本发明属于聚氨酯硬质泡沫塑料
技术领域：
，具体涉及一种高强度、低导热系数的外卖配送箱用聚氨酯材料及其制备方法。
背景技术：
：随着网络订餐服务的逐步普及，外卖行业发展迅猛，穿梭于大街小巷的外卖配送员已经成为了现代城市的一道风景。外卖食品种类繁多，大部分外卖都需要保温处理。而现在外卖配送员使用的箱多为传统的聚苯乙烯泡沫制成，其导热系数高，保温性能差，在高温的夏季和严寒的冬季或其它恶劣天气条件下无法满足客户对外卖食品的保温要求。另一方面，传统的聚苯乙烯泡沫强度很低，韧性差，以此为材料制成的外卖配送箱极易受到损坏，大大降低了其使用寿命。目前，聚氨酯硬泡材料是由聚醚多元醇和异氰酸酯反应生成的一种性能优异的保温材料，其具有优良的保温性能，机械强度，声学性能和耐化学品性能，广泛应用于冰箱冷柜、外墙保温、管道保温等领域。现有的聚氨酯硬泡材料使用时，一般是静态放置，根据使用需求，制备时追求其低导热性能和高机械强度，对材料韧性考虑较少。根据实际需求，外卖配送箱需要具备良好的抗冲击性和抗变形能力，因此对材料的韧性提出较高的要求。因此，发明一种具有高机械强度、低导热系数、高韧性、可满足外卖配送箱用的聚氨酯硬泡材料将具有极大的应用价值。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高强度、高韧性和低导热系数的外卖配送箱用聚氨酯保温材料及其制备方法。其解决了现有聚氨酯硬泡材料韧性不足的问题。为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种外卖配送箱用聚氨酯保温材料，由a组份、b组份和c组分制备而成，a组份与b组份重量比为0.8:0.2～0.8:0.3，a组份与c分组份的重量比为0.8:1～0.8:1.2，其中：a组份为，包括以下以重量份数计的物质：聚醚多元醇a20-30聚醚多元醇b20-30聚醚多元醇c20-30聚醚多元醇d20-30聚醚多元醇e10-20泡沫稳定剂2.0-3.0化学发泡剂2.0-2.5催化剂1.0-4.0所述聚醚多元醇a为6-7官能度，羟值为440±10mgkoh/g的聚醚多元醇；所述聚醚多元醇b为5-6官能度，羟值为460±20mgkoh/g的聚醚多元醇；所述聚醚多元醇c为5-6官能度，羟值为475±20mgkoh/g的聚醚多元醇；所述聚醚多元醇d为3-4官能度，羟值为330±10mgkoh/g的聚醚多元醇；所述聚醚多元醇e为2-3官能度，羟值为25±2mgkoh/g的聚醚多元醇。b组份为：低导热系数的物理发泡剂hfc-245fa或lba。c组分为：二苯基甲烷二异氰酸酯。其中：二苯基甲烷二异氰酸酯优选m20s或44v20l，m20s生产厂家为巴斯夫中国有限公司，44v20l生产厂家为科思创公司。其中，聚醚多元醇a优选nj8243或r6001a，nj8243生产厂家为句容宁武新材料发展有限公司，r6001a生产厂家为山东一诺威新材料有限责任公司。聚醚多元醇b优选nj4502或nj8209，其生产厂家均为句容宁武新材料发展有限公司。聚醚多元醇c优选nj6249或nj6207，其生产厂家均为句容宁武新材料发展有限公司。聚醚多元醇d优选nj410hn，生产厂家为句容宁武新材料发展有限公司。聚醚多元醇e优选nj3628或nj3638，生产厂家为句容宁武新材料发展有限公司。所述的泡沫稳定剂为低导热系数硅油l-6900，生产厂家为美国迈图公司。所述化学发泡剂为去离子水。所述催化剂为n,n-二甲基环己胺（空气化学公司）、n-甲基二环己基胺（空气化学公司）、bx405（新典化学材料有限公司）、tmr-2（济南海源化工有限公司）或五甲基二乙烯三胺（江苏大江化工厂）中的一种或多种。所述物理发泡剂为hfc-245fa或lba，生产厂家为美国的霍尼韦尔公司。所述的外卖配送箱用聚氨酯保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）、使用时，将称量好的a组分和b组分加入容器内用恒速数显电动搅拌器在20-25℃下快速搅拌，得到混合均匀的混合物料；（2）、然后将步骤（1）得到的混合物料快速与c组份混合均匀进行反应，所得的聚氨酯硬泡，即为高强低导食品配送箱用聚氨酯材料。本发明使用的物理发泡剂为hfc-245fa或lba，该发泡剂不但具有极低的导热系数，而且不会破坏臭氧层。使用了低气味催化剂bx405时，有效的降低了生产过程及产品的气味。低导热系数硅油l-6900及特种甲苯二胺聚醚聚醚多元醇d的协同使用，使泡孔更加均匀细腻，降低了聚氨酯硬泡的整体导热系数。同时，聚醚体系中聚醚多元醇e与聚醚多元醇d的的搭配使用，极大的增加了该聚氨酯硬泡材料的刚性和韧性。