CN102558479B

CN102558479B - 聚异氰脲酸酯泡沫用组合聚醚及使用方法

Info

Publication number: CN102558479B
Application number: CN 201110427840
Authority: CN
Inventors: 李心强; 信延垒; 于楠; 任丽; 曹小伟
Original assignee: SHANGHAI DONGDA POLYURETHANE CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI DONGDA POLYURETHANE CO Ltd
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2031-12-19
Also published as: CN102558479A

Abstract

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种聚异氰脲酸酯泡沫用组合聚醚及其使用方法，其特征在于按照重量份数计，由以下原料混合而成：聚醚多元醇NJ-8238 0～4份、聚酯多元醇CF-6255 6～10份、泡沫稳定剂0.3～0.5份、催化剂0.2～0.4份、发泡剂3～4份、水0.15～0.2份和阻燃剂3～4份。本发明的优点在于以阻燃聚酯多元醇CF-6255为主，并且组合聚醚和异氰酸酯按照质量比为1∶1.4～1∶1.6，提高泡沫中苯环的含量，从而得到的聚异氰脲酸酯泡沫具有优异的阻燃性能、尺寸稳定性和抗压强度。

Description

聚异氰脲酸酯泡沫用组合聚醚及使用方法

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种聚异氰脲酸酯泡沫用组合物及其使用方法。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料是有机高分子材料，为易燃材料，其极限氧指数[O]一般在17左右，一旦着火，由于表面积大及热导率低，材料容易燃烧且不易自熄。随着硬质聚氨酯泡沫塑料应用范围逐渐扩大，人们逐渐意识到提高泡沫塑料的阻燃性是极其重要的。

目前，硬质聚氨酯泡沫塑料主要用于家电、建筑、管道、罐体等保温领域。

随着建筑、管道、罐体等领域对硬质聚氨酯泡沫应用量的增大，聚氨酯泡沫易燃、烟气密度大的缺点明显的暴露出来。

上海东大聚氨酯有限公司通过对聚醚、聚酯以及催化剂体系的调整，开发的B1级喷涂组合物，其制得的硬质喷涂泡沫能够达到国家要求的建筑B1级的阻燃级别；但是，由于喷涂施工过程中雾化的小液滴会随着风飘散在空气中，因此对当地环境造成一定的污染，尤其是，对施工人员造成身体伤害；同时，喷涂施工对环境的要求也是比较苛刻的，如墙体的湿度、环境温度、墙体的温度等都有较高的要求，因此喷涂组合物的应用受到一定的限制。

出于减少对环境的污染和施工人员的保护，以及全年施工的可操作性。可以切割成任意尺寸、任意形状的高阻燃块状聚异氰脲酸酯泡沫成为建筑、管道和罐体等领域绝热保温材料研究的新方向，因此亟需一种聚异氰脲酸酯泡沫用组合物多元醇。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚异氰脲酸酯泡沫用组合物及其使用方法，采用阻燃聚酯多元醇CF-6255和聚醚多元醇NJ-8238为主体原料来制取组合物，以此制得阻燃性能、尺寸稳定性、抗压强度各方面都很优异的聚异氰脲酸酯泡沫。

本发明所述的一种聚异氰脲酸酯泡沫用组合物，按照重量份数计，由以下原料混合而成：聚醚多元醇NJ-82380～4份、聚酯多元醇CF-62556～10份、泡沫稳定剂0.3～0.5份、催化剂0.2～0.4份、发泡剂3～4份、水0.15～0.2份和阻燃剂3～4份。

其中，所述的聚醚多元醇NJ-8238为句容宁武新材料发展有限公司的市售产品，其粘度为10000-12500mPa·s(25℃)，官能度5.7，数均分子量840，羟值365-395mgKOH/g，水分小于0.1wt％。聚酯多元醇CF-6255为江苏富盛新材料有限公司的市售产品，其粘度为13000-23000mPa·s(25℃)，官能度2，数均分子量450，羟值230-270mgKOH/g，水分小于0.1wt％，酸值小于1mgKOH/g。

所述的泡沫稳定剂为硬质聚氨酯泡沫领域常规使用的各类泡沫稳定剂，优选为硅酮类泡沫稳定剂，可以选用空气化工有限公司的DC-193或南京德美世创化工有限公司的AK8804，较佳的为DC-193。

