专利名称：太阳能热水器用组合聚醚及其制备方法
CN 102924677 A书明说1/5页太阳能热水器用组合聚醚及其制备方法技术领域
本发明属于聚氨酯泡沫塑料技术领域，具体涉及一种承压式太阳能热水器用环保型组合聚醚及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯泡沫塑料是由聚醚多元醇和异氰酸酯在发泡剂作用下制得的泡沫制品，具有优良的保温性能、力学性能、电学性能、声学性能和耐化学品性能，特别是具有优异的绝热性能，而广泛应用于冰箱、冰柜、热水器、冷库板、夹芯板、管道保温、冷藏集装箱、等绝热保温领域。
在聚氨酯硬质泡沫塑料生产过程中，目前常用的发泡剂主要是环戊烷、HFC-245fa 或HFC-365mfc。三种发泡剂各自存在缺点在采用环戊烷时，应重点考虑发泡剂安全性， 同时制备的泡沫密度较高，且泡沫的绝热性能略差；在采用HFC-245fa制备泡沫时，组合料的温度需适当降低，一般15 18°C为佳；在采用HFC-365mfc制备泡沫时，同样存在闪点问题，发泡剂的安全性能不佳。HFC-245fa和HFC-365mfc的原料价格较高，制得的泡沫成本明显增加。同时现有技术还存在以下共性的问题由于采用HCFC-141B发泡剂，泡沫的压缩强度较低，只能通过提高泡沫的芯密度来满足承压式太阳能热水器对泡沫强度的要求，否则泡沫的综合性能差，不能满足客户使用要求。 发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种制备高强度泡沫、低能耗、环保的太阳能热水器用组合聚醚及其制备方法。
本发明的技术方案是太阳能热水器用组合聚醚，由以下重量份数的组分组成 聚醚多元醇100份，催化剂2. I 4. 3份，硅油I. 5 2. 5份，水I. 5 2. 5份，发泡剂15 20份。
所述聚醚多元醇为聚醚多元醇I、聚醚多元醇II、聚醚多元醇III和聚醚多元醇IV 的混合物；其在所述组合聚醚中所占的重量份数分别为聚醚多元醇I 40 50份，聚醚多元醇II 30 20份，聚醚多元醇III 20 15份，聚醚多元醇IV 10 15份。其中，所述聚醚多元醇I是以山梨醇、蔗糖、季戊四醇和丙三醇为起始剂，与环氧丙烷开环聚合制得的、官能度3. 8，分子量为800的多元醇，优选山东淄博诺立化工有限公司生产，牌号为DZ202的聚醚多元醇。所述聚醚多元醇II是以山梨醇和三异丙醇胺为起始剂，与环氧丙烷开环聚合制得的、官能度5，分子量为680的多元醇，优选山东淄博诺立化工有限公司生产，牌号为DZ103 的聚醚多元醇。所述聚醚多元醇III是以山梨醇和水为起始剂，与环氧丙烷开环聚合制得的、 官能度4，分子量为590的多元醇，优选山东蓝星东大化工有限责任公司生产，牌号为SA380 的聚醚多元醇。所述聚醚多元醇IV是以甘油为起始剂，环氧丙烷开环聚合制得的、官能度3， 分子量为370的多元醇，优选山东蓝星东大化工有限责任公司生产，牌号为DV125的聚醚多元醇。3
所述催化剂为催化剂I、催化剂II、催化剂III和催化剂IV的混合物；其在所述组合聚醚中所占的重量份数分别为催化剂I O. I O. 5份，催化剂II O. 5 I. 5份，催化剂 III I. O I. 5份，催化剂IV O. 5 O. 8份。其中，所述催化剂I为五甲基二乙烯三胺，催化剂II为二甲基环己胺，催化剂III为二甲基苄胺，催化剂IV为1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪。
所述硅油用作泡沫稳定剂，选用型号为L-6863，生产厂家为迈图高新材料有限公司。
所述发泡剂为HFC_245fa (I, I, I, 3，3_五氟丙烷)与CP (环戊烷)的混合物，两者的重量比为1，I, I, 3，3-五氟丙烷环戊烷=40 60:60 40。
本发明所述组合聚醚的制备方法是先将HFC-245fa和CP密闭输送至发泡剂配料罐，采用泵不断循环混合后形成均一稳定的液体，既得混合发泡剂；然后将此混合发泡剂与聚醚多元醇、硅油、水和催化剂混合均匀，即得本发明的组合聚醚。
用该组合聚醚再与异氰酸酯按重量比组合聚醚异氰酸酯=1:1混合均匀进行反应，即制备出聚氨酯硬质泡沫塑料。
本发明的有益效果在于
I、采用本发明制得的组合聚醚与异氰酸酯反应生成的泡沫具有较高的压缩强度， 从而满足承压式太阳能热水器对泡沫的要求；
2、采用硅油L-6863作为泡沫稳定剂，使生成的泡沫更加细腻，具有更低的导热系数，满足承压式太阳能热水器对能耗的要求；
3、HFC-245fa与CP的混合物作为发泡剂，既避免了 CP的安全隐患，也解决了 HFC-245fa的操作问题；
4、零D0P，低GWP，环保性能良好，可使异氰酸酯与聚醚化合物反应时形成细密均匀密闭的泡孔，也有效的提高了泡沫的绝热保温性能，降低热导率；
