聚异氰脲酸酯改性喷涂型组合聚醚及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚氨酯技术领域，具体涉及一种聚异氰脲酸酯改性喷涂型组合聚醚及 其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着人们环保意识的增强，建筑节能保温越来越受到人们的重视。由于聚 氨酯喷涂材料具有良好的保温性能，优异的成型性能以及与基材的良好粘结性，使该项技 术在越来越多的高档楼盘中使用。但伴随上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万鑫大厦等高层楼 盘火灾的发生，保温材料的阻燃性能成为阻碍聚氨酯喷涂推广的重大阻碍。
[0003] 目前市场上使用的聚氨酯硬泡喷涂材料，多使用常规的聚醚搭配聚酯构建骨架， 以一氟二氯乙烷Hlb作为发泡剂，同时引入部分磷酸酯类阻燃剂提高阻燃性能，但在这种 体系下，单纯使用阻燃剂，泡沫很难达到国家65#与46#文件规定的上墙材料最低达到B2 级阻燃的要求，如果想继续提高阻燃性能，就必须在原有体系中引入具有阻燃结构的聚醚 聚酯，同时提高阻燃剂用量，但阻燃聚醚聚酯成本较高，很多开放商难以接受高阻燃喷涂产 品的售价，而提高阻燃剂用量后，泡沫的压缩强度、尺寸稳定性等物理指标受较大影响。如 何提高聚氨酯喷涂材料的阻燃性能，并控制高阻燃喷涂材料的成本，成为众多的聚氨酯厂 家技术开发的当务之急。
[0004] 聚异氰脲酸醋泡沫塑料，英文名Poly isocyanurate foam，人们简称PIR泡沫塑 料，是由异氰酸酯MDI本身发生三聚反应生成，聚氨酯泡沫塑料PUR是多羟基醇与异氰酸 酯反应产生，而聚异氰脲酸酯泡沫塑料PIR则是异氰酸酯自身的三聚反应产生异氰脲酸酯 环，所以从分子结构上来看聚异氰脲酸酯泡沫塑料更加稳定，具有优良耐热性、耐寒性、尺 寸稳定性及阻燃性。PIR和PUR相比具有以下优点：
[0005] 1、单纯依靠阻燃剂，PUR的阻燃性一般较难达到B2级，但由于异氰脲酸酯环的阻 燃性能，使PIR的阻燃性能较PUR有较大提升。
[0006] 2、PUR的耐热性能最高达到120度，而改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料可以在温度140 度环境长期工作，耐老化性能优异。
[0007] 3、由于结构上的差异，PIR具有良好的压缩强度。
[0008] 为适应市场需求，亟需开发具有阻燃性的及综合性能优异的聚异氰脲酸酯改性喷 涂型组合聚醚。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种保温性能、粘结性能、压缩强度、尺寸稳定性优异，成本 低，阻燃效果极佳的聚异氰脲酸酯改性喷涂型组合聚醚；本发明同时提供其制备方法和应 用。
[0010] 本发明所述的聚异氰脲酸酯改性喷涂型组合聚醚，由A组分和B组分组成，其中：
[0011] A组份为，以重量百分数计：
[0012] 聚酯多元醇： 35~55 聚醚多元醇： 0~5 交联剂： 3~6 泡沫稳定剂： 1.0~2.0 化学发泡剂： 0.1~0.8 催化剂： 2~5 阻燃剂： 丨7~30 物理发泡剂： 20~25
[0013] B组份为：
[0014] 多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
[0015] 所述聚酯多元醇以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)裂解生产的对苯二甲酸（TPA)及 乙二醇（EG)为原料生产的，2~3官能度，分子量为450~550的聚酯多元醇。优选山东一 诺威聚氨酯股份有限公司生产的ED504 ;淄博帝化聚氨酯有限公司DH380。
[0016] 所述聚醚多元醇A为3官能度以上，分子量为200~600的聚醚多元醇。优选山 东蓝星东大化工有限责任公司450L ;德国苏威阻燃聚醚B 251。
[0017] 所述交联剂为三乙醇胺，优选抚顺佳化TEA。
[0018] 所述泡沫稳定剂是为非水解硅碳类表面活性剂，优选迈图硅油L6868。
[0019] 所述化学发泡剂为水。
[0020] 所述催化剂为叔胺类耐水解催化剂与有机金属类催化剂。优选五甲基二乙烯三胺 (PC5)、33%的三乙烯二胺溶液（A33)、二月桂酸二丁基锡（T-12)、异辛酸钾（CA50)的混合 物。四者质量比为1:1~2:.0.1~0.2:1~1.5。
[0021] 所述阻燃剂为添加型卤代磷酸酯类阻燃剂，优选江苏雅克的TCEP。
[0022] 所述物理发泡剂为1，1，1，3, 3-五氟丁烷（HFC-365mfc)和1，1，1，3, 3-五氟丙 烷（HFC-245fa)的混合物，其中，1，1，1，3, 3-五氟丁烷（HFC-365mfc)的质量含量为30%， 1，1，1，3, 3-五氟丙烷（HFC-245fa)的质量含量为70%。
[0023] 所述聚异氰脲酸酯改性喷涂型组合聚醚的制备方法如下：
[0024] 制备A组份料：将称量好的聚醚多元醇、聚酯多元醇、交联剂、泡沫稳定剂、化学发 泡剂、催化剂、阻燃剂、物理发泡剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌〇. 5~1小时，即可装 桶；
[0025] B组分料为多亚甲基多苯基多异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯，直接装桶。
[0026] 使用时，将A组份与B组分按照重量比100:100混合即可制成聚异氰脲酸酯改性 喷涂泡沫。
[0027] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0028] 本发明的组合聚醚使用聚醚聚酯，通过比例调节和种类选择获得较高的异氰酸指 数，搭配使用少量的阻燃物，使用新型催化体系，提高三聚转化率，平衡泡沫结构中的异氰 脲酸酯环与氨基甲酸酯环的比例，与原有的老喷涂体系对比，具有成本低，泡沫保温性能、 粘结性能、压缩强度、尺寸稳定性优异，阻燃效果极佳的特点。本发明的组合聚醚，对于推动 国内市场高阻燃外墙喷涂行业的发展起到了重大的作用。
[0029] 本发明组合聚醚的研制成功，解决了行业内同类组合聚醚出方数低、阻燃成本高、 阻燃效果不佳等重大技术难题。同时该组合聚醚同异氰酸酯反应生成的泡沫在导热系数、 压缩强度、粘结性、耐候性方面都有明显的提高，在外墙保温领域应用可显著降低保温材料 成本，降低建筑能耗，节能效果优越，具有较好的经济效益和社会效益。
[0030] 本发明A组分料生产方便，使用AB组分，利用喷涂发泡机进行施工利用 HFC-365mfc和HFC-245fa的混合物为物理发泡剂，取代了传统喷涂型组合聚醚中使用的 141b，环保效应较好，同时生产原料成本低，容易获取，无需更换喷涂设备，通过普通喷涂机 喷涂发泡，制得的泡沫具有一定的聚异氰脲