CN102532865B - 环保开孔型管道用组合聚醚及其制备方法 - Google Patents

环保开孔型管道用组合聚醚及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种环保开孔型管道用组合聚醚及其制备方法，由A组份和B组份构成，其中A组份由聚醚多元醇、聚酯多元醇、交联剂、泡沫稳定剂、开孔剂、催化剂和物理发泡剂组成；B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。本发明A组份料生产过程简单，无三废排放，由A、B组份料生产环保型开孔管道制品的操作工艺在常温、常压下进行，工艺简单，易操作。利用正戊烷和HFC-365mfc的混合物为物理发泡剂制备开孔型管道用组合聚醚，在达到完全环保的同时，控制泡沫密度，提高泡沫整体抗压强度，提高体系开孔率，泡沫各项指标达到了较高标准要求。

Description

环保开孔型管道用组合聚醚及其制备方法
技术领域
本发明属于化学合成领域，具体涉及一种环保开孔型管道用组合聚醚及其制备方法。
背景技术
正戊烷和HFC-365mfc(1，1，1，3，3-五氟丁烷)的混合物，为新型环保型聚氨酯物理发泡剂。正戊烷沸点36℃，属于无氟环保型发泡剂，发出的泡沫强度较高，HFC-365mfc属于新型发泡剂，其ODP＝0，正戊烷和HFC-365mfc的混合物沸点适中，泡沫开孔率高，强度好，故用其所生产的组合聚醚属于无氟型组合聚醚，用异氰酸酯与此组合聚醚反应，所制得泡沫具有泡孔均匀、开孔率好的特点，产品的抗压性能和吸水性能优异；同时生产周期短、效率高、耗能低，逐渐取代传统的物理发泡剂如F-11(一氟三氯甲烷)、141b(一氟二氯乙烷)等，广泛地应用于各种管道保温领域。HFC-365mfc为比利时的苏威公司生产的产品，在欧洲聚氨酯保温行业已经大规模应用，主要集中在冰箱、冰柜及板材行业，在聚氨酯开孔管道行业还没有应用，通过不断地实验研究，研发以正戊烷和HFC-365mfc的混合物为发泡剂的新型开孔管道产品，将能够推动行业发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保开孔型管道用组合聚醚及其制备方法，利用正戊烷和HFC-365mfc的混合物为发泡剂制作环保开孔型管道用组合聚醚，在达到环保目的的同时，提高泡沫的开孔性和抗压强度，满足特殊领域标准的要求。
本发明所述的一种环保开孔型管道用组合聚醚，由A组份和B组份配制而成，其中：
A组份为，以重量百分数计：
聚醚多元醇：30～70％；
聚酯多元醇：5～15％；
交联剂：3～5％；
去离子水：0.05-0.2％；
泡沫稳定剂：0.2～1.5％；
开孔剂：0.5～1.5％；
发泡剂：2～15％；
催化剂：1.2～3.2％；
阻燃剂：10～40％；
抗氧化剂：2～3.5％；
B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯；
其中：聚醚多元醇为2～6官能度，数均分子量为500～800的单体聚醚多元醇，聚酯多元醇为2～3官能度，25℃粘度为4000～6000mpa.s，酸值0.2～0.8mgKOH/g的低酸值聚酯。
所述的聚醚多元醇和聚酯多元醇优选由以下重量份数的原料组成：蔗糖聚醚20～60份，选用SU450L(生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司)或8238(生产厂家为句容宁武化工有限公司)；混合起始剂聚醚10～30份，选用DP500(生产厂家为句容宁武化工有限公司)或JB6305C(生产厂家为江苏钟山化工有限公司)；二官能度聚醚5～20份，选用DL1000(生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司)或HF-210(生产厂家为绍兴市恒丰聚氨酯实业有限公司)；低酸值聚酯5～15份，选用3152LA(生产厂家为南京金陵斯泰潘化学有限公司)或6300(生产厂家为南京康塑德化工有限公司)。
所述的催化剂优选为叔胺类催化剂、三嗪类催化剂或胺类延迟性催化剂，可以选用三乙烯二胺、N，N，N’，N”，N”-五甲基二亚乙基三胺、N，N-二甲基环己胺、N，N-二甲基环苄胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪或TMR-2(美国空气化工公司)中的一种或多种。
所述的泡沫稳定剂优选采用B8444(生产厂家为赢创德固赛公司)或B8525(生产厂家为赢创德固赛公司)中的一种或两种混合使用。
所述的开孔剂优选为O-501(生产厂家为赢创德固赛公司)或O-500(生产厂家为赢创德固赛公司)中的一种或两种混合使用。
所述的阻燃剂优选采用三(2-氯丙基)磷酸酯或甲基膦酸二甲酯中的一种或两种混合使用。
所述的发泡剂优选为正戊烷和HFC-365mfc的混合物，其中正戊烷的质量含量为54％。
所述的交联剂优选为三异丙醇胺。
本发明所述的环保开孔型管道用组合聚醚的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
