聚氨酯泡沫及其原料組合物、組合聚醚和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了聚氨酯泡沫及其原料組合物、組合聚醚和應(yīng)用，該組合聚醚包括下述質(zhì)量份的組分：100份多元醇混合物、1.5-3份泡沫穩(wěn)定劑、1-1.5份水、2-3.5份催化劑和18-25份發(fā)泡劑；多元醇混合物由聚醚多元醇和苯酐聚酯多元醇組成，聚醚多元醇和苯酐聚酯多元醇的質(zhì)量比為7:3-9:1；聚醚多元醇在25℃下的粘度為2500-17000mPa·s，羥值為380-500mgKOH/g，酸值在0.15mgKOH/g以下，數(shù)均分子量為350-500。該組合聚醚綠色環(huán)保，使用時不會破壞臭氧層。本發(fā)明的聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)低，能達到很好的保溫效果，其尺寸穩(wěn)定性和壓縮強度高，在太陽能行業(yè)有極大的應(yīng)用價值。
【專利說明】聚氨酯泡沬及其原料組合物、組合聚醚和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚氨酯領(lǐng)域，尤其涉及一種聚氨酯泡沫及其原料組合物、組合聚醚和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】[0002]硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料由于絕熱性能好、密度低、強度高等優(yōu)點在保溫、制冷、太陽能等行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但隨著各行業(yè)對環(huán)保、低能耗等性要求的提高，原有聚氨酯泡沫材料所制得的聚氨酯制品使用過程中保溫效果較差，能耗較高。
[0003]新能源是二十一世紀(jì)世界經(jīng)濟發(fā)展中最具決定力的五大【技術(shù)領(lǐng)域】之一。太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源。目前，各國政府都將太陽能資源的利用作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。聚氨酯模塑硬泡由于絕熱性能好、密度低、強度高等優(yōu)點在太陽能行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但隨著對環(huán)保、低能耗等性要求的提高，開發(fā)無氟環(huán)保、低導(dǎo)熱率的聚氨酯硬泡組合料是太陽能行業(yè)的趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于克服了現(xiàn)有的聚氨酯泡沫保溫性能不佳，能耗高，對環(huán)境造成污染的缺陷，提供了一種聚氨酯泡沫及其原料組合物、組合聚醚和應(yīng)用。本發(fā)明的組合聚醚綠色環(huán)保，使用時不會破壞臭氧層。本發(fā)明的聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)低，能達到很好的保溫效果，其尺寸穩(wěn)定性和壓縮強度高，在太陽能行業(yè)有極大的應(yīng)用價值。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明提供了一種組合聚醚，其包括下述質(zhì)量份的組分:100份多元醇混合物、
1.5份-3份泡沫穩(wěn)定劑、1份-1.5份水、2份-3.5份催化劑和18份-25份發(fā)泡劑；所述的多元醇混合物由聚醚多元醇和苯酐聚酯多元醇組成，所述聚醚多元醇和苯酐聚酯多元醇的質(zhì)量比為7:3-9:1 ;所述的聚醚多元醇為由蔗糖、山梨醇、甘油和乙二胺中的一種或多種與環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷加成聚合而成，所述聚醚多元醇在25°C下的粘度為2500-17000mPa.s，所述聚醚多元醇的羥值為380_500mgK0H/g，所述聚醚多元醇的酸值在
0.15mgK0H/g以下，所述聚醚多元醇的數(shù)均分子量為350-500。
