CN112679938A - 匀质的a2级聚氨酯泡沫在保温材料中的应用及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚氨酯泡沫技术领域,尤其是一种匀质的A2级聚氨酯泡沫在保温材料中的应用及其制备工艺。该匀质的A2级聚氨酯泡沫,主要由A组分、B组分和C组分按照重量比(5.4‑10.3):(4.5‑6.7):(80‑90)制成;A组分由如下重量份数的原料混合而成:氨酯组合聚醚80‑88份、增韧剂9‑14份、开孔剂1‑2份、抑烟剂1‑2份和光稳定剂1‑2份;B组分由如下重量份数的原料混合而成:多亚甲基多苯基异氰酸酯65‑85份和二异氰酸酯单体20‑30份;所述C组分为改性无机颗粒填料。本发明的聚氨酯泡沫燃烧性能达A2级,保留聚氨酯硬泡导热系数低,吸水率小和尺寸稳定性好等优点,能广泛应用于保温材料领域。
Description
技术领域
本发明涉及聚氨酯泡沫技术领域,尤其是一种匀质的A2级聚氨酯泡沫在保温材料中的应用及其制备工艺。
背景技术
保温材料品种较多,按材质可以分为无机保温材料、有机保温材料、复合保温材料三大类。无机保温材料又包括岩棉板、玻化微珠保温砂浆、泡沫水泥板、玻璃棉板等;有机保温材料有聚苯板、聚氨酯板、酚醛树脂板等。按防火等级分为A级不燃型、B1级难燃型、B2级可燃型。目前,保温材料的防火等级引起了业内各界的高度重视,住房和城乡建设部和公安部于2009年9月25日联合发布了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》公通字[2009]46号文通知:住宅建筑高度大于100米以上,保温材料的燃烧性能应为A级。保温设计过程中防火性能更好、保温性能出色系统更能赢得市场的认可。
无机保温材料多为A级保温材料,防火性能优异,但其导热系数高,保温性能差,同时强度低、吸水率高、施工不便难以达到国家新的建筑能耗标准。聚氨酯泡沫具有密度小、强度高、机械性能优异、加工性能好、施工方便等优点,广泛的应用于各个领域。然而由于聚氨酯材料含有可燃的炭氨链段、比表面积大、密度低和热导率低,容易燃烧,并在燃烧过程中放出HCN、CO等有毒气体,对人身安全构成很大威胁,难以达到A2级保温材料的要求,限制了其进一步的发展。
中国专利CN108191385A公布了一种A级不燃保温板及其制备方法,将改性聚苯颗粒、无机颗粒与水混合后制得A级保温板,但成品不是匀质产品,从而使得吸水率和导热系数达不到保温材料使用要求,难以达到国家新的建筑能耗标准。
中国专利CN108774306A公布了一种匀质的不燃型聚氨酯泡沫隔热保温材料及制备方法,由聚氨酯硬泡发泡料、阻燃剂和无机填料反应后制得聚氨酯泡沫。该专利只提供了制品的阻燃数据和压缩性能,由于该专利技术无机填料与聚氨酯泡沫的体积比很大导致聚氨酯泡沫的导热系数、尺寸稳定性明显降低,因此该专利技术并未解决A2级聚氨酯泡沫酥脆、粉化、尺寸稳定性差和导热系数高等缺点,难以实际地应用在外墙保温材料中。另外,该专利技术中加入含磷阻燃燃、含卤阻燃剂、聚磷酸铵、氧化锑等,虽能抑制聚氨酯的燃烧速度,但由于挥发性含卤化合物等物质逸入火焰气中,使聚氨酯材料的烟密度和烟毒性明显升高。
因此,开发一种防火性能好、物理性能优异且利于工业化生产的保温材料领域用匀质的A2级聚氨酯泡沫,具有重要的现实意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种匀质的A2级聚氨酯泡沫在保温材料中的应用及其制备工艺,克服前述现有技术中聚氨酯硬泡保温材料防火性能差、成品不均匀、A级的保温材料酥脆、易粉化、尺寸稳定性差、保温性能差的不足。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,主要由A组分、B组分和C组分按照重量比(5.4-10.3):(4.5-6.7):(80-90)制成;所述A组分主要由如下重量份数的原料混合而成:氨酯组合聚醚80-88份、增韧剂9-14份、开孔剂1-2份、抑烟剂1-2份和光稳定剂1-2份;所述B组分主要由如下重量份数的原料混合而成:多亚甲基多苯基异氰酸酯65-85份和二异氰酸酯单体20-30份;所述C组分为改性无机颗粒填料,改性无机颗粒填料呈球形,真实密度>2.8g/cm3,粒径为106-550um,比表面积0.01-0.08m2/g。
