[发明专利]一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯泡沫，尤其是涉及一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫。

背景技术

聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 。英文缩写PU。由异氰酸酯（单体）与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等；软质泡沫体用于车辆、居室、服装的衬垫，硬质泡沫体用作隔热、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材，涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护，水池水坝和建筑防渗漏材料，以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。

聚氨酯泡沫塑料应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各部门，特别在家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等部门使用得十分普遍，已成为不可缺少的材料之一。成为塑料中应用范围最广的品种之一。聚氨酯软泡主要应用于家具、床具及其他家用品，如沙发和座椅、靠背垫，床垫和枕头；聚氨酯硬泡主要用于绝热保温，冷藏冷冻设备及冷库，绝热板材，墙体保温，管道保温，储罐的绝热，单组分泡沫填缝材料等。

然而目前的聚氨酯泡沫存在许多的不足与缺陷，例如其耐高低温性能较差，其最高工作温度仅为120℃，在某些场合往往不能发挥其作用，此外目前的聚氨酯泡沫还极易燃烧，严重危害使用人的生命安全。2010年上海“11·15”特别重大火灾事故已经夺去了53条鲜活的生命，尽管事故是由无证电焊工违章操作引起的，但已查明，真正的幕后杀手却是这些尼龙织网、毛竹片、聚氨酯泡沫。

例如在中国专利文献上公布的一种聚氨酯泡沫，其申请公布号为CN 106432662 A，该发明按照质量分数计包括以下组分：甲基丙烯酸15-20份，三乙醇胺10-15份，聚醚多元醇30-40份，异氰酸酯20-30份，抗氧化剂5-15份，十二烷基磺酸钠10-25份，泡沫稳定剂5-9份，硅油12-18份，二苯基甲烷二异氰酸酯3-8份。该发明降低了聚氨酯泡沫中挥发性有机物的量，成本低，工艺简单，环保无污染。但是该发明也存在其缺陷，例如该发明没有添加增强聚氨酯泡沫热稳定性的原料，且没有添加阻燃剂，使得该聚氨酯泡沫在火灾中极易燃烧危害使用人的生命安全。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中聚氨酯泡沫耐高低温性能较差，无法较好的实现阻燃功能的问题，提供一种能够耐高低温，具有较好的耐候性，具有阻燃功能的一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种阻燃高弹性聚氨酯泡沫，所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫按照重量份数及包括以下组分：有机硅多元醇75-90份，异氰酸酯45-65份，辛酸亚锡1-5份，三乙烯二胺1-3份，抗氧化剂8-12份，表面活性剂8-15份，去离子水0.5-2份，发泡剂5-10份，金属氢氧化物10-15份，聚磷酸铵5-10份。

聚氨酯泡沫由异氰酸酯（单体）与羟基化合物聚合而成。有机硅多元醇为主链为硅氧硅主链，其侧链上带有多个羟基，侧链上的羟基能够与异氰酸酯进行反应，得到聚氨酯，由于其主链为硅氧键其柔顺性相较于普通的碳碳键更加柔顺，最终的聚氨酯产物能够更加的柔软有弹性，此外硅氧主链在燃烧过程中生成二氧化硅，能够起到隔绝空气的作用，从而降低了整体聚氨酯的可燃性。三乙醇胺作为聚氨酯催化剂能够有效缩短反应时间，提高生产效率，选择性促进正反应、抑制副反应。金属氧化物与聚磷酸铵可作为阻燃剂，其结构中没有卤素的存在，在燃烧过程中不会产生有毒有害物质，更加的环保，将这两种阻燃剂相配合还能够起到协同作用，降低阻燃剂的用量。

作为优选，所述的阻燃高弹性聚氨酯泡沫的原材料中，有机硅多元醇、异氰酸酯的重量比为75-80:50-60。

作为优选，所述的有机硅多元醇的合成步骤如下：

（a）：在氮气保护下将按照重量份的100份干燥的八甲基环四硅氧烷、30-40份四甲基四乙烯基环四硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷10-15份，加入到反应釜中，再将2-6份碱胶加入到反应釜中，升高温度到80-90℃，搅拌反应0.5-1.5小时，再升温至120℃，继续搅拌反应3-5小时，等到产物的粘度不再发生变化时，升高温度至185-195℃，持续0.5-1小时破坏催化剂，通入氮气并减压，除去低沸物，得到含乙烯基聚硅氧烷。