5、本发明产品是在常温下进行制备，既节约能源又减少供能设备和繁琐的操作。
具体实施方式
以下结合实施例具体说明本发明。
下述实施例制备组合聚醚的方法为
先将HFC_245fa和CP密闭输送至发泡剂配料罐，采用泵不断循环混合后形成均一稳定的液体，既得混合发泡剂；然后将此混合发泡剂与组合聚醚多元醇、硅油、水和催化剂混合均匀，即得组合聚醚。
使用制得的组合聚醚制备聚氨酯硬质泡沫塑料，方法如下
组合聚醚与异氰酸酯按重量比1:1混合均匀进行反应，组合聚醚可稍稍过量，便于反应，即制备出聚氨酯硬质泡沫塑料。
各实施例中制备组合聚醚及聚氨酯硬质泡沫塑料的各组分及重量如下
实施例I :
DZ202 :40g，DZ103 30g, SA380 20g,DV125 :10g，五甲基二乙烯三胺0. lg，二甲基环己胺:0· 5g, 二甲基节胺1. 0g, I, 3, 5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0. 5g,L-6863 1. 5g, 水1. 5g, HFC-245fa 8. lg, CP 6. 9g。4
异氰酸酯113.3g。
实施例2
DZ202 40g, DZ103 25g, SA380 20g, 环己胺1.0g，二甲基苄胺1.2g，l，3，5-三C 水2. 0g, HFC-245fa 7. lg, CP 10. 3g。
异氰酸酯116.8g。
实施例3
DZ202 40g, DZ103 25g, SA380 20g, 环己胺1.0g，二甲基苄胺1.5g，l，3，5-三C 水1. 5g, HFC-245fa 11. 8g, CP 8. 2g。
异氰酸酯119.2g。
实施例4
DZ202 40g, DZ103 30g, SA380 18g, 环己胺0. 5g，二甲基苄胺1.0g,l,3, 5-三(: 水2. 5g, HFC-245fa 8. 2g, CP 11. 8g。
异氰酸酯119.2g。
实施例5
DZ202 45g, DZ103 20g, SA380 20g, 环己胺0. 5g，二甲基苄胺1.0g,l,3, 5-三(: 水1. 5g, HFC-245fa 8. lg, CP 6. 9g。
异氰酸酯116.8g。
实施例6
DZ202 45g, DZ103 30g, SA380 环己胺1.0g，二甲基苄胺1.2g，l，3，5-水2. Og, HFC-245fa 7. lg, CP 10. 3g。
异氰酸酯118g。
实施例7
DZ202 45g, DZ103 25g, SA380 环己胺1.0g，二甲基苄胺1.5g，l，3，5-水1. 5g, HFC-245fa 11. 8g, CP 8. 2g。
异氰酸酯125g。
实施例8
DZ202 45g, DZ103 25g, SA380 环己胺0. 5g，二甲基苄胺1.0g,l,3, 5-水2. 5g, HFC-245fa 8. 2g, CP 11. 8g。
异氰酸酯116.8g。
实施例9
DZ202 50g, DZ103 20g, SA380 环己胺0. 5g，二甲基苄胺1.0g,l,3, 5-DV125 :15g，五甲基:二甲氨基丙基)六氢三:乙烯三胺0. 3g，二甲基 I嗪0. 6g, L-6863 :2· 0g,DV125 :15g，五甲基:二甲氨基丙基)六氢三:乙烯三胺0. lg，二甲基 I嗪0. 8g, L-6863 I. 5g,DV125 :12g，五甲基:二甲氨基丙基)六氢三:乙烯三胺0. 5g，二甲基 I嗪0. 5g,L-6863 :2· 5g,DV125 :15g，五甲基:二甲氨基丙基)六氢三:乙烯三胺0. lg，二甲基 I嗪0. 5g, L-6863 I. 5g,15g，DV125 :10g，五甲基:三(二甲氨基丙基)六氢三:乙烯三胺0. 3g，二甲基 I嗪0. 6g, L-6863 :2· 0g,20g，DV125 :10g，五甲基:三(二甲氨基丙基)六氢三:乙烯三胺0. lg，二甲基 I嗪0. 8g, L-6863 I. 5g,15g，DV125 :15g，五甲基:三(二甲氨基丙基)六氢三:乙烯三胺0. 5g，二甲基 I嗪0. 5g,L-6863 :2· 5g,15g，DV125 :15g，五甲基:三(二甲氨基丙基)六氢三:乙烯三胺0. lg，二甲基 I嗪0. 5g, L-6863 I. 5g,水1. 5g, HFC-245fa 8. lg, CP 6. 9g。
异氰酸酯109.7g。
实施例10
