CN108503766A - 组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器 - Google Patents

组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器 Download PDF

Info

Publication number
CN108503766A
CN108503766A CN201710115279.1A CN201710115279A CN108503766A CN 108503766 A CN108503766 A CN 108503766A CN 201710115279 A CN201710115279 A CN 201710115279A CN 108503766 A CN108503766 A CN 108503766A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
parts
polyether
polyurethane foams
hard polyurethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710115279.1A
Other languages
English (en)
Inventor
余远明
曲绍鹤
刘文彪
赵中闯
邹树平
王丽利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Midea Kitchen and Bath Appliances Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Midea Kitchen and Bath Appliances Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Midea Kitchen and Bath Appliances Manufacturing Co Ltd filed Critical Wuhu Midea Kitchen and Bath Appliances Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201710115279.1A priority Critical patent/CN108503766A/zh
Publication of CN108503766A publication Critical patent/CN108503766A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4829—Polyethers containing at least three hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4205—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups
    • C08G18/4208—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/143—Halogen containing compounds
    • C08J9/144—Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/143—Halogen containing compounds
    • C08J9/144—Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only
    • C08J9/146—Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only only fluorine as halogen atoms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0025—Foam properties rigid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/16—Unsaturated hydrocarbons
    • C08J2203/162—Halogenated unsaturated hydrocarbons, e.g. H2C=CF2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/18—Binary blends of expanding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00—Foams characterised by their properties
    • C08J2205/10—Rigid foams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers

Abstract

