本发明属于聚氨酯
技术领域：
，具体涉及一种蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法。
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、催化剂等助剂的作用下反应制得的泡沫制品。具有优良的保温性能、力学性能、电学性能和耐化学品性能，特别是具有优异的绝热性能，广泛应用于冰箱冷柜、冷库、管道、夹芯板及热水器等绝热保温领域。蒸饭柜，又称蒸饭柜、蒸饭机或蒸饭箱。是指利用电、燃气发热，蒸煮米饭的大型厨房烘烤设备。车身为柜体状，材质为不锈钢，一般多用304不锈钢制造。蒸饭柜多用于酒店、部队、学校工厂等大型食堂。蒸饭柜除了用来蒸米饭、馒头、包子以外，还可蒸猪肉、鸡鸭等肉食，还有专门用来蒸海鲜的海鲜蒸柜，也可以炖汤。按加热方式可分为燃气蒸饭柜、电热蒸饭柜、电热蒸汽两用蒸饭柜。由于使用蒸汽加热至熟的原理，柜中蒸汽温度长时间工作可高达140℃以上，长期使用条件下对起保温作用的聚氨酯泡沫的耐高温性能提出了更高的要求，在高温下容易导致泡沫材料碳化变形、与基材分离，从而丧失保温的作用，另外由于大多数柜体采用不锈钢材质，这种材质本身与聚氨酯泡沫的粘结力较差，容易产生泡沫与基材的脱离，也起不到更好的保温效果。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料。该聚氨酯泡沫保温材料与不锈钢柜体材质具有更好的粘结力，泡沫的柔韧性更佳，在光滑的不锈钢材料表面更容易附着，防止脱层变形，增加使用寿命，具有更好的耐高温性能，长期高温条件下使用保持泡沫的原有状态，避免出现泡沫碳化烧焦或者变形率大导致的箱体发涨现象，环境友好，能够满足蒸饭柜长期使用下的保温作用；本发明同时提供其制备方法。本发明所述的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料，由a组分与b组分组成，a组分与b组分的重量比为1:1.0-1.2；其中，以重量份数计，原料组成如下：a组分：聚醚多元醇a、聚醚多元醇b和聚醚多元醇c三种原料总重量份数为100份。聚醚多元醇a为5-6官能度，羟值为360-400mgkoh/g的聚醚多元醇。聚醚多元醇b为3-4官能度，羟值为300-340mgkoh/g的聚醚多元醇，所用起始剂为山梨醇和季戊四醇。聚醚多元醇c为4官能度，羟值为310-370mgkoh/g的聚醚多元醇，所用起始剂为甲基邻苯二胺。b组分为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯。其中：b组分为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯，优选pm200(烟台万华聚氨酯股份有限公司)或者m20s(巴斯夫公司)。所述聚醚多元醇a优选inovolr5118g，生产厂家为山东一诺威新材料有限公司；聚醚多元醇b优选山梨醇聚醚多元醇inovolr6332，生产厂家为山东一诺威新材料有限公司；聚醚多元醇c优选nj-410hn，生产厂家为句容宁武新材料股份有限公司。交联剂为3官能度，羟值为1128mgkoh/g的胺类小分子扩链剂。交联剂为三乙醇胺(tea)，生产厂家为辽宁抚顺佳化聚氨酯有限公司。工艺助剂为抗烧心、抗氧化的cs-29，生产厂家为迈图高新材料集团有限公司。泡沫稳定剂为硅酮类泡沫稳定剂硅油ak8860，生产厂家为江苏美思德化学股份有限公司。化学发泡剂为水。催化剂为n,n,n’,n”,n”-五甲基二亚乙基三胺(pc5)、n,n-二甲基环己胺(y-12)、n,n-二甲基苄胺(y-27)和醋酸钾的混合物。n,n,n’,n”,n”-五甲基二亚乙基三胺、n,n-二甲基环己胺、n,n-二甲基苄胺的生产厂家均为美国空气化工产品有限公司。n,n,n’,n”,n”-五甲基二亚乙基三胺属于强启发催化剂，反应初期促进黑料与水的反应并释放热量，为后期黑料与多元醇的反应提供热量，以及对物理发泡剂挥发所带走的热量做补充；n,n-二甲基环己胺属于凝胶型催化剂，为多元醇和黑料的反应提供动力，形成基本的聚氨酯骨架并包裹气态的发泡剂分子形成闭孔结构；n,n-二甲基苄胺有利于加快泡沫本身的表面熟化，提高泡沫和不锈钢基材的粘结力；醋酸钾属于较强的后固化催化剂，有利于加快反应后期泡沫的固化提高泡沫的骨架强度，稳定泡孔结构从而增加闭孔率，提高泡沫保温性能。物理发泡剂为hcfc-141b和正戊烷的混合物，hcfc-141b的含量为65-75wt％，正戊烷的含量为25-35wt％，上述百分比为相对于发泡剂总质量的百分比。本发明所述的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，具体包括步骤如下：(1)先将称量好的聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚醚多元醇c和交联剂、工艺助剂加入反应釜中搅拌均匀，再向反应釜中加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂、化学发泡剂、物理发泡剂，在常温下搅拌1.0-1.5小时，得到a组分；(2)使用时，将a组分与b组分按照比例混合均匀进行反应，制备出蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料。其中：步骤(2)中所述的反应温度控制在20-24℃，反应时间一般是按照在模具中停留的时间计算，这个时间称为开模时间，在8-10min左右。