专利名称：低温发泡无氟硬质聚氨酯泡沫的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚醚多元醇和异氰酸酯在有机胺、碱金属等助剂的作用下的反应，特别是涉及可用来作绝热和保温材料的化合物。
历史以来硬质聚氨脂发泡所用的发泡剂为氟得昂，已知它破坏大气臭氧层。1990年国际环保组织在英国伦敦通过了《蒙特利尔议定书》，到2000年底禁止使用氟利昂做制冷剂和发泡剂。目前有几种替代技术，全水发泡，泡沫品质发酥脆；戊烷烃发泡，泡沫品质好，由于戊烷易燃易爆。应在密闭条件下使用，因此应用受到限制；氢氟氯碳化合物(如HCFC-123，HCFC-141b)作为过渡发泡剂可继续使用20年，对臭氧层损耗值是氟利昂的10％以下。这些替代技术发泡环境温度都需在20℃以上才能正常发泡。
本发明的目的是提供一种无氟硬质聚氨酯泡沫，即在多元助剂的作用下降低体系的活化能，在10℃以上靠体系中自身反应产生的二氧化碳作发泡剂得到的化合物。
现已发现有机胺类化合物可控制异氰酸酯与聚醚多元醇反应速度，碱金属盐可调整异氰酸与聚醚多元醇反应物的密度。环氧类助剂可降低反应的活化能。
本发明使用的异氰酸酯(R-NCO)的异氰酸根值应大于29％，聚醚多元醇(R-OH)的羟值应大于450KOHmg/g，粘度500-3000Mpas。硅油(表面活性剂)用Si-O-C或Si-C型结构均可。
A组份(无氟组合聚醚)是聚醚多元醇与上述催化剂、表面活性剂、助剂的混合物。根据使用聚醚多元醇的不同和泡沫材料应用场合不同调整配方。聚醚多元醇的重量百分比77～85％，硅油2～3％，胺类化合物0～8％，碱金属盐4～9％，环氧类助剂7.5～8.5％。
B组份(异氰酸酯)，根据泡沫使用场合不同A∶B的重量比为1∶1-1.5。
本发明的技术手段是采用上述催化剂、表面活性剂、助剂，提高体系反应的活化能，使之在较低温环境迅速发生一系列反应。
1、无氟组合聚醚中的多元醇与异氰酸酯中的异氰酸根反应生成氨基甲酸酯线性高分子为泡沫增塑结构。 2、异氰酸根在催化剂的作用下生成异氰酸环和碳化二亚胺聚合体，放出二氧化碳。 3、原料中的少量水分与异氰酸根反应生成缩二脲，并放出二氧化碳。 本发明提出的化合物可用于绝热和保温工程的各个领域。由于降低体系反应活化能，并克服了氟利昂作发泡剂聚氨酯发泡需汽化吸热的问题，使之在低温环境下聚氨脂泡沫能充分反应。应用本发明的泡沫与含氟聚酯泡沫相比在同密度下搞压强度提高15％以上，耐热达150℃。
以下所述实例详细说明本发明(室温15℃左右)实例1.
将100克聚醚多元醇(1050醚)，硅油3克，叔胺4克，碱金属盐4克，环氧助剂10克搅拌均匀，加入120克异氰酸酯充分搅拌，发生反应发泡时间19秒，固化时间40秒。所得产品密度67kg/m3。
实例2.
将100克聚醚多元醇，硅油3克，叔胺4克，碱金属盐8克，环氧助剂10克搅拌均匀，加入120克异氰酸酯充分搅拌，发生反应发泡时间16秒，固化时间37秒。所得产品密度46kg/m3。
实例3.
将100克聚醚多元醇，3克硅油，2克叔胺，6克碱金属盐，10克环氧助剂搅拌均匀，加入120克异氰酸酯充分搅拌，发生反应发泡时间38秒，固化时间90秒。所得产品密度54kg/m3。
实例4.
将100克聚醚多元醇，3克硅油，6克叔胺，6克碱金属盐，10克环氧助剂搅拌均匀，加入120克异氰酸酯充分搅拌，发生反应发泡时间12秒，固化时间27秒。所得产品密度53kg/m3。
实例5.
将100克聚醚多元醇，3克硅油，10克叔胺，6克碱金属盐，10克环氧助剂搅拌均匀，加入120克异氰酸酯充分搅拌，发生反应发泡时间6秒，固化时间14秒。所得产品密度51kg/m3。
权利要求
1.聚胺脂泡沫是由聚醚多元醇与异氰酸酯在助剂作用下的化学反应物。无氟硬质聚氨酯泡沫其特征是采用硅油、有机胺、碱金属盐和环氧类助剂与聚醚多元醇组成混合物为组合聚醚，在多元助剂的作用下与异氰酸酯在较低温度环境下发生一系列化学反应，自身产生的二氧化碳作发泡剂，其产物为无氟硬质聚氨酯泡沫。
2.按照权利要求1所述的化学反应，其中助剂有机胺重量比是0～8％，碱金属盐4～9％。环氧类助剂7.5～8.5％，硅油2～3％。
3.按照权利要求1所述的化学反应，其中组合聚醚与异氰酸酯的重量比为1∶1～1.5。
4.按照权利要求1所述的化学反应，其中组合聚醚在25℃以下最终粘度范围500-3000Mpa.s，含水率不大于1％。
5.按照权利要求1所述的化学反应物用于各个领域的绝热和保温工程。
全文摘要
本发明低温发泡无氟硬质聚氨酯泡沫化合物是聚醚多元醇与异氰酸酯在有机胺、碱金属盐、环氧类助剂等多元助剂作用下发生一系列化学反应，靠自身反应产生的二氧化碳作发泡剂所得到的最终产物。在多元助剂的作用下降低了体系反应活化能和自身反应产生的二氧化碳不吸热，节约体系热能。使之在10℃以上就能实现正常反应。通过改变有机胺的用量控制体系反应速度，改变碱金属盐的用量调整反应物密度。该反应物可用于各个领域的绝热和保温工程。
文档编号C08G18/00GK1417243SQ01140569
公开日2003年5月14日 申请日期2001年11月8日 优先权日2001年11月8日
发明者刘卫东, 刘光明, 李森林, 张晓华, 胡国江, 李野, 阎庆燕 申请人:大庆石油管理局油田建设公司