本发明公开一种组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器，其中，组合聚醚包括多元醇和发泡剂，所述多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，所述发泡剂包括六氟丁烯和反式‑1‑氯‑3，3，3‑三氟丙烯。本发明的技术方案能使得以该组合聚醚所得的硬质聚氨酯泡沫材料环境友好且导热系数较低。

Description

组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器
技术领域
本发明涉及热水器领域，特别涉及一种组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器。
背景技术
在热水器行业，通常在其内胆的外表面包覆硬质聚氨酯泡沫，来降低内胆内水的热量损失，以提高热水器的节能能力。然而，目前常用的硬质聚氨酯泡沫是采用包括HCFC-141b(一氟二氯乙烷)的发泡剂所制备的，而HCFC-141b(一氟二氯乙烷)对臭氧层具有破坏作用，无法满足环保要求。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种组合聚醚，旨在使得以该组合聚醚所得的硬质聚氨酯泡沫材料环境友好。
为实现上述目的，本发明提出的组合聚醚包括多元醇和发泡剂，所述多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，所述发泡剂包括六氟丁烯和反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯。
优选地，所述发泡剂还包括戊烷和/或氢氟烃。
优选地，所述戊烷包括环戊烷、异戊烷和正戊烷中的至少一种。
优选地，所述氢氟烃为五氟丙烷、五氟丁烷和四氟乙烷中的一种。
优选地，所述聚醚多元醇包括聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的至少一种，所述聚酯多元醇为聚酯多元醇D，其中：
所述聚醚多元醇A是以山梨醇为起始剂，与氧化丙烯聚合而成，粘度为8000～15000mpa·s，羟值为360～500mgKOH/g，官能度为6；
所述聚醚多元醇B是以甘油为起始剂，与氧化丙烯聚合而成，粘度为250～600mpa·s，羟值为150～350mgKOH/g；
所述聚醚多元醇C是以蔗糖为起始剂，与氧化丙烯聚合而成，粘度为5000～12000mpa·s，羟值为360～440mgKOH/g；
所述聚酯多元醇D为苯酐聚酯，粘度1000～2000mpa·s，羟值200～350mgKOH/g，官能度为2.7。
优选地，所述组合聚醚还包括水、复合催化剂、泡沫稳定剂和阻燃剂，其中：
所述复合催化剂包括五甲基二乙烯三胺、双-二甲基氨基乙基醚、N-甲基二环己基胺和四甲基己二胺、二甲基环已胺、1，2-二甲基咪唑和二甲基苄胺、(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵、乙季铵盐和辛季铵盐中的至少一种；
所述泡沫稳定剂为Si-C结构的硅油；
所述阻燃剂包括三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、新戊二醇乙二醇磷酸酯、甲基膦酸二甲酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、乙基磷酸二乙酯和丙基磷酸二甲酯中的至少一种。
优选地，所述组合聚醚包括：
30～60重量份的所述聚醚多元醇A；
3～15重量份的所述聚醚多元醇B；
15～40重量份的所述聚醚多元醇C；
5～20重量份的所述聚酯多元醇D；
0～15重量份的所述戊烷；
0～20重量份的所述氢氟烃；
1～30重量份的所述六氟丁烯；
1～30重量份的所述反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯；
0.5～2.0重量份的所述水；
1～3.5重量份的所述复合催化剂；
1～5重量份的所述泡沫稳定剂；以及
1～15重量份的所述阻燃剂。
优选地，所述聚醚多元醇A的重量份数为40～60，所述聚醚多元醇B的重量份数为5～15，所述聚醚多元醇C的重量份数为20～30，所述聚酯多元醇D的重量份数为5～15，所述阻燃剂的重量份数为5～10。
本发明还提出一种硬质聚氨酯泡沫的制备方法，包括以下步骤：
将有机异氰酸酯与组合聚醚混合均匀；其中，所述组合聚醚包括多元醇和发泡剂，所述多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，所述发泡剂包括六氟丁烯和反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯；
将混合均匀后的组合物注入发泡空腔进行发泡。
优选地，所述有机异氰酸酯为多次甲级多苯基多异氰酸酯。
优选地，所述有机异氰酸酯与所述组合聚醚之间的重量比值为0.9～1.3。
优选地，在所述将混合均匀后的组合物注入发泡空腔进行发泡的步骤中，所述发泡空腔的外部温度范围为20～50℃，内部温度范围为20～50℃。
优选地，在所述将混合均匀后的组合物注入发泡空腔进行发泡的步骤中，所述组合物的温度范围为15～25℃，所述注入的操作压力范围为12～14Mpa。
