专利名称：用于lng船弯头部位耐低温绝热保温材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于材料领域，更具体地说，涉及一种耐超低绝热保温材料及其制备方法。该材料可应用于液化天然气、液氮、液氧等超低温物质的储存，运输等领域。
背景技术：
LNG船是依靠管线装卸天然液化气的船只，管线除了有直管外，还有许多的弯管。弯管保温包覆一般是将直管切成块状材料，然后粘结起来再做成弯管。
由于弯管处，特别是大口径的弯管冷液体较为集中，产生的收縮和热涨较大，如果材料本身缺乏韧性易导致开裂，因此要求制备弯头处的材料除了具备绝热保温
的一般性能外，还要求有一定的柔韧性，可是目前所用的材料都是用同直管一样材料切割而成的，在使用过程中发现时有裂缝产生。
发明内容
本发明的目的是解决弯管处材料柔韧性不足的问题，本发明依据分子设计的基本原理，根据分子结构与功能之间的关系，结合施工工艺以及使用情况，提供一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料及其制备方法。
为了达到上述的目的，本发明的技术方案是 一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料，由聚酯多元醇，催化剂，匀泡剂，发泡剂，阻燃剂，柔性扩链剂组成的A组分；再与异氰酸酯类的B组分反应，其中A组分的各个组分质
量百分比为
聚酯多元醇 60-80%,
发泡剂 2-15%，
匀泡剂 0.5-5%,
阻燃剂 3-15%，
催化剂 0.1-2%，
柔性扩链剂 5-15%。上所述聚酯多元醇是指由三元醇与二元直链脂肪酸形成端羟基聚酯多元醇<
上所述的发泡剂是一种氟氯化烃的发泡剂。
上所述的匀泡剂为硅垸类的匀泡剂。
上所述的阻燃剂为含磷类化合物。
上所述的催化剂为胺类与有机锡混合物，其混合质量比为100/1。上述所述的柔性扩链剂其结构特征是-
CH3 CH，
H2N-C H2C H2 -P^i-0-Si"^-C H2C H2N H
C H.
其中，n值为10 100。
为了达到上述的目的，本发明的另一个技术方案是 一种用于LNG船弯头
部位耐低温绝热保温材料的制备方法，其制备步骤为
步骤l、制备A组分，将组成A组分的聚酯多元醇，催化剂、发泡剂、匀泡
剂、发泡剂、阻燃剂、柔性扩链剂，按其质量百分比配方后进行混合均匀，注入
到发泡机A罐里贮藏待用；
步骤2、制备B组分，选配符合摩尔比要求的异氰酸酯(OCN-R-NCO)注入到发泡机B罐里贮藏待用；
步骤3、材料的制备，先启动发泡机，再将A、 B两个混合组分放在枪头中充分混合，最后注入尺寸，大小，形状一定的模具内发泡成型。
本发明的一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料及制备方法的有益效果主要体现在
1、 拉伸强度Mpa 35-46;
2、 冲击强度(cm-kg/cm) 2.8-5.1 ;
3、 导热系数降低到了0.015w/m.k以下；
4、 抗压强度达到了 10Mpa;5、 可以在-220GC低温以上长期使用；
6、 泡孔均匀，大小在90-150 um;
7、 在40(TC温度差变化下，材料力学性能保持不变。
8、 水扩散阻抗值明显增大。
本发明一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料具有耐超低温机械性 能，尤其适应宽温度范围的急速变化，阻燃性能好，导热系数低，能有效防止管 线和罐体内等超低温液体的热损耗。可广泛应用于航天，能源，食品，医疗等方 面。
具体实施例方式
实施例1:
一、配比
A组分配合物的比例如下
1、 聚酯多元醇
2、 发泡剂
3、 匀泡剂
4、 阻燃剂
5、 催化剂
6、 柔性扩链剂
B组分异氰酸酯(MDI) NCO
二、制备
将以上1至6各组分混合均匀存于发泡机A料罐内；将异氰酸酯(MDI) 存于发泡机B料罐内；将上述诸物质发泡机混合均匀后在40度的模具内模压成型。
其有益效果除在-22(TC低温以上，30(TC温差变化下，长期使用力学性能 保持不变外，且发泡速度快,力学性能较高压縮强度可达38Mpa，导热系数为 0.015w/m.k，泡孔平均大小为150 y m。拉伸强度Mpa 46，冲击强度(cm-kg/cm) 5.1 。
实施例2:
一、配比
80%， 2%， 0.5%， 3%， 0.1%， 14.4%; OH摩尔比例为1.05 : 160%，
15%,
5%，
13%，
2%，5%。
NC 0 / OH摩尔比例为1
A组分配合物的比例如下-
1、 聚酯多元醇
2、 发泡剂
3、 匀泡剂
4、 阻燃剂
5、 催化剂
6、 柔性扩链剂
B组分异氰酸酯(MDI) N C 0 / O H摩尔比例为1 : 1
二、制备方法同实施例1。
其有益效果除在-22(TC低温以上，30(TC温差变化下，长期使用力学性能 保持不变外，压縮强度可达25Mpa，导热系数为0.011w/m.k，泡孔平均大小为 90um。拉伸强度Mpa35，，冲击强度(cm-kg/cm) 2.8。
实施例3:
一、 配比
A组分配合物的比例如下
1、 聚酯多元醇
2、 发泡剂
3、 匀泡剂
4、 阻燃剂
5、 催化剂
6、 柔性扩链剂
B组分异氰酸酯(MDI) NCO / OH比例为1.05 : 1。
二、 制备方法同实施例l。
