一種低密度阻燃半硬質聚氨酯泡沫及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低密度阻燃半硬質聚氨酯泡沫及其制備方法，由以下原料組成：A組分包括70重量份的組合聚醚多元醇，7-20重量份的水，0.2-1.5重量份的表面活性劑，0.1-1.0重量份的催化劑，15-40重量份的阻燃劑；B組分為110-230重量份的MDI體系異氰酸酯；A、B組分充分混合后反應而成聚氨酯泡沫。聚氨酯泡沫密度8-25kg/m3，壓縮強度范圍10-60KPa，斷裂延伸率12-50％，開孔率90-99％，阻燃性能可滿足汽車內飾阻燃標準FMVSS302、大眾PV3937的阻燃要求。
【專利說明】一種低密度阻燃半硬質聚氨酯泡沬及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于聚氨酯泡沫塑料領域，具體涉及低密度阻燃半硬質聚氨酯泡沫及其制備方法，這種阻燃半硬質聚氨酯泡沫可應用于汽車發(fā)動機罩、前圍外側、通道等部件。
【背景技術】
[0002]一般而言，聚氨酯軟泡主要應用于家具領域，泡沫開孔、柔軟、斷裂延伸率較高；聚氨酯硬泡主要應用于建筑、家用電器等方面的保溫絕熱材料，泡沫閉孔、剛性較大、較脆。聚氨酯半硬質泡沫是一種介于軟質泡沫和硬質泡沫之間的材料，兼具二者的一些特點，主要應用于包裝、汽車等行業(yè)。這些應用領域中，或者是把泡沫切割成需要的形狀，或者是把反應原料澆注到模具中反應成型。但是在汽車發(fā)動機罩和前圍外側等產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中，首先是生產(chǎn)一定規(guī)格尺寸的箱泡，然后把泡沫切割成一定厚度的片材，與其它材料復合增強，然后通過熱定型，形成所需的形狀，要求泡沫具有良好的尺寸穩(wěn)定性和成型熱塑性。熱塑性是指材料升高溫度后模塑成型，冷卻后制品可維持其形狀，同時上述過程表現(xiàn)出可逆性，即制品加熱后，材料逐漸趨向于最初的形態(tài)。部分制品型面大，要求泡沫有一定的剛性和自支撐性。此外，對于汽車內外飾件產(chǎn)品，還要求泡沫具有良好的阻燃性能。
[0003]順應汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢，用于發(fā)動機罩和前圍外側、通道的聚氨酯泡沫需要滿足材料輕量化、舒適安全的要求。泡沫低密度化、提高消音降噪效果是目前技術研究的方向。
[0004]CN1235622A公開了一種開孔硬質聚氨酯泡沫體的制備方法，所述的開孔劑包含濁點為65°C的聚氧化烯聚硅氧烷和臨界表面自由能小于約23mJ/m2的物質，該物質優(yōu)選細顆粒狀聚四氟乙烯聚合物，此開孔劑與多元醇的相容性差，極易與組合聚醚中其它組分分離，造成貯存和使用上的困難。且該方法適宜制備的自由泡密度范圍為大于25kg/m3。
[0005]CN102066472A公開了一種低密度半硬質阻燃性泡沫的材料，所述半硬質泡沫的密度范圍為32-400kg/m3，用于可快速豎起的阻擋物。
[0006]CN102504180、CN101117399涉及頂棚用聚氨酯泡沫的制造方法，泡沫密度和壓縮
強度較高，用于汽車頂棚，且都用到聚酯多元醇，易導致組合聚醚分層和泡沫尺寸收縮等問題。
[0007]CN1102418A公開了一種開孔硬質聚氨酯泡沫體制備方法，其中多元醇混合物羥值160-360mgK0H/g，制備的泡沫交聯(lián)度高，脆性差，無法進行熱塑成型。多元醇混合物中第一種多元醇(a)的羥值范圍為28-90mgK0H/g，氧化乙烯單元的含量不大于5wt%，伯羥基含量均低于15%，此類聚醚活性低不 利于提高泡沫制品的生產(chǎn)效率。
[0008]CN1142513A公開了一種開孔硬質聚氨酯泡沫的制備方法，用作冷藏器絕熱材料和建筑內外墻的保溫材料，所述羥基封端產(chǎn)品可使泡沫開孔，但其粘度高，導致多元醇組分粘度高流動性差成材率低。