本发明还提出一种硬质聚氨酯泡沫，所述硬质聚氨酯泡沫由前述硬质聚氨酯泡沫的制备方法所制备。
本发明还提出一种热水器，包括内胆以及硬质聚氨酯泡沫，所述硬质聚氨酯泡沫由前述硬质聚氨酯泡沫的制备方法所制备，并附着于所述内胆的外表面。
本发明的技术方案中，组合聚醚所采用的发泡剂包括六氟丁烯和反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯，该六氟丁烯和反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯均具有低导热系数、零臭氧消耗潜势以及可接受的低全球变暖潜势等优势，因此，可使得以该组合聚醚所得硬质聚氨酯泡沫材料环境友好且导热系数较低，从而可使得由该硬质聚氨酯泡沫材料包覆内胆的热水器能满足环保要求且具有低能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明硬质聚氨酯泡沫的制备方法一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种组合聚醚。
在本发明一实施例中，该组合聚醚包括多元醇和发泡剂。其中，多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇，发泡剂包括六氟丁烯(简称FEA-1100)和反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯(简称LBA)。本实施例中，FEA-1100具有低导热系数、零臭氧消耗潜势以及可接受的低全球变暖潜势(小于10.0)等优势，LBA也具有低导热系数、零臭氧消耗潜势以及可接受的低全球变暖潜势(小于5)等优势，因此，可使得以包括FEA-1100和LBA的组合聚醚所得硬质聚氨酯泡沫材料环境友好且导热系数较低，从而可使得由该硬质聚氨酯泡沫材料包覆内胆的热水器能满足环保要求且具有低能耗。然本设计不限于此，于其他实施例中，该组合聚醚中的多元醇还可仅包括聚醚多元醇和聚酯多元醇中的其中之一。
在本实施例中，进一步地，所述发泡剂还可包括戊烷和氢氟烃中的至少一种，由此，可在保证所得的硬质聚氨酯泡沫材料环境友好且具有较低导热系数的同时，降低原料成本。具体地，戊烷可以包括环戊烷、异戊烷和正戊烷中的至少一种，并优选地包括环戊烷；氢氟烃则可以为五氟丙烷(HFC-245fa)、五氟丁烷(HFC-365mfc)和四氟乙烷(HFC-134a)中的一种，并优选为五氟丙烷。
在本实施例中，进一步地，所述聚醚多元醇包括聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的至少一种，聚酯多元醇为聚酯多元醇D，其中：
聚醚多元醇A是以山梨醇为起始剂，与氧化丙烯聚合而成，粘度为8000～15000mpa·s，羟值为360～500mgKOH/g，官能度为6。该聚醚多元醇A可以提高所制备的硬质聚氨酯泡沫的强度，使得所制备的硬质聚氨酯泡沫中泡孔细腻均匀，并可以降低导热系数。
聚醚多元醇B是以甘油为起始剂，与氧化丙烯聚合而成，粘度为250～600mpa·s，羟值为150～350mgKOH/g。该聚醚多元醇B可提高组合聚醚的流动性，改善所制备硬质聚氨酯泡沫的粘结性。
聚醚多元醇C是以蔗糖为起始剂，与氧化丙烯聚合而成，粘度为5000～12000mpa·s，羟值为360～440mgKOH/g。在通过该组合聚醚制备硬质聚氨酯泡沫的过程中，通常还需加入有机异氰酸酯；该聚醚多元醇C官能度高，与有机异氰酸酯反应具有较高的活性，发泡后固化速度快，可改善所制备的硬质聚氨酯泡沫表皮易酥脆的缺点，提高所制备硬质聚氨酯泡沫的粘结强度和力学强度。
聚酯多元醇D为苯酐聚酯，粘度1000～2000mpa·s，羟值200～350mgKOH/g，官能度2.7。该聚酯多元醇D含有苯环，可提高所制备硬质聚氨酯泡沫的强度，并降低所制备硬质聚氨酯泡沫的导热系数；另外，该聚酯多元醇D粘度小，流动性好，有利于改善所制备硬质聚氨酯泡沫的粘接性。
在本实施例中，进一步地，该组合聚醚还包括水、复合催化剂、泡沫稳定剂和阻燃剂，其中：
复合催化剂包括五甲基二乙烯三胺、双-二甲基氨基乙基醚、N-甲基二环己基胺(PC-12)和四甲基己二胺、二甲基环已胺(PC-8)、1,2-二甲基咪唑和二甲基苄胺、(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵(TMR-2)、乙季铵盐和辛季铵盐中的至少一种；此类复合催化剂可在提高反应速度的同时，提高泡沫的流动性，以便于快速脱模。需要说明的是，复合催化剂通常包括发泡催化剂、凝胶催化剂和聚合催化剂。
泡沫稳定剂为Si-C结构的硅油，如迈图的L-6863，L-6988，L-6952；美思德的AK8812，AK8809等，并优选为L-6988，AK8809；此类泡沫稳定剂可提高组合聚醚在发泡时的成核效果。
