本發(fā)明涉及阻燃聚氨酯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃單組分聚氨酯泡沫填縫劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯發(fā)泡劑全稱單組分聚氨酯泡沫填縫劑，俗稱發(fā)泡劑、發(fā)泡膠、PU填縫劑，英文PU FOAM是氣霧技術(shù)和聚氨酯泡沫技術(shù)交叉結(jié)合的產(chǎn)物。它是一種將聚氨酯預(yù)聚物﹑發(fā)泡劑﹑催化劑等組分裝填于耐壓氣霧罐中的特殊聚氨酯產(chǎn)品。當(dāng)物料從氣霧罐中噴出時(shí)，泡沫狀的聚氨酯物料會(huì)迅速膨脹并與空氣或接觸到的基體中的水分發(fā)生固化反應(yīng)形成泡沫。適用范圍廣。具有前發(fā)泡、高膨脹、收縮小等優(yōu)點(diǎn)，且泡沫的強(qiáng)度良好、粘接力高固化后的泡沫具有填縫﹑粘結(jié)﹑密封﹑隔熱﹑吸音等多種效果,是一種環(huán)保節(jié)能﹑使用方便的建筑材料,可適用于密封堵漏﹑填空補(bǔ)縫﹑固定粘結(jié),保溫隔音,尤其適用于塑鋼或鋁合金門窗和墻體間的密封堵漏及防水。
現(xiàn)有的單組份聚氨酯泡沫填縫劑通常通過添加磷系、鹵系、氮系等有機(jī)阻燃劑來達(dá)到阻燃效果，有機(jī)阻燃劑在熱分解后，通常會(huì)釋放出有害物質(zhì)。歐盟等地區(qū)已經(jīng)明令禁止一些有機(jī)阻燃劑用于進(jìn)入該地區(qū)的產(chǎn)品。大多有機(jī)阻燃劑的成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種阻燃單組分聚氨酯泡沫填縫劑及其制備方法，其能夠提高聚氨酯泡沫填縫劑孔的均勻程度，增強(qiáng)聚氨酯泡沫填縫劑孔壁強(qiáng)度，從而提高聚氨酯泡沫填縫劑材料保溫性能、力學(xué)性能和尺寸的穩(wěn)定性。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種阻燃單組分聚氨酯泡沫填縫劑，含有氫氧化物粒子，所述氫氧化物粒子由粒徑為0.1～4微米的小粒子和粒徑為8～25微米的大粒子組成。
進(jìn)一步，所述小粒子與大粒子的比例為1：4～1：10。
進(jìn)一步，所述氫氧化選自于氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或多種。
進(jìn)一步，所述阻燃單組分聚氨酯泡沫包括如下組分，以重量百分比計(jì)：
白料 25～45％；
異氰酸酯 25～45％；
推進(jìn)劑 13～35％；
其中，所述白料包括如下組分，以重量百分比計(jì)：
進(jìn)一步，所述聚醚多元醇包括如下組分：
聚醚多元醇330N 3～-9％；
聚醚多元醇310 12～40％；
聚醚多元醇210 3～15％。
進(jìn)一步，所述助劑包括如下組分：
硅油勻泡劑 0.02～0.5％；
催化劑 0.03～0.5％。
進(jìn)一步，所述阻燃劑選自于磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯、有機(jī)磷鹽、氧化磷、含磷多元醇及磷-氮化合物中的一種或多種。
進(jìn)一步，所述推進(jìn)劑選自于丙烷、正丁烷、異丁烷、二甲醚中的一種或多種。
本發(fā)明還提供一種上述的阻燃單組分聚氨酯泡沫填縫劑的方法，包括如下步驟：
將所述白料的各個(gè)組分按照一定的比例混合并分散，控制所述混合物質(zhì)的水分低于1000PPM；
將所述混合物放入一容器內(nèi)；
經(jīng)一定量的異氰酸酯加入所述容器內(nèi)，密封所述容器；
需要使用時(shí)，加入一定量的推進(jìn)劑并搖勻。
進(jìn)一步，在所述白料的各個(gè)組分混合之前，還包括一采用偶聯(lián)劑對(duì)所述氫氧化物進(jìn)行前處理的步驟。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明氫氧化物不同粒徑的組合可使氫氧化物均勻分散在聚氨酯泡沫中，能夠長期儲(chǔ)存不板結(jié)，長期放置后，若需要使用，經(jīng)過搖晃又可以均勻分散在聚氨酯泡沫中，其可提高聚氨酯泡沫孔的均勻程度，增強(qiáng)聚氨酯泡沫孔壁強(qiáng)度，從而提高聚氨酯泡沫材料保溫性能、力學(xué)性能和尺寸的穩(wěn)定性，其氧指數(shù)大于28。另外，氫氧化物可以作為阻燃劑，其不僅能阻燃，而且可以防止發(fā)煙、不產(chǎn)生滴下物、不產(chǎn)生有毒氣體，它與有機(jī)鹵系、磷系阻燃劑之間有很好的協(xié)同阻燃和抑煙效果。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明提供的阻燃單組分聚氨酯泡沫填縫劑及其制備方法的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明。