[0009]CN1330678A公開了一種生產(chǎn)含有離層石墨的硬質聚氨酯泡沫的方法，所述泡沫為閉孔硬質聚氨酯泡沫，密度大于30kg/m3，閉孔率大于90%，用做建筑保溫材料。[0010]CN1508166A公開了一種柔性聚氨酯泡沫塑料，密度4_30kg/m3，特點是泡沫開孔，顯示出高回彈性，較低模量，較高壓陷系數(shù)和較低的滯后損耗，在-100°c和+25°C之間沒有主要的玻璃-橡膠轉變，E’ -1OO0C /E’ +25°C比率為1.3_15，但此類泡沫硬度低，剛性和支撐性不足。
[0011]US6552098B1專利為使用片狀石墨的開孔半硬質泡沫，權利要求為一種10_20kg/m3密度的開孔阻燃半硬質聚氨酯泡沫的制備方法。專利未提及泡沫的尺寸穩(wěn)定性及物理性倉泛。

【發(fā)明內容】

[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種低密度阻燃半硬質聚氨酯泡沫及其制備方法，制備的聚氨酯泡沫具有較低的密度、優(yōu)良的物理性能、較高的開孔率、出色的阻燃性能，可用于汽車發(fā)動機罩、前圍外側、通道等部件。
[0013]為達到以上目的，本發(fā)明的技術方案如下:
[0014]本發(fā)明所述的一種低密度阻燃半硬質聚氨酯泡沫，它是由包括組合聚醚多元醇、水、表面活性劑、催化劑和阻燃劑的混合物的A料，與作為B料的MDI體系異氰酸酯經(jīng)發(fā)泡工藝制得。
[0015]本發(fā)明所述的A料的配方包括:
[0016]70重量份的組合聚醚多元醇、
[0017]7-20重量份的水、
[0018]0.2-1.5重量份的表面活性劑、
[0019]0.1-1.0重量份的催化劑、
[0020]15-40重量份的阻燃劑；
[0021]優(yōu)選的A料的配方如下:
[0022]70重量份的組合聚醚多元醇、
[0023]9-12重量份的水、
[0024]0.2-1.0重量份的表面活性劑、
[0025]0.2-0.8重量份的催化劑、
[0026]20-40重量份的阻燃劑。
[0027]本發(fā)明所述的組合聚醚多元醇包括40_70wt %的聚醚1、15-40wt %的聚醚
2、3-20wt%的聚醚3，以組合聚醚多元醇的總重計；優(yōu)選的包括45-60wt%的聚醚1、25-40wt%的聚醚2、5-18wt%的聚醚3組成，以組合聚醚多元醇的總重計；更優(yōu)選的包括45-55wt%的聚醚l、30-40wt%的聚醚2、10-18wt%的聚醚3,以組合聚醚多元醇的總重計。聚醚I用量太低，泡沫斷裂延伸率低，熱塑性差，熱壓出現(xiàn)斷裂；用量太高，制品硬度低，剛性不足，無法用于發(fā)動機罩等產(chǎn)品；聚醚2用量太高，會導致泡沫變脆以及泡沫體收縮問題；聚醚3用量太高或太低，引起交聯(lián)度偏高和偏低，都會導致泡沫體收縮變形，另外該聚醚用量過高還會引起制品變脆，斷裂延伸率低，熱壓時斷裂等問題。
[0028]聚醚I的起始劑為甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇的一種或兩種或多種，聚合單體為環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙 烷的一種或兩種，開環(huán)聚合而成，羥值為28-56mgK0H/g，數(shù)均分子量為 3000-6000。[0029]優(yōu)選的，聚醚I是由以甘油或季戊四醇為起始劑，環(huán)氧丙烷為聚合單體，環(huán)氧乙烷封端聚合而成，環(huán)氧乙燒占聚醚I重量的2-30wt%,優(yōu)選5-25wt%,更優(yōu)選10-20wt%,輕值為 28-56mgK0H/g，優(yōu)選 28_35mgK0H/g，數(shù)均分子量為 3000-6000，優(yōu)選 5000-6000。
