CN111349206A - 一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料及制备方法 - Google Patents

一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料及制备方法，特别适用于钢结构冷库设计中柱脚隔热使用，属于保温垫块及其制备方法技术领域。该双组分原料由异氰酸酯组分与多元醇组分聚合而成，异氰酸酯组分与多元醇组分质量比为(130‑170)：100；多元醇组分中包括特种聚醚多元醇、特种助剂、物理发泡剂、反应型降粘剂、其他助剂，五者分别占多元醇组分总重量的50％‑70％、1％‑3％、8％‑12％、4％‑7％、20‑35％。由本发明的双组份原料制得的保温垫块强度高，导热系数低，有效解决冷库钢构柱脚断冷问题。

Description

一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料及制备方法，特别适用于钢结构冷库设计中柱脚隔热使用，属于保温垫块及其制备方法技术领域。
背景技术
目前市场上用的钢结构冷库设计中柱脚直接与钢筋混凝土连接接触，混凝土强度高抗压强度高，但是保温性能特别差，导热系数高达1.28w/m.K，容易造成断冷问题，从而使冷库的耗能增高。
针对上述问题，内贸设计院对冷库设计中柱脚垫块保温及抗压提出了如下新要求：
项目 技术指标 单位
压缩强度(2％变形) 7.0 MPa
压缩强度(10％变形) 30.0 MPa
导热系数(20℃) 0.075 W/(m·K)
导热系数(-160℃) 0.050 W/(m·K)
对于聚氨酯来说，虽然能够提供良好的保温性能或者高强度及使用寿命，而没法满足在高强度下，保持低导热的特性，这主要是因为聚氨酯硬质泡沫塑料的绝热性能主要取决于材料的泡孔结构和填充在泡孔中气体的导热性质，并且聚氨酯硬泡主要的热传导方式将取决于气体的热传导和固体热传导，其中以占有体积比例较大的气体热传导的影响最大。然而随着密度的升高聚氨酯内部泡孔减少，作为传热气体介质的体积减少，固体热传导占据主导地位，导致高密度泡沫保温性能差。
因此，亟待出现一种能保证高强度的前提下，达到低导热系数的保温垫块及其制备方法。
发明内容
本发明公开了一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料及制备方法，由该双组份原料制得的保温垫块强度高，低导热系数低，有效解决冷库钢构柱脚断冷问题。
一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特殊之处在于由异氰酸酯组分与多元醇组分聚合而成，异氰酸酯组分与多元醇组分质量比为(130-170)：100；多元醇组分中包括特种聚醚多元醇、特种助剂、物理发泡剂、反应型降粘剂、其他助剂，五者分别占多元醇组分总重量的50％-70％、1％-3％、8％-12％、4％-7％、20-35％；
所述异氰酸酯组分与多元醇组分质量比为140：100；
所述特种助剂为原甲酸三乙酯，化学名称为1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷，能与多元醇互溶，当原甲酸三乙酯遇到物料中的水分时，优先与水反应，生成甲酸乙酯和乙醇，反应产物变成聚氨酯反应的一部分，避免异氰酸酯与水分反应产生CO2作为化学发泡剂来增加泡沫的导热系数从而影响保温性能；
所述物理发泡剂为低导热环保型物理发泡剂，所述低导热环保型物理发泡剂为顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯(25度导热系数0.01W/m.K)环保型物理发泡剂；
所述特种聚醚多元醇是以甲苯二胺与丙三醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇中的至少一种为起始剂与环氧丙烷在碱性催化剂KOH作用下，100-110℃加压聚合制得的聚醚多元醇，甲苯二胺、起始剂、环氧丙烷、催化剂四者分别占特种聚醚多元醇总质量的(20-40)％、(10-20)％、(50-80)％、(0.1-2)％，制备出的特种聚醚官能度为4，羟值为380-415mgKOH/g所述反应型降粘剂以丙三醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇中的至少一种为起始剂与环氧丙烷在碱性催化剂作用下，100-110℃加压聚合制得的聚醚多元醇，所述起始剂、环氧丙烷、催化剂三者占反应型降粘剂总质量的(10-30)％、(70-90)％、(0.1-2)％，其官能度为2-3，羟值为300-400mgKOH/g；
所述的异氰酸酯组分为多亚甲基多苯基异氰酸酯，优先选用万华化学的PM-400；
所述其他助剂包括聚醚多元醇、表面活性剂、催化剂，三者的质量比为(10-15)：(1-4)：(1-3)；
