一種聚氨酯發泡組合物、聚氨酯發泡工藝及熱水器的製作方法

2023-12-10 17:47:32 1

本發明涉及發泡
技術領域：
，具體涉及一種聚氨酯發泡組合物、聚氨酯發泡工藝及熱水器。
背景技術：
：PU硬質泡沫塑料是以黑料(主要為苯基多異氰酸酯，例如MDI、TDI等)和白料(包括聚醚多元醇組合料和發泡劑等)為原料進行發泡形成，其內部充滿大量泡孔(約佔總體積約97％)，因而廣泛應用於冰箱、冷櫃、熱水器、輸熱管道等需要絕熱保溫的場所。而且，泡孔內充滿著發泡劑氣體或發泡劑氣體和液體的混合物，因此發泡劑的成份和組成在很大程度上決定了PU硬質泡沫的絕熱性和其它性能。目前，用於PU硬質泡沫塑料中的發泡劑主要包括碳氫化合物HC(例如環戊烷、正戊烷、異戊烷、丁烷、異丁烷等)、氟代碳氫化合物HFC(例如HFC-245fa、HFC-365mfc、HFC-356mffm、HFC-134a和HFC-227ea等)和碳氟化合物FC。例如，中國專利文獻CN200910116818.9公開了一種用於PU硬泡的環保型高效多元混合發泡劑，其按重量份的組成為HC為5～15份、HFC為2～20份、助劑類為0～10份；所述HC為一種或幾種烷烴和/或環烷烴的組合；所述HFC是一種或幾種氫氟烴的組合；所述助劑類為一種或幾種碳氟烴的組合。然而，上述混合發泡劑已經不符合歐盟最新環保要求(其要求發泡劑的GWP值≥150)，而且存在混合工藝複雜、成本較高的缺陷。技術實現要素：因此，本發明要解決的技術問題在於克服現有發泡劑已經不符合歐盟最新環保要求且存在混合工藝複雜、成本較高的缺陷。為此，本發明提供了一種聚氨酯發泡組合物，包括重量比為1.1～1.4：1的發泡黑料和發泡白料，所述發泡白料包括1～10份的氟代碳氫化合物發泡劑、10～20份的碳氫化合物發泡劑、90～120份的組合聚醚。作為優選，所述氟代碳氫化合物發泡劑選自HFC-LBA、HFC-245fa、HFC-365mfc、HFC-356mffm、HFC-134a和HFC-227ea中的任一種或多種。作為優選，所述碳氫化合物發泡劑選自環戊烷、正戊烷、異戊烷、丁烷和異丁烷中的任一種或多種。作為優選，聚氨酯發泡組合物包括重量比為1.15～1.25：1的發泡黑料和發泡白料，所述發泡白料包括3～10份的HFC-LBA、10～20份的環戊烷、100份的組合聚醚。作為優選，所述發泡黑料為多異氰酸酯。本發明還提供了一種聚氨酯發泡工藝，其特徵在於，包括以下步驟：按比例將本發明提供的上述聚氨酯發泡組合物中的發泡白料進行預混得到預混後白料；按比例將所述預混後白料以及所述聚氨酯發泡組合物中的發泡黑料進行灌注發泡。作為優選，所述預混步驟包括：按比例將氟代碳氫化合物發泡劑料罐、碳氫化合物發泡劑料罐和組合聚醚料罐中存儲的相應所述發泡白料通入至預混器進行靜態混合，得到所述預混後白料。作為優選，所述預混步驟還包括將所述預混後白料儲存到緩衝罐中。作為優選，所述灌注發泡的步驟包括：按比例將所述緩衝罐中所述預混後白料以及盛放於發泡黑料罐中的所述發泡黑料添加到發泡機的相應罐中，再進行灌注發泡。本發明還提供了一種熱水器，包括外殼，設置於所述外殼內部的內膽，以及填充於所述外殼和所述內膽之間的聚氨酯泡沫塑料，其特徵在於，所述聚氨酯泡沫塑料由本發明提供的上述聚氨酯發泡工藝製備而成。本發明技術方案，具有如下優點：本發明提供的聚氨酯發泡組合物，包括按照一定比例配製的發泡黑料、氟代碳氫化合物發泡劑、碳氫化合物發泡劑和組合聚醚，其相對於純環戊烷或CO2體系PU發泡技術相比，具有以下優點：1、導熱係數更低，保溫效果更好，能耗相對較低；2、符合歐盟最新環保要求；3、減少發泡料灌注量，降低熱水器保溫層厚度；4、縮短發泡熟化時間，提高生產效率；同時，將碳氫化合物發泡劑與沸點較低的氟代碳氫化合物發泡劑相混合，避免發泡過程中速度過快。