一种高阻燃聚氨酯复合保温板 |
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| 申请号 | CN201610269640.1 | 申请日 | 2016-04-27 | 公开(公告)号 | CN105924943A | 公开(公告)日 | 2016-09-07 |
| 申请人 | 安徽广燕新材料科技有限责任公司; | 发明人 | 夏正忠; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种高阻燃聚 氨 酯复合保温板，包括两层背衬层和位于两层背衬层之间的聚氨酯保温层，聚氨酯保温层采用高性能聚氨酯 泡沫 材料制成，高性能聚氨酯泡沫材料的原料包括：聚醚多元醇、多苯基多亚甲基 多异氰酸酯 、六亚甲基二异氰酸酯、聚 丙烯酸 酯、液体丁苯 橡胶 、环己胺、N,N‑二甲基环己胺、二月桂酸二丁基 锡 、 甲酸 甲酯、 水 、羟基 硅 油、阻燃剂、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、季戊四醇、山梨醇；阻燃剂的原料包括：纳米氢 氧 化 铝 、纳米氢氧化镁、三聚氰胺 磷酸 盐 、可膨胀 石墨 、焦磷酸哌嗪、磷酰胺类阻燃剂。本发明提出的高阻燃聚氨酯复合保温板，其强度高，耐热性和 阻燃性 能优异，使用寿命长。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高阻燃聚氨酯复合保温板，包括两层背衬层和位于两层背衬层之间的聚氨酯保温层，其特征在于，所述聚氨酯保温层采用高性能聚氨酯泡沫材料制成，所述高性能聚氨酯泡沫材料的原料按重量份包括：聚醚多元醇20-50份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯10-25份、六亚甲基二异氰酸酯25-50份、聚丙烯酸酯5-12份、液体丁苯橡胶5-25份、环己胺1-3份、N,N-二甲基环己胺0.5-3份、二月桂酸二丁基锡0.1-1份、甲酸甲酯2-5份、水0.5-2份、羟基硅油1-5份、阻燃剂5-15份、膨胀珍珠岩20-40份、空心玻璃微珠10-25份、季戊四醇2-10份、山梨醇1-5份； |
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| 说明书全文 | 一种高阻燃聚氨酯复合保温板技术领域[0001] 本发明涉及聚氨酯板材技术领域，尤其涉及一种高阻燃聚氨酯复合保温板。 背景技术[0002] 聚氨酯复合保温板是由两层防水彩色涂层钢板或其它金属作面板，中间注入阻燃型聚氨酯硬质泡沫复合而成，是当今世界公认的最佳隔热保温材料，可用于大型工业厂房、仓库、展览馆、体育馆、冷库、净化车间等各种建筑的屋面和墙体，集保温、隔热、承重、防水于一体，且具有色彩丰富、造型美观的特点，目前将逐步在国内的保温材料市场内占领主导地位。但是用于保温板的聚氨酯硬质泡沫具有多孔结构，使得其比一般的塑料更易被引燃，并在燃烧过程中伴随释放氰化氢、CO、NO等大量毒性气体，造成很大的潜在危害。近年来国内因保温材料发生的火灾事故，已经让人们清楚地意识到了推广应用具有良好防火性能的节能保温材料的必要性和紧迫性。 发明内容[0003] 基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高阻燃聚氨酯复合保温板，其强度高，耐热性和阻燃性能优异，使用寿命长。 [0004] 本发明提出的一种高阻燃聚氨酯复合保温板，包括两层背衬层和位于两层背衬层之间的聚氨酯保温层，所述聚氨酯保温层采用高性能聚氨酯泡沫材料制成，所述高性能聚氨酯泡沫材料的原料按重量份包括：聚醚多元醇20-50份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯10-25份、六亚甲基二异氰酸酯25-50份、聚丙烯酸酯5-12份、液体丁苯橡胶5-25份、环己胺1-3份、N,N-二甲基环己胺0.5-3份、二月桂酸二丁基锡0.1-1份、甲酸甲酯2-5份、水0.5-2份、羟基硅油1-5份、阻燃剂5-15份、膨胀珍珠岩20-40份、空心玻璃微珠10-25份、季戊四醇2-10份、山梨醇1-5份； [0005] 其中，所述阻燃剂的原料按重量份包括：纳米氢氧化铝2-10份、纳米氢氧化镁1-10份、三聚氰胺磷酸盐3-15份、可膨胀石墨5-15份、焦磷酸哌嗪3-12份、磷酰胺类阻燃剂5-20份；所述磷酰胺类阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将2-10份亚磷酸二苯酯、3-15份四氯化碳和15-30份四氢呋喃混合均匀，然后冷却至0-5℃，在氮气的保护下加入100份质量分数为5-12％的苄胺的四氢呋喃溶液，然后搅拌反应5-10h，反应结束后经过滤、蒸馏、干燥得到所述磷酰胺类阻燃剂。 [0006] 优选地，所述高性能聚氨酯泡沫材料的原料中，聚醚多元醇、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚丙烯酸酯、液体丁苯橡胶的重量比为28-43：14-21：32-45：7-11：15-20。 [0007] 优选地，所述高性能聚氨酯泡沫材料的原料按重量份包括：聚醚多元醇35-40份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯18-20份、六亚甲基二异氰酸酯38-41份、聚丙烯酸酯8-10份、液体丁苯橡胶17-19份、环己胺1.9-2.4份、N,N-二甲基环己胺1.8-2.4份、二月桂酸二丁基锡0.5-0.85份、甲酸甲酯3-3.6份、水1-1.6份、羟基硅油3.2-4份、阻燃剂9-12份、膨胀珍珠岩 30-36份、空心玻璃微珠18-21份、季戊四醇5.8-6份、山梨醇3-3.8份。 [0008] 优选地，所述高性能聚氨酯泡沫材料的原料按重量份包括：聚醚多元醇37.5份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯19.3份、六亚甲基二异氰酸酯40份、聚丙烯酸酯8.6份、液体丁苯橡胶18.2份、环己胺2.1份、N,N-二甲基环己胺2.2份、二月桂酸二丁基锡0.65份、甲酸甲酯3.2份、水1.3份、羟基硅油3.6份、阻燃剂10份、膨胀珍珠岩33份、空心玻璃微珠20份、季戊四醇5.8份、山梨醇3.2份。 [0009] 优选地，所述聚醚多元醇的官能度为4-6，羟值为420-500mgKOH/g，25℃的粘度为5800-12000cp。 [0010] 优选地，所述阻燃剂的原料按重量份包括：纳米氢氧化铝7份、纳米氢氧化镁8份、三聚氰胺磷酸盐12份、可膨胀石墨10份、焦磷酸哌嗪7.2份、磷酰胺类阻燃剂15份。 [0011] 优选地，所述磷酰胺类阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将8份亚磷酸二苯酯、12份四氯化碳和20份四氢呋喃混合均匀，然后冷却至3℃，在氮气的保护下加入100份质量分数为8％的苄胺的四氢呋喃溶液，然后搅拌反应7.5h，反应结束后经过滤、蒸馏、干燥得到所述磷酰胺类阻燃剂。 [0012] 优选地，所述可膨胀石墨的平均目数为50-150目，膨胀倍率为300-450倍。 [0013] 本发明所述高性能聚氨酯泡沫材料可以按照常规的聚氨酯硬质泡沫材料制备工艺制备而成。 [0014] 本发明中，以聚醚多元醇、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯为聚氨酯的单体材料，赋予泡沫材料优异的强度、耐热性和耐老化性，同时加入了聚丙烯酸酯和液体丁苯橡胶对体系进行改性，通过控制聚丙烯酸酯和液体丁苯橡胶在体系中的比例，使其与聚氨酯材料发挥了最好的协同作用，在保持聚氨酯优异的耐磨性、耐油性和耐酸碱性的前提下，改善了单纯的聚氨酯耐水性不是很好的缺陷；以环己胺、N,N-二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡配合作为催化剂，同时将环己烷的结构引入到了体系中，显著提高了泡沫材料的耐热性；以甲酸甲酯和水复配作为发泡体系，使两者具有优异的协同作用，得到的泡沫材料的孔壁结构具有较好的完整性，且泡孔尺寸更加均匀，显著提高了泡沫材料的压缩强度和压缩模量；加入了季戊四醇与山梨醇配合作为体系的交联剂，季戊四醇与山梨醇按2-10：1-5的比例混合后，其中的活性官能团-OH与异氰酸酯反应时，其能将发泡过程中形成的氨基甲酸酯链段、脲基链段、脲基甲酸酯链段以及缩二脲链段等基团交联在一起，形成更加致密的网状结构，显著提高了体系的交联密度，得到的发泡材料机械力学强度最优，几何尺寸变化最小；阻燃剂中，在磷酰胺类阻燃剂的制备过程中，以亚磷酸二苯酯和苄胺为原料，通过控制反应的条件，使亚磷酸二苯酯中的氢原子与苄胺中的氨基发生了反应，得到了磷酰胺类阻燃剂，其具有较低的挥发度和良好的热稳定性，将其加入阻燃剂中，与体系具有良好的相容性，与纳米氢氧化铝、纳米氢氧化镁、三聚氰胺磷酸盐、可膨胀石墨、焦磷酸哌嗪配合作为体系的阻燃剂，一方面，在泡沫材料燃烧的过程中能释放出较多的PO·，与体系燃烧生成的H·和OH·结合，抑制了燃烧的链反应，阻止或延缓了燃烧过程，一方面，磷酰胺类阻燃剂燃烧过程中产生的PO·能促进聚氨酯泡沫的成炭，形成更加致密的炭层，有效限制了可燃气体产物的释放并且将基材与火焰隔离，另一方面，形成大量的不燃性气体，有效隔离内部基材与火源的接触，这种多种阻燃作用发挥协同增效作用，显著提高了泡沫材料的阻燃性能。 