金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板及其制备方法
【专利摘要】一种金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板及其制备方法，用于冷库保温。夹芯板由上下两个金属面层和聚异氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料芯层组成。其芯层由以下原料按重量分数比经高压发泡机充分混合反应而成：组合聚醚聚酯多元醇（白料）：聚异氰酸酯（黑料）=100：100-200。组合聚醚聚酯多元醇由以下组份按重量份数比制备而成：多元醇：泡沫稳定剂：催化剂：交联剂：阻燃剂：水：发泡剂=100：1~5：1~5：2~6：5~25：0.5~3：10~30。多元醇、催化剂、阻燃剂、泡沫稳定剂均由二种或二种以上复配的。前述聚异氰酸酯为高官能度多苯基多亚甲基多异氰酸酯。本发明具有较好的阻燃效果，完全达到B1级标准，优良的耐候性以及高的尺寸稳定性。
【专利说明】金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板及其制备方法【技术领域】[0001]本发明涉及一种用于冷库保温的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夹芯板及其制备方法，属于高分子化工材料领域。【背景技术】[0002]聚氨酯泡沫塑料导热系数小、阻燃性能好、吸水率低、压缩强度大，具有优良的力学性能、良好的电学性能、声学性能、保温性能和耐化学性能，尤为显著的是其导热系数在所有有机材料中最低，聚氨酯硬泡板材作为聚氨酯建材的一种，易于成型，生产效率高，能够做到生产工业化，产品规格尺寸标准化，施工装配化，易于控制产品质量和工程质量、施工效率高、美观等许多优点，广泛应用于工业厂房(车间、办公室)、仓库、集贸市场、体育场馆、车船等候厅、民用住宅、别墅、活动板房与组合式冷库等建筑房屋的墙板和屋顶构件，以及船舶、车辆、空调保温、装饰等领域。目前常用的聚氨酯泡沫塑料板材是由聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、交联剂、水、阻燃剂、抗氧剂、色浆等助剂配成白料，然后与黑料反应制得。低密度下主要存在压缩强度低、阻燃效果差、尺寸稳定性差、易收缩、耐候性差等缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出采用聚酯多元醇与高异氰酸酯指数的方法制备聚异氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料，通过下板涂胶装置与金属面结合，制得聚异氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夹芯板材，用于冷库保温。[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，包括上金属面层、下金属面层和中间的芯层，其特征是:芯层为聚异氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料芯层，芯层包括以下原料按重量份数比经高压发泡机充分混合反应而成:组合聚醚聚酯多元醇:聚异氰酸酯=100:100~ 200。[0005]根据所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:组合聚醚聚酯多元醇包括以下组份按重量份数比制备而成:多元醇:泡沫稳定剂:催化剂:交联剂:阻燃剂: 水:发泡剂=100:1~5:1~5:2~6:5~25:0.5~3:10~30。[0006]根据所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:所述的多元醇包括二种或二种以上的多元醇:(1)基于对苯二甲酸二乙酯的聚酯型多元醇；(2)基于以蔗糖、山梨醇、甘露醇、α -甲基葡萄糖甙、木糖醇、二乙烯三胺、季戊四醇、乙二胺、甲苯二胺、 丙三醇、三羟甲基丙烷、三乙醇胺常规的活泼氢化合物作为起始剂与环氧化物反应而成的聚醚多元醇。[0007]根据所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:异氰酸酯是MDI 或聚合MDI或它们任意比例的混合物，混合物中NCO含量是30-50%，平均官能度2.7~3.0。