用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料及其製備方法

2023-07-18 18:56:01 3

專利名稱：用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於化學合成領域，具體涉及一種用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料及其製備方法。
背景技術：
冷庫保溫工程目前主要採取複合夾芯板組裝和硬泡噴塗兩種方式。夾芯板組裝方式具有方便快捷等優點，但在結構多樣不規則的小型冷庫施工過程中使用此種方式將面臨諸多不便。硬泡現場噴塗法由於存在可靈活施工，不產生拼裝空隙，絕熱效果優異，粘結強度高等特點越來越多的被應用於冷庫保溫工程。但是，目前製備聚氨酯硬泡噴塗材料使用的組合聚醚多採用141b (—氟二氯乙烷) 作為物理髮泡劑，一是不環保，二者製得的聚氨酯泡沫穩定性不好，導熱係數高，不利於節能減耗。HFC-365mfc (1，1，1，3，3_五氟丁烷)屬於第三代發泡劑，沸點40. 2°C，是所有零ODP的HFC發泡劑產品中沸點唯一高於室溫的液態發泡劑，但缺點是具有一定的可燃性；HFC-134a (I, I, 1,2-四氟乙烷)，ODP=O,無毒、無味、無色、不燃、不爆，熱穩定性好，對聚氨酯泡沫塑料無增塑效應，但其缺點是沸點較低，室溫下是氣體，故單獨使用時對原有發泡設備要加以改造。

發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供了一種用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料，其製得的聚氨酯硬泡材料環保、絕熱性好、尺寸穩定性好；同時本發明還提供了製備該組合料的方法。本發明的技術方案是用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料，由組分A和組分B組成，組分A與組分B的重量比為1:1 I. 05，其中，所述組分A由以下組分組成聚醚多元醇、20 35，聚酯多元醇、6 20，交聯劑、6 11，泡沫穩定劑、I I. 5，發泡劑、8 25，催化齊[J、2. 5 4. 5，阻燃劑、10 25，其他助劑、I. 5 5. O ;以上各數值為各組分在組分A中所佔的重量百分數；所述組分B為多次甲基多苯基多異氰酸酯。上述組合料的製備方法，包括以下步驟a、準備原料按以下組分準備原料組分A :所述組分A由以下組分組成聚醚多元醇、20 35，聚酯多元醇、6 20，交聯劑、6 11，泡沫穩定劑、I I. 5，發泡劑、8 25，催化劑、2. 5 4. 5，阻燃劑、10 25，其他助劑、I. 5 5. O ;以上各數值為各組分在組分A中所佔的重量百分數；組分B :多次甲基多苯基多異氰酸酯；組分A與組分B的重量比為1:1 I. 05 ;b、製備組分A :按照步驟a中組分及重量比，將稱量好的聚醚多元醇和聚酯多元醇加入反應釜中攪拌，加入交聯劑、泡沫穩定劑、發泡劑、催化劑、阻燃劑和其他助劑，在常溫下攪拌O. 5 I. 5小時，充分混合；C、按照步驟a中組分及重量比，將組分B稱量備用；d、使用時，將組分A與組分B按A B=1 :1 I. 05的重量比通過高壓噴塗機均勻混合，霧化發泡，泡沫迅速成型熟化，製得產品。上述所述的組分A中所述聚醚多元醇為3 8官能度，數均分子量為1500 5000的組合聚醚多元醇，其包括蔗糖聚醚、35 50，胺醚、14 20，端氨基聚醚、14 15，混合起始劑聚醚、15 36 ;以上各數值為各組分在組分A中所佔的重量百分數；所述聚酯多元醇為粘度2000 3000mpa. s/25°C，酸值O. 2 O. 8mgK0H/g的的低酸值聚酯多元醇；所述物理髮泡劑為1，1，1，3，3-五氟丁烷和1，I, I, 2-四氟乙烷的混合物，兩者的重量比為1，I, 1,3, 3-五氟丁烷1，I, 1,2-四氟乙烷的混合物=93 :7。