聚氨酯硬质预制板的制作方法

文档序号:20697285发布日期:2020-05-12 15:10阅读:262来源:国知局

本发明涉及一种阻燃聚氨酯混凝土预制板及其制备方法,以及该预制板在建筑领域的用途。



背景技术:

随着环保和安全性要求的进一步提高,具有好的保温和阻燃性能成为建筑板材的重要要求。xps板和eps板相对保温效果欠佳,pu板虽保温效果最佳,但在阻燃方面一直无法达到期望。聚氨酯泡沫用于保温墙板已为业界所熟悉,业内也曾尝试用聚氨酯泡沫与混凝土生产保温阻燃预制板。

cn103974988a公开了一种使用具有高比例仲羟基端基的多元醇制造聚氨酯-聚异氰脲酸酯-硬质泡沫的方法。该申请还涉及可由此获得的聚氨酯-聚异氰脲酸酯-硬质泡沫及其与合适的覆盖层制造复合元件的用途,以及由此获得的复合元件。

cn105756274a公开了一种基于聚氨酯的预制混凝土保漏元件,包括:a)基底层,所述基底层由混凝土制备;和b)芯层,所述芯层由聚氨酯硬泡制备;其中所述聚氨酯硬泡由聚氨酯组合物制备,所述聚氨酯组合物包含:a)异氰酸酯组分,所述异氰酸酯组分包含一种或多种多异氰酸酯;b)异氰酸酯反应性组分,所述异氰酸酯反应性组分包含:b1)第一聚醚多元醇,所述第一聚醚多元醇选自以胺为起始剂制备的聚醚多元醇,官能度为2-4,羟值为200-1000mgkoh/g;b2)第二聚醚多元醇,所述第二聚醚多元醇选自蓖麻油、改性蓖麻油、蓖麻油起始的聚醚多元醇,官能度为2-3,羟值为100-200mgkoh/g。本发明还涉及上述聚氨酯的预制混凝土保温元件的制备方法。

cn101235659a公开了一种聚氨酯硬泡夹芯一体式保温轻质墙板,其特征是在两层混凝土轻质墙板之间浇注有一层聚氨酯硬泡夹芯层。其制备方法是先将按常规方法制备的混凝土轻质墙板安装好,保证中间夹层距离;再向夹层浇注聚氨酯硬质泡,最后进行固化稳定及合理养护。用该申请的方法制备的聚氨酯硬泡夹芯一体式保温轻质墙板,减振隔音,耐火阻燃,保温防水,绝热好,墙板轻质,高比强度,结构紧凑、坚固,且对主体结构变形适应能力强,在正常气候温度条件下,该发明的产品使用寿命可达30年。

尽管有以上公开,业界仍急需阻燃效果好且保温性能佳的聚氨酯预制混凝土板。



技术实现要素:

本发明的一个方面,是提供一种阻燃聚氨酯混凝土预制板。其包括两个混凝土面层及位于两个面层之间的聚氨酯泡沫层,其中聚氨酯泡沫由包括如下组分的反应体系制得:

组分a,异氰酸酯;

组分b,包括:

b1)至少一种官能度为2~3、羟值为170~270,优选190~250,特别优选200~240的、粘度为60~120kmpa.s,优选70~100kmpa.s,特别优选75~95kmpa.s的聚酯多元醇,其含量为15~45pbw,优选20~40pbw,特别优选25~35pbw,基于组分b总重量计;

b2)至少一种官能度为2~3、羟值为210~290,优选230~270,特别优选240~260的、粘度为8~22kmpa.s,优选10~20kmpa.s,特别优选12~18kmpa.s的聚酯多元醇,其含量为10~40pbw,优选10~30pbw,特别优选15~25pbw,基于组分b总重量计;

b3)至少一种发泡剂;

