CN113024794B - 能够与异氰酸酯反应的组合物及其制备的聚氨酯材料 - Google Patents

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Abstract

本发明首先公开了一种能够与异氰酸酯反应的组合物，该组合物中含有聚醚多元醇I，该聚醚多元醇I采用2‑氨基环烷醇与氧化烯烃进行开环聚合反应制得。其次本申请还公开了采用该组合物所制备的聚氨酯材料。本申请中的聚醚多元醇I是一种含有脂肪环和叔胺结构的多元醇，叔胺结构使聚醚多元醇具有自催化功能，有利于聚氨酯发泡原液的快速固化。聚醚多元醇I的初始粘度低，有助于提高聚氨酯发泡原液在复杂模腔中的流动，同时还有助于进一步提高聚氨酯泡沫的绝热性、尺寸稳定性和比强度。

Description

能够与异氰酸酯反应的组合物及其制备的聚氨酯材料
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及能够与异氰酸酯反应的组合物及其制备的聚氨酯材料。
背景技术
硬质聚氨酯泡沫是一种性能优良的隔热保温材料，其对冰箱的节能降耗起着重要的保障作用。随着原料价格和制造成本的不断上涨，各厂商都在寻找降本增效的技术方案，对于冰箱领域亦是如此。目前行业内通常使用降低脱模时间的方式来提高生产效率，降低成本支出。聚氨酯的原料组成是影响脱模时间的主要因素之一。聚氨酯通常是由异氰酸酯组分与多元醇组分经化学反应制得。为了获得更快的脱模效果，现有技术多在多元醇组分中使用一种含有叔胺结构的聚醚多元醇，如以芳香族二胺为起始剂的聚醚多元醇，其可以加快固化，快速脱模，但是该聚醚多元醇的初始粘度较高，不利于聚氨酯发泡原液的流动。
聚氨酯发泡原液的流动性是影响聚氨酯泡沫质量、工艺成本的一个关键指标。特别是随着物联网及智能化家电的普及，智能化冰箱的需求越来越大，相对于传统冰箱，智能冰箱的内部结构较为复杂，如其内部的流道窄、模块构件等阻挡物多，同时，随着需求的多样化，冰箱的体积容量也在逐渐增大，这些均对聚氨酯发泡原液的流动性提出了更高的要求。聚氨酯发泡原液的流动性越好，则越容易流过窄型通道、越过障碍物并实现长距离流动。相反，若流动性差，则聚氨酯发泡原液容易发生堵塞、流动不通畅，最终造成空鼓、脱粘、密度分布不均匀、灌注量增大等问题，从而直接影响生产效率、成本和制品的质量。
除了工艺成本的控制外，环保政策方面的要求也日趋严格，对于发泡剂替代技术的发展刻不容缓，其中烷烃类发泡剂是环保型聚氨酯发泡体系的主要技术方案之一，其具有臭氧消耗潜值为零、温室效应小、无毒，对环境影响极小等优点，但是其在聚醚中的溶解性较差，对密度、发泡效率、尺寸稳定性等产生负面影响，进而限制了烷烃类发泡剂的使用范围。
综上所述，现有技术仍然存在快速的脱模性与优良的流动性不能兼顾的技术问题，对于烷烃类发泡体系，还存在发泡剂与聚醚多元醇相容性差的问题。因此，为了兼顾环境保护、产品质量、及工艺制造成本，仍然迫切需要一种技术方案，能够解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：聚氨酯的泡沫性能和工艺性能不可兼顾，其中泡沫性能主要是指绝热性能好、尺寸稳定性好、比强度高，工艺性能主要是指固化快且流动性好。
为了解决上述技术问题，本发明首先提供了能够与异氰酸酯反应的组合物，该组合物中含有聚醚多元醇I，该聚醚多元醇I是一种含有脂肪环和叔胺结构的多元醇，叔胺结构使聚醚多元醇具有自催化功能，有利于聚氨酯发泡原液的快速固化。脂肪环结构有利于提高聚醚多元醇I与烷烃类发泡剂的相容性。本发明的聚醚多元醇I采用2-氨基环烷醇与氧化烯烃进行开环聚合反应制得，所述2-氨基环烷醇的结构式为：其中n为1或2。采用本发明技术方案制备的聚醚多元醇I的初始粘度低，有助于提高聚氨酯发泡原液在复杂模腔中的流动，同时还有助于进一步提高聚氨酯泡沫的绝热性、尺寸稳定性和比强度。
为了进一步提高聚醚多元醇I与通用聚醚之间的相容性，扩大聚醚多元醇I的应用范围，所述氧化烯烃为环氧丙烷，或者为环氧丙烷与环氧乙烷的混合物。
进一步的，本发明聚醚多元醇I的羟值优选为110～580mgKOH/g，该羟值范围有利于聚氨酯发泡原液形成均匀细腻的泡孔，且使得交联点密度适中，能够进一步提高聚氨酯泡沫的强度。优选粘度(25℃)大于100且小于12000mPa·s的聚醚多元醇I，有利于进一步提高聚氨酯发泡原液的流动性，降低恰充填量。