阻燃剂包括三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCPP)、新戊二醇乙二醇磷酸酯、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)、乙基磷酸二乙酯(DEEP)和丙基磷酸二甲酯(DMPP)中的至少一种；此类阻燃剂可降低所制备的硬质聚氨酯泡沫的可燃性。并且，该阻燃剂优选为新戊二醇乙二醇磷酸酯、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)、乙基磷酸二乙酯(DEEP)和丙基磷酸二甲酯(DMPP)中的至少一种，此类阻燃剂为无卤阻燃剂。
在本实施例中，该组合聚醚中优选包括：30～60重量份的聚醚多元醇A；3～15重量份的聚醚多元醇B；15～40重量份的聚醚多元醇C；5～20重量份的聚酯多元醇D；0～15重量份的戊烷；0～20重量份的氢氟烃；1～30重量份的FEA-1100；1～30重量份的LBA；0.5～2.0重量份的水；1～3.5重量份的复合催化剂；1～5重量份的泡沫稳定剂；以及1～15重量份的阻燃剂。考虑到热水器的制备工艺条件，包覆在其内胆外的硬质聚氨酯泡沫通常要在较高温度下进行发泡制备，而普通的发泡材料并不适合在较高温度下进行发泡。然而，采用本实施例配方下的组合聚醚的发泡材料，可适用于较高温度下的发泡制备，能满足热水器的硬质聚氨酯泡沫的制备要求。
需要说明的是，在本实施例中，聚醚多元醇A的重量份数可进一步优选为40～60，以使得所制备硬质聚氨酯泡沫的导热系数较低。聚醚多元醇B的重量份数可进一步优选为5～15，以使得该组合聚醚具有较高流动性。聚醚多元醇C的重量份数可进一步优选为20～30，以使得所制备硬质聚氨酯泡沫的粘结强度和力学强度较高。聚酯多元醇D的重量份数可进一步优选为5～15，由于聚酯多元醇D的官能度小，用量不宜过多，否则影响所制备硬质聚氨酯泡沫的脱模性能。阻燃剂的重量份数可进一步优选为5～10，以使得所制备硬质聚氨酯泡沫的可燃性较低。
本发明还提出一种硬质聚氨酯泡沫的制备方法。
参照图1，在本发明一实施例中，该硬质聚氨酯泡沫的制备方法包括以下步骤：
步骤S10、将有机异氰酸酯与组合聚醚混合均匀；
步骤S20、将混合均匀后的组合物注入发泡空腔进行发泡。
本实施例中，该组合聚醚的具体结构参照上述实施例，至少地，该组合聚醚包括多元醇和发泡剂，其中，多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，发泡剂包括六氟丁烯和反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯。如此，可使得采用本发明硬质聚氨酯泡沫的制备方法所制备得到的硬质聚氨酯泡沫材料，环境友好且导热系数较低，从而可使得由该硬质聚氨酯泡沫材料包覆内胆的热水器能满足环保要求且具有低能耗。另外，本实施例中，用以注入发泡空腔的组合物中还包括有机异氰酸酯，例如但不限于为烟台万华的PM2010，该有机异氰酸酯可提高泡沫的流动性，并保持泡沫较高的强度；通常地，该有机异氰酸酯优选采用多次甲级多苯基多异氰酸酯。
可以理解，若有机异氰酸酯的重量占比过低，会使得制备所得的硬质聚氨酯泡沫强度小，尺寸稳定性差；若有机异氰酸酯的重量占比过高，会使得制备所得的硬质聚氨酯泡沫脆且粘接性差。本实施例中，有机异氰酸酯与组合聚醚之间的重量比值优选为0.9～1.3，以兼顾制备所得硬质聚氨酯泡沫的强度和脆度。
在本实施例中，通常地，在步骤S10之前，还包括步骤：
S30、将所述组合聚醚中的各组分进行预混合。
可以理解，先将组合聚醚中的各组分进行预混合，再将有机异氰酸酯与预混合后的组合聚醚进行混合，有利于包含该有机异氰酸酯和该组合聚醚的组合物的均匀混合，从而提高制备所得的硬质聚氨酯泡沫的整体性能一致性。
需要说明的是，对于热水器，其发泡空腔通常是指内胆外表面与热水器外壳内表面之间所间隔出的空腔。优选地，在步骤S20中，所述发泡空腔的外部温度范围为20～50℃，内部温度范围为20～50℃。另外，在步骤S20中，所述组合物的温度范围优选为15～25℃，所述注入的操作压力范围优选为12～14Mpa。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，以下实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例
原料配方：50重量份的聚醚多元醇A、10重量份的聚醚多元醇B、25重量份的聚醚多元醇C、5重量份的聚酯多元醇、4重量份复合阻燃剂(DEEP与DMPP重量比1：1)、0.5重量份的发泡催化剂(PC-12)、1.8重量份的凝胶催化剂(PC-8)、0.5重量份的聚合催化剂(TMR-2)、2.0重量份的硅类泡沫稳定剂、1.2重量份的水、5.5重量份的HFC-245fa、13重量份的LBA、5.5重量份的FEA-1100、138.60重量份的烟台万华的PM2010(有机异氰酸酯)。
制备方法：将上述原料配方中除有机异氰酸酯以外的组分在搅拌压力罐中进行预混合均匀；待预混合均匀后，将预混物通过泵转移到发泡机的白料工作罐，从而与装在黑料工作罐中的有机异氰酸酯通过高压混合头在12.5MPa的压力下注入顶部具有排气孔的热水器水箱模具中成型；发泡空腔模具的外部温度为28℃，内部温度为32℃，高压发泡机中的料温为18℃。
对比例
