CN108395521A - 一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚氨酯应用技术领域,具体涉及一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,具体包括聚醚多元醇、聚醚多元醇、泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂、去离子水、填充剂、阻燃剂、表面活性剂;本发明添加了表面活性剂,使得聚醚多元醇组合物和异氰酸酯的反应更加完全,可使配方中各组分混合均匀,使发泡和交联反应顺利进行,降低组分表面张力,使生成的起泡大小一致,得到的聚氨酯符合保温材料性能更优,保温效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及聚氨酯应用技术领域,具体涉及一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料。
背景技术
硬质聚氨酯泡沫保温材料是一种具有保温与防水功能的新型合成材料,硬质聚氨酯泡沫保温材料是由硬质聚醚、助剂与异氰酸酯进行交联反应发泡而制备的,它是一种新型的绝热保温防腐的高分子合成材料,其导热系数低,仅0.020~0.025W/(M*Κ),相当于挤塑板的一半,是目前所有保温材料中导热系数最低的,具有较低的水蒸气渗透系数和良好的不透水性。但是目前制备保温水箱用的聚氨酯保温材料因组分配比不科学,聚醚与异氰酸酯反应不完全等造成保温效果不佳,导致在热水器的水箱中造成热能浪费,热效率转换不高。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,具体技术方案如下:
一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料由聚醚多元醇组合物和异氰酸酯按重量比为1:1混合发泡而得到,所述聚醚多元醇组合物包括以下重量份的原料:
聚醚多元醇A 100-130份
聚醚多元醇B 70-100份
泡沫稳定剂 7-10份
催化剂 6-8份
发泡剂 55-65份
去离子水 5-10份
填充剂 15-25份
阻燃剂 5-30份
表面活性剂 10-20份;
所述表面活性剂为磺化的蓖麻醇酸钠盐或聚氧乙烯山梨糖醇酐油酸酯。
进一步,所述催化剂为四甲基丁二胺与三乙烯二胺的混合物或二月桂酸二丁基锡与三乙胺的混合物或辛酸亚锡与三乙胺的混合物,催化剂采用胺类混合物或者有机锡与胺类混合物有助于产生催化剂的协同效应,减少催化剂的使用量即可达到催化效果,同时节约了成本。
进一步,所述填充剂为硅酸铝钾、秸秆碎屑、滑石粉、石墨粉、硫酸钙中的一种或几种。
进一步,所述阻燃剂为聚磷酸铵与三氧化二铈的混合物或者聚磷酸铵与三聚氰胺、季戊四醇的混合物。采用聚磷酸铵与三氧化二铈的混合物作为协同阻燃剂,可以达到很好的阻燃效果,氧指数大幅上升,阻燃性升高,且对材料的机械性能影响小,特别是生烟量、有毒和腐蚀性气体生成量少。采用聚磷酸铵与三聚氰胺、季戊四醇的混合物三者的协同效应制成的阻燃剂,遇到火后膨胀为厚度10-25mm的泡沫层,此泡沫层的导热系数低,可以大大延长耐火时间。
进一步,所述聚磷酸铵为改性聚磷酸铵,所述改性聚磷酸铵的制作方法为:
取聚磷酸铵90-99份、改性剂1-5份,将改性剂加入到聚磷酸铵中进行反应2.5-3.5小时,反应温度为120-130℃。
进一步,所述改性剂为有机硅偶联剂或硅烷偶联剂。
进一步,所述异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酯酯的混合物。
进一步,所述磺化的蓖麻醇酸钠盐的制作方法为:
(1)采用蓖麻油90-100份、水30-40份、水解催化剂4-6份在反应容器中混合均匀;
(2)对上述反应容器内部加压到-,并同时加热至155℃-165℃进行水解得到水解产物,水解时间为9-12h;
(3)对水解产物进行分离提纯得到蓖麻醇酸;
(4)将上述蓖麻醇酸与氢氧化钠进行反应得到蓖麻醇酸钠盐;
(5)将蓖麻醇酸钠进行磺化得到磺化的蓖麻醇酸钠盐。
进一步,所述水解催化剂为氧化锌、氧化镁或者氧化钙。
本发明的有益效果为:本发明提供了一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,添加了表面活性剂,使得聚醚多元醇组合物和异氰酸酯的反应更加完全,可使配方中各组分混合均匀,使发泡和交联反应顺利进行,降低组分表面张力,使生成的起泡大小一致,得到的聚氨酯符合保温材料性能更优,保温效果更好。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合具体实施例对本发明作进一步说明:
实施例1:
一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料由聚醚多元醇组合物和异氰酸酯按重量比为1:1混合发泡而得到,聚醚多元醇组合物包括以下重量份的原料:
聚醚多元醇A 100份
聚醚多元醇B 80份
泡沫稳定剂 8份
催化剂 6份
发泡剂 55份
去离子水 6份
填充剂 20份
阻燃剂10份;
表面活性剂 10-20份
表面活性剂为磺化的蓖麻醇酸钠盐。
催化剂为四甲基丁二胺与三乙烯二胺的混合物,催化剂采用胺类混合物有助于产生催化剂的协同效应,减少催化剂的使用量即可达到催化效果,同时节约了成本。
填充剂为秸秆碎屑与滑石粉。
阻燃剂为聚磷酸铵与三氧化二铈的混合物,采用聚磷酸铵与三氧化二铈的混合物作为协同阻燃剂,可以达到很好的阻燃效果,氧指数大幅上升,阻燃性升高,且对材料的机械性能影响小,特别是生烟量、有毒和腐蚀性气体生成量少。
