專利名稱：阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高分子材料領域，尤其涉及一種阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚。
背景技術：
木枕作為傳統的枕木材料，由于其材質為生物材料，雖然經過防腐防水等處理，其使用壽命仍然比較短，一般不超過15年，其維護成本也比較高。鋼混枕木作為木枕的替換材料，由于重量大、脆性大、彈性低、容易出現裂縫等缺點，也越來越難于滿足鐵路建設的發展需求，嚴重制約了行車速度的提高。隨著鐵路的發展，國內外均致力于研制新型有機合成枕木。目前國內外的有機合成枕木主要以聚氨酯枕木為主，普遍存在阻燃性差的缺點。為 解決阻燃性差的問題，在枕木外表面噴涂阻燃涂料，存在加工復雜、費工費料等問題，而單純依靠添加阻燃劑又會導致枕木力學性能明顯下降。為了解決上述問題，急需從合成枕木的原料之一組合聚醚入手解決。

發明內容
本發明的目的是提供一種阻燃燒性好的阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚。本發明的另一個目的是提供一種阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚的制備方法。為實現上述目的，本發明采用的技術方案為一種阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于該組合聚醚包括聚醚多元醇、苯酚基曼尼希多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、阻燃劑、抗氧劑和穩定劑，按重量百分數計，其中
聚醚多元醇I :25-60%
聚醚多元醇2 5-20%
苯酚基曼尼希多元醇10-25%
聚酯多元醇5-10%
催化劑0. 01-1. 5%
泡沫穩定劑1. 2-3. 5%
發泡劑0. 5-5%
阻燃劑5-20%
抗氧劑和穩定劑0. 2-1. 0%。在上述組合聚醚中，聚醚多元醇I官能度為4-8，分子量不大于1200，所述聚醚多元醇2官能度2-4，分子量1200-3000，所述苯酚基曼尼希多元醇，其官能度為3_4，分子量300-800，所述聚酯多元醇，其官能度2-2. 3，分子量不大于650。
在上述組合聚醚中，聚醚多元醇I官能度為5-6，分子量不大于800的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇2官能度為3-4，分子量1500-2000的部分芳香族二胺為起始劑的聚醚多元醇。在上述組合聚醚中，聚酯多元醇為苯酐聚酯多元醇或PET聚酯多元醇，所述催化劑為三亞乙基二胺、五甲基二乙烯三胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪、2，4，6-三(二甲氨基甲基)_苯酚和二醋酸二丁基錫中的幾種的混合物，所述泡沫穩定劑為非水解型硅碳類表面活性劑，所述發泡劑為 去離子水、HFC-365mfc和HFC-227中一種或幾種的混合物，所述阻燃劑為氫氧化鋁、三氧化二銻、聚磷酸銨、甲基膦酸二甲酯、磷酸三乙酯中的一種或幾種的混合物。在上述組合聚醚中，抗氧劑為抗氧劑245、抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098和抗氧劑168中的一種或幾種；穩定劑為光穩定劑213、紫外線吸收劑328，以及水解穩定劑苯基縮水甘油醚、雙酚A雙縮水甘油醚中的幾種的混合物。在上述組合聚醚中，在500L不銹鋼干燥的攪拌容器內，分別稱取聚醚多元醇I :42份；聚醚多元醇2 :12份；苯酚基曼尼希多元醇21份；聚酯多元醇6份；三亞乙基二胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪0. 4份；泡沫穩定劑2. 2份；水與HFC-365mfc O. 6份；聚磷酸銨5份，磷酸三乙酯10份；抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚0. 8份，并將其依次加入攪拌容器內，在常溫下攪拌45分鐘即可。在上述組合聚醚中，三亞乙基二胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪的重量比為25:75，所述水與HFC-365mfc的重量比為45 : 55，所述抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚的重量比為40:40:20。在上述組合聚醚中，在500L不銹鋼干燥的攪拌容器內，分別稱取聚醚多元醇
I50份；聚醚多元醇2 5份；苯酚基曼尼希多元醇16份；聚酯多元醇10份；五甲基二乙烯三胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪0. 2份；泡沫穩定劑2. 2份；水與HFC-365mfc :0. 75份；聚磷酸銨5份，磷酸三乙酯10份；抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚0. 8份，并將其依次加入攪拌容器內，在常溫下攪拌45分鐘即可。在上述組合聚醚中，五甲基二乙烯三胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)_六氫化三嗪的重量比為15:85，所述水與HFC-365mfc的重量比為25 : 75，所述抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚的重量比為40:40:20。在上述組合聚醚中，按重量百分比稱取所述聚醚多元醇、苯酚基曼尼希多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、阻燃劑、抗氧劑和穩定劑依次加入反應釜中，在常溫下攪拌30-60分鐘即可。本發明的優點效果在于所制備的聚氨酯枕木材料具有質量輕、耐腐蝕性好、阻燃性高、力學性能優良等特點，該組合聚醚可滿足連續復合工藝要求。
具體實施例方式下面結合附圖
和具體實施例對本發明作進一步說明一種阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于該組合聚醚包括聚醚多元醇、苯酚基曼尼希多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、阻燃劑、抗氧劑和穩定劑，按重量百分數計，其中聚醚多元醇I :25-60%
聚醚多元醇2 5-20%
