CN116655873A - 制作管道清洗头的组合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚氨酯组合料技术领域，具体涉及制作管道清洗头的组合料及其制备方法。本发明所述的制作管道清洗头的组合料，由甲组分和乙组分组成，所述甲组分包括以下质量份数的原料：聚酯多元醇A、聚酯多元醇B、聚醚多元醇1、泡沫稳定剂、硬化剂、催化剂、发泡剂，乙组分为聚酯改性MDI；本发明使用的催化剂为延迟催化剂和锌铋复合催化剂混合而成，充分利用有机锌和有机铋两种催化剂的协同效应，对‑NCO/‑OH反应具有高选择性，非常有效的交联催化剂，制成的产品表面不黏手，可操作时间长，产生的气泡少，最终产品针孔少，表面光泽度高。

Description

制作管道清洗头的组合料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯组合料技术领域，具体涉及制作管道清洗头的组合料及其制备方法。
背景技术
管道是输送气体、液体或带固体颗粒的常用装置。其用途很广泛，例如给水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉等工业装置中。在长时间的应用过程中，管道内壁会附着大量的污垢，需要定期对内壁进行清洗。目前，常用的管道清洗方法有化学清洗方法和物理清洗方法。化学清洗技术就是借助化学清洗剂、缓蚀剂的化合、氧化还原、络合等化学反应，将管道内的污垢清洗干净，化学清洗方法对管道产生一定腐蚀，从而影响管道的使用寿命。正在推广运用的物理清洗方法有：高压射流清洗技术、吹珠、通球吹扫，因此会用到专用的管道清洗头。
专利CN219073798U公开了一种管道清洗头的设计方法，包括清洗喷头水端，清洗喷头水端的背面固定安装有清洗喷头连接端，清洗喷头连接端的背面设置有连接软水管，清洗喷头水端的正面开设有前喷嘴口，前喷嘴口呈圆形，不仅提高了管道清洗的效果和效率，还节约了大量的水资源和电力资源，但是未提及使用的具体材质。
专利CN107501521A公开了一种应用于管道内壁清洁器的聚氨酯发泡组合物及其制备方法。该方法使用是聚醚体系，其类型产品弹性优异，耐水解好，但是拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等较差。
因此，研发一种耐清洗的管道清洗头组合料迫在眉睫。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种制作管道清洗头的组合料，使其具有较好的耐磨及较好的物理性能，满足不同应用环境的要求。
本发明还提供其制备方法，简单易行，可实现工业化生产。
本发明所述的制作管道清洗头的组合料，由质量比100:（80-85）的甲组分和乙组分组成，
所述甲组分包括以下质量份数的原料：
聚酯多元醇A 50-70份；
聚酯多元醇B 50-70份；
聚醚多元醇1 10-15份；
泡沫稳定剂 0.8-1.0份；
硬化剂 6.0-8.0份；
催化剂 0.8-1.0份；
发泡剂 0.8-1.0份；
所述乙组分为聚酯改性MDI；
所述乙组分包括以下质量份数的原料；
聚酯多元醇C 17-19份；
聚醚多元醇2 15-18份；
纯MDI 55-60份；
液化MDI 5-10份；
所述聚酯多元醇A羟值为160-170mgKOH/g，酸值≤0.5mgKOH/g，官能度为2，由蓖麻油、苯酐、二乙二醇制得的蓖麻油基聚酯多元醇；优选为山东一诺威聚氨酯股份公司的PEM-160D。
所述聚酯多元醇B羟值为70-80mgKOH/g，酸值≤0.5mgKOH/g，数均分子量为1400-1500，官能度为2，优选为山东一诺威聚氨酯股份公司的PE-2515。
所述聚酯多元醇C羟值为50-60mgKOH/g，酸值≤0.5mgKOH/g，数均分子量为1900-2100，官能度为2，优选为山东一诺威聚氨酯股份公司的PE-2520。
所述聚醚多元醇1的官能度为3，伯羟基含量大于80%，数均分子量为6000~8000，是一种用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇，优选为山东蓝星东大化工公司的市售产品10LD76E。
