CN101906203A - 大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备工艺，属于泡沫塑料制造技术领域。所用原料由白料和黑料组成，白料中各组份的重量份数为：多元醇100，化学发泡剂0～2，物理发泡剂10～35，交联剂0～10，胺类促进剂0～2，有机锡类促进剂0～1，泡沫稳定剂0.1～2，抗氧剂0.1～0.5，阻燃剂5～25；黑料为多亚甲基多苯基多氰酸酯，用量为白料中各组分消耗的黑料量之和乘以异氰酸酯数1或1.05。将按上述份数制备的白料和黑料混合搅拌均匀放入发泡箱中，移至发泡架下发泡，形成大型块状硬泡，固化5～7天后进行切割。本发明设备投资小、工艺简单、能耗低、污染少，硬泡体积大，应用于建筑外墙、冷库、冷藏车等需保温的领域。

Description

大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备工艺
所属技术领域
本发明涉及建筑物外墙、冷库、冷藏车所用保温材料，尤其是大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料及其制造方法，属于泡沫塑料制造技术领域。
背景技术
聚氨酯硬质泡沫塑料具有优良的保温隔热性能，作为一种新型保温材料，其在建筑外墙保温系统、冷库、冷藏车保温系统中的应用将推动节能工程技术的发展。现有的配方及制备方法很难制作大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料，只能制作板形材料，并需要加压，存在综合成本高、制备工艺复杂的缺点。
发明内容
为了克服现有聚氨酯硬质泡沫塑料的上述不足，本发明提供一种大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料，所用原料由白料(多元醇及各种添加剂)和黑料(异氰酸酯体系)组成，白料中各组份重量份数为：多元醇100，化学发泡剂0～2，物理发泡剂10～35，交联剂0～10，胺类促进剂0～2，有机锡类促进剂0～1，泡沫稳定剂0.1～2，抗氧剂0.1～0.5，阻燃剂5～25；黑料为多亚甲基多苯基多氰酸酯，用量为白料中各组分消耗的黑料量之和乘以异氰酸酯数1或1.05。
所用原料由多元醇及各种添加剂(白料)和异氰酸酯体系(黑料)组成，白料中各组份的重量份数为：多元醇100，化学发泡剂0～2，物理发泡剂10～35，交联剂0～10，胺类促进剂0～2，有机锡类促进剂0～1，泡沫稳定剂0.1～2，抗氧剂0.1～0.5，阻燃剂5～25；黑料为多亚甲基多苯基多氰酸酯，用量为白料中各组分消耗的黑料量之和乘以异氰酸酯数1或1.05。
大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料制备工艺，包括下列步骤：
a.将白料按下列重量比加入混合罐：多元醇100，化学发泡剂0～2，物理发泡剂10～35，交联剂0～10，胺类促进剂0～2，有机锡类促进剂0～1，泡沫稳定剂0.1～2，抗氧剂0.1～0.5，阻燃剂5～25；并搅拌均匀；
b.黑料为多亚甲基多苯基多氰酸酯，用量按白料中各组分消耗的黑料量之和乘以异氰酸酯数1或1.05计算；
c.将制备好的白料和黑料分别用泵打入白料储料罐1和黑料储料罐2，然后根据硬质泡沫的密度以及发泡箱的体积计算所需白料和黑料用量，用输料泵3将多元醇体系和异氰酸酯体系打入各自的称量桶并称量；
d.将白料量桶4中的白料先打入搅拌桶5，并开动搅拌机6低速搅拌，随后加入黑料称量桶7中的黑料，高速搅拌，使白料和黑料混合均匀；
e.打开搅拌桶5底部的出料挡板8，将混合料放入发泡箱9中；快速将发泡箱9移至发泡架10下，盖上活动浮板11，开始发泡；
f.发泡完成后升起活动浮板11，将发泡箱9移出发泡架10，待泡沫定型后打开发泡箱9四周的活动挡板，取出块状硬泡，继续反应固化5～7天后，进行切割。
