CN115536800A - 一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚氨酯泡沫技术领域,尤其是涉及一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法。本发明的硬质聚氨酯泡沫,主要由质量比为100:60~95的多元醇混合物和异氰酸酯制得;所述多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇5~95份、聚酯多元醇5~95份、苯基聚酯多元醇5~95份、发泡剂0.1~5份和发泡助剂1~8份。本发明的硬质聚氨酯泡沫具有优异的抗压性能和弯曲性能,有效提高了硬质聚氨酯泡沫的抗冲击性能。

Description

一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯泡沫技术领域,尤其是涉及一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法。
背景技术
聚氨酯硬质泡沫塑料主要是通过将异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡而成,按其硬度可以分为软质聚氨酯硬质泡沫塑料和硬质聚氨酯硬质泡沫塑料两种。软质泡沫塑料具有较好的弹性、柔韧性、化学稳定性、绝热性等优异性能,可作为缓冲材料使用;硬质聚氨酯泡沫具有重量轻、耐化学药品性能强、冲击吸能性能以及隔音和绝热性能好、成型加工方便等特点,广泛用于交通运输、建筑、包装、冷藏等方面作为绝热保温及隔音减震材料。此外,高性能高强度的硬质聚氨酯泡沫也可作为承载结构材料,用于列车车门、飞机机件、管材、桥梁型材以及军工宇航器件等需要抗冲击或承受负荷部件,使结构件轻量化,节约能源。
随着生活水平的提高,人们对于聚氨酯硬质泡沫的使用性能提出了更高的要求;并且,在航空、航天等领域,也越来越多的采用硬质聚氨酯泡沫制备的零件。目前,硬质聚氨酯泡沫尚存在脆性高、强度低的问题,力学性能(如压缩强度、弯曲性能)不足,受到撞击容易发生断裂、破碎等问题,不能满足人们的需要,不能满足航空航天等领域的使用要求。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种硬质聚氨酯泡沫,其具有优异的抗压性能和弯曲性能,从而提高了硬质聚氨酯泡沫的抗冲击性能。
本发明的第二目的在于提供一种如上所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,该方法步骤简单。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
本发明提供了一种硬质聚氨酯泡沫,主要由质量比为100:60~95的多元醇混合物和异氰酸酯制得;
所述多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇5~95份、聚酯多元醇5~95份、苯基聚酯多元醇5~95份、发泡剂0.1~5份和发泡助剂1~8份。
进一步地,所述多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇5~30份、聚酯多元醇15~30份、苯基聚酯多元醇45~60份、发泡剂0.5~2份和发泡助剂3~6份。
进一步地,所述聚醚多元醇的羟值为60~450mgKOH/g。
优选地,所述聚醚多元醇,在25℃时的粘度为160~6200mpa·s。
优选地,所述聚醚多元醇的分子量为300~3000。
进一步地,所述聚酯多元醇的羟值为160~450mgKOH/g。
优选地,所述聚酯多元醇,在25℃时的粘度为80~7200mpa·s。
优选地,所述聚酯多元醇的分子量为300~5000。
进一步地,所述苯基聚酯多元醇的羟值为180~450mgKOH/g。
优选地,所述苯基聚酯多元醇,在25℃时的粘度为180~6000mpa·s。
优选地,所述聚酯多元醇的分子量为400~6000。
进一步地,所述发泡剂包括水。
优选地,所述发泡助剂包括按重量份数计的如下组分:匀泡剂0.5~4.3份、催化剂0.1~4.2份和低分子量聚醚35~85份。
进一步地,所述低分子量聚醚包括PEG-200、PEG-300、PEG-400和PEG-800中的一种或多种。
优选地,所述匀泡剂包括硅油类匀泡剂。
优选地,所述催化剂包括有机锡和/或有机胺。
