CN102924678B - 太阳能热水器发泡用组合聚醚及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于聚氨酯泡沫塑料技术领域，具体涉及一种太阳能热水器发泡用组合聚醚及其制备方法。其由以下重量份数的组分组成：多元醇100份，催化剂1.6～4.3份，硅油1.5～2.5份，水1.5～2.5份，发泡剂15～20份。其制备方法是，将多元醇混合物、硅油、水、催化剂和发泡剂混合均匀即可。本发明提供的组合聚醚制得的聚氨酯硬质泡沫塑料，相比于现有技术，具有更高的压缩强度，可以弥补现有组合聚醚形成的泡沫芯密度低引起的低温性能不好的缺陷；生成泡沫密度分布更均匀；使用该产品后，太阳能热水器水箱整体密度大幅降低，降低用料量10-15%，降低能耗；本发明在常温下进行制备，既节约能源又减少供能设备和繁琐的操作。

Description

太阳能热水器发泡用组合聚醚及其制备方法

技术领域

本发明属于聚氨酯泡沫塑料技术领域，具体涉及一种太阳能热水器发泡用组合聚醚及其制备方法。

背景技术

聚氨酯泡沫塑料是由聚醚多元醇和异氰酸酯在发泡剂作用下制得的泡沫制品，具有优良的保温性能、力学性能、电学性能、声学性能和耐化学品性能，特别是具有优异的绝热性能，而广泛应用于冰箱、冰柜、热水器、冷库板、夹芯板、管道保温、冷藏集装箱、等绝热保温领域。太阳能热水器行业在1995、1996年开始以皇明为领头羊，使用聚氨酯发泡，此时该行业大多是用聚苯泡沫成型后塞到夹层里起保温作用，随着行业对聚氨酯的逐渐了解和认识，97-2000年大多还经历过半发泡保温过程，也就是紧贴内胆部分用一半聚苯泡沫，再用聚氨酯浇注加以填充，聚氨酯发泡体积约占一半，保温效果较前者大大提高。2000年左右，皇明公司通过广泛宣传太阳能的应用和主力推行太阳能保温概念，消费者开始对太阳能有了初步的选择和对比。2000-2003年山东东大聚合物股份有限公司连续四年免费邀请太阳能行业相关人员交流和推广聚氨酯技术，对比保温材料性能，突出聚氨酯泡沫的优越性，太阳能行业开始逐渐转为全部用聚氨酯泡沫发泡保温。

现太阳能热水器行业主要有两种生产方式，一种是桑乐、力诺为代表的高压发泡设备，环形生产线，少次（1-3次）浇注为主的生产线方式。另一种是以清华阳光等为代表的中压发泡设备，多次（7次以上）浇注为主的生产方式，采用此两种生产方式生产太阳能热水器时，太阳能水箱为立式，因水箱的高度较高，泡沫的流动性有限，此方式生产的太阳能水箱泡沫的整体密度较高，泡沫密度分布不均，低温性能较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种适合于太阳能热水器横式发泡工艺专用的组合聚醚及其制备方法。

本发明的技术方案是：太阳能热水器发泡用组合聚醚，由以下重量份数的组分组成：多元醇100份，催化剂1.6～4.3份，硅油1.5～2.5份，水1.5～2.5份，发泡剂15～20份。

所述多元醇为聚醚多元醇Ⅰ、聚醚多元醇Ⅱ和聚酯多元醇的混合物；其在所述组合聚醚中所占的重量份数分别为：聚醚多元醇Ⅰ45～50份，聚醚多元醇Ⅱ40～30份，聚酯多元醇15～20份；其中，所述聚醚多元醇Ⅰ是以山梨醇和丙三醇为起始剂，环氧丙烷开环聚合制得的，官能度4.2，分子量为520的多元醇，优选山东淄博诺立化工有限公司生产，牌号为DZ203的聚醚多元醇。聚醚多元醇Ⅱ是以蔗糖、甘油为起始剂，环氧丙烷开环聚合制得的，官能度5，分子量为680的多元醇，优选山东淄博诺立化工有限公司生产，牌号为DZ103的聚醚多元醇。聚酯多元醇是基于苯二甲酸酐的聚酯多元醇，其官能度为3，分子量为320，优选南京康塑德化工有限公司生产，牌号为CF-6320的聚酯多元醇。

所述催化剂为催化剂Ⅰ、催化剂Ⅱ和催化剂Ⅲ的混合物；其在所述组合聚醚中所占的重量份数分别为：催化剂Ⅰ1.0～1.5份，催化剂Ⅱ0.5～1.5份，催化剂Ⅲ0.1～0.5份；其中，所述催化剂Ⅰ为二甲基环己胺，催化剂Ⅱ为二甲基苄胺，催化剂Ⅲ为季胺盐类催化剂，优选美国空气化工产品有限公司生产，牌号为TMR-2的催化剂。

发泡剂为一氟二氯乙烷（HCFC-141B）。

所述硅油型号为B-8525，生产厂家为德固赛（中国）有限公司。

本发明所述组合聚醚的制备方法是：将多元醇混合物、硅油、水、催化剂和发泡剂混合均匀，即可。

用该组合聚醚再与异氰酸酯按重量比组合聚醚：异氰酸酯=1:1混合均匀进行反应，即制备出聚氨酯硬质泡沫塑料。

本发明的有益效果在于：：

1、采用本发明制得的组合聚醚与异氰酸酯反应生成的泡沫泡沫具有较高的压缩强度，从而弥补现有太阳能热水器发泡工艺用组合聚醚形成的泡沫的芯密度低引起的低温性能不好的缺陷；

