一种耐高温聚氨酯保温管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温聚氨酯保温管及其制备方法，本发明专利技术在制备一种多层保温管的过程中制备了一种发泡料，先将阻燃单体、PEG2000、二羟基聚二甲基硅氧烷2000、二甲苯和增强填料混合，得到混合料，将混合料再与异佛尔酮二异氰酸酯混合，制得发泡料，该发泡料形成的聚氨酯分子链上含有大量的有机硅链段，能够很好的提升聚氨酯的耐高温效果，阻燃单体以有机磷为主要结构，该单体分子含有多个氮原子能够与磷原子协同，形成稳定的碳层，同时分子中硅原子能够与碳原子生成碳硅化合物，进而将碳层进一步致密化，使得制备处理保温材料具有一定阻燃效果。一定阻燃效果。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温聚氨酯保温管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及保温管制备
，具体涉及一种耐高温聚氨酯保温管及其制备方法。

技术介绍

[0002]保温管是绝热管道的简称，保温管用于液体、气体及其他介质的输送，在石油、化工、航天、温泉、军事、集中供热、中央空调、市政等管道的绝热工程保温，外管体和内管体之间填充保温材料的方式，来实现保温，降低热量散失的速度。但是由于管件呈圆形结构，填充的保温材料最终呈环状结构，块状硬质保温材料与软质保温材料相比，结构更稳定，但导热系数更高，保温性能略差，且保温材料多为发泡材料，遇到明火会出现快速燃烧的现象，部分保温材料会通过添加无机阻燃剂来增加阻燃效果，保温过程中由于材料长时间处于高温状态，无机阻燃剂中含有的水分会提前挥发，导致燃烧时无法正常阻燃，降低保温的安全系数。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种耐高温聚氨酯保温管及其制备方法，解决了现阶段聚氨酯保温材料易燃的问题，同时解决了聚氨酯保温材料长时间在高温环境下，阻燃效果下降的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种耐高温聚氨酯保温管的制备方法，具体包括如下步骤：
[0006]步骤S1：将阻燃单体、PEG2000、二羟基聚二甲基硅氧烷2000、二甲苯和增强填料加入搅拌釜中，在600
‑
800r/mi n的条件下，搅拌2
‑
4h，制得混合料；
[0007]步骤S2：向混合料中加入异佛尔酮二异氰酸酯，在转速为800
‑
1000r/mi n的条件下，搅拌10
‑
15s，制得发泡料；
[0008]步骤S3：将工作钢管外部套设聚乙烯外套管，将发泡料在注料速度200L/mi n，注料压力为10
‑
15MPa的条件下，注入工作钢管与聚乙烯外套管之间的间隙中，在50
‑
60℃的条件下，发泡1
‑
1.5h后，升温至90
‑
95℃，保温10
‑
15h，制得耐高温聚氨酯保温管。
[0009]进一步，步骤S1所述的阻燃单体、PEG2000、二羟基聚二甲基硅氧烷2000的摩尔比为3:1:1，增强填料的用量为阻燃单体、PEG2000、二羟基聚二甲基硅氧烷2000质量和的10
‑
15％。
[0010]进一步，步骤S2所述的异佛尔酮二异氰酸酯与阻燃单体、PEG2000、二羟基聚二甲基硅氧烷2000的摩尔比为6:3:1:1。
[0011]进一步，所述的阻燃单体由如下步骤制成：
[0012]步骤A1：将三聚氯氰溶于丙酮中，加入氢氧化钠和胡椒酚，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为0
‑
5℃的条件下，搅拌反应6
‑
8h，制得中间体1，将中间体1、卡斯特催化剂、二甲苯和甲苯混合均匀，通入氮气保护，在转速为200
‑
300r/mi n，温度为60
‑
65℃的条件下，搅拌
并加入四甲基二硅氧烷，反应40
‑
50h，制得中间体2；
[0013]反应过程如下：
[0014][0015]步骤A2：将三氯硫磷、2，2
‑
二羟甲基丙酸和三乙胺混合，通入氮气保护，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为80
‑
90℃的条件下，反应1
‑
1.5h，升温至135
‑
145℃，反应7
‑
9h，升温至155
‑
165℃，反应1
‑
1.5h，制得中间体3，将中间体3、5
‑
硝基
‑
1,3
‑
苯二酚、碳酸钾和二甲苯混合均匀，在转速为300
‑
500r/mi n，温度为0
‑
5℃的条件下，进行反应6
‑
8h，制得中间体4；
[0016]反应过程如下：
