專利名稱：改性防火保溫聚氨酯泡沫及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化工原料生產(chǎn)阻燃保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種改性防火保溫聚氨酯泡沫及其生產(chǎn)方法，該阻燃保溫材料具有阻燃效率高、添加量少、燃燒無(wú)毒等特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
眾所周知，近幾年來(lái)在我國(guó)北方，為使建筑達(dá)到保溫要求，均在原建筑墻體基礎(chǔ)上增設(shè)一層保溫材料，而該保溫材料主要選則是低成本的聚苯泡沫或聚氨酯泡沫塑料，而聚苯泡沫或聚氨酯泡沫塑料盡管保溫效果顯著，但燃點(diǎn)較低，遇火會(huì)燃燒，并產(chǎn)生大量有毒煙霧。另外，聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳?xì)滏湺?、密度小、比表面積大，未經(jīng)阻燃處理的聚氨酯是可燃物，遇火會(huì)燃燒并分解，產(chǎn)生大量有毒煙霧，特別是聚氨酯軟泡開(kāi)孔率較高，可燃成分多，燃燒時(shí)由于較高的空氣流通性而源源不斷地供給氧氣，易燃且不易自熄，給滅火帶來(lái)困難，易造成財(cái)產(chǎn)的損失和人員的傷亡。聚氨酯泡沫塑料的許多應(yīng)用領(lǐng)域如建筑材料、 床墊、家具、保溫材料、汽車(chē)座墊及內(nèi)飾材料等，都有阻燃要求。添加一定量的阻燃助劑可以降低聚氨酯制品燃燒的危險(xiǎn)和嚴(yán)重程度。目前廣泛添加于軟泡及硬泡聚氨酯中的阻燃劑為鹵系阻燃劑，特別是含氯、溴的鹵素阻燃劑，雖然鹵素阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)是阻燃較為有效且應(yīng)用廣泛，但其最主要的缺點(diǎn)是在燃燒時(shí)會(huì)生成大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體，如鹵化氫、二噁英等，人吸入容易導(dǎo)致窒息而死亡，一些較發(fā)達(dá)的國(guó)家對(duì)上述塑料制品已開(kāi)始禁止使用鹵素阻燃劑，歐盟關(guān)于環(huán)保的“兩個(gè)指令”已作出明確限制，此前德國(guó)環(huán)境團(tuán)體PAL從1995年開(kāi)始在電子設(shè)備的外殼中禁用溴化物及氧化銻，瑞典TC095規(guī)定在電氣及電子設(shè)備中凡是超過(guò)25克的塑料零件均禁用有機(jī)溴化物及有機(jī)氯化物。雖然目前鹵素阻燃劑在全球仍占主流，但被非鹵素阻燃劑取代的趨勢(shì)已逐漸明朗化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有能形成防火保護(hù)層的改性防火保溫聚氨酯泡沫及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份數(shù)組成聚醚1份，異氰酸酯0. 7 1. 1份，阻燃劑0. 32 0. 6份；所述的阻燃劑為丙基膦酸二甲酯，阻燃劑TCEP，阻燃劑TDCPP或乙基膦酸二乙酯(DEEP)。本發(fā)明經(jīng)優(yōu)化后的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份數(shù)組成為聚醚1份，異氰酸酯0. 8 1. 0份，阻燃劑0. 45 0. 5份。本發(fā)明的生產(chǎn)方法包括先取下述重量份數(shù)的阻燃劑加入到聚醚反應(yīng)罐中，其攪拌溫度為1814°C，攪拌至均勻；然后在攪拌加入異氰酸酯攪拌至均勻，再將上述混勻的物料加入到發(fā)泡模具中發(fā)泡，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時(shí)間為1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫成品。本發(fā)明聚醚反應(yīng)罐內(nèi)的氣壓為0. 8-1.證即。由于混合后的物料粘度較大，物料是通過(guò)噴槍噴入到發(fā)泡模具中內(nèi)發(fā)泡的。由于本發(fā)明發(fā)泡迅速，再加上混合后的物料粘度較大，物料流動(dòng)性差，噴槍的噴料方式為擺動(dòng)掃描噴射式噴射物料或設(shè)置多個(gè)噴射口的均勻噴射物料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)