进一步的，能够与异氰酸酯反应的组合物中还含有聚醚多元醇II，所述聚醚多元醇II可采用甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、丙二醇、木糖醇、甘露醇、山梨醇、蔗糖、α-甲基葡萄糖苷中的一种或几种为起始剂制得。上述起始剂原料简单易得，且聚醚制备工艺成熟，产品品质高，可降低聚氨酯泡沫性能的波动。同时，为了进一步加快聚氨酯反应速度，聚醚多元醇II还可以选用以胺类化合物为起始剂的聚醚，如以乙二胺、三乙醇胺、芳香族二胺、二乙烯三胺等为起始剂的聚醚多元醇。为了增加聚氨酯材料的可降解性，聚醚多元醇II还可以选用生物基多元醇、二氧化碳基多元醇，为了进一步提高聚氨酯材料的强度，聚醚多元醇II还可以选用聚碳酸酯多元醇等。本申请中，优选采用甘油、丙二醇、山梨醇、蔗糖中的一种或几种为起始剂制得聚醚多元醇II，这些优选起始剂有利于提高聚氨酯发泡原液的流动性，并兼顾聚氨酯硬泡的物理性能，提高尺寸稳定性。
聚醚多元醇II的羟值优选为220～490mgKOH/g，可以保证足够的交联密度，提高聚氨酯材料的比强度。
进一步的，所述能够与异氰酸酯反应的组合物中还含有聚酯多元醇，所述聚酯多元醇为脂肪族聚酯多元醇和/或芳香族聚酯多元醇。聚酯多元醇有利于提高聚氨酯泡沫的耐热性和尺寸稳定性。其中，脂肪族聚氨酯多元醇优选己二酸聚酯多元醇，芳香族聚酯多元醇优选苯酐聚酯多元醇。芳香族聚酯多元醇的分子内含有刚性的苯环结构，有利于进一步提高泡沫的比强度。为了提高聚氨酯发泡原液的流动性，聚酯多元醇的羟值优选为117～350mgKOH/g。
为了进一步降低反应物的粘度，提高聚氨酯反应原液的流动性，所述能够与异氰酸酯反应的组合物中还含有发泡剂。所述发泡剂为烷烃类发泡剂、氢氟烃类发泡剂、氟烯烃类发泡剂、二氧化碳中的一种或几种。其中，烷烃类发泡剂选自环戊烷、异戊烷、正戊烷、正丁烷、异丁烷、丙烷、己烷、庚烷，氢氟烃类发泡剂选自五氟丙烷、五氟丁烷、二氟乙烷、四氟乙烷，氟烯烃类发泡剂选自三氟丙烯、四氟丙烯、五氟丙烯、六氟丙烯、六氟丁烯。本发明所选用的发泡剂臭氧消耗潜值(ODP)为零，且烷烃类发泡剂、氟烯烃类发泡剂和二氧化碳的温室效应潜值(GWP)低，对环境危害小，绿色环保。同时，为了促进成核，发泡剂还可以选用全氟烯烃和/或含氟醚，如全氟丁烯、全氟丁二烯、全氟-2-甲基-2-戊烯、全氟-4-甲基-2-戊烯、八氟环戊烯、全氟庚烯、全氟丁基乙烯、全氟环己烷、八氟环丁烷、全氟代-1,2-二甲基环己烷、五氟丙基甲基醚、六氟异丙基甲基醚、九氟丁基甲基醚、九氟丁基乙基醚、二氟乙基三氟甲基醚、双(三氟乙基)醚、四氟乙基丙基醚、四氟乙基二氟甲醚、四氟乙基四氟丙基醚、八氟戊基四氟乙基醚、七氟甲基丙基醚、三氟甲基三氟乙烯基醚等。
进一步的，为了提高烷烃类发泡剂在聚醚多元醇中的溶解度，降低聚氨酯泡沫的密度，优选所述发泡剂中含有烷烃。
进一步的，所述能够与异氰酸酯反应的组合物中含有催化剂，所述催化剂含有胺类化合物，胺类化合物可选自三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N-环己基吗啉、四甲基乙二胺、四甲基丁二胺、四甲基己二胺、五甲基二乙烯三胺、双(2-二甲基氨基乙基)醚、N-甲基二环己基胺、双(二甲基氨基丙基)脲、二甲基哌嗪、1,2-二甲基咪唑、l-氮杂二环辛烷、三(二烷基氨烷基)六氢三嗪、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、二甲基环已胺中的一种或几种，除了胺类催化剂外，还可以选用铵盐类催化剂，如2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐，或者有机金属盐类催化剂，如乙酸锡、辛酸锡、异辛酸锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、双乙酸二辛基锡、甲醇钠、乙酸钾、辛酸钾、异丙醇钾、乙酸钠。上述催化剂有利于对泡孔的大小、形状和形成时间进行调控，以利于聚氨酯发泡原液的流动和聚氨酯泡沫的形成。优选将不同作用的催化剂复合使用，如将促进发泡的催化剂五甲基二乙烯三胺，与促进凝胶的催化剂二甲基环已胺，以及促进三聚的催化剂三(二甲氨基丙基)六氢三嗪或2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐复合使用，使整个反应过程更加均衡，为聚氨酯泡沫体系提供了优良的流动分散性能，增强了聚氨酯发泡原液的障碍越过能力和在高阻力下的流动性，同时还缩短了脱模时间。
