一種噴塗硬泡聚氨酯材料及其製備方法
2023-08-03 15:40:26
專利名稱：一種噴塗硬泡聚氨酯材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種噴塗硬泡聚氨酯材料，屬於建築化學材料領域。
背景技術：
噴塗硬泡聚氨酯材料是一種新型的高分子合成材料，在幾十年的發展過程中，其優異的特性在不同的建築業領域中，用作屋面保溫、隔熱、隔音材料性能優越。噴塗硬泡聚氨酯材料屋面在歐、美、日等工業發達國家和我國香港地區及大陸地區均已獲得廣泛應用，市場增長率保持3-5%，美國2005年增長率為5.6%。在噴塗SPF與疊層油氈屋面的竟爭中以其保溫隔熱、耐水、羥質、耐風揭佔據著越來越明顯的優勢。作為一種優異的保溫節能材料，聚氨酯硬泡在建築節能方面具有巨大的發展潛力，其導熱係數低，僅0.018-0.024 (w/m.k)，相當於EPS的一半，是目前所有保溫材料中導熱係數最低的，且熱工性能好，還具有耐老化、化學穩定性好、防潮防水性優良、耐溫不熔化，與建築物基面粘結性能好等優點。儘管噴塗硬泡聚氨酯材料具有上述諸多優點，但是已有的噴塗硬泡聚氨酯材料僅具有保溫隔熱的功能，在進行屋面施工時，為了提高使用壽命，改善防水耐水性能，除要做保溫層外還需要額外做防水層。同時，已有的材料為降低泡沫成本，改善泡沫的低導熱係數，降低發泡劑的用量，在組合料中加入聚醚胺和水減少由於地理環境，天氣條件(溼度)，影響泡沫的擴散或發泡，這樣也降低了降低發泡的可操作性，最終影響泡沫的綜合性能。
發明內容
為了克服上述缺陷，本發明公開了一種噴塗硬泡聚氨酯材料，通過組成成分的改進，該材料具有高強度、高密度、防水、保溫、隔熱、防腐和耐溶劑等功能的泡沫塑料層。主要應用於工業與民用建築的各種屋面、牆體、大跨度的輕型金屬、網架結構屋面和高層建築、上人屋面或屋頂花園的防水、保溫、絕熱等。為實現上述目的，本發明是通過下述技術方案實現的:一種噴塗硬泡聚氨酯材料，是現場噴塗成型的的雙組分泡沫塑料，由A組分和B組分構成，其中:所述A組分:包含0-30重量份的甲苯二異氰酸酯、0-30重量份的二苯基甲烷二異氰酸酯和70-100重量份的多苯基多亞甲基多異氰酸酯；所述B組分:包含50-110重量份的多元醇、2-7重量份的催化劑、1.5-2.5重量份的矽油、1.5-2.5重量份的水和15-20重量份的發泡劑。在上述表述中，申請人在表達成分用量的時候使用了 O-X的表達方式，用於表達的含義是此成分是可選的，可以加入此成分，也可以不加入此成分，當加入此成分時，該成分用量不高於X。在A組分中，多異氰酸酯和二異氰酸酯的端氨基聚醚的比例是可以調整的，這主要取決於所需的最終產品的性能，要想得到強度高的泡沫塑料，應增加多異氰酸酯的用量，要想得到密度低的泡沫塑料應增加二異氰酸酯的用量。在本發明的進一步詳述和具體實施中，公開了所用的各種成分的優選類型，以便更好、更清楚的描述本發明，然而這種詳細描述並不構成對本發明的特別限制，不依靠這些細節信息而採用本發明技術領域其他通用的化學材料，只要其符合本發明上述對各組成成分名稱所做的限定，依舊屬於本發明的保護範圍。其中，所述多元醇是選自聚醚多元醇，聚酯多元醇，聚合物多元醇、聚醚胺或其混合物；具體的，當其為聚醚多元醇時，所述聚醚多元醇選自蔗糖系、山梨醇系、乙二胺系的聚醚多元醇或其混合物，且羥值在240-550mgK0H/g。當其為聚酯多元醇時，所述聚酯多元醇是選自苯酐系、松香系的聚酯多元醇或其混合物，且羥值在240-550mgK0H/g之間。當其為聚醚胺時，所述聚醚胺採用D-230或D-400。當其為聚合物多元醇時，是指的化學上特定的材料，對應英文為Ρ0Ρ，是一種具有特殊性能的改性聚醚多元醇，以聚醚多元醇(PPG)為母體，與丙烯腈(AN)、苯乙烯(St)接枝共聚製得，是聚醚多元醇、接枝聚醚多元醇、苯乙烯與丙烯腈等乙烯基單體的共聚物或自聚物組成的共混體系。此類產品在市場上廣為銷售。其中，所述催化劑選自二甲基環己胺、五甲基二乙烯三胺、三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、異辛酸鉀、二甲基苄胺或其混合物。其中，所述發泡劑是常見的工業助劑，在本發明中優選的是環戊烷與hfc_245fa(I, I, I, 3，3五氟丙烷)或hcfc-141b (I, 1- 二氯-1-氟乙烷)組成的混合物。本發明的噴塗硬泡聚氨酯材料，在使用時將A組分、B組分按照體積比1:1的比例進行混合噴塗。進一步的，本發明公開了所述噴塗硬泡聚氨酯材料的製備方法，包括下述步驟:A組分:取各成分，混合均勻即可組分:取各成分，混合均勻即可。本發明的材料，通過組合聚醚與異氰酸酯製備泡沫，導熱係數較環戊烷泡沫明顯低，在異氰酸酯與組合料反應過程中，能提高物料的乳白性能、減少發泡劑的用量、降低反應物料環境條件等參數的敏感性。