优选的,所述聚氨酯组合聚醚主要由聚醚多元醇、聚酯多元醇、发泡剂、硅油和催化剂按照重量比(20-50):(20-30):(20-30):(2-5):(2-10)制成;其中:所述聚醚多元醇为GEP330N、GEP560S、XPSP2012、GR635S、GR4110B、GR835G中的一种或几种;所述聚酯多元醇为PS3152、PS2412、PS2402、PS1752中的一种或几种;所述发泡剂为HCFC-141b、二氧化碳、CFA8125、水中的一种或几种;所述硅油为AK8806和Loca S8800的混合物;所述催化剂为A33、A1、K15、DBU、PC41、DMP30、PC101、T12中的一种或几种;上述原料制得的聚氨酯组合聚醚需达到以下标准:(1)聚氨酯组合聚醚的粘度小于27mPa·s,确保聚氨酯组合聚醚的官能度低,形成交联网络的速度慢,使发泡物料具有良好的流动性,进而使聚氨酯组合聚醚内能溶入大量的发泡剂,这是制备低密度A2级聚氨酯泡沫的前提;(2)聚氨酯组合聚醚与异氰酸酯1:1发泡,乳白时间3-5s,脱粘时间13-15s,制得的聚氨酯泡沫自由泡密度为14-18kg/m3,热值≤18MJ/Kg。
优选的,所述二异氰酸酯单体的异氰酸酯基NCO的质量分数为37-50%;二异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)中的一种或者几种;二异氰酸酯单体所含NCO基团的活性比较大,易于水、醇、胺反应,能提高材料的柔韧性,解决聚氨酯硬泡酥脆的缺点;多亚甲基多苯基异氰酸酯中加入二异氰酸酯单体,二异氰酸酯单体能大幅度降低B组分的粘度,使发泡物料具有良好的流动性;二异氰酸酯单体与聚氨酯组合聚醚反应制得的聚氨酯泡沫具有优异的尺寸稳定性。
优选的,所述C组份是对一种或多种无机颗粒填料进行改进,所述的无机颗粒填料为金属氧化物或/和金属盐或/和非金属矿物。
更优选的,所述无机颗粒填料为氧化铜、二氧化铅,氧化钼、镁铬铁矿、硫酸铅和碳酸钡等中的一种或多种。
优选的,所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP、邻苯二甲酸二丁酯DBP、Geolite91、Geolite205、Geolite206中的一种或几种与软泡聚醚多元醇GEP330N、XPSP2012、GEP560S、XR460中的一种或几种的混合物。
优选的,所述开孔剂为L-6164、L-6188、O-501、KF-28中的一种或几种。
优选的,所述抑烟剂为间苯二甲酸、二茂铁、氟硼酸盐、三氧化二锑、FR808、氧化镁、氧化锌中的一种或几种。
优选的,所述光稳定剂为BHT、抗氧剂1035、Tinuvin 101中的一种或几种。
一种匀质的A2级聚氨酯泡沫的制备工艺,包括如下步骤:
(1)称取A组分和B组分,备用;
(2)无机颗粒填料改性:
S1:称取无机颗粒填料,对无机颗粒填料进行整形,整形后无机颗粒填料的颗粒呈球形,
S2:振动筛分级,粒径大于550um返回重新生产,粒径介于106-550um之间方可进入下一改性工段,粒径小于106um另行处理;
S3:将粒径介于106-550um之间的无机颗粒填料放入搅拌机中,进行搅拌,转速为50-85r/min,加入高分子表面改性剂,搅拌10-15min后,转速提高至150-200r/min,继续搅拌20-30min,然后30目过筛即可得到改性无机颗粒填料;
(3)将A组分、B组分和C组分按照规定的重量比分别投入三个搅拌罐中,分别调节三个搅拌罐的出料速度,将三者的混合物挤出到成型模具或成型设备中成型即可。
优选的,所述高分子表面改性剂为聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠中的任一种或两者的混合物。
优选的,步骤(3)中发泡结束后无需调节固化温度可直接将成型的成品切割成长1.2米,宽0.6米,厚0.1米的尺寸较大的保温板。
本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫在保温材料中的应用及其制备工艺具有以下优点:。