所述聚醚多元醇2的官能度为2，数均分子量为4000~5000，优选为山东蓝星东大化工公司的市售产品ED-28。
所述所述泡沫稳定剂为聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物，优选为陶氏化学市售产品VORASURFTMHR 8835 Additive。
所述硬化剂为小分子醇，优选为乙二醇或1,4-丁二醇的一种或两种。
所述催化剂为延迟催化剂和锌铋复合催化剂的混合物，优选为Dabco1027和PC-01质量比7:（2.5-3.5）的混合物。Dabco1027为赢创市售产品，PC-01为烟台阳光塑胶有限公司市售产品。本发明充分利用有机锌和有机铋两种催化剂的协同效应，对-NCO/-OH反应具有高选择性，非常有效的交联催化剂，制成的产品表面不黏手，可操作时间长，产生的气泡少，最终产品针孔少，表面光泽度高。
所述发泡剂为水。
所述纯MDI为44C，科思创聚合物中国有限公司市售产品。
所述液化MDI为MM103C，巴斯夫股份公司市售产品。
本发明所述的制作管道清洗头的组合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚酯多元醇A、聚酯多元醇B、聚醚多元醇1、泡沫稳定剂、硬化剂、催化剂、发泡剂在常温条件下混合，搅拌均匀，即得甲组分；
（2）聚酯改性MDI的制备方法：反应釜氮气置换，投入聚醚多元醇2（水分≤0.05%），开启搅拌，搅拌10min，加入40ppm的阻聚剂，投入纯MDI，投入不高于70℃的液化MDI、聚酯多元醇C（水分≤0.05%），升温反应，保温60min，即得乙组分。
（3）将甲组分和乙组分按质量比混合，注入所需尺寸的模具中，熟化后即得目标产品。
所述升温为升温至71-75℃。
所述搅拌的搅拌频率为43-47Hz。
所述阻聚剂为磷酸。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
（1）本发明甲、乙组分总体均使用聚酯体系，制得的产品具有良好的力学性能，特别是耐磨性能，增加使用寿命。
（2）甲组分使用蓖麻油基聚氨酯多元醇，能够一定程度上解决聚酯产品不耐水解的问题。
（3）甲组分配方中加入10-15份的聚醚多元醇，利用聚醚多元醇和聚酯多元醇不同系原料，提高开孔效果，可以达到低密度不收缩的效果。
（4）本发明的制备方法科学合理，简单易行，利于工业化生产。
（5）本发明使用的催化剂为延迟催化剂和锌铋复合催化剂混合而成，优选Dabco1027和PC-01按7:（2.5-3.5）的质量比混合而成，充分利用有机锌和有机铋两种催化剂的协同效应，对-NCO/-OH反应具有高选择性，非常有效的交联催化剂，制成的产品表面不黏手，可操作时间长，产生的气泡少，最终产品针孔少，表面光泽度高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，实施例中所使用的原料，如无特别说明，均为市售常规原料。
实施例1
所述的管道清洗头的组合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：
甲组分包括以下质量份数的原料：
PEM-160D 70份；
PE-2515 50份；
10LD76E 10份；
VORASURFTMHR 8835 Additive 0.8份；
乙二醇 6.0份；
Dabco1027:PC-01=7:2.5 1.0份；
水 0.8份；
将上述原料在常温条件下混合，转速为55r/min，搅拌均匀，即得甲组分；
（2）乙组分的制备：
乙组分包括以下质量份数的原料；
PE-2520 17份；
ED-28 15份；
44C 55份；
MM103C 5份；
反应釜氮气置换，投入ED-28（水分≤0.05%），开启搅拌，搅拌频率45Hz，搅拌10min，加入40ppm的磷酸，投入44C，投入67±3℃的MM103C、PE-2520（水分≤0.05%），控制保温温度73±2℃，保温60min，即得乙组分；
（3）将甲组分和乙组分按质量比100:85混合，注入所需尺寸的模具中，7min熟化即得目标产品。
