CN102060975A - 室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备方法 - Google Patents

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何天华
刘敏
阳文涛
徐志强
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Abstract

一种室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备方法，属于门体保温材料制备技术领域。本发明是一种以组合聚醚、复合催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂、阻燃剂等的混合物为白料组合聚醚，以多亚基多苯基多异氰酸酯为黑料异氰酸酯，二者经高压机高速混合而成聚氨酯组合料的方法。本发明具有工艺简单，施工灵活，劳动生产率高等特点。并且，该聚氨酯组合料的保温性能及阻燃性能优异，尺寸变化率小，是门体保温领域理想的使用材料。

Description

室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种硬泡聚氨酯组合料，具体涉及一种室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备方法，属于门体保温材料制备技术领域。
背景技术
硬质聚氨酯泡沫塑料具有导热系数低、质量轻、比强度高、耐腐蚀、不吸水、吸音、隔热、绝缘、附着力高等优点，主要应用于家电保温、建筑保温、工程保温等，在家庭装修方面，主要应用于室内保温保暖等，如室内门方面的保温。
当代室内装修使用的室内门大体有木门、合金门、模压门、钢木门等。木门具有不变形、美观等特点，是家庭装修首选，但存在保温性及阻燃性等方面的不足；合金门是以硅镁合金为外壳，中间填充有海绵或蜂窝纸，门面平整度好，成型方便，造价不高，但同样存在保温性方面的不足；模压门门体内部为实木框架，填充蜂窝纸或高粱合板，表层为高密度纤维板，施工工艺比较简单，看上去没有实木门厚重美观。这类门主要用在阳台、储物间等不经常开启的地方。但门体中有害气体的释放会造成室内污染；钢木门门体内部为实木框架，腔体内填充聚氨酯，表层为彩钢板，具有表面美观、施工简单、保温性好等特点，是现代室内门中档次较高、保温性、阻燃性最好的产品，是卧室、办公室等冬夏室内保温的首选。
传统木门等的加工，往往费工费时，特别是对复杂花纹的处理更是麻烦，而采用聚氨酯组合料制造的钢木门，其加工方法简单快捷，彩钢板门体的花纹采用机器模压成型，生产效率高，美观性好，而填充材料聚氨酯泡沫是通过机器注射、模压成型，泡沫材料可以填充到门腔体内的各个角落，施工简单，保温、隔音、阻燃、防震功效极佳，适应了当代低碳环保生活的要求，近年来逐渐成为市场上室内门领域追逐的热点。
发明内容
本发明的目的是适应市场上对环保、阻燃、保温性好的产品的需求，提供一种室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备方法。
按照本发明的技术方案，一种室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备方法，按重量份数计：将白料组合聚醚和黑料异氰酸酯按100∶105～110比例混合，在23～25℃条件下经高压机高速混合后制得室内门用硬泡聚氨酯组合料；
所述黑料异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯。
所述白料组合聚醚的制备方法如下：按重量份数计：
(1)复合催化剂的制备：取1～1.5份的N，N-二甲基环己胺(DMCHA)和1～1.5份的二甲基氨基乙醇(DMEA)混合均匀，制得复合催化剂；
(2)发泡剂的制备：取26～32份的二氯一氟乙烷和1～1.5份水均匀混合，制得发泡剂；
(3)阻燃剂的制备：取8～15份的甲基膦酸二甲酯(DMMP)和5～16份的磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(DMEA)均匀混合，制得阻燃剂；
(4)白料组合聚醚的制备：取混合聚醚多元醇100份、复合催化剂2～3份、泡沫稳定剂硅油1.5～2.0份、发泡剂27～33.5份和阻燃剂13～31份，均匀混合，制得白料组合聚醚。
所述混合聚醚多元醇羟值为300～750mgKOH/g、酸值≤1.0mgKOH/g，平均官能度为3～5。
所述白料组合聚醚的制备方法，步骤(4)中所述聚醚多元醇的重量份数为100份。
所述硬泡聚氨酯组合料硬泡的压缩强度为130～160MPa，导热系数为0.21～0.23w/m·K，离火2～4秒自熄。
本发明中的聚醚多元醇选用上海高桥石化生产的GR-4110和GR-403及GR-305；泡沫稳定剂硅油选用南京德美化工生产的AK-8805；黑料选用牌号为PM-200、Suprasec 5005或44v20L的多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种；催化剂选用江都市大江化工实业有限公司的DMCHA和DMEA；发泡剂选用牌号为HCFC-141b的二氯一氟乙烷。
本发明的有益效果：本发明以白料组合聚醚和黑料异氰酸酯在一定条件下混合，注射到门体的空腔中，自行发泡成型制得聚氨酯保温材料，具有工艺简单，施工灵活，劳动生产率高的特点。并且，材料的保温性能及阻燃性能优异，尺寸变化率小，是门体保温领域理想的使用材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例均按重量份数计。
实施例1
所述白料组合聚醚的制备：
(1)复合催化剂的制备：取1.5份的N，N-二甲基环己胺DMCHA和1份的二甲基氨基乙醇DMEA混合均匀，制得复合催化剂；
