一種環(huán)保阻燃海綿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海綿，尤其涉及一種環(huán)保阻燃海綿及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海綿是屬于聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料，因其具有良好的柔軟性、彈性、吸水、吸音、透氣、保溫等性能，主要作為家具墊材、交通工具座椅墊材、各種軟性襯墊層壓復(fù)合材料的用材，工業(yè)和民用上也把軟泡海綿作為過濾材料、隔音材料、防震材料、裝飾材料、包裝材料及隔熱保溫材料等。然而，海綿在遇到明火或熾熱的火焰時極易燃燒，并產(chǎn)生濃煙和有毒氣體，濃煙和有毒氣體危害人體甚至致人死亡。因此，需不斷研發(fā)出各種阻燃海綿。
[0003]目前，阻燃海綿普遍采用添加各種阻燃劑來達(dá)到阻燃效果，按組分的不同可分無機(jī)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑和有機(jī)與無機(jī)混合阻燃劑三種?，F(xiàn)有的使用較多的添加有機(jī)阻燃劑的海綿，其主要添加的是鹵系、磷酸酯、鹵代磷酸酯等有機(jī)物，此類有機(jī)阻燃劑能起到一定的阻燃效果，但此類有機(jī)阻燃劑一般含有有害成分，海綿燃燒時產(chǎn)生大量煙霧、微小顆粒及有害氣體；添加無機(jī)阻燃劑如氫氧化鎂、氫氧化鋁等無機(jī)鹽類的海綿也能起到一定的阻燃效果，但其制備時無機(jī)阻燃劑的添加量很大，從而影響海綿的物理性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中主要存在添加有機(jī)阻燃劑的阻燃海綿燃燒時產(chǎn)生大量煙霧、微小顆粒及有害氣體、添加無機(jī)阻燃劑的阻燃海綿的無機(jī)阻燃劑添加量較大影響海綿的物理性能的缺點(diǎn)，提供了一種可膨脹石墨替代有機(jī)阻燃劑或無機(jī)阻燃劑且具有良好防火性能和物理性能的環(huán)保阻燃海綿及其制備方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
[0006]—種環(huán)保阻燃海綿，包括所述海綿的原材料包括聚醚多元醇、聚合物多元醇、甲苯二異氰酸酯、二氯甲烷、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水，聚醚多元醇、聚合物多元醇、甲苯二異氰酸酯、二氯甲烷、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水按重量份數(shù)分別為 50-100 份、0-50 份、30-60 份、0-10 份、15-25 份、0.15-0.35 份、0.05-0.3份、0.5-2.5 份、2-4.5 份。
[0007]環(huán)保阻燃海綿采用添加更環(huán)保的阻燃材料的可膨脹石墨作為阻燃劑，可膨脹石墨具有無毒、煙少、無污染等特點(diǎn)，在達(dá)到同樣阻燃效果時，其添加量遠(yuǎn)低于普通阻燃劑的添加量，且其添加到聚合物中不影響聚合物的柔韌性和其它物理性能。遇火時，可膨脹石墨由于高溫而急劇膨脹，窒息了火焰，同時其生成的石墨膨體材料覆蓋在基材表面，隔絕了熱能輻射及氧化作用，其夾層內(nèi)部的酸根在膨脹時釋放出來，也促進(jìn)了基材的炭化，從而通過多種阻燃方式達(dá)到良好的阻燃效果。本發(fā)明適用于普通型海綿、高回彈型海綿和慢回彈型海綿，只需要用可膨脹石墨代替現(xiàn)有的有機(jī)阻燃劑、無機(jī)阻燃劑，再將配方輕微調(diào)整不僅可以達(dá)到傳統(tǒng)海綿良好的物理性能，而且還具有良好的防火性能，并且比現(xiàn)有的阻燃海綿阻燃效果更高且安全環(huán)保。
[0008]作為優(yōu)選，所述海綿的原材料還包括重量份數(shù)為0-5份的其它組分，其它組分包括色漿和/或開孔劑和/或香精?？筛鶕?jù)需求添加入其它組分來調(diào)整海綿顏色、透氣、氣味?十生會泛。
