CN102936326B - 用于储罐保温的聚氨酯喷涂组合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于储罐保温的聚氨酯喷涂组合料及其制备方法。其由组分A和组分B按重量比1:1～1.05组成，其中，组分A由聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇、泡沫稳定剂、化学发泡剂、物理发泡剂、催化剂、阻燃剂和其他助剂组成；组分B为多次甲基多苯基多异氰酸酯。制备方法为，将上述组分A中的组分依次加入反应釜中，在常温下搅拌0.5～1小时充分混合；将组分A与组分B按A：B=1：1～1.05的重量比通过高压喷涂机均匀混合，雾化发泡，泡沫迅速成型熟化，制得产品。本发明所制备的泡沫绿色环保、导热系数低、阻燃性能高，特别适合用于罐体保温施工。

Description

用于储罐保温的聚氨酯喷涂组合料及其制备方法

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种用于储罐保温的聚氨酯喷涂组合料及其制备方法。

背景技术

储罐外层保温材料是决定储罐能耗的重要因素，对于需要保温及保冷的储罐，保温材料选择尤为重要。目前国内保温储罐通常采用岩棉或者聚氨酯硬泡作为保温层材料。岩棉价格低，施工方便，阻燃性好，但存在遇水易吸水膨胀等方面的不足。聚氨酯喷涂硬泡产品具有优异的理化性能和便捷的加工工艺，适宜在各种异形表面制作保温层，绝热、保冷作用良好，同时具有优异的防水性能，吸水力很小，特别适合作为储罐保温材料。

但是，目前制备聚氨酯硬泡材料使用的组合聚醚多采用141b（一氟二氯乙烷）作为物理发泡剂，一是不环保，二者制得的聚氨酯泡沫稳定性不好，导热系数高，不利于节能减耗。另外，以往用于储罐保温材料的高阻燃聚氨酯泡沫往往选用添加型阻燃剂或阻燃聚酯，往往会影响泡沫物理性能，而且阻燃效果不高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于储罐保温的聚氨酯喷涂组合料，其制得的聚氨酯泡沫导热系数低、性能稳定、强度高、阻燃性能优；同时本发明还提供了制备该组合料的方法。

本发明的技术方案是：用于储罐保温的聚氨酯喷涂组合料，由组分A和组分B组成，组分A与组分B的重量比为1:1～1.05，其中，所述组分A由以下组分组成：聚醚多元醇A、30～38，聚醚多元醇B、10～18，聚酯多元醇、3～10，泡沫稳定剂、0.5～1.5，化学发泡剂、0.5～1.0，物理发泡剂、10～20，催化剂、0.5～1.5，阻燃剂、15～18，其他助剂、0.5～2；以上各数值为各组分在组分A中所占的重量百分数；

所述组分B为多次甲基多苯基多异氰酸酯。

上述组合料的制备方法，包括以下步骤：

a、准备原料：按上述组合料的组分及重量比准备原料：

组分A：聚醚多元醇A、30～38，聚醚多元醇B、10～18，聚酯多元醇、3～10，泡沫稳定剂、0.5～1.5，化学发泡剂、0.5～1.0，物理发泡剂、10～20，催化剂、0.5～1.5，阻燃剂、15～18，其他助剂、0.5～2；以上各数值为各组分在组分A中所占的重量百分数；

组分B：多次甲基多苯基多异氰酸酯；

组分A与组分B的重量比为1：1～1.05；

b、制备组分A：按照步骤a中组分及重量比，将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、阻燃剂、物理发泡剂和其他助剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌0.5～1小时，充分混合；

c、按照步骤a中组分及重量比，将组分B称量备用；

d、使用时，将组分A与组分B按A：B=1：1～1.05的重量比通过高压喷涂机均匀混合，雾化发泡，泡沫迅速成型熟化，制得产品。

上述所述的组分A中：聚醚多元醇A为羟值为300～400mgKOH/g的卤代高阻燃聚醚多元醇，优选苏威公司B251；聚醚多元醇B为4官能度，数均分子量为500～700的聚醚多元醇；聚酯多元醇为2官能度，数均分子量为300～330的低酸值聚酯多元醇，优选南京康塑德6320LA；物理发泡剂为1,1,1,3,3-五氟丁烷和正戊烷的混合物，两者的重量比为：1,1,1,3,3-五氟丁烷：正戊烷的混合物=29：21。