[0007]其中，所述的聚醚多元醇較佳地為淄博諾立化工有限公司生產(chǎn)的聚醚多元醇NL2011、河北亞東化工集團生產(chǎn)的聚醚多元醇YD-401P和藍星東大化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)的聚醚多元醇SA-380中的一種或多種。所述的聚醚多元醇更佳地為聚醚多元醇NL2011、聚醚多元醇YD-401P和聚醚多元醇SA-380的混合物，其中聚醚多元醇NL2011:聚醚多元醇YD-401P:聚醚多元醇 SA-380 的質(zhì)量比為(4-5): (0.5-1.5): (4-5)。
[0008]其中，所述的苯酐聚酯多元醇可為本領(lǐng)域適用于硬質(zhì)聚氨酯泡沫的常規(guī)苯酐聚酯多元醇。所述苯酐聚酯多元醇的數(shù)均分子量較佳地為150-750。所述苯酐聚酯多元醇在25°C下的粘度較佳地為2200-4500mPa.S。所述苯酐聚酯多元醇的羥值較佳地為300-340mgK0H/g。所述苯酐聚酯多元醇的酸值較佳地為2_3mgK0H/g。所述的苯酐聚酯多元醇更佳地為南京金陵斯泰潘化學(xué)有限公司生產(chǎn)的聚酯多元醇PS-3152。
[0009]其中，所述的泡沫穩(wěn)定劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的泡沫穩(wěn)定劑，較佳地為贏創(chuàng)德固賽(中國)投資有限公司生產(chǎn)的泡沫穩(wěn)定劑B8545。
[0010]其中，所述的催化劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的催化劑，較佳地為空氣化工產(chǎn)品(中國)投資有限公司生產(chǎn)的催化劑PC5、催化劑PC77和芐胺中的一種或多種。所述的催化劑更佳地為催化劑PC5、催化劑PC77和芐胺的混合物，其中催化劑PC5:催化劑PC77:芐胺的質(zhì)量比為(0.5-1): (2.5-3.5): (4.5-5.5)。
[0011]其中，所述的發(fā)泡劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的發(fā)泡劑，較佳地為發(fā)泡劑HFC-365mfc。
[0012]其中，所述的水可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的水，較佳地為去離子水。
[0013]本發(fā)明的組合聚醚可根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法進行制備。本發(fā)明較佳地將上述各組分按其質(zhì)量百分比在常溫下攪拌混合，放料即得。其中，所述攪拌的轉(zhuǎn)速較佳地為200-300轉(zhuǎn)/分鐘。所述攪拌的時間較佳地為25-30分鐘。所述的攪拌較佳地在反應(yīng)釜中進行。
[0014]本發(fā)明還提供了一種聚氨酯泡沫原料組合物，其包括所述的組合聚醚以及異氰酸酯。
[0015]其中，所述的組合聚醚和所述的異氰酸酯的質(zhì)量比可根據(jù)本領(lǐng)域常規(guī)方法進行選擇，較佳地為 100:105-100:1lOo
[0016]其中，所述的異氰酸酯可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的異氰酸酯，較佳地為多苯基多亞甲基多異氰酸酯，又稱聚合MDI。所述的異氰酸酯更佳地為煙臺萬華聚氨酯股份有限公司生產(chǎn)的異氰酸酯PM-200
[0017]本發(fā)明的聚氨酯泡沫原料組合物在使用前，所述的組合聚醚以及所述的異氰酸酯始終不相接觸，因此可以套裝的形`式出售和保存該原料組合物，使用時將所述的組合聚醚和所述的異氰酸酯混合，即可。
[0018]本發(fā)明還提供了一種聚氨酯泡沫，其由所述的聚氨酯泡沫原料組合物制得。
[0019]其中，所述聚氨酯泡沫的制備方法為本領(lǐng)域聚氨酯泡沫的常規(guī)制備方法，如用高壓發(fā)泡機澆注、用噴涂機噴涂或手工混合澆注等。本發(fā)明的聚氨酯泡沫制備方法優(yōu)選高壓發(fā)泡機澆注的方式進行。
[0020]本發(fā)明還提供了所述聚氨酯泡沫作為保溫材料的應(yīng)用。
[0021 ] 其中，所述的保溫材料較佳地為太陽能行業(yè)中所使用的保溫材料。
[0022]在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。
[0023]本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。
