阻燃、低导热系数的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及到阻燃、导热系数低的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，将多元醇65‑75份、环氧树脂3‑8份、催化剂0.5‑3.2份、水1.0‑2.2份和环五聚二甲基硅氧烷0.7‑2.4份（泡沫稳定剂）、发泡剂1‑3份在20‑50℃下进行搅拌1‑2h进行第一混合，得到第一混合物；将甲酸甲酯1.6份在1.0‑3.0bar压力下与所述第一混合物进行混合1‑2h，再与阻燃剂1~2份在1.0～2.0bar压力下进行混合，得到所述第二混合物；将异氰酸酯120~160份、所述第二混合物、萘二甲酸酐1~2份、物质B2~3份和正十八烷基三乙氧基硅烷3~4份进行发泡处理通过高压发泡机设备注入模腔中，得到聚氨酯泡沫，所得材料阻燃、导热系数低。

Preparation of polyurethane foam thermal insulation material with low flame retardant and low thermal conductivity

The invention relates to a preparation method of polyurethane foam thermal insulation material with low flame retardance and low thermal conductivity. The polyols 65, 75 parts, epoxy resin 3, 8 parts, catalyst 0.5, 3.2 parts, water 1, 2.2 parts and ring five five two methyl siloxane 0.7 (0.7) foam (foam stabilizer) and foaming agent 0.7 parts are mixed at the temperature of 2H. Methyl ester 1.6 phr was mixed with the first mixture at 1.0 3.0 bar pressure for 1 2 h, then mixed with flame retardant 1-2 phr at 1.0-2.0 bar pressure to obtain the second mixture; isocyanate 120-160 phrase, the second mixture, Naphthalic Anhydride 1-2 phrase, substance B2-3 phrase and n-octadecyl triethoxysilane 3-4 phrase were foamed through high pressure foaming machine equipment. Polyurethane foam was obtained in the injection mold cavity, resulting in low flame retardant and low thermal conductivity.

【技术实现步骤摘要】
阻燃、低导热系数的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法
本专利技术为聚氨酯泡沫的制备方法，尤其阻燃、低导热系数的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法的制备方法。
技术介绍
聚氨酯在西欧、北美和亚太地区销量占全球85%以上，亚太地区占全球份额的45%左右，对于包括中国在内的新兴国家而言，由于综合实力增强，聚氨酯需求日益增加。针对汽车工业、基础建设、新型经济体住房市场等领域，其快速发展的市场将消耗更多的聚氨酯泡沫。聚氨酯泡沫由于其优异的隔热性能、成型性、自粘接性而用于电冰箱、冰柜、冷库、建材面板等的隔热材料，由于优异的缓冲性而广泛用于汽车等车辆用的座垫、座椅靠背、靠枕、扶手、仪表盘、门饰板、车顶材料等内部装饰材料、两轮车用鞍座、航空器、铁路车辆用片材、以及家具、寝具、办公用椅的缓冲材料等办公用品等。聚氨酯泡沫通常通过配制含有聚氧化烯多元醇、聚合物多元醇(聚合物分散多元醇)等多元醇、聚氨酯泡沫制造用催化剂、发泡剂等的树脂预混合料、使该树脂预混合料与多异氰酸酯反应而获得。聚氧化烯多元醇例如使用碱性的催化剂使烯化氧化合物与活性氢化合物加成聚合而获得。聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。聚氨酯泡有软泡和硬泡两种。软泡为开孔结构，硬泡为闭孔结构；软泡又分为结皮和不结皮两种。聚氨酯软泡的主要功能是缓冲。聚氨酯软泡常用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、服装和隔音内衬。聚氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.022～0.033W/（m*Κ），相当于挤塑板的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的。硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温，屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。硬泡材料：聚氨酯硬泡在建筑保温领域应用广阔，尤其针对屋顶保温、墙体保温、门窗保温等，目前随着国家节能减排政策扶持力度增大，建筑保温环保材料的应用受到国人期待，其现有存在的防火问题，如进一步优化，将来在聚氨酯硬泡下游市场中，冷链行业将是最值得关注的行业。软泡材料：家具行业及汽车市场均度过高速增长期，相应的对聚氨酯软泡需求有所减缓，加上高居不下的原材料价格，其对聚氨酯软泡的发展带来很大阻力。泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，它的主要特征是多孔性，因而相对密度小，比强度高。根据所用的原料不同和配方变化，可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料等几种；若按所用的多元醇品种分类又可分为聚酯型，聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沫塑料等；若按发泡方法分类又有块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沫塑料等类型。聚氨酯泡沫塑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。聚氨酯软泡主要应用于家具、床具及其他家用品，如沙发和座椅、靠背垫，床垫和枕头；聚氨酯硬泡主要用于绝热保温，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。聚氨酯泡沫一旦燃烧就会产生含有剧毒氰化氢的气体，40秒人就会窒息死亡。对于聚氨酯泡沫，是否作为不可或缺的建筑装饰材料,也是目前争议的问题。事实上，国内一些建筑装饰企业看重的是它的优势，比如与同类产品相比，装饰效果比较好，粘结强、防震抗压、具有超低温热传导率、隔音等，因而在建筑装饰中大量被使用。正因为有这样的优势，自然不会给整个建筑装饰市场太大的冲击。对于聚氨酯泡沫的控制，依然停留在人口密集的公共场所。不少地方也出台了相关规定，并对公共场所落实检查整改。针对建筑火灾，应从更大层面上尽快出台规定，比如建筑工地脚手架必须用难燃和不燃材料搭建，杜绝聚氨酯泡沫用于外墙保温和室内装修，必须用难燃的物质代替，这关乎整个建筑装饰材料行业的利益。事实上，不仅是聚氨酯泡沫，国内的建筑装饰材料可谓琳琅满目，难免鱼目混珠。火灾防范是一个系统工程，完备的防火设施、人们的防火意识、快速的应急救援机制，都能最大限度地减少火灾的发生或降低危害，但最大程度上控制或叫停使用诸如夺命的聚氨酯泡沫等剧毒材料，也须纳入防火系统工程范畴。同样，对于房屋建筑如何防火，发生火灾时如何利于救援，都需要从科学的角度进行考量，也就是从源头上堵塞漏洞，减少悲剧的发生。在人的生命面前，聚氨酯泡沫的诸多长处都是不值一提的。何时能克服“聚氨酯泡沫”对人类的负面影响。因此，阻燃聚氨酯已经成为聚氨酯发泡领域急需要解决的难题，同时由于聚氨酯在发泡过程中存在着,泡沫收缩,泡沫空粗大，一捏成细粉末等缺陷。201310670655.5专利技术公开了凹凸棒土改性生物基聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，利用纤维素类生物质液化得到的植物多元醇与凹凸棒土进行复配得到复配植物多元醇，将经酸改性、有机改性得到的改性凹凸棒土与异氰酸酯进行复配得到复配异氰酸酯；将植物多元醇或复配植物多元醇、泡沫稳定剂、发泡剂、催化剂混合均匀得到粘稠混合物；在搅拌状态下，将异氰酸酯或复配异氰酸酯快速加入粘稠的混合物中，待发泡完全和固化后，在一定温度下熟化一段时间，得到具有阻燃功能的硬质聚氨酯泡沫保温材料。本专利技术具有工艺简单、生产成本低、不需要特殊设备、工业化容易实施等特点，该聚氨酯泡沫保温材料是一种阻燃性能良好的硬质泡沫塑料，其导热系数可达到材料的导热系数为0.035W(m.K)，氧指数为28.8。201711206516.1本专利技术属于聚氨酯泡沫塑料
