CN104540885A - 隔热性及阻燃性得到提高的热固化性发泡体及其制备方法 - Google Patents

隔热性及阻燃性得到提高的热固化性发泡体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供热固化性发泡体，上述热固化性发泡体包含多元醇类化合物以及异氰酸酯类化合物聚合形成的聚异氰脲酸酯泡沫、成核剂以及阻燃剂，并且根据热重量分析法的热分解开始温度为310℃以上。并且，提供热固化性发泡体的制备方法，上述热固化性发泡体的制备方法包括：混合多元醇类化合物及成核剂的步骤，上述多元醇类化合物及成核剂的混合物中追加阻燃剂的步骤，以及追加上述阻燃剂后得到的混合物中搅拌异氰酸酯类化合物，来对聚异氰脲酸酯进行聚合的步骤；根据热重量分析法的开始温度为310℃以上。

Description

隔热性及阻燃性得到提高的热固化性发泡体及其制备方法
技术领域
本发明涉及热固化性发泡体及其制备方法，更详细地涉及隔热性以及阻燃性得到提高的热固化性发泡剂及其制备方法。
背景技术
热固化性发泡体主要用作各种建筑物、仓库、冰箱的隔热材料。此时，隔热材料作为用于阻隔或减少建筑内、外部间的热交换来增加制冷制热效率的材料，广泛地使用于建筑用板和面板、液化天然气运输船(LNG船)用保冷材料、家用电器包装材料或汽车内饰材料等各种领域，用于隔热材料的热固化性发泡剂为了提高隔热性能，能够以装满发泡气体的发泡单元结构形成。
相对于另一合成树脂，上述热固化性发泡剂具有突出的隔热性能和加工性，基于温度偏差的物性变化小，从而广泛地被使用，但是，最近随着关于隔热材料的阻燃性相关的法规的加强，正在进行在以往使用的热固化性发泡剂中添加阻燃剂使用的研究。
韩国授权专利第10-0610392号中记载包括混炼热塑性树脂和阻燃剂之后连续地在上述热塑性树脂中溶解流动床发泡剂，从而使发泡单元成长的步骤的热塑性树脂类阻燃性发泡剂的制备方法，但是添加阻燃剂，这相对于阻燃性的增加，热固化性发泡体的物性及隔热性能可能会减少。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的一实例提供热固化性发泡体，上述热固化性发泡体使用聚异氰脲酸酯的同时引进成核剂及阻燃剂，从而具有又小又均匀的发泡单元。
本发明的再一实例提供隔热性及阻燃性得到提高的热固化性发泡体的制备方法。
技术方案
本发明的一实例提供热固化性发泡体，上述热固化性发泡体包含由多元醇类化合物以及异氰酸酯类化合物聚合形成的聚异氰脲酸酯泡沫、成核剂以及阻燃剂，并且根据热重量分析法的热分解开始温度为310℃以上。
上述阻燃剂可以为液相或粉末形态。
上述阻燃剂可以为选自由磷类阻燃剂、金属氢化物类阻燃剂、卤素类阻燃剂、阻燃助剂以及它们的混合物组成的组中的至少一种。
上述磷类阻燃剂可以为选自由磷酸三苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸异丙基苯二苯酯及它们的混合物组成的组中的至少一种。
上述卤素类阻燃剂可以为十溴二苯醚(decabromodiphenyl oxide)或八溴二苯基氧化物(octabromodiphenyl oxide)。
上述阻燃助剂可以为三氧化锑。
上述成核剂可以包含硅烷类化合物或硅氧烷类化合物。
形成在上述聚异氰脲酸酯泡沫的发泡单元(cell)的平均直径可以为约50μm至约200μm。
相对于100重量份的上述多元醇类化合物，上述阻燃剂的含量可以为约1重量份至约20重量份。
相对于100重量份的上述多元醇类化合物，上述成核剂的含量可以为约1重量份至约10重量份。
上述热固化性发泡体中还可以包含聚合催化剂、表面活性剂以及发泡剂。
上述热固化性发泡体的热导率可以为约0.025W/mk以下。
上述热固化性发泡体的独立气泡率可以为约80％以上。
上述热固化性发泡剂的密度可以为约10kg/m3至约150kg/m3。
本发明的再一实例提供热固化性发泡体的制备方法，上述热固化性发泡体的制备方法包括：混合多元醇类化合物及成核剂的步骤，上述多元醇类化合物及成核剂的混合物中追加阻燃剂的步骤，以及追加上述阻燃剂后得到的混合物中搅拌异氰酸酯类化合物，来对聚异氰脲酸酯进行聚合的步骤；根据热重量分析法的开始温度为310℃温度以上。