b4)至少一种阻燃剂;和

b5)至少一种催化剂。

本发明的聚氨酯预制板之组分a异氰酸酯优选为聚mdi。

优选的,所述反应体系的异氰酸酯指数为250~300,更优选270~290。

优选的,所述阻燃剂的含量为15~27pbw,优选18~24pbw,基于组分b总重量计。

优选的,所述阻燃剂包括5/1~10/1,优选7/1~9/1重量比的磷酸三(2-氯丙基)酯和磷酸三乙酯。

任选的,所述发泡剂为一氟二氯乙烷,其含量为18~28pbw,优选21~25pbw,基于组分b总重量计。

优选的,所述组分b还包括基于组分b总重量计0.1~1.5pbw,优选0.5~1.3pbw,特别优选0.7~1.2pbw的乳酸。

优选的,所述反应体系还包括硅油,含量为1~4pbw,优选1~3pbw,基于组分b总重量计。

优选的,所述催化剂包括发泡催化剂、凝胶催化剂和三聚催化剂,所述催化剂的总含量为2.00~6.50pbw,优选2.9~4.9pbw,基于组分b总重量计。

优选的,所述反应体系还包括水,其含量为0.5~3pbw,优选1~2pbw,特别优选1~1.6pbw,基于组分b总重量计。

优选的,所述预制板的厚度为2cm至15cm,优选3cm至10cm,特别优选4cm至8cm。

优选的,所述聚氨酯泡沫的厚度为1cm至10cm,优选2cm至8cm,特别优选2cm至4cm。

优选的,所述聚氨酯泡沫的密度为40~60kg/m3,特别优选40~55kg/m3。

优选的,所述反应体系的凝胶时间>100秒,优选>110秒,特别优选>120秒。

优选的,本发明的反应体系凝胶时的爬升高度>70cm,优选>80cm,特别优选>90cm。

本发明的聚氨酯泡沫的阻燃等级为b1级(根据gb8624-2012测试)。

通过大量实验,我们意外的发现,本发明的由异氰酸酯、聚酯多元醇、发泡剂、催化剂和阻燃剂等组分组成的聚氨酯反应体系,流动性好、填充佳,其所制得的聚氨酯混凝土预制板除了品质稳定、具有优良的保温性能外,还具有满意的阻燃性能(达到b1级)。

本发明的另一个方面,是提供一种制备本发明所述聚氨酯混凝土预制板的方法,其为将混凝土制备两个面层,并将包括如下组分的聚氨酯反应体系反应制备中间层,从而制得所述聚氨酯混凝土预制板:

组分a,异氰酸酯;

组分b,包括:

b1)至少一种官能度为2~3、羟值为170~270,优选190~250,特别优选200~240的、粘度为60~120kmpa.s,优选70~100kmpa.s,特别优选75~95kmpa.s的聚酯多元醇,其含量为15~45pbw,优选20~40pbw,特别优选25~35pbw,基于组分b总重量计;

b2)至少一种官能度为2~3、羟值为210~290,优选230~270,特别优选240~260的、粘度为8~22kmpa.s,优选10~20kmpa.s,特别优选12~18kmpa.s的聚酯多元醇,其含量为10~40pbw,优选10~30pbw,特别优选15~25pbw,基于组分b总重量计;

b3)至少一种发泡剂;

b4)至少一种阻燃剂;和

b5)至少一种催化剂。

优选的,所述反应体系的异氰酸酯指数为250~300,更优选270~290。

优选的,所述阻燃剂的含量为15~27pbw,优选18~24pbw,基于组分b总重量计。

优选的,所述阻燃剂包括5/1~10/1,优选7/1~9/1重量比的磷酸三(2-氯丙基)酯和磷酸三乙酯。

优选的,所述方法包括如下步骤:

在第一模腔中加入混凝土浆料,并在所述混凝土固化前沿所述第一模腔的模腔壁内周设置模板,固化后脱模得到第一块混凝土板;

在第二模腔中加入混凝土浆料,并在其固化前将第一块混凝土板设有模板的一侧扣在所述第二模腔的混凝土上;

所述第二模腔的混凝土固化形成第二块混凝土板,所述第一块混凝土板和第二块混凝土板之间形成空腔,然后脱模;

