一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠，由下列重量份的原料制成：二苯基甲烷二異氰酸酯150?160、三羥基聚氧化丙烯醚100?105、蓖麻油100?110、丙三醇5?6、磷酸二乙酯40?43、1mol/L的氫氧化鈉溶液適量、硅藻土13?15、蒸餾水5?6、三乙醇胺2?3、二月桂酸二丁基錫3?4、十二烷基硫酸鈉3?4、硅油5?6、可膨脹石墨3?4、無水乙醇適量、十六烷基三甲基溴化銨0.8?1、去離子水適量。本發(fā)明產(chǎn)品能夠用作開關(guān)柜或者機(jī)柜的密封，結(jié)實(shí)耐磨，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡，降低了生產(chǎn)成本，整體密封性能佳，而且生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單易控制，安全環(huán)保。
【專利說明】
一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃?jí)垙?qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)泡膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠。
【背景技術(shù)】
[0002]雙組分聚氨酯膠黏劑是聚氨酯膠黏劑中最重要的一類，通常由A組分(主劑)和B組分(固化劑)組成，其中A組分為羥基組分，B組分為含游離異氰酸酯基組分，二者分開包裝，可按一定比例配制使用。在我國(guó)，發(fā)泡型雙組分聚氨酯膠黏劑的研究始于1995年，20世紀(jì)90年代后期逐漸投入使用。發(fā)泡型雙組分聚氨酯膠黏劑具有多孔性、相對(duì)密度較低、比強(qiáng)度較高等特點(diǎn)，按照原料和配方的不同可制成普通軟泡、硬泡、高回彈泡沫以及慢回彈泡沫等，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于汽車、電子、機(jī)柜、過濾器、三防燈具、防爆殼體、家用電器等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。因此，發(fā)泡型雙組分聚氨酯膠黏劑的推廣前景非常樂觀。本發(fā)明針對(duì)其在開關(guān)柜、機(jī)柜密封等方面的應(yīng)用進(jìn)行研究。開關(guān)柜或者機(jī)柜等外殼的作用是避免內(nèi)部設(shè)備受外界因素的干擾，但僅有外殼不足以阻擋外部風(fēng)沙或電磁輻射，這時(shí)，需要密封條來增加產(chǎn)品整體密封性能。傳統(tǒng)密封工藝是采用物理粘接方法將標(biāo)準(zhǔn)密封件粘接在密封位置，該方法存在生產(chǎn)效率低、可靠性差、不美觀等諸多缺陷。
[0003]《發(fā)泡型雙組分聚氨酯膠黏劑的制備》一文中以三羥基聚氧化丙烯醚、蓖麻油和二苯基甲烷二異氰酸酯為主要原料，丙三醇為擴(kuò)鏈劑，水為發(fā)泡劑，通過合適的配比，采用預(yù)聚法合成了一種發(fā)泡型雙組分聚氨酯膠黏劑，制成的發(fā)泡膠黏劑泡沫均勻細(xì)膩，拉伸剪切強(qiáng)度較高，綜合性能較優(yōu)，但其耐熱性能較差，容易燃燒，用做開關(guān)柜或者機(jī)柜的密封時(shí)，不能滿足使用的安全性，這就需要對(duì)其熱穩(wěn)定性進(jìn)行加強(qiáng)改性，提高阻燃性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠，由下列重量份的原料制成:二苯基甲烷二異氰酸酯150-160、三羥基聚氧化丙烯醚100-105、蓖麻油100-110、丙三醇5-6、磷酸二乙酯40-43、lmol/L的氫氧化鈉溶液適量、硅藻土 13-15、蒸餾水5-6、三乙醇胺2-3、二月桂酸二丁基錫3-4、十二烷基硫酸鈉3-4、硅油5-6、可膨脹石墨3-4、無水乙醇適量、十六烷基三甲基溴化錢0.8-1、去尚子水適量。
[0006]所述一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠，由以下具體步驟制成:
(I)將三羥基聚氧化丙烯醚、蓖麻油和丙三醇倒入反應(yīng)釜中，恒溫水浴加熱至85-90°C，以150-200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌反應(yīng)60-90分鐘，然后降溫至40-50°C，緩慢滴加磷酸二乙酯，在30分鐘內(nèi)加完，滴加完畢，升溫至70-75°C，反應(yīng)2-3小時(shí)，待反應(yīng)完畢用lmol/L的氫氧化鈉溶液中和至pH為7，在55-60 °C減壓脫水；