所述聚醚多元醇为蔗糖、山梨醇中的至少一种和丙三醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇中的至少一种和与环氧丙烷缩合得到的聚醚多元醇，例如淄博诺立的635、万华容威的R8345；
所述表面活性剂为二甲基硅氧烷类硅油，优先选用成核类硅油，采用迈图高新材料集团生产的牌号为L-6642的硅油；
所述催化剂为胺类催化剂和有机金属类催化剂二者的质量比为1：1，所述胺类催化剂为五甲基二乙烯三胺、1,4-二甲基哌嗪、N,N-二甲基苄胺和双二甲胺基乙基醚中的至少一种，所述的有机金属盐类催化剂包括异辛酸钾、甲酸季铵盐、醋酸钾、二月桂酸二丁基锡、油酸钾中的至少一种；
一种冷库用高强度聚氨酯保温垫的制备方法，其特殊之处在于包括以下步骤：
异氰酸酯组分与多元醇组分在≥25MPa压力下充分混合，然后按照5倍以上过填充浇注到钢制模具中，模具温度控制在40-50℃，保压2h，开模得到保温垫块。
本发明的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料及制备方法具有以下效果：
1、选用低导热环保型物理发泡剂顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯(25度导热系数0.01W/m.K)环保型物理发泡剂作为垫块配方中唯一发泡剂来控制产品的密度，加入量在8％以上；
2、加入原甲酸三乙酯消耗原材料中的水分，控制多元醇组分中水含量在0.05％以下，避免异氰酸酯与水分反应产生CO2(25度导热系数0.0166W/m.K)作为化学发泡剂来增加泡沫的导热系数从而影响保温性能；
3、使用甲苯二胺类的多元醇增加交联度及苯环的含量，增加交联度及苯环含量会使泡沫形成网状结构，从而形成细腻泡孔，苯环的引入泡沫的强度会大大的增加，甲苯二胺类起始剂的聚醚来增加交联度使泡沫形成致密的网状结构，使细腻泡孔，本发明选用甲苯二胺类起始剂的聚醚来增加苯环含量，使泡沫的刚性强度大大的增加，其原理其一是苯环的π键，会使聚合物分子链间存在π-π相互作用，从而增加了分子间的作用力，再者刚性苯环的引入限制了分子链段的运动，分子链间的摩擦力增大，侧面上相当于增加了分子间作用力，故引入苯环会增加其力学强度，本发明选用甲苯二胺类起始剂的聚醚因含有铵基团可以自催化反应，减少胺类催化剂的用量，有助于产品的快速脱模；
4、引入反应性降粘剂使物料粘度降低到1000mpa以下(25℃)，有助于多元醇组分与异氰酸根组分的充分混合；
5、保温垫块制备方法的原理是通过多元醇组分中加入足量的物理发泡剂增加过填充来保证垫块泡孔中物理发泡剂含量，使其在热传导过程中尽量增加气体热传导的贡献，设备混合压力越大，黑白料混合越充分，产品的泡孔越细腻均匀，导热系数越低，保温性能就越好。
本发明制得的保温垫块，产品导热系数≤0.075W/m.k(20℃)，导热系数≤0.050W/m.k(-160℃),抗压强度(10％变形)≥30MPa，抗压强度(2％变形)≥7MPa。
具体实施方式
下面将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做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。
实施例1
本实施例的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料包括A组分及B组分。
A组分：
Figure BDA0002450314590000041
Figure BDA0002450314590000051
异氰酸酯组分：多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-400(万华化学集团股份有限公司)；
异氰酸酯组分与多元醇组分质量比140：100；
1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷所占多元醇A组分的比例为2.4％；发泡剂顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯所占比例为9.5％；
多元醇A组分所测水分为0.02％；
生产步骤：
(1)将300*300*50的钢制模具加热到40度；
(2)将A组分预混合，搅拌15min以上，静置一晚上；
(3)异氰酸酯组分与多元醇组分在28MPa压力下混合，使其多元醇组分与异氰酸酯组分充分混合，然后按照6倍过填充浇注到钢制模具中(模具温度控制在40-50℃)；
(4)保压2h开模，等待24h测试性能；
这里说明一下过填充倍数即产品投料密度与自由泡密度的比值。
所制得垫块颜色为均匀淡黄色，实施例1的性能测试结果如下：
Figure BDA0002450314590000052
实施例2