1、烷基膦酸酯類阻燃劑混溶性好，極易以物理狀態(tài)均勻混溶于所需添加阻燃劑的聚合物內(nèi)在燃燒遇到火焰時(shí)，其磷化物分解成磷酸一偏磷酸一聚偏磷酸。在分解過(guò)程中產(chǎn)生磷酸層.形成不揮發(fā)性的絕熱保護(hù)層覆蓋于燃燒面，隔絕了熱傳導(dǎo)與氧氣供給，促使燃燒停止。又因?yàn)榫燮姿崮艽龠M(jìn)聚合物燃燒分解向碳化進(jìn)行，并生成一定量的水，從而有利于阻止燃燒，因此添加在聚氨酯上有良好的阻燃效果。2、用本發(fā)明的方法所得到的改性聚氨酯泡沫，該阻燃劑具有用量少的特點(diǎn)，改性聚氨酯泡沫是在傳統(tǒng)聚氨酯泡沫中加入具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的阻燃劑化合物，使聚氨酯泡沫大大地提高了阻燃性和耐熱性，同時(shí)，極大地降低了泡沫釋放煙霧的毒性。這一研發(fā)成果，使改性聚氨酯泡沫具有既節(jié)能保溫又防火安全的低碳、低煙、低毒、Bl級(jí)難燃等性能。3、本發(fā)明還具有工藝簡(jiǎn)單，成本低，應(yīng)用范圍寬，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。下面將通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明其中例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:
生產(chǎn)方法為先取阻燃劑乙基膦酸二乙酯(DEEP) 50千克加入到內(nèi)裝100千克的聚醚 (北京市中萬(wàn)盛聚氨酯有限公司出品)反應(yīng)罐中，該反應(yīng)罐內(nèi)的氣壓為0. 8-1. 5kap,攪拌至均勻，其攪拌溫度1814°C，然后在攪拌加入異氰酸酯(北京市中萬(wàn)盛聚氨酯有限公司出品) 100千克攪拌至均勻，再將上述混勻的物料能過(guò)噴槍采用擺動(dòng)掃描噴射式噴射物料到發(fā)泡模具中發(fā)泡，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時(shí)間為1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫成品。該改性聚氨酯硬泡產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)其特點(diǎn)如下
1)導(dǎo)熱系數(shù)低[檢測(cè)結(jié)果為0.023w/(m. k)]，保溫效果好；
2)Bl級(jí)難燃，氧指數(shù)達(dá)33. 4%以上，具有良好的防火性能；
3)產(chǎn)品吸水率低，強(qiáng)度好；
4)產(chǎn)品容重低，重量輕，便于搬運(yùn)和施工，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，現(xiàn)場(chǎng)施工成本低；
5)適于做彩鋼夾芯板、墻體保溫等；
6)表觀密度；45 60kg/m3 ；
7)隔聲量20 40DB ；
8)對(duì)人體無(wú)危害，節(jié)能環(huán)保。實(shí)施例2:
生產(chǎn)方法為先取阻燃劑TDCPP 45千克加入到內(nèi)裝100千克的聚醚(北京市中萬(wàn)盛聚氨酯有限公司出品)反應(yīng)罐中，該反應(yīng)罐內(nèi)的氣壓為0. 8-1. ^ap,攪拌至均勻，其攪拌溫度18-24°C，然后在攪拌加入異氰酸酯(北京市中萬(wàn)盛聚氨酯有限公司出品)104千克攪拌至均勻，再將上述混勻的物料能過(guò)噴槍采用擺動(dòng)掃描噴射式噴射物料到發(fā)泡模具中發(fā)泡，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時(shí)間為1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫成品。該改性聚氨酯硬泡產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)其特點(diǎn)與前述相本相同，故省略之。實(shí)施例3:
生產(chǎn)方法為先取阻燃劑丙基膦酸二甲酯(專利申請(qǐng)?zhí)?01010010147.0) 36千克加入到內(nèi)裝100千克的聚醚(北京市中萬(wàn)盛聚氨酯有限公司出品)反應(yīng)罐中，該反應(yīng)罐內(nèi)的氣壓為0. 8-1. 5kap,攪拌至均勻，其攪拌溫度，然后在攪拌加入異氰酸酯(北京市中萬(wàn)盛聚氨酯有限公司出品)80千克攪拌至均勻，再將上述混勻的物料能過(guò)噴槍采用擺動(dòng)掃描噴射式噴射物料到發(fā)泡模具中發(fā)泡，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時(shí)間為1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫成品。該改性聚氨酯軟泡產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)其特點(diǎn)如下
