本发明专利技术公开了一种烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫及其制备方法，采用烷烃作为发泡剂，配以特定阻燃作用的聚醚/聚酯多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、阻燃剂及其它特殊助剂等制备成组合聚醚，并与多异氰酸酯反应生成高指数的PIR泡沫。本发明专利技术中的B1阻燃聚氨酯硬质泡沫主要适用于连续线生产工艺，与其它的PIR板材泡沫相比，具有高阻燃、环保、密度低、生产宽容度高，泡沫性能优异等优点。
【技术实现步骤摘要】
烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，用于制造建筑用泡沫保温材料，具体涉及烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫及其制备方法。
技术介绍
在建筑节能日益被广泛关注的今天尤其低碳节能成为我国基本国策之后，聚氨酯泡沫必定会在建筑保温行业被大量推广与应用。然而聚氨酯硬泡也面临着外界对其防火安全性的担忧。为吸取央视新址2.9、上海11.15等建筑外保温火灾事故的惨痛教训，2018年又重新修订的新版国标《建筑设计防火规范》，规范中明确了严禁使用易燃保温材料，严格限制可燃保温材料，同时对复合材料新增了芯材B1的要求，为保障建筑节能工程的防火安全提供了可靠的技术依据。近两年国家对中国建筑保温市场防火的高标准及141B使用量严格控制政策，市场上大量供应的聚氨酯复合B1级板材已不能满足要求，开发出环保型发泡剂用芯材B1聚氨酯泡沫必将成为日后发展的趋势。已公开的B1级阻燃聚氨酯泡沫技术，如公开专利CN104628979A一种连续线生产用B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫及制备方法和用途中采用一种新型具有苯酰亚胺杂环结构的耐高温刚性基团的聚酯多元醇及阻燃聚醚多元醇为主要原料，配以相应的阻燃硅油，特定结构的催化剂，液体阻燃剂及发泡剂等制备成组合多元醇，与多异氰酸酯反应生成高指数的聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫。这种方法虽然能使聚氨酯泡沫达到B1级的阻燃水平，但此专利技术中使用的发泡剂为一氟二氯乙烷和/或1,1,1,3,3-五氟丙烷，一氟二氯乙烷因为环保问题将在2030年国家全面禁用，1,1,1,3,3-五氟丙烷(245fa)因为价格高，沸点低，生产上很难操控，使用受到限制，且对泡沫流动性、韧性、保温性及粘接性能有很大的负面影响。公开专利CN102911334A中采用复合阻燃技术，配方中使用酚醛树脂多元醇和膨胀石墨制得了阻燃性能B1级、发烟量低的聚氨酯硬质泡沫。但可膨胀石墨作为一种固体阻燃剂，即使采用复合技术，减少其添加量，依然处于固体的形态悬浮在组合聚醚多元醇中，在高压机混合生产时很容易出现堵塞枪头的情况，难形成稳定的工业化产品，且对泡沫流动性、韧性、保温性及粘接性能有很大的负面影响。公开专利CN108239254A公开了一种全水发泡B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法，通过含磷氮阻燃聚醚、阻燃剂、阻火剂联合形成阻燃体系，经过聚氨酯喷涂机或浇注机，与异氰酸酯在保温现场喷涂或浇注发泡成型制得硬质B1级阻燃聚氨酯泡沫保温材料。此专利技术虽采用环保型水为发泡剂，但水发泡生成的聚氨酯泡沫具有脆性大，保温性能差，粘接性差等缺点，很难大规模使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有B1级阻燃泡沫性能或工艺的不足，提供一种环保、生产简单、泡沫性能优异的高阻燃聚氨酯硬质泡沫。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫，是由包含以下原料按照重量份数经过高压发泡机混合制成：组合聚醚多元醇：烷烃类发泡剂：多异氰酸酯＝100:3-15:180-250。所述的组合聚醚多元醇，由包含如下重量份数的原料混合而成：本专利技术中，所述的阻燃聚醚多元醇是由四溴双酚A为起始剂与环氧丙烷、环氧乙烷开环聚合成的聚醚多元醇，三聚氰胺类聚醚多元醇中的一种或两种混合。作为一种优选的方案，所述的聚醚多元醇由四溴双酚A为起始剂与环氧丙烷、环氧乙烷开环聚合而成聚醚多元醇，羟值100～150mgKOH/g，粘度为400-1000mpa.s。更优选万华化学(宁波)容威聚氨酯有限公司FR212。作为一种优选的方案，所述的三聚氰胺类聚醚多元醇为甘油和三聚氰胺的混合起始剂与环氧乙烷开环反应制得，甘油和三聚氰胺的质量比为2:1～5:1，羟值范围为300-600mgKOH/g,优选甘油和三聚氰胺的质量比为2:1～3:1，羟值310-500mgKOH/g。更优选地，所述的三聚氰胺类聚醚多元醇以环氧乙烷封端。本专利技术中，所述的聚酯多元醇为邻苯二甲酸酐OPA、对苯二甲酸，己二酸中的两种或三种酸与二甘醇DEG，甘油、三羟甲基丙烷TMP、季戊四醇中的一种或多种醇聚合而成，官能度为2.0-2.5，羟值为150～320mgKOH/g，优选为180～250mgKOH/g。本专利技术中，所述的添加型阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三乙酯(TEP)、甲基膦酸二甲酯中的一种或多种组成的混合物，优选含TCPP：TEP的质量比为2-4:1的混合物。本专利技术中，所述的泡沫稳定剂A为赢创特种化学(上海)有限公司生产的B84806、B84813,美思德化学生产的M88310、M8812中的一种。本专利技术中，所述的泡沫稳定剂B为赢创生产B8492、B8443，美思德化学生产的M8872中的一种，优选其在组合聚醚多元醇中的含量为0.5-1.5。