所述的催化剂，可以使用胺类催化剂和有机金属催化剂，其中，较佳的为叔胺类催化剂，可以选用N，N-二甲基苄胺和TMR-2，两者的质量比为1∶1-2∶1。

所述的发泡剂优选为HCFC-141b(1，1-二氯-1-氟代乙烷)、HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)或HFC-365mfc(1，1，1，3，3-五氟丁烷)，较佳的为HCFC-141b。

所述的水优选为去离子水。

所述的阻燃剂优选为TCPP(三(2-氯丙基)磷酸酯)、TCEP(三(2-氯乙基)磷酸酯)或DMMP(甲基膦酸二甲酯)，较佳的为TCPP。

本发明所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物在制备时，只需将各组分在具有安全装置的混合釜中均匀混合，混合时最好在不锈钢混合釜内进行，混合时间最好在0.5～1小时。

本发明所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物的使用方法，聚异氰脲酸酯泡沫用组合物和异氰酸酯按照质量比1∶1.4～1∶1.6进行混合，较佳的反应质量比为1∶1.5，浇注到模具里发泡反应成型，制得聚异氰脲酸酯泡沫。

其中，异氰酸酯优选为聚合MDI，发泡方式为高压机发泡，发泡温度为20～25℃。

发泡反应的模具为箱式模具，其尺寸为0.5*0.5*0.5m～2.0*1.2*0.6m，模具温度在50～60℃。

本发明制得的聚异氰脲酸酯泡沫切割成薄板或者管壳等所需的形状，应用于要求高阻燃的建筑、管道和罐体的保温领域。

本发明的优点在于以阻燃聚酯多元醇CF-6255为主，并且组合物和异氰酸酯按照质量比为1∶1.4～1∶1.6，提高泡沫中苯环的含量，从而得到的聚异氰脲酸酯泡沫具有优异的阻燃性能、尺寸稳定性和抗压强度。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

以下实施例中所用到的原料来源如下：

阻燃聚酯多元醇CF-6255购于江苏富盛新材料有限公司。

聚醚多元醇NJ-8238购于句容宁武新材料发展有限公司

硅酮类泡沫稳定剂DC-193购于空气化工有限公司。

聚氨酯复合催化剂N，N-二甲基苄胺和TMR-2购于空气化工有限公司。

阻燃剂TCPP购于江苏法力克化工有限公司。

141B购于江苏康泰氟化工有限公司。

异氰酸酯为聚合MDI，购于烟台万华，型号PM200。

实施例1：

(1)聚异氰脲酸酯泡沫用组合物的制备

聚醚多元醇NJ-82384份、聚酯多元醇CF-62556份，泡沫稳定剂DC-1930.4份，催化剂N，N-二甲基苄胺0.25份、TMR-20.15份，发泡剂HCFC-141b4份，水0.15份和阻燃剂TCPP3份。

根据上述配方，将各成分加入不锈钢混合釜内，室温下以500转/分的转速搅拌1小时，放料即得聚异氰脲酸酯泡沫用组合物。

(2)聚异氰脲酸酯泡沫保温材料的制备：

将聚异氰脲酸酯泡沫用组合物与异氰酸酯PM200按照质量比1∶1.5在20℃反应，注入箱式模具中制得芯部密度约为40Kg/m³的聚异氰脲酸酯泡沫保温材料，该聚异氰脲酸酯泡沫的物理性能见表1。

对比例1：

(1)硬质聚氨酯泡沫用组合物的制备

将聚醚多元醇SA4606份，聚醚多元醇SA3804份，硅酮类泡沫稳定剂0.4份，催化剂N，N-二甲基苄胺0.3份、TMR-20.15份，发泡剂HCFC-141b3.5份，水0.2份和阻燃剂TCPP3份。

根据上述配方，将各成分加入不锈钢混合釜内，室温下以500转/分的转速搅拌1小时，放料即得硬质聚氨酯泡沫用组合物。

(2)硬质聚氨酯泡沫保温材料的制备：

将硬质聚氨酯泡沫用组合物与异氰酸酯PM200按照质量比1∶1.0在20℃反应，注入模具中制得芯部密度约为40Kg/m³的硬质聚氨酯泡沫保温材料，该硬质聚氨酯泡沫的物理性能见表1。

表1：

实施例2：

(1)聚异氰脲酸酯泡沫用组合物的制备

聚酯多元醇CF-625510份，泡沫稳定剂DC-1930.4份，催化剂N，N-二甲基苄胺0.15份、TMR-20.15份，发泡剂HCFC-141b4份，水0.15份和阻燃剂TCPP3份

