專利名稱：低密度半硬質(zhì)阻燃性泡沫材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及聚氨酯泡沫材料，更具體涉及低密度半硬質(zhì)阻燃性聚氨酯泡沫材 料，該材料可用于快速形成的阻擋物，從而延遲了敵方追擊和限制進(jìn)入已保護(hù)區(qū)域，有助于 保護(hù)士兵、警官和消防員等人群避免受到攻擊，還有助于設(shè)置障礙物，抵抗自然災(zāi)害的威 脅。
背景技術(shù)：
Clark等在美國專利第4，589，341號中揭示了一種抑制爆炸的方法，該方法涉及 形成通過阻擋物元件保持在位的膨脹型泡沫材料阻擋物，該阻擋物元件在優(yōu)選的形式中被 用于形成泡沫材料阻擋物的泡沫材料填充并保持在填充狀態(tài)。Clark等還提供各種阻擋物 結(jié)構(gòu)以及抑制爆炸波的方法。授予Hendrickson的美國專利第4，836，939號描述了一種穩(wěn)定的水性泡沫材料濃 縮物，該濃縮物用于產(chǎn)生膨脹比在10 1至高達(dá)1000 1或更高之間的水性泡沫材料。 Hendrickson的濃縮物包括鏈長在C12-C14之間的陰離子型表面活性劑材料，二醇或二醇混 合物，C12-Cw鏈長的脂肪醇，以及馬來酸酐的共聚物。除了聚合物以外的組分混合，形成膠 束結(jié)構(gòu)，然后加入聚合物，與至少一部分膠束中的至少一種組分反應(yīng)。在泡沫材料形成后， 共價結(jié)合的聚合物起作用，減少水的排出速率，從而提高泡沫材料的穩(wěn)定性，泡沫材料是可 生物降解的。在本領(lǐng)域中需要一種能快速豎起的輕質(zhì)阻擋物，它能為人提供至少一定程度的保 護(hù)，通過延遲敵人的追擊和限制進(jìn)入已保護(hù)區(qū)域而避免受到敵方攻擊，該阻擋物還有助于 設(shè)置障礙以抵抗自然災(zāi)害的威脅。發(fā)明概述因此，本發(fā)明提供一種低密度半硬質(zhì)阻燃性聚氨酯泡沫材料，該材料可用于快速 形成的阻擋物，從而延遲敵方追擊和限制進(jìn)入已保護(hù)區(qū)域，保護(hù)士兵、警官和消防員等人群 避免受到攻擊，還有助于設(shè)置障礙物，抵抗自然災(zāi)害的威脅。本發(fā)明的低密度半硬質(zhì)聚氨酯 泡沫材料具有增加的泡沫流動效率和減小的內(nèi)發(fā)泡壓力，從而可以迅速且徹底地在整個容 器(例如撓性袋)中流動，形成固體阻擋物。通過以下本發(fā)明的詳細(xì)描述可以清楚地了解本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點和益處。附圖簡要說明現(xiàn)在將為了說明而非限制性的目的結(jié)合附圖描述本發(fā)明，其中

圖1提供含阻燃劑和不含阻燃劑的6pcf半硬質(zhì)模塑泡沫材料的比消光面積數(shù)據(jù) 的圖2顯示含阻燃劑和不含阻燃劑的6pcf半硬質(zhì)模塑泡沫材料的放熱率數(shù)據(jù)的 圖；圖3顯示含阻燃劑和不含阻燃劑的6pcf半硬質(zhì)模塑泡沫材料在室溫下的泡沫壓 力的圖；圖4顯示含阻燃劑和不含阻燃劑的6pcf半硬質(zhì)模塑泡沫材料在室溫下的泡沫起 發(fā)高度的圖；圖5提供含阻燃劑和不含阻燃劑的6pcf半硬質(zhì)模塑泡沫材料在室溫下的泡沫起 發(fā)速率的圖。發(fā)明詳述現(xiàn)在，為了說明而非限制的目的描述本發(fā)明。除工作實施例，或者另有說明以外， 說明書中表示數(shù)量、百分?jǐn)?shù)、OH值、官能度等的所有數(shù)字應(yīng)理解為在所有情況中都用詞“約” 修飾。除非另有說明，否則，文中以道爾頓(Da)給出的當(dāng)量重量和分子量分別是數(shù)均當(dāng)量 重量和數(shù)均分子量。本發(fā)明提供一種低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，該材料由至少一種多異氰酸酯和 異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物在5-30重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非羥基官 能阻燃劑和1-20重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種交聯(lián)劑存在下，還任選地在 催化劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存在下，在異氰酸酯指數(shù)為100-150 的情況下的反應(yīng)產(chǎn)物制得，所述異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物包含15-55重量％ (以樹脂的重 量為基準(zhǔn)計)的二官能或更高官能的聚醚多元醇，3-19重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計) 的至少一種聚醚四醇和7-39重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非鹵化聚酯多 元醇，其中所述半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密度為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94 V易燃性試 驗的V-I類級別。本發(fā)明還提供一種可快速豎起的輕質(zhì)阻擋物，該阻擋物包含低密度半硬質(zhì)聚氨酯 泡沫材料，該材料由至少一種多異氰酸酯和異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物在5-30重量％ (以 樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非羥基官能阻燃劑和1-20重量％ (以樹脂的重量為基 準(zhǔn)計)的至少一種交聯(lián)劑存在下，還任選地在催化劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一 種或多種存在下，在異氰酸酯指數(shù)為100-150的情況下的反應(yīng)產(chǎn)物制得，所述異氰酸酯-反 應(yīng)性摻混物包含15-55重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的二官能或更高官能的聚醚多元 醇，3-19重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種聚醚四醇和7-39重量％ (以樹脂的 重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非鹵化聚酯多元醇，其中所述半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密度為 2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94 V易燃性試驗的V-I類級別。