一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料，其中，按重量份数计，由如下成分组成：聚醚多元醇A：20

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，特别是一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯泡沫密度小，导热系数低，广泛用于保温隔热行业，如冰箱，中央空调等行业。但是，聚氨酯泡沫材料作为一种有机物，为易燃材料，比表面积大，燃烧时会以极快的速度蔓延，同时产生大量有毒气体和烟雾，在施工及使用过程中存在着安全隐患。这极大的限制了聚氨酯泡沫塑料的应用。因而，研制具有良好阻燃功能的聚氨酯泡沫材料，将会大大提升其应用价值。按照目前GB8624
‑
2012来划分的燃烧性能等级，我国聚氨酯泡沫在市场上面，多为B2阻燃等级，并且工艺技术趋于成熟化，随着近几年对保温材料阻燃要求的提高，B2级己不能满足高阻燃场合的使用需求，B1级聚氨酯保温板将成为未来市场重要的需求产品，比如在较高层的建筑上需要防火等级高的发泡板绝热板，处理器终端要求低温隔热场合和人流多场合如地铁里都需要使用高阻燃低导热绝热板。
[0003]但是，市场上现有的多数B1级阻燃发泡板使用的聚醚多元醇为组合物，需要添加的阻燃剂的量通常达到30
‑
60wt％，过高的添加比例严重提高固体部分传热效率，影响了泡沫的物理性能，从而保温效果下降、间接导致保温层厚度增加，成本增加。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺点，本专利技术的目的是提供一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料及其制备方法，以解决上述技术问题。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料，其中，按重量份数计，由如下成分反应合成：
[0007]聚醚多元醇A：20
‑
30份；
[0008]聚醚多元醇B：5
‑
25份；
[0009]聚酯多元醇C：10
‑
30份；
[0010]阻燃剂A：10
‑
15份；
[0011]阻燃剂B：3
‑
8份；
[0012]泡沫稳定剂：1
‑
3份；
[0013]催化剂：2
‑
4份；
[0014]蒸馏水：1
‑
5份；
[0015]发泡剂：8
‑
15份；
[0016]异氰酸酯：110
‑
180份。
[0017]作为本专利技术的进一步改进：所述聚醚多元醇A为含磷、氯、溴阻燃基团的阻燃聚醚多元醇；所述聚醚多元醇B为具有伯羟基柔性长链结构的聚醚多元醇；所述聚酯多元醇C为含氮杂环多元醇；所述阻燃剂A为磷酸酯或磷酸酯的混合物；所述阻燃剂B为气凝胶粉末。
[0018]作为本专利技术的进一步改进：所述催化剂为三乙醇胺和有机锡T
‑
20。
[0019]作为本专利技术的进一步改进：所述发泡剂为二氯一氟乙烷((HCFC
‑
141b)、二氯三氟乙烷((HCFC
‑
123)、1,1,1
‑
三氟乙烷、1,1,1,4,4,4
‑
六氟丁烷(HFC
‑
356mffm)、1,1,1,3,3
‑
五氟丁烷(HFC
‑
365mfc)、1,1,1,4,4
‑
五氟丁烷(HFC
‑
245fa)、正戊烷、异戊烷、环戊烷中任意一种或多种的混合物。
[0020]作为本专利技术的进一步改进：所述发泡剂为365mfc(五氟丁烷)和环戊烷的混合物。
[0021]作为本专利技术的进一步改进：所述异氰酸酯为2，4
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯与4，4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物。
[0022]一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料的制备方法，其中，包括：
[0023](1)称取聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚酯多元醇C混合均匀；加入泡沫稳定剂搅拌均匀；加入催化剂搅拌均匀；加入蒸馏水搅拌混合；加入阻燃剂A和阻燃剂B搅拌均匀；加入发泡剂搅拌混合形成白料，并保持在18℃
‑
20℃；
[0024](2)将异氰酸酯作为黑料保持在18℃
‑
20℃；
[0025](3)将模具的温度保持在35℃；
[0026](4)将黑料和白料在3000r/min下搅拌8
‑
10s，得到混合料；
[0027](5)将混合料倒入模具中，盖好模具，熟化1h，得到成品。
[0028]作为本专利技术的进一步改进：所述聚酯多元醇C的制备方法包括：