实施例2
所述的管道清洗头的组合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：
甲组分包括以下质量份数的原料：
PEM-160D 50份；
PE-2515 70份；
10LD76E 15份；
VORASURFTMHR 8835 Additive 1.0份；
1,4-丁二醇 8.0份；
Dabco1027:PC-01=7:3.0 0.9份；
水 0.9份；
将上述原料在常温条件下混合，转速为55r/min，搅拌均匀，即得甲组分；
（2）乙组分的制备：
乙组分包括以下质量份数的原料；
PE-2520 19份；
ED-28 18份；
44C 60份；
MM103C 10份；
反应釜氮气置换，投入ED-28（水分≤0.05%），开启搅拌，搅拌频率47Hz，搅拌10min，加入40ppm的磷酸，投入44C，投入67±3℃的MM103C、PE-2520（水分≤0.05%），控制保温温度73±2℃，保温60min，即得乙组分；
（3）将甲组分和乙组分按质量比100:80混合，注入所需尺寸的模具中，7min熟化即得目标产品。
实施例3
所述的管道清洗头的组合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：
甲组分包括以下质量份数的原料：
PEM-160D 60份；
PE-2515 60份；
10LD76E 13份；
VORASURFTMHR 8835 Additive 0.9份；
乙二醇 7.0份；
Dabco1027:PC-01=7:3.5 0.8份；
水 1.0份；
将上述原料在常温条件下混合，转速为55r/min，搅拌均匀，即得甲组分；
（2）乙组分的制备：
乙组分包括以下质量份数的原料；
PE-2520 18份；
ED-28 16份；
44C 57份；
MM103C 7份；
反应釜氮气置换，投入ED-28（水分≤0.05%），开启搅拌，搅拌频率43Hz，搅拌10min，加入40ppm的磷酸，投入44C，投入67±3℃的MM103C、PE-2520（水分≤0.05%），控制保温温度73±2℃，保温60min，即得乙组分；
（3）将甲组分和乙组分按质量比100:82混合，注入所需尺寸的模具中，7min熟化即得目标产品。
对比例1
本对比例参考专利CN107501521A中实施例1的方法制备管道清洗头。
对比例2
所述的管道清洗头的组合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：
甲组分包括以下质量份数的原料：
PEM-160D 70份；
PE-2515 50份；
VORASURFTMHR 8835 Additive 0.8份；
乙二醇 6.0份；
Dabco1027:PC-01=7:2.5 1.0份；
水 0.8份；
将上述原料在常温条件下混合，转速为55r/min，搅拌均匀，即得甲组分；
（2）乙组分的制备：
乙组分包括以下质量份数的原料；
PE-2520 17份；
ED-28 15份；
44C 55份；
MM103C 5份；
反应釜氮气置换，投入ED-28（水分≤0.05%），开启搅拌，搅拌频率45Hz，搅拌10min，加入40ppm的磷酸，投入44C，投入67±3℃的MM103C、PE-2520（水分≤0.05%），控制保温温度73±2℃，保温60min，即得乙组分；
（3）将甲组分和乙组分按质量比100:85混合，注入所需尺寸的模具中，7min熟化即得目标产品。
对比例3
所述的管道清洗头的组合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）甲组分的制备：
甲组分包括以下质量份数的原料：
PEM-160D 70份；
PE-2515 50份；
10LD76E 10份；
VORASURFTMHR 8835 Additive 0.8份；
乙二醇 6.0份；
A33 0.8份；
水 0.8份；
将上述原料在常温条件下混合，转速为55r/min，搅拌均匀，即得甲组分；
（2）乙组分的制备：
乙组分包括以下质量份数的原料；
PE-2520 17份；
ED-28 15份；
