CN113667088A - 一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料及其制备方法,其中,该防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇30‑130份、阻燃剂30‑60份、发泡剂0.1‑0.5份、泡沫稳定剂1‑2份、扩链剂1‑5份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯30‑90份和聚醚多元醇10‑30份。本发明的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料为双组份发泡硬泡材料,具有高闭孔率、高阻燃、高强度的特点,能够有效封堵密封走线孔,从而防止电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等内部出现凝露,提高了安全性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,特别涉及一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料及其制备方法。
背景技术
一般在电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等底部会设置走线孔,而水汽容易从该走线孔进入而导致电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等内部出现凝露问题。而电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等内部凝露危害极大,其外观表现为断路器手车触头出现“铜绿”,柜体内部及绝缘件表面出现凝露水珠等。长期的潮湿和凝露导致环氧绝缘件吸潮,出现不可逆转的性能损伤,并最终发展为对地放电等事故。此类事故在供电企业可以说是不胜枚举,已经成为配电设备安全运行的一大障碍。
所以需要一种合适的材料来对该走线孔进行封堵密封,从而隔绝水汽,防止电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等内部出现凝露。然而,目前还未找到一种合适的发泡材料来对环网柜、开关柜、分接箱等的走线孔进行封堵密封。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,该防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料能够有效封堵密封走线孔,从而防止电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等内部出现凝露。
为实现上述目的,本发明提出一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇30-130份、阻燃剂30-60份、发泡剂0.1-0.5份、泡沫稳定剂1-2份、扩链剂1-5份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯30-90份和聚醚多元醇 10-30份。
在一实施例中,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇70-100份、阻燃剂40-60份、发泡剂0.2-0.5份、泡沫稳定剂1-1.5份、扩链剂2-5份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯70-90份和聚醚多元醇20-30份。
在一实施例中,所述第一组分与所述第二组分的重量比为85-100: 100-105。
在一实施例中,所述聚醚多元醇为含有两个或两个以上的端羟基化合物中的至少一种。
在一实施例中,所述聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C中的至少一种;所述聚醚多元醇A的羟值为108-115mgKOH/g,所述聚醚多元醇B的羟值为440-450mgKOH/g,所述聚醚多元醇C的羟值为 365-395mgKOH/g。
在一实施例中,所述聚醚多元醇A的平均官能度为2-4,所述聚醚多元醇 B的平均官能度为4-8,所述聚醚多元醇C的平均官能度为4-6。
在一实施例中,所述阻燃剂为磷酸酯类、膨胀石墨、金属氢氧化物类中的至少一种。
在一实施例中,所述发泡剂为水,所述发泡稳定剂为二甲基硅油、含氢硅油、羟基硅油、氨基硅油、聚醚改性硅油中的至少一种;所述扩链剂为1, 3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、一缩二丙二醇中的至少一种。
在一实施例中,所述防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料还包括重量份为 0.1-0.5份的催化剂,所述催化剂为三亚乙基二胺、双(二甲氨基乙基)醚、环己基甲基叔胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。
本发明还提出一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法,包括如下步骤:
制备第一组分:将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂按照重量比投入到反应釜中混合,在室温下搅拌1-2小时后密封保存;
制备第二组分:将聚醚多元醇与异氰酸酯按照重量比投入到反应釜中,反应生成预聚体;
固化成型:将第一组分和第二组分混合均匀,将混合物浇注到模具的模腔中,在室温下固化0.5-1h,得到防凝露高阻燃性的聚氨酯泡沫材料。
本发明的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料为双组份发泡硬泡材料,固化前第一组分与第二组分具有良好的流动性和自流平加工性能,使得第一组分与第二组分固化后能够得到高闭孔率、高阻燃、高强度的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,提高了该防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的防水、防凝露、阻燃性能及机械性能,从而能够有效封堵密封电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等的走线孔,防止电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等内部出现凝露,提高了安全性。