當HFC_365/134a以93 7混合時，混合物無閃點，室溫下為液體，為不可燃的混合 發泡劑，熱導率(25°C )為10. 9，故用其所生產的組合聚醚屬於無氟型組合聚醚，具有綠色環保的特點。採用HFC-365mfc/134a型發泡劑的冷庫用聚氨酯硬泡材料，在達到綠色環保效果的同時，在比強度、粘結性、低溫尺寸穩定性、阻燃性等方面都達到國際先進水平。所述交聯劑為數均分子量在100 200的醇氨類物質，優選TEA (三乙醇胺)或TIPA (三異丙醇胺)等。所述泡沫穩定劑為非水解矽碳類表面活性劑，優選B8538 (贏創德固賽)所述催化劑為叔胺類低氣味催化劑或三嗪類低氣味催化劑或錫類催化劑中的一種或多種，優選三乙烯二胺、五甲基二乙烯三胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪或二月桂酸二丁基錫中的一種或多種。所述阻燃劑為TCPP (三(2-氯丙基)磷酸酯)、DMMP (甲基膦酸二甲酯)、APP (聚磷酸銨)或三聚氰胺中的一種或多種。所述其他助劑為色漿、抗氧化劑、顏料或增溶劑中的一種或多種。本發明的有益效果在於I、體系中各種原料相容性好，可延長組合料的儲存時間。2、製備過程和施工過程中都可以在常溫常壓下操作。3、製得的聚氨酯噴塗泡沫材料環保，導熱係數低，低溫尺寸穩定性極佳，強度高，與基材之間粘結性好，密度分布均勻，表面平整，特別適合用於冷庫噴塗施工。4、製得的聚氨酯噴塗泡沫材料阻燃性能極佳，防火級別達到BI級，泡沫性能完全能夠達到國標GB/T 10294-2008、JC/T 998-2006的標準要求。
具體實施例方式以下結合實施例具體說明本發明。實施例I :I、製備組分A, IOOkg :分別稱量鹿糖聚醚、IOkg,胺醚、4kg,混合起始劑聚醚、3kg,端氨基聚醚、3kg,低酸值聚酯、20kg ;泡沫穩定劑B-8538 (贏創德固賽)、I. Okg,發泡劑1，I, 1,3, 3-五氟丁烷/1，I, 1,2-四氟乙烷(1，I, 1,3, 3-五氟丁烷和1，I, 1,2-四氟乙烷的混合物，兩者的重量比為1，1，1，3，3-五氟丁烷1，I, I, 2-四氟乙烷的混合物=93 :7)、25kg，交聯劑TEA、6kg，催化劑選用五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪和二月桂酸二丁基錫的混合物，重量分別為I. Okg、I. 5kg、0. 7kg和O. 2kg，阻燃劑TCPP、20kg，其他助劑選用抗氧劑和增溶劑，重量分別為2kg和2. 6kg。將稱量好的上述原料加入反應釜中，在常溫下攪拌O. 5小時，充分混合。2、組分B多次甲基多苯基多異氰酸酯、100kg。3、將組分A與組分B按照重量比I: I通過高壓噴塗機均勻混合，霧化發泡，泡沫迅速成型熟化，其中自由泡密度28. 6kg/m3,發泡速度控制在乳白時間3-4秒，凝膠時間8_10秒，製得聚氨酯硬泡材料，製得的產品質量指標見表I。實施例2
I、製備組分A, IOOkg :分別稱量鹿糖聚醚、15kg,胺醚、5kg,混合起始劑聚醚、IOkg,端氨基聚醚、5kg,低酸值聚酯、12kg ;泡沫穩定劑B-8538 (贏創德固賽)、I. 5kg,發泡劑1，I, 1,3, 3-五氟丁烷/1，I, 1，2-四氟乙烷(1，I, 1,3, 3-五氟丁烷和1，I, 1，2-四氟乙烷的混合物，兩者的重量比為1，1，1，3，3-五氟丁烷1，I, I, 2-四氟乙烷的混合物=93 :7)、8kg,交聯劑TEA、11kg，催化劑選用五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪和二月桂酸二丁基錫的混合物，重量分別為I. 