[0009]作為優(yōu)選，聚醚多元醇、聚合物多元醇、甲苯二異氰酸酯、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水按重量份數(shù)分別為70份、30份、39份、20份、0.15份、0.2份、1.2份、3份。
[0010]作為優(yōu)選，聚醚多元醇、甲苯二異氰酸酯、二氯甲烷、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水、色漿按重量份數(shù)分別為100份、60份、10份、15份、0.15份、0.3份、0.5 份、4.5 份、I 份。
[0011]作為優(yōu)選，聚醚多元醇、聚合物多元醇、甲苯二異氰酸酯、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水、開孔劑按重量份數(shù)分別為50份、50份、30份、25份、0.35份、0.05 份、2.5 份、2 份、5 份。
[0012]作為優(yōu)選，錫催化劑為有機(jī)錫化合物，泡沫穩(wěn)定劑為硅油泡沫穩(wěn)定劑。
[0013]—種環(huán)保阻燃海綿的制備方法，包括如下步驟:
[0014]A、按照50-100份聚醚多元醇、0-50份聚合物多元醇、30-60份甲苯二異氰酸酯、0-10份二氯甲烷、15-25份可膨脹石墨、0.15-0.35份胺催化劑、0.05-0.3份錫催化劑、0.5-2.5份泡沫穩(wěn)定劑、2-4.5份水、0-5份其它組分的重量份數(shù)稱取各原材料；
[0015]B、將可膨脹石墨加入聚醚多元醇或聚合物多元醇中，并攪拌均勻，形成混合物；
[0016]C、再通過原料栗分別將步驟B制備好的混合物和其余原材料栗入發(fā)泡機(jī)形成混合料，然后混合料在溫度控制在20-25度狀態(tài)下發(fā)泡，形成海綿體；
[0017]D、將海綿體在室內(nèi)常溫狀態(tài)下冷卻48-72小時后，制備得到高回彈型環(huán)保阻燃海綿成品或慢回彈型環(huán)保阻燃海綿成品或普通型環(huán)保阻燃海綿成品。
[0018]作為優(yōu)選，高回彈型環(huán)保阻燃海綿制備方法包括如下步驟:
[0019]E、按照70份聚醚多元醇、30份聚合物多元醇、39份甲苯二異氰酸酯、20份可膨脹石墨、0.15份胺催化劑、0.2份錫催化劑、1.2份泡沫穩(wěn)定劑、3份水的重量份數(shù)稱取各原材料；
[0020]F、將可膨脹石墨加入聚醚多元醇或聚合物多元醇中，并攪拌均勻，形成混合物；
[0021]G、再通過原料栗分別將步驟F制備好的混合物和其余原材料栗入發(fā)泡機(jī)形成混合料，然后混合料在溫度控制在20-25度狀態(tài)下發(fā)泡，形成高回彈型海綿體；
[0022]H、將高回彈型海綿體在室內(nèi)常溫狀態(tài)下冷卻72小時后，制備得到高回彈型環(huán)保阻燃海綿成品。
[0023]作為優(yōu)選，普通型環(huán)保阻燃海綿制備方法包括如下步驟:
[0024]1、按照100份聚醚多元醇、60份甲苯二異氰酸酯、15份可膨脹石墨、0.15份胺催化劑、0.3份錫催化劑、0.5份泡沫穩(wěn)定劑、4.5份水、色漿I份的重量份數(shù)稱取各原材料；
[0025]J、將可膨脹石墨加入聚醚多元醇中，并攪拌均勻，形成混合物；
[0026]K、再通過原料栗分別將步驟J制備好的混合物和其余原材料栗入發(fā)泡機(jī)形成混合料，然后混合料在溫度控制在20-25度狀態(tài)下發(fā)泡，形成普通型海綿體；
[0027]L、將海綿體在室內(nèi)常溫狀態(tài)下冷卻48小時后，制備得到普通型環(huán)保阻燃海綿成品O
[0028]作為優(yōu)選，慢回彈型環(huán)保阻燃海綿制備方法包括如下步驟:
[0029]M、按照50份聚醚多元醇、50份聚合物多元醇、30份甲苯二異氰酸酯、25份可膨脹石墨、0.35份胺催化劑、0.05份錫催化劑、2.5份泡沫穩(wěn)定劑、2份水、5份開孔劑的重量份數(shù)稱取各原材料；
[0030]N、將可膨脹石墨加入聚醚多元醇或聚合物多元醇中，并攪拌均勻，形成混合物；
[0031]0、再通過原料栗分別將步驟N制備好的混合物和其余原材料栗入發(fā)泡機(jī)形成混合料，然后混合料在溫度控制在20-25度狀態(tài)下發(fā)泡，形成慢回彈型海綿體；