本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的方法，該方法包括使至少 一種多異氰酸酯和異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物在7-30重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至 少一種非羥基官能阻燃劑和1-20重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種交聯(lián)劑存 在下，還任選地在催化劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存在下，在異氰酸 酯指數(shù)為100-150的情況下反應(yīng)，所述異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物包含15-55重量％ (以樹脂 的重量為基準(zhǔn)計)的二官能或更高官能的聚醚多元醇，3-19重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn) 計)的至少一種聚醚四醇和7-39重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非鹵化聚 酯多元醇，其中所述低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密度為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94V易燃性試驗的V-I類級別。本發(fā)明還提供一種延遲一個或多個敵人追擊的方法，該方法包括豎起由低密度 半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料制備的阻擋物，所述泡沫材料含有至少一種多異氰酸酯和異氰酸 酯-反應(yīng)性摻混物在5-30重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非羥基官能阻燃 劑和1-20重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種交聯(lián)劑存在下，還任選地在催化 劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存在下，在異氰酸酯指數(shù)為100-150的情 況下的反應(yīng)產(chǎn)物，所述異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物包含15-55重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn) 計)的二官能或更高官能的聚醚多元醇，3-19重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一 種聚醚四醇和7-39重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非鹵化聚酯多元醇，其中 所述半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密度為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94 V易燃性試驗的V-I類 級別。本發(fā)明還提供一種限制進(jìn)入被保護(hù)區(qū)域的方法，該方法包括豎起一個或多個由低 密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料制備的阻擋物，所述泡沫材料含有至少一種多異氰酸酯和異氰 酸酯-反應(yīng)性摻混物在5-30重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非羥基官能阻 燃劑和1-20重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種交聯(lián)劑存在下，還任選地在催化 劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存在下，在異氰酸酯指數(shù)為100-150的情 況下的反應(yīng)產(chǎn)物，所述異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物包含15-55重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn) 計)的二官能或更高官能的聚醚多元醇，3-19重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一 種聚醚四醇和7-39重量％ (以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非鹵化聚酯多元醇，其中 所述半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密度為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94 V易燃性試驗的V-I類 級別。依據(jù)本發(fā)明的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料由本發(fā)明的異氰酸酯-反應(yīng)性摻混 物與至少一種有機多異氰酸酯在非羥基官能阻燃劑和交聯(lián)劑存在下反應(yīng)制得。合適的多異氰酸酯是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的，包括未改性的異氰酸酯、改性 的多異氰酸酯和異氰酸酯預(yù)聚物。這類有機多異氰酸酯包括例如W. Siefken在Justus Liebigs Annalen der Chemie，562，第75-136頁中所述類型的脂族、脂環(huán)族、芳脂族 (araliphatic)、芳族和雜環(huán)族多異氰酸酯。這些異氰酸酯的例子包括符合以下通式的化合 物Q(NCO)n其中，η是2-5、優(yōu)選2_3的數(shù)字，Q是含有2_18個、優(yōu)選6_10個碳原子的脂族烴 基；含有4-15個、優(yōu)選5-10個碳原子的脂環(huán)族烴基；含有8-15個、優(yōu)選8_13個碳原子的芳 脂族烴基；或者含有6-15個、優(yōu)選6-13個碳原子的芳族烴基。合適的異氰酸酯的例子包括1，2_乙二異氰酸酯；1，4_ 丁二異氰酸酯；1，6_己 二異氰酸酯；1，12_十二烷二異氰酸酯；環(huán)丁烷-1，3-二異氰酸酯；環(huán)己烷-1，3-二異 氰酸酯和環(huán)己烷-1，4-二異氰酸酯，以及這些異構(gòu)體的混合物；1-異氰酸基-3，3，5-三 甲基-5-異氰酸甲酯基環(huán)己烷(異佛爾酮二異氰酸酯，例如，德國專利申請(German Auslegeschrift) 1202785和美國專利;3401190) ；2，4-六氫甲苯二異氰酸酯和2，6-六氫甲 苯二異氰酸酯以及這些異構(gòu)體的混合物；二環(huán)己基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯(氫化MDI或 HMDI) ；1，3_苯二異氰酸酯和1，4_苯二異氰酸酯；2，4_甲苯二異氰酸酯和2，6_甲苯二異氰酸酯以及這些異構(gòu)體的混合物(“TDI”)；二苯基甲烷_2，4’ - 二異氰酸酯和/或二苯基 甲烷-4，4，_ 二異氰酸酯(“MDI”)；1，5_萘二異氰酸酯；三苯基甲烷-4，4，，4”_三異氰酸 酯；可通過苯胺與甲醛縮合，然后再進(jìn)行光氣化反應(yīng)得到的多苯基-多亞甲基-多異氰酸酯 (粗MDI或聚合MDI、PMDI)類，在例如GB 878430和GB 848671中描述了這類異氰酸酯；降 冰片烷二異氰酸酯，諸如美國專利3492330中所描述的；美國專利34M606中描述的間-和 對-異氰酸苯酯基磺?