[0030]本發(fā)明所述的聚醚2的起始劑為甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇的一種或兩種或多種，聚合單體為環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的一種或兩種，開環(huán)聚合而成，羥值為160-420mgK0H/g,數(shù)均分子量為 300-1000。
[0031]優(yōu)選的，聚醚2是由以甘油為起始劑，環(huán)氧丙烷為聚合單體，開環(huán)聚合而成，羥值為 160-420mgK0H/g，優(yōu)選 160_350mgK0H/g，數(shù)均分子量為 300-1000，優(yōu)選 500-1000 ；
[0032]聚醚3的起始劑為多元醇和多元胺的一種或兩種或多種，聚合單體為環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的一種或兩種，開環(huán)聚合而成，羥值為350-770mgK0H/g，數(shù)均分子量為290-800。
[0033]優(yōu)選的，聚醚3的起始劑為甲苯二胺、乙二胺、山梨醇、甘露醇、木糖醇和蔗糖中的一種或兩種或多種，或者甲苯二胺、乙二胺中的至少一種物質與三乙醇胺組成的混合物，或者山梨醇、甘露醇、木糖醇和蔗糖中的至少一種物質與一縮二乙二醇、一縮二丙二醇和甘油中的至少一種物質組成的混合物；優(yōu)選山梨醇、甘露醇、木糖醇和蔗糖中的至少一種物質與一縮二乙二醇、一縮二丙二醇和甘油中的至少一種物質組成的混合物；更優(yōu)選山梨醇和蔗糖中的至少一種物質與一縮二乙二醇、一縮二丙二醇和甘油中的至少一種物質組成的混合物；聚合單體為環(huán)氧丙烷，開環(huán)聚合而成，羥值為350-770mgK0H/g，優(yōu)選400-500mgK0H/g，數(shù)均分子量290-800，優(yōu)選400-550。[0034]本發(fā)明使用的發(fā)泡劑全部是水，不含任何物理發(fā)泡劑，水與組合聚醚多元醇的重量比為7-20: 70，優(yōu)選9-12: 70，可以根據(jù)對泡沫密度的要求，適當增減水的比例。
[0035]本發(fā)明所述的表面活性劑為適用于低密度水發(fā)泡工藝的有機硅表面活性劑，主要結構是聚硅氧烷-氧化烯烴嵌段共聚物，如邁圖公司的L580、L620，盈創(chuàng)公司的B4380、B4900等。表面活性劑與組合聚醚多元醇的重量比為0.2-1.5: 70，優(yōu)選0.2-1.0: 70。
[0036]聚氨酯泡沫的制備過程中，存在復雜的化學反應，催化劑是非常重要的助劑，用來調節(jié)反應速度，使得發(fā)泡和凝膠反應達到平衡。所謂發(fā)泡反應，就是異氰酸酯中的-NCO基團與水反應產(chǎn)生C02并形成脲化學鍵，使得泡沫膨脹的過程。凝膠反應是異氰酸酯中的-NCO基團與多元醇的-OH基反應，形成氨基甲酸酯化學鍵，使得泡孔網(wǎng)絡達到足夠強度的過程。
[0037]本發(fā)明所述的催化劑包含叔胺類和有機金屬化合物中的一種或兩種或多種，其中所述叔胺類優(yōu)選三乙烯二胺、雙(二甲胺基乙基)醚、五甲基二亞乙基三胺、N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)、N，N’ - 二甲基環(huán)己胺(PC-8，氣體化學公司)、Dabco8154(氣體化學公司)和Niax C225(邁圖公司)中的一種或兩種或多種；所述有機金屬化合物優(yōu)選辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫和UL-32(邁圖公司)中的一種或兩種或多種；催化劑與組合聚醚多元醇的重量比為 0.1-1: 70，優(yōu)選 0.2-0.8: 70。