与现有聚氨酯硬泡技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）把低导热系数的物理发泡剂单列为一个组份，将常规的两组份原料改为三组份原料，避免两组份制备过程中产品性能低，不稳定的问题；（2）通过聚醚多元醇e和其他原料的配合使用，在提高材料韧性的同时，保证较高的机械强度和低导热系数，平衡聚醚多元醇e在提高泡沫强度、韧性与泡沫的导热系数之间先天矛盾性，不但使制备的聚氨酯硬泡材料具有更低的密度，同时还具备了更高的强度及尺寸稳定性，长期使用不会脱层变形，大大增加箱的承重效果及使用寿命；（3）泡沫的导热系数最低为18.3mw/m·k，良好的绝热性能有效提升了箱的使用效果。。具体实施方式实施例1所述的外卖箱用聚氨酯保温材料由a组份、b组份和c组分构成，a组份与b组份重量比为0.8:0.2，a组份与c分组份的重量比为0.8:1。在a组份中，以重量份数计：制备时，将称量好的a组份和物理发泡剂hfc-245fa加入容器内用恒速数显电动搅拌器在20℃下搅拌5分钟，所得混合物密封后冷藏保存备用；将a组份与b组份的混合物料快速与m20s高速搅拌混合均匀进行反应，得到外卖箱用聚氨酯保温材料。测试表征后，该材料的性能指标如下：模塑芯密度36kg/m3导热系数0.0187w/m·k压缩强度211kpa闭孔率97.1%。弯曲强度：0.122mpa。实施例2所述的外卖配送箱用聚氨酯保温材料由a组份、b组份和c组分构成，a组份与b组份重量比为0.8:0.25，a组份与c分组份的重量比为0.8:1.1。在a组份中，以重量份数计：制备时，将称量好的a组份和物理发泡剂lba加入容器内用恒速数显电动搅拌器在20℃下搅拌5分钟，得到混合均匀的混合物料；然后将a组份与b组份的混合物料快速与44v20l高速搅拌混合均匀进行反应，得到外卖配送箱用聚氨酯保温材料。测试表征后，该材料的性能指标如下：模塑芯密度36.1kg/m3导热系数0.0181w/m·k压缩强度207kpa闭孔率96.5%。弯曲强度：0.125mpa实施例3所述的外卖配送箱用聚氨酯保温材料由a组份、b组份和c组分构成，a组份与b组份重量比为0.8:0.2，a组份与c分组份的重量比为0.8:1.2。在a组份中，以重量份数计：制备时，将称量好的a组和物理发泡剂lba加入容器内用恒速数显电动搅拌器在20℃下搅拌5分钟，得到混合均匀的混合物料；然后将a组份与b组份的混合物料快速与44v20l高速搅拌混合均匀进行反应，得到外卖配送箱用聚氨酯保温材料。测试表征后，该材料的性能指标如下：模塑芯密度36.3kg/m3导热系数0.0183w/m·k压缩强度213kpa闭孔率96%。弯曲强度：0.127mpa实施例4所述的外卖配送箱用聚氨酯保温材料由a组份、b组份和c组分构成，a组份与b组份重量比为0.8:0.3，a组份与c分组份的重量比为0.8:1.2。在a组份中，以重量份数计：制备时，将称量好的a组和物理发泡剂hfc-245fa加入容器内用恒速数显电动搅拌器在20℃下搅拌5分钟，得到混合均匀的混合物料；然后将a组份与b组份的混合物与44v20l高速搅拌混合均匀进行反应，得到外卖配送箱用聚氨酯保温材料。测试表征后，该材料的性能指标如下：模塑芯密度35.9kg/m3导热系数0.0189w/m·k压缩强度210.6kpa闭孔率95.9%。弯曲强度：0.121mpa实施例5所述的外卖配送箱用聚氨酯保温材料由a组份、b组份和c组分构成，a组份与b组份重量比为0.8:0.3，a组份与c分组份的重量比为0.8:1.2。将a组分中的聚合物聚醚去掉。在a组份中，以重量份数计：制备时，将称量好的a组和物理发泡剂hfc-245fa加入容器内用恒速数显电动搅拌器在20℃下搅拌5分钟，得到混合均匀的混合物料；然后将a组份与b组份的混合物与44v20l高速搅拌混合均匀进行反应，得到外卖配送箱用聚氨酯保温材料。测试表征后，该材料的性能指标如下：模塑芯密度36.9kg/m3导热系数0.0181w/m·k压缩强度214.6kpa闭孔率95.9%。弯曲强度：0.105mpa。实施例6所述的外卖配送箱用聚氨酯保温材料由a组份、b组份和c组分构成，a组份与b组份重量比为0.8:0.3，a组份与c分组份的重量比为0.8:1.2。在a组份中，以重量份数计：r6001a25nj450225nj624920nj410hn20nj363810l69002h2o2.1n,n-二甲基环己胺1.0n-甲基二环己基胺1.0bx4050.5tmr-20.75制备时，将称量好的a组和物理发泡剂hfc-245fa加入容器内用恒速数显电动搅拌器在20℃下搅拌5分钟，得到混合均匀的混合物料，密封后静置7天；然后将a组份与b组份的混合物与44v20l高速搅拌混合均匀进行反应，得到外卖配送箱用聚氨酯保温材料。测试表征后，材料的平行测试指标出现了波动，说明静置后的a组分性能不稳定。该材料的性能指标波动范围如下：模塑芯密度35.9kg/m3～36.7kg/m3导热系数0.0185w/m·k～0.19w/m·k压缩强度205.6kpa～213.7kpa闭孔率95.9%～96.5%弯曲强度：0.115mpa～0.125mpa。当前第1页12