；惽杷狨ヮ?；例如美國專利3227138中描述的全氯化芳基多異 氰酸酯類；美國專利3152162中描述的含有碳二亞胺基的改性多異氰酸酯類；例如美國專 利3394164和3644457中描述的含有氨基甲酸酯基的改性多異氰酸酯類；例如GB 994890、 BE761616和NL 7102524中描述的含有脲基甲酸酯基的改性多異氰酸酯類；例如美國專利 3002973、德國專利(German Patentschrift) 1022789、1222067 和 1027394 以及德國公開說 明書(German Offenlegungsschriften) 19190 和2004048中描述的含有異氰脲酸酯基 的改性多異氰酸酯類；德國專利1230778中描述的含有脲基的改性多異氰酸酯類；例如德 國專利1101394、美國專利3124605和3201372以及GB 889050中描述的含有縮二脲基的 多異氰酸酯類；例如美國專利36M106中描述的通過調(diào)聚反應(yīng)得到的多異氰酸酯類；例如 GB 965474和GB 1072956、美國專利3567763和德國專利1231688中描述的含有酯基的多 異氰酸酯類；德國專利1072385中描述的上述異氰酸酯與縮醛的反應(yīng)產(chǎn)物；以及美國專利 3455883中描述的含有聚合脂肪酸基團(tuán)的多異氰酸酯類。也可以使用在異氰酸酯工業(yè)規(guī)模 生產(chǎn)中所累積的含異氰酸酯的蒸餾殘余物，所述含異氰酸酯的蒸餾殘余物任選以上述一種 或多種多異氰酸酯中的溶液形式存在。通常，優(yōu)選使用容易獲得的多異氰酸酯，例如2，4-甲苯二異氰酸酯和2，6-甲苯二 異氰酸酯以及這些異構(gòu)體的混合物(TDI)；通過苯胺與甲醛縮合，然后再進(jìn)行光氣化反應(yīng) 得到的多苯基-多亞甲基-多異氰酸酯(粗MDI或聚合MDI、PMDI)類；和含有碳二亞胺基、 氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基、異氰脲酸酯基、脲基或縮二脲基的多異氰酸酯(改性多異氰 酸酯)。優(yōu)選作為本發(fā)明低密度半硬質(zhì)泡沫材料中多異氰酸酯的是聚合MDI或改性的聚合 MDI。異氰酸酯封端的預(yù)聚物也可以用于制備本發(fā)明的泡沫材料。預(yù)聚物可通過使過 量的有機多異氰酸酯或它們的混合物與少量的含活性氫的化合物反應(yīng)來制備，含活性氫 的化合物由眾所周知的澤瓦夫(Zerewitinoff)測試來確定，如Kohler在“美國化學(xué)會志 (Journal of the American Chemical Society) ”，49，3181 (1927)中所描述的。這些化合 物及其制備方法是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。使用任何一種具體的活性氫化合物不是至 關(guān)重要的；任何這樣的化合物都可以被用于本發(fā)明的實施中。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會認(rèn) 識到也可以使用上述這些多異氰酸酯的混合物?？捎糜诒景l(fā)明的異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物的聚醚多元醇包括多官能活性氫引發(fā) 劑和單體單元的反應(yīng)產(chǎn)物，所述單體單元例如是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷和它們的混 合物，優(yōu)選是環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的混合物。多官能活性氫引發(fā)劑的 官能度優(yōu)選為2-8。多種引發(fā)劑可烷氧基化形成有用的聚醚多元醇。因此，例如以下類型的多官能胺 和醇可烷氧基化單乙醇胺、乙二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、己三 醇、聚丙二醇、丙三醇、山梨糖醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、蔗糖和其它碳水化合物。可使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)使這些胺或醇與環(huán)氧烷反應(yīng)。最終多元醇所需的羥值決定 用于與引發(fā)劑反應(yīng)的環(huán)氧烷的量。聚醚多元醇可通過引發(fā)劑與單獨一種環(huán)氧烷，或者與兩 種或更多種環(huán)氧烷反應(yīng)制得，所述兩種或更多種環(huán)氧烷依次加入形成嵌段聚合物鏈，或者 一起加入得到這些環(huán)氧烷的無規(guī)分布。還可使用聚合物摻混物，例如高分子量聚醚多元醇 和低分子量聚醚多元醇的混合物?？捎糜谥苽涠嘣嫉沫h(huán)氧烷包括具有環(huán)醚基團(tuán)(優(yōu)選α，β -環(huán)氧乙烷)的任意 化合物，可以未取代或被在制備多元醇遇到的條件下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的惰性基團(tuán)取代。 合適的環(huán)氧烷的例子包括環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、1，2_或2，3_環(huán)氧丁烷、環(huán)氧己烷的各種異 構(gòu)體、氧化苯乙烯、表氯醇、環(huán)氧氯己烷、環(huán)氧氯戊烷等。根據(jù)性能、實用性和成本，最優(yōu)選的 是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷和它們的混合物，最為優(yōu)選的是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或它 們的混合物。如果使用環(huán)氧烷的組合來制備多元醇，則環(huán)氧烷可作為完全的混合物反應(yīng)，得 到多元醇環(huán)氧烷鏈中氧化烯單元的無規(guī)分布，或者環(huán)氧烷可以分布的方式反應(yīng)，這樣得到 多元醇氧化烯鏈中的嵌段分布。本發(fā)明異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物中特別優(yōu)選的是15-55重量％、更優(yōu)選11-53重 量％(以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的常用于生產(chǎn)軟質(zhì)聚氨酯泡沫材料的二官能或更高官能的 聚醚多元醇。