44C 55份；
MM103C 5份；
反应釜氮气置换，投入ED-28（水分≤0.05%），开启搅拌，搅拌频率45Hz，搅拌10min，加入40ppm的磷酸，投入44C，投入67±3℃的MM103C、PE-2520（水分≤0.05%），控制保温温度73±2℃，保温60min，即得乙组分；
（3）将甲组分和乙组分按质量比100:85混合，注入所需尺寸的模具中，7min熟化即得目标产品。
将实施例1-3和对比例1-3制备的制品进行性能测试，测试结果见表1。
力学性能采用GB/T-2008标准测试。
尺寸保持率=制品使用后的体积/开模时的制品体积，尺寸保持率越好说明制品泡沫的结构稳定，不易发生形变，保持了产品的实用性。
表1 实施例1-3和对比例1-3制备的制品性能测试结果
从表1中可以看出，和对比例1相比，由本方法制得的产品在物理性能有较大的优势，对比例2制得的产品表面收缩，严重影响制品的使用效果。实施例1和对比例3相比，对比例发泡过程较快，产品表面气泡较多。

Claims (10)

1.一种制作管道清洗头的组合料，其特征在于，由质量比100:（80-85）的甲组分和乙组分组成，
所述甲组分包括以下质量份数的原料：
聚酯多元醇A 50-70份；
聚酯多元醇B 50-70份；
聚醚多元醇1 10-15份；
泡沫稳定剂 0.8-1.0份；
硬化剂 6.0-8.0份；
催化剂 0.8-1.0份；
发泡剂 0.8-1.0份；
所述乙组分为聚酯改性MDI；
所述乙组分包括以下质量份数的原料；
聚酯多元醇C 17-19份；
聚醚多元醇2 15-18份；
纯MDI 55-60份；
液化MDI 5-10份；
所述聚酯多元醇A羟值为160-170mgKOH/g，酸值≤0.5mgKOH/g，官能度为2，由蓖麻油、苯酐、二乙二醇制得的蓖麻油基聚酯多元醇；
所述聚酯多元醇B羟值为70-80mgKOH/g，酸值≤0.5mgKOH/g，数均分子量为1400-1500，官能度为2；
所述聚酯多元醇C羟值为50-60mgKOH/g，酸值≤0.5mgKOH/g，数均分子量为1900-2100，官能度为2；
所述聚醚多元醇1的官能度为3，伯羟基含量大于80%，数均分子量为6000-8000，是一种用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇；
所述聚醚多元醇2的官能度为2，数均分子量为4000-5000。
2.根据权利要求1所述的制作管道清洗头的组合料，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。
3.根据权利要求1所述的制作管道清洗头的组合料，其特征在于，所述硬化剂为小分子醇。
4.根据权利要求1所述的制作管道清洗头的组合料，其特征在于，所述催化剂为延迟催化剂和锌铋复合催化剂的混合物。
5.根据权利要求4所述的制作管道清洗头的组合料，其特征在于，所述催化剂为Dabco1027和PC-01质量比7:（2.5-3.5）的混合物。
6.根据权利要求1所述的制作管道清洗头的组合料，其特征在于，所述发泡剂为水。
7.一种权利要求1-6任一所述的制作管道清洗头的组合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚酯多元醇A、聚酯多元醇B、聚醚多元醇1、泡沫稳定剂、硬化剂、催化剂、发泡剂在常温条件下混合，搅拌均匀，即得甲组分；
（2）聚酯改性MDI的制备方法：反应釜氮气置换，投入聚醚多元醇2，开启搅拌，加入阻聚剂，投入纯MDI，投入不高于70℃的液化MDI、聚酯多元醇C，升温反应，即得乙组分；
（3）将甲组分和乙组分按质量比混合，注入所需尺寸的模具中，熟化后即得目标产品。
8.根据权利要求7所述的制作管道清洗头的组合料的制备方法，其特征在于，所述升温为升温至71-75℃。
9.根据权利要求7所述的制作管道清洗头的组合料的制备方法，其特征在于，所述搅拌的搅拌频率为43-47Hz。
10.根据权利要求7所述的制作管道清洗头的组合料的制备方法，其特征在于，所述阻聚剂为磷酸。
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