有益效果
本发明的一实例的热固化性发泡体具有低热导率，并且压缩强度及弯曲强度等机械物性得到提高的同时具有突出的阻燃性。
并且，利用本发明的再一实例的热固化性发泡体的制备方法，能够利用对臭氧层的破坏没有影响的环保发泡剂的同时通过添加成核剂来能够得到又小又均匀的发泡单元。
具体实施方式
以下，对本发明的实例进行详细的说明。但这只是作为例示而提出的，本发明并不局限于此，本发明仅根据所附的发明要求保护范围的范畴而定义。
热固化性发泡体
本发明的一实例提供热固化性发泡体，上述热固化性发泡体包含由多元醇类化合物以及异氰酸酯类化合物聚合形成的聚异氰脲酸酯泡沫、成核剂以及阻燃剂，并且根据热重量分析法的热分解开始温度为310℃以上。
发泡体作为包括比较高的体积百分比的小洞孔的塑料材料，热固化性发泡体通过加热来进行化学反应，从而***，并且冷却后再次加热也不会软化熔融的热固化性树脂制作成发泡体形态使用。上述热固化性发泡体能够确保恒定水平以上的隔热性，并且能够用于各种建筑物、仓库、冰箱的隔热材料等。
通常为了提高确保恒定水平的热固化性发泡体的阻燃性而添加阻燃剂的情况下，与聚异氰脲酸酯泡沫等反应时表面张力增加而形成的发泡单元的大小可能变大或爆裂。但是，本发明的一实施例对于因添加阻燃剂而出现的上述负面效果，能够通过平均粒度被限定的成核剂来控制表面张力，从而能够弥补这些效果。
上述热固性发泡体包含阻燃剂，从而根据热重量分析法的热分解开始温度可以为约310℃以上。如前所述，上述热固化性发泡体包含阻燃剂的同时也包含成核剂，从而不会发生因阻燃剂发生的负面效果，并且包含阻燃剂，因此，能够提供隔热性优秀的同时阻燃性也优秀的热固化性发泡体。
上述热重量分析法是指测定加热中在材料内发生的重量变化的分析，一般为了了解材料对于热的稳定性而测定。大体上，在常温下开始测定到约600℃，每分钟各升温约10℃的同时测定，并且测定中产生5％以上质量快速减少的区间，上述区间叫热分解开始温度或质量减少温度。包含上述阻燃剂，因此根据上述热固化性发泡体的热重量分析法的热分解开始温度被测定为约310℃以上，并且同时包含成核剂和阻燃剂，能够具有比现有的热固化性发泡体更高的热分解开始温度。
上述热固化性发泡体包含的聚异氰脲酸酯泡沫可以由多元醇类化合物及异氰酸酯类化合物聚合而形成。聚异氰脲酸酯泡沫是以往广泛地用作隔热材料的聚氨酯泡沫中包含以环形结构结合3个异氰酸酯基形态的异氰脲酸酯基的物质。聚异氰脲酸酯泡沫由于上述环结构在热稳定性和机械强度方面具有非常优秀的性能。以往技术在制备聚氨酯泡沫时，多元醇中引进添加剂，既如粘土或气溶剂之类的物质，从而减少发泡单元的大小并通过其得到隔热性能提高的效果。
但是，多元醇中引进上述添加剂时，可能发生分散性或储存稳定性的问题，因此，本发明的一实施例中引进成核剂，能够稠密、均匀地形成聚异氰脲酸酯泡沫的发泡单元。形成在隔热材料的发泡单元的大小越小隔热效果越突出，并且机械强度也越高，因此，聚合物质中添加除了发泡剂以外能够有助于初期的成核的物质，来缩小发泡单元的大小，并增加发泡单元的密度，从而能够提高隔热材料的物性。
上述多元醇类化合物作为一个分子中包含多个羟基的物质，与异氰酸酯类化合物反应而生成氨基甲酸乙酯键并进行聚合。上述多元醇类化合物可以为聚酯多元醇(polyester polyol)或聚醚多元醇(polyether polyol)。