[发明专利]一种可膨胀石墨改性阻燃聚氨酯密封胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可膨胀石墨改性阻燃聚氨酯密封胶及其制备方法。所述密封胶由以下质量百分比的原料组成：聚氨酯预聚体35～60%、可膨胀石墨5～30%、粉体阻燃剂5～30%、氧化石墨烯3～8%、催化剂0.1～2%、粘接促进剂0.1～2%、除水剂0.1～2%；其中，所述可膨胀石墨的粒径为2～10µm，膨胀倍率为100～150%。本发明提供的可膨胀石墨改性阻燃聚氨酯密封胶既具有良好的阻燃性能，同时又具有较好的工作性能，即其阻燃等级可达到V‑0级、无滴落物，剥离粘接性为100%内聚破坏、拉伸强度最高可达8.2MPa；同时，其制备方法与现有的聚氨酯胶制备方法相同，生产加工设备无需进行改进，生产工艺简单，便于工业化生产。

技术领域

本发明属于密封胶技术领域，更具体地，涉及一种可膨胀石墨改性阻燃聚氨酯密封胶及其制备方法。

背景技术

聚氨酯密封胶行业发展迅速，其应用也非常广泛，主要有建筑工程、汽车工业、轨道交通等。《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》规定了进入公共场所的制品及阻燃必须具备一定的阻燃性能。因此，聚氨酯密封胶的阻燃性能越来越受到业界重视。

阻燃聚氨酯密封胶要兼具普通聚氨酯密封胶性能和阻燃性能。现有技术中，阻燃聚氨酯密封胶多为添加粉体阻燃剂或液体阻燃剂，吸收火源的大量热量或碳化覆盖于材料表面，从而达到阻燃效果。添加阻燃剂必须足量才可达到阻燃效果，但是过量的阻燃剂会破坏聚氨酯密封胶的剥离粘接性、拉伸强度和断裂伸长率等力学性能，不满足使用的要求。

因此，针对目前阻燃聚氨酯密封胶所存在的问题，提供一种拉伸强度和断裂伸长率等力学性能好且阻燃等级高的阻燃聚氨酯密封胶尤为重要。

发明内容

本发明为了克服现有技术难以同时保证聚氨酯密封胶既具有较好的阻燃性能又具有较好的剥离粘接性和拉伸强度等力学性能的不足，提供一种可膨胀石墨改性阻燃聚氨酯密封胶及其制备方法。本发明提供的聚氨酯密封胶在具有较好的拉伸强度、拉断伸长率的同时，还能保证阻燃等级高，且所述聚氨酯密封胶的生产工艺简单，便于工业化生产。

为了实现上述目的，本发明采用了的以下方案：

一种可膨胀石墨改性阻燃聚氨酯密封胶，其由以下质量百分比的原料组成：聚氨酯预聚体35～60％、可膨胀石墨5～15％、粉体阻燃剂5～25％、氧化石墨烯3～8％、催化剂0.1～2％、粘接促进剂0.1～2％、除水剂0.1～2％；其中，所述可膨胀石墨的粒径为2～10μm，膨胀倍率为100～150％。

优选地，所述密封胶由以下质量百分比的原料组成：聚氨酯预聚体50～55％、可膨胀石墨7～11％、粉体阻燃剂13～20％、氧化石墨烯5～7％、催化剂0.1～2％、粘接促进剂0.1～2％、除水剂0.1～2％。

优选地，所述可膨胀石墨的粒径为6～8μm，膨胀倍率为120～140％。

优选地，所述可膨胀石墨包括以下质量百分比的原料：鳞片石墨60～85％、氧化剂1～15％和插层剂1～10％。

优选地，所述可膨胀石墨是由插层剂插入到石墨中，与碳原子结合成石墨层间化合物，并经过水洗、过滤、干燥等过程制成的。其具体的制备方法包括如下步骤：将上述配比的原料混合，加热至35～45℃，反应90～120min得到中间产物；将中间产物进行水洗至洗液为无色，pH值为6～8，然后进行抽滤、烘干和粉碎，得到所需可膨胀石墨。

优选地，所述氧化剂为高锰酸钾，所述插层剂为棕榈酸。

优选地，所述聚氨酯预聚体的NCO的含量为0.1～2％，粘度为8000～18000mps。