具體實施例方式實施例1將B組份發泡劑15kg (環戊烷IOkg與hfc_245fa7kg組成的混合物)與乙二胺聚醚多元醇70kg、矽油2kg、水2kg和五甲基二乙烯三胺3kg混合均勻，A組分選用多苯基多亞甲基多異氰酸酯M20S100kg。A, B組分通過美國Graco公司的A-20主機和Fusion AP噴槍按1:1 (體積比)噴塗形成聚氨酯泡沫塑料。經檢測，該聚氨酯泡沫塑料的主要物理性能見表表1:實施例1物理性能
權利要求
1.一種噴塗硬泡聚氨酯材料，是現場噴塗成型的的雙組分泡沫塑料，由A組分和B組分構成，其特徵在於: 所述A組分:包含0-30重量份的甲苯二異氰酸酯、0-30重量份的二苯基甲烷二異氰酸酯和70 — 100重量份的多苯基多亞甲基多異氰酸酯； 所述B組分:包含50-110重量份的多元醇、2-7重量份的催化劑、1.5-2.5重量份的娃油、1.5-2.5重量份的水和15-20重量份的發泡劑。
2.根據權利要求1所述的噴塗硬泡聚氨酯材料，其特徵在於所述的多元醇選自聚醚多元醇，聚酯多元醇，聚合物多元醇，聚醚胺或其混合物。
3.根據權利要求2所述的噴塗硬泡聚氨酯材料，其特徵在於所述多元醇選自蔗糖系、山梨醇系、乙二胺系的聚醚多元醇或其混合物，且羥值在240 — 550mgK0H/g。
4.根據權利要求2的噴塗硬泡聚氨酯材料，其特徵在於所述的聚酯多元醇選自苯酐系、松香系的聚酯多元醇或其混合物，且羥值在240 — 550mgK0H/g之間。
5.根據權利要求2的噴塗硬泡聚氨酯材料，其特徵在於所述的聚醚胺採用D-230或D-400。
6.根據權利要求1的噴塗硬泡聚氨酯材料，其特徵在於所述催化劑選自二甲基環己胺、五甲基二乙烯三胺、三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、異氰酸鉀、二甲基苄胺或其混合物。
7.根據權利要求1所述的硬泡聚氨酯材料，其特徵在於所述發泡劑是環戊烷與1，I, I, 3，3五氟丙烷或1 ，1- 二氯-1-氟乙烷組成的混合物。
8.根據權利要求1的噴塗硬泡聚氨酯材料，其特徵在於所述B組分中還含有抗氧劑、紫外線吸收劑、顏填料和/或增強材料。
9.根據權利要求1的噴塗硬泡聚氨酯材料，其特徵在於使用時將A組分、B組分按照體積比1:1的比例進行混合噴塗。
10.根據權利要求1的噴塗硬泡聚氨酯材料的製備方法，其特徵在於包括下述步驟:A組分:取各成分，混合均勻即可組分:將各組分加入水中攪拌混合均勻即可。
全文摘要
本發明公開了一種噴塗硬泡聚氨酯材料，是一種現場噴塗成型的雙組分泡沫塑料，由A組分和B組分構成，其中所述A組分包含30重量份的甲苯二異氰酸酯、0-30重量份的二苯基甲烷二異氰酸酯和70-100重量份的多苯基多亞甲基多異氰酸酯組成;所述B組分包含50-110重量份的多元醇、2-7重量份的催化劑、1.5-2.5重量份的矽油、1.5-2.5重量份的水和15-20重量份的發泡劑。本發明所使用材料製備泡沫，導熱係數較環戊烷泡沫明顯低，在異氰酸酯與組合料反應過程中，能提高物料的乳白性能、減少發泡劑的用量、降低反應物料環境條件等參數的敏感性，能夠形成具有高強度、高密度、防水、保溫、隔熱、防腐和耐溶劑等功能的泡沫塑料層。
文檔編號C08J9/14GK103214651SQ20131013299
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者程波, 王新鋒 申請人:北京東方雨虹防水技術股份有限公司, 上海東方雨虹防水技術有限責任公司, 徐州臥牛山新型防水材料有限公司