聚酯多元醇可以是将邻苯二甲酸酐(phthalic anhydride)或肥酸(adipic acid)与氧化乙烯(ethylene oxide)、氧化丙烯(propylene oxide)或它们的混合物进行反应来聚合而制备的，聚醚多元醇是将选自乙二醇(ethylene glycol)、1,2-丙二醇(1,2-propane glycol)、丁二醇(butylenesglycol)、1,6-己二醇(1,6-hexanediol)、1,8-辛二醇(1,8-oxtanediol)、新戊二醇(neopentyl glycol)、2-甲基-1,3-丙二醇(2-methyl-1,3-propanediol)、甘醇(glycol)、三羟甲基丙烷(trimethylolpropane)、1,2,3-己三醇(1,2,3-hexanetriol)、1,2,4-丁三醇(1,2,4-butanetriol)、三羟甲基甲烷(trimethylolmethane)、季戊四醇(pentaerythriol)、二乙二醇(diethylene glycol)、三乙二醇(triethylene glycol)、聚乙二醇(polyethyleneglycol)、三丙二醇(tripropylene glycol)、聚丙二醇(polypropylene glycol)、二丁二醇(dibutylene glycol)、聚丁二醇(polybutylene glycol)、山梨糖醇(sorbitol)、蔗糖(sucrose)、氢醌(hydroquinone)、间苯二酚(resorcinol)、苯邻二酚(catechol)、双酚(bisphenol)组成的组中的至少一种与氧化乙烯、氧化丙烯或它们的混合物进行反应来聚合而制备。
上述异氰酸酯类化合物作为分子内包含异氰酸酯的物质，异氰酸酯基与多元醇类化合物的羟基反应而生成氨基甲酸乙酯键，并且3个异氰酸酯基进行反应并三聚化，从而执行形成异氰脲酸酯的作用。为了形成上述异氰脲酸酯，一般利用异氰酸酯基的数量多的物质比用于聚合聚氨酯的异氰酸酯类化合物更有利，因此能够使用NCO的指数为250左右高的二异氰酸酯化合物。
本发明的一实施例中，选自由聚二苯甲烷二异氰酸酯(polymeric MDI，polymericmethylene diphenyl diisocyanate)单体二苯甲烷二异氰酸酯(monomeric MDI，monomeric methylene diphenyl diisocyanate)聚甲苯二异氰酸酯(polymeric TDI，polymeric toluene diisocyanat)及单体甲苯二异氰酸酯(monomeric TDI，monomerictoluene diisocyanate)组成的组中的至少一种能够以异氰酸酯类化合物使用。
上述热固化性发泡体包含的阻燃剂可以为液相形态或粉末形态。阻燃剂为液相形态的情况下，分散性优秀，并且不与聚异氰脲酸酯泡沫或成核剂或它们的混合物凝聚的方面上具有有利的效果。
并且，上述阻燃剂可以为粉末形态，具体地使用粉末形态的阻燃剂的情况下，上述阻燃剂维持约1μm至约100μm的平均粒子直径，从而能够确保阻燃剂的分散性，并且能够防止形成于聚异氰脲酸酯泡沫的发泡单元的破坏。
上述阻燃剂可以是选自由磷类阻燃剂、金属氢化物类阻燃剂、卤素类阻燃剂、阻燃助剂以及它们的混合物组成的组中的至少一种。阻燃剂作为改善塑料的耐燃烧性而添加的添加剂具有妨碍燃烧的功能，并增加阻燃性，从而能够拓宽用于热固化性发泡体的利用度。
具体地，上述磷类阻燃剂包含选自由磷酸三苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸异丙基苯二苯酯及它们的混合物组成的组中的至少一种。并且，上述卤素类阻燃剂可以包含十溴二苯醚或八溴二苯基氧化物，上述阻燃助剂可以包含三氧化锑。
上述成核剂可以包含硅烷类化合物或硅氧烷类化合物。包含成核剂能够一定程度上抑制因添加阻燃剂而不可避免地上升的热导率，并且也能够抑制表面张力。
上述成核剂的种类没有特别限制，能够使用硅烷类成核剂、硅氧烷类成核剂或全氟烷烃成核剂等。具体地，可使用表面张力低，并与亚甲基二苯基二异氰酸酯或多元醇的相容性优秀的硅烷类化合物及硅氧烷类化合物，并且能够混合上述1种以上的混合物使用。如六甲基二硅胺烷及二甲氧基二甲基硅烷的化合物可作为上述硅烷类化合物来使用，六甲基二硅烷可作为上述硅氧烷类化合物来使用。
形成在上述聚异氰脲酸酯泡沫的发泡单元的平均直径可以为约50μm至约200μm。平均直径是指形成的发泡单元的平均直径或代表直径，上述发泡单元的平均直径小于约50μm的情况下，热导率中根据传导的贡献变大，反而存在热导率上升的忧虑，大于约200μm的情况下，形成的发泡单元的大小变得非常大，因此存在生成不均匀的发泡单元的问题。所以，上述发泡单元的含量维持上述范围，从而具有能够生成又均匀又小的发泡单元的优点。