本發(fā)明阻燃單組分聚氨酯泡沫填縫劑含有氫氧化物粒子。所述氫氧化物可以選自氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或多種。
其中所述氫氧化物粒子由粒徑為0.1～4微米的小粒子和粒徑為8～25微米的大粒子組成。所述小粒子的粒徑例如為0.1微米、1微米、2微米、3微米、4微米；所述大粒子的粒徑例如為8微米、10微米、12微米、14微米、16微米、18微米、20微米、22微米、25微米。其中，所述小粒子與大粒子的比例為1：4～1：10，例如，1：4、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10。
在聚氨酯泡沫填縫劑中，若添加的全部都是小粒徑的氫氧化物，則會(huì)導(dǎo)致泡沫粘稠，使用時(shí)不易噴出；而若添加的全部都是大粒徑的強(qiáng)氧化物，則會(huì)導(dǎo)致氫氧化物沉降，氫氧化物不能夠均勻分散在泡沫中，不能發(fā)揮作用。本發(fā)明氫氧化物不同粒徑的組合可使氫氧化物均勻分散在聚氨酯泡沫填縫劑中，能夠長期儲(chǔ)存不板結(jié)，長期放置后，若需要使用，經(jīng)過搖晃又可以均勻分散在聚氨酯泡沫中，其可提高聚氨酯泡沫填縫劑孔的均勻程度，增強(qiáng)聚氨酯泡沫填縫劑孔壁強(qiáng)度，從而提高聚氨酯泡沫填縫劑材料保溫性能、力學(xué)性能和尺寸的穩(wěn)定性。另外，氫氧化物可以作為阻燃劑，其不僅能阻燃，而且可以防止發(fā)煙、不產(chǎn)生滴下物、不產(chǎn)生有毒氣體，它與有機(jī)鹵系、磷系阻燃劑之間有很好的協(xié)同阻燃和抑煙效果。
在本具體實(shí)施方式中，所述阻燃單組分聚氨酯泡沫包括如下組分(以重量百分比計(jì))：
白料 25～45％；
異氰酸酯 25～45％；
推進(jìn)劑 13～35％。
其中，所述白料包括如下組分(以白料的各個(gè)組分占白料的重量百分比計(jì))：
其中，所述聚醚多元醇包括如下組分(以各個(gè)組分占白料的重量百分比計(jì))：
聚醚多元醇330N 3～9％；
聚醚多元醇310 12～40％；
聚醚多元醇210 3～15％。
例如，所述聚醚多元醇330N含量可以為4％、5％、6％、7％或8％；所述聚醚多元醇310含量可以為15％、20％、25％、30％、35％或40％；所述聚醚多元醇210含量可以為5％、10％或12％。
其中，所述助劑包括如下組分(以各個(gè)組分占白料的重量百分比計(jì))：
硅油勻泡劑 0.02～0.5％；
催化劑 0.03～0.5％。
其中，所述阻燃劑選自于磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯、有機(jī)磷鹽、氧化磷、含磷多元醇及磷-氮化合物中的一種或多種；所述硅油勻泡劑，又稱勻泡硅油，主要成分是活性聚醚改性硅油，本領(lǐng)域技術(shù)人員可從現(xiàn)有技術(shù)中獲得；所述催化劑為胺類催化劑，例如吡啶、三乙胺、三乙撐二胺；所述推進(jìn)劑可以為丙烷、正丁烷、異丁烷、二甲醚中的一種或多種。
本發(fā)明還提供一種制備上述阻燃單組分聚氨酯泡沫填縫劑的方法，所述方法包括如下步驟：
(1)將所述白料的各個(gè)組分按照一定的比例混合并分散，控制所述混合物質(zhì)的水分低于1000PPM。所述白料的各個(gè)組分的比例可以參照上文白料的各個(gè)組分的比例；(2)將所述混合物放入一容器內(nèi)。所述容器可以為一罐體，用于后續(xù)噴涂使用；(3)將一定量的異氰酸酯加入所述容器內(nèi)，密封所述容器；(4)需要使用時(shí)，加入一定量的推進(jìn)劑并搖勻。
進(jìn)一步，在步驟(1)在所述白料的各個(gè)組分混合之前，還包括一采用偶聯(lián)劑對(duì)所述氫氧化物進(jìn)行前處理的步驟。所述偶聯(lián)劑會(huì)與氫氧化物表面的基團(tuán)(例如，氫氧根離子)發(fā)生反應(yīng)，從而避免氫氧化物表面的基團(tuán)與單組分聚氨酯泡沫填縫劑的各組分反應(yīng)，以消除氫氧化物微粒表面所帶基團(tuán)對(duì)體系穩(wěn)定性的影響，本領(lǐng)域技術(shù)人員可從現(xiàn)有技術(shù)中獲得所述偶聯(lián)劑的組成及結(jié)構(gòu)。
表1列舉了在本發(fā)明阻燃單組分聚氨酯泡沫填縫劑不同的實(shí)施例中各組分的含量。
表1
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。