CN116285306B - 一种发泡组合物、聚氨酯泡沫以及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发泡组合物,包括碳氢化合物、氟烯烃以及水,所述碳氢化合物的质量分数为20‑90%,优选为30‑70%,所述氟烯烃的质量分数为10‑80%,优选为30‑60%,所述水的质量分数为0.1‑15%,优选为0.5‑5%。本申请还提供一种聚氨酯泡沫以及其制备方法。本申请提供的发泡组合物中碳氢化合物的GWP值均小于1,氟烯烃化合物的GWP值小于10,而水在制备聚氨酯泡沫的过程中转化出CO2,而CO2的GWP值为1。因此,本申请提供的发泡剂组合物的GWP值小于10,远小于政策要求的150的环保值,是理想的环保型发泡剂组合物。
Description
技术领域
本申请涉及发泡保温材料领域,具体涉及一种发泡组合物、聚氨酯泡沫以及其制备方法。
背景技术
硬质聚氨酯泡沫因其良好的绝热性能被广泛地应用于冷库、热水器、管道保温等众多领域。随着国际社会对于制备硬质聚氨酯泡沫的发泡剂的零臭氧消耗潜值(ODP)和低的全球变暖潜能值(GWP)要求,传统的氟氯烃类发泡剂被淘汰,以环戊烷为代表的碳氢发泡剂技术逐渐被大力推广。目前,用于制造聚氨酯泡沫的发泡剂主要为环戊烷、异戊烷、五氟丙烷(HFC-245fa)、五氟丁烷(HFC-365mfc)、四氟乙烷(HFC-134a)混合构成的多元发泡剂。
目前环戊烷、异戊烷、五氟丙烷(HFC-245fa)、五氟丁烷(HFC-365mf c)、四氟乙烷(HFC-134a)混合构成的多元发泡剂的零臭氧消耗潜值(ODP)能满足环保要求,但是全球变暖潜能值(GWP)普遍在500左右(戊烷/氟烃约为1:1时),远大于GWP 150的限额值,因此不能满足GWP值的要求。另外,使用这类多元发泡剂时,为了满足聚氨酯泡沫的压缩强度和尺寸稳定等性能,聚氨酯泡沫的密度必须高于30kg/m3,密度较大,因此在制造单位体积的聚氨酯泡沫时,所需的材料(如发泡剂、干白料等)就较多,也就增加了原料成本。
发明内容
本申请旨在解决现有技术中存在的技术问题,本发明的目的在于:1)提供一种环保型的发泡剂组合物,即所得的发泡剂组合物的GWP在10以下,远小于国家法规规定的150的要求;2)提供一种使用所得发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫的方法,所制备的聚氨酯泡沫具有模塑密度小、导热系数小的特点。
本申请提供一种发泡组合物,包括碳氢化合物、氟烯烃以及水,在所述发泡组合物中,所述碳氢化合物的质量分数为20-90%,优选为30-70%,所述氟烯烃的质量分数为10-80%,优选为30-60%,所述水的质量分数为0.1-15%,优选为0.5-5%。
进一步地,所述发泡组合物由碳氢化合物、氟烯烃以及水组成,在所述发泡组合物中,所述碳氢化合物的质量分数为20-90%,优选为30-70%,所述氟烯烃的质量分数为10-80%,优选为30-60%,所述水的质量分数为0.1-15%,优选为0.5-5%。
进一步地,所述发泡组合物的GWP值小于10。
进一步地,所述碳氢化合物包括第一碳氢化合物和第二碳氢化物,且所述第一碳氢化合物的沸点小于所述第二碳氢化合物的沸点。
进一步地,所述第一碳氢化合物与所述第二碳氢化合物的质量比为(1-50):10,优选为(3-30):10。
进一步地,所述第一碳氢化合物为正丁烷、异丁烷或新戊烷,优选为正丁烷;
所述第二碳氢化合物选自环戊烷、正戊烷以及异戊烷中的任意一种,优选为环戊烷。
进一步地,所述氟烯烃包括第一氟烯烃和第二氟烯烃,且所述第一氟烯烃的沸点小于所述第二氟烯烃的沸点。
进一步地,所述第一氟烯烃与所述第二氟烯烃的质量比为(1-50):10,优选为(3-30):10。
进一步地,所述第一氟烯烃选自顺式1,3,3,3-四氟丙烯、反式1,3,3,3-四氟丙烯或反式1,1,1,3,3,3-六氟-2-丁烯中的任意一种,优选为反式1,3,3,3-四氟丙烯;
所述第二氟烯烃选自全氟己酮、顺式1,1,1,3,3,3-六氟-2-丁烯、顺式1-氯-3,3,3-三氟丙烯或反式1-氯-3,3,3-三氟丙烯中的任意一种,优选为全氟己酮或反式1-氯-3,3,3-三氟丙烯。