1)導(dǎo)熱系數(shù)低[檢測(cè)結(jié)果為0.025w/(m. k)]，保溫效果好；
2)Bl級(jí)難燃，氧指數(shù)達(dá)34%以上，具有良好的防火性能；
3)產(chǎn)品容重低，重量輕，便于搬運(yùn)和施工，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，現(xiàn)場(chǎng)施工成本低；
4)適于做彩鋼夾芯板、家具墊材等；
5)表觀密度；25 35kg/m3 ；
6)隔聲量20 40DB ；
7)對(duì)人體無(wú)危害，節(jié)能環(huán)保。實(shí)施例4
生產(chǎn)方法為先取阻燃劑TCEP 40千克加入到內(nèi)裝100千克的聚醚(北京市中萬(wàn)盛聚氨酯有限公司出品)反應(yīng)罐中，該反應(yīng)罐內(nèi)的氣壓為0. 8-1. ^ap,攪拌至均勻，其攪拌溫度 18-24°C，然后在攪拌加入異氰酸酯(北京市中萬(wàn)盛聚氨酯有限公司出品)85千克攪拌至均勻，再將上述混勻的物料能過(guò)噴槍采用擺動(dòng)掃描噴射式噴射物料到發(fā)泡模具中發(fā)泡，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時(shí)間為1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫成品。該改性聚氨酯軟泡產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)其特點(diǎn)與前述相本相同，故省略之。
權(quán)利要求
1.一種改性防火保溫聚氨酯泡沫，其特征在于所述的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份數(shù)組成聚醚1份，異氰酸酯0. 7 1. 1份，阻燃劑0. 32 0. 6份；所述的阻燃劑為丙基膦酸二甲酯，阻燃劑TCEP，阻燃劑TDCPP或乙基膦酸二乙酯(DEEP)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫，其特征在于所述的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份數(shù)組成聚醚1份，異氰酸酯0. 8 1. 0份，阻燃劑0. 45 0. 5 份。
3.一種改性防火保溫聚氨酯泡沫的生產(chǎn)方法，所述的生產(chǎn)方法為先取下述重量份數(shù)的阻燃劑加入到聚醚反應(yīng)罐中，其攪拌溫度為1814°C，攪拌至均勻；然后在攪拌加入異氰酸酯攪拌至均勻，再將上述混勻的物料加入到發(fā)泡模具中發(fā)泡，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時(shí)間為1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫的生產(chǎn)方法，其特征在于聚醚反應(yīng)罐內(nèi)的氣壓為0. 8-1. ^ap。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫的生產(chǎn)方法，其特征在于物料是通過(guò)噴槍噴入到發(fā)泡模具中內(nèi)發(fā)泡的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的噴槍為擺動(dòng)掃描噴射式噴槍。
全文摘要
一種改性防火保溫聚氨酯泡沫的生產(chǎn)方法，所述的生產(chǎn)方法為先取一定重量份數(shù)的阻燃劑加入到聚醚反應(yīng)罐中，其攪拌溫度為18-24℃，攪拌至均勻；然后在攪拌加入異氰酸酯攪拌至均勻，再將上述混勻的物料加入到發(fā)泡模具中發(fā)泡，加溫發(fā)泡，發(fā)泡時(shí)間為1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫成品。本發(fā)明的改性聚氨酯泡沫是在傳統(tǒng)聚氨酯泡沫中加入具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的阻燃劑化合物，使聚氨酯泡沫大大地提高了阻燃性和耐熱性，同時(shí)，極大地降低了泡沫釋放煙霧的毒性。這一研發(fā)成果，使改性聚氨酯泡沫具有既節(jié)能保溫又防火安全的低碳、低煙、低毒、B1級(jí)難燃等性能。
文檔編號(hào)C08G101/00GK102276779SQ20111016340
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者官木喜 申請(qǐng)人:官木喜