原料配方：40重量份的聚醚多元醇A、10重量份的聚醚多元醇B、25重量份的聚醚多元醇C、15重量份的聚酯多元醇、复合阻燃剂4份(DEEP与DMPP重量比1：1)、0.5重量份的发泡催化剂(PC-12)、1.5重量份的凝胶催化剂(PC-8)、0.5重量份的聚合催化剂(TMR-2)、2.0重量份的硅类泡沫稳定剂、1.5重量份的水、24重量份的HCFC-141b、130.20重量份的烟台万华的PM2010(有机异氰酸酯)。
制备方法：同实施例。
对实施例和对比例所制得的硬质聚氨酯泡沫进行性能测定。其中，泡沫芯密度的测试标准按照GB/T6343-2009进行，泡沫导热系数测试按照标准GB/T10295-2008进行，太阳能热水器能效测试按照标准GB 18708-2002进行。
通过性能测定所获得的各项参数具体如下表：
由上表可以看出，实施例中的泡沫芯密度较对比例中的低，可减小热水器中硬质聚氨酯泡沫的注泡量，降低成本的同时，降低产品整体的总重量；另外，实施例中的导热系数和热水器能耗系数与对比例中的相差不大，因此，本发明的技术方案可以有效解决热水器行业中的发泡材料采用发泡剂HCFC-141b所带来的环保问题。
本发明还提出一种硬质聚氨酯泡沫，该硬质聚氨酯泡沫由上述硬质聚氨酯泡沫的制备方法所制备，该硬质聚氨酯泡沫的制备方法的具体步骤参照上述实施例，由于本硬质聚氨酯泡沫采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本发明还提出一种热水器，该热水器包括内胆以及硬质聚氨酯泡沫，该硬质聚氨酯泡沫的具体构成参照上述实施例，由于本热水器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，硬质聚氨酯泡沫通过高压发泡的方式，附着于所述内胆的外表面。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种组合聚醚，其特征在于，包括多元醇和发泡剂，所述多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇，所述发泡剂包括六氟丁烯和反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯。
2.如权利要求1所述的组合聚醚，其特征在于，所述发泡剂还包括戊烷和/或氢氟烃。
3.如权利要求2所述的组合聚醚，其特征在于，所述戊烷包括环戊烷、异戊烷和正戊烷中的至少一种。
4.如权利要求2所述的组合聚醚，其特征在于，所述氢氟烃为五氟丙烷、五氟丁烷和四氟乙烷中的一种。
5.如权利要求2至4任一项所述的组合聚醚，其特征在于，所述聚醚多元醇包括聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的至少一种，所述聚酯多元醇为聚酯多元醇D，其中：
所述聚醚多元醇A是以山梨醇为起始剂，与氧化丙烯聚合而成，粘度为8000～15000mpa·s，羟值为360～500mgKOH/g，官能度为6；
所述聚醚多元醇B是以甘油为起始剂，与氧化丙烯聚合而成，粘度为250～600mpa·s，羟值为150～350mgKOH/g；
所述聚醚多元醇C是以蔗糖为起始剂，与氧化丙烯聚合而成，粘度为5000～12000mpa·s，羟值为360～440mgKOH/g；
所述聚酯多元醇D为苯酐聚酯，粘度1000～2000mpa·s，羟值200～350mgKOH/g，官能度为2.7。
6.如权利要求5所述的组合聚醚，其特征在于，还包括水、复合催化剂、泡沫稳定剂和阻燃剂，其中：
所述复合催化剂包括五甲基二乙烯三胺、双-二甲基氨基乙基醚、N-甲基二环己基胺和四甲基己二胺、二甲基环已胺、1，2-二甲基咪唑和二甲基苄胺、(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵、乙季铵盐和辛季铵盐中的至少一种；
所述泡沫稳定剂为Si-C结构的硅油；
所述阻燃剂包括三(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、新戊二醇乙二醇磷酸酯、甲基膦酸二甲酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、乙基磷酸二乙酯和丙基磷酸二甲酯中的至少一种。
7.如权利要求6所述的组合聚醚，其特征在于，所述组合聚醚包括：
30～60重量份的所述聚醚多元醇A；
3～15重量份的所述聚醚多元醇B；
15～40重量份的所述聚醚多元醇C；
5～20重量份的所述聚酯多元醇D；
0～15重量份的所述戊烷；
0～20重量份的所述氢氟烃；
1～30重量份的所述六氟丁烯；
1～30重量份的所述反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯；
0.5～2.0重量份的所述水；
1～3.5重量份的所述复合催化剂；
1～5重量份的所述泡沫稳定剂；以及
1～15重量份的所述阻燃剂。
8.如权利要求7所述的组合聚醚，其特征在于，所述聚醚多元醇A的重量份数为40～60，所述聚醚多元醇B的重量份数为5～15，所述聚醚多元醇C的重量份数为20～30，所述聚酯多元醇D的重量份数为5～15，所述阻燃剂的重量份数为5～10。
9.一种硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将有机异氰酸酯与如权利要求1至8任一项所述的组合聚醚混合均匀；
将混合均匀后的组合物注入发泡空腔进行发泡。
