一种阻燃泡棉及其制备方法和应用与流程

本发明属于阻燃材料，具体涉及一种阻燃泡棉及其制备方法和应用。

背景技术：

1、泡棉是塑料粒子发泡形成的材料，具有弹性、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等特点。聚氨酯泡棉质量轻、弹性好、保温效果好，被广泛应用于建材或家具等种领域，但聚氨酯泡棉易燃，容易引发火灾，因此需要开发具有阻燃效果的聚氨酯泡棉。

2、cn114479234a公开了一种阻燃型泡棉保温材料及制备方法，所述阻燃型泡棉保温材料包括重量份数的如下组分：50-100份的高压聚乙烯，20-40份的发泡剂，10-50份的阻燃剂，20-50份的陶瓷粉；所述阻燃剂包括重量份数的如下组分：10-20份的多聚磷酸铵，10-20份的氢氧化铝，1-10份的硼酸锌，1-10份的钼酸铋。该方法提供的阻燃型泡棉保温材料具有较好的阻燃性和保温性。

3、cn106750172a公开了一种阻燃发泡聚氨酯及制备方法，所述阻燃发泡聚氨酯包括按重量份数计的如下组分：聚醚多元醇40-40份、甲苯二异氰酸酯20-27份、发泡剂2-5份、催化剂0.1-0.3份、表面活性剂0.4-0.7份和纳米不燃阻燃剂助剂10-30份。该方法提供的阻燃发泡聚氨酯达到了不燃的功能，并且在燃烧过程中不产生黑烟。

4、cn108485244a公开了一种阻燃型聚氨酯弹性体及其制备方法和应用，所述阻燃型聚氨酯弹性体主要由以下重量份的原料制得：不饱和聚氨酯生胶10-100份、硫化体系5-50份、无卤阻燃剂5-80份、抑烟剂1-30份、抗氧剂0.01-2份、防老剂0.01-2份、稳定剂0.01-2份、抗水解剂0.01-2份、防鼠母料0.01-4份、防白蚁母料0.01-4份和发泡剂0.01-8份。该方法提供的聚氨酯弹性体具有优异的阻燃性能和低烟特性，同时具有良好的加工性能和优异的力学性能。

5、上述现有技术中阻燃泡棉采用将阻燃填料与泡棉的制备原料混合后制成含有阻燃填料的阻燃泡棉，制备方法复杂，步骤多，耗费大量人工，阻燃剂用量大，制备成本高。此外，阻燃填料填充量大，并分布在泡棉的结构中形成阻燃效果，导致阻燃泡棉的压缩可回弹性能下降。

6、因此，需要开发一种制备工艺简单，成本低，回弹性高的阻燃泡棉。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种阻燃泡棉及其制备方法和应用，所述阻燃泡棉采用泡棉浸泡液体包括液体硅酸钾和有机硅疏水剂的阻燃液制得，制备工艺简单，成本低，制得的阻燃泡棉保持高回弹性。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种阻燃泡棉，所述阻燃泡棉的制备原料包括液体硅酸钾、有机硅疏水剂和泡棉。

4、本发明中，所述有机硅疏水剂在泡棉表面形成致密的保护膜，能隔绝与空气的直接接触，液体硅酸钾能渗入泡棉的孔隙中，遇火时能分解产生水蒸气和二氧化硅，吸收大量热量，降低泡棉表面温度，使制得的阻燃泡棉不易燃烧。

5、优选地，所述液体硅酸钾和有机硅疏水剂的质量比为95-100:1-4，例如95:1、95:2、95:3、95:4、97:1、97:2、97:3、97:4、98:1、98:2、98:3、98:4、99:1、99:2、99:3、99:4、100:1、100:2、100:3或100:4等，进一步优选为100:1-4。

6、本发明中，所述液体硅酸钾和有机硅疏水剂的质量比为95-100:1-4时，综合性能优异，若有机硅疏水剂的质量过低，会造成阻燃效果不佳，质量过高，使阻燃泡棉的压缩可回弹性能下降。

7、优选地，所述有机硅疏水剂包括含乙烯基的硅烷。

8、优选地，所述含乙烯基的硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷。

9、优选地，所述泡棉包括聚氨酯泡棉。

10、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的阻燃泡棉的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

11、(1)将液体硅酸钾和有机硅疏水剂混合，搅拌，得到阻燃液。

12、(2)将泡棉浸泡在步骤(1)得到的阻燃液中，取出，烘干，得到所述阻燃泡棉。

13、优选地，步骤(2)所述浸泡的时间为15-30min，例如15min、16min、17min、18min、20min、22min、23min、25min、27min或30min等。

14、本发明中，所述浸泡的时间优选为15-30min，若浸泡的时间过短，阻燃效果不佳；浸泡的时间过长，压缩性能下降。

15、优选地，所述烘干的温度为50-60℃，例如50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃或60℃等。

16、优选地，所述烘干的时间为120-180min，例如120min、125min、130min、135min、140min、145min、150min、155min、160min、165min、170min、175min或180min等。

17、第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的阻燃泡棉在阻燃防震材料或阻燃缓冲材料中的应用。

18、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

19、本发明通过将泡棉浸泡包括液体硅酸钾和有机硅疏水剂的阻燃液，制得阻燃泡棉，制备工艺简单，成本低，制得的阻燃泡棉保持高回弹性。

技术特征：

1.一种阻燃泡棉，其特征在于，所述阻燃泡棉的制备原料包括液体硅酸钾、有机硅疏水剂和泡棉。

2.根据权利要求1所述的阻燃泡棉，其特征在于，所述液体硅酸钾和有机硅疏水剂的质量比为95-100:1-4，进一步优选为100:1-4。

3.根据权利要求1或2所述的阻燃泡棉，其特征在于，所述有机硅疏水剂包括含乙烯基的硅烷。

4.根据权利要求3所述的阻燃泡棉，其特征在于，所述含乙烯基的硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的阻燃泡棉，其特征在于，所述泡棉包括聚氨酯泡棉。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的阻燃泡棉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述浸泡的时间为15-30min。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为50-60℃。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的时间为120-180min。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的阻燃泡棉在阻燃防震材料或阻燃缓冲材料中的应用。

技术总结
本发明提供一种阻燃泡棉及其制备方法和应用，所述阻燃泡棉包括液体硅酸钾、有机硅疏水剂和泡棉。本发明通过将泡棉浸渍包括液体硅酸钾和有机硅疏水剂的阻燃液制得阻燃泡棉，制备工艺简单，成本低，制得的阻燃泡棉保持高回弹性。

技术研发人员：张晶,朱国来,张小宾,徐晓晨,李吟霜
受保护的技术使用者：固德电材系统（苏州）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13