專利名稱：阻燃改性mdi及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚氨酯合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃改性MDI及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯冷熟化高回彈泡沫塑料是一種新型的高分子合成材料，因其高彈性、高舒適性、高生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于汽車、沙發(fā)、床墊等民用領(lǐng)域。目前在冷熟化高回彈泡沫塑料的合成中，B組分料普遍采用TDI體系、TDI/MD I混合體系和改性MDI體系。TDI體系和TDI/MDI混合體系由于成本偏高，且毒性太大，操作過程中帶來的負(fù)面影響太多，使用量在逐漸減少，改性MDI體系則能很好的解決這些問題。但是隨著社會發(fā)展和近些年不斷發(fā) 生的火災(zāi)事故，人們對聚氨酯泡沫提出了更高的要求，要求聚氨酯泡沫材料在滿足現(xiàn)有性能的前提下還要具備阻燃的特點(diǎn)，從而減少事故中因泡沫燃燒而帶來的二次損失。眾所周知，聚氨酯作為一種有機(jī)高分子材料，極易燃燒，而聚氨酯泡沫材料由于具有疏松、相互連通的泡孔結(jié)構(gòu)，增大了比表面積，則更加容易燃燒。為了滿足市場對阻燃的需求，聚氨酯泡沫生產(chǎn)廠家一般會在聚氨酯泡沫組合料A組分料中加入阻燃劑來提高泡沫的阻燃性。大量阻燃劑的加入一方面會影響發(fā)泡過程并降低泡沫的性能，另一方面，泡沫在使用過程中阻燃劑會發(fā)生遷移，降低泡沫的阻燃性，阻燃性不具備持久性。近年來，有關(guān)改性MDI和阻燃泡沫的研究比較多，專利CN101353413報道了一種用于冷熟化高回彈泡沫塑料的改性異氰酸酯及其制備方法，用其制備的高回彈泡沫具有較好的手感和回彈性，泡沫密度低，開孔性好，可以完全替代TDI用于高回彈泡沫的生產(chǎn)，但是制備的泡沫不具備阻燃性；專利CN101824131報道了一種環(huán)保型阻燃高回彈泡沫材料及其制備方法，其采用常規(guī)的高回彈泡沫配方體系和常規(guī)改性MDI制備高回彈泡沫。眾所周知，目前市場上常規(guī)原料制備的聚氨酯泡沫并不具備阻燃性。已有技術(shù)通過使用阻燃聚合物多元醇配制A組分料，從而賦予聚氨酯泡沫阻燃性能，但是這種技術(shù)要求B組分料必須采用TDI體系，而且A組分料在儲存穩(wěn)定性上也存在一定的問題，對儲存使用條件和操作工藝要求苛刻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種阻燃改性MDI及其制備方法，該阻燃改性MDI作為生產(chǎn)高回彈泡沫的B組分料，在分子結(jié)構(gòu)中引入阻燃元素，從而使得制備出的泡沫達(dá)到持久阻燃的目的。本發(fā)明所述的阻燃改性MDI，由異氰酸酯、反應(yīng)型阻燃改性劑、高分子量反應(yīng)型開孔劑和儲存穩(wěn)定劑反應(yīng)制成；其中以異氰酸酯、反應(yīng)型阻燃改性劑、高分子量反應(yīng)型開孔劑總質(zhì)量為100%計，異氰酸酯占7618%，反應(yīng)型阻燃改性劑占8 14%，高分子量反應(yīng)型開孔劑占4 10% ;儲存穩(wěn)定劑為異氰酸酯、反應(yīng)型阻燃改性劑和高分子量反應(yīng)型開孔劑三者總重量的15 20ppm，異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯的混合物，二者質(zhì)量比為O. 8 1. 8:1。
所述的二苯基甲烷二異氰酸酯為4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯或2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。優(yōu)選MD1-100 (煙臺萬華產(chǎn)品)、MD1-50 (煙臺萬華產(chǎn)品)、44C(拜耳廣品)或0129M (予斯邁廣品)中的一種或多種。所述的多苯基多亞甲基多異氰酸酯為PM-200 (煙臺萬華產(chǎn)品)、M20S (巴斯夫產(chǎn)品)、44V20 (拜耳產(chǎn)品)中的一種或多種。所述的反應(yīng)型阻燃改性劑選自RB-79、RB-7980、RB-7970中的一種或多種，均為雅
寶公司產(chǎn)品。
所述的高分子量反應(yīng)型開孔劑為甘油做起始劑，官能度為3，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合并以有機(jī)硅氧烷改性的數(shù)均分子量為500(Γ6000的硅氧烷改性聚醚多元醇。優(yōu)選東大一諾威DK-12。所述的儲存穩(wěn)定劑為鹽酸、硫酸、磷酸或苯甲酰氯中的一種或多種。所述的阻燃改性MDI的制備方法，是將基于配方量的反應(yīng)型阻燃改性劑、高分子量反應(yīng)型開孔劑加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至10(Tl2(rC并真空脫水2 3小時，真空度(-O. 09MPa，降溫至3(T40°C，加入儲存穩(wěn)定劑，最后再一起加入到異氰酸酯中，升溫至6(T80°C，保溫反應(yīng)I 2小時，降溫至40°C 50°C，出料并密封保存。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明的改性MDI制得的泡沫性能的阻燃性明顯大幅提高，泡沫開始不易點(diǎn)燃，長時間點(diǎn)燃后離火立即熄滅。