本發(fā)明異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物中包括的二官能或更高官能的聚醚多元醇的 含量在這些值的任意組合的范圍內(nèi)，包括所述的這些值。聚酯多元醇也是本領(lǐng)域中已知的，可以賦予泡沫材料良好的耐火性能，常用在聚 異氰脲酸酯(“PIR”)泡沫材料中。在聚氨酯(“PUR”)泡沫材料中，這些多元醇常常以相 當(dāng)?shù)偷臐舛扰c較高官能的聚醚多元醇一起使用，使用所述聚醚多元醇主要是因為它們對聚 合物性質(zhì)的軟化效應(yīng)。合適的聚酯多元醇包括含1. 5-4. 0個、優(yōu)選2. 0-3. 0個異氰酸酯-反應(yīng)性基團(tuán)且 分子量小于600的聚酯。合適的化合物的一些例子包括例如二醇，例如乙二醇、丙二醇、1， 3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、雙丙甘醇、三丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、四丙二 醇、七丙二醇、新戊二醇、2，2，4_三甲基-1，5-戊二醇等。合適的化合物還包括例如二胺、三 胺和氨基醇，例如乙二胺、甲苯二胺、二亞乙基三胺、氨、可通過氨的烷氧基化反應(yīng)制得的氨 基醇、2，4’ _、2，2’ -和4，4’ -亞甲基二苯胺、2，6-和/或2，4-甲苯二胺和鄰位甲苯二胺、 對氨基苯胺、1，5_ 二氨基萘、亞甲基二苯胺及其高級同系物的混合物、乙二胺、丙二胺、二亞 乙基三胺、1，3- 二氨基丙烷、1，3- 二氨基丁烷和1，4- 二氨基丁烷、乙醇胺、二乙醇胺和氨乙 基乙醇胺。特別優(yōu)選的是乙二胺和甲苯二胺。聚酯由上述二醇(優(yōu)選二羥基醇，可以加入 三羥基醇)和多元(優(yōu)選二元)羧酸得到。不使用這些多元羧酸，而使用相應(yīng)的羧酸酐或 多元羧酸與低級醇的酯或它們的混合物來制備聚酯。多元羧酸可以是脂族、脂環(huán)族、芳族和 /或雜環(huán)族多元羧酸，它們可以是不飽和的和/或被例如鹵原子取代的。這些酸的例子包 括丁二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、偏苯三酸、鄰苯二甲 酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、四氯鄰苯二甲酸酐、橋亞甲基四氫鄰苯二甲 酸酐、戊二酸酐、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、二聚和三聚脂肪酸如油酸(可與單體脂肪酸混 合)、對苯二甲酸二甲酯和對苯二甲酸雙-二醇酯。這些低分子量多元醇還包括例如環(huán)己烷 二甲醇和各種雙酚之類的化合物。用于本發(fā)明的異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物的合適的且更優(yōu)選的芳族聚酯多元醇包括通過多元羧酸和/或其衍生物或酸酐與多元醇反應(yīng)制備的芳族聚酯多元醇，其中這些反 應(yīng)物中至少一種是芳族的。多元羧酸可以是任何已知的脂族、脂環(huán)族、芳族和/或雜環(huán)族多 元羧酸，它們可以是被取代的(例如被鹵原子取代)和/或不飽和的。合適的多元羧酸和 酸酐及其提取物的例子如上所述。合適的芳族多元羧酸衍生物是多元羧酸如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸 和偏苯三酸的二甲基或二乙基酯。合適的芳族酸酐的例子是鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲 酸酐和苯均四酸酐。適用于制備聚酯多元醇的多元醇可以是脂族、脂環(huán)族、芳族和/或雜環(huán)族的多元 醇。多元醇任選地可包括在反應(yīng)中呈惰性的取代基，例如氯和溴取代基，以及/或者可以是 不飽和的。還可以使用合適的氨基醇，例如單乙醇胺、二乙醇胺等。合適的多元醇的例子包 括乙二醇、丙二醇、聚氧化烯二醇(例如二甘醇、聚乙二醇、雙丙甘醇和聚丙二醇)、丙三醇 和三羥甲基丙烷。合適的芳族多元醇的例子是1，4_苯二醇、氫醌二(2-羥乙基)醚、二(羥 乙基)對苯二甲酸酯和間苯二酚。有許多可從不同供應(yīng)商如Mepan、INVISTA、OXID等處購得的聚酯多元醇。本發(fā)明 的異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物中特別優(yōu)選的是含量為7-39重量％、更優(yōu)選7-21重量％ (以 樹脂摻混物的重量為基準(zhǔn)計)的聚酯多元醇。芳族聚酯多元醇優(yōu)選是非鹵化的。本發(fā)明中 異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物中包括的芳族聚酯多元醇的含量在這些值的任意組合的范圍內(nèi)， 包括所述的這些值。特別優(yōu)選用于生產(chǎn)本發(fā)明的低密度半硬質(zhì)泡沫材料的異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物 含有非鹵化芳族聚酯多元醇、二官能或更高官能的聚醚多元醇和聚醚四醇。合適的非羥基官能阻燃劑包括膦酸酯/鹽、亞磷酸酯/鹽和磷酸酯/鹽(例如甲 基膦酸二甲酯、多磷酸銨、以及各種環(huán)磷酸酯/鹽和膦酸酯/鹽)；本領(lǐng)域已知的含鹵素化 合物(例如三(β_氯代異丙基)磷酸酯以及其它溴化芳族化合物和脂族化合物)；三聚氰 胺；銻氧化物(例如五氧化銻和三氧化銻)；鋅化合物(例如各種已知的硼酸鋅)；鋁化合 物(例如三水合氧化鋁)；鎂化合物(例如氫氧化鎂)；膨脹石墨；和脲；以及本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員已知的官能度大于1的反應(yīng)性低聚有機磷酸酯/鹽)；本領(lǐng)域中已知的含鹵素的化 合物(例如四溴鄰苯二甲酸酐的二酯/醚二醇以及其它溴化芳族和脂族化合物)。在本發(fā) 明半硬質(zhì)泡沫材料生產(chǎn)中特別優(yōu)選的是引入5-30重量％、更優(yōu)選5-20重量％ (以樹脂的 重量為基準(zhǔn)計)的非羥基官能阻燃劑。本發(fā)明半硬質(zhì)泡沫材料中包含的非羥基官能阻燃劑 的含量可以在這些值的任意組合的范圍內(nèi)，包括所述的這些值。令人驚奇的是，盡管引入了 非反應(yīng)性阻燃劑，但是半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料所需的其它物理性質(zhì)并沒有像使用這些阻燃 劑所知道并且預(yù)期的那樣受到破壞。加入阻燃劑同時保持泡沫材料的物理性能，半硬質(zhì)聚 氨酯泡沫材料在極低的模塑密度和厚度下保持良好的性能。合適的催化劑包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的叔胺和金屬化合物。合適的叔胺 催化劑包括三乙胺、三丁胺、三亞乙基二胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N, N, N' , N'-四 甲基乙二胺、五甲基二亞乙基三胺和高級同系物、1，4_ 二氮雜二環(huán)[2. 2. 