一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法，聚氨酯硬质泡沫是组合聚醚、发泡剂、多异氰酸酯按照100：13

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯泡沫高分子材料领域，具体涉及一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国冷链物流行业的快速发展，我国冷库设计与建筑市场也步入行业发展的快车道。从冷库建设规模来看，自2015年国家层面提出实施城乡冷链物流基础设施补短板的需求后，我国冷链基础设施建设加快推进。数据显示，2019年全国冷库总量约为6053万吨，新增库容约为814.5万吨，同比增加15.6％。中商产业研究院预测，2021年我国冷库总量可达7322万吨。同时，全球疫情影响，冷链行业有望进入一个长期增长周期，这个趋势将从根本上提升中国冷库的需求。聚氨酯泡沫由于其优异的保温性能，已成为冷库实现低能耗的关键材料和主要途径之一。
[0003]随着国内冷库板行业迅猛发展以及工艺日益成熟，施工时上钢板脱粘问题和夹芯板上墙后钢板鼓包问题引起行业重视，出现该问题一方面是由于钢板和泡沫间的粘接力较差，导致钢板和泡沫的粘附力下降，钢板和泡沫容易出现脱壳现象；另一方面和泡沫上表面气泡较多有关，上表面气泡较多导致夏季暴晒时钢板出现鼓包问题。
[0004]发泡剂是聚氨酯硬质泡沫生产常用的助剂之一。制备聚氨酯泡沫塑料使用的发泡剂主要有两类，即物理发泡剂和化学发泡剂。化学发泡剂主要是水，水是制备聚氨酯泡沫塑料最主要的和使用最早的发泡剂，水和异氰酸酯反应，产生二氧化碳气体并生成脲基；物理发泡剂主要是低沸点有机化合物，低沸点有机物主要是利用多元醇和异氰酸酯产生的大量热量，使低沸点化合物汽化的辅助型物理发泡剂。
[0005]在20世纪90年代前使用的传统物理发泡剂主要是氯氟烃类化合物(CFC)，而三氟一氯甲烷(CFC
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11)作为聚氨酯硬泡发泡剂，所得制品导热系数低、性能优异。但CFC
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11由于对臭氧层的破坏作用，根据1987年实施的“蒙特利尔议定书”，CFC已经全面禁止在聚氨酯泡沫生产中应用。我国也与2007年全面禁止了CFC
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11的生产，现在主要采用氢氯氟烃类化合物(HCFC)发泡剂，如HCFC
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141B作为生产聚氨酯硬质泡沫塑料的过渡发泡剂。HCFC
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141B作为CFC
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11的替代品，虽具有导热系数低，保温效果好的的特点，但HCFC
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141B也属于消耗臭氧层物质，具有较高的消耗臭氧层潜能值(ODP)和全球变暖潜能值(GWP),在发达国家已淘汰了其生产和应用。中国作为《蒙特利尔议定书》的缔约方，2030年完全停止生产和使用HCFC类发泡剂。
[0006]HFC类化合物具有不燃，低毒等特点。在聚氨酯硬泡的泡孔内它们具有较低的气体扩散速度，泡沫的老化绝热性能好。HFC
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134a和HFC
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152a是较早商品化的HFC化合物。具有较短的大气层寿命、较低的相对分子质量和较低的沸点。但这两种HFC常温下为气态，操作上不便，储存不稳定，制成的组合聚醚需立即发泡。
[0007]烷烃化合物(HC)的ODP值为零，具有温室效应很小、无毒、对环境影响极小等特点。烷烃类发泡剂中最常用的是3种戊烷类发泡剂：环戊烷(CP)、正戊烷(NP)和异戊烷(IP)，它
们在室温下为液态。戊烷类作为聚氨酯泡沫塑料发泡剂使用还存在弊端，戊烷类化合物为易燃的挥发性有机化合物，与空气的混合物在一定程度和条件下可发生爆炸。戊烷类化合物在聚醚多元醇中的溶解性较差。发泡剂与聚醚多元醇的相溶性对发泡效率、尺寸稳定性等泡沫特性具有较大影响
[0008]CN10444822提供一种由1，2
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二氯乙烯和至少一种选自多元醇或多羟基化合物组成的发泡剂组合物，1，2
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二氯乙烯的含量为1摩尔％以上且不高于25摩尔％，本专利技术提供的发泡剂1，2
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二氯乙烯直接替换HCFC
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141b作为发泡剂使用就可以获得令人满意的泡沫产品，但该发泡剂和多元醇使用时，由于发泡剂单一使用，会存在泡沫起发较慢，强度变差，若和其他低沸点发泡剂复配会改善泡孔结构，提升强度。
[0009]CN104854156公开了适用于屋顶绝热的聚氨酯和聚异氰脲酸酯硬质泡沫材料，其中使用一种发泡剂组合物(c)，它包含：基于泡沫形成组合物总重，不超过10重量％的一种或多种在空气中的LEL小于2体积％的烃，所述烃包含正戊烷、异戊烷、环戊烷、丁烷、己烷、2,2
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二甲基丙烷、2,2
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二甲基丁烷、2
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甲基戊烷、丁烷、己烯、戊烯或其组合中的至少一种；和/或在空气中的LEL大于2体积％的烃，包含丙酮、乙醛、碳酸二甲酯、二甲醚、甲缩醛、甲酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯或其组合中的至少一种，但由于使用了烷烃类发泡剂，阻燃性能较差。