进一步的，所述能够与异氰酸酯反应的组合物中含有泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。该类物质具有较低的表面性能，能够促进物质的分散并提高物料间的相容性，同时还有利于均匀细腻泡孔的形成。本发明的泡沫稳定剂可选自美思德的AK8805、AK8830、AK8818、AK8815、AK8485等，赢创的B8462、B8461、B8544、B8494、B8465，迈图的L6900、L6863、L6912、L6988等。
同时，为了进一步优化聚氨酯泡沫的性能，还可根据需要添加其他助剂，如抗老化剂、增塑剂、防腐剂、杀菌剂、成核剂、抗静电剂、阻燃剂、抑烟剂、交联剂、颜料、填料、增强纤维、相容剂等。
其次，本申请还提供了一种聚氨酯材料，该聚氨酯材料使用上述任意一项能够与异氰酸酯反应的组合物制备，利用本申请中的组合物来制备聚氨酯材料，可以兼顾聚氨酯的泡沫性能和工艺性能，使得聚氨酯发泡原液的流动性好、固化快且所制得的聚氨酯泡沫具有较好的绝热性能、尺寸稳定性和比强度。
进一步的，优先选择使用异氰酸酯与本发明的组合物进行反应制备聚氨酯材料。所述异氰酸酯为平均官能度≥2的异氰酸酯。有利于发泡反应和凝胶反应的进行，优选甲苯二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、改性异氰酸酯，其中改性异氰酸酯的NCO％优选为16～25％，有利于进一步加快固化，快速脱模。
进一步的，为了降低聚氨酯硬泡的密度，节约原料成本且不损失泡沫性能和工艺性能，本发明优选以下重量份物质构成的组合物进行聚氨酯硬泡的制备：5～50份聚醚多元醇I，15～95份聚醚多元醇II，0～35份聚酯多元醇，2～4份泡沫稳定剂、2.7～4份胺类化合物。为了提高聚氨酯发泡原液的流动性，进一步优选在上述组合物中加入18～29份发泡剂。
相对于现有技术，本发明的综合优势为：
(1)本发明的组合物可以使聚氨酯发泡原液具有较好的工艺性能。其所使用的聚醚多元醇I具有较低的初始粘度，有利于提高聚氨酯发泡原液的流动，同时还有利于加快固化速度，提高生产效率。
(2)本发明技术方案还可以兼顾较好的泡沫性能，所制备的聚酯泡沫绝热性能好、尺寸稳定性好、比强度高。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1～实施例6为聚醚多元醇I的制备。
实施例1
将181g 2-氨基环己醇和6.0g氢氧化钠加入到干燥的反应釜中并进行氮气置换，升温搅拌并在100℃、9kPa减压脱气1h，分批次缓慢加入氧化丙烯1833g，进行开环聚合反应，加料速度为10g/min，反应温度100～140℃，反应压力0.3～0.8MPa，反应结束后获得粗产物。向粗产物中加入60g纯水，1.2g磷酸和80g碳酸钠，搅拌、进行真空脱水后过滤，获得1-1#聚醚多元醇I，羟值为150mgKOH/g，100mPa·s＜粘度(25℃)＜1000mPa·s，收率为99.7％。
实施例2
将221g 2-氨基环戊醇和6.0g氢氧化钠加入到干燥的反应釜中并进行氮气置换，升温搅拌并在100℃、9kPa减压脱气2h，将321g氧化乙烯分批次缓慢加入，然后再将1464g氧化丙烯分批次缓慢加入，开环聚合反应，加料速度为10g/min，反应温度100～140℃，反应压力0.3～0.8MPa，反应结束后获得粗产物。向粗产物中加入60g纯水，1.2g磷酸和80g碳酸钠，搅拌、进行真空脱水后过滤，获得1-2#聚醚多元醇I，羟值为210mgKOH/g，150mPa·s＜粘度(25℃)＜2000mPa·s，收率为99.6％。
实施例3
将270g 2-氨基环己醇和6.0g氢氧化钠加入到干燥的反应釜中并进行氮气置换，升温搅拌并在100℃、9kPa减压脱气2h，分批次缓慢加入氧化丙烯1741g，进行开环聚合反应，加料速度为10g/min，反应温度100～140℃，反应压力0.3～0.8MPa，反应结束后获得粗产物。向粗产物中加入60g纯水，1.2g磷酸和80g碳酸钠，搅拌、进行真空脱水后过滤，获得1-3#聚醚多元醇I，羟值为300mgKOH/g，500mPa·s＜粘度(25℃)＜7000mPa·s，收率为99.8％。
实施例4