[0029](1)将摩尔比为2:1的偏苯三酐和二元胺与催化剂混合，加入催化剂和反应溶剂，在75
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90℃中进行氨化、环化、脱水反应，得到二元含氮杂环二元羧酸；
[0030](2)将摩尔比为1:1
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2的二元含氮杂环二元羧酸与二元醇混合，加入酯化反应催化剂进行酯化，至12
‑
16h后得到所述聚酯多元醇C。
[0031]9.根据权利要求7所述的一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂B的制备方法包括：
[0032]将正硅酸四乙酯、水和乙醇按照1:4:7的比例与酸水解24h，再加入摩尔比为0.8
‑
1的二甲基甲酰胺混合，最后加入氨水，在PH值为7.5下快速凝胶,过滤干燥后得到阻燃剂B。
[0033]作为本专利技术的进一步改进：所述阻燃剂B的制备方法包括：
[0034]将硅酸钠与强酸按1.26:1混合得到正硅酸，将正硅酸脱水缩合得到气凝胶，将气凝胶陈化48h后，加入20％体积分数的蒸馏水/无水乙醇，老化12h；再加入20％体积分数的正硅酸乙酯/无水乙醇老化24h，得到老化液；倒出老化液，常压60℃干燥8小时后，打碎形成粉末，得到阻燃剂B。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0036]通过聚酯多元醇的刚性基团，能够提高泡沫强度的同时避免泡沫收缩。能够通过直接镶嵌在分子链中的阻燃结构，来提高泡沫阻燃的持久性和尺寸稳定性，从而提高了泡沫材料的阻燃性能，能够通过降低泡沫的密度，来降低泡沫的导热性能。
附图说明
[0037]图1为本专利技术的聚酯多元醇C制备反应示意图。
[0038]图2为本专利技术的阻燃剂B制备反应示意图。
[0039]图3为本专利技术的阻燃剂B制备反应示意图。
具体实施方式
[0040]现结合附图说明与实施例对本专利技术进一步说明：
[0041]实施例一：
[0042]本专利技术提供一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料，其特征在于，按重量份数计，由如下成分组成：
[0043]聚醚多元醇A：20
‑
30份；聚醚多元醇B：5
‑
25份；聚酯多元醇C：10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料，其特征在于，按重量份数计，由如下成分反应合成：聚醚多元醇A：20
‑
30份；聚醚多元醇B：5
‑
25份；聚酯多元醇C：10
‑
30份；阻燃剂A：10
‑
15份；阻燃剂B：3
‑
8份；泡沫稳定剂：1
‑
3份；催化剂：2
‑
4份；蒸馏水：1
‑
5份；发泡剂：8
‑
15份；异氰酸酯：110
‑
180份。2.根据权利要求1所述的一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述聚醚多元醇A为含磷、氯、溴阻燃基团的阻燃聚醚多元醇；所述聚醚多元醇B为具有伯羟基柔性长链结构的聚醚多元醇；所述聚酯多元醇C为含氮杂环多元醇；所述阻燃剂A为磷酸酯或磷酸酯的混合物；所述阻燃剂B为气凝胶粉末。3.根据权利要求1所述的一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述催化剂为三乙醇胺和有机锡T
‑
20。4.根据权利要求1所述的一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述发泡剂为二氯一氟乙烷((HCFC
‑
141b)、二氯三氟乙烷((HCFC
‑
123)、1,1,1
‑
三氟乙烷、1,1,1,4,4,4
‑
六氟丁烷(HFC
‑
356mffm)、1,1,1,3,3
‑
五氟丁烷(HFC
‑
365mfc)、1,1,1,4,4
‑
五氟丁烷(HFC
‑
245fa)、正戊烷、异戊烷、环戊烷中任意一种或多种的混合物。5.根据权利要求1所述的一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述发泡剂为365mfc(五氟丁烷)和环戊烷的混合物。6.根据权利要求1所述的一种高阻燃低导热聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述异氰酸酯为2，4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王星瑞，柴国丰，谭德强，袁露，陈昌中，王成根，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：