向所述空腔灌注聚氨酯反应体系,固化后,得到所述预制混凝土板。

优选的,所述模板上至少有一个注料孔。

优选的,所述模板选自eps板、xps板、聚氨酯板和木板的一种或多种。

优选的,所述反应体系的异氰酸酯指数为250~300,更优选270~290。

优选的,所述阻燃剂的含量为15~27pbw,优选18~24pbw,基于组分b总重量计。

优选的,所述阻燃剂包括5/1~10/1,优选7/1~9/1重量比的磷酸三(2-氯丙基)酯和磷酸三乙酯。

本发明的再一方面,是提供一种本发明的聚氨酯混凝土预制板在建筑领域中的应用。

本发明的再一方面,是提供一种建筑,包含本发明的聚氨酯混凝土预制板。

具体实施方式

用于本发明的下列术语具有如下释义或解释。

pbw,是指聚氨酯反应体系各组分的质量份数;

官能度,是指根据行业公式:官能度=羟值*分子量/56100测定而得的数值;其中,分子量通过gpc高效液相色谱测定;

异氰酸酯指数,是指通过下式计算所得的数值:

聚氨酯泡沫反应体系各组分

a)多异氰酸酯

任何有机多异氰酸酯都可用于制备本发明的硬质聚氨酯泡沫,包括芳族、脂族和脂环族多异氰酸酯和它们的组合。所述多异氰酸酯可用通式r(nco)n表示,其中r表示含2~18个碳原子的脂肪族烃基、含6~15个碳原子的芳烃基、含8~15个碳原子芳脂族烃基,n=2~4。

可用的多异氰酸酯包括,优选但不限于,乙烯基二异氰酸酯、四亚甲基1,4~二异氰酸酯、己二异氰酸酯(hdi)、十二烷基1,2~二异氰酸酯、环丁烷~1,3~二异氰酸酯、环己烷~1,3~二异氰酸酯、环己烷~1,4~二异氰酸酯、1~异氰酸酯基~3,3,5~三甲基~5~异氰酸酯基甲基环己烷、六氢甲苯~2,4~二异氰酸酯、六氢苯基~1,3~二异氰酸酯、六氢苯基~1,4~二异氰酸酯、全氢化~二苯甲烷2,4~二异氰酸酯、全氢化~二苯甲烷4,4~二异氰酸酯、亚苯基1,3~二异氰酸酯、亚苯基1,4~二异氰酸酯、二苯乙烯1,4~二异氰酸酯、3,3~二甲基4,4~二苯基二异氰酸酯、甲苯~2,4~二异氰酸酯(tdi)、甲苯~2,6~二异氰酸酯(tdi)、二苯甲烷~2,4’~二异氰酸酯(mdi)、二苯甲烷~2,2’~二异氰酸酯(mdi)、二苯甲烷~4,4’~二异氰酸酯(mdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯和/或具有更多环的二苯基甲烷二异氰酸酯同系物的混合物、多苯基甲烷多异氰酸酯(聚合mdi)、亚萘基~1,5~二异氰酸酯(ndi)、它们的异构体、它们与它们的异构体之间的任意混合物。

可用的多异氰酸酯,还包括用碳化二胺、脲基甲酸酯、或异氰酸酯改性所得的异氰酸酯,优选但不限于,二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯、它们的异构体、它们与它们的异构体之间的混合物。

当用于本发明时,多异氰酸酯包括异氰酸酯二聚体、三聚体、四聚体或其组合。

本发明的有机多异氰酸酯的nco含量为20~33wt.%,优选25~32wt.%,特别优选30~32wt%。nco含量通过gb/t12009.4-2016测得。

有机多异氰酸酯还可以以多异氰酸酯预聚物形式使用。这些多异氰酸酯预聚物可以通过使过量的上述有机多异氰酸酯与具有至少两个异氰酸酯反应性的基团的化合物在例如30~100℃,优选约80℃的温度下反应获得。本发明多异氰酸酯预聚物的nco含量为20~33wt.%,优选25~32wt.%。nco含量通过gb/t12009.4-2016测得。

本发明聚氨酯反应体系的异氰酸酯指数为250~300,优选270~290。

b)多元醇

本发明所述多元醇,可为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和/或它们的混合物。

所述聚醚多元醇可以通过已知的工艺过程制备。通常是将环氧乙烷或环氧丙烷与以乙二醇、1,2~丙二醇、1,3~丙二醇、二甘醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、三乙醇胺、甲苯二胺、山梨醇、蔗糖,或者它们的任意组合为起始剂进行制备。