将405g 2-氨基环己醇和6.0g氢氧化钠加入到干燥的反应釜中并进行氮气置换，升温搅拌并在100℃、9kPa减压脱气2h，分批次缓慢加入1603g氧化乙烯和氧化丙烯的混合物，进行开环聚合反应，加料速度为10g/min，反应温度100～140℃，反应压力0.3～0.8MPa，反应结束后获得粗产物。向粗产物中加入60g纯水，1.2g磷酸和80g碳酸钠，搅拌、进行真空脱水后过滤，获得1-4#聚醚多元醇I，羟值为380mgKOH/g，500mPa·s＜粘度(25℃)＜7000mPa·s，收率为99.7％。
实施例5
将590g 2-氨基环戊醇和6g氢氧化钠加入到干燥的反应釜中并进行氮气置换，升温搅拌并在1000℃、9kPa减压脱气2h，分批次缓慢加入氧化丙烯1416g，进行开环聚合反应，加料速度为10g/min，反应温度100～140℃，反应压力0.3～0.8MPa，反应结束后获得粗产物。向粗产物中加入60g纯水，1.2g磷酸和80g碳酸钠，搅拌、进行真空脱水后过滤，获得1-5#聚醚多元醇I，羟值为580mgKOH/g，1000mPa·s＜粘度(25℃)＜12000mPa·s，收率为99.5％。
实施例6
将113g 2-氨基环己醇和6g氢氧化钠加入到干燥的反应釜中并进行氮气置换，升温搅拌并在1000℃、9kPa减压脱气2h，分批次缓慢加入1893g氧化丙烯和氧化乙烯的混合物，进行开环聚合反应，加料速度为10g/min，反应温度100～140℃，反应压力0.3～0.8MPa，反应结束后获得粗产物。向粗产物中加入60g纯水，1.2g磷酸和80g碳酸钠，搅拌、进行真空脱水后过滤，获得1-6#聚醚多元醇I，羟值为110mgKOH/g，100mPa·s＜粘度(25℃)＜10000mPa·s，收率为99.8％。
实施例7～实施例18为聚氨酯材料的制备。
实施例7
按照下列重量份物质制备2-1#硬质聚氨酯泡沫。
1-1#聚醚多元醇I，羟值为150mgKOH/g，10份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，35份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，35份；
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，20份；
泡沫稳定剂L6988，4份；
催化剂：
五甲基二乙烯三胺，1份；
2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐，1.1份；
二甲基环己胺，1.9份；
发泡剂：
环戊烷，15份；
六氟丙烯，5份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
实施例8
按照下列重量份物质制备2-2#硬质聚氨酯泡沫。
1-1#聚醚多元醇I，羟值为150mgKOH/g，10份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，40份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，40份；
聚酯多元醇：
己二酸聚酯多元醇，羟值为117mgKOH/g，10份；
泡沫稳定剂：
AK8485，3.0份；
B8465，0.5份；
催化剂：
五甲基二乙烯三胺，0.9份；
三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，1.1份；
二甲基环己胺，1.8份；
发泡剂：
环戊烷，10份；
正丁烷，9份；
水，2份；
甘油聚醚改性异氰酸酯，NCO％＝25％，180份。
实施例9
按照下列重量份物质制备2-3#硬质聚氨酯泡沫。
1-2#聚醚多元醇I，羟值为210mgKOH/g，20份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，35份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，30份；
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，5份；
聚酯多元醇：
苯酐聚酯多元醇，羟值为350mgKOH/g，10份；
泡沫稳定剂L6988，3.2份；
催化剂：
N-甲基二环己基胺，0.8份；
2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐，1份；