DZ202 50g,DZ103 25g, SA380 15g,DV125 :10g，五甲基二乙烯三胺0. 5g，二甲基环己胺:1· 5g, 二甲基节胺1. 5g, I, 3, 5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0. 8g,L-6863 2. 5g, 水2. 5g, HFC-245fa 10. 3g, CP 7. lg。
异氰酸酯113.3g。
实施例11
DZ202 50g,DZ103 20g, SA380 18g,DV125 :12g，五甲基二乙烯三胺0. 3g，二甲基环己胺1. 0g，二甲基苄胺1. 2g，I, 3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0. 6g，L-6863 2. 0g, 水2. 0g, HFC-245fa 7. lg, CP 10. 3g。
异氰酸酯113.3g。
实施例12
DZ202 50g,DZ103 20g, SA380 20g,DV125 :10g，五甲基二乙烯三胺:0. 5g，二甲基环己胺0. 5g，二甲基苄胺1. Og, I, 3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0. 5g，L-6863 2. 5g， 水2. 5g, HFC-245fa 8. 2g, CP 11. 8g。
异氰酸酯118g。
各实施例制得的聚氨酯硬质泡沫塑料的泡沫性能指标如下表所示其中，泡沫密度、尺寸变化率、导热系数皆按国家标准进行测定。
表实施例1-12制得的聚氨酯硬质泡沫塑料的泡沫性能指标
权利要求
1.太阳能热水器用组合聚醚，其特征在于，由以下重量份数的组分组成 聚醚多元醇100份，催化剂2. I 4. 3份，硅油I. 5 2. 5份，水I. 5 2. 5份，发泡剂15 20份； 所述聚醚多元醇为聚醚多元醇I、聚醚多元醇II、聚醚多元醇III和聚醚多元醇IV的混合物；其在所述组合聚醚中所占的重量份数分别为聚醚多元醇I 40 50份，聚醚多元醇II 30 20份，聚醚多元醇III 20 15份，聚醚多元醇IV 10 15份； 其中，所述聚醚多元醇I是以山梨醇、蔗糖、季戊四醇和丙三醇为起始剂，与环氧丙烷开环聚合制得的、官能度3. 8，分子量为800的多元醇；聚醚多元醇II是以山梨醇和三异丙醇胺为起始剂，与环氧丙烷开环聚合制得的、官能度5，分子量为680的多元醇；聚醚多元醇III是以山梨醇和水为起始剂，与环氧丙烷开环聚合制得的、官能度4，分子量为590的多元醇；聚醚多元醇IV是以甘油为起始剂，环氧丙烷开环聚合制得的、官能度3，分子量为370的多元醇； 所述催化剂为催化剂I、催化剂II、催化剂III和催化剂IV的混合物；其在所述组合聚醚中所占的重量份数分别为催化剂I O. I O. 5份，催化剂II O. 5 I. 5份，催化剂III I. O I.5份，催化剂IV O. 5 O. 8份； 其中，所述催化剂I为五甲基二乙烯三胺，催化剂II为二甲基环己胺，催化剂III为二甲基苄胺，催化剂IV为1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪。
2.根据权利要求I所述的太阳能热水器用组合聚醚，其特征在于，所述发泡剂为1，I, I, 3，3-五氟丙烷与环戊烷的混合物，两者的重量比为1，1，1，3，3-五氟丙烷环戊烷=40 60:60 40。
3.根据权利要求I所述的太阳能热水器用组合聚醚，其特征在于，所述硅油型号为L-6863。
4.根据权利要求I或2所述的太阳能热水器用组合聚醚，其制备方法是 先将发泡剂密闭输送至发泡剂配料罐，采用泵不断循环混合后形成均一稳定的液体；然后将混合好的发泡剂与聚醚多元醇、硅油、水和催化剂混合均匀，即可。
5.根据权利要求4所述的太阳能热水器用组合聚醚，其特征在于，所述硅油型号为L-6863。
全文摘要
本发明属于聚氨酯泡沫塑料技术领域，具体涉及一种承压式太阳能热水器用环保型组合聚醚及其制备方法。其由以下重量份数的组分组成聚醚多元醇100份，催化剂2.1～4.3份，硅油1.5～2.5份，水1.5～2.5份，发泡剂15～20份。其制备方法是，先将发泡剂密闭输送至发泡剂配料罐，采用泵不断循环混合后形成均一稳定的液体；然后将混合好的发泡剂与聚醚多元醇、硅油、水和催化剂混合均匀，即可。本发明提供的组合聚醚制备而成的聚氨酯硬质泡沫塑料，相比于现有技术，具有更高的强度，泡沫更加细腻，且具有更低的导热系数，适于太阳能热水器中使用。本发明是在常温下进行制备，既节约能源又减少供能设备和繁琐的操作。
文档编号C08J9/14GK102924677SQ20121043194
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者刘军, 王新莉, 王玉, 李晓芳, 张士鹏 申请人:山东东大一诺威新材料有限公司