[0038]本發(fā)明所述的阻燃劑包括鹵代磷酸酯類、磷酸酯類、三聚氰胺及其鹽類、鹵代烴類及其它含鹵化合物、膨脹石墨和其它無機阻燃劑中的一種或兩種或多種；優(yōu)選常溫下呈液態(tài)的鹵代磷酸酯類和鹵代烴類及其它含鹵化合物中的至少一種與常溫下成固態(tài)的鹵代磷酸酯類、磷酸酯類、三聚氰胺及其鹽類、鹵代烴類及其它含鹵化合物、膨脹石墨和其它無機阻燃劑中的至少一種組成的混合物；更優(yōu)選常溫下呈液態(tài)的鹵代磷酸酯類與三聚氰胺及其鹽類和膨脹石墨中的至少一種組成的混合物；其中，所述鹵代磷酸酯類優(yōu)選三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、三(二氯丙基)磷酸酯(TDCP)、四(2-氯乙基)二亞乙基醚二磷酸酯、四(2-氯乙基)亞乙基二磷酸酯和四(2-氯乙基)-2，2-二氯甲基-1，3-亞丙基二磷酸酯中的一種或兩種或多種；所述磷酸酯類優(yōu)選甲基膦酸二甲酯(DMMP)和乙基膦酸二甲酯(DEEP)中的一種或兩種；所述三聚氰胺及其鹽類優(yōu)選三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽和氰尿酸三聚氰胺中的一種或兩種；所述鹵代烴類及其它含鹵化合物優(yōu)選五溴二苯醚；所述膨脹石墨(Expanded graphite)是經(jīng)特殊處理后遇高溫可瞬間膨脹成蠕蟲狀的天然晶質石墨。膨脹石墨通過本領域已知的程序制備且通常將石墨首先用氧化劑如硝酸鹽、鉻酸鹽、過氧化物改性，或通過電解打開結晶層，然后在石墨中插入硝酸鹽或硫酸鹽；所述膨脹石墨可選擇膨脹倍率在100-400ml/g，目數(shù)在32目至325目之間，pH值4-7，水分不大于Iwt %的可膨脹石墨，優(yōu)選100-325目的可膨脹石墨，如青島天和達石墨有限公司的CX325 ;所述其它無機阻燃劑優(yōu)選磷酸銨、三氧化二銻、硼酸鋅、三氧化二鋁和氫氧化鎂中的一種或兩種或多種；阻燃劑與組合聚醚多元醇的重量比為15-40: 70，優(yōu)選20-40: 70。
[0039]本發(fā)明所述的MDI體系異氰酸酯的NCO含量在25_33wt%，優(yōu)選30_33wt%，以MDI體系異氰酸酯的重量計，官能度為2.0-3.0，優(yōu)選2.4-2.8 ；MDI體系異氰酸酯包括二苯基甲烷二異氰酸酯、多苯基甲烷多異氰酸酯和改性MDI的一種或兩種或多種；其中，所述二苯基甲烷二異氰酸酯包括2，4’ -MD1、4，4’ -MDI和2，2’ -MDI的一種或兩種或多種；所述多苯基甲烷多異氰酸酯優(yōu)選PM-100 (煙臺萬華)、PM-130 (煙臺萬華)、PM-200 (煙臺萬華)、PM-300(煙臺萬華)、PM-400(煙臺萬華)和W8214(MDI單體與聚合MDI共混物，NCO含量32.1%，北京科聚)中的一種或兩種或多種；所述改性MDI包括氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、縮二脲、碳化二亞胺、脲酮亞胺或異氰脲酸酯改性的MDI的一種或兩種或多種，優(yōu)選Wannate80589 (氨基甲酸酯改性MDI，NCO含量27.8%，北京科聚)。
[0040]本發(fā)明所述的A料中組合聚醚多元醇與B料MDI體系異氰酸酯的重量比為70: 110-230，優(yōu)選 70: 130-210，更優(yōu)選 70: 150-210。
[0041]A料和B料的重量比為100: 100-200,優(yōu)選100: 120-180，更優(yōu)選100: 140-180。
[0042]本發(fā)明所述的聚氨酯泡沫的制備方法，步驟如下:
[0043](I)將組合聚醚多元醇、水、表面活性劑、催化劑和阻燃劑按比例混合均勻形成A料;MDI體系異氛酸酷為B料；
[0044](2)將A料和B料溫度控制在20_30°C，按照比例充分攪拌混合8_20秒，然后快速澆注在模具中進行反應，20-60分鐘后打開模具取出泡沫。