(2)发泡剂的制备：取32份的HCFC-141b和1份水均匀混合，制得发泡剂；
(3)阻燃剂的制备：取8份的甲基膦酸二甲酯DMMP和16份的磷酸三(1-氯-2-丙基)酯TCPP均匀混合，制得阻燃剂；
(4)白料组合聚醚的制备：取聚醚多元醇GR-4110 70份、GR-403 5份、GR-305 25份、复合催化剂2.5份、泡沫稳定剂AK-8805 1.7份、发泡剂33份和阻燃剂26份，均匀混合，制得白料组合聚醚。
室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备：
将白料组合聚醚和黑料异氰酸酯Suprasec 5005按100∶105比例加入高压发泡机中，在23℃条件下经高压机高速混合后注射到门体的空腔中，自行发泡成型，即可得到成品。制得的成品表面平整度好，整体硬度高。
将成型后的样品放置24小时后测定性能。成品的性能指标如表2所示：
表1聚氨酯填充材料的物性指标
  测试指标   物性值   测试指标   物性值
  自由泡芯密度/Kg·m-3   27.5   压缩强度/MPa   130
  制品整体密度/Kg·m-3   40.2   导热系数/w/m·K   0.21
  表观收缩迹象   不明显   阻燃性   离火3秒自熄
实施例2
所述白料组合聚醚的制备：
(1)复合催化剂的制备：取1.2份的N，N-二甲基环己胺DMCHA和1.2份的二甲基氨基乙醇DMEA混合均匀，制得复合催化剂；
(2)发泡剂的制备：取29份的HCFC-141b和1.2份水均匀混合，制得发泡剂；
(3)阻燃剂的制备：取10份的甲基膦酸二甲酯DMMP和12份的磷酸三(1-氯-2-丙基)酯TCPP均匀混合，制得阻燃剂；
(4)白料组合聚醚的制备：取聚醚多元醇GR-4110 75份、GR-403 8份、GR-305 17份、复合催化剂2.4份、泡沫稳定剂AK-8805 1.5份、发泡剂30.2份和阻燃剂22份，均匀混合，制得白料组合聚醚。
室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备：
将白料组合聚醚和黑料异氰酸酯Suprasec 5005按100∶107比例加入高压发泡机中，在25℃条件下经高压机高速混合后注射到门体的空腔中，自行发泡成型，即可得到成品。制得的成品表面平整度好，整体硬度高。
将成型后的样品放置24小时后测定性能，成品的性能指标如表2所示：
表2聚氨酯填充材料的物性指标
  测试指标   物性值   测试指标  物性值
  自由泡芯密度/Kg·m-3   27.9   压缩强度/MPa  143
  制品整体密度/Kg·m-3   40.5   导热系数/w/m·K  0.22
  表观收缩迹象   不明显   阻燃性  离火3秒自熄
实施例3
所述白料组合聚醚的制备：
(1)复合催化剂的制备：取1份的N，N-二甲基环己胺DMCHA和1.5份的二甲基氨基乙醇DMEA混合均匀，制得复合催化剂；
(2)发泡剂的制备：取26份的HCFC-141b和1.5份水均匀混合，制得发泡剂；
(3)阻燃剂的制备：取12份的甲基膦酸二甲酯DMMP和8份的磷酸三(1-氯-2-丙基)酯TCPP均匀混合，制得阻燃剂；
(4)白料组合聚醚的制备：取聚醚多元醇GR-4110 80份、GR-403 10份、GR-305 10份、复合催化剂2.5份、泡沫稳定剂AK-8805 1.8份、发泡剂27.5份和阻燃剂20份，均匀混合，制得白料组合聚醚。
室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备：
将白料组合聚醚和黑料异氰酸酯Suprasec 5005按100∶110比例加入到高压发泡机中，在25℃条件下经高压机高速混合后注射到门体的空腔中，自行发泡成型，即可得到成品。制得的成品表面平整度好，整体硬度高。
将成型后的样品放置24小时后测定性能，成品的性能指标如表3所示：
表3聚氨酯填充材料的物性指标
  测试指标   物性值   测试指标   物性值
  自由泡芯密度/Kg·m-3   28.3   压缩强度/MPa   152
  制品整体密度/Kg·m-3   40.6   导热系数/w/m·K   0.23
  表观收缩迹象   不明显   阻燃性   离火3秒自熄
实施例4
所述白料组合聚醚的制备：
(1)复合催化剂的制备：取1.2份的N，N-二甲基环己胺DMCHA和1.3份的二甲基氨基乙醇DMEA混合均匀，制得复合催化剂；
(2)发泡剂的制备：取28份的HCFC-141b和1.3份水均匀混合，制得发泡剂；
(3)阻燃剂的制备：取15份的甲基膦酸二甲酯DMMP和5份的磷酸三(1-氯-2-丙基)酯TCPP均匀混合，制得阻燃剂；
(4)白料组合聚醚的制备：取聚醚多元醇GR-4110 75份、GR-403 12份、GR-305 13份、复合催化剂2.5份、泡沫稳定剂AK-8805 2份、发泡剂29.3份和阻燃剂20份，均匀混合，制得白料组合聚醚。
室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备：
将白料组合聚醚和黑料异氰酸酯Suprasec 5005按100∶108比例加入到高压发泡机中，在25℃条件下经高压机高速混合后注射到门体的空腔中，自行发泡成型，即可得到成品。制得的成品表面平整度好，整体硬度高。
将成型后的样品放置24小时后测定性能，成品的性能指标如表4所示：
表4聚氨酯填充材料的物性指标
  测试指标   物性值   测试指标  物性值
  自由泡芯密度/Kg·m-3   28.2   压缩强度/MPa  160
  制品整体密度/Kg·m-3   40.3   导热系数/w/m·K  0.22
  表观收缩迹象   不明显   阻燃性  离火3秒自熄