(1)本发明中对无机颗粒填料进行改性,改性无机颗粒填料呈球形,真实密度>2.8g/cm3,粒径为106-550um,比表面积0.01-0.08m2/g,改性无机颗粒填料能够直接与A组分和B组分混合,无需对改性无机颗粒填料进行表面润湿,改性无机颗粒填料能够有效提高聚氨酯泡沫的导热系数、尺寸稳定性,降低聚氨酯泡沫的密度;
(2)本发明增韧剂中掺杂软泡聚醚多元醇,通过加入软泡聚醚多元醇和增韧剂控制聚氨酯聚醚多元醇的官能度,降低了聚氨酯形成交联网络的速度,使发泡物料具有良好的流动性;同时使聚氨酯泡沫中柔性链段的比例增加,解决A2级聚氨酯硬泡酥脆、粉化的缺点;通过加入开孔剂控制聚氨酯的闭孔率,能够提高材料的低温和高温尺寸稳定性;
(3)本发明有助于减少聚氨酯泡沫燃烧时的产烟量及烟气毒性,并且具有良好的阻燃性,阻燃效果持久有效,氧指数大幅度提高,热释放速率峰值都有很大程度的降低,本发明制得的保温材料总热值≤3.0MJ/Kg,燃烧增长速率指数≤120W/S,600S总放热量≤7.5MJ,达到A级防火标椎;
(4)本发明得到的聚氨酯泡沫保留了传统聚氨酯导热系数低、吸水率小、尺寸稳定性好等优点,具有优异的柔韧性,解决了A2级聚氨酯硬泡酥脆、粘结差的缺点,综合性能优异,聚氨酯泡沫制成保温材料后密度≤200kg/m3,尺寸稳定性(-30℃):±1%,尺寸稳定性(70℃):±1%,导热系数≤0.024W/(m·K);
(5)本发明对催化剂进行了筛选,催化剂催化活性随着温度的升高而升高,从而延长了发泡时间,使物料有充足的时间能够流满模具,同时缩短了脱模时间,发泡结束后无需调节固化温度可直接将成品切割成长1.2米,宽0.6米,厚0.1米的尺寸较大的保温板,对工艺条件及设备要求低,生产无污染,有利于工业化生产。
具体实施方式
实施例1
一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,主要由A组分、B组分和C组分按照重量比6.5:6:97.5制成;所述A组分主要由如下重量份数的原料混合而成:氨酯组合聚醚85份、增韧剂10份、开孔剂2份、抑烟剂2份和光稳定剂1份;所述B组分主要由如下重量份数的原料混合而成:多亚甲基多苯基异氰酸酯75份和二异氰酸酯单体25份;所述C组分为改性氧化铜,改性氧化铜呈球形,真实密度>2.8g/cm3,粒径为106-550um,比表面积0.01-0.08m2/g。
本实施例中,所述聚氨酯组合聚醚主要由聚醚多元醇、聚酯多元醇、发泡剂、硅油和催化剂按照重量比35:25:28:3:6制成;其中:所述聚醚多元醇为GEP330N;所述聚酯多元醇为PS3152;所述发泡剂为HCFC-141b;所述硅油为AK8806和Loca S8800按照3:2的比例混合而成的混合物;所述催化剂为A33;上述原料制得的聚氨酯组合聚醚需达到以下标准:聚氨酯组合聚醚的粘度小于27mPa·s,聚氨酯组合聚醚与异氰酸酯1:1发泡,乳白时间3-5s,脱粘时间13-15s,制得的聚氨酯泡沫自由泡密度为14-18kg/m3,热值≤18MJ/Kg。
本实施例中,所述多亚甲基多苯基异氰酸酯为PM-200多次甲基多苯基异氰酸酯,所述二异氰酸酯单体的异氰酸酯基NCO的质量分数为37-50%,二异氰酸酯单体为4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯。
本实施例中,所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP与软泡聚醚多元醇GEP330N、按照重量比7:3混合而成。
本实施例中,所述开孔剂为KF-28。
本实施例中,所述抑烟剂为FR808。
本实施例中,所述光稳定剂为BHT。
本实施例中的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫的制备工艺,包括如下步骤:
(1)称取A组分和B组分,备用;
(2)无机颗粒填料改性:
S1:称取氧化铜颗粒,对氧化铜进行整形,整形后氧化铜的颗粒呈球形,
S2:振动筛分级,粒径大于550um返回重新生产,粒径介于106-550um之间方可进入下一改性工段,粒径小于106um另行处理;