0kg、I. 8kg、0. 6kg和O. 2kg,阻燃劑選用TCPP和DMMP的混合物，重量分別為20kg和5kg，其他助劑選用增溶劑和色漿，重量分別為2. 7kg和1.2kg。將稱量好的上述原料加入反應釜中，在常溫下攪拌O. 5小時，充分混合。2、組分B多次甲基多苯基多異氰酸酯、100kg。3、將組分A與組分B按照重量比I: I通過高壓噴塗機均勻混合，霧化發泡，泡沫迅速成型熟化，其中自由泡密度28. 8kg/m3,發泡速度控制在乳白時間3-4秒，凝膠時間8_10秒，製得聚氨酯硬泡材料，製得的產品質量指標見表I。實施例3 I、製備組分A, IOOkg :分別稱量鹿糖聚醚、12kg,胺醚403、5kg,混合起始劑聚醚、12kg,端氨基聚醚、5kg,低酸值聚酯、8kg ;泡沫穩定劑B-8538 (贏創德固賽)、I. 5kg,發泡劑1，I, 1,3, 3-五氟丁烷/1，I, 1,2-四氟乙烷(1，I, 1,3, 3-五氟丁烷和1，I, 1,2-四氟乙烷的混合物，兩者的重量比為1，1，1，3，3-五氟丁烷1，I, I, 2-四氟乙烷的混合物=93 :7)、24kg，交聯劑TEA、11kg，催化劑選用五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪和二月桂酸二丁基錫的混合物，重量分別為I. 3kg、I. 8kg、Ikg和O. 4kg,阻燃劑TCPP、12kg，其他助劑選用抗氧劑和增溶劑，重量分別為3. 5kg和I. 5kg。將稱量好的上述原料加入反應釜中，在常溫下攪拌I小時，充分混合。2、組分B多次甲基多苯基多異氰酸酯、105kg。3、將組分A與組分B按照重量比I: I. 05通過高壓噴塗機均勻混合，霧化發泡，泡沫迅速成型熟化，其中自由泡密度29. Okg/m3,發泡速度控制在乳白時間3-4秒，凝膠時間8-10秒，製得聚氨酯硬泡材料，製得的產品質量指標見表I。表I為實施例I 3的泡沫產品質量檢測數據。表I :實施例I 3的泡沫產品質量檢測數據項H指標實施例I 實施例2 實施例3
由上表可知組合聚醚產品對臭氧層無破壞，環保性能優；製得的聚氨酯泡沫導熱係數低，密閉性好，阻燃性能優、產品穩定性好。
權利要求
1.一種用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料，其特徵在於，由組分A和組分B組成，組分A與組分B的重量比為1:1 I. 05，其中， 所述組分A由以下組分組成聚醚多元醇、20 35，聚酯多元醇、6 20，交聯劑、6 11，泡沫穩定劑、I I. 5，發泡劑、8 25，催化劑、2. 5 4. 5，阻燃劑、10 25，其他助劑、I. 5 5. O ;以上各數值為各組分在組分A中所佔的重量百分數； 其中組分A中所述聚醚多元醇為3 8官能度，數均分子量為1500 5000的組合聚醚多元醇，包括蔗糖聚醚、胺醚、端氨基聚醚和混合起始劑聚醚；所述聚酯多元醇為粘度2000 3000mpa. s/25°C的低酸值聚酯多元醇；所述物理髮泡劑為1，1，1，3，3_五氟丁烷和1,1,1,2-四氟乙烷的混合物，兩者的重量比為1，1，1，3，3-五氟丁烷1，1，1，2-四氟乙烷的混合物=93 7 ； 所述組分B為多次甲基多苯基多異氰酸酯。
2.根據權利要求I所述的用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料，其特徵在於，所述交聯劑為數均分子量在100 200的醇氨類物質。
3.根據權利要求I所述的用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料，其特徵在於，所述泡沫穩定劑為非水解矽碳類表面活性劑。
