阅读说明：本技术 一种耐用型防火聚氨酯泡沫材料的制备方法 (Preparation method of durable fireproof polyurethane foam material ) 是由 陈建忠 向巧云 向彬 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐用型防火聚氨酯泡沫材料的制备方法,该耐用型防火聚氨酯泡沫材料由以下重量份的原料制备而成,季戊四醇聚醚30-40份、甘油聚醚20-30份、异氰酸酯20-30份、聚碳酸酯二醇10-15份、聚乙烯8-14份、催化剂5-11份、发泡剂10-15份、阻燃剂10-15份和水7-13份,使用搅拌桶使所述重量份的原料搅拌、混合均匀,得到耐用型防火聚氨酯泡沫材料；所述搅拌桶包括第一搅拌机构、第二搅拌机构和辅助搅拌机构,通过多重搅拌机构的设置使该搅拌桶具有操作方便、工作环境安全、搅拌效果好等优点,且通过在原材料中添加适量的阻燃剂,使聚氨酯泡沫不仅具有弹性好、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄等优点,还有具有防火阻燃功能,有利用人们的生活生产。(The invention discloses a preparation method of a durable fireproof polyurethane foam material, which is prepared from the following raw materials, by weight, 30-40 parts of pentaerythritol polyether, 20-30 parts of glycerol polyether, 20-30 parts of isocyanate, 10-15 parts of polycarbonate diol, 8-14 parts of polyethylene, 5-11 parts of a catalyst, 10-15 parts of a foaming agent, 10-15 parts of a flame retardant and 7-13 parts of water, wherein the raw materials are stirred and uniformly mixed by using a stirring barrel to obtain the durable fireproof polyurethane foam material; the agitator includes first rabbling mechanism, second rabbling mechanism and supplementary rabbling mechanism, makes this agitator have advantages such as convenient operation, operational environment safety, stirring effect are good through setting up of multiple rabbling mechanism, and through adding appropriate amount of fire retardant in raw and other materials, makes polyurethane foam not only have elasticity good, light in weight, quick pressure-sensitive fixed, convenient to use, crooked freely, advantages such as volume ultra-thin, has fire prevention fire-retardant function in addition, has the life production that utilizes people.)

一种耐用型防火聚氨酯泡沫材料的制备方法

技术领域

本发明属于泡沫材料技术领域，具体的，涉及一种耐用型防火聚氨酯泡沫材料的制备方法。

背景技术

在工业和民用建筑中，由于建筑内部管线的布设以及建筑施工的需要,通常会在建筑的防火隔件上形成许多管线穿孔口,电器预备预留的空开口,而这些空洞缝隙在放生火灾时，会成为火和有毒烟雾的扩散通道，不仅扩大了火灾的危害,而且会增大火灾的扑灭难度。传统的聚氨酯有机封堵材料虽然具有质量轻、导热系数低、耐热性好等优点,但普遍存在保温与防火不能兼顾的缺点,在燃烧时释放大量热量、产生大量有毒烟气,不仅会加速大火蔓延，而且容易造成被困人员及救援人员伤亡。传统的岩矿棉和玻璃棉等无机材料具有耐酸碱、耐腐蚀、稳定性高,耐老化等优点，但表现在泡沫较脆,易粉化,强度低等方面缺点,还存在粉尘和细小纤维等方面缺点,既污染空气又易滋生细菌,早已成为危害人们健康的隐患,而且保温隔热性能有限，应用范围受到限制。

所以，当前形势下，寻找一种具有优良的弹性和柔软性，填充能力强，耐高温，耐老化，具有防火阻燃功能的泡沫材料是急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐用型防火聚氨酯泡沫材料的制备方法。

本发明需要解决的技术问题为：

目前现有技术中，泡沫材料弹性差、柔软性低，不耐高温、老化，虽然能在民用建筑中做为填充封堵材料使用，但其不具有防火功能，极易燃烧，燃烧后产生大量的废气、废烟，不利于人们的安全生活、生产。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐用型防火聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤:

步骤一、准备如下重量份的原料，季戊四醇聚醚30-40份、甘油聚醚20-30份、异氰酸酯20-30份、聚碳酸酯二醇10-15份、聚乙烯8-14份、催化剂5-11份、发泡剂10-15份、阻燃剂10-15份和水7-13份；催化剂包括质量比为2:1的锡催化剂和胺催化剂,锡催化剂为二月桂酸二丁基锡，胺催化剂为三乙烯二胺,发泡剂为二氯甲烷，阻燃剂为磷酸三甲苯酯。