本实施例的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料包括A组分及B组分。
A组分：
Figure BDA0002450314590000053
Figure BDA0002450314590000061
异氰酸酯组分：多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-400(万华化学集团股份有限公司)；
异氰酸酯组分与多元醇组分质量比150：100；
1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷所占多元醇A组分的比例为1.6％；发泡剂顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯所占比例为8.1％；
多元醇A组分所测水分为0.05％；
生产步骤：
(1)将300*300*50的钢制模具加热到40度；
(2)将A组分预混合，搅拌15min以上，静置一晚上；
(3)异氰酸酯组分与多元醇组分在26MPa压力下混合，使其多元醇组分与异氰酸酯组分充分混合，然后按照7倍过填充浇注到钢制模具中(模具温度控制在40-50℃)；
(4)保压2h开模，等待24h测试性能；
这里说明一下过填充倍数即产品投料密度与自由泡密度的比值。
所制得垫块颜色为均匀淡黄色，实施例2的性能测试结果如下：
Figure BDA0002450314590000071
实施例3
本实施例的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料包括A组分及B组分。
A组分：
种类 牌号与厂家/名称 质量份数
特种聚醚多元醇 TD405(国都化工(昆山)有限公司) 30
特种聚醚多元醇 R2438A(万华化学(烟台)容威聚氨酯有限公司) 40
聚醚多元醇 635(淄博诺立化工) 30
物理发泡剂 顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯 12
硅油 L-6642(迈图高新材料集团) 2
水 蒸馏水或者市政自来水 0
催化剂 五甲基二乙烯三胺(美国空气化工) 0.6
催化剂 N,N-二甲基苄胺(美国空气化工) 0.9
催化剂 醋酸钾(美国空气化工) 1.5
反应型降粘剂 R2304(万华化学(烟台)容威聚氨酯有限公司) 6
特种助剂 1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷 3
合计： 126
异氰酸酯组分：多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-400(万华化学集团股份有限公司)；
异氰酸酯组分与多元醇组分质量比140：100；
1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷所占多元醇A组分的比例为2.4％；发泡剂顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯所占比例为9.5％；
多元醇A组分所测水分为0.02％；
生产步骤：
(1)将300*300*50的钢制模具加热到40度；
(2)将A组分预混合，搅拌15min以上，静置一晚上；
(3)异氰酸酯组分与多元醇组分在25MPa压力下混合，使其多元醇组分与异氰酸酯组分充分混合，然后按照5倍过填充浇注到钢制模具中(模具温度控制在40-50℃)；
(4)保压2h开模，等待24h测试性能；
这里说明一下过填充倍数即产品投料密度与自由泡密度的比值。
所制得垫块颜色为均匀淡黄色，实施例3的性能测试结果如下：
Figure BDA0002450314590000081
实施例1、实施案例2、实施案例3表明双组分原料及制备工艺相铺相成，缺一不可，制备的产品导热系数≤0.075W/m.k(20℃)导热系数≤0.050W/m.k(-160℃),抗压强度(10％变形)≥30MPa，抗压强度(2％变形)≥7MPa完全满足内贸院给出的冷库用聚氨酯垫块的技术指标。
实施例4
本实施例的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料包括A组分及B组分。
A组分：
Figure BDA0002450314590000082
Figure BDA0002450314590000091
异氰酸酯组分：多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-400(万华化学集团股份有限公司)；
异氰酸酯组分与多元醇组分质量比140：100
上述案例中1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷所占多元醇A组分的比例为0％；
顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯所占比例为4.3％；
多元醇A组分所测水分为0.15％；
这里说明一下过填充倍数即产品投料密度与自由泡密度的比值；
生产步骤：
(1)将300*300*50mm的钢制模具加热到40度；
(2)将A组分预混合，搅拌15min以上；
(3)异氰酸酯组分与多元醇组分在28MPa压力下混合，使其多元醇组分与异氰酸酯组分充分混合，然后按照6倍过填充浇注到钢制模具中(模具温度控制在40-50℃)；
(4)保压2h开模，等待24h产品熟化；
所制的垫块颜色为均匀淡黄色，实施例4性能测试结果如下
Figure BDA0002450314590000101
实施例4测试数据表明配方中不添加特殊助剂原甲酸三乙酯，物料中水量在1.5％，测试的导热系数高于实施例1、实施例2、实施例3，这个是因为物料中的水分与异氰酸酯反应生成CO2，作为气体传热介质参与聚氨酯泡沫的热传导。
实施例5
本实施例的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料包括A组分及B组分。
A组分：
种类 牌号与厂家/名称 质量份数
特种聚醚多元醇 R2438A(万华化学(烟台)容威聚氨酯有限公司) 70
聚醚多元醇 R8345(万华化学(烟台)容威聚氨酯有限公司) 30
物理发泡剂 顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯 12
硅油 L-6642(迈图高新材料集团) 2
水 蒸馏水或者市政自来水 0
催化剂 五甲基二乙烯三胺(美国空气化工) 0.5
催化剂 N,N-二甲基环己胺(美国空气化工) 1
催化剂 醋酸钾(美国空气化工) 1.5
反应型降粘剂 R2304(万华化学(烟台)容威聚氨酯有限公司) 6
特种助剂 1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷 3
合计： 126
异氰酸酯组分：多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-400(万华化学集团股份有限公司)；
异氰酸酯组分与多元醇组分质量比140：100；
1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷所占多元醇A组分的比例为2.4％；
发泡剂顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯所占比例为9.5％；
多元醇A组分所测水分为0.02％；
生产步骤：
(1)将300*300*50mm的钢制模具加热到40度；
(2)将A组分预混合，搅拌15min以上，静置一晚上；
(3)异氰酸酯组分与多元醇组分在15MPa压力下混合，使其多元醇组分与异氰酸酯组分充分混合，然后按照6倍过填充浇注到钢制模具中(模具温度控制在40-50℃)；
(4)保压2h开模，等待24h测试性能；
所制的垫块颜色为均匀淡黄色，实施例5性能测试结果如下
Figure BDA0002450314590000111
实施例5测试数据表明枪头的混合压力在15MPa时，测试的导热系数高于案例1、案例2、案例3，这个是因为混合压力低，黑白料混合不够充分，即化学反应不够完全，从而生产的聚氨酯泡沫泡孔不够细腻，导致泡沫导热系数低。
实施例6
本实施例的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料包括A组分及B组分。
A组分：
Figure BDA0002450314590000112
Figure BDA0002450314590000121
异氰酸酯组分：多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-400(万华化学集团股份有限公司)；
异氰酸酯组分与多元醇组分质量比140：100；
1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷所占多元醇A组分的比例为2.5％；
发泡剂顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯所占比例为5％；
多元醇A组分所测水分为0.02％；
生产步骤：
(1)将300*300*50的钢制模具加热到40度；
(2)将A组分预混合，搅拌15min以上，静置一晚上；
(3)异氰酸酯组分与多元醇组分在28MPa压力下混合，使其多元醇组分与异氰酸酯组分充分混合，然后按照3倍过填充浇注到钢制模具中(模具温度控制在40-50℃)；
(4)保压2h开模，等待24h测试性能；
所制的垫块颜色为均匀淡黄色，表6性能测试结果如下
Figure BDA0002450314590000131