本发明使用的主体聚醚多元醇a、b均为我公司自主研发生产的，针对蒸饭柜用聚氨酯泡沫的使用环境，研发的较高官能度聚醚r5118g，保证发泡过程中较高的交联密度和速度，泡沫强度明显提高，同时泡沫具有更佳的尺寸稳定性，在长期高温使用条件下避免出现变形问题，较低的羟值保证体系较好的流动性，同时赋予泡沫与不锈钢基材更好的粘结性避免长期使用环境下的脱层问题；r6332聚醚，采用山梨醇和季戊四醇起始剂的相结合，二者的分子结构均比较规整，这就赋予了聚醚本身更好的尺寸稳定性和耐高温性，有利于高温条件下的耐碳化性，同时具有较低的粘度，可平衡体系粘度问题；特殊起始剂聚醚nj-410hn和小分子胺类交联剂tea，本身具有较高的强度和较快的熟化性能，同时增加聚氨酯链段中硬段含量，进一步提高泡沫机体的抗变形能力；工艺助剂cs-29，能有效提高泡沫在长期高温条件下的抗氧化能力，同时避免高温碳化；本发明同时使用141b和戊烷发泡剂相结合的发泡体系，实验研究表明，在耐高温方面，戊烷发泡剂表现出更好的效果，同时使用141b，平衡a组分体系的粘度，提高泡沫体的综合性能。本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本发明制备的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料，根据蒸饭柜本身的特殊不锈钢材质和高温使用环境的需要，自行研发适用的主体聚醚及选择合适的工艺助剂，有效提高了泡沫与不锈钢材质的粘结力，避免脱层问题影响使用寿命；同时提高泡沫在长期高温环境下的抗氧化和抗变形能力，合适的聚醚体系有效降低了普通全水耐高温体系的高黑料料比大大提高了使用的操作工艺性及蒸饭柜高温条件下的使用寿命，具有更好的耐高温性能，避免出现泡沫碳化烧焦或者变形率过大导致的箱体发涨现象，能够满足蒸饭柜长期高温使用下的保温作用。(2)本发明所述的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，简便、易操作，生产过程无三废污染，安全环保。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步描述。实施例1所述的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料，由a组分和b组分构成，a组分与b组分的重量比为1:1.0，其中：a组分为，以重量份数计：b组分为pm200。制备时，将称量好的聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚醚多元醇c和交联剂、工艺助剂加入反应釜中搅拌，然后将称量好的物理发泡剂按照比例充分混合，向反应釜中加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂、化学发泡剂、充分混合的物理发泡剂，在常温下搅拌1.0小时，得到a组分；将a组分与聚合二苯基甲烷二异氰酸酯pm200按照重量比1:1.0混合均匀进行反应，制备出蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料。对本实施例1所制备的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料进行性能测试，具体指标如下：尺寸稳定性：80℃，95％rh48h：0.16％-30℃，48h-0.09％闭孔率95.8％。实施例2所述的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料，由a组分和b组分构成，a组分与b组分的重量比为1:1.1，其中：a组分为，以重量份数计：b组分为m20s。制备时，将称量好的聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚醚多元醇c和交联剂、工艺助剂加入反应釜中搅拌，然后将称量好的物理发泡剂按照比例充分混合，向反应釜中加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂、化学发泡剂、充分混合的物理发泡剂，在常温下搅拌1.5小时，得到a组分；将a组分与异氰酸酯(m20s)按照重量比1:1.1混合均匀进行反应，制备出蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料。对本实施例2所制备的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料进行性能测试，具体指标如下：尺寸稳定性：-30℃，48h：-0.21％80℃，95％rh48h：0.26％闭孔率94.7％。实施例3所述的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料，由a组分和b组分构成，a组分与b组分的重量比为1:1.2，其中：a组分为，以重量份数计：b组分为m20s。制备时，将称量好的聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚醚多元醇c和交联剂、工艺助剂加入反应釜中搅拌，然后将称量好的物理发泡剂按照比例充分混合，向反应釜中加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂、化学发泡剂、充分混合的物理发泡剂，在常温下搅拌1.0小时，得到a组分；将a组分与异氰酸酯(m20s)按照重量比1:1.2混合均匀进行反应，制备出蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料。对本实施例3所制备的蒸饭柜用聚氨酯泡沫保温材料进行性能测试，具体指标如下：尺寸稳定性：-30℃，48h：-0.23％80℃，95％rh48h：0.31％闭孔率95.0％。与常规蒸饭柜保温材料体系相比，本发明泡沫性能如下表1所示：表1性能数据表指标本发明体系常规体系料比(pol:iso)1:1.0-1.21:1.3-1.5模塑芯密度kg/m334-3636-38导热系数w/m·k≤0.0200≤0.0220压缩强度kpa≥190≥170粘结强度kpa≥200≥180低温稳定性％≤0.5≤1.0高温稳定性％≤0.5≤2.0闭孔率≥94％≥92％当前第1页12