[0045]優(yōu)選的，以上所述的聚氨酯泡沫的制備方法，該方法包括將A料和B料按比例通過高壓機、低壓機或其它設備充分混和后澆注到一定尺寸的箱形敞口模具中，讓混和反應物發(fā)泡均勻上升。也可以通過另一種簡單的設備來生產(chǎn)，把組合聚醚多元醇、水、表面活性劑、催化劑、阻燃劑按比例加入到帶有攪拌的料桶中混合均勻，然后加入所需比例的MDI體系異氰酸酯(B料)，開啟攪拌混合8-20秒，立即傾倒入敞口的箱型模具中，讓混合反應物發(fā)泡均與上升。制備好的泡沫，常溫熟化72小時后從上到下切割成10-30mm厚的片材，即可供下一工序使用。[0046]在復合成型時，聚氨酯泡沫片材上下表面通常附有一層熱熔膠膜，然后將無紡布與泡沫粘結。附有無紡布的泡沫片材被放到加熱好的模具內，加壓成型。模具溫度160-200°C，加壓時間30-90秒，壓力5_12kg/cm2。熱塑性是用于汽車引擎罩、前圍外側、通道的聚氨酯泡沫的一個重要特性。
[0047]聚氨酯泡沫的制備過程中，一個常見問題是泡沫體收縮，箱泡在生產(chǎn)過程中，由于泡沫開孔性不足或者泡沫經(jīng)絡結構強度不足等原因，會使得泡沫體在成型后期呈現(xiàn)局部凹陷變形，體積變小，泡沫體收縮使得泡沫密度變高，尺寸不規(guī)則，從而降低成材率，所謂成材率是指泡沫可有效利用的部分占整體的比值。泡沫的開孔率同時也是影響其吸音性能的重要指標，開孔率太低會使得聲波在泡沫中的傳遞路徑縮短，損耗和吸收變弱，對引擎罩產(chǎn)品來說，泡沫的主要功能就是吸音降噪。
[0048]聚氨酯泡沫的壓縮強度和斷裂延伸率是兩項重要的性能指標。泡沫的壓縮強度直接影響引擎罩產(chǎn)品的剛性和支撐性，如果泡沫壓縮強度低，會造成制品下垂或定位孔卡扣松脫，由于泡沫的密度低至8-25kg/m3，因此保證泡沫的壓縮強度變得尤為重要。另一個重要的產(chǎn)品指標是泡沫的斷裂延伸率，這是因為在后期泡沫與無紡布復合成型時，模具型腔具有一定的深度和角度，泡沫片產(chǎn)生水平或垂直方向上的牽伸，如果泡沫斷裂延伸率偏低，會導致泡沫熱壓時開裂，形成廢品。
[0049]本發(fā)明所述的聚氨酯泡沫具有以下性能:聚氨酯泡沫長1-2米、寬0.4-1.5米、高0.6-1.5米，熟化后無變形收縮，其尺寸變化率小于1.5%，泡沫密度8-25kg/m3，壓縮強度10-60KPa，斷裂延伸率12% -50%，開孔率90-99 %，阻燃性能可滿足汽車內飾阻燃標準FMVSS302、大眾PV3937的阻燃要求，可以用于可用于汽車發(fā)動機罩、前圍外側、通道等部件。
具體實施例
[0050]操作過程如下:實施例1-8按照表1的實施例配方將聚醚1-3、水、表面活性劑、催化劑、阻燃劑加入到帶有攪拌的料桶中混合均勻形成A料，MDI體系異氰酸酯為B料，控制A、B料在20-30°C下，開啟攪拌混合8-20秒后，立即傾倒入敞口的箱型模具中，讓混合反應物發(fā)泡均勻上升，20-60分鐘后打開模具取出泡沫，制得聚氨酯泡沫。
[0051]對比例1-3的聚氨酯泡沫制備方法同實施例1-8，配方見表2。
[0052]實施例1-8和對比例1-3制備的聚氨酯泡沫性能見表3。
[0053]實施例及對比例使用的原料:
[0054]聚醚IA:甘油起始劑，環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合，環(huán)氧乙烷封端，環(huán)氧乙烷占聚醚IA重量的15wt%，羥值35mgK0H/g，數(shù)均分子量4800 ；
[0055]聚醚IB:季戊四醇起始劑，環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合，環(huán)氧乙烷封端，環(huán)氧乙烷占聚醚IB重量的12wt%，羥值34mgK0H/g，數(shù)均分子量6000 ；
[0056]聚醚IC:甘油起始劑,環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合,輕值56mgK0H/g,數(shù)均分子量3000 ；
[0057]聚醚2E:甘油起始劑,環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合,輕值165mgK0H/g,數(shù)均分子量1000 ；
