聚氨酯自吸热低温充填材料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于聚氨酯材料制备【技术领域】，具体涉及一种聚氨酯自吸热低温充填材料及其制备方法。所述的材料由A组份和B组份组成，其中A组份由多元醇、水、助剂和阻燃剂组成，B组份由多异氰酸酯和阻燃剂组成。本发明通过对多元醇、助剂、阻燃剂及异氰酸酯的选择，在反应体系中加入较大量的水，通过未参与反应的水的蒸发吸走体系产生的热量，使内部反应温度不高于95℃，一次解决阻燃性不佳的问题；本发明材料阻燃性佳、原料液运输方便、粘度低、流动性好、储存稳定性好；原料绿色、无污染，不含有挥发性溶剂，不产生任何有毒气体，对人体无害。本发明的制备方法简单易行、易于实现。
【专利说明】聚氨龍自吸热低溫充填材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚氨醋材料制备【技术领域】，具体设及一种聚氨醋自吸热低温充填材料 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国煤矿的大量开采，常常遇到巷道及采煤工作面顶板压力较大，顶煤破碎， 在掘进过程中产生塌落的问题，进而对冒顶区上部空洞注入充填材料，再进行巷道周边注 浆加固，待巷道冒顶和片帮处围岩加固后，再进行掘进开采；另一方面，采空区空洞容易使 瓦斯集聚，容易发生爆炸危险，因此需要对采空区进行充填处理。目前通常使用酪醒类材 料、脈醒材料或聚氨醋类材料进行充填，酪醒类和脈醒类材料具有原料腐蚀性大、发泡时产 生刺激性气味、储存稳定性不足、泡沫体较酥的问题，普通聚氨醋类材料常常内部温度高阻 燃性不佳。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种聚氨醋自吸热低温充填材料，解决传统填充材料的原料 腐蚀性大、发泡时产生刺激性气味、储存稳定性不足、泡沫体较酥的问题W及普通聚氨醋类 材料内部温度高阻燃性不佳的问题；本发明同时提供其制备方法。
[0004] 本发明所述的聚氨醋自吸热低温充填材料，由A组分和B组分组成，使用时A组分 和B组分按照质量比1:1混合制得；
[0005] A组分W质量百分数计组成如下：
[0006] 聚離多元醇a; 20-40% 聚酸多元醇b; 10-40% 泡沫稳定剂： 0.5-1.5% 水： 20-55〇/〇 催化剂： 0.2-5〇/〇 阻燃剂a; 4-20%
[0007] B组分W质量百分数计组成如下：
[000引 多异氯酸醋； 60-100%
[0009] 阻燃剂 b; 0-40%
[0010] 其中；
[0011] 所述的聚離多元醇a为官能度为3,分子量3000-6000的环氧丙烧环氧己烧共聚聚 離多元醇，其中环氧己烧含量大于等于10%。
[0012] 所述的聚離多元醇b为官能度为4,分子量为280-550的己二胺基聚離多元醇。
[0013] 所述的A组分中泡沫稳定剂为有机娃类表面活性剂。
[0014] 所述的A组分中催化剂为五甲基二亚烧基S胺、S亚甲基二胺、双（二甲氨基己 基）離W及二甲氨基己氧基己醇中的一种或多种。其中，五甲基二亚烧基=胺优选五甲基 二亚己基=胺。
[0015] 所述的A组分中阻燃剂a为水溶性阻燃剂。优选苏州安鸿泰的FR425。
[0016] 所述的B组分中多异氯酸醋是多苯基多亚甲基多异氯酸醋、碳化二亚胺改性二异 氯酸醋或异氯酸醋预聚体中的一种或多种。
[0017] 所述的B组分中阻燃剂b为磯酸醋类阻燃剂。阻燃剂b优选磯酸=(2-氯丙基） 醋，简称TCPP。
[0018] 本发明所述的聚氨醋自吸热低温充填材料的制备方法，包括W下步骤：
[0019] (1)制备A组份料；按照配比先称量好各种原料备用；将称量好的聚離多元醇a、 聚離多元醇b、水投入混合蓋中并揽拌均匀；然后将泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂a加入混合 蓋中揽拌1?2小时，揽均匀出料。
[0020] (2)制备B组份料；将多异氯酸醋、阻燃剂b投入混合蓋中，室温条件下混合1-2小 时，揽拌均匀后出料，氮气置换包装。
[0021] (3)使用时，将A、B组份料按A:B = 1:1的质量比混合发泡即可。
[0022] 本发明具有W下有益效果：
[0023] 本发明通过对多元醇、助剂、阻燃剂及异氯酸醋的选择，在反应体系中加入较大量 的水，通过未参与反应的水的蒸发吸走体系产生的热量，使内部反应温度不高于95°C，一次 解决阻燃性不佳的问题；本发明材料阻燃性佳、原料液运输方便、粘度低、流动性好、储存稳 定性好；原料绿色、无污染，不含有挥发性溶剂，不产生任何有毒气体，对人体无害。本发明 的制备方法简单易行、易于实现。
【具体实施方式】
[0024] W下结合实施例对本发明做进一步描述。
[00巧]实施例1
[0026] 所述的聚氨醋自吸热低温充填材料由W下组分按照W下步骤制得：
[0027] (1)制备A组份料lOOKg，分别称量聚離多元醇a(3官能度，分子量3500, EO占 15% ) 24.服g，聚離多元醇b (4官能度，分子量350的己二胺基聚離多元醇）36. 7Kg，泡沫稳 定剂（L6950,美国迈图）1. 2Kg，水24. 6Kg，五甲基二亚己基S胺0. 3Kg，二甲氨基己氧基己 醇0. 3Kg，水溶性阻燃剂（FR425,苏州安鸿泰）12. 3Kg，将称量好的聚離多元醇和水装入混 合蓋内揽拌，然后加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂，依次加入反应蓋中，在常温下 揽拌均匀，取样检测合格后，即可装桶。
[002引 （2)制备B组份料lOOKg，将准确计量的多亚甲基多苯基多异氯酸醋44V20(拜 耳）75Kg、阻燃剂TCPP 25Kg，按次序投入反应蓋，揽拌混合1小时，抽样检测合格后出料，氮 气置换密封包装。