其中,聚磷酸铵为改性聚磷酸铵,改性聚磷酸铵的制作方法为:
取聚磷酸铵99份、有机硅偶联剂1份,将有机硅偶联剂加入到聚磷酸铵中进行反应3小时,反应温度为125℃。
异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酯酯的混合物。
磺化的蓖麻醇酸钠盐的制作方法为:
(1)采用蓖麻油100份、水40份、氧化锌5份在反应容器中混合均匀;
(2)对上述反应容器内部加压到,并同时加热至165℃进行水解得到水解产物,水解时间为10h;
(3)对水解产物进行分离提纯得到蓖麻醇酸;
(4)将上述蓖麻醇酸与氢氧化钠进行反应得到蓖麻醇酸钠盐;
(5)将蓖麻醇酸钠进行磺化得到磺化的蓖麻醇酸钠盐。
实施例2:
一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料由聚醚多元醇组合物和异氰酸酯按重量比为1:1混合发泡而得到,所述聚醚多元醇组合物包括以下重量份的原料:
聚醚多元醇A 110份
聚醚多元醇B 85份
泡沫稳定剂9份
催化剂 8份
发泡剂 60份
去离子水 8份
填充剂 25份
阻燃剂 15份;
表面活性剂15份
表面活性剂为聚氧乙烯山梨糖醇酐油酸酯。
催化剂为二月桂酸二丁基锡与三乙胺的混合物或辛酸亚锡与三乙胺的混合物,催化剂采用有机锡与胺类混合物有助于产生催化剂的协同效应,减少催化剂的使用量即可达到催化效果,同时节约了成本。
充剂为硅酸铝钾和墨粉。
阻燃剂为聚磷酸铵与三聚氰胺、季戊四醇的混合物。采用聚磷酸铵与三聚氰胺、季戊四醇的混合物三者的协同效应制成的阻燃剂,遇到火后膨胀为厚度10-25mm的泡沫层,此泡沫层的导热系数低,可以大大延长耐火时间。
聚磷酸铵为改性聚磷酸铵,所述改性聚磷酸铵的制作方法为:
取聚磷酸铵95份、硅烷偶联剂5份,将硅烷偶联剂加入到聚磷酸铵中进行反应2.5小时,反应温度为130℃。
异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酯酯的混合物。
磺化的蓖麻醇酸钠盐的制作方法为:
(1)采用蓖麻油95份、水35份、氧化钙4份在反应容器中混合均匀;
(2)对上述反应容器内部加压到,并同时加热至165℃进行水解得到水解产物,水解时间为11h;
(3)对水解产物进行分离提纯得到蓖麻醇酸;
(4)将上述蓖麻醇酸与氢氧化钠进行反应得到蓖麻醇酸钠盐;
(5)将蓖麻醇酸钠进行磺化得到磺化的蓖麻醇酸钠盐。
本发明不局限于以上所述的具体实施方式,以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,其特征在于:
由聚醚多元醇组合物和异氰酸酯按重量比为1:1混合发泡而得到,所述聚醚多元醇组合物包括以下重量份的原料:
聚醚多元醇A 100-130份
聚醚多元醇B 70-100份
泡沫稳定剂 7-10份
催化剂 6-8份
发泡剂 55-65份
去离子水 5-10份
填充剂 15-25份
阻燃剂 5-30份
表面活性剂 10-20份;
所述表面活性剂为磺化的蓖麻醇酸钠盐或聚氧乙烯山梨糖醇酐油酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,其特征在于:所述催化剂为四甲基丁二胺与三乙烯二胺的混合物或二月桂酸二丁基锡与三乙胺的混合物或辛酸亚锡与三乙胺的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,其特征在于:所述填充剂为硅酸铝钾、秸秆碎屑、滑石粉、石墨粉、硫酸钙中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,其特征在于:所述阻燃剂为聚磷酸铵与三氧化二铈的混合物或者聚磷酸铵与三聚氰胺、季戊四醇的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,其特征在于:所述聚磷酸铵为改性聚磷酸铵,所述改性聚磷酸铵的制作方法为:
取聚磷酸铵90-99份、改性剂1-5份,将改性剂加入到聚磷酸铵中进行反应2.5-3.5小时,反应温度为120-130℃。
6.根据权利要求5所述的一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,其特征在于:所述改性剂为有机硅偶联剂或硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1所述的一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,其特征在于:所述异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酯酯的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,其特征在于:所述磺化的蓖麻醇酸钠盐的制作方法为:
(1)采用蓖麻油90-100份、水30-40份、水解催化剂4-6份在反应容器中混合均匀;
(2)对上述反应容器内部加压到-,并同时加热至155℃-165℃进行水解得到水解产物,水解时间为9-12h;
(3)对水解产物进行分离提纯得到蓖麻醇酸;
(4)将上述蓖麻醇酸与氢氧化钠进行反应得到蓖麻醇酸钠盐;
(5)将蓖麻醇酸钠进行磺化得到磺化的蓖麻醇酸钠盐。
9.根据权利要求8所述的一种保温水箱用聚氨酯复合保温材料,其特征在于:所述水解催化剂为氧化锌、氧化镁或者氧化钙。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180814 |
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