S3:将粒径介于106-550um之间的氧化铜放入搅拌机中,进行搅拌,转速为68r/min,加入氧化铜重量的3%的聚乙烯醇改性剂,搅拌12min后,转速提高至180r/min,继续搅拌25min,然后30目过筛即可得到改性氧化铜;
(3)将A组分、B组分和C组分按照规定的重量比分别投入三个搅拌罐中,分别调节三个搅拌罐的出料速度,通过发泡机将三者的混合物挤出到成型模具或成型设备中,经过发泡,固化和熟化,得到聚氨酯硬泡板材。
经检测,本实施例中得到的聚氨酯硬泡板材密度为171kg/m3;吸水率2.33%;尺寸稳定性(-30℃)-0.53%;尺寸稳定性(70℃)0.7%;导热系数0.01964W/(m·K);总热值2.92161MJ/Kg;燃烧增长速率指数104W/S;600S总放热量4.3MJ,达到A级防火标椎。
实施例2
一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,主要由A组分、B组分和C组分按照重量比7:6:86.5制成;所述A组分主要由如下重量份数的原料混合而成:氨酯组合聚醚96份、增韧剂9份、开孔剂2份、抑烟剂1.5份和光稳定剂1.5份;所述B组分主要由如下重量份数的原料混合而成:多亚甲基多苯基异氰酸酯75份和二异氰酸酯单体25份;所述C组分的改性无机颗粒填料由改性碳酸钡和改性氧化铜按照重量比56.2:30.2混合而成,改性无机颗粒填料呈球形,真实密度>2.8g/cm3,粒径为106-550um,比表面积0.01-0.08m2/g。
本实施例中,所述聚氨酯组合聚醚主要由聚醚多元醇、聚酯多元醇、发泡剂、硅油和催化剂按照重量比22:25:20:2:3制成;其中:所述聚醚多元醇为GEP560S;所述聚酯多元醇为PS2412;所述发泡剂为CFA8125;所述硅油为AK8806和Loca S8800按照重量比1:3混合而成的混合物;所述催化剂为DBU;上述原料制得的聚氨酯组合聚醚需达到以下标准:聚氨酯组合聚醚的粘度小于27mPa·s,聚氨酯组合聚醚与异氰酸酯1:1发泡,乳白时间3-5s,脱粘时间13-15s,制得的聚氨酯泡沫自由泡密度为14-18kg/m3,热值≤18MJ/Kg。
本实施例中,所述多亚甲基多苯基异氰酸酯为M20S,所述二异氰酸酯单体的异氰酸酯基NCO的质量分数为37-50%;二异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯。
本实施例中,所述增韧剂为Geolite205与软泡聚醚多元醇XPSP2012按照重量比2:1混合而成。
本实施例中,所述开孔剂为L-6188;所述抑烟剂为间苯二甲酸;所述光稳定剂为抗氧剂1035。
本实施例中的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫的制备工艺,包括如下步骤:
(1)称取A组分和B组分,备用;
(2)无机颗粒填料改性:
S1:分别称取氧化铜和碳酸钡,分别对取氧化铜和碳酸钡进行整形,整形后氧化铜和碳酸钡的颗粒呈球形,
S2:振动筛分级,粒径大于550um返回重新生产,粒径介于106-550um之间方可进入下一改性工段,粒径小于106um另行处理;
S3:将粒径介于106-550um之间的氧化铜和碳酸钡放入搅拌机中,进行搅拌,转速为55r/min,加入氧化铜和碳酸钡总重量的3%的十二烷基苯磺酸钠改性剂,搅拌15min后,转速提高至150r/min,继续搅拌30min,然后30目过筛即可得到改性氧化铜和改性碳酸钡;
(3)将A组分、B组分和C组分按照规定的重量比分别投入三个搅拌罐中,分别调节三个搅拌罐的出料速度,通过发泡机将三者的混合物挤出到成型模具或成型设备中,经过发泡,固化和熟化,得到聚氨酯硬泡板材。
本实施例中制得的聚氨酯硬泡板材,经检测密度为164kg/m3;吸水率2.86%;尺寸稳定性(-30℃)-0.93%;尺寸稳定性(70℃)0.53%;导热系数0.02370W/(m·K);总热值2.9435MJ/Kg;燃烧增长速率指数111W/S;600S总放热量5.9MJ,达到A级防火标椎。
实施例3
