一种发泡粒径控制方法及用于高阻燃防火材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高阻燃性防火材料的制备方法，通过对聚氨酯混合物制备、橡胶混合物制备、石墨阻燃剂制备已达到最终制备复合的高阻燃防火材料，在常规容易发泡的聚酯和聚醚混合而成的聚氨酯中增加3.5组份的橡胶混合物，以提高材料的耐热、耐老化、电绝缘性，且在材料中增加改性的石墨阻燃剂，石墨阻燃剂具有较高的阻燃性，阻燃效果持久，且石墨阻燃剂的分散性好，与聚氨酯相容性大大提高；以上述方法制备的高阻燃防火材料，在通过本发明专利技术发泡粒径控制方法进行发泡成型，以调控超声波振动频率实现对发泡粒径和发泡均匀性进行控制，挤压成型后直接通过液氮冷却，保证了气泡成核性强和粒径均匀可控性，使高阻燃防火材料成型稳定和耐用耐磨性好。用耐磨性好。用耐磨性好。

【技术实现步骤摘要】
一种发泡粒径控制方法及用于高阻燃防火材料的制备方法


[0001]本专利技术属于发泡材料制备领域，尤其用于可发泡的防火材料，具体涉及一种发泡粒径控制方法及用于高阻燃防火材料的制备方法。

技术介绍

[0002]发泡是指发泡成型过程或发泡聚合物材料中，通过物理发泡剂或化学发泡剂的添加与反应，形成了蜂窝状或多孔状结构；发泡也是制作泡沫塑料成型方法的总称，按泡沫塑料制造方法分类，可分为两类：将发泡用塑料原材料配合后由一个工序制得泡沫塑料的方法称为一步发泡法，又称为直接法，聚氨酯泡沫塑料是其典型代表；由两个工序制得泡沫塑料的方法称为两步发泡法，又称为间歇法。在两步发泡中，前一工序称为前发泡或预发泡，此时泡沫或珠粒尚未充分膨胀，密度也较高，这样制得的珠粒是可发性珠粒。后一工序称为后发泡或二次发泡，制得充分膨胀、低密度的最终泡沫制品。聚苯乙烯、聚乙烯泡沫塑料等就是用这种方法制做的。工业上将发泡成型方法按下述分类：(1)由压延、挤出或传送带等疗式进行的连续发泡成型；(2)由注塑一个一个地生产最终形状的发泡体，称间歇式发泡成型。(3)按使用要求将液状或微粒状原材料配合物注入模具中使之发泡，称为现场发泡成型。
[0003]而对于现有社会生产和生活的需要，越来越多的发泡材料用于生活，例如沙发汽车座椅的填充、玩具制造、坐垫等等，都需要使用发泡材料，但常规进行发泡的聚氨酯易燃、耐用性、耐氧化性差，使用寿命短，且发泡时粒径不可控，导致气泡成核性差、气泡分布不均匀，气泡密度低，导致防火材料成型性差、拉升性差、弹性模量低。
专利技术内容
[0004]本专利技术针对上述问题，采用如下技术方案：
[0005]一种高阻燃防火材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0006]1)聚氨酯混合物制备：
[0007](1)向反应釜内加入对应量的聚氨酯，并加入催化剂和稀释剂混合搅拌均匀后，搅拌加热5h
‑
6h，或者混合物；
[0008](2)向混合物中加入对应量的硅油，转速为80r/min
‑
100r/min均速搅拌均匀后，得到聚氨酯混合物；
[0009]2)橡胶混合物制备：
[0010](3)向反应釜内加入对应量的丁基橡胶和三元乙丙橡胶，混合加热至120℃持续搅拌3h
‑
4h后，加入交联剂和增塑剂，混合均匀获得混合物；
[0011](4)向混合物中加入促进剂和均匀剂，保温搅拌30min后，获得橡胶混合物；
[0012]3)石墨阻燃剂制备：
[0013](5)将可膨胀石墨放入粉磨机中进行磨粉，过筛，获得石墨粉；
[0014](6)将石墨粉放入搅拌机中，低速搅拌，转速为60r/min
‑
100r/min，加入的高分子
表面改性剂，先慢速搅拌，转速为120r/min
‑
150r/min，再快速搅拌，转速提高至150r/min
‑
200r/min，再次过筛，得到改性可膨胀石墨粉；
[0015](7)在改性可膨胀石墨粉中加入分散悬浮剂，在搅拌器中低速混合均匀后，即可得到改性的石墨阻燃剂；
[0016]4)制备复合的高阻燃防火材料：
[0017](8)将获得的聚氨酯混合物、橡胶混合物和石墨阻燃剂按照重量组分比12:3.5:1的比值混合，加热至130℃
‑
150℃搅拌2h，获得复合材料；
[0018](9)向复合材料中加入发泡剂，混合均匀，制备获得高阻燃防火材料。
[0019]较佳的，所述步骤(1)中聚氨酯为聚酯和聚醚的混合物。
[0020]较佳的，所述步骤(1)中稀释剂为乙酸乙酯。
[0021]较佳的，所述步骤(4)中促进剂是TS。
[0022]较佳的，所述步骤(4)中均匀剂为RH150。
[0023]较佳的，所述步骤(5)中石墨粉过筛粒径为60
‑
80目。
[0024]较佳的，所述步骤(7)中搅拌器为不锈钢搅拌器以500r/min的转速搅拌。
[0025]一种发泡粒径控制方法，采用如权1至7任意一项所述的高阻燃防火材料的制备方法，包括带有超声振荡的挤压模具，所述发泡粒径控制方法包括以下步骤：
