CN108164737B - 一种组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法 - Google Patents

一种组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法。该组合聚醚包括下述质量份数的组分:40~60份第一聚醚多元醇、30~50份第一聚酯多元醇、10~20份第二聚酯多元醇、2~5份交联剂、5~10份扩链剂、3~6份泡沫稳定剂、4.1~8.5份催化剂、30~50份阻燃剂、2~3份化学发泡剂和40~70份物理发泡剂,其中,第一聚醚多元醇、第一聚酯多元醇和第二聚酯多元醇质量份数之和为100份。该组合聚醚制得的聚氨酯泡沫塑料制品可以达到较高的阻燃性能等级,且能够降低聚氨酯泡沫的燃烧放热量。

Description

一种组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法
技术领域
本申请涉及聚氨酯化学合成领域,特别涉及一种组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法。
背景技术
聚氨酯硬质泡沫是以多元醇和异氰酸酯为主要原料,在催化剂、发泡剂、表面活性剂等助剂的作用下,通过设备或者手工混合而形成的高分子聚合物。硬质聚氨酯泡沫已经广泛的应用于民用、工业、军用等多领域的保温、增强项目。
聚氨酯泡沫虽然具有保温性能优异、质轻、高强度等优点,在多个领域得到了广泛的应用,但是,其有一个最大的缺点,即是其防火性能在同类保温材料中较低,在建筑保温、化工管道等领域,对阻燃要求均较高。其他保温材料,如岩棉、酚醛泡沫等均可以达到A级以上的阻燃,而聚氨酯泡沫由于其自身的特性,无法达到这样的阻燃性能,最高只能达到B级,根据国标GB/T 8624-2012的要求,一般的聚氨酯泡沫只能达到B3级,通过在泡沫原料中添加阻燃剂,可以提高阻燃性能到B2级,而想要达到B1级,不是单单通过阻燃剂的添加能够达到的。
在现有技术领域中,有一种可以大幅的提高聚氨酯泡沫制品氧指数的方法,即通过大量的过量异氰酸酯反应,形成六元环结构,再配以阻燃剂,可以达到较高的阻燃等级,如中国专利CN 201110427840.2通过该方法达到氧指数33.5、烟密度59,但是其燃烧增长速率指数高于120W/s,600s燃烧总放热量却7.5MJ,不符合国标GB/T 8624-2012中对于B1级的要求,难以在外墙建筑领域使用,而国内其他技术一般也主要针对氧指数方面来进行,没有按照国标GB/T 8624-2012的要求。
因此,开发一种符合国标GB/T 8624-2012的聚氨酯硬质泡沫材料应用在保温领域势在必行。
发明内容
本申请要解决的技术问题是为了克服现有技术中在生产的聚氨酯泡沫制品阻燃性能不高等问题,而提供了一种组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法。本申请的聚氨酯泡沫综合了现有的阻燃最新技术,同时在体系中增加改性聚醚多元醇,增加聚氨酯材料中阻燃元素的比例,再辅以特殊催化剂,全面降低聚氨酯泡沫的燃烧放热量,制得一种符合国标GB/T 8624-2012的聚氨酯保温材料。
为了实现上述目的,本申请提供下述技术方案。
在一个方面中,本申请提供了一种组合聚醚,该组合聚醚包括下述质量份数的组分:40~60份第一聚醚多元醇、30~50份第一聚酯多元醇、10~20份第二聚酯多元醇、2~5份交联剂、5~10份扩链剂、3~6份泡沫稳定剂、4.1~8.5份催化剂、30~50份阻燃剂、2~3份化学发泡剂和40~70份物理发泡剂;第一聚醚多元醇、第一聚酯多元醇和第二聚酯多元醇质量份数之和为100份,其中:第一聚醚多元醇,官能度为3,羟值为320~340mgKOH/g,在25℃时的粘度为6000~8000mPa·s;第一聚酯多元醇,官能度为2~3,羟值为280~310mgKOH/g,在25℃时的粘度为3000~9000mPa·s;及第二聚酯多元醇,官能度为2~3,羟值为390~420mgKOH/g,在25℃时的粘度为6000~9500mPa·s。
在一些实施方式中,第一聚醚多元醇、第一聚酯多元醇、第二聚酯多元醇的粘度可分别独立地为本领域常规粘度,例如为动力粘度。该动力粘度一般采用旋转粘度计测得。
在一些实施方式中,第一聚醚多元醇为一种结构性阻燃多元醇,包括苏威氟化学有限公司的聚醚多元醇Ixol B251。
在一些实施方式中,第一聚酯多元醇为一种阻燃聚酯多元醇,包括金陵斯泰潘化学有限公司的聚酯多元醇PS-3158。
