CN102030977A - 组合聚醚，聚氨酯原料组合物，聚氨酯泡沫及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种组合聚醚，其包括：聚醚多元醇EP-330N 6-8份、聚醚多元醇SU-450L 2-4份，非水解型表面活性剂L-580 0.06-0.15份，水1.5-2份，壬基酚聚氧乙烯醚NP-10 0.8-1.5，发泡催化剂PC52 0.03-0.05份，发泡催化剂NE300 0.3-0.5份以及乙基磷酸二乙酯1.3-2份。本发明还提供了一种聚氨酯原料组合物以及由此制得的聚氨酯泡沫及其用途。本发明的聚氨酯泡沫比常规聚氨酯泡沫具有更低的密度、更小的质量、适中的开孔率、更好的隔音效果、更好的保温效果，相对于中、高密度聚氨酯泡沫成本更低。其在实现低密度的同时，能够达到保温材料、隔音材料、建筑夹心板材、汽车顶棚喷涂材料、包括材料或填充材料等的应用标准。本发明的组合聚醚为全水发泡体系，对臭氧层无任何破坏作用，具备环保优势。

Description

组合聚醚，聚氨酯原料组合物，聚氨酯泡沫及其用途
技术领域
本发明涉及聚氨酯领域，尤其涉及一种组合聚醚，一种聚氨酯原料组合物，以及由该原理组合物制得的聚氨酯泡沫及其用途。
背景技术
聚氨酯硬质泡沫塑料是目前所有绝缘材料中的佼佼者，广泛用于建筑、交通运输、冰箱冰柜、石油化工管道、航空军用等诸方面做隔热材料和结构材料。随着世界能源的日益短缺，合理的利用资源，降低能耗，加大环保是当前发展的趋势。目前国内应用于建筑墙面保温的喷涂泡沫要求密度大于35kg/m3，应用于夹心板材的密度在40-45kg/m3，汽车顶棚喷涂热塑性聚氨酯密度大于25kg/m3，皆为中、高密度聚氨酯。
然而，对于内墙保温、隔音材料，建筑夹心板材，汽车顶棚喷涂材料、包装材料、填充材料等领域，由于对其力学性能要求不高，对其保温、隔音效果要求更高，因此可采用低密度聚氨酯材料替代中、高密度聚氨酯材料。但是，由于降低聚氨酯材料的密度后会导致其导热系数显著升高、尺寸稳定性能变化较大、力学强度明显下降，由此尚未有合适的低密度聚氨酯材料能够用于上述领域。现有技术中仍旧在上述领域使用中、高密度聚氨酯泡沫，由此大大增加了使用成本，并且隔音效果也不够理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服了现有的低密度聚氨酯泡沫相对中、高密度聚氨酯泡沫而言，导热系数大大升高、尺寸稳定性降低、强度显著降低，从而难以达到内墙材料、建筑夹心板材、汽车顶棚喷涂材料等的使用要求，保温效果不佳等缺陷，提供了一种组合聚醚，一种聚氨酯泡沫的原料组合物，以及由该原料组合物制得的聚氨酯泡沫。本发明的聚氨酯泡沫为低密度聚氨酯泡沫，大大降低了生产成本，实现了良好的隔音效果，并且该聚氨酯泡沫的导热系数、尺寸稳定性以及力学强度仍能够满足内墙保温材料、建筑夹心板材、汽车顶棚喷涂材料、包装材料、填充材料的使用需要，应用前景广泛。本发明的组合聚醚为一种全水型组合聚醚，ODP值为零，无VOC，无毒，具有环保效果。
本发明的目的之一是提供了一种组合聚醚，其包括下述重量份数的组分：聚醚多元醇EP-330N 6-8份、聚醚多元醇SU-450L 2-4份，非水解型表面活性剂L-580 0.06-0.15份，水1.5-2份，壬基酚聚氧乙烯醚NP-10 0.8-1.5，发泡催化剂PC52 0.03-0.05份，发泡催化剂NE300 0.3-0.5份以及乙基磷酸二乙酯1.3-2份。
