專利名稱：無氟阻燃聚氨酯組合聚醚及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種無氟阻燃聚氨酯組合聚醚及其使用方法。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料由于絕熱性能好、密度低、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)在保溫、制冷等行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但隨著各行業(yè)對環(huán)保、阻燃性要求的提高，原有的硬質(zhì)聚氨酯泡沫采用的是具有破壞臭氧層的含氟類發(fā)泡劑材料作為發(fā)泡劑，并且所制的泡沫阻燃性能較差，在使用中的防火安全性上也存在著較大的隱患。隨著全球環(huán)保要求的提高，及聚氨酯泡沫在使用中的防火性能提高研制高阻燃無氟環(huán)保型的聚氨酯材料更成了新的趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無氟阻燃聚氨酯組合聚醚及其使用方法，能夠提供無氟環(huán)保而且具有優(yōu)良的阻燃性能，在防火安全性上達(dá)到很好的效果。本發(fā)明所述的一種無氟阻燃聚氨酯組合聚醚，按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，由以下原料組成多元醇混合物60 75%、泡沫穩(wěn)定劑I. O 2. O %、催化劑2. O 3. 5%、阻燃劑10 18%、發(fā)泡劑10 20%和水I. 2 I. 6%。其中，多元醇混合物優(yōu)選按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，由以下原料組成(I)阻燃聚酯多元醇40 60%，適用于硬質(zhì)聚氨酯塑料泡沫的同時含有磷、氯、銻阻燃元素的阻燃聚酯多元醇中的一種或多種；(2)聚醚多元醇40 55%，由蔗糖、山梨醇或乙二胺中的一種或多種為起始劑加成聚合而成；(3)線性聚醚多元醇O 10%，分子量為500 1200的線性環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷聚醚多元醇中的一種或多種。阻燃聚酯多元醇優(yōu)選CF6255(生產(chǎn)廠家為江蘇富盛新材料有限公司)；聚醚多元醇優(yōu)選SU-450L(生產(chǎn)廠家為山東藍(lán)星東大化工有限責(zé)任公司);線性聚醚多元醇優(yōu)選 210 (生產(chǎn)廠家為江蘇句容寧武新材料有限公司)。泡沫穩(wěn)定劑優(yōu)選用DC193 (生產(chǎn)廠家為空氣化工產(chǎn)品公司)。催化劑優(yōu)選為PC-77 (空氣化工生產(chǎn))、PC41 (空氣化工生產(chǎn))與TMR-2 (空氣化工生產(chǎn))按照質(zhì)量比I. 4 0.7 1.5的三者混合物。阻燃劑優(yōu)選為鹵代磷酸酯類化合物，可以選用三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)(生產(chǎn)廠家為青島聯(lián)美化工)。水為去離子水。發(fā)泡劑優(yōu)選為物理發(fā)泡劑，更優(yōu)選用HFC類(氫氟烴類)無氟環(huán)保發(fā)泡劑，可以為 HFC-356 (2-甲基-1，1，1，2，3，3-六氟丙烷)、冊036511^(1，1，1，3，3-五氟丁烷)或 HFC-245fa(l，1,1,3,3-五氟丙烷)中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚的使用方法，將各種原料投入反應(yīng)釜中攪拌30 50分鐘，得到組合聚醚，然后將組合聚醚與異氰酸酯按照質(zhì)量比100 150在物料溫度為22°C的情況下混合攪拌8秒鐘，即得到聚氨酯泡沫。其中，異氰酸酯優(yōu)選為多苯基多亞甲基多異氰酸酯，可以選用PM_200(生產(chǎn)廠家為煙臺萬華聚氨酯股份有限公司)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于⑴用本發(fā)明所生產(chǎn)的聚氨酯泡沫阻燃性好；(2)用本發(fā)明組合聚醚生產(chǎn)聚氨酯連續(xù)板材時只需要較低的異氰酸酯用量；(3)用本發(fā)明組合聚醚生產(chǎn)連續(xù)板材時，流動性好，填充性能優(yōu)越，泡沫耐低溫冷凍尺寸穩(wěn)定性好。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。以下實(shí)施例選用的原料如下聚酯多元醇選用CF6255 ;聚醚多元醇選用SU-450L ； 線性聚醚多元醇選用210 ;泡沫穩(wěn)定劑選用DC193 ;催化劑選用PC-77、PC-41、TMR-2按照質(zhì)量比為1.4 O. 7 I. 5的比例混合；阻燃劑選用TCPP ;發(fā)泡劑選用HFC-365mfc與 HFC-245fa按照質(zhì)量比為I : I混合；異氰酸酯選用PM-200。目前市場上使用的組合聚醚制作的聚氨酯泡沫采用的是含氟類發(fā)泡劑所制作的， 泡沫的阻燃性氧指數(shù)在24. 0-25. O之間，-30°C下冷凍24小時尺寸變化率大于O. 3%。實(shí)施例I :將稱量好的阻燃聚酯多元醇40份，聚醚多元醇50份，線性聚醚多元醇10份，泡沫穩(wěn)定劑2份，去離子水2. O份，催化劑3. 3份，阻燃劑25份，發(fā)泡劑28份投入反應(yīng)釜中攪拌 40分鐘，得到組合聚醚；將組合聚醚與異氰酸酯按照質(zhì)量比100 150在物料溫度為22°C的情況下混合攪拌8秒鐘，即得到聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫阻燃性氧指數(shù)26. 5，在-30°C的條件下冷凍24小時，尺寸變化率為O. 12%。實(shí)施例2:將稱量好的聚酯多元醇50份，聚醚多元醇45份，線性聚醚多元醇5份，泡沫穩(wěn)定劑2份，去離子水2. I份，催化劑3. 