HFC-365mfc属于新型零ODP的HFC发泡剂产品，其沸点在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值为0，GWP值极低，室温下为液态，资源丰富，价格低廉。HFC-365mfc与正戊烷的共沸混合物有较低沸点，为27℃，热导率约为13mW/(m·K)。用其所生产的组合聚醚属于无氟型组合聚醚，具有环保的作用，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，可以逐渐取代传统的物理发泡剂如F-11、141b等，广泛地应用于各种保温领域。

上述所述的泡沫稳定剂为非水解硅碳类表面活性剂，优先选用B-8538(赢创公司市售产品)。

上述所述的化学发泡剂为水，优选去离子水。

上述所述的催化剂为三乙烯二胺、N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、1,3,5-三（二甲氨基丙基）-六氢化三嗪或二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。

上述所述的所述阻燃剂为TCPP（三（2-氯丙基）磷酸酯）、DMMP（甲基膦酸二甲酯）、APP（聚磷酸铵）或三聚氰胺中的一种或多种。

上述所述的其他助剂为色浆、颜料或抗氧化剂中的一种或多种。

本发明的有益效果在于：

1、组分A采用HFC-365mfc和正戊烷的混合物为物理发泡剂，制得的组合聚醚，环保、泡沫导热系数低，压缩强度高、性能稳定；应用此制得制得的聚氨酯泡沫保温板完全达到了GB/T 21558-2008建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料的标准要求。

2、组分A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，应用组合料生产的聚氨酯泡沫保温材料也是在常温、常压下进行，工艺简单，易操作，挥发低，无三废，产品质量稳定，生产周期短、成本低、效率高、耗能低。

3、组分A主体聚醚中采用了高阻燃卤代聚醚，其具有极高的阻燃性，同时作为泡沫主体聚醚对泡沫性能影响不大，以此来制备组合聚醚产品得到的泡沫强度高、阻燃性能极佳。

具体实施方式

以下结合实施例具体说明本发明。

实施例1：

1、制备组分A，200kg：分别称量聚醚多元醇A：B251（苏威公司）、76kg，聚醚多元醇B、20kg，聚酯多元醇：6320LA（南京康塑德）、17kg，泡沫稳定剂B-8538（赢创公司）、3kg，去离子水、1.1kg，催化剂选用N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺、1,3,5-三（二甲氨基丙基）-六氢化三嗪和二月桂酸二丁基锡的混合物，重量分别为1.5kg、1.2kg和0.2kg，物理发泡剂HFC-365mfc/正戊烷（HFC-365mfc和正戊烷的混合物，两者重量比为29:21）、40kg，阻燃剂TCPP、36kg，其他助剂、4kg。

将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、阻燃剂、物理发泡剂和其他助剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌0.5小时，充分混合。

2、组分B聚合二苯基甲烷二异氰酸酯、200kg。

3、将组分A与组分B按照重量比1:1通过高压喷涂机均匀混合，雾化发泡，泡沫迅速成型熟化，制得聚氨酯硬泡保温材料，制得的产品质量指标见表1。

实施例2:

1、制备组分A，200kg：分别称量聚醚多元醇A：B251（苏威公司）、60kg，聚醚多元醇B、36kg，聚酯多元醇：6320LA（南京康塑德）、20kg，泡沫稳定剂B-8538（赢创公司）、3kg，去离子水、2kg，催化剂选用N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺、1,3,5-三（二甲氨基丙基）-六氢化三嗪和二月桂酸二丁基锡的混合物，重量分别为1.6kg、1.0kg和0.4kg，物理发泡剂HFC-365mfc/正戊烷（HFC-365mfc和正戊烷的混合物，两者重量比为29:21）、40kg，阻燃剂TCPP、32kg，其他助剂、4kg。

将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、阻燃剂、物理发泡剂和其他助剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌0.5小时，充分混合。

2、组分B聚合二苯基甲烷二异氰酸酯、210kg。

3、将组分A与组分B按照重量比1:1.05通过高压喷涂机均匀混合，雾化发泡，泡沫迅速成型熟化，制得聚氨酯硬泡保温材料，制得的产品质量指标见表1。

实施例3:

1、制备组分A，200kg：分别称量聚醚多元醇A：B251（苏威公司）、75kg，聚醚多元醇B、35kg，聚酯多元醇：6320LA（南京康塑德）、20kg，泡沫稳定剂B-8538（赢创公司）、3kg，去离子水、1.8kg，催化剂选用N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺、1,3,5-三（二甲氨基丙基）-六氢化三嗪和二月桂酸二丁基锡的混合物，重量分别为1.5kg、1.3kg和0.2kg，物理发泡剂HFC-365mfc/正戊烷（HFC-365mfc和正戊烷的混合物，两者重量比为29:21）、25kg，阻燃剂TCPP、35kg，其他助剂、2.2kg。

将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、阻燃剂、物理发泡剂和其他助剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌1小时，充分混合。

2、组分B聚合二苯基甲烷二异氰酸酯、200kg。

3、将组分A与组分B按照重量比1:1通过高压喷涂机均匀混合，雾化发泡，泡沫迅速成型熟化，制得聚氨酯硬泡保温材料，制得的产品质量指标见表1。

表1为实施例1～3的泡沫产品质量检测数据。

表1：实施例1～3的泡沫产品质量检测数据

由上表可知：组合聚醚产品对臭氧层无破坏，环保性能优；制得的聚氨酯泡沫导热系数低，密闭性好，阻燃性能优、产品稳定性好。

Claims (2)

1.一种用于储罐保温的聚氨酯喷涂组合料，其特征在于，由组分A和组分B组成，组分A与组分B的重量比为1:1～1.05，其中，

所述组分A由以下组分组成：聚醚多元醇A、30～38，聚醚多元醇B、10～18，聚酯多元醇、3～10，泡沫稳定剂、0.5～1.5，化学发泡剂、0.5～1.0，物理发泡剂、10～20，催化剂、0.5～1.5，阻燃剂、15～18，其他助剂、0.5～2；以上各数值为各组分在组分A中所占的重量百分数；

其中组分A中：所述聚醚多元醇A为羟值为300～400mgKOH/g的卤代高阻燃聚醚多元醇；所述聚醚多元醇B为4官能度，数均分子量为500～700的聚醚多元醇；所述聚酯多元醇为2官能度，数均分子量为300～330的低酸值聚酯多元醇；所述物理发泡剂为1,1,1,3,3-五氟丁烷和正戊烷的混合物，两者的重量比为：1,1,1,3,3-五氟丁烷：正戊烷的混合物＝29：21；

所述组分B为多次甲基多苯基多异氰酸酯；

所述泡沫稳定剂为非水解硅碳类表面活性剂；

所述化学发泡剂为水；

所述催化剂为三乙烯二胺、N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪或二月桂酸二丁基锡中的一种或多种；

所述阻燃剂为三(2-氯丙基)磷酸酯、甲基膦酸二甲酯、磷酸铵或三聚氰胺中的一种或多种。

2.用于储罐保温的聚氨酯喷涂组合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、准备原料：按以下组分准备原料：

组分A：聚醚多元醇A、30～38，聚醚多元醇B、10～18，聚酯多元醇、3～5，泡沫稳定剂、0.5～1.5，化学发泡剂、0.5～1.0，物理发泡剂、10～20，催化剂、0.5～1.5，阻燃剂、15～18，其他助剂、0.5～2；以上各数值为各组分在组分A中所占的重量百分数；

其中：所述聚醚多元醇A为羟值为300～400mgKOH/g的卤代高阻燃聚醚多元醇；所述聚醚多元醇B为4官能度，数均分子量为500～700的聚醚多元醇；所述聚酯多元醇为2官能度，数均分子量为300～330的低酸值聚酯多元醇；所述物理发泡剂为1,1,1,3,3-五氟丁烷和正戊烷的混合物，两者的重量比为：1,1,1,3,3-五氟丁烷：正戊烷的混合物＝29：21；

组分B：多次甲基多苯基多异氰酸酯；

组分A与组分B的重量比为1:1～1.05；

b、制备组分A：按照步骤a中组分及重量比，将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、阻燃剂、物理发泡剂和其他助剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌0.5～1小时，充分混合；

c、按照步骤a中组分及重量比，将组分B称量备用；

d、使用时，将组分A与组分B混合即可。

所述泡沫稳定剂为非水解硅碳类表面活性剂。

所述化学发泡剂为水。

所述催化剂为三乙烯二胺、N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、1,3,5-三(二甲氨基丙基)-六氢化三嗪或二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。

所述阻燃剂为三(2-氯丙基)磷酸酯、甲基膦酸二甲酯、磷酸铵或三聚氰胺中的一种或多种。