具体实施方式[0015] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。 [0016] 实施例1 [0017] 本发明提出的一种高阻燃聚氨酯复合保温板，包括两层背衬层和位于两层背衬层之间的聚氨酯保温层，所述聚氨酯保温层采用高性能聚氨酯泡沫材料制成，所述高性能聚氨酯泡沫材料的原料按重量份包括：聚醚多元醇50份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯10份、六亚甲基二异氰酸酯50份、聚丙烯酸酯5份、液体丁苯橡胶25份、环己胺1份、N,N-二甲基环己胺3份、二月桂酸二丁基锡0.1份、甲酸甲酯5份、水0.5份、羟基硅油5份、阻燃剂5份、膨胀珍珠岩40份、空心玻璃微珠10份、季戊四醇10份、山梨醇1份； [0018] 其中，所述阻燃剂的原料按重量份包括：纳米氢氧化铝2份、纳米氢氧化镁10份、三聚氰胺磷酸盐3份、可膨胀石墨15份、焦磷酸哌嗪3份、磷酰胺类阻燃剂20份；所述磷酰胺类阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将2份亚磷酸二苯酯、15份四氯化碳和15份四氢呋喃混合均匀，然后冷却至5℃，在氮气的保护下加入100份质量分数为5％的苄胺的四氢呋喃溶液，然后搅拌反应10h，反应结束后经过滤、蒸馏、干燥得到所述磷酰胺类阻燃剂。 [0019] 实施例2 [0020] 本发明提出的一种高阻燃聚氨酯复合保温板，包括两层背衬层和位于两层背衬层之间的聚氨酯保温层，所述聚氨酯保温层采用高性能聚氨酯泡沫材料制成，所述高性能聚氨酯泡沫材料的原料按重量份包括：聚醚多元醇20份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯25份、六亚甲基二异氰酸酯25份、聚丙烯酸酯12份、液体丁苯橡胶5份、环己胺3份、N,N-二甲基环己胺0.5份、二月桂酸二丁基锡1份、甲酸甲酯2份、水2份、羟基硅油1份、阻燃剂15份、膨胀珍珠岩20份、空心玻璃微珠25份、季戊四醇2份、山梨醇5份； [0021] 其中，所述阻燃剂的原料按重量份包括：纳米氢氧化铝10份、纳米氢氧化镁1份、三聚氰胺磷酸盐15份、可膨胀石墨5份、焦磷酸哌嗪12份、磷酰胺类阻燃剂5份；所述磷酰胺类阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将10份亚磷酸二苯酯、3份四氯化碳和30份四氢呋喃混合均匀，然后冷却至0℃，在氮气的保护下加入100份质量分数为12％的苄胺的四氢呋喃溶液，然后搅拌反应5h，反应结束后经过滤、蒸馏、干燥得到所述磷酰胺类阻燃剂。 [0022] 实施例3 [0023] 本发明提出的一种高阻燃聚氨酯复合保温板，包括两层背衬层和位于两层背衬层之间的聚氨酯保温层，所述聚氨酯保温层采用高性能聚氨酯泡沫材料制成，所述高性能聚氨酯泡沫材料的原料按重量份包括：聚醚多元醇40份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯18份、六亚甲基二异氰酸酯41份、聚丙烯酸酯8份、液体丁苯橡胶19份、环己胺1.9份、N,N-二甲基环己胺2.4份、二月桂酸二丁基锡0.5份、甲酸甲酯3.6份、水1份、羟基硅油4份、阻燃剂9份、膨胀珍珠岩36份、空心玻璃微珠18份、季戊四醇6份、山梨醇3份； [0024] 其中，所述阻燃剂的原料按重量份包括：纳米氢氧化铝4份、纳米氢氧化镁7.3份、三聚氰胺磷酸盐5份、可膨胀石墨12份、焦磷酸哌嗪5.8份、磷酰胺类阻燃剂17份；所述磷酰胺类阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将4.8份亚磷酸二苯酯、12份四氯化碳和20份四氢呋喃混合均匀，然后冷却至4℃，在氮气的保护下加入100份质量分数为7％的苄胺的四氢呋喃溶液，然后搅拌反应8h，反应结束后经过滤、蒸馏、干燥得到所述磷酰胺类阻燃剂； |
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