Claims (4)

1.一种室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备方法，其特征是：按重量份数计：将白料组合聚醚和黑料异氰酸酯按100∶105～110比例混合加入到高压机中，在23～25℃条件下经高压机高速混合后制得室内门用硬泡聚氨酯组合料；
所述黑料异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备方法，其特征是所述白料组合聚醚的制备方法如下，按重量份数计：
(1)复合催化剂的制备：取1～1.5份的N，N-二甲基环己胺和1-1.5份的二甲基氨基乙醇混合均匀，制得复合催化剂；
(2)发泡剂的制备：取26～32份的二氯一氟乙烷和1～1.5份水均匀混合，制得发泡剂；
(3)阻燃剂的制备：取8～15份的甲基膦酸二甲酯和5～16份的磷酸三(1-氯-2-丙基)酯均匀混合，制得阻燃剂；
(4)白料组合聚醚的制备：取组合聚醚100份、复合催化剂2～3份、泡沫稳定剂硅油1.5～2.0份、发泡剂27～33.5份和阻燃剂13～31份，均匀混合，制得白料组合聚醚。
3.根据权利要求2所述白料组合聚醚的制备方法，其特征是所述组合聚醚羟值为300～750mgKOH/g、酸值≤1.0mgKOH/g，平均官能度为3～5。
4.根据权利要求1所述室内门用硬泡聚氨酯组合料的制备方法，其特征是：所述硬泡聚氨酯组合料硬泡的压缩强度为130～160MPa，导热系数为0.21～0.23w/m·K，离火2～4秒自熄。
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