(2)聚异氰脲酸酯泡沫保温材料的制备：

将聚异氰脲酸酯泡沫用组合物与异氰酸酯PM200按照质量比1∶1.5在20℃反应，注入箱式模具中制得芯部密度约为40Kg/m³的聚异氰脲酸酯泡沫保温材料，该聚异氰脲酸酯泡沫的物理性能见表2。

对比例2：

(1)硬质聚氨酯泡沫用组合物的制备

硬质聚氨酯泡沫用组合物的制备

将聚醚多元醇SA4604份，聚醚多元醇SA3806份，硅酮类泡沫稳定剂0.4份，催化剂N，N’-二甲基苄胺0.3份、TMR-20.15份，发泡剂HCFC-141b3.5份，水0.2份和阻燃剂TCPP3份。

(2)硬质聚氨酯泡沫保温材料的制备：

将硬质聚氨酯泡沫用组合物与异氰酸酯按照质量比1∶1.0在20℃反应，注入模具中制得芯部密度约为40Kg/m³的硬质聚氨酯泡沫保温材料，该硬质聚氨酯泡沫的物理性能见表2。

表2：

实施例3：

(1)聚异氰脲酸酯泡沫用组合物的制备

聚醚多元醇NJ-82382份、聚酯多元醇CF-62558份，泡沫稳定剂DC-1930.4份，催化剂N，N’-二甲基苄胺0.20份、TMR-20.15份，发泡剂HCFC-141b4份，水0.15份和阻燃剂TCPP3份

(2)聚异氰脲酸酯泡沫保温材料的制备：

将聚异氰脲酸酯泡沫用组合物与异氰酸酯PM200按照质量比1∶1.5在20℃反应，注入箱式模具中制得芯部密度约为40Kg/m³的聚异氰脲酸酯泡沫保温材料，该聚异氰脲酸酯泡沫的物理性能见表3。

对比例3：

(1)硬质聚氨酯泡沫用组合物的制备

硬质聚氨酯泡沫用组合物的制备

将聚醚多元醇SA4605份，聚醚多元醇SA3805份，硅酮类泡沫稳定剂0.4份，催化剂N，N’-二甲基苄胺0.3份、TMR-20.15份，发泡剂HCFC-141b3.5份，水0.15份和阻燃剂TCPP3份。

(2)硬质聚氨酯泡沫保温材料的制备：

将硬质聚氨酯泡沫用组合物与异氰酸酯按照质量比1∶1.0在20℃反应，注入模具中制得芯部密度约为40Kg/m³的硬质聚氨酯泡沫保温材料，该硬质聚氨酯泡沫的物理性能见表3。

表3

Claims

1.一种聚异氰脲酸酯泡沫用组合物，其特征在于按照重量份数计，由以下原料混合而成：聚醚多元醇NJ-82380～4份、聚酯多元醇CF-62556～10份、泡沫稳定剂0.3～0.5份、催化剂0.2～0.4份、发泡剂3～4份、水0.15～0.2份和阻燃剂3～4份。

2.根据权利要求1所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物，其特征在于泡沫稳定剂为硅酮类泡沫稳定剂，其选用DC-193或AK8804。

3.根据权利要求1所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物，其特征在于催化剂为叔胺复合催化剂，其选用N，N-二甲基苄胺和TMR-2，两者的质量比为1∶1-2∶1。

4.根据权利要求1所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物，其特征在于发泡剂为HCFC-141b、HFC-245fa或HFC-365mfc。

5.根据权利要求4所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物，其特征在于发泡剂为HCFC-141b。

6.根据权利要求1所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物，其特征在于阻燃剂为TCPP、TCEP或DMMP。

7.根据权利要求6所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物，其特征在于阻燃剂为TCPP。

8.一种权利要求1所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物的使用方法，其特征在于聚异氰脲酸酯泡沫用组合物和异氰酸酯按照质量比1∶1.4～1∶1.6进行混合发泡，制得聚异氰脲酸酯泡沫。

9.根据权利要求8所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物的使用方法，其特征在于异氰酸酯为聚合MDI，发泡方式为高压机发泡，发泡温度为20～25℃。

10.根据权利要求8所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物的使用方法，其特征在于发泡反应的模具为箱式模具，其尺寸为0.5*0.5*0.5m～2.0*1.2*0.6m，模具温度在50～60℃。

11.根据权利要求8所述的聚异氰脲酸酯泡沫用组合物的使用方法，其特征在于聚异氰脲酸酯泡沫应用于要求高阻燃的建筑、管道和罐体的保温领域。