一种相变储能型沥青聚氨酯硬质泡沫及其制备方法_2

文档序号:9881499阅读:来源:国知局
蔗糖的加入有助于蓖麻油溶解沥青,同时也可以作为交联剂改善泡 沫体的脆性。
[0013] 本发明中,聚醚多元醇选用官能度为3~6,优选为3~4,平均分子量为200~ 1200,优选为300~900,粘度为600~lOOOmPa *s的聚醚多元醇。官能度数量多有助于加 快泡沫生成速率和提高沥青基泡沫的交联度,还可以减少多元醇的使用量。
[0014] 本发明中,增塑剂采用二辛基酞酸脂、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二正丁 酯、苯二甲酸二异丁酯、十八碳二烯酸甲酯、邻苯二甲酸二异癸酯、磷酸三苯酯、三辛酯、已 二酸二异壬酯和己二酸二异癸烷基酯中的一种或几种。优选使用二辛基酞酸脂,既可作为 乳化剂,也可作为减粘剂。
[0015] 本发明中,发泡剂采用水,水量的多少能调节泡沫体密度,水量越多,最终泡沫体 密度越低,但反应体系粘度增大,因此,应根据最终产品密度要求和体系粘度调节发泡剂的 用量。有机硅泡沫稳定剂可采用常用的聚氨酯硬泡用水溶性聚醚硅氧烷,主要起乳化泡沫 物料、稳定泡沫和调节泡孔的作用,有助于气泡的形成,控制泡孔的大小及均匀性。
[0016] 本发明中,无需加入促进聚氨酯发泡的催化剂,但是需要加入的一定量的固化催 化剂,如DABCO DC-2、POLYCAT SA-1、二苯甲基二异氰酸酯等,用于加快泡沫形成之后的固 化过程。因为加入的蓖麻油反应活性高,且反应温度高,反应速度较快,如再加入胺类催化 剂和有机金属催化剂如三乙醇胺、三乙烯二胺、辛酸亚锡等会使发泡速度过快而难以控制。 而加入一定量的固化催化剂可以很好地调控发泡速度,避免发泡速度过快而难以控制。
[0017] 本发明中,阻燃剂可采用液态添加型阻燃剂,如三氯乙基磷酸酯、三氯丙基磷酸 酯、甲基磷酸二甲酯等,也可采用粒子型阻燃剂如微胶囊红磷等,阻燃剂可以采用上述阻燃 剂中的一种或几种复配。
[0018] 本发明中,使用的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲苯二异氰酸酯 (mdi)、多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPi)、异佛尔酮二异氰酸酯(iroi)中的一种或多种,优 选为多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)。
[0019] 本发明方法制备的相变储能型沥青聚氨酯硬泡沫,尺寸稳定性好、机械强度高、防 水防腐节能效果好,既可用于建筑外墙和屋顶防水保温,也可用于管道的防腐保温,特别是 油田输油管线上的防腐保温。
[0020] 与现有技术相比,本发明的优点如下: 1、采用蓖麻油溶解石油沥青,无需使用有机溶剂制备沥青乳化液,环保经济;蓖麻油对 沥青具有亲和性,降低了沥青的表面张力,可使本来不易混合在聚醚多元醇中的沥青更容 易均匀分散在聚醚多元醇中,混合物贮存稳定性好,不会发生絮凝析出现象。
[0021] 2、采用粘度相对较低的聚醚多元醇溶解有机相变材料,同时加入增塑剂,在控制 温度高于有机相变储能材料的相变点的温度下,降低反应体系的粘度,制备的组合料相容 性好,不存在聚集、析出等现象。将上述组合料加入到沥青蓖麻油混合液中,可以改善混合 体系的粘度,使其与多异氰酸酯粘度相近,有助于发泡反应。
[0022] 3、采用全水发泡技术,水对臭氧层破坏效应的0DP值为零,无任何毒副作用,是最 环保的化学发泡剂。由于水的沸点为l〇〇°C,不像烷烃发泡剂在沸点低于50°C,在高温下很 快汽化挥发,因此可以提高反应温度到30-55Γ,有助于降低反应体系的粘度,加强物流的 流动性。