在本发明一较佳的实施方式中，所述的组合聚醚由下述重量份数的组分组成：聚醚多元醇EP-330N 6-8份、聚醚多元醇SU-450L 2-4份，非水解型表面活性剂L-580 0.06-0.15份，水1.5-2份，壬基酚聚氧乙烯醚NP-100.8-1.5，发泡催化剂PC52 0.03-0.05份，发泡催化剂NE300 0.3-0.5份以及乙基磷酸二乙酯1.3-2份。
其中，所述聚醚多元醇EP-330N羟值为34mgKOH/g，25℃粘度为800-1000mp.s，水份含量小于0.05％，官能度为3，其为市售产品，购于山东蓝星东大化工有限责任公司。
其中，所述聚醚多元醇SU-450L羟值为450mgKOH/g，25℃粘度为6000-8000mp.s，水份含量小于0.10％，官能度为4.7，其为市售产品，购于山东蓝星东大化工有限责任公司。
其中，所述非水解型表面活性剂L-580为市售产品，购于迈图高新材料集团。
其中，所述发泡催化剂PC52为低气味发泡催化剂，其为市售产品，购于空气化工产品(常州)有限公司。
其中，所述发泡催化剂NE-300为非散发发泡催化剂，具备比普通的工业发泡剂更低的气味，其为市售产品，购于空气化工产品(常州)有限公司。
其中，所述壬基酚聚氧乙烯醚NP-10为分散剂，用于提高各组分之间的互溶效果，其可为市售的各种常规壬基酚聚氧乙烯醚NP-10，本发明中的NP-10购于上海抚佳精细化工有限公司。所述壬基酚聚氧乙烯醚的含量较佳的为1-1.1份。
其中，所述乙基磷酸二乙酯，本领域简称为DEEP，是一种新型的高效有机磷阻燃剂，其可为市售的各种常规的乙基磷酸二乙酯，本发明中的DEEP购于扬州晨化科技集团有限公司。
其中，所述的水较佳的为去离子水。
较佳的，本发明的组合聚醚中还可添加本领域此类组合聚醚中常规添加的其他添加剂，只要其对本发明的组合聚醚不产生负效果即可。
本发明的组合聚醚可根据本领域的常规方法进行制备，本发明较佳地将上述各组分按其重量份数在常温下搅拌混合，放料即得。其中所述的搅拌转速较佳的为300-500rpm，所述的搅拌时间较佳的为2-3小时。
本发明的目的之二是提供了一种聚氨酯原料组合物，其包括：所述组合聚醚以及异氰酸酯。
其中，所述组合聚醚以及异氰酸酯的质量比可根据本领域常规方法进行选择，较佳的为1∶1～1∶1.5。
其中，所述异氰酸酯较佳的为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，又称聚合MDI或粗MDI，本发明中优选拜耳材料科技(中国)有限公司的44V20。
本发明的聚氨酯原料组合物在使用前，所述组合聚醚以及所述异氰酸酯始终不相接触，因此可以套装的形式出售和保存该原料组合物，使用时将所述组合聚醚和所述异氰酸酯混合，即可。
本发明的目的之三是提供了一种聚氨酯泡沫，其由本发明的聚氨酯原料组合物制得。
其中，所述聚氨酯泡沫的制备方法为本领域聚氨酯的常规制备方法，如用高压发泡机浇注、用喷涂机喷涂或通过手工混合浇注等。
本发明的目的之四是提供了所述的聚氨酯泡沫作为保温材料、隔音材料、建筑夹心板材、汽车顶棚喷涂材料或包装材料等的应用。
本发明中，上述优选条件可以在符合本领域常识的基础上任意组合，即得到本发明较佳的实例。
本发明使用的原料和试剂均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
1、本发明的聚氨酯泡沫比EPS、XPS和常规聚氨酯泡沫具有更低的密度、更小的质量、适中的开孔率、更好的隔音效果、更好的保温效果，相对于中、高密度聚氨酯泡沫成本更低。其密度可低至10-30kg/m3，但导热系数仍能保持在为0.020-0.027W/(m·K)，隔音效果小于40DB，压缩强度大于85Kpa，-30℃、24h的线性尺寸稳定性小于0.2％，阻燃氧指数大于25％。因此，其在实现低密度的同时，能够达到保温材料、隔音材料、建筑夹心板材、汽车顶棚喷涂材料、包括材料或填充材料等的应用标准。
