[发明专利]一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料及其制备方法

权利要求书

1.一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料，是由纳米和亚微米级二氧化硅复合改性的酚醛树脂泡沫，其特征在于：将可发性改性酚醛树脂及多异氰酸酯预聚物混合后注入模具，在25-70℃下发泡即得；其中可发性改性酚醛树脂与多异氰酸酯预聚物的质量份比为4-1：1；

所述的可发性改性酚醛树脂由高固体含量及低粘度的改性酚醛树脂、稳泡剂、发泡剂、增塑剂和填料混合后，搅拌均匀制得；其中各组分的用量以重量份计分别为：

高固体含量及低粘度的改性酚醛树脂  50

稳泡剂     1-3

发泡剂     1-6

增塑剂     5-10

填料       10-25

上述的高固体含量及低粘度的改性酚醛树脂又由苯酚、固态多聚甲醛、催化剂于常压及60-100℃下，反应1-5小时，再加入无机改性剂继续反应1-3小时制得；其中各组分的用量以重量份计分别为：

苯酚                        94

固态多聚甲醛                40－100

催化剂                      0.5－2.5

无机改性剂                  1－30

所使用的无机改性剂选用固体水玻璃、无水偏硅酸钠、五水偏硅酸钠粉末、九水偏硅酸钠粉末或者模数在2.4-3.4之间的钠水玻璃、模数在2.35-2.5中的钾水玻璃中的一种或者几种；

所制得的高固体含量及低粘度的改性酚醛树脂为纳米和亚微米级二氧化硅复合的改性酚醛树脂，其固含量为82-85%，粘度低于3000Mpa·s[25℃]；其中纳米二氧化硅的粒径分布在10-100nm，亚微米级二氧化硅粒径分布在0.1-1μm；

所述多异氰酸酯预聚物由聚醚多元醇、异氰酸酯及发泡剂在60-80℃下反应30-90min制得；各组分的用量以重量份计分别为：

异氰酸酯          100

聚醚多元醇        150－180

发泡剂            5-20。

2.根据权利要求1所述的一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料，其特征在于：制备可发性改性酚醛树脂使用的稳泡剂为吐温-80、吐温-60，道康宁硅油DC-193、硅油H-330、蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种或者几种。

3.根据权利要求1所述的一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料，其特征在于：制备可发性改性酚醛树脂和多异氰酸酯预聚物使用的发泡剂为二氯甲烷、二氯乙烷、丙基氯、二氯一氟乙烷中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料，其特征在于：制备可发性改性酚醛树脂使用的增塑剂选用磷酸三甲酚酯、磷酸三辛酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、三芳基磷酸酯中的一种或者几种。

5.根据权利要求1所述的一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料，其特征在于：制备可发性改性酚醛树脂使用的填料为300-800目的滑石粉、硅灰石份、硅微粉、硫酸钡中的一种或者几种。

6.根据权利要求1所述的一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料，其特征在于：制备改性酚醛树脂中使用的催化剂选用钠或钾水玻璃、氢氧化钾、氢氧化钠、氨水或醋酸锌中的一种或者几种。

7.根据权利要求1所述的一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料，其特征在于：制备多异氰酸酯预聚物使用的异氰酸酯选用极低挥发性的二苯甲烷二异氰酸酯MDI、液化二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种或者几种。

8.根据权利要求1所述的一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料，其特征在于：制备多异氰酸酯预聚物使用的聚醚多元醇为分子量1000-3000的聚醚二元醇或聚醚三元醇系列中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的一种有机无机复合阻燃高分子泡沫材料的制备方法，其特征在于由下述步骤组成：

第一步  制备高固体含量及低粘度的改性酚醛树脂

在反应器中按量分别加入苯酚、固态多聚甲醛、催化剂于常压及60-100℃下，反应1-5小时，再加入无机改性剂继续反应1-3小时即得；

第二步  制备可发性改性酚醛树脂

在反应器中按量加入第一步制得的高固体含量及低粘度的改性酚醛树脂，再加入稳泡剂、发泡剂、增塑剂和填料，混合后，搅拌均匀制得；

第三步  制备多异氰酸酯预聚物

在反应器中按量分别加入聚醚多元醇、异氰酸酯及发泡剂在60-80℃下反应30-90min制得；

第四步  制备成品

将第二步制得的可发性改性酚醛树脂及第三步制得的多异氰酸酯预聚物按比例混合后注入模具，在25-70℃下发泡即得有机无机复合阻燃高分子泡沫材料成品。