[0026](11)制模：按照粒径需求制造流量孔径为A的注料头和挤出孔径为B的成型模，流量孔A和挤出孔B均为均匀分布的若干个，装配成挤压模具，在挤压模具上下面均匀连接有超声装置，获得带有超声振荡的挤压模具；
[0027](12)调频和挤出：在挤压机上安装好带有超声振荡的挤压模具后，开启超声波振动，振动频率可根据粒径需求控制在25KHz
‑
30KHz，均匀挤出直至发泡粒径均匀即可；
[0028](13)冷却塑型：在挤出模具内通入液氮进行快速冷却，制备获得发泡粒径可控制的高阻燃防火材料。
[0029]较佳的，所述步骤(11)中超声装置至少包括超声波发生器和超声波变幅杆，超声波发生器安装在挤出机上，超声波变幅杆连接在超声波发生器和挤压模具之间。
[0030]较佳的，所述步骤(11)中流量孔内径和挤出孔内径需满足：d＜A
‑
B；
[0031]其中，A为挤压模具的流量孔内径，单位为mm；B为挤出模芯挤出口的内径，单位为mm；d为发泡粒径的良品范围，单位为mm。
[0032]与现有技术相比，本专利技术突出的特点和有益的效果在于：本专利技术在常规容易发泡的聚酯和聚醚混合而成的聚氨酯中增加3.5组份的橡胶混合物，以提高材料的耐热、耐老化、电绝缘性，且在材料中增加改性的石墨阻燃剂，石墨阻燃剂具有较高的阻燃性，阻燃效果持久，且石墨阻燃剂的分散性好，与聚氨酯相容性大大提高；以上述方法制备的高阻燃防火材料，在通过本专利技术发泡粒径控制方法进行发泡成型，以调控超声波振动频率实现对发泡粒径和发泡均匀性进行控制，挤压成型后直接通过液氮冷却，保证了气泡成核性强和粒径均匀可控性，使高阻燃防火材料成型稳定和耐用耐磨性好。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例中用于高阻燃防火材料的制备方法的流程图；
[0034]图2为本专利技术实施例中发泡粒径控制方法的流程图；
[0035]图3为本专利技术实施例中挤压模具的结构示意图。
具体实施方式
[0036]为了使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术，下面结合附图和实施例对本专利技术技术方案进一步说明。
[0037]实施例1
[0038]如图1所示，一种高阻燃防火材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0039]1)聚氨酯混合物制备：
[0040](1)向反应釜内加入对应量的聚氨酯，并加入催化剂和稀释剂混合搅拌均匀后，搅拌加热5h
‑
6h，或者混合物；
[0041](2)向混合物中加入对应量的硅油，转速为80r/min
‑
100r/min均速搅拌均匀后，得到聚氨酯混合物；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃防火材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)聚氨酯混合物制备：(1)向反应釜内加入对应量的聚氨酯，并加入催化剂和稀释剂混合搅拌均匀后，搅拌加热5h
‑
6h，或者混合物；(2)向混合物中加入对应量的硅油，转速为80r/min
‑
100r/min均速搅拌均匀后，得到聚氨酯混合物；2)橡胶混合物制备：(3)向反应釜内加入对应量的丁基橡胶和三元乙丙橡胶，混合加热至120℃持续搅拌3h
‑
4h后，加入交联剂和增塑剂，混合均匀获得混合物；(4)向混合物中加入促进剂和均匀剂，保温搅拌30min后，获得橡胶混合物；3)石墨阻燃剂制备：(5)将可膨胀石墨放入粉磨机中进行磨粉，过筛，获得石墨粉；(6)将石墨粉放入搅拌机中，低速搅拌，转速为60r/min
‑
100r/min，加入的高分子表面改性剂，先慢速搅拌，转速为120r/min
‑
150r/min，再快速搅拌，转速提高至150r/min
‑
200r/min，再次过筛，得到改性可膨胀石墨粉；(7)在改性可膨胀石墨粉中加入分散悬浮剂，在搅拌器中低速混合均匀后，即可得到改性的石墨阻燃剂；4)制备复合的高阻燃防火材料：(8)将获得的聚氨酯混合物、橡胶混合物和石墨阻燃剂按照重量组分比12:3.5:1的比值混合，加热至130℃
‑
150℃搅拌2h，获得复合材料；(9)向复合材料中加入发泡剂，混合均匀，制备获得高阻燃防火材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中聚氨酯为聚酯和聚醚的混合物。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：许建伟，于伯和，许建波，吴燕，高占建，龙海飞，
申请(专利权)人：甘肃坤远节能环保科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：