本申请提供一种聚氨酯泡沫,其中,其原料包括前述的发泡组合物。
进一步地,所述聚氨酯泡沫的原料还包括多元醇、有机多异氰酸酯和助剂。
进一步地,所述助剂、发泡剂组合物以及多元醇的质量比为(0.01-0.2):(0.3-3):1,优选为(0.03-0.1):(0.5-2):1;或
所述助剂、发泡剂组合物以及有机多异氰酸酯的质量比为(0.01-0.3):(0.25-4):1,优选为(0.03-0.2):(0.5-2):1。
进一步地,所述聚氨酯泡沫的密度小于30.0kg/m3;或
所述聚氨酯泡沫的导热系数为小于20.0mW/m·k。
本申请提供一种聚氨酯泡沫的制备方法,其中,包括如下步骤:
提供前述的发泡剂组合物;
将多元醇和助剂混合,制成干白料;
将发泡剂组合物、水和干白料在常温密闭条件混合,得到白料液;
将有机多异氰酸酯与白料液混合反应,制得聚氨酯泡沫料液;
通过挤压或喷涂等方式聚氨酯泡沫料液经过成型反应成所需形状的聚氨酯泡沫。
进一步地,所述发泡剂组合物、水和所述干白料在常温密闭条件混合时间0.5-24h;或
所述有机多异氰酸酯与所述白料液混合反应时间0.1-4h。
本申请提供的发泡组合物,此发泡剂组合物中碳氢化合物的GWP值均小于1,氟烯烃化合物的GWP值小于10,而水在制备聚氨酯泡沫的过程中转化出CO2,而CO2的GWP值为1。因此,本申请提供的发泡剂组合物的GWP值小于10,远小于政策要求的150的环保值,是理想的环保型发泡剂组合物。
本申请提供的发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫与现有的聚氨酯泡沫相比,其模塑密度大幅度降低(比现有环戊烷发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫密度降低15%以上,比目前采用三元发泡剂组合物制备的聚氨酷泡沫塑料密度降低5%以上),在制造等体积的聚氨酯泡沫时,所需的原材料(发泡剂组合物+干白料)更少,从而降低了聚氨酯泡沫的制造成本。本申请提供的发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫的导热系数更低,绝热保温性能更好,对于降低制冷设备的能耗有好处。并且采用本申请提供的发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫料液的流动性更好,密度分布更均匀,表面更平整,泡沫压缩强度和尺寸稳定性更好,使得所得到的聚氨酯泡沫的整体性能更加优良。因此,采用本申请的发泡剂组合物制成的聚氨酯泡沫,模塑密度小、导热系数小、具有较高的压缩强度和脱模性能,即本申请提供的发泡剂组合物制成的聚氨酯泡沫的综合性能较好。
具体实施方式
以下对本申请的示范性实施例做出说明,其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本申请的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
本申请提供一种发泡组合物,包括碳氢化合物、氟烯烃以及水,在所述发泡组合物中,所述碳氢化合物的质量分数为20-90%,优选为30-70%,所述氟烯烃的质量分数为10-80%,优选为30-60%,所述水的质量分数为0.1-15%,优选为0.5-5%。
本申请提供一种发泡组合物,由碳氢化合物、氟烯烃以及水组成,在所述发泡组合物中,所述碳氢化合物的质量分数为20-90%,优选为30-70%,所述氟烯烃的质量分数为10-80%,优选为30-60%,所述水的质量分数为0.1-15%,优选为0.5-5%。
在一些实施方式中,所述碳氢化合物的质量分数为20-90%。
在一些实施方式中,所述碳氢化合物的质量分数为30-70%。
在一些实施方式中,所述碳氢化合物的质量分数为30-80%。
在一些实施方式中,所述碳氢化合物的质量分数为30-90%。
具体地,所述碳氢化合物的质量分数可以为20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%或90%。