二甲基苄胺，1.7份；
发泡剂：
环戊烷，12份；
1,1-二氟乙烷，5份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
实施例10
按照下列重量份物质制备2-4#硬质聚氨酯泡沫。
1-2#聚醚多元醇I，羟值为210mgKOH/g，20份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，40份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，25份；
聚酯多元醇：
苯酐聚酯多元醇，羟值为350mgKOH/g，15份；
泡沫稳定剂：
AK8485，0.8份；
B8465，2份；
催化剂：
五甲基二乙烯三胺，0.8份；
三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，1份；
二甲基环己胺，1.8份；
发泡剂：
正丁烷，8份；
1-氯-3,3,3-三氟丙烯，10份；
六氟丙烯，5份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
实施例11
按照下列重量份物质制备2-5#硬质聚氨酯泡沫。
1-3#聚醚多元醇I，羟值为300mgKOH/g，30份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，35份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，25份；
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，10份；
泡沫稳定剂L6988，2.6份；
催化剂：
N-甲基二环己基胺，0.6份；
2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐，0.9份；
二甲基苄胺，1.9份；
发泡剂：
正丁烷，10份；
五氟丁烷，6份；
水，2份；
甘油聚醚改性异氰酸酯，NCO％＝25％，60份；
甲苯二异氰酸酯，60份。
实施例12
按照下列重量份物质制备2-6#硬质聚氨酯泡沫。
1-3#聚醚多元醇I，羟值为300mgKOH/g，30份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，35份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，30份；
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，5份；
泡沫稳定剂AK8485，2.9份；
催化剂：
五甲基二乙烯三胺，0.7份；
三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，0.9份；
二甲基苄胺，1.8份；
发泡剂：
环戊烷，13份；
五氟丙烷，6份；
1,1,1,2-四氟乙烷，2份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
实施例13
按照下列重量份物质制备2-7#硬质聚氨酯泡沫。
1-4#聚醚多元醇I，羟值为380mgKOH/g，40份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，30份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，20份；
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，10份；
泡沫稳定剂B8465，2.3份；
催化剂：
N-甲基二环己基胺，0.6份；
2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐，0.8份；
二甲基环己胺，1.9份；
发泡剂：
环戊烷，12份；
四氟丙烯，5份；
六氟丙烯，5份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份；
实施例14
按照下列重量份物质制备2-8#硬质聚氨酯泡沫。
