CN102558481B - 用于板材保温的环保型组合料及其制备方法 - Google Patents

用于板材保温的环保型组合料及其制备方法 Download PDF

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本发明属于化学合成领域，具体涉及一种用于板材保温的环保型组合料及其制备方法，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、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、物理发泡剂和阻燃剂组成；B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。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组份料生产的板材保温环保型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。

Description

用于板材保温的环保型组合料及其制备方法
技术领域
本发明属于化学合成领域，具体涉及一种用于板材保温的环保型组合料及其制备方法。 
背景技术
HFC-365mfc(1，1，1，3，3-五氟丁烷)属于第三代发泡剂，沸点40℃，是所有零ODP的HFC发泡剂产品中沸点唯一高于室温的液态发泡剂。正戊烷ODP＝0，GWP＝0，价格低廉，与HFC-365mfc以一定比例混合可得到沸点为27℃的共沸混合物，克服了HFC-365mfc沸点较高的问题。由HFC-365/正戊烷的混合物生产的组合聚醚属于无氟型组合聚醚，具有环保作用。用异氰酸酯与此组合聚醚反应，所制得泡沫具有导热系数低、性能稳定的特点，在节能降耗方面将会起到积极的催进作用；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，可广泛地应用于各种保温领域。HFC-365mfc为比利时的苏威公司生产的产品，欧洲同类聚氨酯公司在冰箱和冰柜行业已经开始使用HFC-365mfc，并且技术已经相对成熟。 
目前，板材组合聚醚中所使用的物理发泡剂以141b为主，因141b的ODP＝0.11，要想达到完全环保的目的是做不到的，所以决定了其只是一种过渡型的替代产品。 
发明内容
本发明的目的是提供一种用于板材保温的环保型组合料及其制备方法，以HFC-365/正戊烷的混合物为物理发泡剂，是环保型的发泡剂，用于板材保温型组合聚醚的制作，在达到环保目的的同时，降低泡沫的导热系数，各项指标达到国标的要求。 
本发明所述的一种用于板材保温的环保型组合料，由A组份和B组份组成，其中： 
A组份为，以重量百分数计： 
聚醚多元醇A：20～40％； 
聚醚多元醇B：10～40％； 
聚酯多元醇：10～30％； 
泡沫稳定剂：1.0～3.0％； 
化学发泡剂：1.0～3.0％； 
催化剂：0.4～2.5％； 
物理发泡剂：10～25％； 
阻燃剂：10～30％； 
B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。 
其中，所述的聚醚多元醇A优选为6官能度，分子量为850～950的聚醚多元醇。 
所述的聚醚多元醇B优选为4官能度，分子量为500～600的聚醚多元醇。 
所述的聚酯多元醇优选为2官能度，分子量为300～450的聚酯多元醇。 
所述的稳定剂是优选为非水解硅碳类表面活性剂，可以选用B-8538(生产厂家为赢创德固赛特种化学有限公司)。 
所述的化学发泡剂优选为水，最好为去离子水。 
所述的催化剂优选为叔胺类催化剂，可以选用N，N二甲基环己胺、N，N二甲基苄胺和六氢三嗪的混合物。 
所述的物理发泡剂优选为HFC-365mfc和正戊烷的混合物，其中HFC-365mfc占混合物质量的58％。 
所述的阻燃剂优选为添加型阻燃剂，可以选用三(2-氯丙基)磷酸酯。 
本发明所述的用于板材保温的环保型组合料的制备方法，包括以下步骤： 
制备A组份料：将称量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇、稳定剂、化学发泡剂、催化剂、阻燃剂和物理发泡剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌2小时，经检测充分混合，即可装桶； 
将A、B组份料按A∶B＝100∶100～110的质量比混合，即可制成应用于板材保温的环保型组合料。 
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组份料生产的板材保温环保型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。A组份料利用HFC-365/正戊烷的混合物为物理发泡剂，由此配制的板材保温型组合聚醚，在达到环保目的的同时，降低泡沫的导热系数，保持性能稳定及其各项指标达到国标的要求。经检测应用于板材保温的环保型聚氨酯泡沫产品质量指标，可以达到： 
密度：        40±2kg/m3
抗压强度：    ≥160kPa 
导热系数：    ≤0.024W/m.k 
吸水率：      ≤3V/V％ 
尺寸稳定性：  ≤3.0％ 
(+70℃～-30℃，48h) 
燃烧性能(水平燃烧法)： 
平均燃烧时间：        ≤90s 
平均燃烧范围：        ≤50mm 
性能完全达到了JB/T 6527-2006板材保温硬质聚氨酯泡沫塑料的要求。 
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： 
制备A组份料100公斤，分别称量：聚醚多元醇A(6官能度，分子量为850)24公斤，聚醚多元醇B(4官能度，分子量为550)24公斤，聚酯多元醇(2.0官能度，分子量为350)12公斤，B85381.4公斤，催化剂：N，N二甲基环己胺0.6公斤，N，N二甲基苄胺1.2公斤，六氢三嗪0.4公斤，去离子水1.4公斤，HFC-365/正戊烷17公斤，三(2-氯丙基)磷酸酯18公斤。将称量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇、稳定剂、化学发泡剂、催化剂、物理发泡剂和阻燃剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌2小时，取出进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，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。 
将A、B组份料按A∶B＝100∶100质量比混合制成应用于板材保温的环保型聚氨酯泡沫，经检测产品质量指标： 
密度：            40kg/m3
抗压强度：        186kPa 
导热系数：        0.023W/m.k 
吸水率：          2.8V/V％ 
尺寸稳定性：      2.0％ 
(+70℃～-30℃，48h) 
燃烧性能(水平燃烧法)： 
平均燃烧时间：    71s 
平均燃烧范围：    38mm 
实施例2： 
制备A组份料100公斤，分别称量：聚醚多元醇A(6官能度，分子量为850)28.4公斤，聚醚多元醇B(4官能度，分子量为550)19.0公斤，聚酯多元醇(2.0官能度，分子量 为350)15.8公斤，B85381.6公斤，催化剂：N，N二甲基环己胺0.5公斤，N，N二甲基苄胺1.3公斤，六氢三嗪0.4公斤，去离子水1.4公斤，HFC-365/正戊烷19.0公斤，三(2-氯丙基)磷酸酯12.6公斤。将称量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇、稳定剂、化学发泡剂、催化剂、物理发泡剂和阻燃剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌2小时，取出进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，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。 
将A、B组份料按A∶B＝100∶105质量比混合制成应用于板材保温的环保型聚氨酯泡沫，经检测产品质量指标： 
密度：            42kg/m3
抗压强度：        197kPa 
导热系数：        0.022W/m.k 
吸水率：          2.2V/V％ 
尺寸稳定性：      1.8％ 
(+70℃～-30℃，48h) 
燃烧性能(水平燃烧法)： 
平均燃烧时间：    83s 
平均燃烧范围：    45mm 
实施例3： 
制备A组份料100公斤，分别称量：聚醚多元醇A(6官能度，分子量为850)21.3公斤，聚醚多元醇B(4官能度，分子量为550)22.4公斤，聚酯多元醇(2.0官能度，分子量为350)18.3公斤，B85381.5公斤，催化剂：N，N二甲基环己胺0.6公斤，N，N二甲基苄胺1.2公斤，六氢三嗪0.5公斤，去离子水1.4公斤，HFC-365/正戊烷18.5公斤，三(2-氯丙基)磷酸酯15.3公斤。将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇、稳定剂、化学发泡剂、催化剂、物理发泡剂和阻燃剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌2小时，取出进行检验，满足工艺参数，发出满意泡沫，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。 
将A、B组份料按A∶B＝100∶100质量比混合制成应用于板材保温的环保型聚氨酯泡沫，经检测产品质量指标： 
密度：        38kg/m3
抗压强度：        168kPa 
导热系数：        0.024W/m.k 
吸水率：          2.6V/V％ 
尺寸稳定性：      2.2％ 
(+70℃～-30℃，48h) 
燃烧性能(水平燃烧法)： 
平均燃烧时间：    78s 
平均燃烧范围：    43mm。 