[0024]本發(fā)明的積極進步效果在于:
[0025]本發(fā)明的組合聚醚綠色環(huán)保，使用時不會破壞臭氧層。本發(fā)明的聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)低，能達到很好的保溫效果，其尺寸穩(wěn)定性和壓縮強度高，在太陽能行業(yè)有極大的應(yīng)用價值。
【具體實施方式】
[0026]下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說明書選擇。
[0027] 下述實施例中，所用的份數(shù)均為質(zhì)量份，所用的原料來源如下:
[0028]聚醚多元醇NL2011為淄博諾立化工有限公司生產(chǎn)；
[0029]聚醚多元醇YD-401P為河北亞東化工集團生產(chǎn)；
[0030]聚醚多元醇SA-380為藍星東大化學(xué)工業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)；
[0031]聚酯多元醇PS-3152為南京金陵斯泰潘化學(xué)有限公司生產(chǎn)；
[0032]泡沫穩(wěn)定劑B8545為贏創(chuàng)德固賽(中國)投資有限公司生產(chǎn)；
[0033]催化劑PC5為空氣化工產(chǎn)品(中國)投資有限公司生產(chǎn)；
[0034]催化劑PC77為空氣化工產(chǎn)品(中國)投資有限公司生產(chǎn)；
[0035]芐胺為江都大江化工實業(yè)有限公司生產(chǎn)；
[0036]發(fā)泡劑HFC_365mfc為蘇威氟化學(xué)有限公司生產(chǎn)；
[0037]異氰酸酯PM-200為煙臺萬華聚氨酯股份有限公司生產(chǎn)。
[0038]實施例1:
[0039](I)制備組合聚醚:
[0040]70份聚醚多元醇混合物、30份聚酯多元醇PS-3152、2份泡沫穩(wěn)定劑B8545、1.0份去離子水、3份催化劑和25份發(fā)泡劑HFC-365mfc ;其中，聚醚多元醇混合物為聚醚多元醇NL2011、聚醚多元醇YD-401P和聚醚多元醇SA-380按質(zhì)量比5:1:4的比例混合而成的；催化劑為催化劑PC5、催化劑PC77和芐胺按質(zhì)量比1:3:5的比例混合而成的。
[0041]按照以上配方將各種原料投入反應(yīng)釜中，常溫下在轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘的條件下攪拌25分鐘，制得組合聚醚。
[0042](2)制備聚氨酯泡沫:將實施例1中的組合聚醚與異氰酸酯PM-200按照質(zhì)量比100:105的比例混合，在轉(zhuǎn)速為3000rpm的攪拌器上攪拌8秒鐘，至混合均勻，反應(yīng)后即得。
[0043]制得的聚氨酯泡沫根據(jù)GB10295-88要求，測得其導(dǎo)熱系數(shù)為16.65mff/m.k。根據(jù) GB8811-88 要求，測得其尺寸穩(wěn)定性為(_30°C，24h) 0.26%、( 100℃，48h) 0.34%。根據(jù)GB8813-88要求，測得其抗壓強度垂直方向為215KPa、水平方向163KPa。
[0044]實施例2:
[0045](I)制備組合聚醚:
[0046]80份聚醚多元醇混合物、20份聚酯多元醇PS-3152、2.5份泡沫穩(wěn)定劑B8545、l.2份去離子水、2.5份催化劑和22份發(fā)泡劑HFC-365mfc ;其中，聚醚多元醇混合物為聚醚多元醇NL2011、聚醚多元醇YD-401P和聚醚多元醇SA-380按質(zhì)量比5:1:4的比例混合而成的；催化劑為催化劑PC5、催化劑PC77和芐胺按質(zhì)量比1:3:5的比例混合而成的。
[0047]按照以上配方將各種原料投入反應(yīng)釜中，常溫下在轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘的條件下攪拌30分鐘，制得組合聚醚。
[0048](2)制備聚氨酯泡沫:將實施例2中的組合聚醚與異氰酸酯PM-200按照質(zhì)量比100:105的比例混合，在轉(zhuǎn)速為3000rpm的攪拌器上攪拌8秒鐘，至混合均勻，反應(yīng)后即得。