在一些实施方式中,第二聚酯多元醇为一种阻燃聚酯多元醇,包括金陵斯泰潘化学有限公司的聚酯多元醇PS-4027。
在一些实施方式中,交联剂可为本领域为聚氨酯制备常用的交联剂,包括美国Perstorp多元醇公司的TP30和/或TS30。
在一些实施方式中,扩链剂可为本领域为聚氨酯制备常用的扩链剂,包括3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)和/或3,5-二乙基甲苯二胺(DETDA)。
在一些实施方式中,泡沫稳定剂可为本领域常规的泡沫稳定剂,包括硅酮类泡沫稳定剂。在一些实施方式中,硅酮类泡沫稳定剂包括赢创特种化学有限公司的B8534和/或上海麦豪化工科技有限公司的BL-8915。
在一些实施方式中,催化剂包括0.1~0.5份催化剂a、1~2份催化剂a、2~3份催化剂c和1~3份催化剂d。
在一些实施方式中,催化剂a为胺类催化剂,选自空气化工产品公司生产的催化剂Dabco BL-11和/或亨斯迈聚氨酯有限公司生产的催化剂Jeffcat ZF-22。
在一些实施方式中,催化剂b选自催化剂空气化工产品公司生产的DabcoDEMA和/或亨斯迈聚氨酯有限公司生产的催化剂Jeffcat Z-110。
在一些实施方式中,催化剂c为三聚类催化剂,选自空气化工产品公司生产的催化剂Dabco TMR-35和/或美国Nitroil公司生产的催化剂PC CAT NP40。
在一些实施方式中,催化剂d选自空气化工产品公司生产的催化剂DabcoJXP509和/或空气化工产品公司生产的催化剂Dabco TMR-4。
在一些实施方式中,阻燃剂包括阻燃剂TEP和/或阻燃剂TDCPP。
在一些实施方式中,化学发泡剂包括水,较优的为去离子水。
在一些实施方式中,物理发泡剂选自发泡剂HCFC-141b、苏威公司的发泡剂HFC-365mfc、霍尼韦尔(中国)有限公司的发泡剂HFC-245fa和霍尼韦尔(中国)有限公司的发泡剂LBA中的一种或多种。
在另一个方面中,本申请还提供一种聚氨酯原料组合物,其包括上述超低温保温箱用组合聚醚和异氰酸酯,其中组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.5~1.8。
在一些实施方式中,异氰酸酯包括多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
在一些实施方式中,该多亚甲基多苯基多异氰酸酯选自烟台万华聚氨酯股份有限公司生产的PM200、PM400,拜尔公司生产的44V20,巴斯夫股份公司生产的M20S中的一种或多种。在一些优选的实施方式中,该多亚甲基多苯基多异氰酸酯选自拜尔公司生产的44V20。
在又一个方面中,本申请还提供了一种聚氨酯泡沫的制备方法,其包括下述步骤:将上述组合聚醚的各组分倒入容器中混合均匀;将异氰酸酯按比例加入容器中,和组合聚醚混合均匀后,注入模具中,发泡制得聚氨酯泡沫,其中组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.5~1.8。
在一些实施方式中,使用电动搅拌器搅拌该组合聚醚和异氰酸酯的混合物,搅拌混合时间为8秒钟。
在一些实施方式中,该组合聚醚和异氰酸酯混合均匀后注入模温在50~60℃的模具中,在恒温55℃的条件下放置1小时发泡,得到上述聚氨酯泡沫。
在一些实施方式中,组合聚醚的各组分在具有安全装置的容器中混合均匀。其中,具有安全装置的容器为混合釜,在一些实施方式中,该混合釜为不锈钢混合釜。
在又一个方面中,本申请还提供了一种聚氨酯泡沫,该聚氨酯泡沫通过上述聚氨酯泡沫的制备方法制得。
在一些实施方式中,该聚氨酯泡沫为硬质聚氨酯泡沫。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本申请各较佳实例。
与现有技术相比,本申请的有益效果在于:
本申请的聚氨酯泡沫制品具有优异的阻燃性能,可以完全满足国标GB/T8624-2012的要求,同时,在氧指数及烟密度方面,也比现有技术有明显的提升,在建筑领域及管道保温方面均有极广的市场潜力。
具体实施方式
除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例,否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量,且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下,本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考,且其等价的同族专利也引入作为参考,特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致,则以本申请中提供的术语定义为准。