相对于100重量份的上述多元醇类化合物，上述阻燃剂的含量可以为约1重量份至20重量份。包含小于约1重量份的上述阻燃剂的情况下，阻燃性可能变得不良，包含大于约20重量份的情况下，存在可加工性不良的忧虑。所以，上述阻燃剂的含量维持上述范围，从而具有能够发挥维持可加工性并提高阻燃性的效果的优点。
相对于100重量份的上述多元醇类化合物，上述成核剂的含量可以为约1重量份至约20重量份。包含小于约1重量份的上述成核剂的情况下，因少量添加的成核剂而导致作为成核剂的效果发挥得微不足道，并且大于约10重量份的情况下，因可塑效果而可能形成不均的发泡单元。因此，上述成核剂的含量维持上述范围，从而具有不管添加阻燃剂也能够生成又小又均匀的发泡单元的优点。
上述热固化性发泡体还可以包含聚合催化剂、表面活性剂及发泡剂。具体地，聚合催化剂能够促进异氰酸酯之间的三聚化反应(trimerization)，并且改善反应速度，起到有助于形成异氰脲酸酯基的作用。上述聚合催化剂可以是选自由乙酸(aceticacid)、辛酸(octanoicacid)、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol)、1,3,5-三(二甲胺基-丙基六氢三嗪(1,3,5-tris3-dimethylamine-propylhexahydrotrizine)及己酸钾(potassium hexanoate)组成的组中的至少一种。
上述发泡剂在聚合过程中产生气体，从而执行在隔热材料的内部形成发泡单元的作用。发泡剂形成聚异氰脲酸酯泡沫后，存在于单元内，因此使用热导率低的同时稳定性高的物质更有利。上述发泡剂可以是选自由环戊烷(cyclopentne)、氯氟烃(chlorofluorocarbon)、异戊烷(isopentane)、正戊烷(n-pentane)、氢氯氟烃(hydrochlorofluorocarbon)、氢氟碳(hydrofluorocarbon)及水组成的组中的至少一种，尤其，作为不含氯的发泡剂的环戊烷、水或它们的混合物在环境方面有利。
形成发泡单元时，上述表面活性剂调节表面张力，并抑制发泡单元的大小过大的现象，并执行稳定化形成发泡单元的作用。上述表面活性剂的种类能够使用在此领域中公知的各种种类。
上述热固化性发泡体的热导率可以为约0.025W/mk以下。热导率是指表示热传导大小的材料性能，可以类推出热导率越低隔热性能越突出。上述热固化性发泡体同时包含聚异氰脲酸酯泡沫、成核剂及阻燃剂，不仅具有阻燃性而且还具有优秀的隔热性，能够确保低的热导率，并且上述热导率维持约0.025W/mk以下，从而能够提高建筑用、家用电器用、汽车用等的利用度。
上述热固化性发泡体的独立气泡率可以为约80％以上。上述热固化性发泡体由小蜂窝形状的单元构成，上述单元中闭合单元的百分比称为独立气泡率。独立气泡率越高隔热性得到改善，因此上述独立气泡率小于约80％的情况下，不能够确保恒定水平的隔热性。独立气泡率的上限没有限制，但是，独立气泡率过高的情况下，可能出现热固化性发泡体的通气性下降、弹性降低、耐久性下降等物性降低的情况，因此能够将约95％作为上限。
上述热固化性发泡体的密度为约10kg/m3至约150kg/m3，具体地可以为约20kg/m3至约100kg/m3。上述热固化性发泡体的密度维持上述范围，从而能够提供相对来说轻的热固化性发泡体。
热固化性发泡体的制备方法
本发明的再一实例提供热固化性发泡体的制备方法，上述热固化性发泡体的制备方法包括：混合多元醇类化合物及成核剂的步骤，上述多元醇类化合物及成核剂的混合物中追加阻燃剂的步骤，以及追加上述阻燃剂后得到的混合物中搅拌异氰酸酯类化合物，来对聚异氰脲酸酯进行聚合的步骤；根据热重量分析法的开始温度为310℃以上。热分解开始温度可以为约310℃以上，其如前述。