[0058]聚醚2F:甘油起始劑,環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合,輕值420mgK0H/g,數(shù)均分子量400 ；
[0059] 聚醚3G:蔗糖和一縮二乙二醇混合起始劑，環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合，羥值430mgK0H/g，數(shù)均分子量550 ；[0060]聚醚3H:甘油和山梨醇混合起始劑，環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合，羥值490mgK0H/g，數(shù)均分
子量480 ；
[0061]聚醚31:乙二胺起始劑，環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合，羥值770mgK0H/g，數(shù)均分子量290 ；
[0062]聚酯:PD70_LV (苯酐與二甘醇反應制得的聚酯多元醇，羥值70mgK0H/g，金陵斯泰
潘公司產(chǎn)品)；
[0063]發(fā)泡劑冰
[0064]催化劑:二甲基乙醇胺(DMEA)；
[0065]N，N- 二甲基環(huán)己胺(PC-8，氣體化學公司)；
[0066]表面活性劑:L580(邁圖公司)；
[0067]阻燃劑1:三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)；
[0068]阻燃劑2:膨脹石墨CX325 (青島天和達石墨有限公司);
[0069]MDI體系異氰酸酯1:PM200 (NC0含量31.2%，煙臺萬華)；
[0070]MDI體系異氰酸酯2:W8214(MDI單體與聚合MDI共混物，NCO含量32.1%，北京科
聚)；
[0071]MDI體系異氰酸酯3:W80589(氨基甲酸酯改性MDI，NC0含量27.8%，北京科聚)。
[0072]表1實施例配方(組分的含量是以重量份計)
[0073]
【權利要求】
1.一種低密度阻燃半硬質聚氨酯泡沫，其特征在于，它是由包括組合聚醚多元醇、水、表面活性劑、催化劑和阻燃劑的混合物的A料，與作為B料的MDI體系異氰酸酯經(jīng)發(fā)泡工藝制得；所述的A料組合聚醚多元醇與B料MDI體系異氰酸酯的重量比為70: 110-230，優(yōu)選70: 130-210，更優(yōu)選70: 150-210 ;所述的A料和B料的重量比為100: 100-200，優(yōu)選100: 120-180，更優(yōu)選100: 140-180 ;所述的組合聚醚多元醇包括40_70wt %的聚醚.1、15-40wt %的聚醚2、3-20wt %的聚醚3 ;優(yōu)選的包括45_60wt %的聚醚1、25_40wt %的聚醚2、5-18wt%的聚醚3 ;更優(yōu)選的包括45_55wt %的聚醚l、30-40wt%的聚醚2、10-18wt%的聚醚3 ； 聚醚I的起始劑為甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇的一種或兩種或多種，聚合單體為環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的一種或兩種，開環(huán)聚合而成，羥值為28-56mgKOH/g，數(shù)均分子量.3000-6000 ； 聚醚2的起始劑為甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇的一種或兩種或多種，聚合單體為環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的一種或兩種，開環(huán)聚合而成，羥值為160-420mgK0H/g，數(shù)均分子量.300-1000 ； 聚醚3的起始劑為多元醇和多元胺的一種或兩種或多種，聚合單體為環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的一種或兩種，開環(huán)聚合而成，羥值為350-770mgK0H/g，數(shù)均分子量290-800。