本申请中的数字范围是近似值,因此除非另有说明,否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值,条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如,如果记载组分、物理或其它性质(如分子量,熔体指数等)是100至1000,意味着明确列举了所有的单个数值,例如100,101,102等,以及所有的子范围,例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1,1.5等)的范围,则适当地将1个单位看作0.0001,0.001,0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围,通常将1个单位看作0.1.这些仅仅是想要表达的内容的具体示例,并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。
关于化学化合物使用时,除非明确地说明,否则单数包括所有的异构形式,反之亦然(例如,“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外,除非明确地说明,否则用“一个”,“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。
术语“包含”,“包括”,“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在,且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问,除非明确说明,否则本申请中所有使用术语“包含”,“包括”,或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反,出来对操作性能所必要的那些,术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明,否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。
术语定义
GB/T 8624-2012
建筑材料及制品燃烧性能分级的国家标准
本标准规定了建筑材料及制品的术语和定义、燃烧性能等级、燃烧性能等级判据、燃烧性能等级标识和检验报告。
本标准适用于建筑工程中使用的建筑材料、装饰装修材料及制品等的燃烧性能分级和判定。
本申请提供了一种组合聚醚,该组合聚醚包括下述质量份数的组分:40~60份第一聚醚多元醇、30~50份第一聚酯多元醇、10~20份第二聚酯多元醇、2~5份交联剂、5~10份扩链剂、3~6份泡沫稳定剂、4.1~8.5份催化剂、30~50份阻燃剂、2~3份化学发泡剂和40~70份物理发泡剂;第一聚醚多元醇、第一聚酯多元醇和第二聚酯多元醇质量份数之和为100份,其中:第一聚醚多元醇,官能度为3,羟值为320~340mgKOH/g,在25℃时的粘度为6000~8000mPa·s;第一聚酯多元醇,官能度为2~3,羟值为280~310mgKOH/g,在25℃时的粘度为3000~9000mPa·s;及第二聚酯多元醇,官能度为2~3,羟值为390~420mgKOH/g,在25℃时的粘度为6000~9500mPa·s。
在一些实施方式中,第一聚醚多元醇、第一聚酯多元醇、第二聚酯多元醇的粘度可分别独立地为本领域常规粘度,例如为动力粘度。该动力粘度一般采用旋转粘度计测得。
在一些实施方式中,第一聚醚多元醇为一种结构性阻燃多元醇,包括苏威氟化学有限公司的聚醚多元醇Ixol B251。
在一些实施方式中,第一聚酯多元醇为一种阻燃聚酯多元醇,包括金陵斯泰潘化学有限公司的聚酯多元醇PS-3158。
在一些实施方式中,第二聚酯多元醇为一种阻燃聚酯多元醇,包括金陵斯泰潘化学有限公司的聚酯多元醇PS-4027。
在一些实施方式中,交联剂可为本领域为聚氨酯制备常用的交联剂,包括美国Perstorp多元醇公司的TP30和/或TS30。
在一些实施方式中,扩链剂可为本领域为聚氨酯制备常用的扩链剂,包括3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)和/或3,5-二乙基甲苯二胺(DETDA)。