10.如权利要求9所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述有机异氰酸酯为多次甲级多苯基多异氰酸酯。
11.如权利要求9或10所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述有机异氰酸酯与所述组合聚醚之间的重量比值为0.9～1.3。
12.如权利要求9所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，在所述将混合均匀后的组合物注入发泡空腔进行发泡的步骤中，所述发泡空腔的外部温度范围为20～50℃，内部温度范围为20～50℃。
13.如权利要求12所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，在所述将混合均匀后的组合物注入发泡空腔进行发泡的步骤中，所述组合物的温度范围为15～25℃，所述注入的操作压力范围为12～14Mpa。
14.一种硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述硬质聚氨酯泡沫由如权利要求9至13任一项所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法所制备。
15.一种热水器，其特征在于，包括内胆、以及如权利要求14所述的硬质聚氨酯泡沫，所述硬质聚氨酯泡沫附着于所述内胆的外表面。
CN201710115279.1A 2017-02-28 2017-02-28 组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器 Pending CN108503766A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710115279.1A CN108503766A (zh) 2017-02-28 2017-02-28 组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710115279.1A CN108503766A (zh) 2017-02-28 2017-02-28 组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108503766A true CN108503766A (zh) 2018-09-07

Family

ID=63373229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710115279.1A Pending CN108503766A (zh) 2017-02-28 2017-02-28 组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108503766A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109294218A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 上海东大聚氨酯有限公司 组合聚醚、聚氨酯泡沫原料组合物、源自其的聚氨酯泡沫及其制备方法和应用
CN109666116A (zh) * 2018-12-27 2019-04-23 广州拜尔冷链聚氨酯科技有限公司 一种高强度冷藏车厢硬质聚氨酯组合聚醚
CN109666123A (zh) * 2018-11-20 2019-04-23 黎明化工研究设计院有限责任公司 一种玻纤增强蜂窝夹芯板用聚氨酯组合物及其使用方法
CN109734861A (zh) * 2018-12-14 2019-05-10 上海东大聚氨酯有限公司 一种环境友好型太阳能热水器用组合聚醚、聚氨酯泡沫及其制备方法
CN109749039A (zh) * 2018-12-14 2019-05-14 上海东大聚氨酯有限公司 阻燃型热水器水箱用组合聚醚、阻燃聚氨酯保温泡沫及其制备方法
CN109762199A (zh) * 2018-12-18 2019-05-17 浙江巨化新材料研究院有限公司 用于热固性泡沫的聚合物发泡剂和热固性泡沫的制备方法
CN112708093A (zh) * 2020-12-28 2021-04-27 上海东大聚氨酯有限公司 板材用聚氨酯原料组合物、聚氨酯保温材料及其制备方法
CN115109218A (zh) * 2022-06-26 2022-09-27 瀚寅(苏州)新材料科技有限公司 一种阻燃型组合聚醚及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104017154A (zh) * 2014-04-19 2014-09-03 上海东大化学有限公司 电热水器用组合聚醚、聚氨酯及原料组合物及其制备方法
CN203949352U (zh) * 2014-04-10 2014-11-19 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 电热水器