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)一步描述。實(shí)施例1將8.1Kg反應(yīng)型阻燃改性劑RB_79、4. 9Kg高分子量反應(yīng)型開孔劑DK-12加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至110°c，調(diào)節(jié)真空度-O. 095MPa,邊攪拌邊脫水2小時，然后降溫至40°C，加入2g的磷酸攪拌均勻，密封保存。將28. 5Kg的純MD1、26Kg的MD1-50和32. 5Kg的PM-200加入反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入經(jīng)脫水處理的混合改性劑，緩慢升溫至65°C，保溫反應(yīng)2小時，取樣檢測NC0%為26. 8，降溫至45 °C，出料并密封保存。實(shí)施例2將10. 4Kg反應(yīng)型阻燃改性劑RB-7980、4Kg高分子量反應(yīng)型開孔劑DK-12加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至100°c，調(diào)節(jié)真空度-O. 095MPa,邊攪拌邊脫水2小時，然后降溫至40°C，加入1. 8g的磷酸攪拌均勻，密封保存。將28Kg的純MD1、25. 6Kg的MD1-50和32Kg的PM-200加入反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入經(jīng)脫水處理的混合改性劑，緩慢升溫至70°C，保溫反應(yīng)1. 5小時，取樣檢測NC0%為26. 5，降溫至45 °C，出料并密封保存。實(shí)施例3將3. 9Kg反應(yīng)型阻燃改性劑RB-79、5. 5Kg的RB-7970，6. 3Kg高分子量反應(yīng)型開孔劑DK-12加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至100°C，調(diào)節(jié)真空度-O. 095MPa，邊攪拌邊脫水2小時，然后降溫至40°C，加入1. 5g的磷酸攪拌均勻，密封保存。將27. 6Kg的純MD1、25. 2Kg的MD1-50和31. 5Kg的PM-200加入反應(yīng)釜中，邊攪拌邊加入脫水處理好的混合改性劑，緩慢升溫至80°C，保溫反應(yīng)I小時，取樣檢測NC0%為26. 1，降溫至45°C，出料并密封保存。
權(quán)利要求
1.一種阻燃改性MDI，其特征在于由異氰酸酯、反應(yīng)型阻燃改性劑、高分子量反應(yīng)型開孔劑和儲存穩(wěn)定劑反應(yīng)制成；其中以異氰酸酯、反應(yīng)型阻燃改性劑、高分子量反應(yīng)型開孔劑總質(zhì)量為100%計，異氰酸酯占76 88%，反應(yīng)型阻燃改性劑占8 14%，高分子量反應(yīng)型開孔劑占4 10% ;儲存穩(wěn)定劑為異氰酸酯、反應(yīng)型阻燃改性劑和高分子量反應(yīng)型開孔劑三者總重量的15 20ppm，異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃改性MDI，其特征在于二苯基甲烷二異氰酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯二者質(zhì)量比為O. 8 1. 8:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃改性MDI，其特征在于二苯基甲烷二異氰酸酯為4，4- 二苯基甲烷二異氰酸酯和/或2，4- 二苯基甲烷二異氰酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻燃改性MDI，其特征在于二苯基甲烷二異氰酸酯為MD1-100、MD1-50、44C 或 0129M 中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃改性MDI，其特征在于多苯基多亞甲基多異氰酸酯為PM-200.M20S或44V20中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃改性MDI，其特征在于反應(yīng)型阻燃改性劑為RB-79、RB-7980或RB-7970中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃改性MDI，其特征在于高分子量反應(yīng)型開孔劑為甘油做起始劑，官能度為3，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合并以有機(jī)硅氧烷改性的數(shù)均分子量為5000^6000的硅氧烷改性聚醚多元醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃改性MDI，其特征在于儲存穩(wěn)定劑為鹽酸、硫酸、磷酸或苯甲酰氯中的一種或多種。
9.一種權(quán)利要求1-8任一所述的阻燃改性MDI的制備方法,其特征在于將基于配方量的反應(yīng)型阻燃改性劑、高分子量反應(yīng)型開孔劑加入反應(yīng)釜中，攪拌升溫至10(Tl2(rC并真空脫水2 3小時，真空度彡-O. 09MPa,降溫至3(T40°C，加入儲存穩(wěn)定劑，最后再一起加入到異氰酸酯中，升溫至6(T80°C，保溫反應(yīng)f 2小時，降溫至40°C 50°C，出料并密封保存。
全文摘要
本發(fā)明屬于聚氨酯合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃改性MDI及其制備方法。本發(fā)明所述的阻燃改性MDI，由異氰酸酯、反應(yīng)型阻燃改性劑、高分子量反應(yīng)型開孔劑和儲存穩(wěn)定劑反應(yīng)制成；其中以異氰酸酯、反應(yīng)型阻燃改性劑、高分子量反應(yīng)型開孔劑總質(zhì)量為100%計，異氰酸酯占76～88%，反應(yīng)型阻燃改性劑占8～14%，高分子量反應(yīng)型開孔劑占4～10%；儲存穩(wěn)定劑為異氰酸酯、反應(yīng)型阻燃改性劑和高分子量反應(yīng)型開孔劑三者總重量的15～20ppm，異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯的混合物，二者質(zhì)量比為0.8～1.8∶1。本發(fā)明的改性MDI制得的泡沫性能的阻燃性明顯大幅提高，泡沫開始不易點(diǎn)燃，長時間點(diǎn)燃后離火立即熄滅。
文檔編號C08G101/00GK103012739SQ20121056337
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者李健, 孫兆任, 孫清峰, 欒森 申請人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司