实施例6测试数据表明按照3倍过填充浇注时，测试的导热系数高于案例1、案例2、案例3，这个是因为过填充倍数越低说明在相同投料密度条件下自由泡密度越低，即物料中物理发泡剂质量分数越少。所以使物理发泡剂气体热传导的贡献就少，导热系数高。
这里说明一下过填充倍数即产品投料密度与自由泡密度的比值；
本发明中物理发泡剂是调节密度的唯一原料。
实施例7
本实施例的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料包括A组分及B组分。
A组分：
Figure BDA0002450314590000132
Figure BDA0002450314590000141
异氰酸酯组分：多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-400(万华化学集团股份有限公司)；
异氰酸酯组分与多元醇组分质量比140：100；
1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷所占多元醇A组分的比例为2.4％；
发泡剂顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯所占比例为9.5％；
多元醇A组分所测水分为0.02％；
生产步骤：
(1)将300*300*50的钢制模具加热到40度；
(2)将A组分预混合，搅拌15min以上，静置一晚上；
(3)异氰酸酯组分与多元醇组分在28MPa压力下混合，使其多元醇组分与异氰酸酯组分充分混合，然后按照6倍过填充浇注到钢制模具中(模具温度控制在40-50℃)；
(4)保压2h开模，等待24h测试性能；
所制的垫块颜色为均匀淡黄色，实施例7性能测试结果如下
Figure BDA0002450314590000142
实施例7测试数据表明，将甲苯二胺类聚醚替换成普通聚醚R8345,导热系数上升，强度明显下降；这个是因为甲苯二胺类起始剂有助于增加交联度使泡沫形成致密的网状结构，使细腻泡孔，选用甲苯二胺类起始剂的聚醚用来增加苯环含量，使泡沫的刚性强度大大的增加，其原理其一是苯环的π键，会使聚合物分子链间存在π-π相互作用，从而增加了分子间的作用力，再者刚性苯环的引入限制了分子链段的运动，分子链间的摩擦力增大，侧面上相当于增加了分子间作用力，故引入苯环会增加其力学强度；本案例中减少甲苯二胺类聚醚的运用对泡沫的导热，特别是强度有很大的影响。
实施例8
本实施例的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料包括A组分及B组分。
A组分：
种类 牌号与厂家/名称 质量份数
特种聚醚多元醇 R2438A(万华化学(烟台)容威聚氨酯有限公司) 70
聚醚多元醇 R8345(万华化学(烟台)容威聚氨酯有限公司) 30
物理发泡剂 顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯 12
硅油 L-6642(迈图高新材料集团) 2
水 蒸馏水或者市政自来水 0
催化剂 五甲基二乙烯三胺(美国空气化工) 0.5
催化剂 N,N-二甲基环己胺(美国空气化工) 1
催化剂 醋酸钾(美国空气化工) 1.5
反应型降粘剂 R2304(万华化学(烟台)容威聚氨酯有限公司) 0
特种助剂 1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷 3
合计： 120
异氰酸酯组分：多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-400(万华化学集团股份有限公司)；
异氰酸酯组分与多元醇组分质量比140：100；
1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷所占多元醇A组分的比例为2.5％；
发泡剂顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯所占比例为10％；
多元醇A组分所测水分为0.02％；
生产步骤：
(1)将300*300*50的钢制模具加热到40度；
(2)将A组分预混合，搅拌15min以上，静置一晚上；
(3)异氰酸酯组分与多元醇组分在25MPa压力下混合，使其多元醇组分与异氰酸酯组分充分混合，然后按照6倍过填充浇注到钢制模具中(模具温度控制在40-50℃)；
(4)保压2h开模，等待24h测试性能；
所制的垫块颜色为均匀淡黄色，实施例8性能测试结果如下：
Figure BDA0002450314590000161
本实施例测试数据表明配方中不加入反应型降粘剂，抗压强度有明显增加，导热升高这是因为反应型降粘剂官能度及羟值低，与异氰酸跟反应形成的结构表现为抗压强度低，并且多元醇组分粘度在2500mpa.s以上，导致多元醇组分与异氰酸酯组分混合不均匀，反应不充分，泡孔粗糙，导热升高。