在一些实施方式中,泡沫稳定剂可为本领域常规的泡沫稳定剂,包括硅酮类泡沫稳定剂。在一些实施方式中,硅酮类泡沫稳定剂包括赢创特种化学有限公司的B8534和/或上海麦豪化工科技有限公司的BL-8915。
在一些实施方式中,催化剂包括0.1~0.5份催化剂a、1~2份催化剂a、2~3份催化剂c和1~3份催化剂d。
在一些实施方式中,催化剂a为胺类催化剂,选自空气化工产品公司生产的催化剂Dabco BL-11和/或亨斯迈聚氨酯有限公司生产的催化剂Jeffcat ZF-22。
在一些实施方式中,催化剂b选自催化剂空气化工产品公司生产的DabcoDEMA和/或亨斯迈聚氨酯有限公司生产的催化剂Jeffcat Z-110。
在一些实施方式中,催化剂c为三聚类催化剂,选自空气化工产品公司生产的催化剂Dabco TMR-35和/或美国Nitroil公司生产的催化剂PC CAT NP40。
在一些实施方式中,催化剂d选自空气化工产品公司生产的催化剂DabcoJXP509和/或空气化工产品公司生产的催化剂Dabco TMR-4。
在一些实施方式中,阻燃剂包括阻燃剂TEP和/或阻燃剂TDCPP。
在一些实施方式中,化学发泡剂包括水,较优的为去离子水。
在一些实施方式中,物理发泡剂选自发泡剂HCFC-141b、苏威公司的发泡剂HFC-365mfc、霍尼韦尔(中国)有限公司的发泡剂HFC-245fa和霍尼韦尔(中国)有限公司的发泡剂LBA中的一种或多种。
根据聚醚多元醇/聚酯多元醇不同特性,包括但不限于官能度、粘度等,聚醚多元醇/聚酯多元醇的选择和配比直接影响了聚氨酯泡沫材料的性能。
本申请在组合聚醚体系中增加改性的具有阻燃性能的聚醚多元醇/聚酯多元醇,并按照一定的配比进行搭配,增加聚氨酯材料中阻燃元素的比例,再辅以本申请中的特殊的催化剂组合,全面降低聚氨酯泡沫的燃烧放热量,制得一种符合国标GB/T 8624-2012的聚氨酯保温材料。依据本申请实施方式制备的聚氨酯泡沫材料,氧指数达到34.5以上,烟密度小于49,燃烧增长速率指数小于106W/s,600s燃烧总放热量小于6.1MJ。
本申请还提供一种聚氨酯原料组合物,其包括上述超低温保温箱用组合聚醚和异氰酸酯,其中组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.5~1.8。
在一些实施方式中,异氰酸酯包括多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
在一些实施方式中,该多亚甲基多苯基多异氰酸酯选自烟台万华聚氨酯股份有限公司生产的PM200、PM400,拜尔公司生产的44V20,巴斯夫股份公司生产的M20S中的一种或多种。在一些优选的实施方式中,该多亚甲基多苯基多异氰酸酯选自拜尔公司生产的44V20。
本申请还提供了一种聚氨酯泡沫的制备方法,其包括下述步骤:将上述组合聚醚的各组分倒入容器中混合均匀;将异氰酸酯按比例加入容器中,和组合聚醚混合均匀后,注入模具中,发泡制得聚氨酯泡沫,其中组合聚醚和异氰酸酯的质量比为1:1.5~1.8。
在一些实施方式中,使用电动搅拌器搅拌该组合聚醚和异氰酸酯的混合物,搅拌混合时间为8秒钟。
在一些实施方式中,该组合聚醚和异氰酸酯混合均匀后注入模温在50~60℃的模具中,在恒温55℃的条件下放置1小时发泡,得到上述聚氨酯泡沫。
在一些实施方式中,组合聚醚的各组分在具有安全装置的容器中混合均匀。其中,具有安全装置的容器为混合釜,在一些实施方式中,该混合釜为不锈钢混合釜。
本申请还提供了一种聚氨酯泡沫,该聚氨酯泡沫通过上述聚氨酯泡沫的制备方法制得。
在一些实施方式中,该聚氨酯泡沫为硬质聚氨酯泡沫。
实施例
下面将结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚和完整的描述。如无特别说明,所用的试剂和原材料都可通过商业途径购买。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,所使用的各原料的来源如下:
聚醚多元醇Ixol B251,购于苏威氟化学有限公司。
聚酯多元醇PS-3158,购于金陵斯泰潘化学有限公司。
聚酯多元醇PS-4027,购于金陵斯泰潘化学有限公司。
交联剂TP30和TS30,购于美国Perstorp多元醇公司。
硅氧烷类泡沫稳定剂B8534,购于赢创特种化学有限公司。
硅氧烷类泡沫稳定剂BL-8915,购于上海麦豪化工科技有限公司。
胺类催化剂Dabco BL-11,购于空气化工产品公司。
胺类催化剂Jeffcat ZF-22,购于亨斯迈聚氨酯有限公司。
催化剂Dabco DEMA,购于空气化工产品公司。