[0029] 将A、B组份按A:B = 100:100重量配比，使用双液高压喷涂注浆累混合制成聚氨 醋低温充填泡沫。
[0030] 实施例2
[0031] 所述的聚氨醋自吸热低温充填材料由W下组分按照W下步骤制得：
[003引 （1)制备A组份料lOOKg，分别称量聚離多元醇a(3官能度，分子量6000, EO占 25% ) 23. 5Kg，聚離多元醇b (4官能度，分子量430的己二胺基聚離多元醇）19. 3Kg，泡沫 稳定剂炬8532,赢创德固赛）0. 8Kg，水42. 7Kg，五甲基二亚己基S胺0. 2Kg，S亚甲基二胺 0. 3帖二甲氨基己氧基己醇0. 4Kg，水溶性阻燃剂（FR425,苏州安鸿泰）12. 8Kg，将称量好 的聚離多元醇和水装入混合蓋内揽拌，然后加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂，依 次加入反应蓋中，在常温下揽拌均匀，取样检测合格后，即可装桶。
[003引 （2)制备B组份料lOOKg，准确计量多亚甲基多苯基多异氯酸醋PM200(烟台万 华）100Kg。
[0034] 将A、B组份按A:B = 100:100重量配比混合制成聚氨醋低温充填泡沫。
[0035] 实施例3
[0036] 所述的聚氨醋自吸热低温充填材料由W下组分按照W下步骤制得：
[0037] (1)制备A组份料lOOKg，分别称量聚離多元醇a(3官能度，分子量5000, E0占 15% ) 24. 5Kg，聚離多元醇b (4官能度，分子量350的己二胺基聚離多元醇）24. 5Kg，泡沫稳 定剂（L6970,美国迈图nKg，水44.化g，二甲氨基己氧基己醇化g，水溶性阻燃剂（FR425,苏 州安鸿泰）4. 9Kg，将称量好的聚離多元醇和水装入混合蓋内揽拌，然后加入称量好的泡沫 稳定剂、催化剂、阻燃剂，依次加入反应蓋中，在常温下揽拌均匀，取样检测合格后，即可装 桶。
[003引 （2)制备B组份料lOOKg，将准确计量的多亚甲基多苯基多异氯酸醋44V20(拜 耳）90Kg、阻燃剂TCPP lOKg，按次序投入反应蓋，揽拌混合1小时，抽样检测合格后出料，氮 气置换密封包装。
[0039] 将A、B组份按A:B = 100:100重量配比混合制成聚氨醋低温充填泡沫。
[0040] 将实施例1-3的产品进行检测，结果如下：
[0041] 表1实施例1-3的成品检测数据表
[0042]
【权利要求】
1. 一种聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于由A组分和B组分组成，使用时A组分 和B组分按照质量比1:1混合制得，其中： A组分以质量百分数计组成如下： 聚醚多元醇a: 20-40% 聚醚多元醇b: 10-40% 泡沫稳定剂： 0.5-1.5% 水： 20-55% 催化剂： 0.2-5% 阻燃剂a: 4-20% B组分以质量百分数计组成如下： 多异氰酸酯： 60-100% 阻燃剂b: 0-40% 其中： 聚醚多元醇a是官能度为3,分子量为3000-6000的环氧丙烷环氧乙烷共聚聚醚多元 醇，其中环氧乙烷含量大于等于10% ; 聚醚多元醇b是官能度为4,分子量为280-550的乙二胺基聚醚多元醇。
2. 根据权利要求1所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于泡沫稳定剂为有机 硅类表面活性剂。
3. 根据权利要求1所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于催化剂为五甲基二 亚烷基三胺、三亚甲基二胺、双（二甲氨基乙基）醚或二甲氨基乙氧基乙醇中的一种或多 种。
4. 根据权利要求3所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于五甲基二亚烷基三 胺为五甲基二亚乙基三胺。
5. 根据权利要求1所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于阻燃剂a为水溶性 阻燃剂。
6. 根据权利要求1所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于多异氰酸酯是多苯 基多亚甲基多异氰酸酯、碳化二亚胺改性二异氰酸酯或异氰酸酯预聚体中的一种或多种。
7. 根据权利要求1所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于阻燃剂b为磷酸酯 类阻燃剂。
8. 根据权利要求7所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于阻燃剂b为磷酸三 (2-氯丙基）酯。
9. 一种权利要求1-8任一所述的聚氨酯自吸热低温充填材料的制备方法，其特征在于 包括以下步骤： (1) 制备A组份料：按照配比先称量好各种原料；将称量好的聚醚多元醇a、聚醚多元 醇b、水投入混合釜中并搅拌均匀；然后将泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂a加入混合釜中搅拌 1?2小时，搅拌均匀出料； (2) 制备B组份料：将多异氰酸酯、阻燃剂b投入混合釜中，室温条件下混合1?2小 时，搅拌均匀出料，氮气置换包装； (3)使用时，将A、B组份料按A:B= 1:1的质量比混合得到聚氨酯自吸热低温充填材 料。
【文档编号】C08G18/76GK104448223SQ201410699395
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】郝德开, 张丽, 唐国涛, 王超, 边宪磊 申请人:山东一诺威新材料有限公司