进一步地,所述异氰酸酯包括3,3-二甲氧基-4,4-二苯基二异氰酸酯、3,5-二甲基-4,4-二苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二苯基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、2,4-乙苯二异氰酸酯、四甲基苯而亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
本发明还提供了如上所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,包括如下步骤:将多元醇混合物和异氰酸酯进行发泡反应,得到所述硬质聚氨酯泡沫。
优选地,聚醚多元醇、聚酯多元醇、苯基聚酯多元醇、发泡剂份和发泡助剂混匀后,得到所述多元醇混合物。
进一步地,所述硬质聚氨酯泡沫的发泡密度为0.25~0.85g/cm3
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的硬质聚氨酯泡沫,具有优异的抗压性能和弯曲性能,从而提高了硬质聚氨酯泡沫的抗冲击性能,该硬质聚氨酯泡沫50%准静态压缩强度为18.0~23.2MPa,弯曲强度为2.3~5.9MPa。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法进行具体说明。
在本发明的一些实施方式中提供了一种硬质聚氨酯泡沫,主要由质量比为100:60~95的多元醇混合物和异氰酸酯制得;
多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇5~95份、聚酯多元醇5~95份、苯基聚酯多元醇5~95份、发泡剂0.1~5份和发泡助剂1~8份。
本发明的硬质聚氨酯泡沫具有优异的力学性能,尤其是抗压性能和弯曲性能,有效的提高了产品的抗冲击性能,优于目前现有的市场中的产品,可以满足现有市场中对抗冲击性能的要求,具有广阔的应用市场。
本发明通过添加刚性官能团(如:苯环、酯键)和增加交联密度等方式配合增加其抗压强度的性能,通过加入适当的柔性基团(如:醚键)使其在保证刚性抗压强度强的同时又兼具韧性(弯曲强度)。
在本发明的一些实施方式中,多元醇混合物和异氰酸酯的质量比,典型但非限制性的,例如,可以为100:60、100:65、100:70、100:75、100:80、100:85、100:90、100:95等等;优选为100:75~95。
在本发明的一些实施方式中,多元醇混合物中,典型但非限制性的,例如,聚醚多元醇的重量份数为5份、15份、25份、35份、45份、55份、65份、75份、85份或者95份等等;聚酯多元醇的重量份数为5份、15份、25份、35份、45份、55份、65份、75份、85份或者95份等等;苯基聚酯多元醇的重量份数为5份、15份、25份、35份、45份、55份、65份、75份、85份或者95份等等;发泡剂的重量份数为0.1份、1份、2份、3份、4份或者5份等等;发泡助剂的重量份数为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份或者8份等等。
在本发明的一些实施方式中,多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇5~30份、聚酯多元醇15~30份、苯基聚酯多元醇45~60份、发泡剂0.5~2份和发泡助剂3~6份。
在本发明的一些实施方式中,聚醚多元醇的羟值为60~450mgKOH/g;优选地,聚醚多元醇的羟值为100~430mgKOH/g;更优选地,聚醚多元醇的羟值为150~430mgKOH/g。
在本发明的一些实施方式中,聚醚多元醇,在25℃时的粘度为160~6200mpa·s;优选地,聚醚多元醇,在25℃时的粘度为500~5000mpa·s;更优选地,聚醚多元醇,在25℃时的粘度为1000~4000mpa·s;更优选地,聚醚多元醇,在25℃时的粘度为800~2500mpa·s。
在本发明的一些实施方式中,聚醚多元醇的分子量为300~3000;优选地,聚醚多元醇的分子量为1000~3000;更优选地,聚醚多元醇的分子量为1500~2800。
在本发明的一些具体的实施方式中,聚醚多元醇中水的含量≤0.15wt%。
在本发明的一些实施方式中,聚酯多元醇的羟值为160~450mgKOH/g;优选地,聚酯多元醇的羟值为220~450mgKOH/g;更优选地,聚酯多元醇的羟值为300~450mgKOH/g;更优选地,聚酯多元醇的羟值为400~450mgKOH/g。