具体实施方式
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
如无特殊说明,本说明书中的术语的含义与本领域技术人员一般理解的含义相同,但如有冲突,则以本说明书中的定义为准。
本文中“包括”、“包含”、“含”、“含有”、“具有”或其它变体意在涵盖非封闭式包括,这些术语之间不作区分。术语“包含”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。术语“包含”还包括术语“由…组成”和“基本上由…组成”。本发明的组合物和方法/工艺包含、由其组成和基本上由本文描述的必要元素和限制项以及本文描述的任一的附加的或任选的成分、组分、步骤或限制项组成。
在说明书和权利要求书中使用的涉及组分量、工艺条件等的所有数值或表述在所有情形中均应理解被“约”修饰。涉及相同组分或性质的所有范围均包括端点,该端点可独立地组合。由于这些范围是连续的,因此它们包括在最小值与最大值之间的每一数值。还应理解的是,本申请引用的任何数值范围预期包括该范围内的所有子范围。
如本文所用,“重量份”或“重量份数”可互换使用,所述的重量份可以是任何一个固定的以毫克、克数或千克数表示重量(如1mg、1g、2g、5g、或1kg等)。例如,一个由1重量份组分a和9重量份组分b构成的组合物,可以是1克组分a+9 克组分b,也可以是10克组分a+90克组分b等构成的组合物。
正如背景技术所描述的,现有技术中存在水汽容易从环网柜、开关柜、分接箱等的走线孔进入而导致电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等内部出现凝露问题,最终导致对地放电等事故,成为了配电设备安全运行的一大障碍。为了解决上述技术问题,本发明提供了一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料及其制备方法。
本发明提出一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,该防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇30-130份、阻燃剂30-60份、发泡剂0.1-0.5份、泡沫稳定剂1-2份、扩链剂1-5份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯30-90份和聚醚多元醇10-30份。
本发明中,所述第一组分与所述第二组分的重量比为85-100:100-105。例如,所述第一组分与所述第二组分的重量比为85:100、85:105、90:100、 95:100、100:100、105:100、85:105、90:105、95:105、100:105及它们之间的任意比值。本发明的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料为双组份发泡硬泡材料,固化前第一组分与第二组分具有良好的流动性和自流平加工性能,使得第一组分与第二组分固化后能够得到高闭孔率、高阻燃、高强度的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,提高了该防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的防水、防凝露、阻燃性能及机械性能。
本发明的第一组分中,所述聚醚多元醇的重量份为30-130份,例如30 份、40份、45份、50份、55份、60份、70份、75份、80份、85份、90份、 95份、100份、105份、110份、115份、120份、125份、130份以及它们之间的任意值。所述聚醚多元醇为含有两个或两个以上的端羟基化合物中的至少一种。
在本发明的第一组分中,所述聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B 和聚醚多元醇C中的至少一种。在一实施例中,例如但不限于所述聚醚多元醇A的羟值为108-115mgKOH/g,所述聚醚多元醇B的羟值为 440-450mgKOH/g,所述聚醚多元醇C的羟值为365-395mgKOH/g。在该实施例中,所述聚醚多元醇A的平均官能度为2-4,所述聚醚多元醇B的平均官能度为4-8,所述聚醚多元醇C的平均官能度为4-6。通过采用多种不同官能度和羟值的聚醚多元醇复配,可以提高聚醚多元醇与其他原料的反应活性,进而提高第一组分中各原料之间的反应程度,确保第一组分的机械强度和发泡效果。
本发明的第一组分中,所述阻燃剂的重量份为30-60份,例如,30份、 40份、42份、45份、50份、53份、55份、60份以及它们之间的任意值。在本发明的第一组分中,加入适量的阻燃剂可以赋予第一组分高阻燃性,但阻燃剂的加入量过多,会导致体系粘度增大,流动性变差,自流平性能变差。
在本发明的第一组分中,所述阻燃剂为磷酸酯类、膨胀石墨、金属氢氧化物类中的至少一种。磷酸脂类可以是酸三氯乙酯(TCEP)或磷酸三氯丙酯 (TCPP),金属氢氧化物可以是氢氧化铝或氢氧化镁。
本发明的第一组分中,所述发泡剂的重量份为0.1-0.5份,例如,0.1份、 0.2份、0.3份、0.4份、0.45份、0.5份以及它们之间的任意值。所述发泡剂的用量会影响第一组分的发泡速率和泡孔形态,若发泡剂用量过多,则会导致发泡速率增加,界面张力不足以包裹产生的气体,泡孔易破裂,出现塌陷,整体性能下降。可选地,所述发泡剂为水。
本发明的第一组分中,所述泡沫稳定剂的重量份1-2份,例如,1份、1.2 份、1.5份、1.7份、2.0份以及它们之间的任意值。所述泡沫稳定剂的用量会影响第一组分的泡孔大小,若泡沫稳定剂用量过多,则会导致界面张力增加,泡孔小,发泡倍率小。所述泡沫稳定剂为二甲基硅油、含氢硅油、羟基硅油、氨基硅油、聚醚改性硅油中的至少一种。
本发明的第一组分中,所述扩链剂的重量份为1-5份,例如,1份、1.5 份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、5份以及它们之间的任意值。所述扩链剂的加入,会提高反应速度,但所述扩链剂过多则会导致反应过快,快速凝固,产生热量多,泡孔发不起来,严重的会导致“烧芯”。