4.根據權利要求I所述的用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料，其特徵在於，所述催化劑為三乙烯二胺，N, N, N』，N」，N」 -五甲基二亞乙基三胺，1,3, 5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪或二月桂酸二丁基錫中的一種或多種。
5.根據權利要求I所述的用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料，其特徵在於，所述阻燃劑為三(2-氯丙基)磷酸酯、甲基膦酸二甲酯、聚磷酸銨或三聚氰胺中的一種或多種。
6.用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟 a、準備原料按以下組分準備原料 組分A :聚醚多元醇、20 35，聚酯多元醇、6 20，交聯劑、6 11，泡沫穩定劑、I I.5，發泡劑、8 25，催化劑、2. 5 4. 5，阻燃劑、10 25，其他助劑、I. 5 5. O ;以上各數值為各組分在組分A中所佔的重量百分數； 其中所述聚醚多元醇為3 8官能度，數均分子量為1500 5000的組合聚醚多元醇，包括蔗糖聚醚、胺醚、端氨基聚醚和混合起始劑聚醚；所述聚酯多元醇為粘度2000 3000mpa. s/25°C低酸值聚酯多元醇；所述物理髮泡劑為1，1，1，3，3-五氟丁烷和1，1，1，2-四氟乙烷的混合物，兩者的重量比為I，I，I，3，3-五氟丁烷I，I，I，2-四氟乙烷的混合物=93 7 ； 組分B :多次甲基多苯基多異氰酸酯； 組分A與組分B的重量比為I: I I. 05 ; b、製備組分A:按照步驟a中組分及重量比，將稱量好的聚醚多元醇和聚酯多元醇加入反應釜中攪拌，加入交聯劑、泡沫穩定劑、發泡劑、催化劑、阻燃劑和其他助劑，在常溫下攪拌O. 5 I. 5小時，充分混合； C、按照步驟a中組分及重量比，將組分B稱量備用； d、使用時，將組分A與組分B混合即可。
7.根據權利要求6所述的組合料的製備方法，其特徵在於，所述交聯劑為數均分子量在100 200的醇氨類物質。
8.根據權利要求6所述的組合料的製備方法，其特徵在於，所述泡沫穩定劑為非水解矽碳類表面活性劑。
9.根據權利要求6所述的組合料的製備方法，其特徵在於，所述催化劑為三乙烯二胺，N，N，N』，N」，N」 -五甲基二亞乙基三胺，I，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪或二月桂酸二丁基錫中的一種或多種。
10.根據權利要求6所述的組合料的製備方法，其特徵在於，所述阻燃劑為三(2-氯丙基)磷酸酯、甲基膦酸二甲酯、聚磷酸銨或三聚氰胺中的一種或多種。
全文摘要
本發明涉及用於冷庫噴塗的聚氨酯組合料及其製備方法。其由組分A和組分B按重量比1:1～1.05組成，其中，組分A由聚醚多元醇、聚酯多元醇、交聯劑、泡沫穩定劑、發泡劑、催化劑、阻燃劑和其他助劑組成；組分B為多次甲基多苯基多異氰酸酯。製備方法為，將上述組分A中的組分依次加入反應釜中，在常溫下攪拌0.5～1.5小時充分混合；將組分A與組分B按AB=11～1.05的重量比通過高壓噴塗機均勻混合，霧化發泡，泡沫迅速成型熟化，製得產品。本發明所製備的泡沫導熱係數低，低溫尺寸穩定性極佳，強度高，阻燃性能優，防火級別達到B1級，與基材之間粘結性好，密度分布均勻，表面平整，特別適合用於冷庫噴塗施工。
文檔編號C08K5/5333GK102936329SQ20121047861
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者寧曉龍, 徐業峰, 李欣, 李明友, 馬海晶 申請人:山東東大一諾威新材料有限公司