在一些实施方式中,所述氟烯烃的质量分数为10-80%。
在一些实施方式中,所述氟烯烃的质量分数为30-60%。
在一些实施方式中,所述氟烯烃的质量分数为30-70%。
在一些实施方式中,所述氟烯烃的质量分数为30-80%。
具体地,所述氟烯烃的质量分数可以为10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%或80%。
在一些实施方式中,所述水的质量分数为0.1-15%。
在一些实施方式中,所述水的质量分数为0.5-5%。
在一些实施方式中,所述水的质量分数为0.5-10%。
在一些实施方式中,所述水的质量分数为0.5-15%。
具体地,所述水的质量分数可以为0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%、10.5%、11%、11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%或15%。
在本申请中,所述发泡组合物的GWP值小于10,例如可以为9。
在本申请中,所述碳氢化合物包括第一碳氢化合物和第二碳氢化物,且所述第一碳氢化合物的沸点小于所述第二碳氢化合物的沸点。
所述第一碳氢化合物为低沸点碳氢化合物,其沸点小于等于20℃。例如沸点可以为20℃、19℃、18℃、17℃、16℃、15℃、14℃、13℃、12℃、11℃、10℃等。
所述第二碳氢化合物为高沸点碳氢化合物,其沸点大于20℃。例如可以为21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃等。
在本申请中,所述第一碳氢化合物与所述第二碳氢化合物的质量比为(1-50):10,优选为(3-30):10。
具体地,所述第一碳氢化合物与所述第二碳氢化合物的质量比可以为3:10、4:10、5:10、6:10、7:10、8:10、9:10、10:10、11:10、12:10、13:10、14:10、15:10、16:10、17:10、18:10、19:10、20:10、21:10、22:10、23:10、24:10、25:10、26:10、27:10、28:10、29:10、或30:10。
在本申请中,所述第一碳氢化合物为正丁烷、异丁烷或新戊烷,优选为正丁烷;
所述第二碳氢化合物选自环戊烷、正戊烷、或异戊烷中的任意一种,优选为环戊烷。
具体地,所述正丁烷的沸点为-0.5℃。
具体地,所述异丁烷的沸点为-10.5℃。
具体地,所述环戊烷的沸点为49.2℃。
具体地,所述正戊烷的沸点为36℃。
具体地,所述新戊烷的沸点为9.5℃。
具体地,所述异戊烷的沸点为27.8。
在本申请中,所述氟烯烃包括第一氟烯烃和第二氟烯烃,且所述第一氟烯烃的沸点小于所述第二氟烯烃的沸点。
所述第一氟烯烃为低沸点氟烯烃,其沸点小于等于15℃。例如其沸点可以为15℃、14℃、13℃、12℃等。
所述第二氟烯烃为高沸点氟烯烃,其沸点大于15℃。例如其沸点可以为20℃、25℃、30℃、40℃等。
在本申请中,所述第一氟烯烃与所述第二氟烯烃的质量比为(1-50):10,优选为(3-30):10。
具体地,所述第一氟烯烃与所述第二氟烯烃的质量比可以为3:10、4:10、5:10、6:10、7:10、8:10、9:10、10:10、11:10、12:10、13:10、14:10、15:10、16:10、17:10、18:10、19:10、20:10、21:10、22:10、23:10、24:10、25:10、26:10、27:10、28:10、29:10、或30:10。
在本申请中,所述第一氟烯烃选自顺式1,3,3,3-四氟丙烯、反式1,3,3,3-四氟丙烯或反式1,1,1,3,3,3-六氟-2-丁烯中的任意一种,优选为反式1,3,3,3-四氟丙烯;
所述第二氟烯烃选自全氟己酮、顺式1,1,1,3,3,3-六氟-2-丁烯、顺式1-氯-3,3,3-三氟丙烯或反式1-氯-3,3,3-三氟丙烯中的任意一种,优选为全氟己酮或反式1-氯-3,3,3-三氟丙烯。
具体地,所述顺式1,3,3,3-四氟丙烯的沸点为9.6℃。