[0010]CN112029140A公开了含有碳酸二烷基酯的聚氨酯复合发泡剂，该复合发泡剂主要包括以下组分：组分(FA)第一发泡剂，该第一发泡剂是：(fa1)较低沸点的物理发泡剂；其中组分(fa1)较低沸点的物理发泡剂是选自于环戊烷、HCFC
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141b、HFC
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245fa、HFC
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365mfc、LBA(一氯三氟丙烯)、六氟丁烯和反式二氯乙烯中的一种或多种，含有(FC)沸点在
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70℃至0℃的氟代烃(例如R134a、R125、R152a、R32、R227ea等，由于使用了沸点太低的发泡剂，会给储存和使用带来挑战。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足提供一种发泡剂组合物，并配合组合聚醚配方使用，能改善聚氨酯夹芯板上板气泡，提高粘接强度，同时具有优异的力学性能和阻燃性能。
[0012]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0013]一方面，本专利技术提供一种聚氨酯硬质泡沫，所述的聚氨酯硬质泡沫是组合聚醚，发泡剂，多异氰酸酯按照100：13
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25：150
‑
250的质量比经高压发泡机混合制成，所述的组合聚醚多元醇包含以下重量份的原料：
[0014][0015]本专利技术中，所述的聚醚多元醇包含以6
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脱氧
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L
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甘露糖为起始剂的聚醚多元醇，其制备方法包含以下步骤：将6
‑
脱氧
‑
L
‑
甘露糖与催化剂B均匀混合，投入环氧烷烃进行开环聚合反应，经过中和精制处理得到所述聚醚多元醇，结构式如下所示：
[0016][0017]n＝a+b+c+d,n为4
‑
20的整数。
[0018]优选地，所述6
‑
脱氧
‑
L
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甘露糖：催化剂B：环氧烷烃的质量比为100：0.55
‑
0.95：150...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯硬质泡沫，其特征在于,所述的聚氨酯硬质泡沫是组合聚醚、发泡剂、多异氰酸酯按照100：13
‑
25：150
‑
250的质量比经高压发泡机混合制成，所述的组合聚醚多元醇包含以下重量份的原料：所述的聚醚多元醇包含以6
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脱氧
‑
L
‑
甘露糖为起始剂的聚醚多元醇。2.如权利要求1所述的聚氨酯硬质泡沫，其特征在于,所述以6
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脱氧
‑
L
‑
甘露糖为起始剂的聚醚多元醇的制备方法包含以下步骤：将6
‑
脱氧
‑
L
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甘露糖与催化剂B均匀混合，投入环氧烷烃进行开环聚合反应，经过中和精制处理得到所述聚醚多元醇，结构式如下所示：n＝a+b+c+d,n为4
‑
20的整数。3.如权利要求2所述的聚氨酯硬质泡沫，其特征在于,所述6
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脱氧
‑
L
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甘露糖：催化剂B：环氧烷烃的质量比为100：0.55
‑
0.95：150
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250。4.如权利要求2或3所述的聚氨酯硬质泡沫，其特征在于,所述催化剂B为碱金属催化剂、胺类催化剂中的一种或多种；所述环氧烷烃为环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷中的一种或多种；所述6
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脱氧
‑
L
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甘露糖基聚醚多元醇羟值为430
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530mgKOH/g。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的聚氨酯硬质泡沫，其特征在于,所述的聚酯多元醇为邻苯/对苯二甲酸酐和二甘醇,甘油，三羟甲基丙烷和季戊四醇等的两种或两种以上醇聚合反应制得，所述的聚酯多元醇的官能度为2
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2.5，羟值为180
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300mgKOH/g；具体地，所述的聚酯多元醇选自PS2452、PS3158、DM2004和DM2013中的一种或多种。
6.如权利要求1
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5任一项所述的聚氨酯硬质泡沫，其特征在于,所述的添加型阻燃剂为磷酸三(2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：程东东，李雪艳，衣明刚，冷柏逊，朱霞林，
申请(专利权)人：万华化学烟台容威聚氨酯有限公司，
类型：发明
国别省市：