[发明专利]一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒及其制备方法

说明书

本发明公开一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒，包括如下原料：聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、N，N‑二甲基环己胺、二羟甲基丙酸、1，4‑丁二醇、助剂和阻燃剂；该聚氨酯塑料颗粒的制备方法包括如下步骤：第一步、将聚氧化丙烯二醇加入反应釜中，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℃，调节pH值为7‑8，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℃，得到混合料；第三步、将混合料置于双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒得到一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒。

技术领域

本发明属于塑料技术领域，具体涉及一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒及其制备方法。

背景技术

阻燃性是评价再生塑料性能的另一个重要指标，因为只有阻燃性优异的再生塑料才可以应用于防火材料。传统的再生塑料通过添加阻燃剂来改善阻燃性能。通用的塑料阻燃剂主要分为无机氢氧化物和有机卤代烃两大类，然而无机氢氧化物阻燃剂用量大，损害通用塑料材料的机械性能；有机卤代烃阻燃剂添加量少，但燃烧后生成有毒挥发气体，污染环境。

发明专利CN1277895C利用一种预聚物制备聚氨酯泡沫塑料，所述预聚物是一种有机聚异氰酸酯，一种带有羟基官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和一种多元醇的反应产物。这种预聚物按照特定的体积比和异氰酸根指数，与含有至少一种多元醇的多元醇组分反应。所述泡沫塑料在发泡剂和催化剂的存在下制备。优选的发泡剂是水和在反应中产生二氧化碳的化学发泡剂。优选的催化剂具有伯胺或仲胺基团，其能使催化剂反应进入生成的聚合物结构中，从而降低了挥发组分的水平。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明提供一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒及其制备方法。

本发明要解决的技术问题：

通用的塑料阻燃剂主要分为无机氢氧化物和有机卤代烃两大类，然而无机氢氧化物阻燃剂用量大，损害通用塑料材料的机械性能；有机卤代烃阻燃剂添加量少，但燃烧后生成有毒挥发气体，污染环境

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高阻燃聚氨酯塑料颗粒，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。

进一步地，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℃，螺杆转速350-400r/min，喂料频率18-22Hz，熔体压力3.0-4.0MPa，真空度-0.03～-0.06MPa。

进一步地，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。