步骤二、将步骤一中所述的各材料均置于保温柜中4h,温度设置为16℃；

步骤三、取出各材料,并按照步骤一中要求准确称量好备用,且对各材料的称量工作控制在发泡加料前的2.0min内完成；

步骤四、将季戊四醇聚醚和甘油聚醚倒入搅拌桶中,缓慢搅拌,搅拌速度为400转/min,边搅拌边依次加入聚碳酸酯二醇、聚乙烯、催化剂、发泡剂、阻燃剂和水,所有材料的加料过程控制在1.5min完成,混合均匀后停止搅拌；

步骤五、将异氰酸酯快速倒入搅拌桶内,迅速开启搅拌电机,搅拌速度为1000转/min,高速混合搅拌10s后将混合物倒入模型中,开始发泡,发泡结束后,在模型中干燥静置3.0min,得到发泡混合物；

所述搅拌桶，包括桶体，桶体为竖直放置的矩形空腔体，桶体下表面四角处固定连接有支撑腿，每个支撑腿底部固定连接有防滑垫，桶体上表面设有入料槽，所述入料槽包括投料斗和运料溜槽，运料溜槽底端穿过桶体的上盖与桶体内部相通，入料槽左侧设有电机支撑架，电机支撑架上端固定安装有搅拌电机，所述电机支撑架两个侧板焊接于桶体的上表面上，电机支撑架左侧设置有皮带轮支撑架，所述皮带轮支撑架通过两个支撑脚焊接于桶体的上表面处，桶体的右侧侧壁上端设有进水管，进水管上方设置有液位计，桶体的右侧侧壁底端设置有出料口；

所述电机支撑架上顶板开设有圆孔，搅拌电机的输出轴穿过支撑架上的圆孔固定连接有转轴，转轴上端套接有第一皮带轮，第一皮带轮位于电机支撑架内部，且第一皮带轮被两个对称设置的支撑杆固定于桶体上表面，第一皮带轮和转轴能够在搅拌电机的驱动作用下做同向转动运动，所述皮带轮支撑架上方设置有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮通过皮带转动连接，第二皮带轮下方设置有第一连接杆，第一连接杆上端与第二皮带轮通过固定件固定连接，第一连接杆下端固定连有第一锥齿轮，第一锥齿轮能够随着第二皮带轮做同向转动运动，第一锥齿轮下方设置有第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二锥齿轮右侧设置有辅助搅拌机构；

所述辅助搅拌机构包括第二连接杆，第二连接杆一端穿过桶体的左侧壁与第二锥齿轮固定连接，另一端固定连接圆形搅拌叶片，且第二连接杆上在固定安装有螺旋搅拌叶片，所述螺旋搅拌叶片位于圆形搅拌叶片的左侧，通过设置螺旋搅拌叶片、圆形搅拌叶片使桶体内部的液体在搅拌过程中产生局部性的漩涡，这些漩涡迅速向四周扩散，又把更多的液体卷进漩涡里面，从而循环往复，使液体中的各组分混合均匀；

所述转轴上安装有第一搅拌机构和第二搅拌机构，第二搅拌机构位于第一搅拌机构的下方，且第二搅拌机构与转轴底端固定连接，所述第一搅拌机构包括套筒，套筒固定套接于转轴的上端，套筒外壁四周固定焊接有大小相同的四个第一搅拌叶片，且相邻的两个第一搅拌叶片之间的夹角为90°，第一搅拌叶片是上下两端为直角梯形、中间为矩形的钢板，且第一搅拌叶片内部设置有若干通孔，第一搅拌叶片的不规则形状以及内部通孔的设计有助于桶体中液体在搅拌过程中混合更加均匀；所述第二搅拌机构包括固定套筒，固定套筒底端焊接于旋转盘上表面的中心位置，且固定套筒内部设有螺纹，固定套筒与转轴的底端螺纹连接，旋转盘外侧边缘固定安装有第二搅拌叶片，第二搅拌叶片均匀分布于旋转盘的外侧边缘上，第二搅拌叶片为具有弯曲弧度的叶片，且第二搅拌叶片安装时弯曲弧度朝向相同；通过第一搅拌机构和第二搅拌机构的设置，使桶体内部的液体在水平方向产生漩涡，各组分彼此融合、扩散，更大程度上使桶体内部的液体混合均匀；