在本发明的一些实施方式中,聚酯多元醇,在25℃时的粘度为80~7200mpa.s;优选地,聚酯多元醇,在25℃时的粘度为1000~6000mpa·s;更优选地,聚酯多元醇,在25℃时的粘度为1000~4000mpa·s;更优选地,聚酯多元醇,在25℃时的粘度为1000~2000mpa·s。
在本发明的一些实施方式中,聚酯多元醇的分子量为300~5000;优选地,聚酯多元醇的分子量为1000~4000;更优选地,聚酯多元醇的分子量为1500~3000。
在本发明的一些具体的实施方式中,聚酯多元醇中水的含量≤0.15wt%。
在本发明的一些实施方式中,苯基聚酯多元醇的羟值为180~450gKOH/g;优选地,苯基聚酯多元醇的羟值为200~450gKOH/g;更优选地,苯基聚酯多元醇的羟值为230~420gKOH/g。
在本发明的一些实施方式中,苯基聚酯多元醇,在25℃时的粘度为180~6000mpa.s;优选地,苯基聚酯多元醇,在25℃时的粘度为1000~5000mpa.s;更优选地苯基聚酯多元醇,在25℃时的粘度为1200~3000mpa.s。
在本发明的一些实施方式中,苯基聚酯多元醇的分子量为400~6000;优选地,苯基聚酯多元醇的分子量为1500~4500;更优选地,苯基聚酯多元醇的分子量为2500~3500。
在本发明的一些具体的实施方式中,苯基聚酯多元醇中水的含量≤0.15wt%。
在本发明的一些实施方式中,发泡剂包括水;优选地,水为去离子水;更优选地,水中钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、铝离子和铁离子含量均≤5ppm。
在本发明的一些实施方式中,发泡助剂包括按重量份数计的如下组分:匀泡剂0.5~4.3份、催化剂0.1~4.2份和低分子量聚醚35~85份。
在本发明的一些实施方式中,发泡助剂中,低分子量聚醚的重量份数为35~50份。
在本发明的一些实施方式中,低分子量聚醚包括PEG-200、PEG-300、PEG-400和PEG-800中的一种或多种。低分子量聚醚的加入,既可以提高交联密度,又可以提供醚键,使得硬质聚氨酯泡沫不至于过脆失去韧性。
在本发明的一些实施方式中,匀泡剂包括硅油类匀泡剂。
在本发明的一些实施方式中,催化剂包括有机锡和/或有机胺;优选地,有机锡包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和三丁基锡中的一种或多种;有机胺包括三乙醇胺、DMEA、三乙胺和N,N-二甲基环己胺中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中,异氰酸酯包括3,3-二甲氧基-4,4-二苯基二异氰酸酯、3,5-二甲基-4,4-二苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二苯基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、2,4-乙苯二异氰酸酯、四甲基苯而亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种;优选地,异氰酸酯包括3,5-二甲基-4,4-二苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸和3,5-二甲基-4,4-二苯基二异氰酸酯中的至少两种。
在本发明的一些实施方式中,硬质聚氨酯泡沫的50%准静态压缩强度为18.0~23.2MPa;硬质聚氨酯泡沫的弯曲强度为2.3~5.9MPa。
在本发明的一些实施方式中还提供了上述硬质聚氨酯泡沫的制备方法,包括如下步骤:将多元醇混合物和异氰酸酯进行发泡反应,得到硬质聚氨酯泡沫。
在本发明的一些实施方式中,聚醚多元醇、聚酯多元醇、苯基聚酯多元醇、发泡剂份和发泡助剂混匀后,得到多元醇混合物。
在本发明的一些实施方式中,硬质聚氨酯泡沫的发泡密度为0.25~0.85g/cm3;优选地,硬质聚氨酯泡沫的发泡密度为0.3~0.5g/cm3
在本发明的一些具体的实施方式中,硬质聚氨酯泡沫的制备方法,包括如下步骤:
(A)将匀泡剂、催化剂、低分子量聚醚、聚醚多元醇、聚酯多元醇和苯基聚酯多元醇加入搅拌釜中搅拌1~2h,得到多元醇混合物,完成搅拌后装桶密封保存;
(B)异氰酸酯加入搅拌釜中搅拌1~2h,完成搅拌后装桶密封保存;
(C)将多元醇混合物和搅拌后异氰酸酯按照比例进行发泡反应,得到硬质聚氨酯泡沫。