，具体涉及一种高阻燃聚氨酯保温材料及其制备方法。高阻燃聚氨酯保温材料由A组分与B组分组成，A组分：聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚碳酸酯多元醇D、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、阻燃剂、物理发泡剂；B组分为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯。本专利技术制备的高阻燃聚氨酯硬质泡沫保温材料，泡孔细腻无开裂，且通过聚碳酸酯多元醇的加入将具有高阻燃性能的碳酸酯基引入到聚氨酯中，从分子结构上有效改善了聚氨酯易燃的特点，能够达到B1级的阻燃要求，泡沫的密度分布均匀，导热系数低，具有较高的强度和尺寸稳定性,其导热系数0.020W(m.K),氧指数为31,导热系数可达到192kpa。
技术实现思路
本专利技术的主要思路是3-氯-4-羟基三氟甲苯和邻苯二甲酰亚胺增强发泡剂的强度，使其泡沫收缩性减小，4,4’-二氨基二环己基甲烷、磷酰基乙酸三乙酯提高牛毛水解液的发泡强度和稳泡时间，并自制阻燃剂，发挥了氮磷硅协同阻燃，并采用抑制烟雾剂和抑制火焰剂从烟雾释放和火焰蔓延角度减少火焰对人的伤害，萘二甲酸酐和物质B减少所成泡沫空粗大，正十八烷基三乙氧基硅烷提高泡沫的强度，提高其一捏成细粉末的缺陷，其中4,4’-二氨基二苯乙烯-2,2’-二磺酸、7-甲氧基-1-萘乙酸使物质B减少所成泡沫粗空。阻燃、导热系数低的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其制备过程如下：将多元醇65-75份、环氧树脂3-8份、催化剂0.5-3.2份、水1.0-2.2份和环五聚二甲基硅氧烷0.7-2.4份（泡沫稳定剂）、发泡剂1-3份在20-50℃下进行搅拌1-2h进行第一混合，得到第一混合物；将甲酸甲酯在1.0-3.0bar压力下与所述第一混合物进行混合1-2h，再与阻燃剂1~本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.阻燃、低导热系数的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其制备过程如下：将多元醇65‑75份、环氧树脂3‑8份、催化剂0.5‑3.2份、水1.0‑2.2份和环五聚二甲基硅氧烷0.7‑2.4份、发泡剂1‑3份在20‑50℃下进行搅拌1‑2h进行第一混合，得到第一混合物；将甲酸甲酯16份在1.0‑3.0bar压力下与所述第一混合物进行混合1‑2h，再与阻燃剂1~2份在 1.0～2.0bar压力下进行混合，得到所述第二混合物；将异氰酸酯120~160份、所述第二混合物、物质A（萘二甲酸酐）1~2份、物质B2~3份和物质C（正十八烷基三乙氧基硅烷）3~4份进行发泡处理通过高压发泡机设备注入模腔中，得到聚氨酯泡沫。

【技术特征摘要】
1.阻燃、低导热系数的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其制备过程如下：将多元醇65-75份、环氧树脂3-8份、催化剂0.5-3.2份、水1.0-2.2份和环五聚二甲基硅氧烷0.7-2.4份、发泡剂1-3份在20-50℃下进行搅拌1-2h进行第一混合，得到第一混合物；将甲酸甲酯16份在1.0-3.0bar压力下与所述第一混合物进行混合1-2h，再与阻燃剂1~2份在1.0～2.0bar压力下进行混合，得到所述第二混合物；将异氰酸酯120~160份、所述第二混合物、物质A（萘二甲酸酐）1~2份、物质B2~3份和物质C（正十八烷基三乙氧基硅烷）3~4份进行发泡处理通过高压发泡机设备注入模腔中，得到聚氨酯泡沫。2.根据权利要求1所述的阻燃、低导热系数的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯的任意一种。3.根据权利要求1所述的阻燃、低导热系数的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，所述多元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇、聚丙二醇、双酚S、4,4’-二羟基二苯基甲烷的任意一种。4.根据权利要求1所述阻燃、低导热系数的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂的制备方法为：将四溴双酚A18g、环氧乙烷13g、甘油17g和2g水，搅拌至完全溶解，再加入氢氧化钠10g和水40g，并在温度为60-80℃的条件下反应1-2h，再加入3-氯-4-羟基三氟甲苯11.7g和邻苯二甲酰亚胺6.2g、再加入三氯氧磷10-40g，20-30℃条件下氮气保护条件下反应3-4h，调节体系pH到中性，40-50℃下真空干燥1-2h，得环氧树脂。5.根据权利要求1所述的阻燃、低导热系数的聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为邻苯二甲酸酐、甲醇钠、六氢甲基苯二酸酐的任意一种。6.根据权利要求1所述的阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：段瑶瑶，段建辉，何宏昌，
申请(专利权)人：段瑶瑶，
类型：发明
国别省市：天津,12