(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210835974.6 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 闫云君　薄广旭　代姝函　许小玲　 田小可　苏行健　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 孙杨柳 (51)Int.Cl. C01B 32/05(2017.01) C01G 3/02(2006.01) C01G 51/04(2006.01) C08K 3/04(2006.01)C08K 3/22(2006.01) C08G 18/67(2006.01) C08G 18/32(2006.01) C08G 18/76(2006.01) C08G 101/00(2006.01) (54)发明名称 一种抑烟剂、 阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫的 制备 (57)摘要 本发明涉及一种抑烟剂、 阻燃和抑烟硬质聚 氨酯泡沫的制备， 属于阻燃材料技术领域。 将多 元醇、 扩链剂、 催化剂、 发泡剂、 泡沫稳定剂、 反应 型阻燃剂及抑烟剂混匀， 得到醇体系； 向醇体系 中加入异氰酸酯， 然后进行加热， 即得到硬质聚 氨酯泡沫。 抑烟剂的制备将碳材料加入到有机溶 剂中， 再加入硝酸铜和硝酸钴， 然后再加入有机 配体， 得到双金属的金属有机框架， 双金属的金 属有机框架缠绕在碳材料上； 过滤除去溶剂， 干 燥后得到双金属有机骨架与碳材料的复合物， 再 进行煅烧， 即得到所述抑烟剂。 本发明制备得到 的材料密度低、 导热率低、 力学性能好、 耐高温性 能好以及抑烟性能好。 权利要求书1页 说明书13页 附图9页 CN 115465852 A 2022.12.13 CN 115465852 A 1.一种抑烟剂的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)将碳材料加入到有机溶剂中， 所述碳材料为碳纳米管或石墨烯， 充分混匀后， 再加 入硝酸铜和 硝酸钴， 然后再加入有机配体； 所述有机配体与金属离子反应， 得到双金属的金 属有机框架， 所述双金属的金属有机 框架缠绕在碳材 料上； (2)过滤除去溶剂， 然后进行干燥， 得到双金属有机骨架与碳材料的复合物， 将该复合 物进行煅烧， 即得到所述抑烟剂。 2.如权利 要求1所述抑烟剂的制备方法， 其特征在于， 所述煅烧的温度为450℃ ‑650℃， 煅烧的时间为3 0min‑240min。 3.如权利要求1或2所述抑烟剂的制备方法， 其特征在于， 所述有机配体为2 ‑甲基咪唑、 2‑(2‑吡啶基)咪唑或2 ‑(2‑吡啶基)苯并咪唑。 4.如权利要求1 ‑3任一项所述方法制备 得到的抑烟剂。 5.一种阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)将多元醇、 扩链剂、 催化剂、 发泡剂、 泡沫稳定剂、 反应型阻燃剂以及权利 要求4所述 的抑烟剂混匀， 得到醇体系； (2)向步骤(1)得到的醇体系中加入异氰酸酯， 所述异氰酸酯中的异氰酸根与醇体系中 的羟基反应得到氨基甲酸酯键； 然后进行加热， 即得到硬质聚氨酯泡沫。 6.如权利要求5所述的 阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫的制备方法， 其特征在于， 所述多元 醇为生物基多元醇或化石原料基多元醇； 优选地， 所述 生物基多元醇为 植物油基多元醇或木质素多元醇； 优选地， 所述 植物油基多元醇为蓖麻油多元醇、 乌桕籽油多元醇或桐油多元醇。 7.如权利要求5或6所述的阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫的制备方法， 其特征在于， 所述 扩链剂为聚乙二醇200或聚乙二醇400， 所述催 化剂为二甲基乙二醇胺、 三亚乙基二胺、 三乙 胺、 辛酸亚锡、 2,4,6 ‑三(二甲胺基甲基)苯酚或二月桂酸二丁基锡等， 所述发泡剂为水， 所 述泡沫稳定剂为硅油， 所述反应型阻燃剂为含 磷含氮的反应型阻燃剂。 