CN106750107A - 一种组合聚醚、连续板及其制备方法 - Google Patents

一种组合聚醚、连续板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种组合聚醚、连续板及其制备方法，所述组合聚醚的原料按重量份数计包括如下组分：聚醚多元醇4110 60～100份、聚酯多元醇AK‑POL‑3002 0～20份、聚合物多元醇POP‑36/28 0～20份、泡沫稳定剂L‑580 2～3份、催化剂2～4份、发泡剂30～40份、水3～5份、阻燃剂5～20份。本发明的组合聚醚制备的连续板泡沫具有较低的密度，板材具有较轻的质量，能够大大节约成本；同时使用本发明的组合聚醚生产的连续板尽管密度低，但是泡沫的尺寸稳定性较优，不会出现收缩、膨胀变形等现象。

Description

一种组合聚醚、连续板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种组合聚醚、连续板及其制备方法。
背景技术
随着建筑保温、简易住房等需求日益提高，聚氨酯连续板制备简单、生产效率高、低廉成本的原材料即可制备、具有较好的高低温尺寸稳定性、较低的热分解率、较好的保温效果(低导热系数)、相对较优的机械强度等优点，在建筑保温、简易住房等市场占据了越来越大的份额。目前生产的连续板自由泡密度最小也要在20Kg/m3，模塑泡一般在30Kg/m3以上，几乎无人用自由泡密度在10Kg/m3左右的泡沫制备连续板。
低密度(10Kg/m3左右)的聚氨酯泡沫一般用于包装和喷涂，这类产品往往不需要太高的强度。而连续板应用在屋顶上，也不需要太高的强度，且泡沫表面还附着一层钢板，因此，用于生产连续板的聚氨酯泡沫无需太高的密度和强度。此外，生产低密度连续板能够减轻连续板的整体重量、节约成本。
然而，现有的硬质聚氨酯泡沫配方体系一般为闭孔体系，通过增加发泡剂和水量直接将密度降至10Kg/m3左右时，制得的泡沫尺寸稳定性差、易收缩等。因此，针对低密度泡沫制备连续板时出现的问题，亟需开发一种尺寸稳定性优异的硬质聚氨酯泡沫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有的聚氨酯泡沫制备的低密度连续板存在的尺寸稳定性差、易收缩的缺陷，提供了一种组合聚醚、连续板及其制备方法。本发明提供的组合聚醚制得的低密度连续板的密度、储存稳定性、尺寸稳定性和绝热性能等各方面性能优异。
本发明是通过如下技术方案解决上述技术问题的：
本发明的技术方案之一是提供了一种组合聚醚，所述组合聚醚的原料按重量份数计包括如下组分：聚醚多元醇4110 60～100份、聚酯多元醇AK-POL-3002 0～20份、聚合物多元醇POP-36/28 0～20份、泡沫稳定剂L-580 2～3份、催化剂2～4份、发泡剂30～40份、水3～5份、阻燃剂5～20份。
较佳地，按重量份数计，本发明提供的组合聚醚的原料由下述重量份数的组分组成：聚醚多元醇4110 60～100份、聚酯多元醇AK-POL-3002 0～20份、聚合物多元醇POP-36/28 0～20份、泡沫稳定剂L-580 2～3份、催化剂2～4份、发泡剂30～40份、水3～5份、阻燃剂5～20份。
本发明中，所述的聚醚多元醇4110市售可得，较佳地，所述的聚醚多元醇4110由山东一诺威新材料有限公司提供，其官能度为4～5，羟值为435～465mgKOH/g，其25℃下的粘度为3000～4000mPa·s，水分小于0.1wt％。
本发明中，所述的聚酯多元醇AK-POL-3002市售可得，较佳地，所述聚酯多元醇AK-POL-3002由爱敬化工有限公司提供，其官能度为2，羟值为300～330mgKOH/g，其25℃下的粘度为2000～3000mPa·s，水分小于0.05wt％。
本发明中，所述的聚合物多元醇POP-36/28市售可得，较佳地，所述聚合物多元醇POP-36/28由蓝星东大化工有限公司提供，其官能度为3，羟值为25～29mgKOH/g，其25℃下的粘度为3000～3500mPa·s，水分小于0.05wt％。
本发明中，所述的催化剂为本领域常规使用的催化剂，较佳地为胺类催化剂或有机金属催化剂，更佳地为叔胺类催化剂，更较佳地为催化剂N，N’-二甲基环己胺和催化剂TMR-2的复合催化剂，所述的催化剂N，N’-二甲基环己胺和所述的催化剂TMR-2的质量比较佳地为(1～2)：1。
