全水型阻燃聚氨酯硬泡、复合保温板及其制备方法
【技术领域】
[0001] 第一方面，本发明设及硬质聚氨醋泡沫塑料。第二方面，本发明设及保温建筑材 料，其包括涂覆有所述泡沫，举例如用于制造热通风和空调管道等装置的复合保温板。第 =方面，本发明还设及用于制造硬质聚氨醋泡沫塑料和复合保温板的方法。本发明所设及 硬质聚氨醋全水发泡材料和节能保温板达到难燃B1级防火要求，导热系数低达0. 018W/ (m?k)。
【背景技术】
[0002] 聚氨醋（PU，polyurethane)为主链含-NHC00-重复结构单元的一类聚合物，是目 前国际上性能最好的保温材料。聚氨醋具有易发泡，能调节软硬程度，制品美观，加工容易 等优点，已成为世界上六大合成高分子材料之一，并广泛应用于纤维、轻工、建筑材料、包装 材料及汽车等工业领域。
[0003] 随着人们对环境保护意识的增强，消耗臭氧层的物质被逐步淘汰，在聚氨醋硬质 泡沫领域，发泡剂CFC-11由于对臭氧层有很大的破坏，已经被替代；而替代品HCFC-141B对 臭氧层也有一定破坏作用。因此，所有参加蒙特利尔公约的国家将按照计划淘汰HCFC-141B 的使用，在欧洲、美国、日本等发达国家，已停止使用HCFC-141B。中国作为参与蒙特利尔公 约的国家，也面临着肥FC-141B的替代工作，尤其是在硬泡产品出口到发达国家时，可能会 遇到该样的问题。建筑物上应用的硬质聚氨醋泡沫塑料主要作为屋顶平面或坡面的防水、 保温层，工业建筑结构的墙壁，冷藏建筑的隔热墙。密度在30~55Kg/m3范围。目前，在国 内的建筑保温行业还在采用HCFC-141B为发泡剂的聚氨醋泡沫作为保温材料，由于HCFC也 有一定的臭氧降低潜力，HCFC也不是最好的发泡剂，其被替代也是必然的。全水发泡可W 认作是HCFC替代的最佳方案。
[0004] 与HCFC-141B及环戊烧等物理发泡剂不同，水属于化学发泡剂，在发泡过程中与 异氯酸醋反应生成脈，同时放出C〇2,放出的C〇2残留在泡孔中起到发泡的作用，故在制备聚 氨醋泡沫过程中可通过改变水的用量来控制放出的C〇2的量，而获得不同密度的聚氨醋泡 沫体。由于C〇2不臭、无毒，臭氧消耗潜值（0D巧为零，地球变暖的综合因子（TEWI值）为 零，整个发泡工艺操作简单，对工厂现有设备无需改造，是氣氯姪化合物的理想替代物。
[0005] 但全水泡沫有W下缺点；l、C〇2热导率较高，泡沫绝热性能不好。2、全水发泡体系 粘度太大，流动性能不好，还易导致混合不匀。3.C〇2扩散速度太快，泡沫尺寸稳定性不好。
[0006] 与阻燃型聚氨醋相比较，未经阻燃处理的聚氨醋泡沫塑料的氧指数只有17左右， 在空气中极易燃烧，起火后产生大量浓烟，引起人员伤亡。目前，环境的友好程度要求也越 来越高，无面、高效、低烟、低毒阻燃剂已经成为阻燃领域研究的重要课题。提高阻燃性的途 径主要有两条：一是添加氯、漠、磯等元素的化合物，另一条就是在聚離或异氯酸醋键上引 入氯、漠、磯、铺等原子，得到结构型阻燃材料。高分子结构单体的防火性能和导热系数系保 温板的主要判据，满足GB8624-1997《建筑材料燃烧性能分级方法》的B1级或GB8624-2006 《建筑材料及制品燃烧性能分级》的C级W上指标要求，同时导热系数低达0. 〇18W/(m?k) (测试温度25°C时）则是合格保温板，反之，则不是。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是现有技术中全水泡沫和阻燃型聚氨醋的客观存在的 上述缺点，通过提供一种全水型阻燃聚氨醋硬泡、聚氨醋硬泡复合保温板来解决达不到相 关标准等技术问题。
[0008] 根据第一方面，本发明提供一种全水型阻燃聚氨醋硬泡，其特征在于：所述全水型 阻燃聚氨醋硬泡是在W聚胺为交联剂、水为发泡剂W及添加阻燃剂的条件下，由至少一种 综合聚醋聚離多元醇与至少一种异氯酸醋反应获得，所述聚胺具有如下结构式：
[0009]
[0010] 其中n是从1到20的整数，
[0011] 所述阻燃剂是磯系阻燃剂，选自磯酸S(2-氯丙基）醋、磯酸S(0-氯己基）醋、 甲基磯酸二甲脂或己基麟酸二己脂的一种或多种；
