[发明专利]一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒及其制备方法

权利要求书

1.一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒，其特征在于，包括如下重量份原料：

聚氧化丙烯二醇70-80份、甲苯二异氰酸酯80-90份、N，N-二甲基环己胺30-40份、二羟甲基丙酸7-9份、1，4-丁二醇10-20份、助剂30-50份和阻燃剂20-30份；

该高阻燃聚氨酯塑料颗粒由如下步骤制备：

第一步、在氮气保护下，将聚氧化丙烯二醇加入反应釜中，设置温度为70-80℃、转速为100-150r/min、边搅拌边加入甲苯二异氰酸酯和N，N-二甲基环己胺反应1-3h，加入二羟甲基丙酸反应30min，加入1，4-丁二醇反应1h，反应结束后降温至30℃，用质量分数40％的氢氧化钠溶液调节pH值为7-8，之后加入助剂继续搅拌20min，得到预混料；

第二步、将预混料和阻燃剂加入混合机中加热升温170-180℃、混合搅拌，得到混合料；

第三步、将混合料置于双螺杆挤出机中，经过熔融、挤出、造粒得到一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒，其特征在于，双螺杆挤出机一区到七区的温度为：双螺杆挤出机一区温度110-120℃、二区温度130-150℃、三区温度140-160℃、四区温度150-170℃、五区温度160-180℃、六区温度170-200℃、七区温度160-170℃；螺杆转速60-80r/min。

3.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒，其特征在于，阻燃剂通过如下步骤制备：

步骤S11、将胶体悬浮液加入反应釜，设置温度为65-75℃，然后加入三聚氰胺，搅拌10min，然后将温度升为85-95℃，加入质量分数40％的甲醛水溶液，保持温度不变，反应5-7h得到混合物a；

步骤S12、将混合物a加入反应釜，设置温度为在85-95℃，加入植酸和亚磷酸二甲酯，反应3-5h，反应结束后，减压抽滤，将得到的滤渣在70-80℃下干燥至恒重，研磨后过200目筛得到粉末b；

步骤S13、将碳纳米纤维素加入去离子水中，在室温条件下、设置转速为500-600r/min，搅拌6-10min，然后加入聚磷酸铵，继续搅拌7-9h，搅拌结束后减压抽滤，将得到的固体研磨后过200目筛，得到粉末c；

步骤S14、将粉末b和粉末c按质量比1：1-2混合后得到阻燃剂。

4.根据权利要求3所述的一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒，其特征在于，步骤S11中胶体悬浮液、三聚氰胺和质量分数40％的甲醛水溶液的用量比为2mL：24-25g：2mL；步骤S13中碳纳米纤维素、去离子水和聚磷酸铵的用量比为1g：10-15mL：1g。

5.根据权利要求3所述的一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒，其特征在于，胶体悬浮液通过如下步骤制备：

步骤S21、将碱木质素、乙酰氯和冰醋酸加入反应釜中，在密封状态下，设置温度为35-45℃、转速为200-300r/min，搅拌2h，反应结束后用旋转蒸发仪在30-40℃条件下减压蒸发，减压蒸发结束后得到固体，将得到的固体中用去离子水溶解，然后在1000r/min的转速下离心25-30min，去除上层清液，重复2-4次，离心结束后在50-70℃真空烘干至恒重，得到中间体d；

步骤S22、将中间体d和四氢呋喃按用量比1g：10-15mL混合，在室温下，设置转速为100-200r/min，边搅拌边加入去离子水，得到胶体悬浮液。

6.根据权利要求5所述的一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒，其特征在于，步骤S21中的碱木质素、乙酰氯和冰醋酸的用量比为0.6-1g：2mL：8mL；步骤S22中四氢呋喃和去离子水的体积比为1：3。