本发明中，所述的发泡剂为本领域常规，较佳地为发泡剂HCFC-141b，较佳地，所述发泡剂HCFC-141b购于浙江三美有限公司，其分子量为117g/mL，沸点为32℃。
本发明中，所述的泡沫稳定剂L-580是一种非水解型表面活化剂，特别适于作为生产中、低及极低密度的组合聚醚的配方；较佳地，所述的泡沫稳定剂L-580购于美国迈图高新材料集团公司，其为外观无色至浅黄色的液体，折光率为1.44，比重为1.03，粘度为1200mPa·s，浑浊度为38。
本发明中，所述的水的作用为发泡，较佳地，所述的水为去离子水。
本发明中，所述的阻燃剂为本领域常规使用的阻燃剂，较佳地为磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)和甲基膦酸二甲酯(DMMP)中的一种或多种。
本发明提供了一种上述组合聚醚的较佳实例，按质量分数计，所述组合聚醚的原料组分为：聚醚多元醇4110 60份、聚酯多元醇AK-POL-3002 20份、聚合物多元醇POP-36/2820份、泡沫稳定剂L-580 3份、催化剂N，N’-二甲基环己胺2.0份和催化剂TMR-2 2.0份、发泡剂HCFC-141b 40份、去离子水3.0份、阻燃剂TCPP 10份和阻燃剂TCEP 10份。
本发明的技术方案之二是提供了一种上述组合聚醚的制备方法，包括如下步骤：
按照本领域常规的方法制备，将原料混合、搅拌，即可。
较佳地，所述搅拌的搅拌温度为15～30℃。
较佳地，所述搅拌的搅拌速率为400～600r/min。
较佳地，所述搅拌的搅拌时间为0.8～1.2h。
本发明的技术方案之三是提供了一种由上述组合聚醚制备低密度连续板的方法，包括如下步骤：
将组合聚醚，异氰酸酯混合均匀后涂布于预热过的钢板上，进入层压机熟化，出板，即可。
所述的组合聚醚与异氰酸酯的质量份数比为1：(1～2)，较佳地为1：1.4。
其中，所述的异氰酸酯为本领域常规异氰酸酯，较佳地为异氰酸酯PM-200，较佳地，所述的异氰酸酯PM-200购于万华化学集团股份有限公司，其粘度为200mPa·s，-NCO含量为30.5-32％，百分比为质量百分比。
较佳地，所述的预热的温度为35-40℃。
较佳地，所述的熟化的时间为1～5min。
本发明的技术方案之四是提供了一种由上述制备方法制得的低密度连续板。
本发明的组合聚醚制得的自由泡密度小于12Kg/m3，可应用于生产低密度(模塑密度为20Kg/m3左右)连续板，生产的连续板具有较轻的质量和较好的尺寸稳定性。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用的其它试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
(1)本发明的组合聚醚制备连续板泡沫具有较低的密度，板材具有较轻的质量，能够大大节约成本；
(2)使用本发明的组合聚醚生产的连续板尽管密度低，但是泡沫的尺寸稳定性较优，不会出现收缩、膨胀变形等现象。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
下述实施例中所用到的原料来源如下：
聚醚多元醇4110购于山东一诺威新材料有限公司。
聚酯多元醇AK-POL-3002购于爱敬化工有限公司。
聚合物多元醇POP-36/28购于蓝星东大化工有限公司。
泡沫稳定剂L-580购于美国迈图高新材料集团公司。
催化剂N，N’-二甲基环己胺和TMR-2购于空气化工有限公司。
阻燃剂TCPP、TCEP购于江苏雅克化工有限公司。
发泡剂HCFC-141b购于浙江三美有限公司。
异氰酸酯PM-200购于万华化学集团股份有限公司。
其它原料和试剂均市售可得。
下述实施例中，各项检测项目的测试标准如下：
密度检测标准 GB6343-1995。
压缩强度检测标准 GB8813-2008。
尺寸稳定性检测标准 GB8811-2008。
实施例1
一种组合聚醚，所述组合聚醚的原料按重量份数计包括下述组分：聚醚多元醇4110 60份、聚酯多元醇AK-POL-3002 20份、聚合物多元醇POP-36/28 20份、泡沫稳定剂L-580 3份、催化剂N，N’-二甲基环己胺2.0份和催化剂TMR-2 2.0份、发泡剂HCFC-141b 40份、去离子水3.0份、阻燃剂TCPP 10份和阻燃剂TCEP 10份。