其有益效果除在-22(TC低温以上，30(TC温差变化下，长期使用力学性能 保持不变外，力学、导热综合性能较好，压縮强度可达30Mpa且导热系数为 0.012w/m.k，泡孔平均大小为llOum，拉伸强度Mpa41.5，冲击强度(cm-kg/cm) 4.6。
实施例4:
一、配比
70%，
5%，
1%，
8.5%， 0.5%, 15%。 0 H比例为1.0570%，
2%，
5%，
15%,
0.5%，
7.5%。
O H比例为2
A组分配合物的比例如下
1、 聚酯多元醇
2、 发泡剂
3、 匀泡剂
4、 阻燃剂
5、 催化剂
6、 柔性扩链剂
B组分异氰酸酯(MDI) N C O / O H比例为2 : 1
二、制备方法同实施例1。
其有益效果除在-220。C低温以上，300'C温差变化下，长期使用力学性能 保持不变外，导热系数为0.018w/m.k，泡孔平均大小为130"m，压縮强度为 10Mpa，拉伸强度Mpa 43,冲击强度(cm-kg/cm) 4.4。
实施例5:
一、 配比
A组分配合物的比例如下
1、 聚酯多元醇
2、 发泡剂
3、 匀泡剂
4、 阻燃剂
5、 催化剂
6、 柔性扩链剂 B组分异氰酸酯(MDI)
二、 制备方法同实施例1。
其有益效果除在-220'C低温以上，30(TC温差变化下，长期使用力学性能 保持不变外，导热系数小仅为0.011w/m°C，泡孔平均大小为150lim，压缩强度 为15Mpa，拉伸强度Mpa 35，冲击强度(cm-kg/cm) 3.2。
所述实施例仅用于说明本技术方案，并不用于限制本发明。
68%,
12%,
4%，
10%，
1%，5%。
NC 0 / OH比例为1.1: 权利要求
1. 一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料，其特征是由聚酯多元醇，催化剂，匀泡剂，发泡剂，阻燃剂，柔性扩链剂组成的A组分，再与异氰酸酯类的B组分反应；其中组成A组分的各个组分的质量百分比含量为混合多元醇 60-80％，发泡剂 2-10％，匀泡剂 0.5-5％，阻燃剂 3-15％，催化剂 0.1-2％，柔性扩链剂 5-15％。
2、 根据权利要求1所述的一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料，其特征是所述的聚酯多元醇是指由三元醇与二元直链脂肪酸反应，而形成的端羟基聚酯多元醇。
3、 根据权利要求1所述的一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料，其特征是所述的发泡剂为氟氯化烃类的发泡剂。
4、 根据权利要求1所述的一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料，其特征是所述的匀泡剂为硅垸类的匀泡剂。
5、 根据权利要求1所述的一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料，其特征是所述的阻燃剂为含磷元素的阻燃剂。
6、 根据权利要求1所述的一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料，其特征是.*所述的催化剂为有机锡与胺类的混合物，其中胺类与有机锡的质量比为100:1
7、 根据权利要求1所述的一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料，其特征是所述的柔性扩链剂其结构特征是<formula>formula see original document page 2</formula>其中，n值为10 100。
8、 根据权利要求1所述的一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料，其特征是所述异氰酸酯类的B组分为含端-NCO基团的物质中的至少一种；其分子结构式为0CN-R-NC0，式中R为小分子或大分子链段；其用量是按其官能团NCO与混合多元醇中的-OH官能团按摩尔量计算，其比例范围在1. 0—2. 0之间。
9、 制备权利要求1所述的一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料的方法，其特征是包括以下步骤步骤l、制备A组分，将组成A组分的混合多元醇，催化剂、发泡剂、、匀泡剂、发泡剂、阻燃剂、柔性扩链剂，按其质量百分比配方后进行混合均匀，注入到发泡机A罐里贮藏待用；步骤2、制备B组分，选配符合摩尔比要求的异氰酸酯(0CN-R-NC0)注入到发泡机B罐里贮藏待用；步骤3、材料的制备，先启动发泡机，再将A,B两个混合组分放在枪头中充分混合，最后注入尺寸，大小，形状一定的模具内发泡成型。
全文摘要
本发明公开了一种用于LNG船弯头部位耐低温绝热保温材料及其制备方法。该材料是由混合多元醇为60-80％，混合催化剂为0.1-2％，匀泡剂为0.5-5％，发泡剂为2-15％，阻燃剂为3-15％，柔性扩链剂为5-15％组成的A组分；再与异氰酸酯类的B组分反应制备而获得。该材料可以在-220℃以上的低温下长期使用，除了具有良好的保冷和机械性能，耐水性外，还具有柔韧性，尤其是可适应400℃以上温差范围的急速变化，具有高阻燃性，导热系数低特点，主要用在LNG船弯头处的保温包覆。
文档编号C08K5/49GK101531748SQ20091003071
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者叶冬青, 周宏建, 高延敏 申请人:江苏科技大学;沪东中华造船(集团)有限公司