[0008]根据所述的金属面聚`异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板及其制备方法，其特征是:指数为100~400。[0009]根据所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:组合聚醚聚酯多元醇的制备:按配比准确称取芳香烃聚酯多元醇30g，蔗糖起始剂聚醚多元醇30g、山梨醇起始剂聚醚多元醇10g、甲苯二胺起始剂聚醚多元醇10g、甘油聚醚多元醇20g、三乙醇胺交联剂4g、德美世创公司产泡沫稳定剂L6820和AK8805 2.5g、复合催化剂五甲基二乙烯三胺、N, N- 二甲基环己胺、三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、油酸钾、辛酸钾1.4g、141b发泡剂 22g、水lg、三(氯异丙基)磷酸酯TCPP阻燃剂10g，充分搅拌混合均匀，即得组合聚醚聚酯多元醇。[0010]根据所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:组合聚醚聚酯多元醇的制备:按配比准确称取20(T400mgK0H/g芳香烃聚酯多元醇30g，40(T500mgK0H/g芳香烃聚酯多元醇30g蔗糖起始剂聚醚多元醇20g、山梨醇起始剂聚醚多元醇20g、三乙醇胺交联剂4g、德美世创公司产泡沫稳定剂L6820和AK8805 2.5g、复合催化剂五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、油酸钾、辛酸钾1.6g、141b发泡剂 22g、水lg、三(氯异丙基)磷酸酯TCPP阻燃剂10g，充分搅拌混合均匀，即得组合聚醚聚酯多元醇。[0011]一种制备所述金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板的方法，其特征是:上下两层金属面板通过压型机进行压型，然后下板经过常规的滴胶装置涂胶，进入发泡流程，组合聚醚聚酯多元醇与聚异氰酸酯按照重量比为1:1~1:2进入高压发泡机，混合均匀后浇注在金属面层上反应，经过层压机固化成型，出板切割、凉板、熟化；反应物料温度为20~30 °C、料压为l(T20MPa、上下金属面层温度为30~50 °C、层压机链板温度60 0C以上，熟化间温度25°C以上。[0012]本发明具有如下优点:1、组合聚醚聚酯多元醇(白料)中加入聚酯多元醇，提高聚氨酯泡沫的阻燃性能。[0013]2、聚异氰酸酯(黑料)采用高官能度多苯基多亚甲基多异氰酸酯。[0014]3、过量的聚异氰酸酯(黑料)在三聚催化剂作用下自聚形成六元杂环，能够提高泡沫的耐热性能。[0015]4、通过滴胶装置对下板涂胶，增强了金属面与聚异氰脲酸酯改性聚氨酯芯材的粘结力。[0016]5IR双履带成型温度≥60°C，保证黑白料完全反应。生产出的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夹芯板材在25°C以上熟化间熟化72h，防止二次发泡。[0017]6、与普通聚氨酯保温材料相比，本发明具有阻燃性能好、导热系数低的优势。【具体实施方式】[0018]下面具体实施 例对本发明作进一步说明:本发明板材由上下两个金属面层和聚异氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料芯层组成。生产工艺为:钢板压型、钢板涂胶、黑白料发泡、板材切割、凉板、熟化组成。其金属面层由压型机压出所需形状，其芯层由以下原料按重量分数比经高压发泡机充分混合反应而成:组合聚醚聚酯多元醇(白料):聚异氰酸酯(黑料)=100: 100-200，浇注在金属面材上发泡固化成型， 切割、凉板、熟化而成。[0019]上述组合聚醚聚酯多元醇(白料)由以下组份按重量分数比制备而成:组合多元醇:泡沫稳定剂:催化剂:交联剂:阻燃剂:水:发泡剂=100:1~5:1~5:2^6: 5^25:0.5^3:10-30，前述组合多元醇包括二种或二种以上的多元醇:(I)基于对苯二甲酸二乙酯的聚酯型多元醇；(2)基于以蔗糖、山梨醇、甘露醇、α -甲基葡萄糖甙、木糖醇、二乙烯三胺、季戊四醇、乙二胺、甲苯二胺、丙三醇、三羟甲基丙烷、三乙醇胺等常见的活泼氢化合物作为起始剂与环氧化物反应而成的聚醚多元醇。