本发明可以制备3000×1200×1000mm的大体积块状硬泡。
本发明的有益效果是，设备投资小、工艺简单、资源消耗低、环境污染少，硬泡体积大，可根据需要切割成各种尺寸的材料，使用范围广，应用于建筑外墙、冷库、冷藏车等各种需要保温的领域。
附图说明
图1是本发明中制备工艺流程及设备示意图；
图2是图1中发泡箱移出搅拌桶到发泡架下示意图。
图中零部件及编号：
1-白料储料罐，2-黑料储料罐，3-输料泵，4-白料称量桶，5-搅拌桶，6-搅拌机，7-黑料称量桶，8-搅拌桶底部出料挡板，9-发泡箱，10-发泡架，11-活动浮板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料，所用原料由白料和黑料组成，白料中各组份重量份数为：多元醇100，化学发泡剂0～2，物理发泡剂10～35，交联剂0～10，胺类促进剂0～2，有机锡类促进剂0～1，泡沫稳定剂0.1～2，抗氧剂0.1～0.5，阻燃剂5～25；黑料为多亚甲基多苯基多氰酸酯，用量为白料中各组分消耗的黑料量之和乘以异氰酸酯数1或1.05。
白料中：
多元醇为：平均官能度为3～6、羟值在380～580的聚醚多元醇、聚酯多元醇或二者的混合物；
化学发泡剂为：水；
物理发泡剂为：氢氯氟烃(HCFC)、氢氟烃(HFC)或烷烃(HC)中的一种或多种；
交联剂为：高官能度聚醚多元醇；
胺类促进剂为：三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基环己胺、四甲基亚乙基二胺或五甲基二亚乙基三胺中的一种或多种；
有机锡类促进剂为：油酸亚锡、辛酸亚锡或二丁基锡二月桂酸脂中的一种；
泡沫稳定剂为：聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物；
抗氧剂为：2，6-二叔丁基甲酚或2，2’-亚甲基-双-(4-甲基)-6-四丁基酚；
阻燃剂为：三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三(二氯丙基)磷酸酯(TDCPP)、多溴二苯醚、四溴邻苯二酸酐衍生物、三聚氰胺、三氧化二锑、聚磷酸铵中的一种或多种。
黑料为：
NCO质量分数为30～32％，粘度为180～400mPa·s的多亚甲基多苯基多氰酸酯。
本实施例中白料采用如下组份及重量份数：
聚醚多元醇          100份，
水                  2份，
HCFC-141b           2份，
高官能度聚醚多元醇  5份，
三亚乙基二胺        0.25份，
二丁基锡二月桂酸脂  0.1份，
泡沫稳定剂          1份，
2，6-二叔丁基甲酚   0.3份，
聚磷酸铵            20份，
黑料：多亚甲基多苯基多异氰酸酯用量根据计算为118份；
白料与黑料混合重量比为：124∶100。
按上述组份将黑白料混合均匀，测试乳白时间为45sec，凝胶时间为180sec，芯密度为40kg/m3，硬泡的导热系数为0.019W/(m·K)，闭泡率＞92％，压缩强度0.28Mpa。
如图1、2，大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料制备工艺，包括下列步骤：
a.将白料按下列重量比加入混合罐：聚醚多元醇：100，水：2，HCFC-141b：27，高官能度聚醚多元醇：5，三亚乙基二胺：0.25，二丁基锡二月桂酸脂：0.1，泡沫稳定剂：1，2，6-二叔丁基甲酚：0.3，聚磷酸铵：20；并搅拌均匀；
b.黑料为多亚甲基多苯基多氰酸酯，用量按白料中各组分消耗的黑料量之和乘以异氰酸酯数1或1.05计算为118份；
c.将制备好的白料和黑料分别用泵打入白料储料罐1和黑料储料罐2，然后根据硬质泡沫的密度以及发泡箱的体积计算所需白料和黑料用量，用输料泵3将多元醇体系和异氰酸酯体系打入各自的称量桶并称量；