所述入料槽上端铰接有密封盖，进水管外端安装有密封盖，出料口上设置有控制阀，这些与桶体内部相通的连接口都密封处理，防止搅拌过程混合液体排出有毒有害气体，污染环境；

所述搅拌电机外部连接有变频器，用于调节搅拌电机的旋转速度。

该搅拌桶的工作方法为:

将需搅拌的原料通过入料槽投入桶体内部，进而打开进水管加入需用量的水，然后接通电源，通过调节变频器控制搅拌电机的转动速率，转动中的搅拌电机带动转轴和第一皮带轮转动，进而第一皮带轮通过皮带带动第二皮带轮转动，第二皮带轮带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动与其啮合的第二锥齿轮转动，进而带动辅助搅拌机构转动；转轴带动第一搅拌机构和第二搅拌机构转动，通过第一搅拌机构、第二搅拌机构和辅助搅拌机构的设置，使桶体内部液体被搅拌混合均匀，搅拌混合均匀的液体通过出料口排出搅拌桶。

步骤六、将发泡混合物进行干燥固化处理,固化时间为6h,得到耐用型防火聚氨酯泡沫材料。

本发明的有益效果：

聚氨酯泡沫是塑料粒子发泡过的材料,带有许许多多小泡孔的高分子聚合物,固相是聚合物基质,小泡孔中充满气体,具有弹性好、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等一系列特点，通过添加适量的阻燃剂使聚氨酯泡沫具有防火阻燃功能，有利用人们的生活生产，本发明聚氨酯泡沫生产过程中使用的搅拌桶通过第一搅拌机构、第二搅拌机构和辅助搅拌机构的设置，使桶体内部液体被搅拌、混合均匀，该搅拌桶具有操作方便、工作环境安全、搅拌效果好等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中搅拌桶的结构示意图；

图2为第一搅拌机构的结构示意图；

图3为第二搅拌机构的结构示意图；

图4为辅助搅拌机构的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、桶体；11、支撑腿；12、防滑垫；13、入料槽；14、出料口；15、进水管；16、液位计；17、皮带轮支撑架；18、电机支撑架；2、搅拌电机；21、第一皮带轮；22、支撑杆；23、第二皮带轮；24、皮带；25、第一连接杆；26、第一锥齿轮；27、第二锥齿轮；3、转轴；31、第一搅拌机构；311、套筒；312、第一搅拌叶片；313、通孔；32、第二搅拌机构；321、固定套筒；322、旋转盘；323、第二搅拌叶片；4、辅助搅拌机构；41、第二连接杆；42、螺旋搅拌叶片，43、圆形搅拌叶片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种耐用型防火聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤:

步骤一、准备如下重量份的原料：季戊四醇聚醚31份、甘油聚醚23份、甲苯二异氰酸酯22份、聚碳酸酯二醇12份、聚乙烯9份、催化剂6份、发泡剂10份、阻燃剂9份和水8份,催化剂包括质量比为2:1的锡催化剂和胺催化剂,锡催化剂为二月桂酸二丁基锡，胺催化剂为三乙烯二胺,发泡剂为二氯甲烷，阻燃剂为磷酸三甲苯酯。

步骤二、将步骤一中所述的各材料均置于保温柜中4h,温度设置为16℃；

步骤三、取出各材料,并按照步骤一中要求准确称量好备用,且对各材料的称量工作控制在发泡加料前的2.0min内完成；

步骤四、将季戊四醇聚醚和甘油聚醚倒入搅拌桶中,缓慢搅拌,搅拌速度为400转/min,边搅拌边依次加入聚碳酸酯二醇、聚乙烯、催化剂、发泡剂、阻燃剂和水,所有材料的加料过程控制在1.5min完成,混合均匀后停止搅拌；

步骤五、将异氰酸酯快速倒入搅拌桶内,迅速开启搅拌电机,搅拌速度为1000转/min,高速混合搅拌10s后将混合物倒入模型中,开始发泡,发泡结束后,在模型中干燥静置3.0min,得到发泡混合物；

所述搅拌桶，如图1-4所示，包括桶体1，桶体1为竖直放置的矩形空腔体，桶体1下表面四角处固定连接有支撑腿11，每个支撑腿11底部固定连接有防滑垫12，桶体1上表面设有入料槽13，所述入料槽13包括投料斗和运料溜槽，运料溜槽底端穿过桶体1的上盖与桶体1内部相通，入料槽13左侧设有电机支撑架18，电机支撑架18上端固定安装有搅拌电机2，所述电机支撑架18两个侧板焊接于桶体1的上表面上，电机支撑架18左侧设置有皮带轮支撑架17，所述皮带轮支撑架17通过两个支撑脚焊接于桶体1的上表面处，桶体1的右侧侧壁上端设有进水管15，进水管15上方设置有液位计16，桶体1的右侧侧壁底端设置有出料口14；