一种上述组合聚醚的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量分数取聚醚多元醇4110、聚酯多元醇AK-POL-3002、聚合物多元醇POP-36/28、泡沫稳定剂L-580、催化剂N，N’-二甲基环己胺和催化剂TMR-2、发泡剂HCFC-141b、去离子水、阻燃剂TCPP和阻燃剂TCEP；
(2)将步骤(1)的原料组分加入不锈钢混合釜内，在25℃条件下以500r/min的转速搅拌1小时，放料即得低密度连续板用组合聚醚。
一种由上述组合聚醚制备连续板的方法，包括如下步骤：
将组合聚醚，异氰酸酯PM-200在料温为22℃条件下按质量分数比为1：1.4混合均匀后涂布于预热温度为35℃的钢板上，进入层压机熟化1min，出板，即可。该连续板泡沫的物理性能见表1。
表1实施例1连续板泡沫的性能参数
实施例2
一种组合聚醚，所述组合聚醚的原料按重量份数计包括下述组分：聚醚多元醇4110 100份、泡沫稳定剂L-580 2份、催化剂N，N’-二甲基环己胺1份和催化剂TMR-2 1份、发泡剂HCFC-141b 30份、去离子水5份、阻燃剂TCPP 5份。
一种上述组合聚醚的制备方法，包括如下步骤：
(1)聚醚多元醇4110、泡沫稳定剂L-580、催化剂N，N’-二甲基环己胺和催化剂TMR-2、发泡剂HCFC-141b、水、阻燃剂TCPP；
(2)将步骤(1)的原料组分加入不锈钢混合釜内，在15℃条件下以400r/min的转速搅拌0.8小时，放料即得低密度连续板用组合聚醚。
一种由上述组合聚醚制备连续板的方法，包括如下步骤：
将组合聚醚，异氰酸酯PM-200在料温为22℃条件下按质量分数比为1：1混合均匀后涂布于预热温度为40℃的钢板上，进入层压机熟化5min，出板，即可。该连续板泡沫的物理性能见表2。
表2实施例2连续板泡沫的性能参数
实施例3：
一种组合聚醚，所述组合聚醚的原料按重量份数计包括下述组分：聚醚多元醇4110 80份、聚酯多元醇AK-POL-3002 20份、泡沫稳定剂L-580 2.5份、催化剂N，N’-二甲基环己胺2.0份和催化剂TMR-2 1.0份、发泡剂HCFC-141b 35份、水4.3份、阻燃剂TCPP 5份和阻燃剂TCEP 5份。
一种上述组合聚醚的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量分数取聚醚多元醇4110、聚酯多元醇AK-POL-3002、泡沫稳定剂L-580、催化剂N，N’-二甲基环己胺和TMR-2、发泡剂HCFC-141b、水、阻燃剂TCPP和阻燃剂TCEP；
(2)将步骤(1)的原料组分加入不锈钢混合釜内，在30℃条件下以600r/min的转速搅拌1.2小时，放料即得低密度连续板用组合聚醚。
一种由上述组合聚醚制备连续板的方法，包括如下步骤：
将组合聚醚，异氰酸酯PM-200在料温为22℃条件下按质量分数比为1：2混合均匀后涂布于预热温度为38℃的钢板上，进入层压机熟化3min，出板，即可。该连续板泡沫的物理性能见表3。
表3实施例3连续板泡沫的性能参数
实施例4
一种组合聚醚，所述组合聚醚的原料按重量份数计包括下述组分：聚醚多元醇4110 80份、聚合物多元醇POP-36/28 20份、泡沫稳定剂L-580 2.5份、催化剂N，N’-二甲基环己胺2.0份和催化剂TMR-2 1.5份、发泡剂HCFC-141b 34份、水3.6份、阻燃剂TCPP 15份和阻燃剂TCEP 5份。
一种上述组合聚醚的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量分数取聚醚多元醇4110、聚合物多元醇POP-36/28、泡沫稳定剂L-580、催化剂N，N’-二甲基环己胺和TMR-2、发泡剂HCFC-141b、水、阻燃剂TCPP和阻燃剂TCEP；
(2)将步骤(1)的原料组分加入不锈钢混合釜内，在25℃条件下以500r/min的转速搅拌1小时，放料即得低密度连续板用组合聚醚。
一种由上述组合聚醚制备连续板的方法，包括如下步骤：
将组合聚醚，异氰酸酯PM-200在料温为22℃条件下按质量分数比为1：1.4混合均匀后涂布于预热温度为35℃的钢板上，进入层压机熟化3min，出板，即可。该连续板泡沫的物理性能见表4。
表4实施例4连续板泡沫的性能参数
对比实施例1
一种低密度连续板的制备方法，其包括下述步骤：
(1)将聚醚多元醇4110 100份、泡沫稳定剂B-8545 2份、催化剂：N，N’-二甲基环己胺1.0份和TMR-2 1.0份、发泡剂HCFC-141b 30份、水5份和阻燃剂TCPP 5份加入不锈钢混合釜内，室温下以500r/min的转速搅拌1小时，放料即得低密度连续板用组合聚醚；