2、本发明的组合聚醚为全水发泡体系，对臭氧层无任何破坏作用，具备环保优势。
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。
下述实施例中：
隔音效果按GBJ118-88《民用建筑隔声设计规范》检测。
开孔率按GB-T 10799-2008《硬质泡沫塑料开孔和闭孔体积百分率的测定》测定。
聚氨酯泡沫塑料的密度按GB-T 6343-2009《泡沫塑料及橡胶表观密度的测定》测试。
压缩强度按GB/T 88132008《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》测试。
导热系数按GB-T 3399-1982《导热系数的测定》测定。
氧指数按GB-T 2406-93《塑料燃烧性能试验方法氧指数法》测定。
尺寸稳定性按GB 8811-88《硬质泡沫尺寸稳定性试验方法》测定。
EP-330N、SU-450L、4110和NT403购于山东蓝星东大化工有限责任公司。
L-580和L-6950购于迈图高新材料集团。
PC52、PC5、PC41、三亚乙基二胺和NE-300购于空气化工产品(常州)有限公司。
NP-10购于上海抚佳精细化工有限公司。
DEEP和TCPP购于扬州晨化科技集团有限公司。
HCFC-141B购于浙江三美化工股份有限公司。
聚合MDI为拜耳材料科技(中国)有限公司的44V20。
实施例1
组合聚醚的配方：下述各组分为重量份：EP-330N为8份，SU-450L为2份，水为2份，L-580为0.06份，NP-10为1份，PC52为0.03份，NE-300为0.3份，DEEP为1.3份。
组合聚醚的制备方法：将上述各组分按其重量份加入反应釜，控制转速在500rpm，常温下搅拌2小时，放料即得。
聚氨酯原料组合物配方：所述组合聚醚1份，聚合MDI 1份。
聚氨酯泡沫的制备及应用：将上述聚氨酯原料组合物中的组合聚醚以及聚合MDI通过低压喷涂机进行客车车顶喷涂施工，喷涂厚度为30-50mm，得密度为10kg/m3的聚氨酯泡沫。
该聚氨酯泡沫的导热系数为0.027W/(m·K)；压缩强度88KPa；-30℃，24h线性尺寸变化为0.15％；氧指数为25％；隔音效果为35DB；开孔率为35％。
实施例2
组合聚醚的配方：下述各组分为重量份：EP-330N为6份、SU-450L为4份，水为1.6份，L-580为0.11份，NP-10为1.5份，PC52为0.05份，NE-300为0.5份，DEEP为1.51份。
组合聚醚的制备方法：将上述各组分按其重量份加入反应釜，控制转速在500rpm，常温下搅拌2小时，放料即得。
聚氨酯原料组合物配方：下述各组分为重量份：所述组合聚醚1份，聚合MDI 1.5份。
聚氨酯泡沫的制备及应用：将上述聚氨酯原料组合物中的组合聚醚以及聚合MDI在连续板材生产线上进行双面金属板材的发泡，泡沫厚度为50mm，得整体填充密度为30kg/m3的聚氨酯板材泡沫塑料。
该聚氨酯泡沫的密度导热系数为0.021W/(m·K)，压缩强度为125KPa；-30℃，24h线性尺寸变化为0.10％；氧指数为26％；隔音效果为38DB；开孔率为12％。
实施例3
组合聚醚的配方：下述各组分为重量份：EP-330N为7.5份、SU-450L为2.5份，水为1.5份，L-580为0.11份，NP-10为1.01份，PC52为0.045份，NE-300为0.375份，DEEP为1.97份。