此外,所述聚醚多元醇还可以在催化剂的存在下通过将至少一种含有2~4个碳原子的亚烷基的烯烃氧化物与含有2~8个,优选但不限于,3~8个活泼氢原子的化合物或者其它反应性的化合物反应来制备。

可用于本发明的聚醚多元醇的实例有芳香胺起始聚醚多元醇,优选以二苯基甲烷二胺起始的基于环氧丙烷的聚醚多元醇。二苯基甲烷二胺和/或甲苯二胺起始的聚醚多元醇,其官能度为3.6~4.4,羟值为290~4200mgkoh/g,含量为10~35pbw,优选15~25pbw,其25℃粘度<30000mpa·s(根据gb/t12008.8~1992测定,下同)。

可用于本发明的聚醚多元醇还包括二官能度聚醚多元醇。

所述聚酯多元醇,可由二元羧酸或二元羧酸酐与多元醇反应制得。所述的二元羧酸,优选但不限于,含2~12个碳原子的脂肪族羧酸,例如:丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基羧酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、邻苯二甲酸、异酞酸、对苯二酸、它们的混合物。所述的二元酸酐,优选但不限于,邻苯二甲酸酐、四氯苯酐、马来酸酐、它们的混合物。所述的多元醇,优选但不限于,乙二醇、二甘醇、1,2~丙二醇、1,3~丙二醇、二丙二醇、1,3~甲基丙二醇、1,4~丁二醇、1,5~戊二醇、1,6~己二醇、新戊二醇、1,10~癸二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷或它们的混合物。所述聚酯多元醇,还包括由内酯制备的聚酯多元醇。所述由内酯制备的聚酯多元醇,优选但不限于,由ε~己内酯制备的聚酯多元醇。

业内公知的制备聚酯多元醇的方法包括间歇法。间歇法通常包括两个阶段:第一阶段将多元醇,例如乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇等等,与二元酸,例如苯二甲酸、己二酸、卤代苯二甲酸等或酸酐(苯二甲酸酐等)在140~200℃进行酯化和缩聚反应,然后控制分馏塔顶温度在100~102℃,常压蒸除生成的绝大部分的副产物水后,在200~230℃保温1~2h,此时酸值一般已降低到20~30mgkoh/g;第二阶段抽真空,并逐步提高真空度,减压除去微量水和多余的二醇化合物,使反应向生成低酸值聚酯多元醇的方向进行,可称为“真空熔融法”。也可持续通入氮气等惰性气体以带出水,称为“载气熔融法”。也可以在反应体系中加入甲苯等共沸溶剂,在甲苯回流时用分水器将生成的水缓慢带出,此法称为“共沸蒸馏法”。

本发明的聚氨酯反应体系包括如下聚酯多元醇:

b1)至少一种官能度为2~3、羟值为170~270,优选190~250,特别优选200~240的、粘度为60~120kmpa.s,优选70~100kmpa.s,特别优选75~95kmpa.s的聚酯多元醇,其含量为15~45pbw,优选20~40pbw,特别优选25~35pbw,基于组分b总重量计;

b2)至少一种官能度为2~3、羟值为210~290,优选230~270,特别优选240~260的、粘度为8~22kmpa.s,优选10~20kmpa.s,特别优选12~18kmpa.s的聚酯多元醇,其含量为10~40pbw,优选10~30pbw,特别优选15~25pbw,基于组分b总重量计。

发泡剂

本发明的发泡剂可以选用各种物理发泡剂或化学发泡剂。

可用的发泡剂包括水、卤代烃和烃类化合物等。可用的卤代烃优选五氟丁烷、五氟丙烷、一氯三氟丙烯、六氟丁烯、hcfc~141b(一氟二氯乙烷)、hfc~365mfc(五氟丁烷)、hfc~245fa(五氟丙烷)或其任意混合物。可用的烃类化合物包括优选丁烷、戊烷、环戊烷(cp)、己烷、环己烷、庚烷和它们的任意混合物。