上述混合多元醇类化合物及成核剂的步骤中混合多元醇类化合物及成核剂的速度可以为约500rpm至约5000rpm。为了多元醇类化合物、成核剂的均匀分散在混合初期以约500rpm左右的低速混合约30秒至约60秒，并逐渐增加速度，混合后期能够增加到约5000rpm的混合速度。相反，初期用过低的速度混合时多元醇类化合物的粘度高，成核剂的粘度低，因此可能发生成核剂分散得不充分的问题。
并且，混合多元醇类化合物及成核剂的步骤能够在约0℃至约30℃的温度下进行。进行温度小于约0℃的情况下，多元醇类化合物及成核剂之间的分散不充分，相反，进行温度大于约30℃的情况下，因成核剂的挥发点低而成核剂可能会蒸发。
上述多元醇类化合物及成核剂的混合物中追加阻燃剂的步骤的搅拌速度可以为约500rpm至约5000rpm。其是能够均匀地混合阻燃剂而设定的速度，超过此范围时各物质分布得不均匀，从而聚异氰脲酸酯泡沫的物性可能会降低。
并且，上述多元醇类化合物及成核剂的混合物中追加阻燃剂的步骤可以在约0℃至约40℃的温度下执行。超过此范围时能够改变阻燃性的特性。具体地，追加表面活性剂后添加阻燃剂的情况下，在表面张力降低的多元醇类化合物及成核剂的混合物中阻燃剂能够更有效地被掺和。
追加上述阻燃剂后得到的混合物中搅拌异氰酸酯类化合物，来对聚异氰脲酸酯进行聚合的步骤的搅拌速度可以为约3000rpm至约5000rpm。其是能够充分地在更快的时间内进行多元醇类化合物与异氰酸酯类化合物的反应和异氰酸酯之间的三聚化反应而设定的速度。由小于约3000rpm的速度搅拌时发生多元醇类化合物和异氰酸酯化合物的反应不能顺畅进行的程度充分被掺和的问题，相反，大于约5000rpm时多元醇类化合物与异氰酸酯化合物的接触时间短，因此反应可能进行得不充分。
并且，追加上述阻燃剂后得到的混合物中搅拌异氰酸酯类化合物，来对聚异氰脲酸酯进行聚合的步骤可以在约0℃至约20℃的温度范围中执行。如果，执行温度小于0℃温度的情况下，多元醇类化合物与异氰酸酯类化合物之间的聚合反应及异氰酸酯之间的三聚化反应不容易进行，相反，执行温度大于20℃温度的情况下，能够诱导过快的反应，从而发生单元的稳定化被受妨碍或反应物质挥发的问题。
以下，提供本发明的具体实施例。但以下记载的实施例只是作为具体地例示或说明本发明，本发明不局限于此。
<实施例及比较例>
实施例1
100g重量的多元醇中添加作为成核剂的四甲基硅烷(TMS，Tetramethyl silane)3.0g、作为阻燃剂的异丙苯基二苯基磷酸酯(IPPP，IsoPropylPhenyl DiphenylPhosphate)1.0g。以4:6的重量比混合聚醚多元醇(polyether polyol)和聚酯多元醇(polyester polyol)的混合物作为上述多元醇来使用。相对于作为成核剂的四甲基硅烷来说，使用的多元醇的粘度高，因此，为了使四甲基硅烷能够很好地***多元醇化合物之间，利用机械搅拌装置(mechanical stirrer)，反应初期以500rpm的低速搅拌30秒(第一步骤搅拌)，随后，分别以1000rpm、2000rpm、3000rpm、4000rpm、5000rpm的速度分别搅拌(第二步骤搅拌)30秒来制备混合液。
上述混合液中加入作为阻燃剂的异丙苯基二苯基磷酸酯(IPPP，IsoPropylPhenylDiphenyl Phosphate)1.0g，在20℃下，以3000rpm的速度搅拌10秒来制备聚异氰脲酸酯泡沫。并且，为了上述多元醇化合物和二异氰酸酯的反应而利用机械搅拌装置，以5000rpm速度搅拌20秒后，在模具中制备热固化性发泡体。
实施例2
除了将作为阻燃剂的异丙苯基二苯基磷酸酯(IPPP，IsoPropylPhenyl DiphenylPhosphate)的添加量增加到3.0g以外，以与上述实施例1同样的方法制备热固化发泡体。
实施例3
除了将作为阻燃剂的异丙苯基二苯基磷酸酯(IPPP，IsoPropylPhenyl DiphenylPhosphate)的添加量增加到5.0g以外，以与上述实施例1同样的方法制备热固化发泡体。
实施例4