附圖說明為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明的實施方式提供的聚氨酯發泡工藝所採用設備的結構示意圖；圖2為本發明的實施方式提供的熱水器的結構示意圖。具體實施方式下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互結合。實施例1如圖2所示，本實施例提供了一種填充於熱水器的所述外殼7和所述內膽8之間的聚氨酯泡沫塑料9，聚氨酯泡沫塑料9的原料包括重量比為1.1：1的多異氰酸酯(商品名為PM2010，購於煙臺萬華，作為發泡黑料)和發泡白料，所述發泡白料包括1份的反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(商品名為HFC-LAB，購於霍尼韋爾)、15份的環戊烷、100份的組合聚醚(購於寧武化工)。如圖1所示，聚氨酯泡沫塑料9通過以下步驟製備而成：1、將原料HFC-LBA、環戊烷、組合聚醚和異氰酸酯分別依次儲存在氟代碳氫化合物發泡劑料罐1、碳氫化合物發泡劑料罐2、組合聚醚料罐3和發泡黑料罐10，其中HFC-LBA儲存房溫度要求控制18℃，環戊烷儲存按照國家相關要求採用埋地式結構，並加裝相關安全報警裝置，同時儲罐採用充氮保護，組合聚醚多元醇和助劑混合來料。2、將氟代碳氫化合物發泡劑料罐1、碳氫化合物發泡劑料罐2、組合聚醚料罐3分別與預混器4對應接口對接，設置好流量和各組分混合比例，開啟自動在線靜態混合，預混器4自動將混合好的預混後儲存到對應的緩衝罐5中。3、將緩衝罐5中的預混後加到對應發泡機6的白料料罐中，黑料(異氰酸酯)直接添加到對應的發泡機黑料料罐中。4、設置好預混後和黑料的流量和比例等工藝參數，開始灌注發泡生產，即將混合好的發泡料灌注到對應的熱水器中的外殼7與內膽8中間。實施例2如圖2所示，本實施例提供了一種填充於熱水器的所述外殼7和所述內膽8之間的聚氨酯泡沫塑料9，聚氨酯泡沫塑料9的原料包括重量比為1.4：1的多異氰酸酯(商品名為PM2010，購於煙臺萬華，作為發泡黑料)和發泡白料，所述發泡白料包括10份的反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(商品名為LAB，購於霍尼韋爾)、10份的環戊烷、90的組合聚醚(購於寧武化工)。聚氨酯泡沫塑料9按照實施例1的製備步驟製備而成。實施例3如圖2所示，本實施例提供了一種填充於熱水器的所述外殼7和所述內膽8之間的聚氨酯泡沫塑料9，聚氨酯泡沫塑料9的原料包括重量比為1.25：1的發泡黑料酯(商品名為PM2010，購於煙臺萬華)和發泡白料，所述發泡白料包括5份的反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(商品名為LAB，購於霍尼韋爾)、20份的環戊烷、120份的組合聚醚(購於寧武化工)。聚氨酯泡沫塑料9按照實施例1的製備步驟製備而成。對比例1按照重量份計，混合如下組分得到聚氨酯組合物中的發泡白料:99.5份組合聚醚(購於寧武化工)、35份反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(商品名為LAB，購於霍尼韋爾)。聚氨酯組合物中的發泡黑料為：137.7份多亞甲基多苯基多異氰酸酯(商品名為PM2010，購於煙臺萬華)。對比例2按照重量份計，混合如下組分得到聚氨酯組合物中的發泡白料:99.5份組合聚醚(購於寧武化工)、35份正戊烷。聚氨酯組合物中的發泡黑料為：137.7份多亞甲基多苯基多異氰酸酯(商品名為PM2010，購於煙臺萬華)。將實施例1至3以及對比例1和2得到的聚氨酯泡沫塑料進行發泡性能測試，測試結果參見表1。膨脹率％粘結強度KPa實施例13.7％291實施例23.8％292實施例33.6％290對比例15.7％293對比例25.2％276顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp