CN101974220A

CN101974220A - 一种利用化工醇的副产物树脂c制备的聚氨酯发泡保温材料及制法

Info

Publication number: CN101974220A
Application number: CN 201010298846
Authority: CN
Inventors: 马立国; 孙德; 张龙
Original assignee: Changchun University of Technology
Current assignee: Changchun University of Technology
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2030-10-08
Also published as: CN101974220B

Abstract

本发明提供了一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料及制法。重量份配为聚酯多元醇和树脂C共20份，异氰酸酯为40份，发泡剂为0.1～0.6份，叔胺类催化剂为0.1～0.3份，有机金属类催化剂为0.1～0.5份，泡沫稳定剂为0.1～0.5份。将原料在常温常压下混合、搅拌均匀并立即注入模具或充填泡沫塑料的需要充填的空间中去，经化学反应，温度维持在50～55℃发泡、常温熟化2小时后，得到由化工醇副产物树脂C制备聚氨酯发泡保温材料。按照中国国家标准检测，符合保温材料的相关参数指标，解决了化工醇副产物树脂C在聚氨酯发泡保温材料领域的应用，同时也大大降低聚氨酯保温材料的成本，大约降低了20％的生产成本。其可以用于冰箱、冰柜、夹芯板材、管道保温及建筑墙体等。

Description

一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料及制法

技术领域

本发明涉及一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料及制法。

背景技术

玉米不但是粮食作物，而且是重要的化工原料。目前，玉米产业经济在经济中的地位日益突出。玉米基化工醇是玉米重要应用领域。玉米基化工醇的生产中，其中含有总量10％的化工醇副产物树脂C，目前尚无较可行的深加工利用途径，主要作燃料烧掉。经分析，树脂C中，含有质量分数为20％的有机酸为、40％的二、三元混合醇、20％的山梨醇为和20％的树脂状物质。它们都是有价值的化工原料，亟需深加工利用，来进一步提高化工醇的综合效益，实现资源利用的最大化。树脂C中的多元醇组分是合成聚氨酯发泡材料的重要原料，由树脂C合成聚氨酯发泡材料具有广阔的经济前景和重要的社会意义。

近年来，中国在聚氨酯基本原料、制剂及制品得到了快速发展。聚氨酯硬泡主要用于冰箱、冷库行业作隔热保温材料，占硬泡总消费量的57.5％；用于石油输送管道、化工贮罐及工业设备的隔热占15％；用于建筑隔热、吸声、装饰材料及活动房等占10％；用于交通运输的隔热占10％；其它占7.5％。国际上，硬泡主要消费于建筑业，占硬泡消费量的50％以上；在中国大多用于冰箱、冷库，用于建筑业保温尚处于初始阶段。

目前，聚氨酯材料已被认定为是性能最好的保温材料，专利号为CN 1324893的中国发明专利提供了含有天然纤维的聚氨酯发泡材料及其制造方法，其改善了聚氨酯的一些性能，但价格较贵；专利号为CN 101012332的中国发明专利提供了木质素、废旧硬质泡沫无氟聚氨酯保温材料及制备方法，其大大降低了生产成本，同时降低了保温材料的导热系数，但其主要是解决了废旧硬质聚氨酯泡沫回收利用问题，制备的聚氨酯保温材料应用领域未涉及。

发明内容

为了资源的循环利用并降低成本，本发明提供了由化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料及制法。

一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料，其重量份配方如下：

聚酯多元醇和树脂C共20份；异氰酸酯为40份；发泡剂为0.1～0.6份，优选为0.25～0.35份；叔胺类催化剂为0.1～0.3份，优选为0.18～0.19份；有机金属类催化剂为0.1～0.5份，优选为0.20～0.29份；泡沫稳定剂为0.1～0.5份，优选为0.24～0.35份；

所述的聚酯多元醇和树脂C重量份比为12∶8～19∶1，优选为13∶7～15∶5；

所述的聚酯是己二酸、苯二甲酸与低分子量的二元醇、三元醇或四元醇的聚合物；所述的二元醇、三元醇优选乙二醇、丙二醇、-缩二乙二醇或丙三醇；所述的低分子量为Mw不大于2000；

所述的树脂C是玉米基化工醇生产过程的副产物，树脂C中含有质量分数为20％的有机酸、40％的二、三元混合醇、20％的山梨醇为和20％的树脂状物质；

所述的发泡剂为水、一氟三氯甲烷、戊烷、二氟一氯乙烷及一氟甲烷中任一种；

所述的叔胺类催化剂为三乙烯二胺、N，N-二甲基环己胺、四甲基亚乙基二胺、四甲基丁二胺和五甲基二亚乙基三胺中任一种；

所述的有机金属类催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡和硫酸二丁基锡中任一种；

所述的泡沫稳定剂为聚二甲基硅氧烷与聚氧化烯烃的嵌段共聚物；

所述的聚氨酯发泡保温材料温材料的合成过程中的主要化学反应如下：

A：链增长反应

B：CO₂气体生成反应

C：生成支链的反应

D：本身自聚反应

一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料的制备方法，其步骤如下：

(1)按配方的配比称量材料；(2)将聚酯多元醇、树脂C、发泡剂、叔胺类催化剂置于第一容器中，在常温常压下搅拌均匀；(3)将异氰酸酯、有机金属类催化剂、泡沫稳定剂置于第二容器中，在常温常压下搅拌均匀；(4)将第二容器中的搅拌均匀材料，加入到第一容器中，边加入边搅拌直到看见发泡时，立即停止搅拌并注入模具中，或泡沫塑料的需要填充的空间中去，经化学反应，温度维持在50～55℃发泡、常温熟化2小时后，得到由化工醇副产物树脂C制备聚氨酯发泡保温材料。

所述的聚氨酯保温材料可应用于冰箱、冰柜、夹芯板材、管道保温及建筑墙体等。

有益效果：本发明提供了由化工醇副产物树脂C制备聚氨酯发泡保温材料的方法。实现了副产物利用，同时也大大降低聚氨酯保温材料的成本，大约降低了20％的生产成本。

本发明的树脂C聚氨酯发泡保温材料符合保温材料的性能指标已由表1给出。其可以用于冰箱、冰柜、夹芯板材、管道保温及建筑墙体等。

具体实施方式

实施例1：聚酯多元醇19份、树脂C 1份、水0.10份、异氰酸酯40份、三乙烯二胺0.10份、二月桂酸二丁基锡0.10份和泡沫稳定剂0.10份；

(1)按配方的配比称量材料；(2)将聚酯多元醇、树脂C、发泡剂水、催化剂三乙烯二胺置于第一容器中，在常温常压下搅拌均匀；(3)将异氰酸酯、有机金属类催化剂二月桂酸二丁基锡、泡沫稳定剂置于第二容器中，在常温常压下搅拌均匀；(4)将第二容器中的搅拌均匀材料，加入到第一容器中，边加入边搅拌直到看见发泡时，立即停止搅拌并注入模具中，或泡沫塑料的需要填充的空间中去，经化学反应，温度维持在50℃发泡、常温熟化2小时后，得到由化工醇副产物树脂C制备聚氨酯发泡保温材料。

实施例2：聚酯多元醇18份、树脂C 2份、水0.18份、异氰酸酯40份、三乙烯二胺0.18份、二月桂酸二丁基锡0.20份和泡沫稳定剂0.18份；

(1)按配方的配比称量材料；(2)将聚酯多元醇、树脂C、发泡剂水、催化剂三乙烯二胺置于第一容器中，在常温常压下搅拌均匀；(3)将异氰酸酯、有机金属类催化剂二月桂酸二丁基锡、泡沫稳定剂置于第二容器中，在常温常压下搅拌均匀；(4)将第二容器中的搅拌均匀材料，加入到第一容器中，边加入边搅拌直到看见发泡时，立即停止搅拌并注入模具中，或泡沫塑料的需要填充的空间中去，经化学反应，温度维持在55℃发泡、常温熟化2小时后，得到由化工醇副产物树脂C制备聚氨酯发泡保温材料。

实施例3：聚酯多元醇17份、树脂C 3份、水0.25份、异氰酸酯40份、三乙烯二胺0.19份、二月桂酸二丁基锡0.23份和泡沫稳定剂0.24份；制备方法同实施例1。

实施例4：聚酯多元醇16份、树脂C 4份、水0.28份、异氰酸酯40份、三乙烯二胺0.21份、二月桂酸二丁基锡0.25份和泡沫稳定剂0.29份；制备方法同实施例2。

实施例5：聚酯多元醇15份、树脂C 5份、水0.35份、异氰酸酯40份、三乙烯二胺0.23份、二月桂酸二丁基锡0.29份和泡沫稳定剂0.35份；制备方法同实施例1。

实施例6：聚酯多元醇14份、树脂C 6份、水0.40份、异氰酸酯40份、三乙烯二胺0.26份、二月桂酸二丁基锡0.38份和泡沫稳定剂0.40份；制备方法同实施例1。

实施例7：聚酯多元醇13份、树脂C 7份、水0.51份、异氰酸酯40份、三乙烯二胺0.28份、二月桂酸二丁基锡0.41份和泡沫稳定剂0.42份；制备方法同实施例2。

实施例8：聚酯多元醇12份、树脂C 8份、水0.60份、异氰酸酯40份、三乙烯二胺0.30份、二月桂酸二丁基锡0.50份和泡沫稳定剂0.50份；制备方法同实施例2。

实施例9：聚酯多元醇17份、树脂C 3份、戊烷0.25份、异氰酸酯40份、N，N-二甲基环己胺0.19份、辛酸亚锡0.23份和泡沫稳定剂0.24份；制备方法同实施例1。

实施例10：聚酯多元醇16份、树脂C 4份、一氟三氯甲烷0.28份、异氰酸酯40份、四甲基丁二胺0.21份、二马来酸二丁基锡0.25份和泡沫稳定剂0.29份；制备方法同实施例1。

实施例11：聚酯多元醇15份、树脂C 5份、一氟甲烷0.35份、异氰酸酯40份、五甲基二亚乙基三胺0.23份、硫酸二丁基锡0.29份和泡沫稳定剂0.35份；制备方法同实施例2

实施例12：聚酯多元醇14份、树脂C 6份、水0.40份、异氰酸酯40份、四甲基亚乙基二胺0.26份、二乙酸二丁基锡0.38份和泡沫稳定剂0.40份；制备方法同实施例2

按照GB/T6343、GB/T8804和GB/T8813中国国家标准检测，结果如表1。本发明制备的保温材料符合保温材料的相关参数指标。

表1 实施例的树脂C聚氨酯发泡材料的性能检测结果

注：表中指标值为聚氨酯发泡保温材料的行业标准。

Claims

1.一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料，其特征在于，其重量份配方如下：

聚酯多元醇和树脂C共20份，异氰酸酯为40份，发泡剂为0.1～0.6份，叔胺类催化剂为0.1～0.3份，有机金属类催化剂为0.1～0.5份，泡沫稳定剂为0.1～0.5份；

所述的聚酯多元醇和树脂C重量份比为：12∶8～19∶1，优选为13∶7～15∶5；

所述的聚酯多元醇是己二酸、苯二甲酸与低分子量的二元醇、三元醇或四元醇的聚合物；所述的低分子量为M_w不大于2000；

所述的树脂C是玉米基化工醇生产过程的副产物，树脂C中含有质量分数为20％的有机酸为、40％的二、三元混合醇、20％的山梨醇为和20％的树脂状物质；

所述的泡沫稳定剂为聚二甲基硅氧烷与聚氧化烯烃的嵌段共聚物。

2.根据权利要求1所述的一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料，其特征在于，所述的发泡剂为0.25～0.35份。

3.根据权利要求1所述的一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料，其特征在于，所述的叔胺类催化剂为0.18～0.19份。

4.根据权利要求1所述的一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料，其特征在于，所述的有机金属类催化剂为0.20～0.29份。

5.根据权利要求1所述的一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料，其特征在于，所述的泡沫稳定剂为0.24～0.35份。

6.根据权利要求1所述的一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料，其特征在于，所述的聚酯多元醇和树脂C重量份比为13∶7～15∶5。

7.根据权利要求1所述的一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料，其特征在于，所述的所述的聚酯多元醇是己二酸、苯二甲酸与低分子量的乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇或丙三醇的聚合物。

8.根据权利要求1所述的一种利用化工醇的副产物树脂C制备的聚氨酯发泡保温材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)按配方的配比称量材料；

(2)将聚酯多元醇、树脂C、发泡剂、叔胺类催化剂置于第一容器中，在常温常压下搅拌均匀；

(3)将异氰酸酯、有机金属类催化剂、泡沫稳定剂置于第二容器中，在常温常压下搅拌均匀；

(4)将第二容器中的搅拌均匀材料，加入到第一容器中，边加入边搅拌直到看见发泡时，立即停止搅拌并注入模具中，或泡沫塑料的需要填充的空间中去，经化学反应，温度维持在50～55℃发泡、常温熟化2小时后，得到由化工醇副产物树脂C制备聚氨酯发泡保温材料。