d.将白料量桶4中的白料先打入搅拌桶5，并开动搅拌机6低速搅拌，随后加入黑料称量桶7中的黑料，高速搅拌，使白料和黑料混合均匀；
e.打开搅拌桶5底部的出料挡板8，将混合料放入发泡箱9中；快速将发泡箱9移至发泡架10下，盖上活动浮板11，开始发泡；
f.发泡完成后升起活动浮板11，将发泡箱9移出发泡架10，待泡沫定型后打开发泡箱9四周的活动挡板，取出块状硬泡，继续反应固化5～7天后，进行切割。

Claims (4)

1.一种大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料，所用原料由白料和黑料组成，其特征在于，白料中各组份重量份数为：多元醇100，化学发泡剂0～2，物理发泡剂10～35，交联剂0～10，胺类促进剂0～2，有机锡类促进剂0～1，泡沫稳定剂0.1～2，抗氧剂0.1～0.5，阻燃剂5～25；黑料为多亚甲基多苯基多氰酸酯，用量为白料中各组分消耗的黑料量之和乘以异氰酸酯数1或1.05。
2.根据权利要求1的大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述的白料中：
多元醇为：平均官能度为3～6、羟值在380～580的聚醚多元醇、聚酯多元醇或二者的混合物；
化学发泡剂为：水；
物理发泡剂为：氢氯氟烃(HCFC)、氢氟烃(HFC)或烷烃(HC)中的一种或多种；
交联剂为：高官能度聚醚多元醇；
胺类促进剂为：三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基环己胺、四甲基亚乙基二胺或五甲基二亚乙基三胺中的一种或多种；
有机锡类促进剂为：油酸亚锡、辛酸亚锡或二丁基锡二月桂酸脂中的一种；
泡沫稳定剂为：聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物；
抗氧剂为：2，6-二叔丁基甲酚或2，2’-亚甲基-双-(4-甲基)-6-四丁基酚；
阻燃剂为：三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三(二氯丙基)磷酸酯(TDCPP)、多溴二苯醚、四溴邻苯二酸酐衍生物、三聚氰胺、三氧化二锑、聚磷酸铵中的中的一种或多种。
3.根据权利要求1的大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述的黑料为：NCO质量分数为30～32％，粘度为180～400mPa·s的多亚甲基多苯基多氰酸酯。
4.一种大型块状聚氨酯硬质泡沫塑料制备工艺，其特征在于，包括下列步骤：
a.将白料按下列重量比加入混合罐：多元醇100，化学发泡剂0～2，物理发泡剂10～35，交联剂0～10，胺类促进剂0～2，有机锡类促进剂0～1，泡沫稳定剂0.1～2，抗氧剂0.1～0.5，阻燃剂5～25；并搅拌均匀；
b.黑料为多亚甲基多苯基多氰酸酯，用量按白料中各组分消耗的黑料量之和乘以异氰酸酯数1或1.05计算；
c.将制备好的白料和黑料分别用泵打入白料储料罐1和黑料储料罐2，然后根据硬质泡沫的密度以及发泡箱的体积计算所需白料和黑料用量，用输料泵3将多元醇体系和异氰酸酯体系打入各自的称量桶并称量；
d.将白料量桶4中的白料先打入搅拌桶5，并开动搅拌机6低速搅拌，随后加入黑料称量桶7中的黑料，高速搅拌，使白料和黑料混合均匀；
e.打开搅拌桶5底部的出料挡板8，将混合料放入发泡箱9中；快速将发泡箱9移至发泡架10下，盖上活动浮板11，开始发泡；
f.发泡完成后升起活动浮板11，将发泡箱9移出发泡架10，待泡沫定型后打开发泡箱9四周的活动挡板，取出块状硬泡，继续反应固化5～7天后，进行切割。
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