[0020]上述组合聚醚中加入泡沫稳定剂，具有降低原料体系的表面张力，改善原料组分的混溶性，优异的乳化分散能力和成核能力使泡沫稳定，并控制泡孔的大小和结构。本发明所采用的泡沫稳定剂结构是聚氧化烯烃-聚硅氧烷相嵌共聚物，属于高活性硅-碳键非水解型、非离子型表面活性剂。[0021]上述聚异氰酸酯(黑料)是MDI或聚合MDI或它们任意比例的混合物，混合物中NCO 含量30~50%，平均官能度2.7~3.0。[0022]组合聚醚聚酯多元醇(白料)配方中的催化剂、交联剂、阻燃剂等助剂采用本领域内技术人员熟知的种类即可。[0023]上述聚氨酯夹心板材所用金属面层可以是彩色图层钢板、镀铝锌板、不锈钢板等。[0024]本发明聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹心板生产时将上下金属面层牵入压型组压出所需形状，下板通过滴胶装置涂胶；进入发泡工序:组合聚醚聚酯多元醇(白料)与聚异氰酸酯(黑料)按照一定的重量比通过高压发泡机充分混合浇注在面层上，发泡固化成型；出板切割、凉板、熟化。[0025]本发明金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板的制备方法:上下两层金属面板通过压型机进行压型，然后下板经过滴胶装置涂胶，进入发泡流程，组合聚醚聚酯多元醇(白料)与聚异氰酸酯(黑料)按照重量比为1:1~1:2进入高压发泡机，混合均匀后浇注在金属面层上反应，经过层压机固化成型，出板切割、凉板、熟化。反应物料温度为20~30 °C、 料压为l(T20MPa、上下金属面层温度为30~50 °C、层压机链板温度60 °C以上，熟化间温度25°C以上。[0026]实施例1组合聚醚聚酯多元醇(白料)的制备:按配比准确称取芳香烃聚酯多元醇30g，蔗糖起始剂聚醚多元醇30g、山梨醇起始剂聚醚多元醇10g、甲苯二胺起始剂聚醚多元醇10g、甘油聚醚多元醇20g、三乙醇胺交联剂4g、德美世创公司产泡沫稳定剂L6820和AK8805 2.5g、复合催化剂五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、油酸钾、辛酸钾1.4g、141b发泡剂22g、水lg、三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)阻燃剂10g，充分搅拌混合均匀，即得组合聚醚聚酯多元醇(白料)。[0027]金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夹芯板材的生产:上下金属面板经过压型机压型，下板通过常规的滴胶装置涂胶，进入发泡工序，聚异氰酸酯(黑料)、组合聚醚聚酯多元醇(白料)通过高压发泡机浇注在金属面板上(组合聚醚聚酯多元醇(白料)流量119g/ s， 聚异氰酸酯(黑料)流量202g/s)，进入层压机固化，出板切割、凉板、熟化。待泡沫完全熟化后测定相关性能。此条件下聚异氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料的氧指数为26.1%。[0028]实施例2组合聚醚聚酯多元醇(白料)的制备:按配比准确称取20(T400mgK0H/g芳香烃聚酯多元醇30g,40(T500mgK0H/g芳香烃聚酯多元醇30g鹿糖起始剂聚醚多元醇20g、山梨醇起始剂聚醚多元醇20g、三乙醇胺交联剂4g、德美世创公司产泡沫稳定剂L6820和AK8805 2.5g、 复合催化剂五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、油酸钾、 辛酸钾1.6g、141b发泡剂22g、水lg、三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)阻燃剂10g，充分搅拌混合均匀，即得组合聚醚聚酯多元醇(白料)。[0029]金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夹芯板材的生产:上下金属面板经过压型机压型，下板通过常规的滴胶装置涂胶，进入发泡工序，黑白料通过高压发泡机浇注在金属面板上(组合聚醚聚酯多元醇(白料)流量119g/s，聚异氰酸酯(黑料)流量232g/s)，进入层压机固化，出板切割、凉板、熟化。待泡沫完全熟化后测定相关性能。此条件下聚异氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料的氧指数为30.3%。[0030]上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，包括上金属面层、下金属面层和中间的芯层，其特征是:芯层为聚异氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料芯层，芯层包括以下原料按重量份数比经高压发泡机充分混合反应而成:组合聚醚聚酯多元醇:聚异氰酸酯=100:100~ 200。
