一种无机胶体阻燃剂与增强型胶体阻燃剂/聚氨酯复合泡沫塑料及制备方法技术

本发明专利技术涉及有机材料领域，提供一种无机胶体阻燃剂与增强型胶体阻燃剂/聚氨酯复合泡沫塑料及制备方法。一步法或分步法制备阻燃海泡石

【技术实现步骤摘要】
一种无机胶体阻燃剂与增强型胶体阻燃剂/聚氨酯复合泡沫塑料及制备方法


[0001]本专利技术涉及有机材料领域，具体涉及一种无机胶体阻燃剂与增强型胶体阻燃剂
/
聚氨酯复合泡沫塑料及制备方法
。

技术介绍

[0002]硬质聚氨酯泡沫（
RPUF
）的导热系数和透水蒸汽性非常低，且具有质轻，强度高，与纸
、
金属
、
木材
、
水泥板
、
砖墙塑料板
、
沥青毡等材料有很强的粘结性，施工方便，不需要另加其他粘合剂等优点
。
因此，这种泡沫被大量用于建筑物保温，冷库
、
管道保温等领域
。
同时，
RPUF
较聚苯乙烯泡沫的导热系数低，抗压强度高，更适合作为隔热保温材料用于建筑节能
。
虽然
RPUF
具有诸多优点，但极易燃烧
。
未改性的
RPUF
氧指数仅为
17%~19%r/>，燃烧热值高，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无机胶体阻燃剂的制备方法，其特征在于：一步法或分步法制备阻燃海泡石
‑
氢氧化镁无机胶体：氨水与氯化镁反应获得氢氧化镁，或氢氧化钠与硫酸镁反应得到氢氧化镁，氢氧化镁加入改性剂进行改性处理，将改性后的氢氧化镁与海泡石复配获得阻燃无机胶体；其中：氨水溶液中的
OH
‑
与氯化镁溶液中的
Mg
2+
的摩尔浓度比为3‑4：1，或氢氧化钠溶液中的
OH
‑
与硫酸镁溶液中的
Mg
2+
的摩尔浓度比为3‑4：1；所述海泡石与理论生成的氢氧化镁重量比为1‑5：1‑5；以理论氢氧化镁生成重量为计算基准，改性剂的用量为理论生成的氢氧化镁重量的
0.1
‑
15
％
。2.
根据权利要求1所述的一种无机胶体阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述改性剂为硬脂酸
、
钛酸酯
、
十二烷基苯磺酸钠
、
十六烷基三甲基溴化铵
、
与硅烷偶联剂中的任意一种或任意两种以任意比例混合的混合物；所述硅烷偶联剂为
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、3
‑
氨基丙基三甲氧基硅
、
γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷
、
γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
、
γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷
、N
‑
（
β
‑
氨乙基）
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷
、N
‑
(
β
‑
氨乙基
)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
二乙胺基甲基三乙氧基硅烷中的任意一种
。3.
根据权利要求2所述的一种无机胶体阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述改性剂为
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
、N
‑
(
β
‑
氨乙基
)
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
硬脂酸
、
钛酸酯
、
十二烷基苯磺酸钠
、
十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种
。4.
根据权利要求1所述的一种无机胶体阻燃剂的制备方法，其特征在于：一步法制备阻燃海泡石
‑
氢氧化镁无机胶体，具体步骤如下：海泡石过
200
目筛，得到海泡石细绒，将海泡石细绒分散于
10
倍海泡石细绒质量的去离子水中，得到海泡石细绒混合水溶液，
35
‑
40℃
水浴超声震荡加热
10min
；然后依次加入氨水溶液
、
氯化镁溶液进行沉淀反应生成氢氧化镁，或依次加入氢氧化钠与硫酸镁溶液进行沉淀反应生成氢氧化镁，加入改性剂进行改性处理；
100℃
下超声震荡反应
0.1
‑
2h
，反应结束后自然沉降5‑
24h
，抽去上部的清水，留下的胶体沉淀用中速滤纸过滤，反应产物用去离子水冲洗后，
50
‑
120℃
下烘干至含水量为
0.1%~60%
得到粘稠状混合物，即为复合阻燃填料；所述水浴超声的超声功率为
50
‑
500W
，超声时间为5‑
120min。5.
根据权利要求4所述的一种无机胶体阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述水浴超声的超声功率为
100
‑
400W
，超声时间为
40
‑
70min。6.
根据权利要求1所述的一种无机胶体阻燃剂的制备方法，其特征在于：分步法制备阻燃海泡石
‑
氢氧化镁无机胶体，具体步骤如下：（1）制备改性氢氧化镁胶体：采用反向沉淀法对氨水与氯化镁进行沉淀反应，或者用氢氧化钠与硫酸镁进行沉淀反应；加入改性剂进行改性处理；改性处理完成后水浴加热
、
超声振荡后，抽滤或离心，去离子水冲洗后干燥即得改性氢氧化镁胶体；其中，水浴加热温度为
30
‑
90℃
，加热时间为5‑
100min
；超声功率为
50
‑
500W
，超声时间为5‑
120
分钟；干燥温度为
30
‑
80℃
；离心转速为
100
‑
1000r/min
，离心时间为
20
‑
80
分钟；
（2）制备改性海泡石：海泡石过
200
目筛，得到海泡石细绒，将海泡石细绒分散于
10
倍海泡石细绒重量的去离子水中，得到海泡石细绒混合水溶液，
35
‑
40℃
水浴超声震荡加热
10min
；将改性剂加入海泡石细绒混合水溶液中混合搅拌均匀，最后将混合溶液常温静置
6h
后过滤，沉淀用去离子水
、
无水乙醇分别交叉洗涤3次，得到改性海泡石；（3）制备无机胶体阻燃剂：步骤（1）所制备的改性氢氧化镁胶体与步骤（2）所制备的改性海泡石混合，
100℃
下加热反应
0.1
‑
2h
，反应结束后自然沉降5‑
24 h
，抽去上部的清水，留下的胶体沉淀用中速滤纸进行过滤，将反应产物用去离子水冲洗后，
60℃
下烘干得到粘稠状混合物，即为复合阻燃填料
。7.
根据权利要求6所述的一种无机胶体阻燃剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中：水浴加热温度为
40
‑
60℃
，加热时间为
25
‑
45min
；超声功率为
100
‑
400W
，超声时间为
40
‑
70
分钟；干燥温度为
40
‑
60℃
；离心转速为
300
‑
600r/min。8.
一种增强型胶体阻燃剂
/
聚氨酯复合泡沫塑料，利用权利要求1所制备的无机胶体阻燃剂制备而成，其特征在于：按总重量为
100
份计，由如下重量份的原料制备而成：二异氰酸酯
30
‑
70
份，聚酯多元醇或聚醚多元醇
20
‑
60
份，催化剂
0.1
‑
10
份，交联剂3‑
15
份，无机胶体阻燃剂5‑
50
份；其中：所述二异氰酸酯为芳脂族
、
芳香族
、
环脂族和脂肪族异氰酸酯中的至少一种；所述二异氰酸酯为纯芳香族二异氰酸酯：甲苯二异氰酸酯
、
二苯基甲烷二异氰酸酯

【专利技术属性】
技术研发人员：侯凯，王帅，姚顺，姚鑫，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：