本发明的第一组分中,所述扩链剂的重量份为1,3-丙二醇1,3-PDO)、 1,4-丁二醇(BDO)、1,6-己二醇(HDO)、新戊二醇(NPG)、一缩二丙二醇(DPG) 中的至少一种。
在本发明一实施例中,所述第一组分还包括重量份为0.1-0.5份的催化剂,所述催化剂为机叔胺类或有机锡类。在本实施例中,所述催化剂的重量份 0.1-0.5份,例如,0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.5 份以及它们之间的任意值。所述催化剂的加入,能够加快反应速率,但所述催化剂加入量过多,会导致发泡速率很快,难以控制加工过程。可以理解地,在其他实施例中,也可以不加催化剂。
在本发明的第一组分中,所述催化剂为三亚乙基二胺、双(二甲氨基乙基)醚、环己基甲基叔胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。
需要说明的是,本发明中,聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂不仅起到自身的常规作用,而且在功能上是彼此相互支持,本发明的技术效果是各个组分之间协同作用的总和,各组分之间具有一定的内在相关性,并非单个技术特征效果的简单叠加。
本发明的第二组分中,所述多异氰酸酯的重量份为30-90份,例如30份、 40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、80份、90份以及它们之间的任意值。所述多异氰酸酯过多,例如MDI过多,则会导致反应加快,硬度增多,进而导致第二组分的硬度增加,而残余的MDI会与水反应加速交联;而 MDI过少,则会导致反应减慢,硬度下降,进而导致反应不充分。
本发明的第二组分中,所述多异氰酸酯为含有两个或两个以上异氰酸酯基团的化合物。可选地,所述的异氰酸酯料为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯中的至少一种。
本发明的第二组分中,所述聚醚多元醇的重量份为10-30份,例如10份、 15份、20份、25份、30份以及它们之间的任意值。
本发明的第二组分中,所述聚醚多元醇为含有两个或两个以上的端羟基化合物中的至少一种。在一实施例中,例如但不限于所述聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C中的至少一种;所述聚醚多元醇A 的羟值为108-115mgKOH/g,所述聚醚多元醇B的羟值为440-450mgKOH/g,所述聚醚多元醇C的羟值为365-395mgKOH/g。在该实施例中,所述聚醚多元醇A的平均官能度为2-4,所述聚醚多元醇B的平均官能度为4-8,所述聚醚多元醇C的平均官能度为4-6。通过采用多种不同官能度和羟值的聚醚多元醇复配,可以提高聚醚多元醇与其他原料的反应活性,进而提高第一组分中各原料之间的反应程度,确保第一组分的机械强度和发泡效果。
本发明的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料为双组份发泡硬泡材料,固化前第一组分与第二组分具有良好的流动性和自流平加工性能,使得第一组分与第二组分固化后能够得到高闭孔率、高阻燃、高强度的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,提高了该防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的防水、防凝露、阻燃性能及机械性能,从而能够有效封堵密封电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等的走线孔,防止电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等内部出现凝露,提高了安全性。
本发明还提出一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法,包括如下步骤:
制备第一组分:将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂按照重量比投入到反应釜中混合,在室温下搅拌1-2小时后密封保存。
制备第二组分:将聚醚多元醇与异氰酸酯按照重量比投入到反应釜中,反应生成预聚体。具体地,将聚醚多元醇在常温下投入反应釜,搅拌升温至 90-100℃,真空条件下脱水脱气2-3小时,然后降温至40-50℃;加入多异氰酸酯,继续升温至80-85℃并反应2-3小时,此时-NCO的质量分数达到22-27%之间,再降温至40-50℃后密封保存。
固化成型:将第一组分和第二组分按照85-100:100-105重量份混合均匀,将混合物浇注到模具的模腔中,在室温下固化0.5-1h,得到防凝露高阻燃性的聚氨酯泡沫材料。
本发明制备的防凝露高阻燃性发泡材料的有益效果:(1)本发明防凝露高阻燃性发泡材料使用水为发泡剂,无气味,无毒性更加环保和安全;(2) 本发明防凝露高阻燃性发泡材料具有防凝露、高阻燃的特点,是一种优异的聚氨酯发泡材料。(3)本发明防凝露高阻燃性发泡材料采用半预聚物法的方式进行发泡,可以获得力学性能优良的发泡材料。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合具体的实施例对上述技术方案进行详细的说明,实施例仅是本发明的优选实施方式,不是对本发明的限定。
分别按照表1所列的配方制备实施例1-8及对比例1-15。
表1各实施例与对比例的材料组分
实施例1
一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇70份、阻燃剂50份、发泡剂0.5份、泡沫稳定剂1份、扩链剂5份、催化剂0.5份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯70份和聚醚多元醇30份。
其中,所述第一组分与第二组分的重量比为100:105。第一组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A和聚醚多元醇B的混合物,所述阻燃剂为磷酸三氯乙酯与氢氧化铝的混合物;所述泡沫稳定剂为聚醚改性硅油,所述扩链剂是1, 3-丙二醇和一缩二丙二醇的混合物,所述催化剂为三亚乙基二胺、双(二甲氨基乙基)醚的混合物。第二组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B 和聚醚多元醇C的混合物,所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法包括如下步骤:
制备第一组分:将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂按照重量比投入到反应釜中混合,在室温下搅拌1-2小时后密封保存;
制备第二组分:将聚醚多元醇与异氰酸酯按照重量比投入到反应釜中,反应生成预聚体;
固化成型:将第一组分和第二组分按照重量比为100:105混合均匀,将混合物浇注到模具的模腔中,在室温下固化0.5-1h,得到防凝露高阻燃性的聚氨酯泡沫材料。
实施例2
一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇70份、阻燃剂50份、发泡剂0.5份、泡沫稳定剂1份、扩链剂5份、催化剂0.4份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯70份和聚醚多元醇30份。
其中,所述第一组分与第二组分的重量比为100:105。第一组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A和聚醚多元醇B的混合物,所述阻燃剂为磷酸三氯乙酯、氢氧化铝、氢氧化镁的混合物;所述泡沫稳定剂为二甲基硅油,所述扩链剂是1,4-丁二醇和新戊二醇的的混合物,所述催化剂为三亚乙基二胺、双(二甲氨基乙基)醚、环己基甲基叔胺的混合物。第二组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的混合物,所述多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯。
防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法包括如下步骤:
制备第一组分:将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂按照重量比投入到反应釜中混合,在室温下搅拌1-2小时后密封保存;
制备第二组分:将聚醚多元醇与异氰酸酯按照重量比投入到反应釜中,反应生成预聚体;
固化成型:将第一组分和第二组分按照重量比为100:105混合均匀,将混合物浇注到模具的模腔中,在室温下固化0.5-1h,得到防凝露高阻燃性的聚氨酯泡沫材料。
实施例3
一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇70份、阻燃剂50份、发泡剂0.5份、泡沫稳定剂1份、扩链剂5份、催化剂0.2份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯70份和聚醚多元醇30份。
其中,所述第一组分与第二组分的重量比为100:105。第一组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的混合物,所述阻燃剂为磷酸三氯乙酯、氢氧化铝、氢氧化镁、膨胀石墨的混合物;所述泡沫稳定剂为含氢硅油,所述扩链剂是1,3-丙二醇和1,6-己二醇的混合物,所述催化剂为三亚乙基二胺和双(二甲氨基乙基)醚的混合物。第二组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的混合物,所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯的混合物。
防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法包括如下步骤:
制备第一组分:将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂按照重量比投入到反应釜中混合,在室温下搅拌1-2小时后密封保存;
制备第二组分:将聚醚多元醇与异氰酸酯按照重量比投入到反应釜中,反应生成预聚体;
固化成型:将第一组分和第二组分按照重量比为100:105混合均匀,将混合物浇注到模具的模腔中,在室温下固化0.5-1h,得到防凝露高阻燃性的聚氨酯泡沫材料。
实施例4
一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇30份、阻燃剂30份、发泡剂0.1份、泡沫稳定剂1份、扩链剂1份、催化剂0.2份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯30份和聚醚多元醇10份。
其中,所述第一组分与第二组分的重量比为100:105。第一组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的混合物,所述阻燃剂为磷酸三氯乙酯、氢氧化铝、氢氧化镁、膨胀石墨的混合物;所述泡沫稳定剂为含氢硅油,所述扩链剂是1,3-丙二醇和1,6-己二醇的混合物,所述催化剂为三亚乙基二胺和双(二甲氨基乙基)醚的混合物。第二组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的混合物,所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯的混合物。
防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法包括如下步骤:
制备第一组分:将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂按照重量比投入到反应釜中混合,在室温下搅拌1-2小时后密封保存;
制备第二组分:将聚醚多元醇与异氰酸酯按照重量比投入到反应釜中,反应生成预聚体;
固化成型:将第一组分和第二组分按照重量比为100:105混合均匀,将混合物浇注到模具的模腔中,在室温下固化0.5-1h,得到防凝露高阻燃性的聚氨酯泡沫材料。
实施例5
一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇100份、阻燃剂40份、发泡剂0.2份、泡沫稳定剂1.5份、扩链剂2份、催化剂0.2份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯50份和聚醚多元醇20份。