催化剂Jeffcat Z-110,购于亨斯迈聚氨酯有限公司。
三聚类催化剂Dabco TMR-35,购于空气化工产品公司。
三聚类催化剂PC CAT NP40,购于美国Nitroil公司。
催化剂Dabco JXP509,购于空气化工产品公司。
催化剂Dabco TMR-4,购于空气化工产品公司。
物理发泡剂HFC-245fa,购于霍尼韦尔(中国)有限公司。
物理发泡剂LBA,购于霍尼韦尔(中国)有限公司。
物理发泡剂HFC-365mfc,购于苏威公司。
多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM200和PM400,购于烟台万华聚氨酯股份有限公司。
多亚甲基多苯基多异氰酸酯44V20,购于拜尔公司。
多亚甲基多苯基多异氰酸酯M20S,购于巴斯夫股份公司。
实施例
在下述实施例中,聚氨酯泡沫通过下述方法来制备:
(1)组合聚醚的制备
将组合聚醚中各组分按照规定的比例倒入容器中,利用电动搅拌器混合均匀即可。
(2)聚氨酯泡沫的制备
再将上述组合聚醚与多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照重量比1:1.5~1.8的比例倒入容器中,然后利用电动搅拌器搅拌8秒钟,将混合均匀后的液体倒入恒温50~60℃的模具中,关好模具,在恒温55℃条件下放置1h后打开模具,可得本申请的阻燃性好的聚氨酯泡沫。
实施例1:
表1
原料名称 质量份数/份
Ixol B251 40
PS-3158 50
PS-4027 10
TP30 4
DMTDA 7
B8534 3
Dabco BL-11 0.4
Dabco DEMA 1.3
Dabco TMR-35 2.8
Dabco JXP509 1
TEP 30
去离子水 2.2
HCFC-141b 55
本实施例的组合聚醚各组分的配比如表1所示。
将组合聚醚中各组分按照表1的质量份数倒入容器中,利用电动搅拌器混合均匀即可。再将上述组合聚醚与多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照重量比1:1.5的比例倒入容器中,然后利用电动搅拌器搅拌8秒钟,将混合均匀后的液体倒入恒温50~60℃的模具中,关好模具,在恒温55℃条件下放置1h后打开模具,可得本申请的阻燃性好的聚氨酯泡沫。
实施例2:
表2
原料名称 质量份数/份
Ixol B251 50
PS-3158 30
PS-4027 20
TS30 5
DETDA 5
BL-8915 4
Jeffcat ZF-22 0.5
Jeffcat Z-110 2
PC CAT NP40 2.4
Dabco TMR-4 2.5
TDCPP 50
去离子水 3
HFC-365mfc 63
本实施例的组合聚醚各组分的配比如表2所示。
将组合聚醚中各组分按照表2的质量份数倒入容器中,利用电动搅拌器混合均匀即可。再将上述组合聚醚与多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照重量比1:1.8的比例倒入容器中,然后利用电动搅拌器搅拌8秒钟,将混合均匀后的液体倒入恒温50~60℃的模具中,关好模具,在恒温55℃条件下放置1h后打开模具,可得本申请的阻燃性好的聚氨酯泡沫。
实施例3:
表3
原料名称 质量份数/份
Ixol B251 60
PS-3158 30
PS-4027 10
TS30 2
DMTDA 10
BL-8915 5
Dabco BL-11 0.1
Jeffcat Z-110 1.5
Dabco TMR-35 2
Dabco TMR-4 3
TEP 35
去离子水 2.4
HFC-245fa 40
本实施例的组合聚醚各组分的配比如表3所示。
将组合聚醚中各组分按照表3的质量份数倒入容器中,利用电动搅拌器混合均匀即可。再将上述组合聚醚与多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照重量比1:1.7的比例倒入容器中,然后利用电动搅拌器搅拌8秒钟,将混合均匀后的液体倒入恒温50~60℃的模具中,关好模具,在恒温55℃条件下放置1h后打开模具,可得本申请的阻燃性好的聚氨酯泡沫。
实施例4:
表4
原料名称 质量份数/份
Ixol B251 45
PS-3158 40
PS-4027 15
TP30 3
DETDA 8
B8534 6
Jeffcat ZF-22 0.3
Dabco DEMA 1
PC CAT NP40 3
Dabco JXP509 2
TDCPP 40
去离子水 2
LBA 70
