本发明属于聚氨酯材料技术领域，涉及一种阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料。
背景技术：
硬质聚氨酯泡沫塑料是一类具有闭孔结构且综合性能优异的低密度微孔高分子材料，具有质轻、导热系数低、保温隔热等优点。由于硬质聚氨酯泡沫塑料具有优良的物理机械性能、电学性能以及耐化学腐蚀性能，并与多种材料具有很强的粘结力，而被广泛应用在建筑保温、石油管道、汽车坐垫及内饰等领域，尤其在建筑保温材料领域。然而，硬质聚氨酯泡沫塑料由于其密度小，一般在15-100kg/m3之间，其结构由于细小的经络网状结构和很薄的膜组成，具有较大的比表面积，很容易燃烧。建筑行业人士对其在建筑上应用的火灾危险性开始重视起来，其阻燃技术得到了迅速发展。
硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃方法主要有三种：1）添加阻燃剂；2）在分子结构中添加阻燃元素；3）改变分子结构。虽然近十年来，我国开发了许多阻燃剂，有关单位在硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃防火方面也开展了一系列研究，但是很少见到达到建筑材料燃烧性能分级办法中所规定的氧指数大于b1级硬质聚氨酯泡沫塑料体系。因此，研制一种具有较高的阻燃性的硬质聚氨酯泡沫塑料是非常必要的。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料。本发明阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料具有卓越的阻燃性，经过测试，可以在较高温度下使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料，按重量份数组成如下：混合多元醇90-100份、泡沫稳定剂3-5份、抗氧化剂2-5份、阻燃剂9-40份、化学发泡剂5-7份、物理发泡剂5-7份、复合催化剂1-2份、异氰酸酯指数1.5-4.0份。
作为本发明的一种优选方案，按重量份数组成如下：混合多元醇95份、泡沫稳定剂4份、抗氧化剂3份、阻燃剂30份、化学发泡剂6份、物理发泡剂6份、复合催化剂1份、异氰酸酯指数2份。
所述混合多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇。
所述泡沫稳定剂有机硅类表面活性剂ak-8803或ak-8805。
所述抗氧化剂为2,6-二叔基-4-甲酚。
所述阻燃剂为al2(oh)3、甲基磷酸二甲酯和三氯乙基磷酸酯。
所述化学发泡剂为水、正戊烷或环戊烷中的一种。
所述物理发泡剂为正己烷、石油醚和三氯氟甲烷中的一种。
本发明的有益效果。
1）本发明采用液体阻燃剂al2(oh)3和固体阻燃剂甲基磷酸二甲酯和三氯乙基磷酸酯复配克服了al2(oh)3导致硬质聚氨酯泡沫塑料导热系数上升的问题，这种复配使用具有多种阻燃方式的协同作用，既能显著降低火焰传播速度，又能提高硬质聚氨酯泡沫塑料的oi达到建筑材料燃烧性能分级办法中所规定的氧指数大于b1级。
2）本发明的发泡剂包括物理发泡剂和化学发泡剂，物理发泡剂不会损坏聚合物的性能，化学发泡剂在受热后可以在一定的温度下发生热分解而产生一种以上的气体，从而达到发泡的目的，二者的复配可以在聚氨酯基体上形成较为均匀的微孔，利于泡沫的阻燃。
具体实施方式
实施例1。
阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料的原料按如下重量份数配制。
秤取合聚醚多元醇40份、聚酯多元醇50份、泡沫稳定剂有机硅类表面活性剂（ak-8803）4份、抗氧化剂为2,6-二叔基-4-甲酚3份、阻燃剂al2(oh)320份、阻燃剂甲基磷酸二甲酯8份、阻燃剂三氯乙基磷酸酯12份、化学发泡剂水6份、物理发泡剂正己烷6份、复合催化剂1份、异氰酸酯指数1.5份。
其制备方法为：将除异氰酸酯以外的原料在90℃下干燥1小时，自然冷却至20℃-30℃，混合均匀配制成组合聚醚，再加入异氰酸酯混合后放入高速混合机shr-50a中在1800rpm的转速下高速搅拌5分钟，停止搅拌，将搅拌后的混合物放入模具中发泡成型，模具温度30℃-40℃，熟化后，即可得到阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料。
在本发明中，术语“异氰酸酯指数”指的是异氰酸酯当量数与多元醇当量数的比值，表示聚氨酯配方中异氰酸酯过量的程度，所述异氰酸酯当量数是指异氰酸酯中的异氰酸根的摩尔数，所述多元醇当量数是指多元醇的醇羟基的摩尔数。
实施例2。
阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料的原料按如下重量份数配制。
秤取合聚醚多元醇37份、聚酯多元醇48份、泡沫稳定剂有机硅类表面活性剂（ak-8803）4份、抗氧化剂为2,6-二叔基-4-甲酚3份、阻燃剂al2(oh)315份、阻燃剂甲基磷酸二甲酯6份、阻燃剂三氯乙基磷酸酯9份、化学发泡剂正戊烷6份、物理发泡剂石油醚6份、复合催化剂1份、异氰酸酯指数2份。
按照与实施例1相同的方法制备阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料。
实施例3。
阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料的原料按如下重量份数配制。
秤取合聚醚多元醇45份、聚酯多元醇55份、泡沫稳定剂有机硅类表面活性剂（ak-8805）4份、抗氧化剂2,6-二叔基-4-甲酚4份、阻燃剂al2(oh)310份、阻燃剂甲基磷酸二甲酯2份、阻燃剂三氯乙基磷酸酯3份、化学发泡剂环戊烷6份、物理发泡剂三氯氟甲烷6份、复合催化剂1份、异氰酸酯指数3.5份。
按照与实施例1相同的方法制备阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料。
一、性能检测。
1、测试与表征。
氧指数测试:按照gb/t2406-1993标准测定；水平燃烧测试:按照gb/t2408-1996标准测；定力学性能测试:按照；gb/t2951-2008标准测定；泡沫密度：按gb8813-88标准测试；压强强度：按gb8813-88标准测试；阻燃性：按gb/t8624-97b1级标准测试。
2.对实施例1-3制备的复合砖进行性能检测，结果如表1。
表1阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料理化指标。
3、中华人民共和国建筑工程行业标准如表2。
由表1和表2可知，本发明阻燃型聚氨酯硬泡沫塑料的表观密度≥45kg/m3远大于标准中的表观密度32kg/m3；导热系数≤0.022w/(mk)，其中实施例2为最小0.015w/(mk)，本发明导热系数低于标准中的0.024w/(mk)；燃烧速度在0.280/mms-1左右；拉伸强度在155-165kpa之间大于标准中的150kpa；压缩强度＞185kpa远大于表标准中的150kpa；氧指数≥31达到国家b1标准，本发明的复配阻燃剂可以具有显著的阻燃效果，并且在保持优异阻燃性的同时，力学性能也十分优异。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。