其中,所述第一组分与第二组分的重量比为100:105。第一组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的混合物,所述阻燃剂为磷酸三氯乙酯、氢氧化铝、氢氧化镁、膨胀石墨的混合物;所述泡沫稳定剂为含氢硅油,所述扩链剂是1,3-丙二醇和1,6-己二醇的混合物,所述催化剂为三亚乙基二胺和双(二甲氨基乙基)醚的混合物。第二组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的混合物,所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯的混合物。
防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法包括如下步骤:
制备第一组分:将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂按照重量比投入到反应釜中混合,在室温下搅拌1-2小时后密封保存;
制备第二组分:将聚醚多元醇与异氰酸酯按照重量比投入到反应釜中,反应生成预聚体;
固化成型:将第一组分和第二组分按照重量比为100:105混合均匀,将混合物浇注到模具的模腔中,在室温下固化0.5-1h,得到防凝露高阻燃性的聚氨酯泡沫材料。
实施例6
一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇130份、阻燃剂60份、发泡剂0.5份、泡沫稳定剂2份、扩链剂5份、催化剂0.2份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯90份和聚醚多元醇30份。
其中,所述第一组分与第二组分的重量比为100:105。第一组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的混合物,所述阻燃剂为磷酸三氯乙酯、氢氧化铝、氢氧化镁、膨胀石墨的混合物;所述泡沫稳定剂为含氢硅油,所述扩链剂是1,3-丙二醇和1,6-己二醇的混合物,所述催化剂为三亚乙基二胺和双(二甲氨基乙基)醚的混合物。第二组分中聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C的混合物,所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯的混合物。
防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法包括如下步骤:
制备第一组分:将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂、扩链剂按照重量比投入到反应釜中混合,在室温下搅拌1-2小时后密封保存;
制备第二组分:将聚醚多元醇与异氰酸酯按照重量比投入到反应釜中,反应生成预聚体;
固化成型:将第一组分和第二组分按照重量比为100:105混合均匀,将混合物浇注到模具的模腔中,在室温下固化0.5-1h,得到防凝露高阻燃性的聚氨酯泡沫材料。
实施例7
基于实施例3,不同之处仅在于:第一组分与第二组分的重量比为100: 100。
实施例8
基于实施例3,不同之处仅在于:第一组分与第二组分的重量比为85: 105。
对比例1
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例1中第一组分不含有阻燃剂。
对比例2
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例2中第一组分不含有发泡剂。
对比例3
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例3中第一组分不含有泡沫稳定剂。
对比例4
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例4中第一组分不含有扩链剂。
对比例5
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例5中第一组分不含有催化剂。
对比例6
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例6中第二组分不含有多异氰酸酯。
对比例7
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例7中第二组分不含有聚醚多元醇。
对比例8
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例8中第一组分中阻燃剂为70 份。
对比例9
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例9中第一组分中发泡剂为1份。
对比例10
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例10中第一组分中泡沫稳定剂为3份。
对比例11
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例11中第一组分中扩链剂为6 份。
对比例12
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例12中第二组分中多异氰酸酯为100份。
对比例13
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例13中第二组分中聚醚多元醇为40份。
对比例14
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例14中第一组分与第二组分的重量比为80:110。
对比例15
基于实施例3,不同之处仅在于:本对比例15中第一组分与第二组分的重量比为110:100。
测试
为验证本发明产品的发泡性,对实施例1-8和对比例1-15所制得的产品分别进行了相关性能测试,测试结果参见表2。
表2测试结果
