[发明专利]一种B级高效阻燃植物油基聚氨酯保温材料及其制备方法与用途

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯阻燃材料技术领域，具体涉及一种B级高效阻燃植物油基聚氨酯保温材料及其制备方法与用途。

背景技术

聚氨酯保温材料具有导热系数低、保温性能好、力学、防水、耐久等性能优良特点，又具有产品形式多样、施工方便等优势，是一种综合性能优良的有机保温材料。由此在冷藏（冰箱、冰柜、集装箱）、建筑、热水管道、太阳能热水器、粮库等领域已得到广泛应用。但未经阻燃改性的聚氨酯保温材料是一种可燃材料，燃烧等级仅为易燃D级（国家标准GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》按燃烧性能将材料分为：A1级、A2级、B级、C级、D级、E级、F级7个等级）。

目前聚氨酯保温材料阻燃技术主要有两种：一种是添加阻燃剂，常用阻燃剂为磷酸酯、卤代磷酸酯、氢氧化铝、氢化石蜡、多磷酸铵、以及膨胀石墨等阻燃剂。添加型阻燃技术有以下缺点：（1）材料物理机械性能下降，（2）阻燃效果随时间延长而降低，（3）添加固体阻燃剂制造受到限制。喷涂和板材连续生产工艺难以实现。另一种为结构型阻燃技术，即将阻燃元素带入聚醚多元醇分子结构中。目前市场供应的主要品种有含P、N和卤素（Cl和Br）阻燃聚醚多元醇，并由此制成结构型阻燃聚氨酯保温材料。此种聚氨酯保温材料存在以下缺点：（1）阻燃效果差。目前市场供应的聚醚多元醇阻燃效果一般均较差，达到B级阻燃要求需添加两种阻燃聚醚。（2）价格高。目前市场供应的阻燃聚醚多元醇价格均较高，尤其跨国公司供应的阻燃聚醚售价更高。（3）含卤素。达到B级阻燃要求，一般需采用含Br阻燃聚醚多元醇，由此燃气中含有HBr，带来毒性大、烟雾大的严重缺陷。

由于上述原因，达到难燃B级的聚氨酯保温材料一般售价均较高，这在很大程度上影响了聚氨酯保温材料在建筑领域中的推广应用。

众所周知，我国已是全球最大的建筑市场，但建筑能耗大，占全社会能耗30%。建筑节能已成为国家长期坚持的国策。国家迫切需要保温和阻燃性能兼优的保温材料。聚氨酯材料是综合性能优良的保温材料，在欧美建筑保温中应用率达到50%以上，而在我国目前尚不到10%。其主要原因之一是建筑市场缺乏保温和阻燃性能两者兼优的优质保温材料。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题中存在的缺点，提供了一种无卤、性价比优良、阻燃性能全面达到B级技术要求的植物油基聚氨酯保温材料及其制备方法与用途。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种B级高效阻燃植物油基聚氨酯保温材料的组合聚醚包括下述重量百分数的组分：

进一步地，所述的含Si、P、N本征结构型回收植物油基聚醚多元醇是由以下步骤制成的：

（1）以植物油为原料，通过纯化、环氧化、羟基化反应制得植物油基聚醚多元醇；

（2）将γ‐环氧丙氧基三甲氧基硅烷γ‐(.环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和磷酸在氧化烯烃的作用下反应后得到Si、P和N杂化多元醇；

（3）将步骤（1）得到的植物油基聚醚多元醇与步骤（2）制得的Si、P和N杂化多元醇在催化剂的作用下与氧化烯烃反应可制得含Si、P、N本征结构型回收植物油基聚醚多元醇。

进一步地，所述的物理发泡剂是HCFC-141b、HFC-245、环戊烷的任意一种或几种的混合物。

进一步地，所述的催化剂为33%的三乙烯二胺溶液（A-33）、五甲基三乙烯二胺（PC-5）和二甲基环己胺(PC-8)的任意一种或几种的混合物。

一种B级高效阻燃植物油基聚氨酯保温材料的制备方法，其是由上述的B级高效阻燃植物油基聚氨酯保温材料的组合聚醚与异氰酸酯按照质量比为1:1～1:1.5制成的，该工艺包括喷涂、浇注和各种板材（包括裸板、铝板、彩钢板、石材和无机板材等）的发泡。

一种如上所述的B级高效阻燃植物油基聚氨酯保温材料可用于建筑外墙外保温材料，其性价比优于目前市场上供应的B级聚氨酯保温材料。

一种如上所述的B级高效阻燃植物油基聚氨酯保温材料也可用于冷藏产业（冰箱、冰柜、集装箱）、热水管、太阳能热水器、粮库等领域。

一种如上所述的B级高效阻燃植物油基聚氨酯保温材料也可制成C级聚氨酯保温材料。

一种如上所述的B级高效阻燃植物油基聚氨酯保温材料与无机保温材料复合，可制得不燃A级聚氨酯复合保温材料。