具体地,所述反式1,3,3,3-四氟丙烯的沸点为-19℃。
具体地,所述反式1-氯-3,3,3-三氟丙烯的沸点为19℃。
具体地,所述顺式1-氯-3,3,3-三氟丙烯的沸点为39℃。
具体地,所述全氟己酮的沸点为49℃。
具体地,所述顺式1,1,1,3,3,3-六氟-2-丁烯的沸点为33.4℃。
具体地,所述反式1,1,1,3,3,3-六氟-2-丁烯的沸点为7.5℃。
在本申请中,所述发泡组合物的沸点为-19℃~50℃,优选为-10℃~40℃。
具体地,所述发泡组合物的沸点可以为-19℃、-18℃、-17℃、-16℃、-15℃、-14℃、-13℃、-12℃、-11℃、-10℃、-9℃、-8℃、-7℃、-6℃、-5℃、-4℃、-3℃、-2℃、-1℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、40℃、45℃或50℃。
在一些实施方式中,所述发泡组合物中,所述第一碳氢化合物为正丁烷,所述第二碳氢化合物为环戊烷,所述第一氟烯烃为反式1-氯-3,3,3-三氟丙烯,所述第二氟烯烃为全氟己酮。
本申请提供一种聚氨酯泡沫,其原料包括前述发泡组合物。
所述聚氨酯泡沫的原料还包括多元醇、有机多异氰酸酯和助剂。
本申请提供一种聚氨酯泡沫,由前述发泡组合物、多元醇、有机多异氰酸酯和助剂构成。
在一些实施方式中,所述助剂、发泡剂组合物以及多元醇的质量比为(0.01-0.2):(0.3-3):1,优选为(0.03-0.1):(0.5-2):1。
具体地,当所述多元醇的含量为1重量份时,所述助剂的含量为0.01-0.2重量份,优选为0.03-0.1重量份,所述发泡剂组合物的含量为0.3-3重量份,优选为0.5-2重量份。
具体地,当所述多元醇的含量为1重量份时,所述助剂的含量可以为0.01重量份、0.02重量份、0.03重量份、0.04重量份、0.05重量份、0.06重量份、0.07重量份、0.08重量份、0.09重量份、0.1重量份、0.11重量份、0.12重量份、0.13重量份、0.14重量份、0.15重量份、0.16重量份、0.17重量份、0.18重量份、0.19重量份或0.2重量份。
具体地,当所述多元醇的含量为1重量份时,所述发泡剂组合物的含量可以为0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份或3重量份。
在一些实施方式中,所述助剂、发泡剂组合物以及有机多异氰酸酯的质量比为(0.01-0.3):(0.25-4):1,优选为(0.03-0.2):(0.5-3):1。
具体地,当所述有机多异氰酸酯的含量为1重量份时,所述助剂的含量为0.01-0.3重量份,优选为0.03-0.2重量份,所述发泡剂组合物的含量为0.25-4重量份,优选为0.5-3重量份。
具体地,当所述有机多异氰酸酯的含量为1重量份时,所述助剂的含量可以为0.01重量份、0.02重量份、0.03重量份、0.04重量份、0.05重量份、0.06重量份、0.07重量份、0.08重量份、0.09重量份、0.1重量份、0.11重量份、0.12重量份、0.13重量份、0.14重量份、0.15重量份、0.16重量份、0.17重量份、0.18重量份、0.19重量份、0.2重量份、0.21重量份、0.22重量份、0.23重量份、0.24重量份、0.25重量份、0.26重量份、0.27重量份、0.28重量份、0.29重量份或0.3重量份。
具体地,当所述有机多异氰酸酯的含量为1重量份时,所述发泡剂组合物的含量可以为0.25重量份、0.3重量份、0.35重量份、0.4重量份、0.45重量份、0.5重量份、0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份、0.95重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份或4重量份。
在本申请中,所述助剂选自交联剂、催化剂、泡沫稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、颜料中的一种或多种。
在本申请中,所述多元醇选自聚醚多元醇或聚酯多元醇中的一种或两种。
