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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚氨酯,尤其涉及一种高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料,在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下,通过专用设备混合,经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。聚氨酯泡有软泡和硬泡两种。软泡为开孔结构,硬泡为闭孔结构;软泡又分为结皮和不结皮两种。冷库喷涂,又称聚氨酯保温喷涂。冷库喷涂是一种喷涂技术。聚氨酯硬泡体闭孔率≥95%,吸水率≤1%,节能、隔热效果好,聚氨酯硬泡体是高密度闭孔的泡沫化合物,导热系数≤0.022w/mk(冷热板平均温度为12.5℃),节能效果好。因此,聚氨酯硬质泡沫在喷涂型冷库中得到大范围的发展。
2、然而,现有的喷涂型冷库用聚氨酯硬质泡沫达不到环保的要求,且难以达到高阻燃效果,特别是蒙特利尔协议规定的受控物质141b作为发泡剂也面临淘汰,可替代的物质选择性比较窄,导致成本极大提高。且现有的喷涂型冷库用聚氨酯硬质泡沫的宽容性较差,施工难度较大;投料密度较大和尺寸稳定性较差,维修成本较高。因此,本领域亟需发展一种具有完全不含cfc物质的特性,并且具有更低的导热系数,更优异成本优势、强度和尺寸稳定性,较低的gwp值的聚氨酯发泡材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的为提供一种高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料及其制备方法与应用,以解决现有的喷涂型冷库用聚氨酯硬质泡沫易燃,需要设置防爆设备,以保证冷库的安全性,导致成本极大提高的问题
2、为了达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、本专利技术提供了一种高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料,所述聚氨酯发泡材料包括a组分和b组分;a组分和b组分的质量比为1~1.2:1;a组分包括异氰酸酯;b组分包括如下质量份数的组分:复合阻燃聚酯多元醇70~90份、复合聚醚多元醇10~25份、复合硅油1~5份、催化剂5~7份、复合阻燃剂30~45份、发泡剂5~10份、水2~5份。
4、作为优选,所述复合阻燃聚酯多元醇包括聚已二酸乙二醇酯、聚已二酸丁二醇酯和聚ε-已内酯二醇;聚已二酸乙二醇酯、聚已二酸丁二醇酯和聚ε-已内酯二醇的质量比为1:1~2:1~1.5;所述复合聚醚多元醇包括聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇;聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇的质量比为1~3:1。
5、作为优选,所述复合硅油包括氨基硅油和羟基硅油,氨基硅油和羟基硅油的质量比为2~4:1;所述催化剂包括1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯和/或1,5-二氮杂双环(4,3,0)壬-5-烯;所述发泡剂为lba发泡剂。
6、作为优选,所述复合阻燃剂包括精对苯二甲酸、异丙醇、二甘醇、新戊二醇、钛酸四丁酯和磷酸三(1-氯-2-2丙基)酯。
7、作为优选,精对苯二甲酸、异丙醇、二甘醇、新戊二醇、钛酸四丁酯的质量比为3000~4000:1000~2000:5000~6000:500~1000:0.1~1;磷酸三(1-氯-2-2丙基)酯的用量为精对苯二甲酸、异丙醇、二甘醇、新戊二醇和钛酸四丁酯总质量的5~15%。
8、本专利技术还提供了所述高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料的制备方法,包括如下步骤:
9、(1)将精对苯二甲酸、异丙醇、二甘醇、新戊二醇和钛酸四丁酯混合后进行反应得到反应型阻燃剂,将反应型阻燃剂和磷酸三(1-氯-2-2丙基)酯混合得到复合阻燃剂;
10、(2)将复合阻燃聚酯多元醇、复合聚醚多元醇、复合硅油、催化剂、复合阻燃剂、发泡剂和水混合,得到b组分;
11、(3)取异氰酸酯为a组分;将a组分和b组分混合发泡,得到聚氨酯发泡材料。
12、作为优选,所述步骤(1)中,反应的温度为160~230℃,反应的时间为1~5h;所述反应型阻燃剂和磷酸三(1-氯-2-2丙基)酯混合的时间为1~10min。
13、作为优选,所述步骤(2)中,混合在搅拌的条件下进行,混合的搅拌速度为3000~4000r/min,混合的时间为10~30min,混合的温度为20~30℃。
14、作为优选,所述步骤(3)中,混合发泡在搅拌的条件下进行,混合发泡的搅拌速度为2000~3000r/min,混合发泡的时间为10~20min,混合发泡的温度为20~30℃。
15、本专利技术还提供了所述高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料在喷涂型冷库中的应用。
16、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本专利技术有益效果如下:
17、本专利技术通过复合阻燃剂的复配使用,制备得到了具有不可燃的特性的聚氨酯发泡材料,可以避免防爆设备的投资,可显著降低喷涂型冷库的投资成本;本专利技术所得聚氨酯发泡材料具有更低的导热系数、更好的流动性、更好的强度和尺寸稳定性、较低的gwp值;相比其它发泡体系具有较高的生产和应用安全保障。