2份，阻燃劑20份，發(fā)泡劑25份投入反應(yīng)釜中攪拌40 分鐘，得到組合聚醚；將組合聚醚與異氰酸酯按照質(zhì)量比100 150在物料溫度為22°C的情況下混合攪拌8秒鐘，即得到聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫阻燃性氧指數(shù)26. 4，在-30°C的條件下冷凍24小時，尺寸變化率為O. 1%。實(shí)施例3 將稱量好的聚酯多元醇60份，聚醚多元醇40份，泡沫穩(wěn)定劑2份，去離子水2. 2 份，催化劑3份，阻燃劑20份，發(fā)泡劑22份投入到反應(yīng)釜中攪拌40分鐘，得到組合聚醚；將組合聚醚與異氰酸酯按照質(zhì)量比100 150在物料溫度為22°C的情況下混合攪拌8秒鐘，即得到聚氨酯泡沫，聚氨酯泡沫阻燃性氧指數(shù)26. 6，在_30°C條件下冷凍24小時，尺寸變化率為O. 1%。通過以上3個實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的對比可以看出，實(shí)施例中選用HFC類無氟環(huán)保發(fā)泡劑不含有破壞臭氧層的物質(zhì)，其ODP值為零；而現(xiàn)有材料中采用HCFC類含有破壞臭氧層物質(zhì)的發(fā)泡劑；而且在阻燃性能方面氧指數(shù)可以達(dá)到26%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有材料 24% -25%的氧指數(shù)指標(biāo)；而且泡沫尺寸穩(wěn)定性較現(xiàn)有材料的尺寸穩(wěn)定性能好，其制品質(zhì)量上遠(yuǎn)勝于現(xiàn)有材料。
權(quán)利要求
1.一種無氟阻燃聚氨酯組合聚醚，其特征在于按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，由以下原料組成 多元醇混合物60 75 %、泡沫穩(wěn)定劑I. O 2. O %、催化劑2. O 3. 5 %、阻燃劑10 18 %、 發(fā)泡劑10 20%和水L 2 L 6%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚，其特征在于多元醇混合物按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，由以下原料組成(I)阻燃聚酯多元醇40 60%，適用于硬質(zhì)聚氨酯塑料泡沫的同時含有磷、氯、銻阻燃元素的阻燃聚酯多元醇中的一種或多種；(2)聚醚多元醇40 55%，由蔗糖、山梨醇或乙二胺中的一種或多種為起始劑加成聚合而成；(3)線性聚醚多元醇O 10%，分子量為500 1200的線性環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷聚醚多元醇中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚，其特征在于阻燃聚酯多元醇為 CF6255 ;聚醚多元醇選用SU-450L ;線性聚醚多元醇選用210。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚，其特征在于泡沫穩(wěn)定劑選用 DC193。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚，其特征在于催化劑為PC-77、PC41 與TMR-2按照質(zhì)量比I. 4 O. 7 I. 5的三者混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚，其特征在于阻燃劑為鹵代磷酸酯類化合物，優(yōu)選三(2-氯丙基)磷酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚，其特征在于水為去離子水。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚，其特征在于發(fā)泡劑為物理發(fā)泡劑，優(yōu)選用HFC類無氟環(huán)保發(fā)泡劑，更優(yōu)選用HFC-356、HFC_365mfc或HFC_245fa中的一種或幾種的混合物。
9.一種權(quán)利要求I所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚的使用方法，其特征在于將各種原料投入反應(yīng)釜中攪拌30 50分鐘，得到組合聚醚，然后將組合聚醚與異氰酸酯按照質(zhì)量比 100 150在物料溫度為22°C的情況下混合攪拌8秒鐘，即得到聚氨酯泡沫。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無氟阻燃聚氨酯組合聚醚的使用方法，其特征在于異氰酸酯為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種無氟阻燃聚氨酯組合聚醚及其使用方法，其特征在于按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，由以下原料組成多元醇混合物60～75％、泡沫穩(wěn)定劑1.0～2.0％、催化劑2.0～3.5％、阻燃劑10～18％、發(fā)泡劑10～20％和水1.2～1.6％。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)用本發(fā)明所生產(chǎn)的聚氨酯泡沫阻燃性好；(2)用本發(fā)明組合聚醚生產(chǎn)聚氨酯連續(xù)板材時只需要較低的異氰酸酯用量；(3)用本發(fā)明組合聚醚生產(chǎn)連續(xù)板材時，流動性好，填充性能優(yōu)越，泡沫耐低溫冷凍尺寸穩(wěn)定性好。
文檔編號C08G18/50GK102604024SQ20121002257
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月2日
發(fā)明者倪軍, 曹小偉, 李心強(qiáng), 董建國, 許鳳華 申請人:上海東大聚氨酯有限公司