合反应形成一个整体，而生成的氢气使得整体材料能够有效的发泡，本专利技术中的有机硅泡沫，其各部分中的气孔大小都较为均匀，因此其整体的手感较为柔软，从而保证了最终泡沫材料在制成其他各种制品时的质量。由于该反应的反应速率较快，因此现需要将其反应速率降低，通过将物料的温度降低，能够有效的控制本反应，而不会出现暴聚的现象，从另一方面保障了产品的质量。作为优选，所述的硼酸改性聚酯多元醇的制备方法如下：按照重量份数计，取马来海松酸50份、二元醇45-80份、硼酸4-8份以及五氧化二磷0.5-2.5份置于反应釜中，升高温度至155℃后保持30分钟，开动电动搅拌器，均匀混合各原料后，升高温度至185-200℃，并向其中鼓入氮气，持续反应直到体系中的酸值低于3mgKOH/g，出料得到硼酸改性聚酯多元醇。本专利技术中的硼酸改性聚酯多元醇的合成中采用马来海松酸与二元醇作为基材，其中马来海松酸由于其分子中含有较多的刚性基团，因此将其作为泡沫原材料制成的泡沫材料的力学性能有着良好的表现，同时本制备改性聚酯多元醇的方法中采用逐步缩聚的方式，能够使得聚酯的分子量能够缓慢的增加，保证了反应的均匀程度，有效的保证了聚酯的物理性能的一致。作为优选，所述的二元醇为1,4-丁二醇，1,5-戊二醇，1,6-己二醇或者聚乙二醇200中的一种。本专利技术中的二元醇均为首尾为羟基的二元醇，其分子链中的碳碳链段较长，因此柔顺性较好，从而有效的中和了马来海松酸中刚性基团带来的分子链刚性，使得分子链中的刚性能够控制在一个合理的位置。作为优选，所述的硅氢封端MQ树脂的相对摩尔质量为10000-35000g/mol。本专利技术中的硅氢封端MQ树脂在该摩尔质量范围内能够有效的保证树脂的流动性能，以及分子链段的力学强度，从而能够有效降低各组分的混合难度。作为优选，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠或二辛基琥珀酸磺酸钠中的一种。作为优选，所述的抗氧化剂为抗氧剂TNP、抗氧剂TPP、抗氧剂164或抗氧剂264中的一种。作为优选，所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑或者膨胀性石墨中的一种或多种混合物。本专利技术具有如下有益效果：(1)耐高低温性能好；(2)阻燃效果优异；(3)具有极好的弹性；(4)泡沫材料中的孔洞大小均匀，手感好。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案作以进一步描述说明。如果无特殊说明，本专利技术的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。实施例1一种高阻燃有机硅泡沫材料，所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇35份、相对摩尔质量为10000g/mol的硅氢封端MQ树脂45份、十二烷基苯磺酸钠8份、抗氧剂TNP3份、纳米二氧化硅15份、氢氧化铝8份以及0.05％三(五氟苯基)硼烷甲苯溶液0.5份。所述的硼酸改性聚酯多元醇的制备方法如下：按照重量份数计，取马来海松酸50份、二元醇45份、硼酸4份以及五氧化二磷0.5份置于反应釜中，升高温度至155℃后保持30分钟，开动电动搅拌器，均匀混合各原料后，升高温度至185℃，并向其中鼓入氮气，持续反应直到体系中的酸值低于3mgKOH/g，出料得到硼酸改性聚酯多元醇。实施例2一种高阻燃有机硅泡沫材料，所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇65份、相对摩尔质量为35000g/mol的硅氢封端MQ树脂85份、十八烷基硫酸钠15份、抗氧剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻燃有机硅泡沫材料，其特征在于，所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇35‑65份、硅氢封端MQ树脂45‑85份、表面活性剂8‑15份、抗氧化剂3‑8份、纳米二氧化硅15‑35份、阻燃剂8‑12份以及0.05%三（五氟苯基）硼烷甲苯溶液0.5‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃有机硅泡沫材料，其特征在于，所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇35-65份、硅氢封端MQ树脂45-85份、表面活性剂8-15份、抗氧化剂3-8份、纳米二氧化硅15-35份、阻燃剂8-12份以及0.05%三（五氟苯基）硼烷甲苯溶液0.5-3份。2.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡沫材料，其特征在于，所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇45-55份、硅氢封端MQ树脂50-70份、表面活性剂8-15份、抗氧化剂3-8份、纳米二氧化硅25-35份、阻燃剂8-12份以及0.05%三（五氟苯基）硼烷甲苯溶液0.5-3份。3.根据权利要求1所述的一种高阻燃有机硅泡沫材料，其特征在于，所述的阻燃有机硅泡沫材料中按照重量份数计其各组份配方如下：硼酸改性聚酯多元醇50份、硅氢封端MQ树脂60份、表面活性剂12份、抗氧化剂5份、纳米二氧化硅30份、阻燃剂10份以及0.05%三（五氟苯基）硼烷甲苯溶液2份。4.根据权利要求1或2或3所述的一种高阻燃有机硅泡沫材料，其特征在于，所述的硼酸改性聚酯多元醇的制备方法如下：按照重量份数计，取马来...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢伟，蔡盼盼，
申请(专利权)人：德清顾舒家华高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33