[0049]制得的聚氨酯泡沫根據(jù)GB10295-88要求，測得其導(dǎo)熱系數(shù)為16.68mff/m.k。根據(jù) GB8811-88 要求，測得其尺寸穩(wěn)定性為(-30℃，24h) 0.28%、(100 °C, 48h) 0.37%。根據(jù)GB8813-88要求，測得其抗壓強度垂直方向為225KPa、水平方向168KPa。
[0050]實施例3:[0051](I)制備組合聚醚:
[0052]90份聚醚多元醇混合物、10份聚酯多元醇PS-3152、3份泡沫穩(wěn)定劑B8545、1.5份去離子水、2份催化劑和20份發(fā)泡劑HFC-365mfc ;其中，聚醚多元醇混合物為聚醚多元醇NL2011、聚醚多元醇YD-401P和聚醚多元醇SA-380按質(zhì)量比5:1:4的比例混合而成的；催化劑為催化劑PC5、催化劑PC 77和芐胺按質(zhì)量比1:3:5的比例混合而成的。
[0053]按照以上配方將各種原料投入反應(yīng)釜中，常溫下在轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘的條件下攪拌25分鐘，制得組合聚醚。
[0054](2)制備聚氨酯泡沫:將實施例3中的組合聚醚與異氰酸酯PM-200按照質(zhì)量比100:110的比例混合，在轉(zhuǎn)速為3000rpm的攪拌器上攪拌8秒鐘，至混合均勻，反應(yīng)后即得。
[0055]制得的聚氨酯泡沫根據(jù)GB10295-88要求，測得其導(dǎo)熱系數(shù)為16.57mff/m.k。根據(jù) GB8811-88 要求，測得其尺寸穩(wěn)定性為(_30°C，24h) 0.29%、( 100。。，48h) 0.38%。根據(jù)GB8813-88要求，測得其抗壓強度垂直方向為217KPa、水平方向165KPa。
[0056]實施例4:
[0057](I)制備組合聚醚:
[0058]85份聚醚多元醇混合物、15份聚酯多元醇PS-3152、1.5份泡沫穩(wěn)定劑B8545、1.5份去離子水、2.5份催化劑和18份發(fā)泡劑HFC-365mfc ;其中，聚醚多元醇混合物為聚醚多元醇NL2011、聚醚多元醇YD-401P和聚醚多元醇SA-380按質(zhì)量比4:0.5:4的比例混合而成的；催化劑為催化劑PC5、催化劑PC77和芐胺按質(zhì)量比0.5:2.5:4.5的比例混合而成的。
[0059]按照以上配方將各種原料投入反應(yīng)釜中，常溫下在轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘的條件下攪拌25分鐘，制得組合聚醚。
[0060](2)制備聚氨酯泡沫:將實施例4中的組合聚醚與異氰酸酯PM-200按照質(zhì)量比100:110的比例混合，在轉(zhuǎn)速為3000rpm的攪拌器上攪拌8秒鐘，至混合均勻，反應(yīng)后即得。
[0061]制得的聚氨酯泡沫根據(jù)GB10295-88要求，測得其導(dǎo)熱系數(shù)為16.58mff/m.k。根據(jù) GB8811-88 要求，測得其尺寸穩(wěn)定性為(-30 V，24h) 0.27%、(100 °C, 48h) 0.38%。根據(jù)GB8813-88要求，測得其抗壓強度垂直方向為216KPa、水平方向169KPa。
[0062]實施例5:
[0063](I)制備組合聚醚:
[0064]80份聚醚多元醇混合物、20份聚酯多元醇PS-3152、2.5份泡沫穩(wěn)定劑B8545、l.2份去離子水、2.5份催化劑和22份發(fā)泡劑HFC-365mfc ;其中，聚醚多元醇混合物為聚醚多元醇NL2011、聚醚多元醇YD-401P和聚醚多元醇SA-380按質(zhì)量比5:1.5:5的比例混合而成的；催化劑為催化劑PC5、催化劑PC77和芐胺按質(zhì)量比1:3.5:5.5的比例混合而成的。
[0065]按照以上配方將各種原料投入反應(yīng)釜中，常溫下在轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘的條件下攪拌30分鐘，制得組合聚醚。
[0066](2)制備聚氨酯泡沫:將實施例5中的組合聚醚與異氰酸酯PM-200按照質(zhì)量比100:105的比例混合，在轉(zhuǎn)速為3000rpm的攪拌器上攪拌8秒鐘，至混合均勻，反應(yīng)后即得。