以上实施案例说明原料与工艺方面相铺相成，协同作用才能制备出产品导热系数≤0.075W/m.k(20℃)导热系数≤0.050W/m.k(-160℃),抗压强度(10％变形)≥30MPa，抗压强度(2％变形)≥7MPa制得导热系数≤0.075W/m.k(20℃)导热系数≤0.050W/m.k(-160℃),抗压强度(10％变形)≥30MPa，抗压强度(2％变形)≥7MPa冷库用高强度硬质聚氨酯保温垫块，完全满足内贸院给出的冷库用聚氨酯垫块的技术指标。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特征在于由异氰酸酯组分与多元醇组分聚合而成，异氰酸酯组分与多元醇组分质量比为(130-170)：100；多元醇组分中包括特种聚醚多元醇、特种助剂、物理发泡剂、反应型降粘剂、其他助剂，五者分别占多元醇组分总重量的50％-70％、1％-3％、8％-12％、4％-7％、20-35％。
2.按照权利要求1所述的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特征在于所述异氰酸酯组分与多元醇组分质量比为140：100。
3.按照权利要求1所述的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特征在于所述特种助剂为1，1，1-(次甲基三(氧代))三乙烷。
4.按照权利要求1所述的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特征在于所述物理发泡剂为顺式1,1,1,4,4,4,-六氟-2-丁烯。
5.按照权利要求1所述的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特征在于所述特种聚醚多元醇是以甲苯二胺与丙三醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇中的至少一种为起始剂与环氧丙烷在碱性催化剂KOH作用下，100-110℃加压聚合制得的聚醚多元醇，甲苯二胺、起始剂、环氧丙烷、催化剂四者分别占特种聚醚多元醇总质量的(20-40)％、(10-20)％、(50-80)％、(0.1-2)％，制备出的特种聚醚官能度为4，羟值为380-415mgKOH/g。
6.按照权利要求1所述的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特征在于所述反应型降粘剂以丙三醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇中的至少一种为起始剂与环氧丙烷在碱性催化剂作用下，100-110℃加压聚合制得的聚醚多元醇，所述起始剂、环氧丙烷、催化剂三者占反应型降粘剂总质量的(10-30)％、(70-90)％、(0.1-2)％，其官能度为2-3，羟值为300-400mgKOH/g。
7.按照权利要求2所述的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特征在于所述的异氰酸酯组分为多亚甲基多苯基异氰酸酯。
8.按照权利要求1所述的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特征在于所述其他助剂包括聚醚多元醇、表面活性剂、催化剂，三者的质量比为(10-15)：(1-4)：(1-3)。
9.按照权利要求8所述的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫块双组分原料，其特征在于所述聚醚多元醇为蔗糖、山梨醇中的至少一种和丙三醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇中的至少一种和与环氧丙烷缩合得到的聚醚多元醇，例如淄博诺立的635、万华容威的R8345；所述表面活性剂为二甲基硅氧烷类硅油，优先选用成核类硅油，采用迈图高新材料集团生产的牌号为L-6642的硅油；所述催化剂为胺类催化剂和有机金属类催化剂二者的质量比为1：1，所述胺类催化剂为五甲基二乙烯三胺、1,4-二甲基哌嗪、N,N-二甲基苄胺和双二甲胺基乙基醚中的至少一种，所述的有机金属盐类催化剂包括异辛酸钾、甲酸季铵盐、醋酸钾、二月桂酸二丁基锡、油酸钾中的至少一种。
10.按照权利要求1-9任一权利要求所述的一种冷库用高强度聚氨酯保温垫的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
异氰酸酯组分与多元醇组分在≥25MPa压力下充分混合，然后按照5倍以上过填充浇注到钢制模具中，模具温度控制在40-50℃，保压2h，开模得到保温垫块。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114673320A (zh) * 2021-12-24 2022-06-28 万华节能科技(烟台)有限公司 高强度聚氨酯复合垫块及其生产工艺