[0032]P、將慢回彈型海綿體在室內(nèi)常溫狀態(tài)下冷卻72小時后，制備得到慢回彈型環(huán)保阻燃海綿成品。
[0033]本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果:采用可膨脹石墨作為阻燃材料并添加少量制成海綿，使得海綿遇火時急劇膨脹，窒息火焰而阻止海綿燃燒，由于石墨膨體材料覆蓋在基材表面，隔絕了熱能輻射及氧化，促進(jìn)了基材的炭化，進(jìn)一步增強(qiáng)了阻燃效果，而可膨脹石墨具有無毒、產(chǎn)生煙霧少，使得海綿不僅具有良好的防火性能，又具有良好的物理性能并且安全環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0035]實(shí)施例1
[0036]—種環(huán)保阻燃海綿，包括所述海綿的原材料包括聚醚多元醇、聚合物多元醇、甲苯二異氰酸酯、二氯甲烷、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水，聚醚多元醇、聚合物多元醇、甲苯二異氰酸酯、二氯甲烷、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水按重量份數(shù)分別為 50-100 份、0-50 份、30-60 份、0-10 份、15-25 份、0.15-0.35 份、0.05-0.3份、0.5-2.5 份、2-4.5 份。
[0037]環(huán)保阻燃海綿采用添加更環(huán)保的阻燃材料的可膨脹石墨作為阻燃劑，可膨脹石墨具有無毒、煙少、無污染等特點(diǎn)，在達(dá)到同樣阻燃效果時，其添加量遠(yuǎn)低于普通阻燃劑的添加量，且其添加到聚合物中不影響聚合物的柔韌性和其它物理性能。遇火時，可膨脹石墨由于高溫而急劇膨脹，窒息了火焰，同時其生成的石墨膨體材料覆蓋在基材表面，隔絕了熱能輻射及氧化作用，其夾層內(nèi)部的酸根在膨脹時釋放出來，也促進(jìn)了基材的炭化，從而通過多種阻燃方式達(dá)到良好的阻燃效果。本發(fā)明適用于高回彈型海綿，只需要用可膨脹石墨代替現(xiàn)有的有機(jī)阻燃劑、無機(jī)阻燃劑，再將配方輕微調(diào)整不僅可以達(dá)到傳統(tǒng)海綿良好的物理性能，而且還具有良好的防火性能，并且比現(xiàn)有的阻燃海綿阻燃效果更高且安全環(huán)保。
[0038]聚醚多元醇、聚合物多元醇、甲苯二異氰酸酯、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水按重量份數(shù)分別為70份、30份、39份、20份、0.15份、0.2份、1.2份、3份。
[0039]錫催化劑為有機(jī)錫化合物，泡沫穩(wěn)定劑為硅油泡沫穩(wěn)定劑。
[0040]一種高回彈型環(huán)保阻燃海綿制備方法包括如下步驟:
[0041]E、按照70份聚醚多元醇、30份聚合物多元醇、39份甲苯二異氰酸酯、20份可膨脹石墨、0.15份胺催化劑、0.2份錫催化劑、1.2份泡沫穩(wěn)定劑、3份水的重量份數(shù)稱取各原材料；
[0042]F、將可膨脹石墨加入聚醚多元醇或聚合物多元醇中，并攪拌均勻，形成混合物；
[0043]G、再通過原料栗分別將步驟F制備好的混合物和其余原材料栗入發(fā)泡機(jī)形成混合料，然后混合料在溫度控制在20-25度狀態(tài)下發(fā)泡，形成高回彈型海綿體；
[0044]H、將高回彈型海綿體在室內(nèi)常溫狀態(tài)下冷卻72小時后，制備得到高回彈型環(huán)保阻燃海綿成品。
[0045]實(shí)施例2
[0046]—種環(huán)保阻燃海綿，包括所述海綿的原材料包括聚醚多元醇、聚合物多元醇、甲苯二異氰酸酯、二氯甲烷、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水，聚醚多元醇、聚合物多元醇、甲苯二異氰酸酯、二氯甲烷、可膨脹石墨、胺催化劑、錫催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、水按重量份數(shù)分別為 50-100 份、0-50 份、30-60 份、0-10 份、15-25