实施例1
本实施例提供的硬质聚氨酯泡沫,其原料包括:质量比为100:75的多元醇混合物和异氰酸酯;
其中,多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇24份、聚酯多元醇20份、苯基聚酯多元醇50份,发泡剂1份,发泡助剂5份;
聚醚多元醇:羟值为280mgKOH/g,25℃时粘度为1400mpa·s,分子量为2500,水分含量为0.05wt%;
聚酯多元醇:羟值为430mgKOH/g,25℃时粘度为1800mpa·s,分子量为2800,水分含量为0.05wt%;
苯基聚酯多元醇:羟值为230mgKOH/g,25℃时粘度为2500mpa·s,分子量为2750,水分含量为0.05wt%;
发泡剂为去离子水,去离子中的钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、铝离子和铁离子含量分别为0.4ppm、3.2ppm、2.4ppm、1.6ppm、0.5ppm和1.0ppm;
发泡助剂,包括按重量份数计的如下组分:催化剂(二月桂酸二丁基锡)0.5份、匀泡剂(亲水硅油类匀泡剂)3份和低分子量聚醚(PEG-200)42份;
异氰酸酯,包括按重量份数计的如下组分:二环己基甲烷二异氰酸酯45份和六亚甲基二异氰酸酯30份。
本实施例的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,包括如下步骤:
(A)将匀泡剂、催化剂、低分子量聚醚、聚醚多元醇、聚酯多元醇和苯基聚酯多元醇加入搅拌釜中,搅拌釜混合速度控制在1000rpm,搅拌1h,得到多元醇混合物,完成搅拌后装桶密封保存;
(B)异氰酸酯加入搅拌釜中,搅拌釜混合速度控制在1200rpm,搅拌1.5h,完成搅拌后装桶密封保存;
(C)将多元醇混合物和搅拌后异氰酸酯按照比例进行发泡反应,得到发泡密度为0.4g/cm3的硬质聚氨酯泡沫。
实施例2
本实施例提供的硬质聚氨酯泡沫,其原料包括:质量比为100:80的多元醇混合物和异氰酸酯;
其中,多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇20份、聚酯多元醇18份、苯基聚酯多元醇56份,发泡剂1份,发泡助剂5份;
聚醚多元醇:羟值为150mgKOH/g,25℃时粘度为2500mpa·s,分子量为2800,水分含量为0.05wt%;
超支化聚醚多元醇:羟值为450mgKOH/g,25℃时粘度为1200mpa·s,分子量为1900,水分含量为0.05wt%;
超支化聚酯多元醇:羟值为260mgKOH/g,25℃时粘度为1700mpa·s,分子量为3200,水分含量为0.1wt%;
发泡剂为去离子水,去离子中的钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、铝离子和铁离子含量分别为0.4ppm、3.2ppm、2.4ppm、1.6ppm、0.5ppm和1.0ppm;
发泡助剂,包括按重量份数计的如下组分:催化剂(二月桂酸二丁基锡)1份、匀泡剂(亲水硅油类匀泡剂)4.3份和低分子量聚醚(PEG-400)41份;
异氰酸酯,包括按重量份数计的如下组分:3,5-二甲-4,4-二苯基二异氰酸酯40份和甲苯二异氰酸酯二聚体40份。
本实施例的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,包括如下步骤:
(A)将匀泡剂、催化剂、低分子量聚醚、聚醚多元醇、聚酯多元醇和苯基聚酯多元醇加入搅拌釜中,搅拌釜混合速度控制在1000rpm,搅拌1h,得到多元醇混合物,完成搅拌后装桶密封保存;
(B)异氰酸酯加入搅拌釜中,搅拌釜混合速度控制在1300rpm,搅拌1.5h,完成搅拌后装桶密封保存;
(C)将多元醇混合物和搅拌后异氰酸酯按照比例进行发泡反应,得到发泡密度为0.45g/cm3的硬质聚氨酯泡沫。
实施例3
本实施例提供的硬质聚氨酯泡沫,其原料包括:质量比为100:95的多元醇混合物和异氰酸酯;
其中,多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇8份、聚酯多元醇30份、苯基聚酯多元醇57份,发泡剂1份,发泡助剂4份;
聚醚多元醇:羟值为430mgKOH/g,25℃时粘度为800mpa·s,分子量为1200,水分含量为0.05wt%;
超支化聚醚多元醇:羟值为450mgKOH/g,25℃时粘度为1200mpa·s,分子量为1900,水分含量为0.05wt%;