本实施例的组合聚醚各组分的配比如表4所示。
将组合聚醚中各组分按照表4的质量份数倒入容器中,利用电动搅拌器混合均匀即可。再将上述组合聚醚与多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照重量比1:1.6的比例倒入容器中,然后利用电动搅拌器搅拌8秒钟,将混合均匀后的液体倒入恒温50~60℃的模具中,关好模具,在恒温55℃条件下放置1h后打开模具,可得本申请的阻燃性好的聚氨酯泡沫。
对比例1:
以发明专利CN 201110427840.2为本申请的对比例1,组成如下:
组合聚醚
聚醚多元醇NJ-8238:2份、聚酯多元醇:CF-6255 8份、泡沫稳定剂DC-193:0.4份、催化剂N,N’-二甲基苄胺:0.20份、TMR-2:0.15份、发泡剂HCFC-141b:4份、水:0.15份和阻燃剂TCPP:3份。
异氰酸酯PM200
组合聚醚和异氰酸酯的质量比1:1.5。
效果实施例
将实施例1~4和对比例1制成的聚氨酯泡沫进行效果测试,测试结果见下表5。由表5可知,依据本申请实施方式制备的聚氨酯泡沫材料,在不降低力学性能和导热系数的基础上,氧指数达到34.5以上,烟密度小于49,燃烧增长速率指数小于106W/s,600s燃烧总放热量小于6.1MJ,60s内焰尖高度低于73mm。符合国标GB/T 8624-2012的要求。
由表5可知,本申请所得聚氨酯泡沫的氧指数比对比例1的氧指数更高,烟密度更低,说明其具有更好的阻燃效果;且其燃烧增长速率指数及60s内焰尖高度更低,说明其在实际火灾中,火焰扩散时间更长,一定程度上防止了火灾的蔓延,效果要优于现有技术;其600s的总放热量更低,说明其在火灾发生时,外界温度提升的速度更慢,可以提供更多的逃生时间。本发明所使用原料均为市面上所售原料,原料来源广泛,可进行大规模生产。
表5
Figure BDA0001526274300000131
Figure BDA0001526274300000141
上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此,本申请不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本申请披露的内容,在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都本申请的范围之内。

Claims (7)

1.一种组合聚醚,其特征在于,包括下述质量份数的组分:40~60份第一聚醚多元醇、30~50份第一聚酯多元醇、10~20份第二聚酯多元醇、2~5份交联剂、5~10份扩链剂、3~6份泡沫稳定剂、4.1~8.5份催化剂、30~50份阻燃剂、2~3份化学发泡剂和40~70份物理发泡剂;
所述第一聚醚多元醇、所述第一聚酯多元醇和所述第二聚酯多元醇质量份数之和为100份,其中:
所述第一聚醚多元醇为一种结构性阻燃多元醇,包括聚醚多元醇Ixol B251,所述第一聚醚多元醇的官能度为3,羟值为320~340mgKOH/g,在25℃时的粘度为6000~8000mPa·s;
所述第一聚酯多元醇为一种阻燃聚酯多元醇,包括聚酯多元醇PS-3158,所述第一聚酯多元醇的官能度为2~3,羟值为280~310mgKOH/g,在25℃时的粘度为3000~9000mPa·s;及
所述第二聚酯多元醇为一种阻燃聚酯多元醇,包括聚酯多元醇PS-4027,所述第二聚酯多元醇的官能度为2~3,羟值为390~420mgKOH/g,在25℃时的粘度为6000~9500mPa·s;
所述催化剂包括0.1~0.5份催化剂a、1~2份催化剂b、2~3份催化剂c和1~3份催化剂d,其中:
所述催化剂a为胺类催化剂,选自催化剂Dabco BL-11和/或催化剂Jeffcat ZF-22;和/或,所述催化剂b选自催化剂Dabco DEMA和/或催化剂Jeffcat Z-110;和/或,所述催化剂c为三聚类催化剂,选自催化剂Dabco TMR-35和/或催化剂PC CAT NP40;和/或,所述催化剂d选自催化剂Dabco JXP509和/或催化剂Dabco TMR-4。
2.如权利要求1所述的组合聚醚,其特征在于,所述交联剂包括交联剂TP30和/或交联剂TS30;和/或,所述扩链剂包括3,5-二甲硫基甲苯二胺和/或3,5-二乙基甲苯二胺;和/或,所述泡沫稳定剂选自泡沫稳定剂B8534和/或泡沫稳定剂BL-8915;和/或,所述阻燃剂选自阻燃剂TEP和/或TDCPP;和/或,所述化学发泡剂包括去离子水;和/或,所述物理发泡剂选自发泡剂HCFC-141b、HFC-365mfc、HFC-245fa、LBA中的一种或多种。