(2)料温22℃条件下，按照低密度连续板用组合聚醚与异氰酸酯PM200质量比1:1.4，通过高压机准确计量和混合后将料布在已经预热的钢板上，随后进入层压机进行熟化，熟化一段时间后出板，该连续板泡沫的物理性能见表5。
表5对比实施例1连续板泡沫的性能参数

Claims (10)

1.一种组合聚醚，所述组合聚醚的原料按重量份数计包括如下组分：聚醚多元醇411060～100份、聚酯多元醇AK-POL-3002 0～20份、聚合物多元醇POP-36/28 0～20份、泡沫稳定剂L-580 2～3份、催化剂2～4份、发泡剂30～40份、水3～5份、阻燃剂5～20份。
2.如权利要求1所述的组合聚醚，其特征在于，所述组合聚醚的原料由下述重量份数的组分组成：聚醚多元醇4110 60～100份、聚酯多元醇AK-POL-3002 0～20份、聚合物多元醇POP-36/28 0～20份、泡沫稳定剂L-580 2～3份、催化剂2～4份、发泡剂30～40份、水3～5份、阻燃剂5～20份。
3.如权利要求1所述的组合聚醚，其特征在于，所述的聚醚多元醇4110官能度为4～5，羟值为435～465mgKOH/g，其25℃下的粘度为3000～4000mPa·s，水分小于0.1wt％；
和/或，所述的聚酯多元醇AK-POL-3002官能度为2，羟值为300～330mgKOH/g，其25℃下的粘度为2000～3000mPa·s，水分小于0.05wt％；
和/或，所述的聚合物多元醇POP-36/28官能度为3，羟值为25～29mgKOH/g，其25℃下的粘度为3000～3500mPa·s，水分小于0.05wt％；
和/或，所述的催化剂为胺类催化剂或有机金属催化剂，较佳地为叔胺类催化剂，更佳地为催化剂N，N’-二甲基环己胺和催化剂TMR-2的复合催化剂，所述的催化剂N，N’-二甲基环己胺和所述的催化剂TMR-2的质量比较佳地为(1～2)：1；
和/或，所述的发泡剂为发泡剂HCFC-141b，其分子量为117g/mL，沸点为32℃；
和/或，所述的泡沫稳定剂L-580的折光率为1.44，比重为1.03，粘度为1200mPa·s，浑浊度为38；
和/或，所述的水为去离子水；
和/或，所述的阻燃剂为磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯和甲基膦酸二甲酯中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的组合聚醚，其特征在于，按质量分数计，所述组合聚醚的原料组分为：聚醚多元醇4110 60份、聚酯多元醇AK-POL-3002 20份、聚合物多元醇POP-36/28 20份、泡沫稳定剂L-580 3份、催化剂N，N’-二甲基环己胺2.0份和催化剂TMR-2 2.0份、发泡剂HCFC-141b 40份、去离子水3.0份、阻燃剂TCPP 10份和阻燃剂TCEP 10份。
5.如权利要求1～4任一项所述的组合聚醚的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：将原料混合、搅拌，即可。
6.如权利要求5所述组合聚醚的制备方法，其特征在于，所述搅拌的搅拌温度为15～30℃；
和/或，所述搅拌的搅拌速率为400～600r/min；
和/或，所述搅拌的搅拌时间为0.8～1.2h。
7.一种低密度连续板的制备方法，使用权利要求1～4任一项所述的组合聚醚，其特征在于，其包括如下步骤：将组合聚醚，异氰酸酯混合均匀后涂布于预热过的钢板上，进入层压机熟化，出板，即可。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的组合聚醚与异氰酸酯的质量份数比为1：(1～2)，较佳地为1：1.4；所述的异氰酸酯为异氰酸酯PM-200，其粘度为200mPa·s，-NCO含量为30.5-32％，百分比为质量百分比。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的预热的温度为35-40℃；
和/或，所述的熟化的时间为1～5min。
10.一种由权利要求7～9任一项所述的制备方法制得的低密度连续板。
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