除了使用磷酸甲苯二苯酯(CDP，Cresyl Diphenyl Phosphate)来代替异丙苯基二苯基磷酸酯(IPPP，IsoPropylPhenyl Diphenyl Phosphate)作为阻燃剂使用，并且添加量为1.0g以外，以与上述实施例1同样的方法制备热固化发泡体。
实施例5
除了将作为阻燃剂的磷酸甲苯二苯酯(CDP，Cresyl Diphenyl Phosphate)的添加量增加到3.0g以外，以与实施例4同样的方法制备热固化发泡体。
实施例6
除了将作为阻燃剂的磷酸甲苯二苯酯(CDP，Cresyl Diphenyl Phosphate)的添加量增加到5.0g以外，以与实施例4同样的方法制备热固化发泡体。
比较例1
为了除去包含羟基的有机粘土(30B clay，南方粘土产品(southern Clay Co.))的内部包含的水分，在真空烘箱中干燥24小时。然后在实施例1中使用的100g的多元醇中添加160g的聚4,4-二苯甲烷二异氰酸酯(M50，巴斯夫公司)及3.0g的上述有机粘土(30Bclay)，并在维持60℃的反应温度的恒温油槽内重汤并进行反应。为了均匀地混合上述M50和30Bclay、反应能够顺畅的进行利用机械搅拌装置(mechanical stirrer)以3000rpm的速度搅拌2小时来制备混合液。
上述混合液中加入催化剂及表面活性剂，并在常温下进行反应来制备粘土-聚异氰脲酸酯纳米复合体。包含上述有机粘土的聚4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯为了进行反应而利用机械搅拌装置，以5000rpm的速度搅拌10秒，并在模具中制备热固化性发泡体。
比较例2
除了不添加如四甲基硅烷的成核剂，而添加作为阻燃剂的异丙苯基二苯基磷酸酯(IPPP，IsoPropylPhenyl Diphenyl Phosphate)5.0g以外，以与上述实施例1同样的方法制备热固化性发泡体。
比较例3
除了不添加如四甲基硅烷的成核剂以及如异丙苯基二苯基磷酸酯(IPPP，IsoPropylPhenyl Diphenyl Phosphate)的阻燃剂以外，以与上述实施例1同样的方法制备热固化性发泡体。
表1
成核剂 阻燃剂 阻燃剂形态
实施例1 四甲基硅烷3.0g 异丙苯基二苯基磷酸酯1.0g 液相
实施例2 四甲基硅烷3.0g 异丙苯基二苯基磷酸酯3.0g 液相
实施例3 四甲基硅烷3.0g 异丙苯基二苯基磷酸酯5.0g 液相
实施例4 四甲基硅烷3.0g 磷酸甲苯二苯酯1.0g 液相
实施例5 四甲基硅烷3.0g 磷酸甲苯二苯酯3.0g 液相
实施例6 四甲基硅烷3.0g 磷酸甲苯二苯酯5.0g 液相
比较例1 有机粘土3.0g - -
比较例2 - 异丙苯基二苯基磷酸酯1.0g 液相
比较例3 - - -
<实验例>-热固化性发泡体的物理特性
测定上述实施例及比较例的热导率、压缩强度、弯曲强度及热分解开始温度，首先，为了比较根据上述实施例及比较例制备的热固化性发泡体的隔热性能，根据ASTM C518测定热导率之后，根据ASTM D1621测定压缩强度。
并且，根据ASTM D790测定弯曲强度，通过热重量分析法测定热固化性发泡体的重量变化时的热分解开始温度。
表2
由上述的实验例能够确定根据实施例1至实施例6的热固化发泡体与比较例1至比较例3的热固化发泡体相比，热导率低。这是热固化发泡体用作隔热材料的情况下，与最重要的物性的隔热性能有关的物性，由此可知硅烷类化合物用作成核剂的情况下，隔热材料的隔热性能得到提高。比较例1的情况下，虽然有机粘土作为成核剂来混合，但是储存稳定性等降低，最终表示对隔热性能也不利的结果。
由压缩强度及弯曲强度的测定结果可知，实施例与比较例相比，大体上有利，压缩强度及弯曲强度起到热固化性发泡体的附属功能，由此实施例均表示如下结果，能够呈现充分用作隔热材料的物性。
并且，实施例1至实施例6的情况下，同时包含成核剂和阻燃剂，从而表现出优秀的隔热性能和阻燃性能，在约310℃以上的温度下开始热分解，但是与此相反，比较例1的情况下不包含阻燃剂，并且在小于约310℃的温度下开始热分解。比较例2的情况下虽然包含阻燃剂，但是不包含成核剂，热分解开始温度比较高，但是热导率测定为0.029W/mK，由此确认到隔热性能下降。比较例3的情况下均不包含成核剂及阻燃剂，由此可知隔热性能及阻燃性能均显著降低。