一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,主要由A组分、B组分和C组分按照重量比6.5:6:89.5制成;所述A组分主要由如下重量份数的原料混合而成:氨酯组合聚醚81.5份、增韧剂14份、开孔剂1.5份、抑烟剂2份和光稳定剂1份;所述B组分主要由如下重量份数的原料混合而成:多亚甲基多苯基异氰酸酯75份和二异氰酸酯单体25份;所述C组分为改性氧化铜和改性硫酸铅按照重量比72.5:15混合而成,改性氧化铜和改性硫酸铅呈球形,真实密度>2.8g/cm3,粒径为106-550um,比表面积0.01-0.08m2/g。
本实施例中,所述聚氨酯组合聚醚主要由聚醚多元醇、聚酯多元醇、发泡剂、硅油和催化剂按照重量比45:28:28:5:10制成;其中:所述聚醚多元醇为GR635S;所述聚酯多元醇为PS2402;所述发泡剂为水;所述硅油为AK8806和Loca S8800按照重量比3:2混合而成的混合物;所述催化剂为PC101;上述原料制得的聚氨酯组合聚醚需达到以下标准:聚氨酯组合聚醚的粘度小于27mPa·s,聚氨酯组合聚醚与异氰酸酯1:1发泡,乳白时间3-5s,脱粘时间13-15s,制得的聚氨酯泡沫自由泡密度为14-18kg/m3,热值≤18MJ/Kg。
本实施例中,所述多亚甲基多苯基异氰酸酯为PM-200多次甲基多苯基异氰酸酯,所述二异氰酸酯单体的异氰酸酯基NCO的质量分数为37-50%;二异氰酸酯单体为六亚甲基二异氰酸酯。
本实施例中,所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP与软泡聚醚多元醇XR460的混合物。所述开孔剂为L-6164。所述抑烟剂为FR808。所述光稳定剂为BHT。
本实施例中,一种匀质的A2级聚氨酯泡沫的制备工艺,包括如下步骤:
(1)称取A组分和B组分,备用;
(2)无机颗粒填料改性:
S1:分别称取氧化铜和硫酸铅,分别对氧化铜和硫酸铅进行整形,整形后的氧化铜和硫酸铅颗粒呈球形,
S2:振动筛分级,粒径大于550um返回重新生产,粒径介于106-550um之间方可进入下一改性工段,粒径小于106um另行处理;
S3:将粒径介于106-550um之间的氧化铜和硫酸铅放入搅拌机中,进行搅拌,转速为85r/min,加入氧化铜和硫酸铅总重量的3%的十二烷基苯磺酸钠改性剂,搅拌10min后,转速提高至200r/min,继续搅拌30min,然后30目过筛即可得到改性氧化铜和改性硫酸铅;
(3)将A组分、B组分和C组分按照规定的重量比分别投入三个搅拌罐中,分别调节三个搅拌罐的出料速度,通过发泡机将三者的混合物挤出到成型模具或成型设备中,经过发泡,固化和熟化,得到聚氨酯硬泡板材。
本实施例中制得的聚氨酯硬泡板材,经检测密度为172kg/m3;吸水率2.11%;尺寸稳定性(-30℃)-0.79%;尺寸稳定性(70℃)0.55%;导热系数0.02334W/(m·K);总热值2.74509MJ/Kg;燃烧增长速率指数107W/S;600S总放热量5.3MJ,达到A级防火标椎。
实施例4
一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,主要由A组分、B组分和C组分按照重量比6:5:89制成;所述A组分主要由如下重量份数的原料混合而成:氨酯组合聚醚85份、增韧剂11份、开孔剂1份、抑烟剂1份和光稳定剂2份;所述B组分主要由如下重量份数的原料混合而成:多亚甲基多苯基异氰酸酯75份和二异氰酸酯单体25份;所述C组分为改性氧化钼,改性氧化钼呈球形,真实密度>2.8g/cm3,粒径为106-550um,比表面积0.01-0.08m2/g。
本实施例中,所述聚氨酯组合聚醚主要由聚醚多元醇、聚酯多元醇、发泡剂、硅油和催化剂按照重量比45:28:25:5:6制成;其中:所述聚醚多元醇为GR835G;所述聚酯多元醇为PS1752;所述发泡剂为HCFC-141b;所述硅油为AK8806和Loca S8800按照重量比3:2混合而成的的混合物;所述催化剂为DMP30;上述原料制得的聚氨酯组合聚醚需达到以下标准:聚氨酯组合聚醚的粘度小于27mPa·s,聚氨酯组合聚醚与异氰酸酯1:1发泡,乳白时间3-5s,脱粘时间13-15s,制得的聚氨酯泡沫自由泡密度为14-18kg/m3,热值≤18MJ/Kg。