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1.一种高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述聚氨酯发泡材料包括A组分和B组分;A组分和B组分的质量比为1~1.2:1;A组分包括异氰酸酯;B组分包括如下质量份数的组分:复合阻燃聚酯多元醇70~90份、复合聚醚多元醇10~25份、复合硅油1~5份、催化剂5~7份、复合阻燃剂30~45份、发泡剂5~10份、水2~5份。
2.根据权利要求1所述高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述复合阻燃聚酯多元醇包括聚已二酸乙二醇酯、聚已二酸丁二醇酯和聚ε-已内酯二醇;聚已二酸乙二醇酯、聚已二酸丁二醇酯和聚ε-已内酯二醇的质量比为1:1~2:1~1.5;所述复合聚醚多元醇包括聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇;聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇的质量比为1~3:1。
3.根据权利要求2所述高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述复合硅油包括氨基硅油和羟基硅油,氨基硅油和羟基硅油的质量比为2~4:1;所述催化剂包括1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯和/或1,5-二氮杂双环(4,3,0)壬-5-烯;所述发泡
4.根据权利要求1~3任一项所述高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述复合阻燃剂包括精对苯二甲酸、异丙醇、二甘醇、新戊二醇、钛酸四丁酯和磷酸三(1-氯-2-2丙基)酯。
5.根据权利要求4所述高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料,其特征在于,精对苯二甲酸、异丙醇、二甘醇、新戊二醇、钛酸四丁酯的质量比为3000~4000:1000~2000:5000~6000:500~1000:0.1~1;磷酸三(1-氯-2-2丙基)酯的用量为精对苯二甲酸、异丙醇、二甘醇、新戊二醇和钛酸四丁酯总质量的5~15%。
6.权利要求1~5任一项所述高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,反应的温度为160~230℃,反应的时间为1~5h;所述反应型阻燃剂和磷酸三(1-氯-2-2丙基)酯混合的时间为1~10min。
8.根据权利要求7所述高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,混合在搅拌的条件下进行,混合的搅拌速度为3000~4000r/min,混合的时间为10~30min,混合的温度为20~30℃。
9.根据权利要求7或8所述高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,混合发泡在搅拌的条件下进行,混合发泡的搅拌速度为2000~3000r/min,混合发泡的时间为10~20min,混合发泡的温度为20~30℃。
10.权利要求1~5任一项所述高强度高稳定性高阻燃性不含ODS物质的聚氨酯发泡材料在喷涂型冷库中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述聚氨酯发泡材料包括a组分和b组分;a组分和b组分的质量比为1~1.2:1;a组分包括异氰酸酯;b组分包括如下质量份数的组分:复合阻燃聚酯多元醇70~90份、复合聚醚多元醇10~25份、复合硅油1~5份、催化剂5~7份、复合阻燃剂30~45份、发泡剂5~10份、水2~5份。
2.根据权利要求1所述高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述复合阻燃聚酯多元醇包括聚已二酸乙二醇酯、聚已二酸丁二醇酯和聚ε-已内酯二醇;聚已二酸乙二醇酯、聚已二酸丁二醇酯和聚ε-已内酯二醇的质量比为1:1~2:1~1.5;所述复合聚醚多元醇包括聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇;聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇的质量比为1~3:1。
3.根据权利要求2所述高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述复合硅油包括氨基硅油和羟基硅油,氨基硅油和羟基硅油的质量比为2~4:1;所述催化剂包括1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯和/或1,5-二氮杂双环(4,3,0)壬-5-烯;所述发泡剂为lba发泡剂。
4.根据权利要求1~3任一项所述高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料,其特征在于,所述复合阻燃剂包括精对苯二甲酸、异丙醇、二甘醇、新戊二醇、钛酸四丁酯和磷酸三(1-氯-2-2丙基)酯。
5.根据权利要求4所述高强度高稳定性高阻燃性不含ods物质的聚氨酯发泡材料...
【专利技术属性】
技术研发人员:孟繁勤,
申请(专利权)人:河南铎润新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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