8.如权利要求5所述的 阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫的制备方法， 其特征在于， 所述扩链 剂的用量为多元醇质量的10 ‑50wt％， 所述催化剂用量为多元醇质量的1 ‑5wt％， 所述发泡 剂用量为多元醇质量的1 ‑5wt％， 所述泡沫稳定剂为多元醇质量的1 ‑3wt％， 所述阻燃剂用 量为多元醇质量的10 ‑150wt％， 所述抑烟剂用量 为多元醇质量的5 ‑15wt％。 9.如权利要求5所述的 阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫的制备方法， 其特征在于， 所述异氰 酸酯为聚合 二苯基甲烷 二异氰酸酯； 优选地， 所述醇体系中的羟基与异氰酸酯含有的异氰酸的物质的量之比为1:(1 ‑1.3)。 10.如权利要求5 ‑9任一项所述方法制备 得到的阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115465852 A 2一种抑烟剂、 阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫的制备 技术领域 [0001]本发明涉及阻燃材料技术领域， 更具体地， 涉及一种抑烟剂、 阻燃和 抑烟硬质聚氨 酯泡沫的制备， 尤其涉及植物油制备阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫的制备 方法。 背景技术 [0002]随着城市化进程的加快， 高层建筑物林立， 具有保温功能的硬质聚氨酯泡沫被广 泛用于建筑的墙体外层和用作内部墙体。 然而， 硬质聚氨酯泡沫因具有氨基甲酸酯键和多 孔的特性而极易被点燃， 并且释放大量热量、 浓烟和有毒有害气体， 影响人们的逃生， 严重 威胁人们的生命财产安全。 而且， 传统的硬质聚氨酯泡沫多来源化石原料， 在化石能源日益 匮乏且环保要求日益强烈的今天， 这显然不利于人类的可持续发展。 地球上 的生物质资源 丰富， 来源广泛。 作为重要的生物质能源的植物油产量高， 替代化石原料做硬质聚氨酯泡沫 技术门槛低。 因此， 以植物油为原料， 同时添加阻燃剂和抑烟剂制备的硬质聚氨酯泡沫是传 统硬质聚氨酯泡沫的有效代替。 发明内容 [0003]本发明的主要 目的是利用资源丰富的多元醇， 如改性蓖麻油多元醇， 或者化石原 料基的多 元醇， 起到缓解能源危机， 减少环境污染， 同时提升硬质聚氨酯泡沫作为建筑物保 温层的火安全和烟安全， 保护人们的生命财产安全。 本发明提供了一种生物基阻燃和抑烟 硬质聚氨酯泡沫的制备方法， 使用多元醇， 如改性蓖麻油多元醇， 与聚合异氰酸酯在扩链 剂、 催化剂、 发泡剂、 泡沫稳定剂、 阻燃剂、 抑烟剂共同作用下制备密度低、 导热率低、 力学性 能好、 耐高温性能好、 抑烟性能好的阻燃材料。 本研究采用醇体系和异氰酸酯体系进 行自由 发泡的方法， 此 方法用时短、 成本低、 技 术成熟、 效果 好。 [0004]根据本发明第一方面， 提供了一种抑烟剂的制备 方法， 包括以下步骤： [0005](1)将碳材料加入到有机溶剂中， 所述碳材料为碳纳米管或石墨烯， 充分混匀后， 再加入硝酸铜和 硝酸钴， 然后再加入有机配体； 所述有机配体与金属离子 反应， 得到双金属 的金属有机 框架， 所述双金属的金属有机 框架缠绕在碳材 料上； [0006](2)过滤除去溶剂， 然后进行干燥， 得到双金属有机骨架与碳材料的复合物， 将该 复合物进行煅烧， 即得到所述抑烟剂。 [0007]优选地， 所述煅烧的温度为 450℃‑650℃， 煅烧的时间为3 0min‑240 min。 [0008]优选地， 所述有机配体为2 ‑甲基咪唑、 2 ‑(2‑吡啶基)咪唑或2 ‑(2‑吡啶基) 苯并咪 唑。 [0009]根据本发明另一方面， 提供了任一项所述方法制备 得到的抑烟剂。 [0010]根据本发明另一方面， 提供了一种阻燃和抑烟硬质聚氨酯泡沫的制 备方法， 包括 以下步骤： [0011](1)将多元醇、 扩链剂、 催化剂、 发泡剂、 泡沫稳定剂、 反应型阻燃剂以及所述的抑 烟剂混匀， 得到醇体系；说　明　书 1/13 页 3 CN 115465852 A 3