在本申请中,所述聚醚多元醇选自聚醚二醇、聚醚三醇、聚醚四醇、五羟基聚醚和聚醚山梨醇、甘露醇和蔗糖醇中的一种或两种以上。
所述聚酯多元醇选自苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、卤代苯二甲酸与多元醇如乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等缩合(或酯交换)或聚合而成。
在本申请中,所述有机多异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2,2,4-三甲基己烷二异氰酸酯(TMHDI、甲基环亚己基二异氰酸酯(TDI)、二环己基亚甲基二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、间或对1,4-甲基苯亚甲基二异氰酸酯(简称m或p-TMXDI)、乙烯异氰酸酯(TMI)、呋喃二异氰酸酯中的一种或两种以上。
在本申请中,所述催化剂为有机叔胺及金属盐催化剂,具体有N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、三亚乙基二胺、N,N,N',N'-四甲基亚乙基二胺、三乙胺、N-乙基吗啡啉、N-甲基吗啡啉、N,N-二甲基苄胺、N,N,N',N'',N''-五甲基二亚乙基三胺、N,N'-二乙基哌嗪、N,N'-二乙基-2-甲基哌嗪、N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、有机锡化合物、碱金属和碱土金属盐类化合物等。
在一些实施方式中,所述聚氨酯泡沫的原料中,所述助剂为N,N-二甲基环己胺和有机硅表面活性剂,所述多元醇为丙三醇作为起始剂的聚醚多元醇、山梨醇作为起始剂的聚醚多元醇、蔗糖作为起始剂的聚醚多元醇的复配物;所述有机多异氰酸酯为MDI。
在本申请中,所述聚氨酯泡沫的密度小于30.0kg/m3,例如可以为28.0kg/m3。
所述聚氨酯泡沫的导热系数为小于20.0mW/m·k,例如可以18.6mW/m·k。
本申请提供一种聚氨酯泡沫的制备方法,其包括如下步骤:
步骤一:提供前述的发泡剂组合物;
步骤二:将多元醇和助剂混合,制成干白料;
步骤三:将发泡剂组合物、水和干白料在常温密闭条件混合,得到白料液;
步骤四:将有机多异氰酸酯与白料液混合反应,制得聚氨酯泡沫料液;
步骤五:通过挤压或喷涂等方式聚氨酯泡沫料液经过成型反应成所需形状的聚氨酯泡沫。
在步骤三中,所述发泡剂组合物、水和所述干白料在常温密闭条件混合时间0.5-24h,例如可以为0.5h、1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h或24h。
所述有机多异氰酸酯与所述白料液混合反应时间0.1-4h,例如可以为0.1h、0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h、1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h、3h、3.1h、3.2h、3.3h、3.4h、3.5h、3.6h、3.7h、3.8h、3.9h或4h。
本申请提供的发泡剂组合物中所有组分的GWP值小于10,远小于政策要求的150的环保值,是理想的环保型发泡剂组合物。本申请的所述发泡组合物采用特定的配方组成使得所述发泡组合物具有合适的沸点以及较低的GWP,因为如果发泡剂组合物的沸点太低,比如-20℃以下,常温下因为起泡速度太快而无法正常使用;如果发泡剂组合物的沸点太高,比如60℃以上,发泡后,泡孔中的发泡剂将变为液态,蒸汽压低,很难保证泡沫的尺寸稳定性,因此不适用于制作超低密度的泡沫。本申请提供的发泡剂组合物中各组分相对分子量较小、沸点偏低,制备的聚氨酯泡沫密度小于30.0kg/m3,导热系数小于20. 0mW/m·k。