苯酚基曼尼希多元醇10-25%
聚酯多元醇5-10%
催化劑0. 01-1. 5%
泡沫穩定劑1. 2-3. 5%
發泡劑0. 5-5%
阻燃劑5-20%
抗氧劑和穩定劑0. 2-1. 0%。在本實施例中，聚醚多元醇I官能度為4-8，分子量不大于1200，所述聚醚多元醇2官能度2-4，分子量1200-3000，所述苯酚基曼尼希多元醇，其官能度為3_4，分子量300-800，所述聚酯多元醇，其官能度2-2. 3，分子量不大于650。在本實施例中，聚醚多元醇I官能度為5-6，分子量不大于800的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇2官能度為3-4，分子量1500-2000的部分芳香族二胺為起始劑的聚醚多元醇。在本實施例中，聚酯多元醇為苯酐聚酯多元醇或PET聚酯多元醇，所述催化劑為三亞乙基二胺、五甲基二乙烯三胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪、2，4，6-三(二甲氨基甲基)-苯酚和二醋酸二丁基錫中的幾種的混合物，所述泡沫穩定劑為非水解型硅碳類表面活性劑，所述發泡劑為去離子水、HFC-365mfc和HFC-227中一種或幾種的混合物，所述阻燃劑為氫氧化鋁、三氧化二銻、聚磷酸銨、甲基膦酸二甲酯、磷酸三乙酯中的一種或幾種的混合物。在本實施例中，抗氧劑為抗氧劑245、抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098和抗氧劑168中的一種或幾種；穩定劑為光穩定劑213、紫外線吸收劑328，以及水解穩定劑苯基縮水甘油醚、雙酚A雙縮水甘油醚中的幾種的混合物。在本實施例中，在500L不銹鋼干燥的攪拌容器內，分別稱取聚醚多元醇I :42份；聚醚多元醇2 :12份；苯酚基曼尼希多元醇21份；聚酯多元醇6份；三亞乙基二胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪0. 4份；泡沫穩定劑2. 2份；水與HFC-365mfc :0. 6份；聚磷酸銨5份，磷酸三乙酯10份；抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚0. 8份，并將其依次加入攪拌容器內，在常溫下攪拌45分鐘即可。在本實施例中，三亞乙基二胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪的重量比為25:75，所述水與HFC-365mfc的重量比為45 : 55，所述抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚的重量比為40:40:20。在本實施例中，在500L不銹鋼干燥的攪拌容器內，分別稱取聚醚多元醇I :50份；聚醚多元醇2 5份；苯酚基曼尼希多元醇16份；聚酯多元醇10份；五甲基二乙烯三胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪0. 2份；泡沫穩定劑2. 2份；水與HFC-365mfc :0. 75份；聚磷酸銨5份，磷酸三乙酯10份；抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚0. 8份，并將其依次加入攪拌容器內，在常溫下攪拌45分鐘即可。在本實施例中，五甲基二乙烯三胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪的重量比為15:85，所述水與冊(-365111化的重量比為25 : 75，所述抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚的重量比為40:40:20。在本實施例中，按重量百分比稱取所述聚醚多元醇、苯酚基曼尼希多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、阻燃劑、抗氧劑和穩定劑依次加入反應釜中，在常溫下攪拌30-60分鐘即可。實施例I在500L不銹鋼干燥的攪拌容器內，分別稱取聚醚多元醇I :42份；聚醚多元醇2
12份；苯酚基曼尼希多元醇21份；聚酯多元醇6份；三亞乙基二胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪(其重量比為25:75) :0. 4份；泡沫穩定劑2. 2份；水與HFC_365mfc(其重量比為45 : 55) :0. 6份；聚磷酸銨5份，磷酸三乙酯10份；抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚(其重量比為40:40:20):0. 8份。并將其依次加入攪拌容器內，在常溫下攪拌45分鐘即可。實施例2
在500L不銹鋼干燥的攪拌容器內，分別稱取聚醚多元醇I :50份；聚醚多元醇2 5份；苯酚基曼尼希多元醇16份；聚酯多元醇10份；五甲基二乙烯三胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪(其重量比為15:85):0. 2份；泡沫穩定劑2. 2份；水與HFC-365mfc(其重量比為25 : 75):0. 75份；聚磷酸銨5份，磷酸三乙酯10份；抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚(其重量比為40:40:20):0. 8份。并將其依次加入攪拌容器內，在常溫下攪拌45分鐘即可。

本發明所述的阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，與多亞甲基多苯基多異氰酸酯，按照異氰酸酯指數I. 8-2. 5反應配比，以無堿長玻璃纖維為增強材料，在拉擠成型設備上連續復合成型，所制備的聚氨酯枕木經檢測，其各項性能指標均可滿足要求，尤其是其氧指數可以達到30%以上。上述實施例I和2制備的組合聚醚，與官能度2. 9,NC0%=31. 5%的多亞甲基多苯基多異氰酸酯，異氰酸酯指數為2. O,以無堿長玻璃纖維為增強材料，在拉擠成型設備上連續復合成型制得的聚氨酯枕木，其性能檢測結果見下表。
項目I單位|1 |2
容重_kg/m3 780 820
^向抗壓強度MPa 67 72_
彎曲強度MPa ~82 75
彎曲彈性模量MPa ~7800 7000面I)強度 ~10~ 12
氧指數|% 丨31 |3權利要求