2、采用硅油B-8525作为泡沫稳定剂，使生成的泡沫密度分布更加均匀；

3、使用该产品后，太阳能热水器水箱的整体密度可大幅降低，可降低用料量10-15%，符合客户降低能耗的要求；

4、本发明产品是在常温下进行制备，既节约能源又减少供能设备和繁琐的操作。

具体实施方式

以下结合实施例具体说明本发明。

下述实施例制备组合聚醚的方法为：

将多元醇混合物、硅油、水、催化剂和发泡剂混合均匀，即可。

使用制得的组合聚醚制备聚氨酯硬质泡沫塑料，方法如下：

用该组合聚醚再与异氰酸酯按重量比1:1混合均匀进行反应，组合聚醚可稍稍过量，便于反应，即制备出聚氨酯硬质泡沫塑料。

各实施例中制备组合聚醚及聚氨酯硬质泡沫塑料的各组分及重量如下：

实施例1：

DZ202：45g，DZ103：30g，CF-6320：20g，二甲基环己胺：1.2g，二甲基苄胺：1.0g，TMR-2：0.5g，B-8525：1.5g，水：1.5g，HCFC-141B：25g。

异氰酸酯：125.7g。

实施例2：

DZ202：45g，DZ103：30g，CF-6320：15g，二甲基环己胺：1.5g，二甲基苄胺：1.5g，TMR-2：0.4g，B-8525：2.5g，水：1.8g，HCFC-141B：23g。

异氰酸酯：120.7g。

实施例3：

DZ202：45g，DZ103：40g，CF-6320：20g，二甲基环己胺：1.0g，二甲基苄胺：1.2g，TMR-2：0.5g，B-8525：2.0g，水：2.0g，HCFC-141B：20g。

异氰酸酯：131.7g。

实施例4：

DZ202：45g，DZ103：35g，CF-6320：20g，二甲基环己胺：1.0g，二甲基苄胺：1.5g，TMR-2：0.4g，B-8525：1.5g，水：1.5g，HCFC-141B：25g。

异氰酸酯：130.9g。

实施例5：

DZ202：50g，DZ103：30g，CF-6320：15g，二甲基环己胺：1.0g，二甲基苄胺：1.0g，TMR-2：0.5g，B-8525：1.5g，水：1.5g，HCFC-141B：25g。

异氰酸酯：125.5g。

实施例6：

DZ202：50g，DZ103：35g，CF-6320：15g，二甲基环己胺：1.5g，二甲基苄胺：1.5g，TMR-2：0.4g，B-8525：2.5g，水：2.5g，HCFC-141B：23g。

异氰酸酯：131.4g。

实施例7：

DZ202：50g，DZ103：30g，CF-6320：18g，二甲基环己胺：1.2g，二甲基苄胺：1.2g，TMR-2：0.6g，B-8525：2.0g，水：2.0g，HCFC-141B：20g。

异氰酸酯：125g。

实施例8：

DZ202：50g，DZ103：40g，CF-6320：15g，甲基环己胺：1.0g，二甲基苄胺：1.5g，TMR-2：0.4g，B-8525：1.5g，水：1.5g，HCFC-141B：25g。

异氰酸酯：135.9g。

各实施例制得的聚氨酯硬质泡沫塑料的泡沫性能指标如下表所示：其中，泡沫密度、压缩强度、尺寸变化率皆按国家标准进行测定。

表：实施例1-8制得的聚氨酯硬质泡沫塑料的泡沫性能指标

由上表可以看出，本发明提供的组合聚醚制备而成的聚氨酯硬质泡沫塑料，相比于现有技术，具有更高的压缩强度，适于太阳能热水器发泡使用。

Claims (4)

1.太阳能热水器发泡用组合聚醚，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：多元醇100份，催化剂1.6～4.3份，硅油1.5～2.5份，水1.5～2.5份，发泡剂15～20份；

所述多元醇为聚醚多元醇Ⅰ、聚醚多元醇Ⅱ和聚酯多元醇的混合物；其在所述组合聚醚中所占的重量份数分别为：聚醚多元醇Ⅰ45～50 份，聚醚多元醇Ⅱ40～30份，聚酯多元醇15～20份；

其中，所述聚醚多元醇Ⅰ是以山梨醇和丙三醇为起始剂，环氧丙烷开环聚合制得的，官能度4.2，分子量为520的多元醇；聚醚多元醇Ⅱ是以蔗糖、甘油为起始剂，环氧丙烷开环聚合制得的，官能度5，分子量为680的多元醇；聚酯多元醇是基于苯二甲酸酐的聚酯多元醇，其官能度为3，分子量为320； 

所述催化剂为催化剂Ⅰ、催化剂Ⅱ和催化剂Ⅲ的混合物；其在所述组合聚醚中所占的重量份数分别为：催化剂Ⅰ1.0～1.5 份，催化剂Ⅱ0.5～1.5份，催化剂Ⅲ0.1～0.5份；

其中，所述催化剂Ⅰ为二甲基环己胺，催化剂Ⅱ为二甲基苄胺，催化剂Ⅲ为季胺盐类催化剂；

所述发泡剂为一氟二氯乙烷。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器发泡用组合聚醚，其特征在于，所述硅油型号为B-8525。

3.根据权利要求1所述的太阳能热水器发泡用组合聚醚，其制备方法是：将多元醇、硅油、水、催化剂和发泡剂混合均匀，即可。

4.根据权利要求3所述的太阳能热水器发泡用组合聚醚，其特征在于，所述硅油型号为B-8525。