所述电机支撑架18上顶板开设有圆孔，搅拌电机2的输出轴穿过支撑架18上的圆孔固定连接有转轴3，转轴3上端套接有第一皮带轮21，第一皮带轮21位于电机支撑架18内部，且第一皮带轮21被两个对称设置的支撑杆22固定于桶体1上表面，第一皮带轮21和转轴3能够在搅拌电机2的驱动作用下做同向转动运动，所述皮带轮支撑架17上方设置有第二皮带轮23，第一皮带轮21与第二皮带轮23通过皮带24转动连接，第二皮带轮23下方设置有第一连接杆25，第一连接杆25上端与第二皮带轮23通过固定件固定连接，第一连接杆25下端固定连有第一锥齿轮26，第一锥齿轮26能够随着第二皮带轮23做同向转动运动，第一锥齿轮26下方设置有第二锥齿轮27，第一锥齿轮26与第二锥齿轮27啮合，第二锥齿轮27右侧设置有辅助搅拌机构4；

所述辅助搅拌机构4包括第二连接杆41，第二连接杆41一端穿过桶体1的左侧壁与第二锥齿轮27固定连接，另一端固定连接圆形搅拌叶片43，且第二连接杆41上在固定安装有螺旋搅拌叶片42，所述螺旋搅拌叶片42位于圆形搅拌叶片43的左侧，通过设置螺旋搅拌叶片42、圆形搅拌叶片43使桶体1内部的液体在搅拌过程中产生局部性的漩涡，这些漩涡迅速向四周扩散，又把更多的液体卷进漩涡里面，从而循环往复，使液体中的各组分混合均匀；

所述转轴3上安装有第一搅拌机构31和第二搅拌机构32，第二搅拌机构32位于第一搅拌机构31的下方，且第二搅拌机构32与转轴3底端固定连接，所述第一搅拌机构31包括套筒311，套筒311固定套接于转轴3的上端，套筒311外壁四周固定焊接有大小相同的四个第一搅拌叶片312，且相邻的两个第一搅拌叶片312之间的夹角为90°，第一搅拌叶片312是上下两端为直角梯形、中间为矩形的钢板，且第一搅拌叶片312内部设置有若干通孔313，第一搅拌叶片312的不规则形状以及内部通孔313的设计有助于桶体1中液体在搅拌过程中混合更加均匀；所述第二搅拌机构32包括固定套筒321，固定套筒321底端焊接于旋转盘322上表面的中心位置，且固定套筒321内部设有螺纹，固定套筒321与转轴3的底端螺纹连接，旋转盘322外侧边缘固定安装有第二搅拌叶片323，第二搅拌叶片323均匀分布于旋转盘322的外侧边缘上，第二搅拌叶片323为具有弯曲弧度的叶片，且第二搅拌叶片323安装时弯曲弧度朝向相同；通过第一搅拌机构31和第二搅拌机构32的设置，使桶体1内部的液体在水平方向产生漩涡，各组分彼此融合、扩散，更大程度上使桶体1内部的液体混合均匀；

所述入料槽13上端铰接有密封盖，进水管15外端安装有密封盖，出料口14上设置有控制阀，这些与桶体1内部相通的连接口都密封处理，防止搅拌过程混合液体排出有毒有害气体，污染环境；

所述搅拌电机2外部连接有变频器，用于调节搅拌电机2的旋转速度。

该搅拌桶的工作方法为:

将需搅拌的原料通过入料槽13投入桶体1内部，进而打开进水管15加入需用量的水，然后接通电源，通过调节变频器控制搅拌电机2的转动速率，转动中的搅拌电机2带动转轴3和第一皮带轮21转动，进而第一皮带轮21通过皮带24带动第二皮带轮23转动，第二皮带轮23带动第一锥齿轮26转动，第一锥齿轮26带动与其啮合的第二锥齿轮27转动，进而带动辅助搅拌机构4转动；转轴3带动第一搅拌机构31和第二搅拌机构32转动，通过第一搅拌机构31、第二搅拌机构32和辅助搅拌机构4的设置，使桶体1内部液体被搅拌混合均匀，搅拌混合均匀的液体通过出料口14排出搅拌桶。

步骤六、将发泡混合物进行干燥固化处理,固化时间为6h,得到耐用型防火聚氨酯泡沫材料。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。