3.一种聚氨酯原料组合物,其特征在于,其包括如权利要求1或2所述的组合聚醚和异氰酸酯,其中所述组合聚醚和所述异氰酸酯的质量比为1:1.5~1.8。
4.如权利要求3所述的聚氨酯原料组合物,其特征在于,所述异氰酸酯包括多亚甲基多苯基多异氰酸酯,选自PM200、PM400、44V20和M20S中的一种或多种。
5.一种聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
将如权利要求1或2所述的组合聚醚的各组分倒入容器中混合均匀;及
将异氰酸酯按比例加入所述容器中,和所述组合聚醚混合均匀后,注入模具中,发泡制得所述聚氨酯泡沫,其中所述组合聚醚和所述异氰酸酯的质量比为1:1.5~1.8。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,使用电动搅拌器搅拌所述组合聚醚和所述异氰酸酯的混合物,搅拌混合时间为8秒钟;和/或,所述组合聚醚和所述异氰酸酯混合均匀后注入模温在50~60℃的模具中,在恒温55℃的条件下放置1小时发泡,得到所述聚氨酯泡沫。
7.一种聚氨酯泡沫,其特征在于,所述聚氨酯泡沫通过如权利要求5或6所述制备方法制得。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109749613A (zh) * 2018-12-20 2019-05-14 上海东大聚氨酯有限公司 一种环境友好型喷涂用组合聚醚、聚氨酯泡沫及其原料组合物和制备方法
CN110643011B (zh) * 2019-08-02 2022-02-08 上海炼升化工股份有限公司 一种高强度聚氨酯泡沫组合物、聚氨酯泡沫及其合成方法
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CN114763402B (zh) * 2021-01-14 2023-12-29 万华化学(北京)有限公司 一种耐热聚氨酯泡沫及其制备方法
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US20220412080A1 (en) * 2021-06-29 2022-12-29 Covestro Llc Hfo-containing isocyanate-reactive compositions, related polyurethane foam-forming compositions, and spray-applied polyurethane foams
CN115536801B (zh) * 2022-09-23 2023-06-23 上海玓墨节能科技有限公司 一种保冷高阻燃喷涂型硬质聚氨酯泡沫及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103709357A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司 聚氨酯硬泡组合物及由其制备的聚氨酯硬泡塑料
CN104193956A (zh) * 2014-09-12 2014-12-10 上海东方雨虹防水技术有限责任公司 硬质聚氨酯浇注材料
CN105367742A (zh) * 2015-12-10 2016-03-02 上海东大聚氨酯有限公司 组合聚醚、聚氨酯泡沫及其制备方法和应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8906977B2 (en) * 2012-03-29 2014-12-09 Chien-Chang Chen Polyether polyol based-premix composition and foaming composition containing the premix composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103709357A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司 聚氨酯硬泡组合物及由其制备的聚氨酯硬泡塑料
CN104193956A (zh) * 2014-09-12 2014-12-10 上海东方雨虹防水技术有限责任公司 硬质聚氨酯浇注材料
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