一种井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料及其制备方法与流程

本发明涉及阻燃材料，尤其涉及一种井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着石油化工领域的不断发展，及其延伸行业和特殊行业的不断增加，针对石油的管道运输方面，对于管道提出了更高的要求，传统的聚氨酯泡沫塑料具有良好的隔热保温性能，并且已经使用多年，技术已经相对成熟，产品性能均能满足使用要求，但是其致命问题便是不阻燃、泡沫易燃烧等问题，容易造成重大安全事故，尤其是对于石油管道运输方面，一旦发生燃烧产生明火，其后果不可想象，为此，提供一种具有阻燃的聚氨酯复合材料迫在眉睫。

2、专利技术文献cn202211712591.6公开了一种阻燃聚氨酯材料及其制备方法，该发明采用硅烷偶联剂对云母石进行表面改性，将得到的表面改性云母石与咪唑分散于溶剂中，加入锌盐，反应，得到协同阻燃剂；将所述协同阻燃剂与聚磷酸铵、异氰酸酯、多元醇混合并反应，加入扩链剂和催化剂，混合，得到阻燃聚氨酯材料。本发明的阻燃聚氨酯材料以聚磷酸铵为主阻燃剂、云母石制备的协同阻燃剂为辅阻燃剂，阻燃效果大幅提高。专利技术文献cn202010346377.8一种高阻燃性聚氨酯保温板及其制备方法，该发明所述的聚氨酯保温板由以下原料制得：恶唑烷酮聚氨酯体、发泡剂、阻燃剂；其中，恶唑烷酮聚氨酯体由以下重量份原料制得：聚醚多元醇；异氰酸酯；环氧树脂；催化剂，稳定剂；阻燃剂由纳米氢氧化镁和改性纳米美铝水滑石按照1:(0.2-0.4)的质量比混合得到。

3、虽然上述专利都解决了聚氨酯材料的阻燃问题，但是却忽略了将阻燃剂添加到聚氨酯基体中，其与聚氨酯基体的相容性较差，进而会导致聚氨酯材料的保温性能受到严重影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料及其制备方法，以接解决传统的聚氨酯阻燃材料保温性较差的问题。

2、基于上述目的，本发明提供了一种井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，由a、b两组分混合发泡而成，所述a、b两组分的重量比为5:3-5；

3、所述a组分包括以下质量份数原料：聚醚多元醇40-65份，季铵化三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵5-10份、小分子扩链剂1-5份、去离子水1-5份、泡沫稳定剂1-3份、催化剂0.1-0.5份；

4、所述b组分包括以下质量份数原料：聚醚多元醇15-25份、二异氰酸酯65-80份；

5、所述季铵化三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵的制备步骤如下：

6、s1：将三聚氰胺、多聚甲醛、去离子水混合，搅拌均匀，在45-55℃下，搅拌均匀，调节ph为8.5-9，待体系变澄清之后，继续反应0.5-1h，随后加入三甲醇胺，并逐滴滴加柠檬酸，调节ph为5-5.5，继续反应0.5-1h，得到预制液；

7、s2：将聚磷酸铵分散于无水乙醇中，搅拌分散均匀，得到多聚磷酸铵悬浊液；随后将预制液加入到多聚磷酸铵悬浮液中，调节ph值至4.5-6，随后在80-85℃下，以500-600r/min的速率搅拌反应1.5-2h，抽滤、洗涤、干燥，改性三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵。

8、s3：将1-氯十二烷、改性三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵混合，在40℃下反应40-48h，洗涤，干燥，得到季铵化三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵。

9、优选地，步骤s1中所述三聚氰胺、多聚甲醛、三甲醇胺和去离子水的重量比为12-13:21-24:50-60:200-300。

10、优选地，步骤s2中所述聚磷酸铵和无水乙醇的重量比为1:10。

11、优选地，步骤s2中所述预制液与多聚磷酸铵悬浊液重量比为10:9-11。

12、优选地，步骤s3中所述改性三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵与1-氯十二烷的重量比为2-3:0.1-0.5。

13、优选地，所述小分子扩链剂为1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇中的一种。

14、优选地，所述泡沫稳定剂为b8870、b8444、l580中的一种或多种。

15、优选地，所述催化剂为五甲基二亚乙基三胺、二甲基苄胺、四甲基己二胺中的任意一种。

16、优选地，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯中的任意一种。

17、优选地，所述聚醚多元醇的官能度为2-4，数均分子量为200-2000。

18、进一步地，本发明还提供了一种井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料的制备方法，包括如下步骤：

19、(1)在20-40℃下将聚醚多元醇、季铵化三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵、小分子扩链剂、去离子水、泡沫稳定剂、催化剂按照原料比例混合，搅拌均匀，得到a组分；

20、(2)在60-80℃下，将聚醚多元醇、二异氰酸酯按照原料比例混合，搅拌均匀，得到b组分；

21、(3)将组分a与组分b混合，在70-80℃下反应5-10min，随后将混合物注入预热的密闭模具中，静置发泡，得到井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料。

22、本发明的有益效果：

23、(1)本发明的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，在三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化的多聚磷酸铵中引入三甲醇胺，提供了更多的交联结构，使得设备保温套用阻燃材料具有良好的抗压性能以及较低的导热率。

24、(2)本发明的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，通过对微胶囊进行季铵化，能够使得囊泡分散均匀，保证了泡孔率，使得设备保温套用阻燃材料具有优异的保温性能。

25、(3)本发明的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，采用长链的烷基氯进行季铵化，使得设备保温套用阻燃材料具有良好的抗压性能以及较低的导热率。

技术特征：

1.一种井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，其特征在于，由a、b两组分混合发泡而成，所述a、b两组分的重量比为5:3-5；

2.根据权利要求1所述的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，其特征在于，步骤s1中所述三聚氰胺、多聚甲醛、三甲醇胺和去离子水的重量比为12-13:21-24:50-60:200-300。

3.根据权利要求1所述的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，其特征在于，步骤s2中所述预制液与多聚磷酸铵悬浊液重量比为10:9-11。

4.根据权利要求1所述的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，其特征在于，步骤s3中所述改性三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵与1-氯十二烷的重量比为2-3:0.1-0.5。

5.根据权利要求1所述的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，其特征在于，所述小分子扩链剂为1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇中的一种。

6.根据权利要求1所述的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，其特征在于，所述泡沫稳定剂为b8870、b8444、l580中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，其特征在于，所述催化剂为五甲基二亚乙基三胺、二甲基苄胺、四甲基己二胺中的一种。

8.根据权利要求1所述的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，其特征在于，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯中的一种。

9.根据权利要求1所述的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，其特征在于，所述聚醚多元醇的官能度为2-4，数均分子量为200-2000。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及阻燃材料技术领域，具体涉及一种井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料及其制备方法。本发明的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，由A、B两组分混合发泡而成；所述A组分包括以下质量份数原料：聚醚多元醇40‑65份、季铵化三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵5‑10份、小分子扩链剂1‑5份、去离子水1‑5份、泡沫稳定剂1‑3份、催化剂0.1‑0.5份；所述B组分包括以下质量份数原料：聚醚多元醇15‑25份、二异氰酸酯65‑80份。本发明的井口装置及管道的设备保温套用阻燃材料，在满足阻燃性能的前提下，还具有优异的保温绝热性能，具有广泛的应用前景。

技术研发人员：林立,范景明,康红庆,李俊涛,陈奋
受保护的技术使用者：大庆信海越石油科技开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9