本发明的发泡剂优选为一氟二氯乙烷,其含量为18~28pbw,优选21~25pbw,基于组分b总重量计。

阻燃剂

可用于本发明的阻燃剂包括但不限于如下种类。磷酸烷基酯类:磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯、pyrol99等;磷酸芳基酯:磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯等;双环戊二烯类:氯丹酸酐等;脂肪族卤代烃,尤其是溴化物:二溴甲烷、三氯溴甲烷、二氯溴甲烷及八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯、四溴双酚a等芳香族溴化物及其他卤代物。此外,还有磷酸三(二溴丙基)酯及卤代环己烷及其衍生物、十溴联苯醚及其衍生物。无机阻燃剂有碲化合物、羟基铝、氢氧化镁、硼酸盐等。

优选的,本发明的阻燃剂选自磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三乙酯以及它们的混合物。其中,磷酸三(2-氯丙基)酯和磷酸三乙酯的重量比优选为5/1~10/1,更优选7/1~9/1。

催化剂

本发明的催化剂包括发泡催化剂、凝胶催化剂和三聚催化剂。其中,发泡催化剂选自五甲基二乙烯三胺、双-二甲基胺基乙基醚,n,n,n’,n’-四甲基乙二胺、n,n,n’,n’-四甲基丁二胺和四甲基己二胺中的一种、两种或两种以上的任意混合物;凝胶催化剂选自二甲基环己胺和二甲基苄胺中的一种或它们的任意混合物;三聚催化剂选自甲基铵盐、乙基铵盐、辛基胺盐或六氢化三嗪和有机金属碱中的一种、两种或两种以上的任意混合物。本发明的催化剂优选含量为2.00~6.50pbw,优选2.9~4.9pbw,基于组分b总重量计。

本发明的聚氨酯反应体系还包括水,其中水分含量为:0.5~3pbw,优选1~2pbw,特别优选1~1.6pbw,基于组分b总重量计。

本发明的聚氨酯泡沫反应体系还包括表面活性剂,所述表面活性剂优选但不限于,硅氧烷的氧化乙烯衍生物。所述表面活性剂的含量为1~4pbw,优选1~3pbw,基于组分b总重量计。

聚氨酯混凝土预制板

本发明的聚氨酯混凝土板,包括两个面层及位于两个面层之间的聚氨酯泡沫层,其中聚氨酯泡沫由包括如下组分的反应体系制得:

组分a异氰酸酯;

组分b,包括:

b1)至少一种官能度为2~3、羟值为170~270,优选190~250,特别优选200~240,粘度为60~120kmpa.s,优选70~100kmpa.s,特别优选75~95kmpa.s聚酯多元醇,含量为15~45pbw,优选20~40pbw,特别优选25~35pbw,基于组分b总重量计;

b2)至少一种官能度为2~3、羟值为210~290,优选230~270,特别优选240~260,粘度为8~22kmpa.s,优选10~20kmpa.s,特别优选12~18kmpa.s的聚酯多元醇,含量为10~40pbw,优选10~30pbw,特别优选15~25pbw,基于组分b总重量计;

b3)至少一种发泡剂;

b4)至少一种阻燃剂;和

b5)至少一种催化剂。

优选的,所述预制板的厚度为2cm至15cm,优选3cm至10cm,特别优选4cm至8cm。

优选的,所述聚氨酯泡沫的厚度为1cm至10cm,优选2cm至8cm,特别优选2cm至4cm。

优选的,所述聚氨酯泡沫的密度为40~60kg/m3,优选40~55kg/m3。

优选的,所述反应体系的凝胶时间>100秒,优选>110秒,特别优选>120秒。

优选的,本发明的反应体系凝胶时的爬升高度>70cm,优选>80cm,特别优选>90cm。

本发明的聚氨酯泡沫的阻燃等级为b1级(根据gb8624-2012测试)。

通常来说,因为聚氨酯混凝土预制板尺寸大、流道窄,要求聚氨酯体系流动性好。然而,公知的阻燃性好的聚醚多元醇普遍粘度偏大,特别是起始粘度高,流动性较差。加上异氰酸酯指数高的体系,反应速度过快,导致反应过程中粘度增长过快,流动性更差,不利于填充,因而无法制得均匀的、质量稳定的聚氨酯泡沫和预制板。通过反复实验,我们意外的发现,本发明的选用了高粘度聚酯多元醇及与之相适应的其他组分的反应体系,克服了粘度高和异氰酸酯指数高体系的流动性差和填充差的技术难题,很好的提高了体系的流动性和填充,从而使得所制得的聚氨酯预制板在兼具保温和高阻燃性的基础上,产品质量还更稳定。