Claims (6)

1.一种用于板材保温的环保型组合料，其特征在于由A组份和B组份组成，其中：
A组份为，以重量百分数计：
聚醚多元醇A：20～40％；
聚醚多元醇B：10～40％；
聚酯多元醇：10～30％；
泡沫稳定剂：1.0～3.0％；
化学发泡剂：1.0～3.0％；
催化剂：0.4～2.5％；
物理发泡剂：10～25％；
阻燃剂：10～30％；
B组份为多苯基多亚甲基多异氰酸酯；
所述聚醚多元醇A为6官能度，分子量为850～950的聚醚多元醇；
所述聚醚多元醇B为4官能度，分子量为500～600的聚醚多元醇；
所述聚酯多元醇为2官能度，分子量为300～450的聚酯多元醇；
所述物理发泡剂为HFC-365mfc和正戊烷的混合物，其中HFC-365mfc占混合物质量的58％。
2.根据权利要求1所述的用于板材保温的环保型组合料，其特征在于泡沫稳定剂是非水解硅碳类表面活性剂。
3.根据权利要求1所述的用于板材保温的环保型组合料，其特征在于化学发泡剂为去离子水。
4.根据权利要求1所述的用于板材保温的环保型组合料，其特征在于催化剂为叔胺类催化剂。
5.根据权利要求1所述的用于板材保温的环保型组合料，其特征在于阻燃剂为添加型阻燃剂，是三(2-氯丙基)磷酸酯。
6.一种权利要求1所述的用于板材保温的环保型组合料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
制备A组份料：将称量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、阻燃剂和物理发泡剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌2小时，经检测充分混合，即可装桶；
将A、B组份料按A∶B＝100∶100～110的质量比混合，即可制成应用于板材保温的环保型组合料。
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