CN104497254A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 合肥华凌股份有限公司 组合物、硬质聚氨酯泡沫材料及制冷设备
CN104592468A (zh) * 2009-12-17 2015-05-06 霍尼韦尔国际公司 用于含有卤代烯烃发泡剂的聚氨酯泡沫多元醇预混合物的催化剂
US20150210798A1 (en) * 2006-03-21 2015-07-30 Honeywell International Inc. Foams And Articles Made From Foams Containing 1-Chloro-3,3,3-Trifluoropropene (HFCO-1233zd)
CN105273218A (zh) * 2010-10-28 2016-01-27 霍尼韦尔国际公司 包含1,1,1,4,4,4,-六氟丁烯和1-氯-3,3,3-三氟丙烯的混合物
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
CA2960952A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 Honeywell International Inc. Flexible, open-cell thermoset foams and blowing agents and methods for making same
CN105579484A (zh) * 2013-02-26 2016-05-11 霍尼韦尔国际公司 含有卤代烯烃发泡剂的聚氨酯泡沫预混物和由其制造的泡沫

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150210798A1 (en) * 2006-03-21 2015-07-30 Honeywell International Inc. Foams And Articles Made From Foams Containing 1-Chloro-3,3,3-Trifluoropropene (HFCO-1233zd)
CN104592468A (zh) * 2009-12-17 2015-05-06 霍尼韦尔国际公司 用于含有卤代烯烃发泡剂的聚氨酯泡沫多元醇预混合物的催化剂
CN105273218A (zh) * 2010-10-28 2016-01-27 霍尼韦尔国际公司 包含1,1,1,4,4,4,-六氟丁烯和1-氯-3,3,3-三氟丙烯的混合物
CN105579484A (zh) * 2013-02-26 2016-05-11 霍尼韦尔国际公司 含有卤代烯烃发泡剂的聚氨酯泡沫预混物和由其制造的泡沫
CN203949352U (zh) * 2014-04-10 2014-11-19 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 电热水器
CN104017154A (zh) * 2014-04-19 2014-09-03 上海东大化学有限公司 电热水器用组合聚醚、聚氨酯及原料组合物及其制备方法
CA2960952A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 Honeywell International Inc. Flexible, open-cell thermoset foams and blowing agents and methods for making same
CN104497254A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 合肥华凌股份有限公司 组合物、硬质聚氨酯泡沫材料及制冷设备
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

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109294218A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 上海东大聚氨酯有限公司 组合聚醚、聚氨酯泡沫原料组合物、源自其的聚氨酯泡沫及其制备方法和应用
CN109666123B (zh) * 2018-11-20 2021-11-19 黎明化工研究设计院有限责任公司 一种玻纤增强蜂窝夹芯板用聚氨酯组合物及其使用方法
CN109666123A (zh) * 2018-11-20 2019-04-23 黎明化工研究设计院有限责任公司 一种玻纤增强蜂窝夹芯板用聚氨酯组合物及其使用方法
CN109734861B (zh) * 2018-12-14 2022-02-08 上海东大聚氨酯有限公司 一种环境友好型太阳能热水器用组合聚醚、聚氨酯泡沫及其制备方法
CN109749039A (zh) * 2018-12-14 2019-05-14 上海东大聚氨酯有限公司 阻燃型热水器水箱用组合聚醚、阻燃聚氨酯保温泡沫及其制备方法
CN109734861A (zh) * 2018-12-14 2019-05-10 上海东大聚氨酯有限公司 一种环境友好型太阳能热水器用组合聚醚、聚氨酯泡沫及其制备方法