[0017][0018]步骤A3：将中间体4、锡和浓盐酸混合均匀，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为80
‑
85℃的条件下，反应50
‑
60mi n后，加入浓氨水调节pH值8
‑
8.5，过滤去除滤渣，向滤液中加入冰醋酸调节pH值4
‑
4.5，再次过滤去除滤液，制得中间体5；
[0019]反应过程如下：
[0020][0021]步骤A4：将中间体2、中间体5、三乙胺和四氢呋喃混合均匀，在转速为200
‑
300r/mi n，温度为80
‑
90℃的条件下，反应8
‑
10h，制得中间体6，将中间体6、乙二醇胺、1
‑
羟基苯并三唑和四氢呋喃混合均匀，在转速为150
‑
200r/mi n，温度为20
‑
25℃的条件下，反应3
‑
5h后，蒸馏去除四氢呋喃，将底物分散在去离子水中，过滤去除滤液，制得改性单体。
[0022]反应过程如下：
[0023][0024]进一步，步骤A1所述的三聚氯氰、氢氧化钠和胡椒酚的摩尔比为1:1:1，中间体1、卡斯特催化剂、二甲苯、甲苯和四甲基二硅氧烷的用量比为100mmo l:0.39g:20mL:20mL:50mo l。
[0025]进一步，步骤A2所述的三氯硫磷、2，2
‑
二羟甲基丙酸和三乙胺的摩尔比为1:1:1.1，中间体3、5
‑
硝基
‑
1,3
‑
苯二酚和碳酸钾的摩尔比为2:1:2.1。
[0026]进一步，步骤A3所述的中间体4、锡和浓盐酸的用量比为4g:9g:19mL，浓盐酸的质量分数为36％。
[0027]进一步，步骤A4所述的中间体2、中间体5和三乙胺的摩尔比为1:4:4.1，将中间体6、乙二醇胺和1
‑
羟基苯并三唑的摩尔比为1:4:4.2。
[0028]进一步，所述的增强填料由如下步骤制成：
[0029]步骤B1：将蛭石、六水合硝酸锌、九水合硝酸铝、尿素和去离子水混合，在温度为145
‑
155℃的条件下，水热反应10
‑
15h后，过滤去除滤液，将底物依次用去离子水和乙醇洗涤，再在温度为300
‑
350℃的条件下，煅烧5
‑
7h，制得负载颗粒，将淀粉、KH560、DMF和氢氧化钠混合均匀，在转速为200
‑
300r/mi n，温度为60
‑
70℃的条件下，搅拌8
‑
10h，加入丙酮过滤去除滤液，将底物烘干制得改性淀粉，
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温聚氨酯保温管的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤S1：将阻燃单体、PEG2000、二羟基聚二甲基硅氧烷2000、二甲苯和增强填料混合，制得混合料；步骤S2：向混合料中加入异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌处理，制得发泡料；步骤S3：将工作钢管外部套设聚乙烯外套管，将发泡料注入工作钢管与聚乙烯外套管之间的间隙中，发泡处理制得耐高温聚氨酯保温管。2.根据权利要求1所述的一种耐高温聚氨酯保温管的制备方法，其特征在于：所述的阻燃单体由如下步骤制成：步骤A1：将三聚氯氰溶于丙酮中，加入氢氧化钠和胡椒酚，搅拌反应，制得中间体1，将中间体1、卡斯特催化剂、二甲苯和甲苯混合搅拌并加入四甲基二硅氧烷，进行反应，制得中间体2；步骤A2：将三氯硫磷、2，2
‑
二羟甲基丙酸和三乙胺混合反应，升温反应，制得中间体3，将中间体3、5
‑
硝基
‑
1,3
‑
苯二酚、碳酸钾和二甲苯混合反应，制得中间体4；步骤A3：将中间体4、锡和浓盐酸混合反应后，加入浓氨水，过滤去除滤渣，向滤液中加入冰醋酸，再次过滤去除滤液，制得中间体5；步骤A4：将中间体2、中间体5、三乙胺和四氢呋喃混合反应，制得中间体6，将中间体6、乙二醇胺、1
‑
羟基苯并三唑和四氢呋喃混合反应，制得改性单体。3.根据权利要求2所述的一种耐高温聚氨酯保温管的制备方法，其特征在于：步骤A1所述的三聚氯氰、氢氧化钠和胡椒酚的摩尔比为1:1:1，中间体1、卡斯特催化剂、二甲苯、甲苯和四甲基二硅氧烷的用量比为100mmol:0.39g:20mL:20mL:50mol。4.根据权利要求2所述的一种耐高温聚氨酯保温管的制备方法，其特征在于：步骤A2所述的三氯硫磷、2，2
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二羟甲基丙酸和三乙胺的摩尔比为1:1:1.1，中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，孙向飞，
申请(专利权)人：河北乾海管道制造有限公司，
类型：发明
国别省市：