2.根据权利要求1所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:组合聚醚聚酯多元醇包括以下组份按重量份数比制备而成:多元醇:泡沫稳定剂:催化剂:交联剂:阻燃剂:水:发泡剂=100:1~5:1~5:2~6:5~25:0.5~3:10~30。
3.根据权利要求2所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:所述的多元醇包括二种或二种以上的多元醇:(1)基于对苯二甲酸二乙酯的聚酯型多元醇；(2)基于以蔗糖、山梨醇、甘露醇、α -甲基葡萄糖甙、木糖醇、二乙烯三胺、季戊四醇、乙二胺、甲苯二胺、丙三醇、三羟甲基丙烷、三乙醇胺常规的活泼氢化合物作为起始剂与环氧化物反应而成的聚醚多元醇。
4.根据权利要求1或2所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:异氰酸酯是MDI或聚合MDI或它们任意比例的混合物，混合物中NCO含量是30飞0%，平均官能度 2.7~3.0。
5.根据权利要求1或2所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:指数为100~400。
6.根据权利要求1或2所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是:组合聚醚聚酯多元醇的制备:按配比准确称取芳香烃聚酯多元醇30g，蔗糖起始剂聚醚多元醇30g、山梨醇起始剂聚醚多元醇10g、甲苯二胺起始剂聚醚多元醇10g、甘油聚醚多元醇 20g、三乙醇胺交联剂4g、德美世创公司产泡沫稳定剂L6820和AK8805 2.5g、复合催化剂五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、油酸钾、辛酸钾1.4g、 141b发泡剂22g、水lg、三(氯异丙基)磷酸酯TCPP阻燃剂10g，充分搅拌混合均匀，即得组合聚醚聚酯多元醇。
7.根据权利要求1或2所述的金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板，其特征是: 组合聚醚聚酯多元醇的制备:按配比准确称取20(T400mgK0H/g芳香烃聚酯多元醇30g， 40(T500mgK0H/g芳香烃聚酯多元醇30g鹿糖起始剂聚醚多元醇20g、山梨醇起始剂聚醚多元醇20g、三乙醇胺交联剂4g、德美世创公司产泡沫稳定剂L6820和AK8805 2.5g、复合催化剂五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基环己胺、三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、油酸钾、辛酸钾1.6g、141b发泡剂22g、水lg、三(氯异丙基)磷酸酯TCPP阻燃剂10g，充分搅拌混合均匀，即得组合聚醚聚酯多元醇。
8.一种制备权利要求1、2、3、4、5、6或7所述金属面聚异氰脲酸酯改性聚氨酯夹芯板的方法，其特征是:上下两层金属面板通过压型机进行压型，然后下板经过常规的滴胶装置涂胶，进入发泡流程，组合聚醚聚酯多元醇与聚异氰酸酯按照重量比为1:1~1:2进入高压发泡机，混合均匀后浇注在金属面层上反应，经过层压机固化成型，出板切割、凉板、熟化； 反应物料温度为20~30 °C、料压为l(T20MPa、上下金属面层温度为30~50 °C、层压机链板温度60 0C以上，熟化间温度25°C以上。
【文档编号】C08G18/79GK103497305SQ201310490926
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月20日 优先权日:2013年10月20日
【发明者】郭亚莉, 褚建军, 张洪国, 钟东南, 孙志武 申请人:山东普兰特板业有限公司