CN1354191A - 无氟改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用聚氨基甲酸酯改性的无氟聚异氰脲酸酯泡沫塑料。其中发泡剂是由水与醚类,酮类组成的复合发泡剂。改性剂还可以是含羟基高分子物。本发明采用不含氯氟烃的发泡剂,符合环保要求,原料易得,成本低,是建筑等领域理想的保温材料。
Description
本发明涉及一种无氟改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料。
聚异氰脲酸酯泡沫塑料是指分子结构中含有异氰脲酸酯环的泡沫塑料，系聚氨酯系列产品。它所用的原料和成型方法与聚氨酯硬质泡沫基本相同。但耐热性和耐火焰惯穿性均比聚氨酯好，且燃烧时，发烟量低。如果纯使用聚异氰脲酸酯，它的交联密度高，性能极脆。为克服它的缺点，本研究采用适量的聚氨酯改性聚异氰脲酸酯。
聚氨酯硬质泡沫塑料是所有高分子材料中绝热性能最好的，制品具有质轻、强度高、导热系数低，耐油、耐水、耐化学试剂的优点。配方灵活，成型工艺简单，生产周期短，所以被广泛应用在冰箱、冰柜、建筑、交通、石油化工管道、冷库、军用航空等领域做保温材料。
聚氨酯硬泡的发泡剂通常使用F11(CCl3F)。但科学研究发现，氯氟烃类(氟利昂)物质能破坏臭氧层并引起温室效应。1987年实施保护臭氧层的蒙特利尔国际公约，规定在2010年前将先后禁止生产和使用F11。近十多年来替代F11物质的开发研制已是世界性热门课题，约有数十种替代品问世。目前联合国环保署推广的是141b(CH3CCl2F)和环戊烃。141b仍属氟利昂类物质，它对臭氧层的破坏约是F11的1/10，所以只是过度性替代。美已决定2003年禁用，日本2004年禁用。环戊烷替代F11已是成熟的技术，但因它能与空气形成爆炸混合物，环戊烷在聚醚中溶解度很小，所以，生产设备需有防爆系统和加压装置。设备投资巨大，在我国普遍推广尚有困难。近年美国联信公司研制的R-245fa和R-356mffm进展较快，预计2002～2003年能工业化，但价格昂贵。
本发明的目的在于提供一种成本低，使用方便，在不改动原有设备的情况下就可以生产的无氟改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料。发泡剂是不含氯氟烃的复合发泡剂，原料立足国产，成本低，不需追加新的设备。产品绝热性、机械性能、尺寸稳定性，阻燃性等，可加各种改性剂使其综合性能达到或超过F11发泡体系泡沫质量标准。
本发明的目的是这样实现的：
将低粘度、高羟值聚醚与一定量的匀泡剂、催化剂、发泡剂、改性剂、稳定剂混合，充分搅拌，即为A组分。再将一定量的A组分与一定量的B组分混合，强力搅拌发泡就可制得无氟改性的聚异氰脲酸酯泡沫塑料。配方如下：
A组分 聚醚多元醇 60～80份
聚酯多元醇 40～20份
匀泡剂 1～8份
催化剂1 1～15份
氨复合催化剂 0～10份
催化剂2 0.5～3份
发泡剂 2～30份
改性剂 5～40份
(以上为重量份)
B组分 异氰酸酯(指数1.1～1.9)
本发明采用不同官能度的聚醚、聚酯多元醇混合，目的是提高制品的尺寸稳定性。复合催化剂体系是为改变异氰酸酯的结构，适量的改性剂的加入为降低导热系数，提高阻燃性，提高机械强度，复合发泡剂的使用，水是化学发泡剂，反应放热，使后固化缓慢。用醚、酮类低沸点化合物，做物理发泡剂，其蒸发过程吸热，可带走一些水与异氰酸酯的反应热。
反应原理
(一)羟基化合物与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯：
(二)发泡反应(异氰酸酯与水反应生成CO2)
此过程放热，可使低沸点的醚、酮变成气体，一起形成泡沫体，
(三)异氰酸酯在催化剂作用下形成异氰脲酸酯环：
(四)适量的聚氨酯改性聚异氰脲酸酯：
可根据不同的工艺条件，对配方做改动。
一般手工浇注发泡时间可控制在40～45秒，固化时间约65～100秒。
无氟改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料制作步骤：
(1)环境温度高于20℃
(2)料温：B异氰酸酯25℃左右
A组分：20～25℃
模具温度：40～50℃
将模具喷上一层脱膜剂。将一定量的A组分与一定量的B组分料放在容器中强力搅拌(约1600转/分)8～10秒钟，注入模腔，3～5分钟可脱模，即为成品。
本发明的特点：
1、复合发泡剂是全无氟的混合物，符合环保要求；
2、经改性的聚异氰脲酸酯综合性能好。导热系数低，阻燃性能好，抗压强度高，耐热性强，尺寸稳定性好，泡孔微细，均匀；
3、除异氰酸酯，所有原料均为为国产。原料来源可靠，相对价格低廉，市场前景看好；
4、机械发泡(高压发泡、低压发泡)均可使用，特别保温管道的“一步法”、“二步法”生产完全不必改动现有设备就可生产。制板生产线也不必改动设备。
Claims (2)
1、一种无氟改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，其特征在于：(1)所述无氟发泡剂：可以是水与低分子醚类、酮类的混合物，(2)采用复合催化体系，改变异氰酸酯的结构，形成异氰酸酯环，(3)用适量的聚氨基甲酸酯改性聚异氰脲酸酯，(4)改性剂还可以是含羟基的高分子物，农副产品加工成粒径为10-9mm纳类材料或改性产品。
2、根据1所述的无氟改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，其特征在于可采用如下配方：A组分 聚醚多元醇 60～80份
聚酯多元醇 40～20份
匀泡剂 1～8份
催化剂1 1～15份
氨复合催化剂 0～10份
催化剂2 0.5～3份
发泡剂 2～30份
改性剂 5～40份
(以上为重量份)
B组分 异氰酸酯(指数1.1～1.9)
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| CN 00123280 CN1354191A (zh) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 无氟改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料 |
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| CN (1) | CN1354191A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102558479A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-07-11 | 上海东大聚氨酯有限公司 | 聚异氰脲酸酯泡沫用组合聚醚及使用方法 |
| CN103012730A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-04-03 | 航天材料及工艺研究所 | 一种超低温绝热用聚异氰脲酸酯泡沫塑料及其制备方法 |
| CN105461883A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-04-06 | 安徽瑞联节能科技有限公司 | 一种改性聚氨酯 |
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2000
- 2000-11-22 CN CN 00123280 patent/CN1354191A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103012730B (zh) * | 2013-01-04 | 2015-02-11 | 航天材料及工艺研究所 | 一种超低温绝热用聚异氰脲酸酯泡沫塑料及其制备方法 |
| CN105461883A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-04-06 | 安徽瑞联节能科技有限公司 | 一种改性聚氨酯 |
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