1.一種阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于該組合聚醚包括聚醚多元醇、苯酚基曼尼希多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、阻燃齊U、抗氧劑和穩定劑，按重量百分數計，其中 聚醚多元醇I :25-60% 聚醚多元醇2 5-20% 苯酚基曼尼希多元醇10-25% 聚酯多元醇5-10% 催化劑0. 01-1. 5% 泡沫穩定劑1. 2-3. 5% 發泡劑0. 5-5% 阻燃劑5-20% 抗氧劑和穩定劑0. 2-1. 0%。
2.根據權利要求I所述阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于所述聚醚多元醇I官能度為4-8，分子量不大于1200，所述聚醚多元醇2官能度2-4，分子量1200-3000，所述苯酚基曼尼希多元醇，其官能度為3-4，分子量300-800，所述聚酯多元醇，其官能度2-2. 3，分子量不大于650。
3.根據權利要求2所述阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于所述聚醚多元醇I官能度為5-6，分子量不大于800的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇2官能度為3-4，分子量1500-2000的部分芳香族二胺為起始劑的聚醚多元醇。
4.根據權利要求3所述阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于所述聚酯多元醇為苯酐聚酯多元醇或PET聚酯多元醇，所述催化劑為三亞乙基二胺、五甲基二乙烯三胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪、2，4，6-三(二甲氨基甲基)-苯酚和二醋酸二丁基錫中的幾種的混合物，所述泡沫穩定劑為非水解型硅碳類表面活性劑，所述發泡劑為去離子水、HFC-365mfc和HFC-227中一種或幾種的混合物，所述阻燃劑為氫氧化鋁、三氧化二銻、聚磷酸銨、甲基膦酸二甲酯、磷酸三乙酯中的一種或幾種的混合物。
5.根據權利要求4所述阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于所述抗氧劑為抗氧劑245、抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098和抗氧劑168中的一種或幾種；穩定劑為光穩定劑213、紫外線吸收劑328，以及水解穩定劑苯基縮水甘油醚、雙酚A雙縮水甘油醚中的幾種的混合物。
6.根據權利要求5所述阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于在500L不銹鋼干燥的攪拌容器內，分別稱取聚醚多元醇I :42份；聚醚多元醇2 :12份；苯酚基曼尼希多元醇21份；聚酯多元醇6份；三亞乙基二胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪0. 4份；泡沫穩定劑2. 2份；水與HFC-365mfc :0. 6份；聚磷酸銨5份，磷酸三乙酯10份；抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚0. 8份，并將其依次加入攪拌容器內，在常溫下攪拌45分鐘即可。
7.根據權利要求6所述阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于所述三亞乙基二胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪的重量比為25:75，所述水與HFC-365mfc的重量比為45 : 55，所述抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚的重量比為40:40:20。
8.根據權利要求7所述阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于在500L不銹鋼干燥的攪拌容器內，分別稱取聚醚多元醇I :50份；聚醚多元醇2 5份；苯酚基曼尼希多元醇16份；聚酯多元醇10份；五甲基二乙烯三胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪0. 2份；泡沫穩定劑2. 2份；水與HFC-365mfc :0. 75份；聚磷酸銨5份，磷酸三乙酯10份；抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚0. 8份，并將其依次加入攪拌容器內，在常溫下攪拌45分鐘即可。
9.根據權利要求8所述阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚，其特征在于所述五甲基二乙烯三胺與1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪的重量比為15:85，所述水與HFC-365mfc的重量比為25 : 75，所述抗氧劑1076、紫外線吸收劑328和苯基縮水甘油醚的重量比為40:40:20。
10.一種制備權利要求I或2或3或4或5或6或7或8或9所述的阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚的方法，其特征在于按重量百分比稱取所述聚醚多元醇、苯酚基曼尼希多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、阻燃劑、抗氧劑和穩定劑依次加入反應釜中，在常溫下攪拌30-60分鐘即可。
全文摘要
一種阻燃燒性好的阻燃型連續玻璃纖維增強聚氨酯枕木材料用組合聚醚及其制備方法，該組合聚醚包括聚醚多元醇、苯酚基曼尼希多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、阻燃劑、抗氧劑和穩定劑，按重量百分數計，按重量百分比稱取所述聚醚多元醇、苯酚基曼尼希多元醇、聚酯多元醇、催化劑、泡沫穩定劑、發泡劑、阻燃劑、抗氧劑和穩定劑依次加入反應釜中，在常溫下攪拌30-60分鐘即可。
文檔編號C08G18/32GK102875771SQ20121037353
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月30日 優先權日2012年9月30日
發明者鐘東南, 孫志武, 嚴來春, 張經澤, 王世昌, 孫浩, 張洪國 申請人:滕州市華海新型保溫材料有限公司