本专利技术中，所述的催化剂A为发泡型催化剂和凝胶型催化剂中的至少一种，优选五甲基二亚乙基三胺PC5、双(二甲胺基乙基)醚A1、N,N-二甲基环己胺PC8、二甲基卞胺中的一种或多种。本专利技术中，所述的催化剂B为三聚型催化剂，优选TMR-2，醋酸钾，甲酸钾，异辛酸钾中的一种或多种。本专利技术中，所述的有机酸为甲酸，醋酸，醇酸中的一种或多种，优选甲酸，醋酸中的一种或两种，优选在组合聚醚多元醇中包含1.0-2.0重量份的有机酸。所述的有机酸与阻燃聚醚多元醇起到特殊的协同作用，两者结合赋予泡沫更细腻的泡孔结构，阻隔氧进入泡孔内部，提高泡沫阻燃性能，另外，由于两者结合使初期泡孔结构形成更快，气体更易包裹在泡沫内，导致发泡倍率增加，密度降低，同时可减少发泡剂的使用。本专利技术中，所述的特殊助剂为邻苯二甲酸酐与二元醇在低温下形成的醇酯酸。优选2-((2-羟值乙氧基)羰基)苯甲酸，2-[2-(2-羟基乙氧基)乙氧羰基]苯甲酸中的一种或两种。更优选上海遐瑞医药科技有限公司生产的2-((2-羟值乙氧基)羰基)苯甲酸，HONESTJOYHOLDINGSLIMITED公司生产的2-[2-(2-羟基乙氧基)乙氧羰基]苯甲酸中的一种或两种。优选在组合聚醚多元醇中包含1-2重量份的特殊助剂。2-((2-羟值乙氧基)羰基)苯甲酸2-[2-(2-羟基乙氧基)乙氧羰基]苯甲酸本专利技术中，所述的烷烃类发泡剂为戊烷、丁烷中的一种或多种混合，优选正戊烷或异丁烷，优选在组合聚醚多元醇中包含3-10重量份的发泡剂。作为一种优选的方案，采用的组合聚醚多元醇：多异氰酸酯＝100:200-230(重量比)，所述的多异氰酸酯为聚合MDI，异氰酸酯基含量为30-32％，优选30.5-31.5％，通常可以选择亨斯迈5288，巴斯夫B1051，M50S,万华化学WANNATEPM400、PM-600、PM-700中的一种，优选为万华化学有限公司生产的WANNATEPM400或PM-700。本专利技术还提供烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫的制备方法，采用聚氨酯夹芯板连续生产线，将组合聚醚多元醇、烷烃类发泡剂及多异氰酸酯按照一定比例通过高压发泡机或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫，其特征在于，所述的阻燃聚氨酯泡沫是由包含以下的原料按照重量份数经过高压发泡机混合制成：组合聚醚多元醇：烷烃类发泡剂：多异氰酸酯＝100:3-15:180-250；所述的组合聚醚多元醇，由包含如下重量份数的原料混合而成：/n
【技术特征摘要】
1.烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫，其特征在于，所述的阻燃聚氨酯泡沫是由包含以下的原料按照重量份数经过高压发泡机混合制成：组合聚醚多元醇：烷烃类发泡剂：多异氰酸酯＝100:3-15:180-250；所述的组合聚醚多元醇，由包含如下重量份数的原料混合而成：
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2.根据权利要求1所述的烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫，其特征在于，所述的阻燃聚醚多元醇是由四溴双酚A为起始剂与环氧丙烷、环氧乙烷开环聚合成的聚醚多元醇、三聚氰胺类聚醚多元醇中的一种或两种混合；优选地，由四溴双酚A为起始剂与环氧丙烷、环氧乙烷开环聚合成聚醚多元醇，羟值为100～150mgKOH/g，粘度为400-1000mpa.s，更优选万华化学(宁波)容威聚氨酯有限公司的FR212；优选地，所述的三聚氰胺类聚醚多元醇为甘油和三聚氰胺的混合起始剂与环氧乙烷开环反应制得，甘油和三聚氰胺的质量比为2:1～5:1，羟值范围为300-600mgKOH/g，优选甘油和三聚氰胺的质量比为2:1～3:1，羟值为310-500mgKOH/g；更优选，所述的三聚氰胺类聚醚多元醇为环氧乙烷封端。
3.根据权利要求1或2所述的烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫，其特征在于，所述的聚酯多元醇为邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、己二酸中的两种或三种酸与二甘醇，甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或多种醇聚合而成，官能度为2.0-2.5，羟值为150～320mgKOH/g，优选为180～250mgKOH/g。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫，其特征在于，所述的添加型阻燃剂由磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三乙酯、甲基膦酸二甲酯中的一种或多种组成的混合物，优选为含磷酸三(2-氯丙基)酯与磷酸三乙酯的质量比为2-4:1的混合物。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的烷烃类发泡B1级阻燃聚氨酯硬质泡沫，其特征在于，所述的泡沫稳定剂A为赢创特种化学(上海)有限公司生产的B84806、B84813,美思德化学生产的M88310、M8812中的一种；和/或，所述的泡沫稳定剂B为赢创生产B8492、B8443，美...
【专利技术属性】
技术研发人员：李雪艳，程东东，邵康海，朱霞林，席强，冷柏逊，
申请(专利权)人：万华化学烟台容威聚氨酯有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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