一种生物质气凝胶阻燃聚氨酯软泡及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质气凝胶阻燃聚氨酯软泡及其制备方法。该方法包括用改性溶液在二氧化硅气凝胶水解‑凝胶过程中进行改性，将生物质阻燃成分海藻酸钠和改性二氧化硅气凝胶相结合，通过层层自组装技术沉积到聚氨酯软泡基体上，制备出新型生物质气凝胶阻燃聚氨酯软泡。本发明专利技术首次将二氧化硅气凝胶引入到阻燃涂层中，利用绿色环保、来源广泛的阻燃物质海藻酸钠，解决石油资源紧缺限制阻燃剂的生产的问题且对环境友好，不会污染环境，克服了现有的阻燃涂层合成复杂、添加量大以及阻燃效率低等缺点。本发明专利技术制备出的阻燃聚氨酯软泡，在较低的组装（沉积）层数，聚氨酯软泡的垂直燃烧等级能达到V‑0级别，阻燃效果显著，具有很强的可推广应用价值。

Biomass aerogel flame retardant polyurethane soft foam and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种生物质气凝胶阻燃聚氨酯软泡及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种生物质气凝胶阻燃聚氨酯软泡及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯软泡由于其优异的物理性能和优良的柔性，被广泛应用于各种领域，如家具、地毯衬垫和汽车等。由于汽车制造业的快速发展，聚氨酯软泡的需求正在急剧增加。然而，其作为高度多孔的聚合物，聚氨酯软泡极易燃烧，在燃烧过程中会产生大量烟雾和有毒气体。聚氨酯软泡具有高度火灾危险性。现阶段对聚氨酯软泡的阻燃方法主要有两大类，添加型阻燃和反应型阻燃。添加型阻燃主要是将添加型阻燃剂引入基体中制备阻燃性聚氨酯软泡，常见的添加型阻燃剂有APP、红磷、三聚氰胺等，这种方法往往会出现阻燃剂与基体相容性差、易渗出等缺陷。采用反应型阻燃主要指的是阻燃剂与聚合物基体之间存在化学键相连接。与添加型阻燃剂相比，这种方法用减少的量就能获得优异的阻燃性，还能消除阻燃剂在基体中发生迁移等问题，但阻燃性单体往往需要在有机溶剂中制备，具有一定环境污染，且化学反应复杂，耗能大，不适合工业化生产。近年来，操作简便，灵活且稳定性好的层层自组装沉积法在阻燃领域的应用引起了业界浓厚的兴趣。目前基于层层自组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质气凝胶阻燃聚氨酯软泡的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）基体预处理：将聚氨酯软泡浸泡在硝酸溶液中，取出洗涤并拧干，然后再浸泡在聚丙烯酸溶液中，取出洗涤并拧干，得到预处理的基体；（2）制备改性二氧化硅气凝胶：利用溶胶‑凝胶法制备改性二氧化硅气凝胶，将改性二氧化硅气凝胶球磨得到改性二氧化硅气凝胶微粒，将所述改性二氧化硅气凝胶微粒加入水中，搅拌均匀得到二氧化硅气凝胶悬浮液；（3）调节悬浮液的pH值：调节步骤（2）所述二氧化硅气凝胶悬浮液的pH值为酸性，得到调节pH后的二氧化硅气凝胶悬浮液；（4）自组装沉积：将步骤（1）所述预处理后的基体浸泡在聚乙烯亚胺溶液中，取出洗涤并拧干，浸...

【技术特征摘要】
1.一种生物质气凝胶阻燃聚氨酯软泡的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）基体预处理：将聚氨酯软泡浸泡在硝酸溶液中，取出洗涤并拧干，然后再浸泡在聚丙烯酸溶液中，取出洗涤并拧干，得到预处理的基体；（2）制备改性二氧化硅气凝胶：利用溶胶-凝胶法制备改性二氧化硅气凝胶，将改性二氧化硅气凝胶球磨得到改性二氧化硅气凝胶微粒，将所述改性二氧化硅气凝胶微粒加入水中，搅拌均匀得到二氧化硅气凝胶悬浮液；（3）调节悬浮液的pH值：调节步骤（2）所述二氧化硅气凝胶悬浮液的pH值为酸性，得到调节pH后的二氧化硅气凝胶悬浮液；（4）自组装沉积：将步骤（1）所述预处理后的基体浸泡在聚乙烯亚胺溶液中，取出洗涤并拧干，浸泡在海藻酸钠溶液中，取出洗涤并拧干，然后浸泡步骤（3）所述调节pH后的二氧化硅气凝胶悬浮液中，取出洗涤并拧干，最后浸泡海藻酸钠溶液中，取出洗涤并拧干，得到沉积后的聚氨酯软泡；（5）再次自组装沉积：将步骤（4）所述沉积后的聚氨酯软泡按照步骤（4）所述自组装沉积过程重复沉积，得到重复沉积的聚氨酯软泡；（6）将步骤（5）所述重复沉积的聚氨酯软泡拧干，然后烘干处理，得到所述生物质气凝胶阻燃聚氨酯软泡。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述硝酸溶液的浓度为0.1-0.15mol/L；所述浸泡在硝酸溶液的时间为5-8分钟。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述聚丙烯酸溶液的质量百分比浓度为0.2-0.3wt％；所述浸泡在聚丙烯酸溶液的时间为5-8分钟。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：江赛华，王储辉，刘欣怡，海云，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44