制备A组份料：先将称量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇装入反应釜中搅拌，再加入称量好的交联剂、泡沫稳定剂、开孔剂、催化剂、发泡剂、阻燃剂，在常温下物理混合，搅拌0.5～1.5小时，即可装桶；
将A、B组份料按A∶B＝100∶100～110的质量比混合，即可制成环保开孔型管道用组合聚醚。
本发明的优点在于：A组份料是在常温下进行，既节约能源又减少供能设备和繁琐的操作。由A、B组份料生产管道保温的环保型组聚氨酯泡沫材料也是在常温、常压下进行，工艺简单，易操作，挥发低，无三废，产品质量稳定，生产成本低。利用正戊烷和HFC-365mfc的混合物为发泡剂制作环保开孔型管道用组合聚醚，在达到环保目的的同时，提高泡沫的整体抗压强度，各项指标达到国标的要求。经检测应用于管道保温的环保型聚氨酯泡沫产品质量指标，可以达到：
密度：      127-222kg/m3
抗压强度：  ＞1.76MPa
开孔率：    ＞70％
吸水后密度：＞1000kg/m3
性能完全达到了SY/T0415-96规定的物理机械性能要求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
在1吨反应容器内制备A组份料，聚醚、聚酯成分为：蔗糖聚醚SU450L：35份，混合起始剂聚醚DP500：30份，二官能度聚醚DL1000：20份，低酸值聚酯3152LA：10份，交联剂三异丙醇胺：5份，泡沫稳定剂B8538：1.4份，去离子水：0.1份，开孔剂O-500：1.0份，发泡剂(正戊烷和HFC-365mfc的混合物，其中正戊烷的质量含量为54％)：7份，催化剂：N，N-二甲基环己胺：1.0份，N，N-二甲基环苄胺：1.5份，1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪：0.2份，阻燃剂三(2-氯丙基)磷酸酯：25份，抗氧化剂：2.2份。将称量好的各种原料装入反应釜中搅拌30分钟，取出进行检验，满足工艺参数，即得A组份合格产品，从反应釜中取出装桶入库。
B组份为二苯基甲烷二异氰酸酯，直接装桶使用。
将A、B组份料按A∶B＝100∶100质量比混合发泡，其中自由泡密度122kg/m3，发泡速度控制在乳白时间15秒，凝胶时间55秒，得到合格泡沫。
经检测泡沫模塑密度在179.6kg/m3，开孔率在76.4％，泡沫平均压缩强度为2.16MPa。
实施例2：
在1吨反应容器内制备A组份料，单体聚醚、聚酯成分为：蔗糖聚醚SU450L：40份，混合起始剂聚醚DP500：30份，二官能度聚醚DL1000：20份，低酸值聚酯3152LA：5份，交联剂三异丙醇胺：5份，泡沫稳定剂B8538 1.0份，去离子水：0.1份，开孔剂O-500 1.3份，发泡剂(正戊烷和HFC-365mfc的混合物，其中正戊烷的质量含量为54％)：8.5份，催化剂：N，N-二甲基环己胺：1.2份，N，N-二甲基环苄胺：1.6份，1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪：0.2份，阻燃剂三(2-氯丙基)磷酸酯：25份，抗氧化剂：2.2份，将称量好的各种原料装入反应釜中搅拌30分钟，取出进行检验，满足工艺参数，即得A组份合格产品，从反应釜中取出装桶入库。
B组份为二苯基甲烷二异氰酸酯，直接装桶使用。
将A、B组份料按A∶B＝100∶100质量比混合发泡，其中自由泡密度109.2kg/m3，发泡速度控制在乳白时间15秒，凝胶时间55秒，得到合格泡沫。
经检测泡沫模塑密度在154.8kg/m3，开孔率在82.6％，泡沫平均压缩强度为1.87MPa。
实施例3：
在1吨反应容器内制备A组份料，单体聚醚、聚酯成分为：蔗糖聚醚SU450L：35份，混合起始剂聚醚DP500：35份，二官能度聚醚DL1000：20份，低酸值聚酯3152LA：5份，交联剂三异丙醇胺：5份，泡沫稳定剂B8538：1.0份，去离子水：0.1份，开孔剂O-500：1.3份，发泡剂(正戊烷和HFC-365mfc的混合物，其中正戊烷的质量含量为54％)：8.5份，催化剂：N，N-二甲基环己胺：1.0份，N，N-二甲基环苄胺：1.5份，1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪：0.2份，阻燃剂三(2-氯丙基)磷酸酯：25份，抗氧化剂：2.2份，将称量好的各种原料装入反应釜中搅拌30分钟，取出进行检验，满足工艺参数，即得A组份合格产品，从反应釜中取出装桶入库。
B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，直接装桶使用。
将A、B组份料按A∶B＝100∶100重量配比混合发泡，其中自由泡密度123.1kg/m3，发泡速度控制在乳白时间18秒，凝胶时间55秒，得到合格泡沫。
经检测泡沫模塑密度在156.8kg/m3，开孔率在85.4％，泡沫平均压缩强度为2.14MPa。