利用本申请提供的发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫与现有的聚氨酯泡沫塑料相比,其模塑密度大幅度降低(5%以上),在制造等体积的聚氨酯泡沫塑料时,所需的原材料更少,从而降低了制造成本;并且由于导热系数小保温效果好,达到相同保温效果可以使用更少体积的聚氨酯泡沫,进一步减少了保温产品的总重量。另外,本申请提供的发泡剂组合物的ODP为零或几乎为零,GWP小于10,完全能满足环保的要求。再者,采用本申请提供的发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫的导热系数较低,泡沫绝热保温性能良好,有利于降低制冷设备的能耗,并且聚氨酯泡沫料液的流动性好,施工过程中跟容易达到密度分布均匀,表面平整,泡沫压缩强度、尺寸稳定性更好的聚氨酯泡沫。
实施例
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊要求,均为常规方法。
下述实施例中所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1
聚氨酯泡沫塑料的制备过程如下:
1)将多元醇(将25g聚醚多元醇450L,其羟值500 mgKOH/g和45g聚酯多元醇PS-3152,其羟值315mgKOH/g混合得到多元醇)和助剂(12g阻燃剂TCPP、1g催化剂PCS以及2g表面活性剂AK 8803混合得到助剂)进行混合,制成干白料。
2)将15g正丁烷、25g环戊烷、30g反式1,3,3,3-四氟丙烯、25g反式1-氯-3,3,3-三氟丙烯以及3g水,进行混合在常温(15-25℃ )密闭条件(1-3atm压力)下混合1h,得到发泡组合物。
3)将150g多异氰酸酯(多异氰酸酯PM200)加入到所述发泡组合物中混合均匀,使多异氰酸酯与发泡组合物发生预先聚合反应,得到聚氨酯泡沫料液。
4)通过螺旋挤压机将最终制得的聚氨酯泡沫料液压入板材模具中,继续常温发泡4小时,拆开模具得到合适外形和结构的聚氨酯泡沫型材,其各项参数见表1。
实施例2-实施例5与实施例1的区别仅在于第一碳氢化合物与第二碳氢化合物的质量比不同,详情见表1。
实施例6-实施例9与实施例1的区别仅在于第一氟烯烃与第二氟烯烃的质量比不同,详情见表1。
实施例10与实施例1的区别仅在于第一碳氢化合物的种类不同,详情见表1。
实施例11-实施例13与实施例1的不同之处在于第一碳氢化合物、第二碳氢化合物、第一氟烯烃、第二氟烯烃的含量不同,详情见表1。
实施例14-实施例15与实施例1的不同之处在于水的含量不同,详情见表1。
实施例16-实施例18与实施例1的不同之处在于第一碳氢化合物、第二碳氢化合物、第一氟烯烃以及第二氟烯烃的种类不同,详情见表1。
对比例1与实施例1的不同之处在于没有氟烯烃,详情见表1。
对比例2与实施例1的不同之处在于没有碳氢化合物,详情见表1。
对比例3与实施例1的不同之处在于没有水,详情见表1。
对比例4与实施例1的不同之处在于第一碳氢化合物、第二碳氢化合物、第一氟烯烃、第二氟烯烃以及水的含量不同,详情见表1。
对比例5与实施例1的不同之处在于没有第二碳氢化合物,详情见表1。
对比例6与实施例1的不同之处在于没有第二氟烯烃,详情见表1。
表1为各实施例和对比例的物料情况和各项参数
,
小结:由上表可知,通过本申请所述发泡组合物制备的发泡材料的泡沫密度和导热系数均较小,其中泡沫密度在26.1~28.0 kg/m3的范围,导热系数在16.8~18.2 mW/m·k的范围,GWP的数值可低至1。
尽管以上结合对本申请的实施方案进行了描述,但本申请并不局限于上述的具体实施方案和应用领域,上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的,而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本申请权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多种的形式,这些均属于本申请保护之列。
Claims (11)
1.一种发泡组合物,其中,包括碳氢化合物、氟烯烃以及水,在所述发泡组合物中,所述碳氢化合物的质量分数为20-90%,所述氟烯烃的质量分数为10-80%,所述水的质量分数为0.1-15%;所有组分的质量分数之和为100%;