制备聚氨酯混凝土预制板的方法

本发明制备聚氨酯混凝土板的方法,其为将混凝土制备两个面层,并将包括如下组分的聚氨酯反应体系反应制备中间层,从而制得所述聚氨酯混凝土预制板:

组分a异氰酸酯;

组分b,包括:

b1)至少一种官能度为2~3、羟值为170~270,优选190~250,特别优选200~240,粘度为60~120kmpa.s,优选70~100kmpa.s,特别优选75~95kmpa.s聚酯多元醇,含量为15~45pbw,优选20~40pbw,特别优选25~35pbw,基于组分b总重量计;

b2)至少一种官能度为2~3、羟值为210~290,优选230~270,特别优选240~260,粘度为8~22kmpa.s,优选10~20kmpa.s,特别优选12~18kmpa.s的聚酯多元醇,含量为10~40pbw,优选10~30pbw,特别优选15~25pbw,基于组分b总重量计;

b3)至少一种发泡剂;

b4)至少一种阻燃剂;和

b5)至少一种催化剂。

优选的,所述反应体系的异氰酸酯指数为250~300,更优选270~290。

优选的,所述阻燃剂的含量为15~27pbw,优选18~24pbw,基于组分b总重量计。

优选的,所述阻燃剂包括5/1~10/1,优选7/1~9/1重量比的磷酸三(2-氯丙基)酯和磷酸三乙酯。

优选的,所述方法包括如下步骤:

在第一模腔中加入混凝土浆料,并在所述混凝土固化前沿所述第一模腔的模腔壁内周设置模板,固化后脱模得到第一块混凝土板;

在第二模腔中加入混凝土浆料,并在其固化前将第一块混凝土板设有模板的一侧扣在所述第二模腔的混凝土上;

所述第二模腔的混凝土固化形成第二块混凝土板,所述第一块混凝土板和第二块混凝土板之间形成空腔,然后脱模;

向所述空腔灌注聚氨酯反应体系,固化后,得到所述预制混凝土板。

优选的,所述模板上至少有一个注料孔。

优选的,所述模板选自eps板、xps板、聚氨酯板和木板的一种或多种。

聚氨酯预制混凝土板在建筑中的应用

本发明还提供本发明前述聚氨酯混凝土预制板在建筑领域中的应用。

一种建筑

本发明还提供一种建筑,包括本发明前述聚氨酯混凝土预制板。

实施例

实施例各项测试方法说明如下:

填充密度,是指在模具密闭空腔内,单位体积的聚氨酯的重量,其单位为kg/cm3或lb/ft3,具体参考测试标准gb/t6343;

芯密度,是指在聚氨酯混凝土板制作过程中所用模具里有过量填充的情况下测试的泡沫中心密度,即模塑泡芯密度(去除表皮后,单位体积的聚氨酯的重量),其单位为kg/cm3或lb/ft3,具体参考测试标准gb/t6343;

导热系数,是指在稳定传热条件下,1米厚的材料,两侧表面的温差为1度(k,℃),在1秒内(1s),通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度(w/(m·k)或btu-in/hr-ft2-°f,此处为k可用℃代替,测试方法具体参考测试标准gb3399;

压缩强度,是指在压缩实验中,试样直至破裂(脆性材料)或产生屈服(非脆性材料)时所承受的最大压缩应力。它表征材料抵抗压缩载荷而不失效的能力。在聚氨酯硬泡测试中,一般以压到10%变形度时的压力为其压缩强度,其单位为kpa或psi,测试方法参考gb8813;

凝胶时间,是指聚氨酯反应分为发泡反应和凝胶反应,当-nco和含活性h基团反应时,从开始反应到变为胶状的时间(具体测试以木棒拉丝为准);

凝胶时的爬升高度,是指在直径为8cm,长度为2m,环境温度为30度的爬高管(内部仪器)中,聚氨酯混合液从液态发起后,体积迅速膨胀后沿着爬高管爬升,当体系凝胶时的爬升高度;

尺寸稳定性,是指材料在受机械力、热或其他外界条件作用下,其外形尺寸不发生变化的性能,测试方法参考gb8811;