超支化聚酯多元醇:羟值为420mgKOH/g,25℃时粘度为1300mpa·s,分子量为2500,水分含量为0.05wt%;
发泡剂为去离子水,去离子中的钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、铝离子和铁离子含量分别为0.4ppm、3.2ppm、2.4ppm、1.6ppm、0.5ppm和1.0ppm;
发泡助剂,包括按重量份数计的如下组分:催化剂(二月桂酸二丁基锡)1份、匀泡剂(亲水硅油类匀泡剂)4.3份和低分子量聚醚(PEG-400)41份;
异氰酸酯,包括按重量份数计的如下组分:3,3-二甲氧基-4,4-二苯基二异氰酸酯60份和3,5-二甲基-4,4-二苯基二异氰酸酯35份。
本实施例的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,包括如下步骤:
(A)将匀泡剂、催化剂、低分子量聚醚、聚醚多元醇、聚酯多元醇和苯基聚酯多元醇加入搅拌釜中,搅拌釜混合速度控制在800rpm,搅拌1.5h,得到多元醇混合物,完成搅拌后装桶密封保存;
(B)异氰酸酯加入搅拌釜中,搅拌釜混合速度控制在1000rpm,搅拌1.5h,完成搅拌后装桶密封保存;
(C)将多元醇混合物和搅拌后异氰酸酯按照比例进行发泡反应,得到发泡密度为0.45g/cm3的硬质聚氨酯泡沫。
对比例1
本对比例提供的硬质聚氨酯泡沫为硬质聚氨酯保温板,购买于宁波宝来节能科技有限公司。
对比例2
本对比例提供的硬质聚氨酯泡沫为管道用硬质聚氨酯泡沫,购买于河北双欧管道制造有限公司。
试验例1
对实施例1~3和对比例1~2制得的硬质聚氨酯泡沫的50%静态压缩强度和弯曲强度进行测试,其结果如表1所示。其中,50%静态压缩强度的测试标准为GB/T 8813-2008,弯曲强度的测试标准为GB/T 8812.1-2007。
表1
50%静态压缩强度(MPa) 弯曲强度(MPa)
实施例1 21.1 4.9
实施例2 22.9 5.1
实施例3 23.3 4.8
对比例1 8.56 1.8
对比例2 4.89 1.6
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种硬质聚氨酯泡沫,其特征在于,主要由质量比为100:60~95的多元醇混合物和异氰酸酯制得;
所述多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇5~95份、聚酯多元醇5~95份、苯基聚酯多元醇5~95份、发泡剂0.1~5份和发泡助剂1~8份。
2.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫,其特征在于,所述多元醇混合物,包括按重量份数计的如下组分:聚醚多元醇5~30份、聚酯多元醇15~30份、苯基聚酯多元醇45~60份、发泡剂0.5~2份和发泡助剂3~6份。
3.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫,其特征在于,所述聚醚多元醇的羟值为60~450mgKOH/g;
优选地,所述聚醚多元醇,在25℃时的粘度为160~6200mpa·s;
优选地,所述聚醚多元醇的分子量为300~3000。
4.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫,其特征在于,所述聚酯多元醇的羟值为160~450mgKOH/g;
优选地,所述聚酯多元醇,在25℃时的粘度为80~7200mpa·s;
优选地,所述聚酯多元醇的分子量为300~5000。
5.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫,其特征在于,所述苯基聚酯多元醇的羟值为180~450mgKOH/g;
优选地,所述苯基聚酯多元醇,在25℃时的粘度为180~6000mpa·s;
优选地,所述聚酯多元醇的分子量为400~6000。
6.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫,其特征在于,所述发泡剂包括水;
优选地,所述发泡助剂包括按重量份数计的如下组分:匀泡剂0.5~4.3份、催化剂0.1~4.2份和低分子量聚醚35~85份。
7.根据权利要求6所述的硬质聚氨酯泡沫,其特征在于,所述低分子量聚醚包括PEG-200、PEG-300、PEG-400和PEG-800中的一种或多种;