CN109762199A (zh) * 2018-12-18 2019-05-17 浙江巨化新材料研究院有限公司 用于热固性泡沫的聚合物发泡剂和热固性泡沫的制备方法
CN109762199B (zh) * 2018-12-18 2022-04-01 浙江巨化新材料研究院有限公司 用于热固性泡沫的聚合物发泡剂和热固性泡沫的制备方法
CN109666116B (zh) * 2018-12-27 2021-03-23 广州拜尔冷链聚氨酯科技有限公司 一种高强度冷藏车厢硬质聚氨酯
CN109666116A (zh) * 2018-12-27 2019-04-23 广州拜尔冷链聚氨酯科技有限公司 一种高强度冷藏车厢硬质聚氨酯组合聚醚
CN112708093A (zh) * 2020-12-28 2021-04-27 上海东大聚氨酯有限公司 板材用聚氨酯原料组合物、聚氨酯保温材料及其制备方法
CN112708093B (zh) * 2020-12-28 2023-06-09 上海东大聚氨酯有限公司 板材用聚氨酯原料组合物、聚氨酯保温材料及其制备方法
CN115109218A (zh) * 2022-06-26 2022-09-27 瀚寅(苏州)新材料科技有限公司 一种阻燃型组合聚醚及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108503766A (zh) 组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器
CN108503767A (zh) 组合聚醚、硬质聚氨酯泡沫及其制备方法和热水器
CN104628978B (zh) 组合物、硬质聚氨酯泡沫材料及制冷设备
CA2934971C (en) Process for making rigid polyurethane or urethane-modified polyisocyanurate foams
JP5547722B2 (ja) 天然油ポリオールを用いる、硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法
US20130149452A1 (en) Foams and articles made from foams containing 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (1233zd)
JP6571087B2 (ja) 硬質ポリウレタンフォーム又は硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造に好適な組成物
JP2017141465A (ja) １−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（１２３３ｚｄ）を含むフォーム、及びフォームから製造される耐炎性物品
CN104151517A (zh) 一种高阻燃聚氨酯改性的聚异氰脲酸酯硬泡外墙保温材料及其制备方法
ES2672975T3 (es) Polioles iniciados con amina y espuma rígida de poliuretano obtenida a partir de ellos
WO2017063255A1 (zh) 生物基聚氨酯喷涂泡沫塑料及其制备方法
CN106062054A (zh) 低温绝热泡沫
BRPI0620510A2 (pt) espuma rìgida de poliuretano moldada
KR102233859B1 (ko) 준불연 성능을 가지는 폴리우레탄폼 조성물
JP7268090B2 (ja) ２液型プレミックス組成物、及び裏込め注入用硬質ポリイソシアヌレートフォーム
CN107501518A (zh) 聚氨酯泡沫及其制备方法和用途
CN105461895B (zh) 组合聚醚、聚异氰脲酸酯泡沫及其原料组合物和制备方法
JP5085064B2 (ja) 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法
CN106715506A (zh) 硬质聚氨酯泡沫用多元醇组合物、及硬质聚氨酯泡沫的制造方法
CN102300896A (zh) 包含顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯与1,1,1,3,3-五氟丙烷的混合物的泡沫形成组合物以及它们在基于多异氰酸酯的泡沫制备中的用途
JP2007009197A (ja) 発泡硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び発泡硬質ポリウレタンフォームの製造方法
US20240076463A1 (en) Improved foam formulation
CN109476814A (zh) 高温稳定的聚异氰脲酸酯泡沫材料
CN102559032A (zh) 一种低温喷涂组合料及其制备方法和应用
CN108383973A (zh) 一种全水发泡喷涂软质阻燃聚氨酯保温材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180907