1-4#聚醚多元醇I，羟值为380mgKOH/g，40份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，35份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，20份；
聚酯多元醇：
己二酸聚酯多元醇，羟值为117mgKOH/g，5份；
泡沫稳定剂AK8485，2.5份；
催化剂：
N-甲基二环己基胺，0.6份；
三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，0.8份；
二甲基苄胺，1.8份；
发泡剂：
环戊烷，15份；
1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯，5份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
实施例15
按照下列重量份物质制备2-9#硬质聚氨酯泡沫。
1-5#聚醚多元醇I，羟值为580mgKOH/g，45份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，35份；
聚酯多元醇：
己二酸聚酯多元醇，羟值为117mgKOH/g，20份；
泡沫稳定剂：
L6988，1.6份；
B8465，1.6份；
催化剂：
五甲基二乙烯三胺，0.7份；
2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐，0.7份；
二甲基苄胺，1.9份；
发泡剂：
环戊烷，15份；
1-氯-3,3,3-三氟丙烯，5份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
实施例16
按照下列重量份物质制备2-10#硬质聚氨酯泡沫。
1-5#聚醚多元醇I，羟值为580mgKOH/g，50份；
聚醚多元醇II：
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，15份；
聚酯多元醇：
己二酸聚酯多元醇，羟值为117mgKOH/g，20份；
苯酐聚酯多元醇，羟值为350mgKOH/g，15份；
泡沫稳定剂B8465，2份；
催化剂：
五甲基二乙烯三胺，0.6份；
三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，0.6份；
二甲基环己胺，1.8份；
发泡剂：
环戊烷，9份；
1-氯-3,3,3-三氟丙烯，8份；
六氟丙烯，10份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
实施例17
按照下列重量份物质制备2-11#硬质聚氨酯泡沫。
1-6#聚醚多元醇I，羟值为110mgKOH/g，5份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，40份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，35份；
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，20份；
泡沫稳定剂：
AK8485，2份；
B8465，2份；
催化剂：
N-甲基二环己基胺，1份；
2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐，1.5份；
二甲基苄胺，2份；
发泡剂：
环戊烷，13份；
异戊烷，9份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
实施例18
按照下列重量份物质制备2-12#硬质聚氨酯泡沫。
1-6#聚醚多元醇I，羟值为110mgKOH/g，5份；
聚醚多元醇II：
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，35份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，30份；
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，20份；
聚酯多元醇：
苯酐聚酯多元醇，10份；
泡沫稳定剂：
L6988，2份；
AK8485，2份；
催化剂：
N-甲基二环己基胺，1份；
2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐，1.5份；