(2)將可膨脹石墨置于耐高溫坩禍中，放入微波爐中以800-1000W的功率微波膨化處理，待充分膨脹100-120倍后得到膨脹石墨;將膨脹石墨中加入2-3倍量的無水乙醇，攪拌均勻后加入十六烷基三甲基溴化銨，超聲分散20-30分鐘后抽濾，用去離子水洗滌數(shù)次后放入真空干燥箱中，以50-60 °C烘干，最后研磨，過300目篩，得到改性膨脹石墨；
(3)將硅藻土烘干粉碎，過300目篩，然后與步驟(I)得到的反應(yīng)產(chǎn)物、步驟(2)得到的改性膨脹石墨混合，依次加入三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫、蒸餾水以及除二苯基甲烷二異氰酸酯之外的其余剩余成分，以800-1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2-3分鐘，得到混合料A;
(4)在發(fā)泡膠使用現(xiàn)場(chǎng)將混合料A加熱至恒溫30°C，然后加入二苯基甲烷二異氰酸酯，快速混合，用電動(dòng)攪拌器以300-400轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行攪拌15-20秒后，將混合料涂到工件表面，加熱至25-30°C，使其自行發(fā)泡，然后表面干燥，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡成型，得到發(fā)泡膠。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明通過三羥基聚氧化丙烯醚、蓖麻油與丙三醇復(fù)配，通過攪拌混合可以與B組分中游離的異氰酸酯基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，生成穩(wěn)定的體型結(jié)構(gòu);在反應(yīng)體系中添加磷酸二乙酯，可以提高體系的氧指數(shù)，配合硅藻土的添加，進(jìn)一步提高體系的阻燃性能，而且隨著硅藻土的添加，發(fā)泡膠的泡孔變得更加緊密，降低了其導(dǎo)熱系數(shù)，使其具有良好的隔熱效果;本發(fā)明還在反應(yīng)過程中添加一定量的三乙醇胺和二月桂酸二丁基錫，使其形成復(fù)合催化體系，對(duì)體系中各個(gè)反應(yīng)進(jìn)行催化作用從而達(dá)到平衡的發(fā)泡狀態(tài);本發(fā)明利用蒸餾水作為發(fā)泡劑，不使用有機(jī)溶劑，安全環(huán)保，可以形成外觀優(yōu)良，泡沫均勻細(xì)膩，黏度適中，阻燃效果優(yōu)異，使用時(shí)易于涂覆，并且固化后的拉伸剪切強(qiáng)度較高的發(fā)泡膠。
[0008]本發(fā)明還在發(fā)泡膠的制備中添加改性膨脹石墨，協(xié)同硅藻土的添加，進(jìn)一步提高了體系的熱穩(wěn)定性以及阻燃性能，使得泡沫孔結(jié)構(gòu)變得緊密，使其導(dǎo)熱系數(shù)降低，力學(xué)性能增加;本發(fā)明產(chǎn)品能夠用作開關(guān)柜或者機(jī)柜的密封，結(jié)實(shí)耐磨，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡，降低了生產(chǎn)成本，整體密封性能佳，而且生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單易控制，安全環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0009]一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠，由下列重量份(公斤)的原料制成:二苯基甲烷二異氰酸酯150、三羥基聚氧化丙烯醚100、蓖麻油100、丙三醇5、磷酸二乙酯40、lmol/L的氫氧化鈉溶液適量、硅藻土 13、蒸餾水5、三乙醇胺2、二月桂酸二丁基錫3、十二烷基硫酸鈉3、硅油5、可膨脹石墨3、無水乙醇適量、十六烷基三甲基溴化銨0.8、去離子水適量。
[0010]所述一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠，由以下具體步驟制成:
(1)將三羥基聚氧化丙烯醚、蓖麻油和丙三醇倒入反應(yīng)釜中，恒溫水浴加熱至85°C，以150轉(zhuǎn)/分的速度攪拌反應(yīng)60分鐘，然后降溫至40°C，緩慢滴加磷酸二乙酯，在30分鐘內(nèi)加完，滴加完畢，升溫至70°C，反應(yīng)2小時(shí)，待反應(yīng)完畢用lmol/L的氫氧化鈉溶液中和至pH為7，在55 °C減壓脫水；
(2)將可膨脹石墨置于耐高溫坩禍中，放入微波爐中以800W的功率微波膨化處理，待充分膨脹100倍后得到膨脹石墨;將膨脹石墨中加入2倍量的無水乙醇，攪拌均勻后加入十六烷基三甲基溴化銨，超聲分散20分鐘后抽濾，用去離子水洗滌數(shù)次后放入真空干燥箱中，以50°C烘干，最后研磨，過300目篩，得到改性膨脹石墨；