[0023] 4、在聚氨酯泡沫中同时加入有机相变储能材料和沥青,改善了因相变材料的加入 而导致的泡沫机械性能下降的问题,提高了储能型聚氨酯泡沫的压缩强度和尺寸稳定性, 同时解决的混合体系的相容性问题。制备获得的聚氨酯硬质泡沫具有良好的保温、防水、防 腐和节能的性能,可用于建筑节能和管线储罐保温等领域。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。本发明所述的份数为质量份数。
[0025] 本发明中,所述的聚醚多元醇采用官能度3~4,平均分子量500~600,粘度为 600~800mPa,s的聚醚多元醇。蓖麻油使用官能度为2. 5~3. 0,羟值为180~200mgK0H/ g,分子量为900~1000的蓖麻油。
[0026] 实施例1 (1) 将针入度为8mm、软化点48°C的80份石油沥青加入到反应釜中,加热使之融化并搅 拌,升温到200°C保温约lh,然后将25份蓖麻油和2. 5份甘油混合均匀后,逐渐加入到融化 的石油沥青中,在160°C强力搅拌lh,获得沥青蓖麻油混合液; (2) 选用熔点为25°C,相变潜热为147kJ/kg的石蜡为囊芯,蜜胺-甲醛树脂为囊壁,采 用原位聚合法制备微胶囊相变材料; (3) 将80份聚醚多元醇、20份微胶囊相变材料、3份增塑剂二辛基酞酸脂加入到步骤 (1)制备的混合液中,在60°C继续搅拌2h ; (4) 然后将4份水、3份POLYCAT SA-1、6份有机硅泡沫稳定剂、30份三氯乙基磷酸酯 加入到步骤(3)制备的混合物中,在45°C搅拌均匀; (5) 在步骤(4)制备的混合物中加入95份PAPI,高速搅拌约40s后注模发泡,固化成 型后即可得到沥青聚氨酯硬质泡沫A。
[0027] 实施例2 (1)将针入度为12_、软化点56°C的60份石油沥青加入到反应釜中,加热使之融化并 搅拌,升温到200°C保温约lh,然后将30份蓖麻油和3份甘油混合均匀后,逐渐加入到融化 的石油沥青中,在160°C强力搅拌lh,获得沥青蓖麻油混合液; (2) 选用熔点为49°C,相变潜热为165kJ/kg的石蜡为囊芯,聚氨酯为囊壁,采用原位聚 合法制备微胶囊相变材料; (3) 将80份聚醚多元醇、50份微胶囊相变材料、5份增塑剂二辛基酞酸脂加入到步骤 (2)制备的混合液中,在70°C继续搅拌2h ; (4) 然后将2份水、1份DABCO DC-2、15份有机硅泡沫稳定剂、25份三氯乙基磷酸酯加 入到步骤(3)制备的混合物中,在50°C搅拌均匀; (5) 在步骤(4)中制备的混合物中加入120份PAPI,高速搅拌约40s后注模发泡,固化 成型后即可得到沥青聚氨酯硬质泡沫B。
[0028] 实施例3 (1) 将针入度为18mm、软化点41°C的90份石油沥青加入到反应釜中,加热使之融化并 搅拌,升温到200°C保温约lh,然后将40份蓖麻油逐渐加入到融化的石油沥青中,在160°C 强力搅拌lh,获得沥青蓖麻油混合液; (2) 选用熔点为25°C,相变潜热为147kJ/kg的石蜡为囊芯,蜜胺-甲醛树脂为囊壁,采 用原位聚合法制备微胶囊相变材料; (3) 将80份聚醚多元醇、35份微胶囊相变材料、7份增塑剂二辛基酞酸脂加入到步骤 (2)制备的混合液中,在80°C继续搅拌2h ; (4) 然后将5. 5份水、1份DABCO DC-2、10份有机硅泡沫稳定剂、20份三氯丙基磷酸酯 加入到步骤(3)制备的混合物中,在55°C搅拌均匀; (5) 在步骤(4)中制备的混合物中加入110份PAPI,高速搅拌约40s后注模发泡,固化 成型后即可得到沥青聚氨酯硬质泡沫C。
[0029] 比较例1 采用与实施例3相同的物料,不同之处在于不采用全水发泡技术,而是加入30份的二 氯甲烷作为发泡剂,因二氯甲烷的沸点为39. 8°C,因此第(4)步温度降低到36°C,固化成型 后即可制得沥青聚氨酯硬质泡沫D。
[0030] 比较例2 采用与实施
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