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述的聚醚I是由以甘油或季戊四醇為起始劑，環(huán)氧丙烷為聚合單體，環(huán)氧乙烷封端聚合而成，環(huán)氧乙烷占聚醚I重量的 2-30wt %，羥值為 28-56mgKOH/g，優(yōu)選 28_35mgKOH/g，數(shù)均分子量 3000-6000，優(yōu)選.5000-6000 ； 聚醚2是由是由以甘油為起始劑，環(huán)氧丙烷為聚合單體，開環(huán)聚合而成，羥值為.160-420mgK0H/g，優(yōu)選 160_350mgK0H/g，數(shù)均分子量為 300-1000，優(yōu)選 500-1000 ； 聚醚3的起始劑為甲苯二胺、乙二胺、山梨醇、甘露醇、木糖醇和蔗糖中的一種或兩種或多種，或者甲苯二胺和乙二胺中的至少一種物質與三乙醇胺組成的混合物，或者山梨醇、甘露醇、木糖醇和蔗糖中的至少一種物質與一縮二乙二醇、一縮二丙二醇和甘油中的至少一種物質組成的混合物；優(yōu)選山梨醇、甘露醇、木糖醇和蔗糖中的至少一種物質與一縮二乙二醇、一縮二丙二醇和甘油中的至少一種物質組成的混合物；更優(yōu)選山梨醇和蔗糖中的至少一種物質與一縮二乙二醇、一縮二丙二醇和甘油中的至少一種物質組成的混合物；聚合單體為環(huán)氧丙烷，開環(huán)聚合而成，羥值為350-770mgK0H/g，優(yōu)選400-500mgK0H/g，數(shù)均分子量 290-800，優(yōu)選 400-550。
3.根據(jù)權利要求1-2任一項所述的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述的A料的配方如下:. 70重量份的組合聚醚多元醇、. 7-20重量份的水、. 0.2-1.5重量份的表面活性劑、 . 0.1-1.0重量份的催化劑、. 15-40重量份的阻燃劑； 優(yōu)選的配方如下:. 70重量份的組合聚醚多元醇、 . 9-12重量份的水、.0.2-1.0重量份的表面活性劑、 .0.2-0.8重量份的催化劑、 .20-40重量份的阻燃劑。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述水作為唯一發(fā)泡劑，不含任何物理發(fā)泡劑；水與組合聚醚多元醇的重量比為7-20: 70，優(yōu)選9-12: 70。
5.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述表面活性劑是有機硅表面活性劑，主要結構是聚硅氧烷-氧化烯烴嵌段共聚物；表面活性劑與組合聚醚多元醇的重量比為0.2-1.5: 70，優(yōu)選0.2-1.0: 70。
6.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述催化劑包含叔胺類和有機金屬化合物中的一種或兩種或多種；所述叔胺類優(yōu)選三乙烯二胺、雙(二甲胺基乙基)醚、五甲基二亞乙基三胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N’ - 二甲基環(huán)己胺、氣體化學公司的Dabco8154和邁圖公司的Niax C225中的一種或兩種或多種；所述有機金屬化合物優(yōu)選辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫和邁圖公司的UL-32中的一種或兩種或多種；催化劑與組合聚醚多元醇的重量比為0.1-1: 70，優(yōu)選0.2-0.8: 70。