二甲基苄胺，2份；
发泡剂：
环戊烷，17份；
水，2份
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
对比例1
按照下列重量份物质制备对比-1#硬质聚氨酯泡沫。
蔗糖聚醚，羟值为465mgKOH/g，35份；
山梨醇聚醚，羟值为490mgKOH/g，35份；
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，20份；
苯酐聚酯多元醇，10份；
泡沫稳定剂：
L6988，2份；
AK8485，2份；
催化剂：
N-甲基二环己基胺，1份；
2-羟基丙基三甲基甲酸铵盐，1.5份；
二甲基苄胺，2份；
发泡剂：
环戊烷，17份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
对比例2
按照下列重量份物质制备对比-2#硬质聚氨酯泡沫。
甲苯二胺聚醚多元醇，羟值为460mgKOH/g，50份；
蔗糖聚醚多元醇，羟值为465mgKOH/g，15份；
丙二醇/甘油聚醚，羟值为220mgKOH/g，5份；
己二酸聚酯多元醇，羟值为117mgKOH/g，10份；
苯酐聚酯多元醇，羟值为350mgKOH/g，20份；
泡沫稳定剂B8465，2份；
催化剂：
五甲基二乙烯三胺，0.6份；
三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，0.6份；
二甲基环己胺，1.8份；
发泡剂：
环戊烷，9份；
1-氯-3,3,3-三氟丙烯，8份；
六氟丙烯，10份；
水，2份；
多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20s，140份。
对硬质聚氨酯泡进行性能表征和对比，结果如表1、表2所示。其中，固化时间是指从聚氨酯发泡原液注入模具到固化完全成型的时间。聚氨酯发泡原液的流动性通过恰充填量来表征，恰充填量是指将尺寸为2000mm×200mm×50mm的兰芝模恰好充填满所需要的聚氨酯发泡原液的最小质量，恰充填量越小，说明聚氨酯发泡原液的流动性越好。
表1组合物及聚氨酯材料性能对比
表2组合物及聚氨酯材料性能对比
从表1和表2中数据可以看出，使用本发明中的组合物进行聚氨酯材料的制备，可以有效降低恰充填量，这主要是由于本发明中所使用的聚醚多元醇I具有较低的初始粘度，且发泡剂在本发明组合物中的溶解度较好，有利于聚氨酯发泡原液的流动。与对比-1#相比，本发明技术方案还具有较高的比强度，较低的导热系数，较短的固化时间，较小的低温和高温尺寸变形率。与对比-2#相比，虽然本发明的固化时间略长，但是本发明的恰充填量低，说明聚氨酯发泡原液的流动性能明显优于对比-2#，同时本发明的比强度高、低温和高温尺寸变形率小。综合来看，使用本发明的组合物可以兼顾聚氨酯的泡沫性能和工艺性能。

Claims (6)

1.能够与异氰酸酯反应的组合物，其特征在于，所述组合物由聚醚多元醇I、聚醚多元醇II、泡沫稳定剂、胺类化合物、发泡剂和可选地聚酯多元醇组成；
所述聚醚多元醇I采用2-氨基环烷醇与氧化烯烃进行开环聚合反应制得，所述2-氨基环烷醇的结构式为：其中n为1或2；
所述聚醚多元醇I的羟值为110-580mg KOH/g；
所述聚醚多元醇II采用甘油、丙二醇、山梨醇、蔗糖中的一种或几种为起始剂制得，所述聚醚多元醇II的羟值为220-490mg KOH/g；
所述发泡剂中含有烷烃。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述氧化烯烃为环氧丙烷或环氧丙烷与环氧乙烷的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述聚酯多元醇为脂肪族聚酯多元醇和/或芳香族聚酯多元醇。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述发泡剂还包括氢氟烃类发泡剂、氟烯烃类发泡剂、二氧化碳中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。
6.聚氨酯材料，其特征在于，使用权利要求1～5任意一项能够与异氰酸酯反应的组合物制得。
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