Claims (10)

1.一种环保开孔型管道用组合聚醚，其特征在于由A组份和B组份配制而成，其中：
A组份为，以重量百分数计：
聚醚多元醇：30～70％；
聚酯多元醇：5～15％；
交联剂：    3～5％；
去离子水：  0.05-0.2％；
泡沫稳定剂：0.2～1.5％；
开孔剂：    0.5～1.5％；
发泡剂：    2～15％；
催化剂：    1.2～3.2％；
阻燃剂：    10～40％；
抗氧化剂：  2～3.5％；
B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯；
其中：聚醚多元醇为2～6官能度，数均分子量为500～800的单体聚醚多元醇，聚酯多元醇为2～3官能度，25℃粘度为4000～6000mpa.s，酸值0.2～0.8mgKOH/g的低酸值聚酯。
2.根据权利要求1所述的环保开孔型管道用组合聚醚，其特征在于聚醚多元醇和聚酯多元醇由以下重量份数的原料组成：蔗糖聚醚20～60份，选用SU450L或8238；混合起始剂聚醚10～30份，选用DP500或JB6305C；二官能度聚醚5～20份，选用DL1000或HF-210；低酸值聚酯5～15份，选用3152LA或6300。
3.根据权利要求1所述的环保开孔型管道用组合聚醚，其特征在于催化剂为叔胺类催化剂、三嗪类催化剂或胺类延迟性催化剂。
4.根据权利要求3所述的环保开孔型管道用组合聚醚，其特征在于催化剂为三乙烯二胺、N，N，N’，N”，N”-五甲基二亚乙基三胺、N，N-二甲基环己胺、N，N-二甲基环苄胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪或TMR-2中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的环保开孔型管道用组合聚醚，其特征在于泡沫稳定剂采用B8444或B8525中的一种或两种混合使用。
6.根据权利要求1所述的环保开孔型管道用组合聚醚，其特征在于开孔剂为O-501或O-500中的一种或两种混合使用。
7.根据权利要求1所述的环保开孔型管道用组合聚醚，其特征在阻燃剂采用三(2-氯丙基)磷酸酯或甲基膦酸二甲酯中的一种或两种混合使用。
8.根据权利要求1所述的环保开孔型管道用组合聚醚，其特征在于发泡剂为正戊烷和HFC-365mfc的混合物，其中正戊烷的质量含量为54％。
9.根据权利要求1所述的环保开孔型管道用组合聚醚，其特征在于交联剂为三异丙醇胺。
10.一种权利要求1所述的环保开孔型管道用组合聚醚的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
制备A组份料：先将称量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇装入反应釜中搅拌，再加入称量好的交联剂、泡沫稳定剂、开孔剂、催化剂、发泡剂、阻燃剂，在常温下物理混合，搅拌0.5～1.5小时，即可装桶；
将A、B组份料按A∶B＝100∶100～110的质量比混合，即可制成环保开孔型管道用组合聚醚。
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