[0012] 所述综合聚醋聚離多元醇由分子结构中引入苯环结构、伯哲基特征的苯酢聚醋多 元醇W及由庶糖、甘油、山梨醇做为起始剂加成聚合而成的聚離多元醇组成。
[0013] 进一步地，所述综合聚醋聚離多元醇平均官能度在2W上，哲值为200~ 800m巧OH/g,粘度 25°C在 1500~4000mPa.S。
[0014] 进一步地，还包括催化剂，所述催化剂选自=嗦类的聚合或=聚催化剂。
[0015] 进一步地，还包括表面活性剂；所述表面活性剂是硅油；所述硅油是一种聚娃氧 烧-聚離共聚物的娃-碳结构的硅油。
[0016] 进一步地，上述任意一种全水型阻燃聚氨醋硬泡，发泡原料包括：
[0017]
[0018]
[0019] 更进一步地，发泡原料包括：
[0020]
[0021] 根据第二方面，本发明提供上述任意一种全水型阻燃聚氨醋硬泡的制备方法，包 括如下步骤：
[002引a)制备组分A;按比例将称量好的原料投入反应蓋中，在常温下揽拌2~4小时； 将所述综合聚醋聚離多元醇、聚胺、水、阻燃剂、催化剂、表面活性剂通过计量输送在线混 合；
[0023] b)制备全水型阻燃聚氨醋硬泡；将步骤a)产物和异氯酸醋按质量比；1 ;1~1. 5 混合均匀后，将混合物诱注到移动输送链板上。
[0024] 进一步地，还包括：
[0025] C)制备硬泡板材；在基板的表面铺设下层塑料薄膜，将发泡原料定量的利用灌注 机直接喷在下层塑料薄膜上，发泡原料上面铺设上层塑料薄膜，所述下层塑料薄膜和上层 塑料薄膜均使用带有凹凸不平花纹的聚合物塑料薄膜，利用压制定型机定型，利用热风循 环装置烘干加固，定型后将上层塑料薄膜、下层塑料薄膜从定型的硬泡上卷起，再经修边机 修边，切断机切断，形成双面均粗趟又有漂亮花纹的硬泡板材。
[0026] 根据第=方面，本发明提供上述方法制得的聚氨醋硬泡复合保温板，包括聚氨醋 硬泡巧材，在聚氨醋硬泡巧材下表面贴合侣巧板，在聚氨醋硬泡巧材上表面贴合侣巧板。
[0027] 进一步地，包括至少一对侣巧板和根据权利要求1~6中任意一种全水型阻燃聚 氨醋硬泡复合制成。
[0028] 更进一步地，包括夹屯、型的、一对侣巧板之间夹有所述全水型阻燃聚氨醋硬泡复 合结构。
[0029] 根据第四方面，本发明提供上述聚氨醋硬泡复合保温板的制备方法，包括如下步 骤：
[0030] a)提供W片、巧或板的形式的基板；
[0031] b)对所述基板投加给定量的如权利要求1~6的任意一种混合物成分；
[0032] C)通过激发交联和发泡获得聚氨醋硬泡夹于一对所述基板之间的复合板。
[0033] 进一步地，还包括在所述基板相对的聚氨醋硬泡表面上应用保护膜的步骤。
[0034] 进一步地，还包括在步骤b)之前在所述基板上刷底漆的步骤。
[0035] 上述任意一种方法，其中所述步骤是连续进行的。
[0036] 上述聚氨醋硬泡复合保温板的间歇制备方法，包括如下步骤：
[0037]a)提供一个箱式发泡设备和W片、巧或板的形式的基板；
[0038] b)给所述箱式发泡设备投料，在所述基板之间按规定量形成如权利要求1~6中 任何一种混合物成分；
[0039] C)通过激发交联和发泡获得聚氨醋硬泡夹于一对所述基板之间的复合板。
[0040] 所述任意一种聚氨醋硬泡复合保温板，用于生产空调或热通风管道。
[0041] 所述硬质泡沫塑料的密度很大程度上是受发泡剂用量的影响。随发泡剂用量的增 加，其密度是不断降低的。
[0042] 为提高泡沫塑料的阻燃性，可W通过添加阻燃剂、W延缓燃烧、阻烟、甚至能使着 火部位自焰。也可采用含有阻燃元素的多元醇（既反应型阻燃剂）为泡沫原料。阻燃剂必 须具有W下一种霍树中功能；能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质；能 与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质；可分解出能中止泡沫自由基氧化反应的物质。在聚 氨醋硬泡中，含磯阻燃剂主要在凝聚相发挥作用，磯化物可W消耗泡沫塑料燃烧时分解出 的可燃气体，使其转化成不易燃烧的碳化物，泡沫体中磯含量达1. 5%即可获得较佳的阻燃 效果。聚氨醋硬泡沫的阻燃剂W液态阻燃剂为主，加阻燃剂延缓了泡沫的热分解，使得起始 分