本实施例中,所述多亚甲基多苯基异氰酸酯为PM400,所述二异氰酸酯单体的异氰酸酯基NCO的质量分数为37-50%;二异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯。
本实施例中,所述增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯DBP与软泡聚醚多元醇GEP330N的混合物。所述开孔剂为L-6188。所述抑烟剂为二茂铁。所述光稳定剂为抗氧剂1035。
本实施例中的匀质的A2级聚氨酯泡沫的制备工艺,包括如下步骤:
(1)称取A组分和B组分,备用;
(2)无机颗粒填料改性:
S1:称取氧化钼,对氧化钼进行整形,整形后氧化钼的颗粒呈球形,
S2:振动筛分级,粒径大于550um返回重新生产,粒径介于106-550um之间方可进入下一改性工段,粒径小于106um另行处理;
S3:将粒径介于106-550um之间的氧化钼放入搅拌机中,进行搅拌,转速为70r/min,加入氧化钼重量的3%的十二烷基苯磺酸钠改性剂,搅拌15min后,转速提高至180r/min,继续搅拌25min,然后30目过筛即可得到改性氧化钼;
(3)将A组分、B组分和C组分按照规定的重量比分别投入三个搅拌罐中,分别调节三个搅拌罐的出料速度,通过发泡机将三者的混合物挤出到成型模具或成型设备中,经过发泡,固化和熟化,得到聚氨酯硬泡板材。
本实施例制得的聚氨酯硬泡板材,经检测密度为145kg/m3;吸水率2.51%;尺寸稳定性(-30℃)-0.9%;尺寸稳定性(70℃)0.41%;导热系数0.02087W/(m·K);总热值2.84501MJ/Kg;燃烧增长速率指数114W/S;600S总放热量6.0MJ,达到A级防火标椎。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案,本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样,任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应落入本发明的专利保护范围。
Claims (11)
1.一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,其特征在于:主要由A组分、B组分和C组分按照重量比(5.4-10.3):(4.5-6.7):(80-90)制成;所述A组分主要由如下重量份数的原料混合而成:氨酯组合聚醚80-88份、增韧剂9-14份、开孔剂1-2份、抑烟剂1-2份和光稳定剂1-2份;所述B组分主要由如下重量份数的原料混合而成:多亚甲基多苯基异氰酸酯65-85份和二异氰酸酯单体20-30份;所述C组分为改性无机颗粒填料,改性无机颗粒填料呈球形,真实密度>2.8g/cm3,粒径为106-550um,比表面积0.01-0.08m2/g。
2.根据权利要求1所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,其特征在于:所述聚氨酯组合聚醚主要由聚醚多元醇、聚酯多元醇、发泡剂、硅油和催化剂按照重量比(20-50):(20-30):(20-30):(2-5):(2-10)制成;其中:所述聚醚多元醇为GEP330N、GEP560S、XPSP2012、GR635S、GR4110B、GR835G中的一种或几种;所述聚酯多元醇为PS3152、PS2412、PS2402、PS1752中的一种或几种;所述发泡剂为HCFC-141b、二氧化碳、CFA8125、水中的一种或几种;所述硅油为AK8806和Loca S8800的混合物;所述催化剂为A33、A1、K15、DBU、PC41、DMP30、PC101、T12中的一种或几种;上述原料制得的聚氨酯组合聚醚需达到以下标准:聚氨酯组合聚醚的粘度小于27mPa·s,聚氨酯组合聚醚与异氰酸酯1:1发泡,乳白时间3-5s,脱粘时间13-15s,制得的聚氨酯泡沫自由泡密度为14-18kg/m3,热值≤18MJ/Kg。