优选地,所述匀泡剂包括硅油类匀泡剂;
优选地,所述催化剂包括有机锡和/或有机胺。
8.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫,其特征在于,所述异氰酸酯包括3,3-二甲氧基-4,4-二苯基二异氰酸酯、3,5-二甲基-4,4-二苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二苯基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、2,4-乙苯二异氰酸酯、四甲基苯而亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
9.权利要求1~8任一项所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将多元醇混合物和异氰酸酯进行发泡反应,得到所述硬质聚氨酯泡沫;
优选地,聚醚多元醇、聚酯多元醇、苯基聚酯多元醇、发泡剂份和发泡助剂混匀后,得到所述多元醇混合物。
10.根据权利要求9所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,所述硬质聚氨酯泡沫的发泡密度为0.25~0.85g/cm3
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024093850A1 (zh) * 2022-11-01 2024-05-10 中车长春轨道客车股份有限公司 一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006291101A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 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
CN102030879A (zh) * 2010-09-28 2011-04-27 上海东大聚氨酯有限公司 增强硬质聚氨酯仿木材料及其原料组合物,组合聚醚
CN103339375A (zh) * 2010-12-01 2013-10-02 巴斯夫欧洲公司 用于制备更具体用于风力发电系统的叶片的聚氨酯芯层泡沫
CN111333813A (zh) * 2020-03-18 2020-06-26 上海玓墨化工科技有限公司 硬质聚氨酯泡沫用组合物及其应用
CN113583214A (zh) * 2021-08-16 2021-11-02 吉林省华裕汽车零部件有限公司 一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115536800A (zh) * 2022-11-01 2022-12-30 中车长春轨道客车股份有限公司 一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006291101A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 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
CN102030879A (zh) * 2010-09-28 2011-04-27 上海东大聚氨酯有限公司 增强硬质聚氨酯仿木材料及其原料组合物,组合聚醚
CN103339375A (zh) * 2010-12-01 2013-10-02 巴斯夫欧洲公司 用于制备更具体用于风力发电系统的叶片的聚氨酯芯层泡沫
CN111333813A (zh) * 2020-03-18 2020-06-26 上海玓墨化工科技有限公司 硬质聚氨酯泡沫用组合物及其应用
CN113583214A (zh) * 2021-08-16 2021-11-02 吉林省华裕汽车零部件有限公司 一种慢回弹高阻尼软质聚氨酯泡沫及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024093850A1 (zh) * 2022-11-01 2024-05-10 中车长春轨道客车股份有限公司 一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法

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