压缩蠕变,是指在规定负荷下测定材料压缩变形随时间而增加的试验,测试方法参考gbt20672-2006;

水蒸气透过系数,是指在稳定渗透条件下,1m厚的材料,两侧表面的水蒸气分压力差为1pa,在1小时内(1h),通过1平方米面积渗透的水蒸气量,单位为克/米·小时·帕斯卡(g/(m·h·pa))或单位为纳克/米·小时·帕斯卡(ng/(m·h·pa)),测试方法参考qb/t2411-1998;

吸水率,是指物体在正常大气压下吸水程度的物理量,用百分率来表示,测试方法参考gbt8810-2005;

粘接强度,是指单位粘接面上承受的粘接力,测试方法参考gb50404-2017附录b;

阻燃等级,是表征聚氨酯材料阻止火焰燃烧和蔓延的能力,测试方法参考gb8624-2018。

本发明实施例和对比实施例的阻燃聚氨酯混凝土预制板的制备:

根据产品尺寸调整事先备好的模腔,测绘内部固定件位置,用混凝土灌注机将c30型号的混凝土均匀摊铺混凝土于第一模腔中,振荡模腔至混凝土表面平整,从而制备好第一块混凝土板。随后,插入事先准备好的钢筋桁架和一块四面密封的、3em厚的、密度为45kg/m3的聚氨酯板/模板,沿第一块混凝土板四周拼设,并适度按压直至聚氨酯板与混凝土板之间无缝拼接,然后用传送装置将其送入蒸养窑中熟化,20分钟后取出,制得第一块混凝土板。向第二模腔中浇注混凝土,将前述第一块混凝土板翻转倒扣,并将高出模腔和模板的钢筋桁架插入到未固化的第二块混凝土板中,直至模板接触到第二块混凝土板的未固化的混凝土并无缝拼接,然后用传送装置送入蒸养窑中熟化,20分钟后取出。将第一、第二块混凝土板从模腔取下,通过模板上事先预留的一个或多个注料口,用henneckhk650型常规高压灌注机,将聚氨酯反应体系原料a组分和b组分(具体组成如下所述)按如下所述的质量比在温度调整到20-25℃后灌注到第一、第二块混凝土板中间形成的空腔中,无需脱去模板但需室内放置24小时后即得聚氨酯预制混凝土板。制得的聚氨酯预制混凝土板的厚度为6cm,其中聚氨酯泡沫的厚度为3cm。

实施例1原料及设备说明:

聚氨酯反应体系a组分:

desmodur44v20l:聚合mdi,nco含量31.5%,粘度160mpa·s25℃,由科思创聚合物(中国)有限公司购得;

聚氨酯反应体系b组分:

baymer28bb133:购自科思创聚合物(中国)有限公司;

聚酯多元醇一:cld830,含量为30pbw,购自上海科克蒂科材料科技发展有限公司;

聚酯多元醇二:cf6255,含量为20pbw,购自江苏富盛新材料有限公司;

阻燃剂一:磷酸三(2-氯丙基)酯(tcpp),含量为19pbw,购自东莞市三威化工有限公司;

阻燃剂二:磷酸三乙酯(tep),含量为3pbw,购自张家港雅瑞化工有限公司;

硅油:b8545,含量为2pbw,购自赢创特种化学(上海)有限公司;催化剂一:n,n-二甲基苄胺(bdma),含量为0.925pbw,购自东莞市广思远聚氨酯材料有限公司;

催化剂二:1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪,含量为0.27pbw,购自空气化工(中国)有限公司;

催化剂三:异辛酸钾(k15),含量为2.61pbw,购自常州市瑞澳添加剂有限公司;

其他助剂:乳酸(la),含量为0.995pbw,购自盐城富宇化工原料有限公司;

发泡剂:一氟二氯乙烷(hcfc-141b),含量为19.89pbw,购自广州市中业化工有限公司;

其他发泡剂:水,含量为1.31pbw;

hk650型常规高压浇注机:购自hennecke公司;

混凝土:型号为c30,为常规产品,购自相关市场;

内模具:材料为不燃材料,购自相关市场;