3.根据权利要求1所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,其特征在于:所述二异氰酸酯单体的异氰酸酯基NCO的质量分数为37-50%;二异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,其特征在于:所述C组份是对一种或多种无机颗粒填料进行改进,所述的无机颗粒填料为金属氧化物或/和金属盐或/和非金属矿物。
5.根据权利要求4所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,其特征在于:所述无机颗粒填料为氧化铜、二氧化铅,氧化钼、镁铬铁矿、硫酸铅和碳酸钡等中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,其特征在于:所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP、邻苯二甲酸二丁酯DBP、Geolite91、Geolite205、Geolite206中的一种或几种与软泡聚醚多元醇GEP330N、XPSP2012、GEP560S、XR460中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,其特征在于:所述开孔剂为L-6164、L-6188、O-501、KF-28中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,其特征在于:所述抑烟剂为间苯二甲酸、二茂铁、氟硼酸盐、三氧化二锑、FR808、氧化镁、氧化锌中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫,其特征在于:所述光稳定剂为BHT、抗氧剂1035、Tinuvin 101中的一种或几种。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫的制备工艺,其特征在于:包括如下步骤:
(1)称取A组分和B组分,备用;
(2)无机颗粒填料改性:
S1:称取无机颗粒填料,对无机颗粒填料进行整形,整形后无机颗粒填料的颗粒呈球形,
S2:振动筛分级,粒径大于550um返回重新生产,粒径介于106-550um之间方可进入下一改性工段,粒径小于106um另行处理;
S3:将粒径介于106-550um之间的无机颗粒填料放入搅拌机中,进行搅拌,转速为50-85r/min,加入高分子表面改性剂,搅拌10-15min后,转速提高至150-200r/min,继续搅拌20-30min,然后30目过筛即可得到改性无机颗粒填料;
(3)将A组分、B组分和C组分按照规定的重量比分别投入三个搅拌罐中,分别调节三个搅拌罐的出料速度,将三者的混合物挤出到成型模具或成型设备中,经过发泡,固化和熟化,得到聚氨酯硬泡板材。
11.根据权利要求书10所述的一种匀质的A2级聚氨酯泡沫的制备工艺,其特征在于:所述高分子表面改性剂为聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠中的任一种或两者的混合物。
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Denomination of invention: Application of homogeneous A2 grade polyurethane foam in thermal insulation materials and its preparation process Granted publication date: 20230407 Pledgee: China Construction Bank Corporation Weihai high tech sub branch Pledgor: WEIHAI YUNSHAN TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024980015637 |
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