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101177525A (zh) * 2006-11-08 2008-05-14 上海昊海化工有限公司 纤维增强聚氨酯改性聚异氰酸脲酯复合材料及其制备方法
CN101357979A (zh) * 2008-08-20 2009-02-04 江苏科技大学 一种耐低温lng保温材料及其制备方法
CN104327232A (zh) * 2014-11-27 2015-02-04 合肥华凌股份有限公司 聚氨酯发泡白料以及聚氨酯组合物
CN104781315A (zh) * 2012-09-07 2015-07-15 巴斯夫欧洲公司 减小收缩的硬质聚氨酯泡沫
CN108250404A (zh) * 2017-12-28 2018-07-06 青岛海尔股份有限公司 聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法
CN108276546A (zh) * 2017-12-28 2018-07-13 青岛海尔股份有限公司 聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法
CN109206574A (zh) * 2018-06-25 2019-01-15 青岛海尔股份有限公司 多元醇组合物及其制备的聚氨酯硬质泡沫塑料
CN109642004A (zh) * 2016-05-20 2019-04-16 科思创德国股份有限公司 聚氨酯泡沫和包含其的聚氨酯复合材料
CN109734860A (zh) * 2019-01-10 2019-05-10 四川东树新材料有限公司 一种用于真空导入工艺的聚氨酯组合物
CN110234672A (zh) * 2017-01-31 2019-09-13 巴斯夫欧洲公司 包含hfo的pu配方物

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101177525A (zh) * 2006-11-08 2008-05-14 上海昊海化工有限公司 纤维增强聚氨酯改性聚异氰酸脲酯复合材料及其制备方法
CN101357979A (zh) * 2008-08-20 2009-02-04 江苏科技大学 一种耐低温lng保温材料及其制备方法
CN104781315A (zh) * 2012-09-07 2015-07-15 巴斯夫欧洲公司 减小收缩的硬质聚氨酯泡沫
CN104327232A (zh) * 2014-11-27 2015-02-04 合肥华凌股份有限公司 聚氨酯发泡白料以及聚氨酯组合物
CN109642004A (zh) * 2016-05-20 2019-04-16 科思创德国股份有限公司 聚氨酯泡沫和包含其的聚氨酯复合材料
CN110234672A (zh) * 2017-01-31 2019-09-13 巴斯夫欧洲公司 包含hfo的pu配方物
CN108250404A (zh) * 2017-12-28 2018-07-06 青岛海尔股份有限公司 聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法
CN108276546A (zh) * 2017-12-28 2018-07-13 青岛海尔股份有限公司 聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法
CN109206574A (zh) * 2018-06-25 2019-01-15 青岛海尔股份有限公司 多元醇组合物及其制备的聚氨酯硬质泡沫塑料
CN109734860A (zh) * 2019-01-10 2019-05-10 四川东树新材料有限公司 一种用于真空导入工艺的聚氨酯组合物

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋晋: "用共起始剂合成TDA聚醚多元醇", 《黎明化工》 *
李山鹏: "聚氨酯电动发泡机及关键技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
杨雪飞: "聚氨酯泡沫塑料热分析", 《工业加热》 *
王晋等: "工艺条件对硬质聚氨酯泡沫泡孔结构和性能的影响", 《聚氨酯工业》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114673320A (zh) * 2021-12-24 2022-06-28 万华节能科技(烟台)有限公司 高强度聚氨酯复合垫块及其生产工艺

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