实施例1的聚氨酯反应体系a组分与b组分的重量比为1.239,其异氰酸酯指数为278。

对比实施例1原料及设备说明:

聚氨酯反应体系a组分:

desmodur44v20l:聚合mdi,nco含量31.5%,粘度160mpa·s25℃,购自科思创聚合物(中国)有限公司;

聚氨酯反应体系b组分:

baymer28bb131:购自科思创聚合物(中国)有限公司;

聚醚多元醇一:nj4502,含量为53.78pbw,购自南京宁武化工有限公司;

聚醚多元醇二:nj210,含量为4.29pbw,购自南京宁武化工有限公司;

聚醚多元醇三:乙二醇,含量为1.72pbw,购自济南海力化工有限公司;

聚酯多元醇一:ps3152,含量为12.88pbw,购自南京金陵斯泰潘化学有限公司;

聚酯多元醇二:ecoflameb-627,含量为12.88pbw,购自unibrom有限公司;

阻燃剂一:磷酸三(2-氯丙基)酯(tcpp),含量为8.58pbw,购自东莞市三威化工有限公司;

硅油一:b8545,含量为0.86pbw,购自赢创特种化学(上海)有限公司;

硅油二:dc193,含量为1.72pbw,购自空气化工(中国)有限公司;

催化剂一:n,n-二甲基环己胺(pc8),含量为0.43pbw,购自空气化工(中国)有限公司;

催化剂二:醋酸钾(kac),含量为0.6pbw,购自上海海曲有限公司;

其他发泡剂:水,含量为2.27pbw;

hk650型常规高压浇注机:购自hennecke公司;

混凝土:型号为c30,为常规产品,购自相关市场;

内模具:材料为不燃材料,购自相关市场;

对比实施例1的聚氨酯反应体系a组分与b组分的重量比为1.39,其异氰酸酯指数为126。

对比实施例2原料及设备说明:

聚氨酯反应体系a组分:

desmodur44v20l:聚合mdi,nco含量31.5%,粘度160mpa·s25℃,购自科思创聚合物(中国)有限公司;

聚氨酯反应体系b组分:

ptc8061-20:购自科思创聚合物(中国)有限公司;

聚醚多元醇一:dc635c,含量为7.89pbw,购自南京宁武化工有限公司;

聚酯多元醇一:rb79,含量为27.62pbw,购自雅宝(中国)有限公司;

阻燃剂一:磷酸三(2-氯丙基)酯(tcpp),含量为26.54pbw,购自东莞市三威化工有限公司;

阻燃剂二:b251,含量为33.54pbw,购自solvey中国有限公司;

催化剂一:n,n-二甲基苄胺(bdma),含量为0.62pbw,购自东莞市广思远聚氨酯材料有限公司;

催化剂二:1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪,含量为0.31pbw,购自空气化工(中国)有限公司;

硅油一:b8545,含量为1.64pbw,购自赢创特种化学(上海)有限公司;

硅油二:b8538,含量为1.64pbw,购自赢创特种化学(上海)有限公司;

其他发泡剂:水,含量为0.2pbw;

对比实施例2为以连续方式添加如下混合物:

hk650型常规高压浇注机:购自hennecke公司;

混凝土:型号为c30,为常规产品,购自相关市场;

内模具:材料为不燃材料,购自相关市场;

对比实施例2的聚氨酯反应体系异氰酸酯指数为360。

表1-实施例1和对比实施例1和2的聚氨酯泡沫的性能测试数据

实验结果表明,对比实施例1具有与实施例1相同的填充密度,模具亦可以填满。然而,实施例1的聚氨酯泡沫阻燃级别达到了b1级,而对比实施例1的泡沫阻燃级别仅为b2。可见,本发明的聚氨酯泡沫的阻燃性能得到了很大的提高。

对比实施例2的聚氨酯泡沫的阻燃级别达到了b1级,并且具有与实施例1相同的填充密度,但是,模具没有填满。可见,与现有技术相比,本发明的聚氨酯泡沫反应体系,能够更好的填充模具,得到发泡均匀、品质优良并具有极佳保温和阻燃性能的聚氨酯泡沫。

虽然本发明已将较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种更动与润饰,因此发明的保护范围应以申请专利的权利要求范围为准。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1