2]辛烷、N-甲 基-N' _(二甲基氨基乙基)哌嗪、二(二甲基氨基烷基)哌嗪、N，N-二甲基芐胺、N，N-二甲 基環(huán)己胺、N，N-二乙基芐胺、二(N，N-二乙基氨基乙基)己二酸酯、Ν，Ν，Ν’ ^-四甲基-1， 3- 丁二胺、N，N- 二甲基- β -苯基乙基胺、二氮雜二環(huán)十一碳烯和甲酸的胺鹽、1，2- 二甲基咪唑、2-甲基咪唑、單環(huán)和雙環(huán)脒、二( 二烷基氨基)烷基醚(美國專利第3330782號)和 含酰胺基(優(yōu)選甲酰胺基)的叔胺。使用的催化劑還可以是已知的仲胺(例如二甲胺)和 醛(優(yōu)選甲醛)或酮(例如丙酮)和酚的曼尼期(Marmich)堿。合適的催化劑還包括某些含異氰酸酯-反應(yīng)性氫原子的叔胺。這些催化劑的例子 包括三乙醇胺、三異丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、它們 與環(huán)氧烷(例如環(huán)氧丙烷和/或環(huán)氧乙烷)的反應(yīng)產(chǎn)物和仲-叔胺。其它合適的催化劑包括有機金屬化合物，特別是有機錫、有機鉍和有機鋅化合物。 合適的有機錫化合物包括含有硫的有機錫化合物，如硫醇二辛基錫；優(yōu)選羧酸的錫(II) 鹽，例如乙酸錫(II)、辛酸錫(II)、乙基己酸錫(II)和月桂酸錫(II)；以及錫(IV)化合物， 諸如，二月桂酸二丁錫、二氯化二丁錫、二乙酸二丁錫、馬來酸二丁錫和二乙酸二辛錫。合適 的鉍化合物包括新癸酸鉍、叔碳酸鉍(bismuth versalate)和本領(lǐng)域已知的各種羧酸鉍。合 適的鋅化合物包括新癸酸鋅和叔碳酸鋅(zinc versalate)。含有一種以上金屬的混合金屬 鹽(例如同時含有鋅和鉍的羧酸鹽)也是合適的催化劑。當(dāng)然，任何上述催化劑都可作為 混合物使用。美國專利第M01824號中描述了合適的催化劑混合物。異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物中含有的催化劑的量應(yīng)該優(yōu)選使選擇的催化劑根據(jù)使 用的發(fā)泡劑的所選體積產(chǎn)生所需的反應(yīng)性曲線。使用少量表面活性劑和/或增容劑有利于穩(wěn)定發(fā)泡反應(yīng)混合物直到其具有剛 性。任何合適的表面活性劑都可用于本發(fā)明，包括硅酮/環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物。 可用于本發(fā)明的表面活性劑的例子包括可從通用有機硅公司(GE Silicones)、空氣產(chǎn) 品和化學(xué)公司(Air Products and Chemicals)和戈德史密特化學(xué)公司(Goldschmidt Chemical Corporation)等制造商購得的表面活性劑。美國專利第4，365，024、4，529，745 和3，726，952號中描述了其它合適的表面活性劑和增容劑。其它不太優(yōu)選的表面活性劑包 括長鏈醇的聚乙二醇醚，長鏈烷基酸式硫酸酯、烷基磺酸酯、烷基芳基磺酸的叔胺或烷醇胺 鹽。這些表面活性劑的用量應(yīng)足以穩(wěn)定發(fā)泡反應(yīng)混合物，避免癟泡以及形成大的和不均勻 的泡孔。表面活性劑在多元醇組分中的含量可以是多元醇樹脂摻混物組分的0. 05-10重 量％、優(yōu)選為0. 1-6重量％。本發(fā)明中表面活性劑的含量可以在這些值的任意組合的范圍 內(nèi)，包括所述的這些值。本發(fā)明中可包括的合適的交聯(lián)劑或增鏈劑分子量通常小于399，官能度約為 2_6(優(yōu)選為2-4)。增鏈劑的官能度通常約為2，交聯(lián)劑的官能度通常等于或大于2。這類 化合物通常含有羥基、氨基、巰基或它們的組合，通常含有2-8(優(yōu)選2-4)個異氰酸酯-反 應(yīng)性氫原子。優(yōu)選的含羥基增鏈劑和交聯(lián)劑包括二醇和多元醇，例如1，2_乙二醇、1，2-和1， 3-丙二醇、1，4_和2，3_ 丁二醇、1，6-己二醇、1，8_辛二醇、新戊二醇、環(huán)己烷二甲醇、1-甲 基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、1，2，6-己三醇、季戊四醇、 1，2，4_ 丁三醇、三羥甲基乙烷和乙二胺?？墒褂帽绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)使這些胺 或醇與環(huán)氧烷反應(yīng)。最終多元醇所需的羥值決定用于與引發(fā)劑反應(yīng)的環(huán)氧烷的量。聚醚多 元醇可通過引發(fā)劑與單獨一種環(huán)氧烷，或者與兩種或更多種環(huán)氧烷反應(yīng)制得，所述兩種或 更多種環(huán)氧烷依次加入形成嵌段聚合物鏈，或者一起加入得到這些環(huán)氧烷的無規(guī)分布。在 本發(fā)明的泡沫材料中，以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，交聯(lián)劑的含量優(yōu)選為1-20重量％，更優(yōu)選為5-15重量％。本發(fā)明中交聯(lián)劑的含量可以在這些值的任意組合的范圍內(nèi)，包括所述的這 些值。合適的增鏈劑還包括分子量小于399的含羥基的聚醚。合適的含羥基的聚醚可通 過例如上文所述制備較高分子量含羥基的聚醚的方法制備，不同之處在于僅使用較低分子 量的聚醚。用于生產(chǎn)分子量小于399的多元醇的已經(jīng)被丙氧基化和/或乙氧基化的丙三醇 是一個例子。特別合適的聚醚包括聚氧化烯聚醚多元醇，例如聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二 醇、聚氧丁烯二醇和聚四亞甲基二醇，它們具有所需的分子量。適用于制備聚氨酯泡沫材料的發(fā)泡劑包括水和/或容易揮發(fā)的有機物質(zhì)。有機發(fā) 泡劑包括丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、低發(fā)泡烴(例如丁烷、己烷或庚烷)或氟烴、氯氟烴、 氫氯氟烴或其它鹵素取代的烷烴(例如二氯甲烷、氯仿、亞乙基二氯、偏二氯乙烯、單氟三 氯甲烷、氯二氟乙烷和二氯二氟甲烷)、乙醚或羧酸(例如乳酸、檸檬酸和丙二酸)，以及通 過異氰酸酯基水解產(chǎn)生的二氧化碳。還可以通過加入在高于室溫的溫度下分解從而產(chǎn)生氮 氣(例如偶氮化合物，如偶氮異丁腈)或二氧化碳(例如二碳酸二甲酯)的化合物來獲得 發(fā)泡效應(yīng)。經(jīng)證實也可以使用這些發(fā)泡劑的混合物。由于蒙特利爾協(xié)定的限制以及其它未決的限制，優(yōu)選使用僅僅由水或二氧化碳發(fā) 泡的泡沫材料。異氰酸酯和多元醇組分優(yōu)選在水和/或二氧化碳存在下反應(yīng)。更佳地，單 獨使用水作為發(fā)泡劑，通過與異氰酸酯基反應(yīng)釋放出二氧化碳作為燃料氣體。除了水之外， 可以加入二氧化碳，特別是液體形式的二氧化碳。以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，發(fā)泡劑在多元醇 組分中的含量優(yōu)選為0. 12-3重量％，更優(yōu)選為0. 2-1. 5重量％。多元醇組分中含有并調(diào)節(jié)的催化劑的量應(yīng)該優(yōu)選使選擇的催化劑根據(jù)使用的發(fā) 泡劑的所選體積產(chǎn)生所需的反應(yīng)性曲線。