[发明专利]一种阻燃环保发泡塑料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃环保发泡塑料及其制备方法。包括以下质量份数的原料异氰酸酯30～60份、复合聚醚多元醇30～60份、改性聚乙烯亚胺3～6份、碳酸钙5～20份、膨胀石墨5～20份、交联剂10～20份、泡沫稳定剂0.5～10份、催化剂0.05～1份；本发明发泡塑料环保，不会释放污染环境的有害气体，避免了生产过程中对环境的污染和臭氧层的破坏；增强聚氨酯发泡塑料的阻燃性能；增加了聚氨酯发泡塑料的机械性能和耐磨性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃环保发泡塑料及其制备方法。

背景技术

常用的发泡塑料有聚氯乙烯发泡塑料、聚氨酯发泡塑料、酚醛发泡塑料等。发泡塑料通常有以塑料为原料，经过物理或者化学发泡处理，使得塑料内部和表面形成大量的微孔结构，形成发泡塑料。聚氨酯发泡塑料具有质量轻、力学性能好、性价比高等特点被广泛使用在设备保温、建筑物外墙、特种轻量化塑料等行业。

发泡塑料的长期和广泛使用，暴露出其自身存在的问题，因发泡塑料孔结构中含有大量的空气，发泡塑料易燃，且燃烧时孔结构中的空气会助燃，增大燃烧不可控制性，严重时会危机人身或财产安全。此外，聚氨酯发泡塑料为产生较好的发泡效果，传统发泡剂通常使用一氟二氯甲烷、二氟甲烷等发泡剂，含氟气体会对臭氧层造成破坏，会对环境造成恶劣的影响。

为增加发泡塑料的阻燃性能，通常在发泡塑料中加入阻燃剂，添加型含磷、卤素阻燃剂在聚氨酯泡沫塑料中广泛使用。然而，长时间使用后，或者较高温时使用时，阻燃剂会挥发或者迁出，造成阻燃效果下降和环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃环保发泡塑料及其制备方法，塑料环保，不会释放污染环境的有害气体，避免了生产过程中对环境的污染和臭氧层的破坏；增强聚氨酯发泡塑料的阻燃性能；增加了聚氨酯发泡塑料的机械性能和耐磨性能。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种阻燃环保发泡塑料，包括以下质量份数的原料：

所述阻燃环保发泡塑料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：取干燥的质量份数的异氰酸酯和复合聚醚多元醇加入到反应容器中，温度为80～90℃水浴加热，100～120r/min搅拌30～60min，再加入质量份数的催化剂和交联剂，100～120r/min搅拌1～2h，得到聚氨酯基体；

步骤二：将碳酸钙和膨胀石墨破碎过200目筛，称取过筛后质量份数的碳酸钙和膨胀石墨用甲醇分散成悬浊液，将悬浊液加入步骤一得到的聚氨酯基体中，再依次加入质量份数的改性聚乙烯亚胺和泡沫稳定剂，搅拌速度为60～80r/min，控制反应温度为60～80℃，搅拌时间为1～2h，搅拌后倒入模具中，将模具放入80～100℃的烘箱中，保温2～3h，得到阻燃环保发泡塑料。

所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种。

所述复合聚醚多元醇为含磷、含锑和含硼的复合聚醚多元醇。

所述改性聚乙烯亚胺为丙醇丙醚接枝的聚乙烯亚胺的CO₂加合物，即为R-PEI-CO₂，结构式为：

所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、五甲基二亚乙基三胺、四甲基亚乙基二胺、二甲基环己胺、N,N-二乙基哌嗪、六氢三嗪、三乙醇胺中的两种以上。

所述交联剂为甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、2-甲硫基-2-咪唑啉中的一种或多种。

所述泡沫稳定剂为有机硅泡沫稳定剂，为二甲基硅氧烷、聚硅氧烷、聚醚二甲基硅氧烷中的一种或多种。