一种改善聚氨酯阻燃材料力学性能的制备方法技术

本发明专利技术属于复合材料领域，具体为一种改善聚氨酯阻燃材料力学性能的制备方法。该方法包括步骤1)三聚氰胺/聚氨酯复合悬浮液制备；2)三聚氰胺/聚氨酯复合母料制备；3)聚氨酯阻燃材料的制备。本发明专利技术通过聚氨酯乳液在液相中包覆三聚氰胺颗粒合成的三聚氰胺/聚氨酯复合阻燃剂，极大地改善了阻燃剂粉体和聚氨酯熔体的相容性，制得的聚氨酯复合材料阻燃性能优异，力学性能好，可满足工业使用需要。通过本发明专利技术的制备方法，能够获得高质量的阻燃复合材料产品，改善了传统阻燃剂的加入导致聚氨酯的力学性能大幅下降，限制了其广泛应用。本发明专利技术制备工艺简单，反应温度较低，易于控制，能耗低；生产过程中不产生废气废液，对环境友好。

【技术实现步骤摘要】
一种改善聚氨酯阻燃材料力学性能的制备方法
本专利技术属于复合材料制备
，具体为一种改善聚氨酯阻燃材料力学性能的制备方法。
技术介绍
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是由多元醇化合物(R-OH)和异氰酸酯(R-N＝C＝O)反应制得。通过变化聚氨酯的原料品种以及多元醇化合物和异氰酸酯的比例，聚氨酯的性能可以在很大的范围内进行调整，获得不同密度、弹性、刚性等物理性能的材料，主要有弹性体、橡胶、泡沫、纤维、人造革、涂料、密封胶、乳剂和防水材料等，广泛应用于建筑、交通、石化、医疗、家具以及国防航空等领域。然而，聚氨酯的阻燃性能普遍不好，未经改性的聚氨酯弹性体的极限氧指数(LOI)仅为18％左右，在空气中易燃，燃烧时热值高，热释放速率较快，不易熄灭，极易引发火灾，所以对其进行阻燃改性显得尤为重要。在众多无卤阻燃剂中，三聚氰胺(化学式C3H6N6)不可燃，加热易升华，急剧加热则分解，因含有6个N原子，是一类广泛使用的添加型氮系阻燃剂。三聚氰胺可以采用多种阻燃机理，包括凝结相反应和膨胀机理，从而使参与燃烧的气体量比其他体系要少。在250～450℃时三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善聚氨酯阻燃材料力学性能的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)三聚氰胺/聚氨酯复合悬浮液制备/n将三聚氰胺0.01～10份和水100～3000加入超声辐照反应器中，在超声功率为10～5000W、频率为10～10000Hz、温度20～200℃的条件下，超声分散5分钟～5小时，获得三聚氰胺溶液；将聚氨酯乳液和溶剂加入三口瓶中搅拌，获得经稀释后的聚氨酯溶液；/n将0.01～10份聚氨酯乳液稀释在100～3000份溶剂中，在温度20～150℃，搅拌速度50～500rpm的条件下，搅拌1小时～5小时，获得经稀释后的聚氨酯溶液；/n在温度20～150℃，搅拌速度50～500rpm，滴加速度...

【技术特征摘要】
1.一种改善聚氨酯阻燃材料力学性能的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)三聚氰胺/聚氨酯复合悬浮液制备
将三聚氰胺0.01～10份和水100～3000加入超声辐照反应器中，在超声功率为10～5000W、频率为10～10000Hz、温度20～200℃的条件下，超声分散5分钟～5小时，获得三聚氰胺溶液；将聚氨酯乳液和溶剂加入三口瓶中搅拌，获得经稀释后的聚氨酯溶液；
将0.01～10份聚氨酯乳液稀释在100～3000份溶剂中，在温度20～150℃，搅拌速度50～500rpm的条件下，搅拌1小时～5小时，获得经稀释后的聚氨酯溶液；
在温度20～150℃，搅拌速度50～500rpm，滴加速度5～20mL/min条件下，将配好的三聚氰胺溶液缓慢加入到聚氨酯溶液中，获得稳定的三聚氰胺/聚氨酯复合悬浮液；
2)三聚氰胺/聚氨酯复合母料制备
将步骤1)得到的三聚氰胺/聚氨酯复合悬浮液经洗涤抽滤、再在真空度0.1～0.01MPa、温度20～200℃的条件下烘干至恒重，获得表面改性的三聚氰胺/聚氨酯复合母料；
3)聚氨酯阻燃材料的制备
将聚氨酯0.01～100份、表面改性三聚氰胺/聚氨酯复合母料0.01～100份和填料0.01～100份、抗氧化剂0.01～10份、防老剂0.01～10份、增塑剂0.01～40份、催化剂0.01～10份加入到单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、密炼机或双辊开炼机中的任一种设备中，于温度10～300℃，熔融共混1～60分钟，经模压，挤出或注塑成型，获得聚氨酯阻燃材料。


2.如权利要求1所述改善聚氨酯阻燃材料力学性能的制备方法，其特征在于：
1)三聚氰胺/聚氨酯复合悬浮液制备
将三聚氰胺0.01～8份和水100～3000份加入超声辐照反应器中，在超声功率为200～1000W、频率为200～2000Hz，温度40～100℃的条件下，超声分散30分钟～2小时，获得三聚氰胺溶液；
将聚氨酯乳液0.01～8份和溶剂100～3000份加入三口瓶中，在温度40～100℃，搅拌速度100～500rpm的条件下，搅拌1小时～5小时，获得经稀释后的聚氨酯溶液；
在温度40～100℃，搅拌速度100～500rpm，滴加速度6～18mL/min条件下，将配好的三聚氰胺溶液缓慢加入到聚氨酯溶液中，获得稳定的三聚氰胺/聚氨酯复合悬浮液；
2)三聚氰胺/聚氨酯复...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卓，李刚，夏和生，唐印，费国霞，
申请(专利权)人：四川金象赛瑞化工股份有限公司，四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51