當(dāng)異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物與多異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)時，多異氰酸酯的量應(yīng)該優(yōu)選 使得異氰酸酯指數(shù)為100-150，更優(yōu)選為110-120。本發(fā)明泡沫材料的異氰酸酯指數(shù)可以在 這些值的任意組合的范圍內(nèi)，包括所述的這些值?！爱惽杷狨ブ笖?shù)”指異氰酸酯基的數(shù)目除 以異氰酸酯-反應(yīng)性基團(tuán)的數(shù)目的商再乘以100得到的值。在本發(fā)明中，術(shù)語“低密度”指半硬質(zhì)泡沫材料的密度優(yōu)選為2_25pcf，更優(yōu)選為 4-20pcf，最優(yōu)選為6-20pcf。本發(fā)明泡沫材料的厚度優(yōu)選為0. 25-2英寸，更優(yōu)選為0. 5-1 英寸。本發(fā)明的泡沫材料可用于提供快速豎起的輕質(zhì)阻擋物，該阻擋物通過延遲敵方和/ 或火焰追擊以及限制進(jìn)入已保護(hù)區(qū)域，保護(hù)士兵、警官和消防員等人群避免受到攻擊。本發(fā) 明的泡沫材料還可用于提供抵抗自然災(zāi)害威脅的障礙物。
實施例通過以下實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于以下實施例。除非另有說明， 否則，所有以“份數(shù)”和“百分?jǐn)?shù)”給出的量都應(yīng)理解為是以重量計的。以下材料用于生產(chǎn) 實施例的半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料多元醇A
多元醇B
多元醇C
阻燃劑A
阻燃劑B 表面活性劑 催化劑A
催化劑B
發(fā)泡劑
增容劑 增鏈劑 交聯(lián)劑
分子量為4，800的環(huán)氧乙烷改性的聚氧丙烯三醇； 官能度約為3，羥值約為35毫克KOH/g;
分子量為4,000的基于丙二醇的環(huán)氧丙烷/環(huán)氧乙 烷聚醚多元醇，(80重量％ PO/20重量％ EO端部嵌 段)，羥值約為28毫克KOH/克，官能度約為1.82;
芳族聚酯多元醇，其羥值為175-195，可以TEROL 198從奧克斯特(Oxid)購得；
三-(β-氯異丙基)磷酸酯，可從埃左化學(xué)公司(Akzo Chemicals, Inc.)購得;
膦酸二甲基甲酯，可從埃左化學(xué)公司購得；
可作為NIAX L-5309購得的聚醚-硅酮共聚物；
硫醇二丁基錫，可以FOMREZ UL-I從通用有機硅 公司(GE Wlicones)購得；
二P-二甲基氨基乙基]醚，可作為NIAXA-I從通 用有機硅公司購得的；
2-羥基丙酸，可從斯特樂化學(xué)公司Sterling Chemicals Inc.)購得；
N，N-二甲基丙二胺與妥爾油的反應(yīng)產(chǎn)物； ^ 乙二醇；
可作為SIMULSOL PTNP從SEPPIC公司購得的聚 醚四醇，羥值為~340-380;異氰酸酯A等重量&數(shù)的液體半預(yù)聚物和苯胺-甲醛縮合產(chǎn)物
的混合物，所述液體半預(yù)聚物(NCO約23%)通過 4，4，-二苯基甲烷二異氰酸酯和三丙二醇在摩爾比 約為5:1的條件下反應(yīng)制得，所述苯胺-甲醛縮合產(chǎn) 物(平均官能度約為2.8)含有約44%的單體4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(其余基本為更高官能度的 同系物)；和
異氰酸酯B聚合二苯基甲烷二異氰酸酯，其NCO基團(tuán)含量約
為31.5%，官能度約為2.8，在25°C的粘度約為196 mPa.So實施例1-5將各組分按照下表I所示的量混合，在異氰酸酯指數(shù)為120的情況下反應(yīng)，產(chǎn)生模 塑密度為6pcf的泡沫材料樣品。使用UL 94V測試試驗這些實施例中制備的泡沫材料，實施例5的泡沫材料通過 V-I級別。還對這些實施例的泡沫材料進(jìn)行以下測試錐形量熱分析-一種小規(guī)模燃燒測 試，以高精度評價放熱速率和生煙情況(比熄滅面積(specific extinction area))隨時 間的變化以及對該應(yīng)用不進(jìn)行監(jiān)控的其它燃燒性質(zhì)，比熄滅面積(圖1)和放熱速率(圖2) 的結(jié)果證實UL 94V測試的結(jié)果。表 I
權(quán)利要求
1.一種低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其包含在異氰酸酯指數(shù)約為100-150的情況 下，至少一種多異氰酸酯與異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物在以樹脂重量為基準(zhǔn)計約5-30重量％ 的至少一種非羥基官能阻燃劑和以樹脂重量為基準(zhǔn)計約1-20重量％的至少一種交聯(lián)劑存 在下，還任選地在催化劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存在下的反應(yīng)產(chǎn) 物，所述異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物包含以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約15-55重量％的二官能或更高官能度的聚醚多元醇，以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約3-19重量％的至少一種聚醚四醇，和以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約7-39重量％的至少一種非鹵化聚酯多元醇；其中，所述半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密度約為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94 V易燃性 測試的V-I類級別。
2.如權(quán)利要求1所述的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述至少一種 多異氰酸酯選自下組1，2_乙二異氰酸酯、1，4_ 丁二異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、1， 12-十二烷二異氰酸酯、環(huán)丁烷-1，3-二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，3-和-1，4-二異氰酸酯、1-異 氰酸基-3，3，5-三甲基-5-異氰酸甲酯基-環(huán)己烷(異佛爾酮二異氰酸酯)、2，4_和2， 6-六氫甲苯二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-4，4’_ 二異氰酸酯(氫化的MDI或HMDI)、1，3-和 1，4_苯二異氰酸酯、2，4_和2，6_甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷_2，4’ -和/或-4， 4，- 二異氰酸酯(MDI)、1，5-萘二異氰酸酯、三苯基-甲烷-4，4，，4”_三異氰酸酯、多苯 基-多亞甲基-多異氰酸酯(粗制MDI)、降冰片烷二異氰酸酯、間-和對-異氰酸苯酯基磺 ?；惽杷狨?、全氯化芳基多異氰酸酯、碳二亞胺改性的多異氰酸酯、氨基甲酸酯改性的多 異氰酸酯、脲基甲酸酯改性的多異氰酸酯、異氰脲酸酯改性的多異氰酸酯、脲改性的多異氰 酸酯、含縮二脲的多異氰酸酯、異氰酸酯封端的預(yù)聚物和它們的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述至少一種非 羥基官能阻燃劑選自下組膦酸鹽/酯、亞磷酸鹽/酯、磷酸鹽/酯、含鹵素的化合物、三聚 氰胺、膨脹石墨、銻氧化物、鋅化合物、鋁化合物、鎂化合物和它們的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其特征在于，以樹脂的重量為 基準(zhǔn)計，所述非羥基官能阻燃劑約占5重量％至20重量％。
