[发明专利]一种阻燃聚氨酯泡沫材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种阻燃聚氨酯泡沫材料，包括A料和B料，所述A料包括以下重量份的组分：聚醚多元醇25～65份、聚酯多元醇10～20份、复合阻燃剂7.5～25份、发泡剂10～25份、稳定剂1～3份、催化剂0.5～2份、纳米二氧化硅3～8份；所述B料包括以下重量份的组分：甲苯二异氰酸酯60～80份、多亚甲基多苯基异氰酸酯20～40份。所述A料和所述B料的重量比为(1～1.5)：1。本发明的阻燃聚氨酯泡沫材料不仅具有极高的抗燃性，同时兼顾机械强度和抗老化效果，具有更加广泛的应用前景，可以用在车辆车门、车顶和底盘材料或建筑隔层中。

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种阻燃聚氨酯泡沫材料及其制备方法与应用。

背景技术

聚氨酯泡沫塑料是目前最常用的合成材料之一，具有相对密度小、多孔性、比强度高等特点，根据所用原料及配方的不同可以制成普通软泡、硬泡、高回弹泡沫等。聚氨酯材料因其优异的声学、力学等性能，已经广泛用于保温、隔音和隔热等领域，全球年需求量已经达到500万吨左右，但是聚氨酯泡沫材料在空气中易燃烧，且燃烧时产生大量有毒气体及烟尘。鉴于运输行业、设备及专业场所等方面对所用聚氨酯泡沫材料要求极高，对泡沫材料阻燃安全性提出特殊要求，近年来提高聚氨酯泡沫材料的阻燃性成为未来发展的重要方向。

目前，聚氨酯泡沫材料用阻燃剂单一品种众多，用量需求大，为顺应材料的高阻燃、低烟雾、低毒性的形势要求，使用更加高效的阻燃剂，提高聚氨酯泡沫材料的抗燃性能已势不可挡。

阻燃剂主要分为三类：含磷和卤素的化合物、含氮化合物、氢氧化物。含磷阻燃剂与含卤素阻燃剂一起使用可以产生协同效应，燃烧时可以生成沉重的三卤化磷、五卤化磷以及卤氧化磷气体，这些不燃气体覆盖在着火物上，起到了隔绝空气的作用可以灭火。含氮化合物的阻燃剂中使用最广泛的是三聚氰胺，价格较便宜、效果好，但对粒径要求较高，一般小于100μm。多数情况下三聚氰胺的使用需配合适量的稳定剂以防止三聚氰胺沉淀析出，并持续慢速搅拌，以保证料液的稳定。氢氧化物中，氢氧化铝分子中含有30％的结晶水，在泡沫塑料成型时结晶水很稳定，但一旦泡沫塑料燃烧，结晶水受热释放吸收能量，生成的氧化铝和塑料燃烧时产生的碳化物结合形成保护膜，可达到阻燃目的。多元醇组分添加氢氧化铝进行发泡必然导致泡沫密度增大以及某些物理性能下降，很大程度地限制了氢氧化铝在聚氨酯泡沫中的应用。

有鉴于此，亟需发展高效阻燃的聚氨酯泡沫材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃聚氨酯泡沫材料，通过引入合适比例的复合阻燃剂与多元醇作用，使得所制备的聚氨酯泡沫材料具有高阻燃性能。

本发明的另一个目的是提供一种所述阻燃聚氨酯泡沫材料的制备方法。

本发明的再一个目的是提供一种所述阻燃聚氨酯泡沫材料用于车辆车门、车顶和底盘材料或建筑隔层的用途。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一个方面提供了一种阻燃聚氨酯泡沫材料，包括A料和B料，

所述A料包括以下重量份的组分：聚醚多元醇25～65份、聚酯多元醇10～20份、复合阻燃剂7.5～25份、发泡剂10～25份、稳定剂1～3份、催化剂0.5～2份、纳米二氧化硅3～8份；

所述B料包括以下重量份的组分：甲苯二异氰酸酯60～80份、多亚甲基多苯基异氰酸酯20～40份。

所述A料和所述B料的重量比为(1～1.5)：1。

所述聚醚多元醇选用的牌号为N-330、YD-4110，购自河北亚东公司。

所述聚酯多元醇选用的牌号为PS-2412、PS-2352，购自南京金陵斯泰潘化学有限公司。