根据表1可知,在对比例1中,未添加阻燃剂,得到的产品阻燃效果较差;在对比例2中,未添加发泡剂,得到的产品没有泡孔产生;在对比例3 中,未添加泡沫稳定剂,会导致发泡不成形,致使产品的闭孔率下降,吸水率增大,同时机械强度也会减小;在对比例4中未添加扩链剂,使得反应速率较低,会影响产品的机械强度和阻燃性;在对比例5中未添加催化剂,也可以达到很好地效果,只是需要较长的反应时间;在对比例6中未添加多异氰酸酯,会导致反应不发生,无法测试性能;在对比例7中未添加聚醚多元醇,会导致多异氰酸酯与水反应加速交联,从而导致产品的机械强度过大,且较硬。
在对比例8-13中,阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂、多异氰酸酯、聚醚多元醇的配比均不在本申请范围内,会显著影响产品的;具体地,在对比例8中阻燃剂添加过量,会影响材料的泡沫稳定性和机械性能,产生不利的影响;在对比例中9-11中发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂等添加过量,会导致发泡不成功或者发泡不成形,导致材料的闭孔率下降,吸水率增大,以及机械强度减小,进而影响产品的阻燃性、机械性能和加工性能;而在对比例12-13中多异氰酸酯、聚醚多元醇添加过量,会影响产品的机械性能;在对比例14-15中,第一组分与第二组分的配比不在本申请范围内,则会影响产品的闭孔率、吸水性和机械性能。
由此可见,本发明的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料为双组份发泡硬泡材料,固化前第一组分与第二组分具有良好的流动性和自流平加工性能,使得第一组分与第二组分固化后能够得到防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料具有高闭孔率(防止水汽透过)、高阻燃(阻燃等级达到F-V0)、高强度(机械支撑和防虫鼠啃咬)的特点,提高了该防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的防水、防凝露、阻燃性能及机械性能,降低了该防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的导热性能,从而能够有效封堵密封电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等的走线孔,防止电力环网柜、户外开关柜、户外分接箱等内部出现凝露,提高了安全性。
以上所述仅为本发明的可选实施例,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 (10)
1.一种防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,其特征在于,包括第一组分和第二组分,以重量份计,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇30-130份、阻燃剂30-60份、发泡剂0.1-0.5份、泡沫稳定剂1-2份、扩链剂1-5份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯30-90份和聚醚多元醇10-30份。
2.如权利要求1所述的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述第一组分包括如下原料:聚醚多元醇70-100份、阻燃剂40-60份、发泡剂0.2-0.5份、泡沫稳定剂1-1.5份、扩链剂2-5份;所述第二组分包括如下原料:多异氰酸酯70-90份和聚醚多元醇20-30份。
3.如权利要求1所述的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述第一组分与所述第二组分的重量比为85-100:100-105。
4.如权利要求3所述的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述聚醚多元醇为含有两个或两个以上的端羟基化合物中的至少一种。
5.如权利要求4所述的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述聚醚多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和聚醚多元醇C中的至少一种;所述聚醚多元醇A的羟值为108-115mgKOH/g,所述聚醚多元醇B的羟值为440-450mgKOH/g,所述聚醚多元醇C的羟值为365-395mgKOH/g。
6.如权利要求5所述的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述聚醚多元醇A的平均官能度为2-4,所述聚醚多元醇B的平均官能度为4-8,所述聚醚多元醇C的平均官能度为4-6。
7.如权利要求1所述的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述阻燃剂为磷酸酯类、膨胀石墨、金属氢氧化物类中的至少一种。
8.如权利要求1所述的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述发泡剂为水,所述发泡稳定剂为二甲基硅油、含氢硅油、羟基硅油、氨基硅油、聚醚改性硅油中的至少一种;所述扩链剂为1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、一缩二丙二醇中的至少一种。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料还包括重量份为0.1-0.5份的催化剂,所述催化剂为三亚乙基二胺、双(二甲氨基乙基)醚、环己基甲基叔胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的防凝露高阻燃性聚氨酯发泡材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
制备第一组分:将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂按照重量比投入到反应釜中混合,在室温下搅拌1-2小时后密封保存;
制备第二组分:将聚醚多元醇与异氰酸酯按照重量比投入到反应釜中,反应生成预聚体;
固化成型:将第一组分和第二组分混合均匀,将混合物浇注到模具的模腔中,在室温下固化0.5-1h,得到防凝露高阻燃性的聚氨酯泡沫材料。
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