所述碳氢化合物包括第一碳氢化合物和第二碳氢化物,且所述第一碳氢化合物的沸点小于所述第二碳氢化合物的沸点;
所述第一碳氢化合物与所述第二碳氢化合物的质量比为(1-50):10;
所述氟烯烃包括第一氟烯烃和第二氟烯烃,且所述第一氟烯烃的沸点小于所述第二氟烯烃的沸点;
所述第一氟烯烃与所述第二氟烯烃的质量比为(1-50):10;
所述第一碳氢化合物为正丁烷、异丁烷或新戊烷;
所述第二碳氢化合物选自环戊烷、正戊烷以及异戊烷中的任意一种;
所述第一氟烯烃选自顺式1,3,3,3-四氟丙烯、反式1,3,3,3-四氟丙烯或反式1,1,1,3,3,3-六氟-2-丁烯中的任意一种;
所述第二氟烯烃选自顺式1,1,1,3,3,3-六氟-2-丁烯、顺式1-氯-3,3,3-三氟丙烯或反式1-氯-3,3,3-三氟丙烯中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的发泡组合物,其中,由碳氢化合物、氟烯烃以及水组成,在所述发泡组合物中,所述碳氢化合物的质量分数为20-90%,所述氟烯烃的质量分数为10-80%,所述水的质量分数为0.1-15%;
所有组分的质量分数之和为100%。
3.一种发泡组合物,其中,包括碳氢化合物、第一氟烯烃、全氟己酮以及水,在所述发泡组合物中,所述碳氢化合物的质量分数为20-90%,所述第一氟烯烃和全氟己酮的总质量分数为10-80%,所述水的质量分数为0.1-15%;所有组分的质量分数之和为100%;
所述碳氢化合物包括第一碳氢化合物和第二碳氢化物,且所述第一碳氢化合物的沸点小于所述第二碳氢化合物的沸点;
所述第一碳氢化合物与所述第二碳氢化合物的质量比为(1-50):10;
所述第一氟烯烃的沸点小于所述全氟己酮的沸点;
所述第一氟烯烃与所述全氟己酮的质量比为(1-50):10;
所述第一碳氢化合物为正丁烷、异丁烷或新戊烷;
所述第二碳氢化合物选自环戊烷、正戊烷以及异戊烷中的任意一种;
所述第一氟烯烃选自顺式1,3,3,3-四氟丙烯、反式1,3,3,3-四氟丙烯或反式1,1,1,3,3,3-六氟-2-丁烯中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的发泡组合物,其中,由碳氢化合物、第一氟烯烃、全氟己酮以及水组成,在所述发泡组合物中,所述碳氢化合物的质量分数为20-90%,所述第一氟烯烃和全氟己酮的总质量分数为10-80%,所述水的质量分数为0.1-15%;
所有组分的质量分数之和为100%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的发泡组合物,其中,所述发泡组合物的GWP值小于10。
6.一种聚氨酯泡沫,其中,其原料包括权利要求1-5任一项所述的发泡组合物。
7.根据权利要求6所述聚氨酯泡沫,其中,所述聚氨酯泡沫的原料还包括多元醇、有机多异氰酸酯和助剂。
8.根据权利要求7所述聚氨酯泡沫,其中,所述助剂、发泡组合物以及多元醇的质量比为(0.01-0.2):(0.3-3):1;或
所述助剂、发泡组合物以及有机多异氰酸酯的质量比为(0.01-0.3):(0.25-4):1。
9.根据权利要求6所述聚氨酯泡沫,其中,所述聚氨酯泡沫的密度小于30.0kg/m3;或
所述聚氨酯泡沫的导热系数为小于20.0mW/m·k。
10.一种聚氨酯泡沫的制备方法,其中,包括如下步骤:
提供权利要求1-5任一项所述的发泡组合物;
将多元醇和助剂混合,制成干白料;
将发泡组合物、水和干白料在常温密闭条件混合,得到白料液;
将有机多异氰酸酯与白料液混合反应,制得聚氨酯泡沫料液;
通过挤压或喷涂方式聚氨酯泡沫料液经过成型反应成所需形状的聚氨酯泡沫。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其中,所述发泡组合物、水和所述干白料在常温密闭条件混合时间0.5-24h;或
所述有机多异氰酸酯与所述白料液混合反应时间0.1-4h。
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