7.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述的阻燃劑包括鹵代磷酸酯類、磷酸酯類、三聚氰胺及其鹽類、鹵代烴類及其它含鹵化合物、膨脹石墨和其它無機阻燃劑中的一種 或兩種或多種；優(yōu)選常溫下呈液態(tài)的鹵代磷酸酯類和鹵代烴類及其它含鹵化合物中的至少一種與常溫下成固態(tài)的鹵代磷酸酯類、磷酸酯類、三聚氰胺及其鹽類、鹵代烴類及其它含鹵化合物、膨脹石墨和其它無機阻燃劑中的至少一種組成的混合物；更優(yōu)選常溫下呈液態(tài)的鹵代磷酸酯類與三聚氰胺及其鹽類和膨脹石墨中的至少一種組成的混合物；其中，所述鹵代磷酸酯類優(yōu)選三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、三(二氯丙基)磷酸酯、四(2-氯乙基)二亞乙基醚二磷酸酯、四(2-氯乙基)亞乙基二磷酸酯和四(2-氯乙基)-2，2_二氯甲基-1，3-亞丙基二磷酸酯中的一種或兩種或多種；所述磷酸酯類優(yōu)選甲基膦酸二甲酯和乙基膦酸二甲酯中的一種或兩種；所述三聚氰胺及其鹽類優(yōu)選三聚氰胺、三聚氰胺磷酸鹽和氰尿酸三聚氰胺中的一種或兩種或多種；所述鹵代烴類及其它含鹵化合物優(yōu)選五溴二苯醚；所述膨脹石墨優(yōu)選CX325 ;所述其它無機阻燃劑優(yōu)選磷酸銨、三氧化二銻、硼酸鋅、三氧化二鋁和氫氧化鎂中的一種或兩種或多種；阻燃劑與組合聚醚多元醇的重量比為15-40: 70，優(yōu)選20-40: 70。
8.根據(jù)權利要求1所述的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述MDI體系異氰酸酯的NCO含量在25-33wt%，優(yōu)選30-33wt%，以MDI體系異氰酸酯的重量計，官能度為2.0-3.0，優(yōu)選2.4-2.8 ；MDI體系異氰酸酯包括二苯基甲烷二異氰酸酯、多苯基甲烷多異氰酸酯和改性MDI的一種或兩種或多種；其中，所述二苯基甲烷二異氰酸酯包括2，4’ -MD1、4，4’ -MDI和2,2，-MDI的一種或兩種或多種；所述多苯基甲烷多異氰酸酯優(yōu)選煙臺萬華的PM-100、PM-130、PM-200、PM-300、PM-400和北京科聚的W8214中的一種或兩種或多種；所述改性MDI包括氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、脲、縮二脲、碳化二亞胺、脲酮亞胺或異氰脲酸酯改性的MDI的一種或兩種或多種，優(yōu)選北京科聚的Wannate80589。
9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于，步驟如下: (1)將組合聚醚多元醇、水、表面活性劑、催化劑和阻燃劑按比例混合均勻形成A料；MDI體系異氛酸酷為B料；(2)將A料和B料溫度控制在20-30°C，按照比例充分攪拌混合8-20秒，然后快速澆注在模具中進行反應，20-60分鐘后打開模具取出泡沫。
10.權利要求1-8任一項所述的聚氨酯泡沫以及根據(jù)權利要求9的方法制備的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述聚氨酯泡沫長1-2米、寬0.4-1.5米、高0.6-1.5米，熟化后無變形收縮，其尺寸變化率小于1.5%，密度為8-25kg/m3，壓縮強度范圍10_60KPa，斷裂延伸率12-50%，開孔率90 -99%，阻燃性能可滿足汽車內飾阻燃標準FMVSS302、大眾PV3937的阻燃要求。
【文檔編號】C08K7/24GK103910854SQ201310014315
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月5日 優(yōu)先權日:2013年1月5日
【發(fā)明者】沈沉, 魏鵬, 趙 怡, 趙軍 申請人:萬華化學（北京）有限公司, 萬華化學集團股份有限公司, 萬華化學（寧波）有限公司