[0067]制得的聚氨酯泡沫根據(jù)GB10295-88要求，測得其導(dǎo)熱系數(shù)為16.55mff/m.k。根據(jù) GB8811 -88 要求，測得其尺寸穩(wěn)定性為(-30°C，24h ) 0.28%、( 100°C，48h ) 0.39%。根據(jù)GB8813-88要求，測得其抗壓強度垂直方向為219KPa、水平方向166KPa。
[0068]目前市場上所使用的聚氨酯原料組合物所制得的聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)在19.0-20.0mff/m.k,尺寸穩(wěn)定性(_30°C，24h)為 0.4%-0.5%、(100°C，48h) 0.6%-0.9%,壓縮強度垂直方向190-205KPa、水平方向120_140KPa。 [0069]從實施例1-3可以看出，采用本發(fā)明的聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)在16.6mff/m.k左右，遠優(yōu)于現(xiàn)有的導(dǎo)熱系數(shù)在19mW/m.k左右的聚氨酯泡沫，同時，本發(fā)明的聚氨酯泡沫的尺寸穩(wěn)定性及壓縮強度也明顯優(yōu)于市場上現(xiàn)有的聚氨酯泡沫材料。
【權(quán)利要求】
1.一種組合聚醚，其包括下述質(zhì)量份的組分:100份多元醇混合物、1.5-3份泡沫穩(wěn)定劑、1-1.5份水、2-3.5份催化劑和18-25份發(fā)泡劑；所述的多元醇混合物由聚醚多元醇和苯酐聚酯多元醇組成，所述聚醚多元醇和苯酐聚酯多元醇的質(zhì)量比為7:3-9:1 ;所述的聚醚多元醇為由蔗糖、山梨醇、甘油和乙二胺中的一種或多種與環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷加成聚合而成，所述聚醚多元醇在25°C下的粘度為2500-17000mPa.s，所述聚醚多元醇的羥值為380-500mgK0H/g，所述聚醚多元醇的酸值在0.15mgKOH/g以下，所述聚醚多元醇的數(shù)均分子量為350-500。
2.如權(quán)利要求1所述的組合聚醚，其特征在于，所述的聚醚多元醇為聚醚多元醇NL2011、聚醚多元醇YD-401P和聚醚多元醇SA-380中的一種或多種；和/或，所述苯酐聚酯多元醇的數(shù)均分子量為150-750 ;所述苯酐聚酯多元醇在25 °C下的粘度為2200-4500mPa*s ;所述苯酐聚酯多元醇的羥值為300_340mgK0H/g ;所述苯酐聚酯多元醇的酸值為 2-3mgKOH/g。
3.如權(quán)利要求2所述的組合聚醚，其特征在于，所述的聚醚多元醇為聚醚多元醇NL2011、聚醚多元醇YD-401P和聚醚多元醇SA-380的混合物，其中聚醚多元醇NL2011:聚醚多元醇YD-401P:聚醚多元醇SA-380的質(zhì)量比為(4-5): (0.5-1.5): (4-5);和/或，所述的苯酐聚酯多元醇為聚酯多元醇PS-3152。
4.如權(quán)利要求1所述的組合聚醚，其特征在于，所述的催化劑為催化劑PC5、催化劑PC77和芐胺中的一種或多種；和/或，所述的泡沫穩(wěn)定劑為泡沫穩(wěn)定劑B8545 ;和/或，所述的發(fā)泡劑為發(fā)泡劑HFC-365mfc ;和/或，所述的水為去離子水。
5.如權(quán)利要求4所述的組合聚醚，其特征在于，所述的催化劑為催化劑PC5、催化劑PC77和芐胺的混合物，其中催化劑PC5:催化劑PC77:芐胺的質(zhì)量比為(0.5_1):(2.5-3.5): (4.5-5.5)。
6.一種聚氨酯泡沫原料組合物，其包括如權(quán)利要求1-5任一項所述的組合聚醚以及異氰酸酯。`
7.如權(quán)利要求6所述的聚氨酯泡沫原料組合物，其特征在于，所述的組合聚醚和所述的異氰酸酯的質(zhì)量比為100:105-100:110 ;和/或，所述的異氰酸酯為多苯基多亞甲基多異氰酸酯。
8.如權(quán)利要求7所述的聚氨酯泡沫原料組合物，其特征在于，所述的異氰酸酯為異氰酸酯 PM-200。
9.一種聚氨酯泡沫，其由如權(quán)利要求6-8任一項所述的聚氨酯泡沫原料組合物制得。
10.如權(quán)利要求9所述的聚氨酯泡沫作為保溫材料的應(yīng)用。
【文檔編號】C08G18/48GK103626949SQ201210306814
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月24日
【發(fā)明者】許鳳華, 李心強, 于楠, 倪軍 申請人:上海東大聚氨酯有限公司