5.如權(quán)利要求1所述的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其特征在于，以樹脂的重量為 基準(zhǔn)計，所述至少一種非鹵化聚酯多元醇約占7重量％至21重量％。
6.如權(quán)利要求1所述的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其特征在于，以樹脂的重量為 基準(zhǔn)計，所述至少一種交聯(lián)劑約占5重量％至15重量％。
7.如權(quán)利要求1所述的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其特征在于，以樹脂的重量為 基準(zhǔn)計，所述二官能或更高官能度的聚醚多元醇約占11重量％至53重量％。
8.如權(quán)利要求1所述的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其特征在于，以樹脂的重量為 基準(zhǔn)計，所述聚醚四醇約占5重量％至14重量％。
9.如權(quán)利要求1所述的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述泡沫材料的 密度約為4-15pcf。
10.如權(quán)利要求1所述的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述發(fā)泡劑選自 下組水、丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丁烷、二氧化碳、己烷、庚烷、氟烴、氯氟烴、氫氯氟烴、二氯甲烷、氯仿、亞乙基二氯、偏二氯乙烯、單氟三氯甲烷、氯二氟乙烷、二氯二氟甲烷、二乙 醚、乳酸、檸檬酸、丙二酸和它們的混合物。
11.一種可快速豎起的輕質(zhì)阻擋物，其包含低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，所述泡沫材 料包含在異氰酸酯指數(shù)約為100-150的情況下，至少一種多異氰酸酯與異氰酸酯-反應(yīng)性 摻混物在以樹脂重量為基準(zhǔn)計約5-30重量％的至少一種非羥基官能阻燃劑和以樹脂重量 為基準(zhǔn)計約1-20重量％的至少一種交聯(lián)劑存在下，還任選地在催化劑、表面活性劑、增鏈 劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存在下的反應(yīng)產(chǎn)物，所述異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物包含以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約15-55重量％的二官能或更高官能度的聚醚多元醇，以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約3-19重量％的至少一種聚醚四醇，和以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約7-39重量％的至少一種非鹵化聚酯多元醇；其中，所述半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密度約為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94 V易燃性 測試的V-I類級別。
12.—種生產(chǎn)低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的方法，該方法包括在異氰酸酯指數(shù)約為 100-150的情況下，至少一種多異氰酸酯與異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物在以樹脂重量為基準(zhǔn) 計約7-30重量％的至少一種非羥基官能阻燃劑和以樹脂重量為基準(zhǔn)計約1-20重量％的至 少一種交聯(lián)劑存在下，還任選地在催化劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存 在下反應(yīng)，所述異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物包含以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約15-55重量％的二官能或更高官能的聚醚多元醇，以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約3-19重量％的至少一種聚醚四醇，和以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約7-39重量％的至少一種非鹵化聚酯多元醇；其中，所述低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密度約為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94V 易燃性測試的V-I類級別。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一種多異氰酸酯選自下組1， 2-乙二異氰酸酯、1，4_ 丁二異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、1，12-十二烷二異氰酸酯、環(huán) 丁烷-1，3-二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，3-和-1，4-二異氰酸酯、1-異氰酸基-3，3，5-三甲 基-5-異氰酸甲酯基-環(huán)己烷(異佛爾酮二異氰酸酯)、2，4_和2，6_六氫甲苯二異氰酸酯、 二環(huán)己基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯(氫化的MDI或HMDI)、1，3-和1，4-苯二異氰酸酯、2， 4-和2，6_甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷_2，4’ -和/或_4，4’ - 二異氰酸酯(MDI)、 1,5-萘二異氰酸酯、三苯基-甲烷_4，4’，4” -三異氰酸酯、多苯基-多亞甲基-多異氰酸 酯(粗制MDI)、降冰片烷二異氰酸酯、間-和對-異氰酸苯酯基磺?