进一步，形成在聚异氰脲酸酯泡沫的发泡单元的平均粒子直径在实施例的情况下测定为约50μm至约200μm，相比之下，比较例的发泡单元的平均粒子直径都测定为约200μm以上，阻燃剂和成核剂都不包含的情况下，能够确定到难以形成又均匀又小的发泡单元。
结果可以知道，本发明的一实施例的热固化性发泡体在聚异氰脲酸酯泡沫中包含阻燃剂，从而确保阻燃性，与此同时，还包含成核剂，从而能够抑制热固化性发泡体的表面张力来维持形成在聚异氰脲酸酯泡沫中的发泡单元的恒定大小并能够确保热导率。

Claims (15)

1.一种热固化性发泡体，其特征在于，包含多元醇类化合物以及异氰酸酯类化合物聚合形成的聚异氰脲酸酯泡沫、成核剂以及阻燃剂，并且根据热重量分析法的热分解开始温度为310℃以上。
2.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述阻燃剂为液相形态或粉末形态。
3.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述阻燃剂为选自由磷类阻燃剂、金属氢化物类阻燃剂、卤素类阻燃剂、阻燃助剂以及它们的混合物组成的组中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述磷类阻燃剂为选自由磷酸三苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸异丙基苯二苯酯及它们的混合物组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述卤素类阻燃剂为十溴二苯醚或八溴二苯基氧化物。
6.根据权利要求3所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述阻燃助剂为三氧化锑。
7.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述成核剂包含硅烷类化合物或硅氧烷类化合物。
8.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，形成在所述聚异氰脲酸酯泡沫的发泡单元的平均直径为50μm至200μm。
9.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，相对于100重量份的所述多元醇类化合物，所述阻燃剂的含量为1重量份至20重量份。
10.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，相对于100重量份的所述多元醇类化合物，所述成核剂的含量为1重量份至10重量份。
11.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述热固化性发泡体中还包含聚合催化剂、表面活性剂以及发泡剂。
12.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述热固化性发泡体的热导率为0.025W/mk以下。
13.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述热固化性发泡体的独立气泡率为80％以上。
14.根据权利要求1所述的热固化性发泡体，其特征在于，所述热固化性发泡体的密度为10kg/m3至150kg/m3。
15.一种热固化性发泡体的制备方法，其特征在于，包括：
混合多元醇类化合物及成核剂的步骤，
向所述多元醇类化合物及成核剂的混合物中追加阻燃剂的步骤，以及
在追加所述阻燃剂后得到的混合物中搅拌异氰酸酯类化合物，来对聚异氰脲酸酯进行聚合的步骤；
根据热重量分析法的开始温度为310℃温度以上。
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