组合聚醚的制备方法：将上述各组分按其重量份加入反应釜，控制转速在500rpm，常温下搅拌2小时，放料即得。
聚氨酯原料组合物配方：下述各组分为重量份：所述组合聚醚1份，聚合MDI 1.25份。
聚氨酯泡沫的制备及应用：将上述聚氨酯原料组合物中的组合聚醚以及聚合MDI采用低压喷涂机进行室内屋面的聚氨酯保温施工，泡沫厚度为35mm，得喷涂密度为20kg/m3的聚氨酯墙面保温泡沫塑料。
该聚氨酯泡沫的导热系数为0.020W/(m·K)；压缩强度105KPa；-30℃，24h线性尺寸变化为0.20％；氧指数为26％；隔音效果为35DB；开孔率为22％。
对比实施例1
组合聚醚配方：下述各组分为重量份：4110为8.5份，NT403为1.5份，水为0.2份，L-6950为0.2份，HCFC-141B为3.5份，PC5为0.02份，三亚乙基二胺为0.2份，PC41为0.03份，TCPP为2份。
组合聚醚的制备方法：将上述各组分按其重量份加入反应釜，控制转速在500rpm，常温下搅拌2小时，放料即得。
聚氨酯原料组合物配方：所述组合聚醚1份，聚合MDI 1份。
聚氨酯泡沫的制备及应用：将上述聚氨酯原料组合物中的组合聚醚以及聚合MDI通过低压喷涂机进行客车车顶喷涂施工，喷涂厚度为30-50mm，得密度为28kg/m3的聚氨酯泡沫。
该聚氨酯泡沫的导热系数为0.025W/(m·K)；压缩强度85KPa；-30℃，24h线性尺寸变化为0.65％；氧指数为24％；隔音效果为45DB；开孔率为12％。所得聚氨酯泡沫的压缩强度和-30℃，24h线性尺寸变化以及隔音效果，均不如本发明实施例，而实施例1中即使密度低至28kg/m3其物理化学性能仍高于现有技术。

Claims (9)

1.一种组合聚醚，其特征在于：其包括下述重量份数的组分：聚醚多元醇EP-330N 6-8份、聚醚多元醇SU-450L 2-4份，非水解型表面活性剂L-5800.06-0.15份，水1.5-2份，壬基酚聚氧乙烯醚NP-10 0.8-1.5，发泡催化剂PC52 0.03-0.05份，发泡催化剂NE300 0.3-0.5份以及乙基磷酸二乙酯1.3-2份。
2.如权利要求1所述的组合聚醚，其特征在于：所述组合聚醚由下述重量份数的组分组成：聚醚多元醇EP-330N 6-8份、聚醚多元醇SU-450L 2-4份，非水解型表面活性剂L-580 0.06-0.15份，水1.5-2份，壬基酚聚氧乙烯醚NP-10 0.8-1.5，发泡催化剂PC52 0.03-0.05份，发泡催化剂NE300 0.3-0.5份以及乙基磷酸二乙酯1.3-2份。
3.如权利要求1或2所述的组合聚醚，其特征在于：所述壬基酚聚氧乙烯醚NP-10在所述组合聚醚中的含量为1-1.1重量份。
4.一种聚氨酯原料组合物，其特征在于：其包括如权利要求1～3中任一项所述的组合聚醚以及异氰酸酯。
5.如权利要求4所述的聚氨酯原料组合物，其特征在于：其由所述组合聚醚以及异氰酸酯组成。
6.如权利要求4或5所述的聚氨酯原料组合物，其特征在于：所述组合聚醚以及异氰酸酯的质量比为1∶1～1∶1.5。
7.如权利要求4～6中任一项所述的聚氨酯原料组合物，其特征在于：所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，较佳的为44V20。
8.一种聚氨酯泡沫，其由如权利要求4～7中任一项所述的聚氨酯原料组合物制得。
9.一种如权利要求8所述的聚氨酯泡沫作为保温材料、隔音材料、建筑夹心板材、汽车顶棚喷涂材料或包装材料的应用。
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