；惽杷狨ァ⑷然?基多異氰酸酯、碳二亞胺改性的多異氰酸酯、氨基甲酸酯改性的多異氰酸酯、脲基甲酸酯改 性的多異氰酸酯、異氰脲酸酯改性的多異氰酸酯、脲改性的多異氰酸酯、含縮二脲的多異氰 酸酯、異氰酸酯封端的預(yù)聚物和它們的混合物。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一種非羥基官能阻燃劑選自下 組膦酸鹽/酯、亞磷酸鹽/酯、磷酸鹽/酯、含鹵素的化合物、三聚氰胺、膨脹石墨、銻氧化 物、鋅化合物、鋁化合物、鎂化合物和它們的混合物。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，所述非羥基官能阻燃劑約占5重量％至20重量％。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，所述至少一種非 鹵化聚酯多元醇約占7重量％至21重量％。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，所述至少一種交 聯(lián)劑約占5重量％至15重量％。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，所述二官能或更 高官能杜的聚醚多元醇約占11重量％至53重量％。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，所述聚醚四醇約 占5重量％至14重量％。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述發(fā)泡劑選自下組水、丙酮、乙酸乙 酯、甲醇、乙醇、丁烷、二氧化碳、己烷、庚烷、氟烴、氯氟烴、氫氯氟烴、二氯甲烷、氯仿、亞乙 基二氯、偏二氯乙烯、單氟三氯甲烷、氯二氟乙烷、二氯二氟甲烷、二乙醚、乳酸、檸檬酸、丙 二酸和它們的混合物。
21.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密 度約為4-15pcf。
22.—種延遲一個或多個敵人追擊的方法，該方法包括豎起包含低密度半硬質(zhì)聚氨酯 泡沫材料的阻擋物，所述泡沫材料包含在異氰酸酯指數(shù)約為100-150的情況下，至少一種 多異氰酸酯與異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物在以樹脂重量為基準(zhǔn)計約5-30重量％的至少一種 非羥基官能阻燃劑和以樹脂重量為基準(zhǔn)計約1-20重量％的至少一種交聯(lián)劑存在下，還任 選地在催化劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存在下的反應(yīng)產(chǎn)物，所述異氰 酸酯-反應(yīng)性摻混物包含以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約15-55重量％的二官能或更高官能度 的聚醚多元醇；以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約3-19重量％的至少一種聚醚四醇；和以樹脂的 重量為基準(zhǔn)計，約7-39重量％的至少一種非鹵化聚酯多元醇；其中，所述半硬質(zhì)聚氨酯泡 沫材料的密度約為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94 V易燃性測試的V-I類級別。
23.一種限制進(jìn)入被保護(hù)區(qū)域的方法，該方法包括豎起一個或多個包含低密度半硬質(zhì) 聚氨酯泡沫材料的阻擋物，所述泡沫材料包含在異氰酸酯指數(shù)約為100-150的情況下，至 少一種多異氰酸酯與異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物在以樹脂重量為基準(zhǔn)計約5-30重量％的至 少一種非羥基官能阻燃劑和以樹脂重量為基準(zhǔn)計約1-20重量％的至少一種交聯(lián)劑存在 下，還任選地在催化劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存在下的反應(yīng)產(chǎn)物， 所述異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物包含以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約15-55重量％的二官能或更 高官能的聚醚多元醇；以樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約3-19重量％的至少一種聚醚四醇；和以 樹脂的重量為基準(zhǔn)計，約7-39重量％的至少一種非鹵化聚酯多元醇；其中，所述半硬質(zhì)聚 氨酯泡沫材料的密度約為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94 V易燃性測試的V-I類級別。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，該材料由至少一種多異氰酸酯和異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物在約5-30重量％(以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非羥基官能阻燃劑和約1-20重量％(以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種交聯(lián)劑存在下，還任選地在催化劑、表面活性劑、增鏈劑和發(fā)泡劑中的一種或多種存在下，在異氰酸酯指數(shù)約為100-150的情況下的反應(yīng)產(chǎn)物制得，所述異氰酸酯-反應(yīng)性摻混物包含約15-55重量％(以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的二官能或更高官能的聚醚多元醇，約3-19重量％(以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種聚醚四醇和約7-39重量％(以樹脂的重量為基準(zhǔn)計)的至少一種非鹵化聚酯多元醇，其中所述半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的密度約為2-25pcf，至少符合依據(jù)UL 94 V易燃性試驗的V-1類級別。本發(fā)明的低密度半硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料可用于生產(chǎn)快速豎起的輕質(zhì)阻擋物，保護(hù)士兵、警官和消防員等人群避免受到敵方追擊。由本發(fā)明泡沫材料制備的阻擋物還可用于限制進(jìn)入被保護(hù)的區(qū)域。
文檔編號C08J9/04GK102066472SQ200980123544
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者A·D·布什米爾, J·L·克拉蒂 申請人:拜爾材料科學(xué)有限公司