[发明专利]低TVOC的阻燃聚氨酯喷涂泡沫体系

说明书

本发明涉及一种低TVOC阻燃聚氨酯喷涂泡沫体系，包括至少一种异氰酸酯作为异氰酸酯组分，以及至少一种对异氰酸酯呈反应性的物质、任选地扩链剂和/或交联剂、阻燃剂、发泡剂、催化剂和任选地添加剂和/或助剂作为树脂组分，其中所述阻燃剂包括可膨胀石墨和三聚氰胺，可膨胀石墨的量在5重量％至小于30重量％的范围内，三聚氰胺的量在大于5重量％至30重量％的范围内，各自基于树脂组分的总重量计，还涉及由所述聚氨酯喷涂泡沫体系制备的聚氨酯喷涂泡沫及其制备方法，以及该聚氨酯泡沫在隔热、隔音、腔室填充和减震填料应用中的用途。

技术领域

本发明涉及阻燃聚氨酯喷涂泡沫体系，特别是低TVOC(总挥发性有机化合物)阻燃聚氨酯喷涂泡沫体系，涉及由其制备的聚氨酯喷涂泡沫及其制备方法，以及该聚氨酯泡沫在隔热、隔音应用中的用途，如在交通或建筑领域中，或在腔室填充(海绵)和减震填料泡沫应用中。

背景技术

聚氨酯泡沫适用于大量的应用，例如缓冲材料、热绝缘材料、包装、汽车仪表板或建筑材料。其中很多应用需要有效的阻燃性。因此，以往已经描述了用于聚氨酯的多种阻燃剂。

卤化化合物例如被用作阻燃剂。然而，卤化阻燃剂，特别是溴化阻燃剂，由于毒理学、环境和监管方面的原因，是不可取的。此外，卤化阻燃剂在发生火灾时还会导致烟雾密度增加，并会分解成气态的含卤化合物，如HCl或HBr。

含磷化合物，特别是有机磷化合物，是广泛使用的阻燃剂。有机磷阻燃剂主要是基于磷酸酯、膦酸酯或亚磷酸酯。已知的含磷阻燃剂，如磷酸三乙酯(TEP)或乙基膦酸二乙酯(DEEP)，例如会导致塑料的排放，从而产生难闻的气味。这阻碍了所述阻燃剂在用于封闭空间例如汽车乘客舱的聚氨酯泡沫的制备中的使用。

根据中国新的交通行业标准JT-1095，规定了商用客车绝缘泡沫的防火性能。泡沫所需氧指数比以前高得多。到目前为止，大多数客车喷涂泡沫都是基于上述液体阻燃剂，这些液体阻燃剂容易从泡沫中迁移和挥发，导致TVOC(总挥发性有机化合物)值非常高。期望制备出TVOC值低的喷涂泡沫。

也已提出使用固体阻燃剂。例如，US6552098B描述了开孔阻燃聚氨酯泡沫，其中包括作为阻燃剂的剥离石墨和任选地其他已知阻燃成分，如含卤素和/或磷的化合物、锑氧化物、含硼的化合物、水合氧化铝或聚磷酸铵。

US4221875A描述了一种硬质聚氨酯泡沫，其包含20-100重量份的三聚氰胺粉末作为阻燃剂，基于聚羟基化合物的重量计。

然而，这些文件并没有披露可膨胀石墨和三聚氰胺的组合。

US5023280A描述了一种制备聚氨酯泡沫的方法，所述泡沫包括作为阻燃剂的石墨和共阻燃剂如聚磷酸铵、低聚磷酸盐、氰氨化钙、石灰、氧化铝、铝水合物、氢氧化铝、氧化硼、尿素、三聚氰胺、三聚氰胺衍生物、三聚氰胺盐、氰胺和双氰胺的组合，其中石墨的量为1-30重量份，优选1-20重量份，最优选2.5-15重量份，共阻燃剂的量为1-30重量份，优选1-25重量份，最优选2.5-20重量份，基于对异氰酸酯2)呈反应性的物质计。但该实例不包括三聚氰胺。

US5192811A描述了一种制备阻燃、弹性软质聚氨酯泡沫的方法，所述泡沫包括可膨胀石墨和三聚氰胺按1:3至2:3的比例组合，可膨胀石墨和三聚氰胺的总量为反应混合物重量的20-40％。该聚氨酯泡沫具有40-200kg/m³的高密度。上述两项专利涉及仅使用固体阻燃剂的普通发泡工艺，没有披露或建议任何就地喷涂的泡沫体系。

当固体阻燃剂用于就地喷涂泡沫体系，以制备用于公共汽车隔热或建筑隔热的开孔聚氨酯泡沫时，在喷涂泡沫体系中遇到的一个问题是混合不足，因此加工效率低。现有技术文献没有提到包含固体阻燃剂的喷涂泡沫体系所遇到的喷涂加工问题。

因此，仍然需要提供一种阻燃聚氨酯喷涂泡沫体系，该体系显示出成功的喷涂加工，同时TVOC值较低。

发明内容