[发明专利]生产硬质聚氨酯泡沫材料的组合料及低气味、高阻燃的硬质聚氨酯泡沫

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备低气味、高阻燃聚氨酯硬质泡沫材料用组合料，以及使用该组合料生产的聚氨酯泡沫材料。该材料既可以采用连续式工艺生产，也可采用喷涂成型的工艺。

背景技术

随着国家和社会对节能低碳的要求越来越高，聚氨酯泡沫材料在建筑保温领域的应用也越来越广。然而，近年来国家政策和人民大众对建筑保温材料防火安全的要求快速提高，使得聚氨酯保温材料的阻燃问题成为当前聚氨酯建筑保温行业必须解决的迫切问题。并且由于聚氨酯泡沫材料在生产过程中，都会加入胺类催化剂，而目前行业内使用的胺类催化剂（如双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺）普遍具有明显的氨臭味，这会对材料生产和使用过程中的操作人员造成不适。尤其是在喷涂成型的工艺中，挥发出小分子胺类催化剂所导致的强烈氨臭味会对操作施工人员造成严重不适，甚至影响到操作人员的健康。

CN201110455019发明了一种高阻燃性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，但是该发明所采用的多元醇原料和工艺成本更高，且催化剂气味较大。

CN201210552552发明了一种高阻燃聚氨酯喷涂泡沫材料，具备较好的阻燃效果和力学性能，但是喷涂生产过程中仍存在较大的氨臭气味。

US4957944，US5071809等专利采用含羟基胺催化剂来减小气味，但并未能通过优化催化剂及其他原料组合，达到在高异氰酸酯指数的配方体系中反应平稳且可获得高阻燃、低成本硬泡材料的目标。

综上，目前现有的技术水平中，尚难使反应体系在获得较低散发气味和较优工艺性能的同时，仍保持较低的成本。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种制备聚氨酯硬质泡沫材料用组合料，该组合料具有反应温和、熟化充分的特点，通过采用新的催化剂组合，大大降低泡沫材料生产过程中所散发的气味，并且通过多元醇、催化剂等组分的优化组合，使材料在较低成本的条件下，即达到GB86242006的C级阻燃要求。

本发明的另一个目的在于提供一种低气味、高阻燃的硬质聚氨酯泡沫，所制备的材料具有工艺稳定、成本低、阻燃性能优、尺寸变形小的特点。该材料既可以采用连续式/间歇式工艺生产，也可采用喷涂成型的工艺。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种生产低气味、高阻燃硬质聚氨酯泡沫材料的组合料，其特征在于，包括以下组份和含量，基于组合料总重量：

其中，所述的基于组合料总重量计2.1～15%的催化剂组合物包括以下组份和含量，基于组合料总重量：

本发明所述的聚酯多元醇为芳香族羧酸（酐）和/或对苯二甲酸烷基酯与一缩二乙二醇和/或丙三醇之间的反应产物。优选对苯二甲酸烷基酯与一缩二乙二醇之间的反应产物。

本发明所述的芳香族羧酸（酐）是指芳香族羧酸或芳香族羧酸酐，其选自邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸和偏苯三酸酐中的一种或两种或多种；所述的对苯二甲酸烷基酯为含有10-16个总碳原子数的对苯二甲酸烷基酯。

本发明所述的聚醚多元醇是通过将环氧乙烷和/或环氧丙烷加成到甲苯二胺上来获得，尤其加成到甲苯二胺上的环氧乙烷与环氧丙烷的质量比率EO：PO为0～20∶100～80，所述的聚醚多元醇的平均官能度为4。

本发明催化剂组合物包含下列的化合物：三甲基羟乙基乙二胺（式Ⅰ）、N,N,N’-三甲基-N’-羟乙基双氨乙基醚（式Ⅱ），N,N-双（二甲胺丙基）异丙醇胺（式Ⅲ）、三甲基羟乙基丙二胺（式Ⅳ）、2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚（式Ⅴ）、40%质量比例醋酸钾的二甘醇溶液、2-羟基-N,N,N-三甲基-1-丙胺的甲酸盐（式Ⅵ）。

作为一种优选的方案，本发明所述的催化剂组合物包括以下组份和含量（简称组合A），基于组合料总重量：

作为一种优选的方案，本发明所述的催化剂组合物包括以下组份和含量（简称组合B），基于组合料总重量：