(3)將硅藻土烘干粉碎，過300目篩，然后與步驟(I)得到的反應(yīng)產(chǎn)物、步驟(2)得到的改性膨脹石墨混合，依次加入三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫、蒸餾水以及除二苯基甲烷二異氰酸酯之外的其余剩余成分，以800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2分鐘，得到混合料A;
(4)在發(fā)泡膠使用現(xiàn)場(chǎng)將混合料A加熱至恒溫30°C，然后加入二苯基甲烷二異氰酸酯，快速混合，用電動(dòng)攪拌器以300轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行攪拌15秒后，將混合料涂到工件表面，加熱至25°C，使其自行發(fā)泡，然后表面干燥，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡成型，得到發(fā)泡膠。
[0011]本發(fā)明將混合料A與二苯基甲烷二異氰酸酯通過合適的配比通過混合攪拌，再涂到開關(guān)柜或機(jī)柜的溝槽中，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)泡、表面結(jié)皮，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡成型;通過測(cè)試，得到表干時(shí)間18分鐘，完全固化時(shí)間小于12小時(shí);進(jìn)行專項(xiàng)的壓縮試驗(yàn)，測(cè)試回彈損失率符合產(chǎn)品要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠，其特征在于，由下列重量份的原料制成:二苯基甲烷二異氰酸酯150-160、三羥基聚氧化丙烯醚100-105、蓖麻油100-110、丙三醇5-6、磷酸二乙酯40-43、lmol/L的氫氧化鈉溶液適量、硅藻土 13-15、蒸餾水5-6、三乙醇胺2-3、二月桂酸二丁基錫3-4、十二烷基硫酸鈉3-4、硅油5-6、可膨脹石墨3-4、無水乙醇適量、十六烷基三甲基溴化銨0.8-1、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可膨脹石墨協(xié)同硅藻土阻燃增強(qiáng)的聚氨酯發(fā)泡膠，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將三羥基聚氧化丙烯醚、蓖麻油和丙三醇倒入反應(yīng)釜中，恒溫水浴加熱至85-90°C，以150-200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌反應(yīng)60-90分鐘，然后降溫至40-50°C，緩慢滴加磷酸二乙酯，在30分鐘內(nèi)加完，滴加完畢，升溫至70-75°C，反應(yīng)2-3小時(shí)，待反應(yīng)完畢用lmol/L的氫氧化鈉溶液中和至pH為7，在55-60 °C減壓脫水； (2)將可膨脹石墨置于耐高溫坩禍中，放入微波爐中以800-1000W的功率微波膨化處理，待充分膨脹100-120倍后得到膨脹石墨;將膨脹石墨中加入2-3倍量的無水乙醇，攪拌均勻后加入十六烷基三甲基溴化銨，超聲分散20-30分鐘后抽濾，用去離子水洗滌數(shù)次后放入真空干燥箱中，以50-60 °C烘干，最后研磨，過300目篩，得到改性膨脹石墨； (3)將硅藻土烘干粉碎，過300目篩，然后與步驟(I)得到的反應(yīng)產(chǎn)物、步驟(2)得到的改性膨脹石墨混合，依次加入三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫、蒸餾水以及除二苯基甲烷二異氰酸酯之外的其余剩余成分，以800-1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2-3分鐘，得到混合料A; (4)在發(fā)泡膠使用現(xiàn)場(chǎng)將混合料A加熱至恒溫30°C，然后加入二苯基甲烷二異氰酸酯，快速混合，用電動(dòng)攪拌器以300-400轉(zhuǎn)/分的速度進(jìn)行攪拌15-20秒后，將混合料涂到工件表面，加熱至25-30°C，使其自行發(fā)泡，然后表面干燥，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡成型，得到發(fā)泡膠。
【文檔編號(hào)】C09J11/06GK106065309SQ201610614396
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日
【發(fā)明人】陸厚平
【申請(qǐng)人】合肥毅創(chuàng)鈑金科技有限公司