一种聚氨酯组合物的制备方法及隔音减振防水垫与流程

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种聚氨酯组合物的制备方法，以及由其得到的隔音减振防水垫。

背景技术：

近年来，减震、吸声、隔声复合材料已在建筑领域成功应用，并表现出了良好的发展前景，主要包括两方面原因：一是城市建筑的质量要求，人们对其性能的要求一直在不断的提高，噪声的大小直接影响着人们的生活品质；二是减轻或杜绝城市人们生活的噪声污染，是人们环保意识提高的要求，也是未来的发展趋势。

隔声降噪已经演变成了有关环境、科技和人类可持续发展急需解决的重大问题，国内外对降噪技术研究也比较多。

聚氨酯发泡材料是具有良好弹性的多孔结构的材料，具有良好的吸声、隔音和减震降噪的作用，是一种非常理想的楼板墙板聚氨酯隔音减振防水垫材料。

技术实现要素：

本发明的目的在于根据现有技术的不足，设计一种聚氨酯组合物、制备方法及其制备品，能够利用该聚氨酯组合物制作出质轻、环保、吸音降噪性能优异、具有良好弹性的多孔性聚氨酯隔音减振防水垫材料，并且制作简便，能够广泛推广。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚氨酯组合物的制备方法，包括如下步骤：以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为8000〜10000，用氧化乙烯封端得到聚氧化丙烯三元醇；以乙二醇、丙二醇、二乙二醇或二丙二醇为起始剂，伯羟基含量＞80%，数均分子量为1000〜8000，用氧化乙烯封端得到聚氧化丙烯二元醇；取36〜85份聚氧化丙烯三元醇，取1〜56份聚氧化丙烯二元醇投入搅拌罐中搅拌，然后依次加入0.1〜4.3份交联剂，0.08〜4.2份发泡剂，0.09〜3.3份泡沫稳定剂，0.08〜4.1份催化剂，0.08〜2.1份抗氧剂，1.5〜12份固体填充物，1.5〜5.3份固体阻燃剂，0.09-0.15份聚醚和0.03-0.1份硅油，在室温条件下，转速为60〜100转/分钟，搅拌1〜2小时，即得a组份产品；

取11〜42份聚氧化丙烯三元醇和0.8〜12份开孔剂常温下投入反应釜中，搅拌升温至90〜100℃，真空条件下脱水脱气2〜3小时，然后降温至30℃时，加入51〜88份异氰酸酯，在80〜85℃反应2〜3小时，检测异氰酸基质量含量达到20〜30%时，降温至10〜40℃，加入10ppm的外加储存稳定剂即得b组份产品；

温度控制在25℃，将a组份和b组份按异氰酸酯指数为0.95〜1.10之间进行机械混合，均匀后迅速倒在地面上刮平即可得到用于制作楼板墙板聚氨酯隔音减振防水垫的环保型聚氨酯组合物。

所述的交联剂为含有三个活泼氢原子的小分子化合物，采用三乙醇胺（tea）、二乙醇胺（deoa）、甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷或1，2，6-己三醇中的一种或几种；发泡剂为水；泡沫稳定剂采用聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。

所述的催化剂采用叔胺类催化剂，包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂、反应型催化剂或延迟性催化剂的一种或多种；所述的叔胺类发泡型催化剂采用a-1，所述的胺类凝胶型催化剂采用a-33，所述的叔胺类反应型催化剂采用二甲基乙醇胺（dmea），所述的叔胺类延迟型催化剂采用c-225。

所述的抗氧剂采用抗氧剂264。

所述的固体填充物采用粒径为400〜1000目的固体颗粒粉，为滑石粉、轻质碳酸钙、高岭土或钢渣粉中的一种或几种

所述的固体阻燃剂采用粒径＜lonm、长径比在3〜30范围内的氢氧化钠纳米纤维。

所述的异氰酸酯采用纯mdi(4,4'〜二苯基甲烷二异氰酸酯）、液化mdi(碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯)、mdi-50(50wt份2，4〜二苯基甲烷二异氰酸酯与50wt份4，4'〜二苯基甲烷二异氰酸酯）或聚合mdi(多苯基多亚甲基多异氰酸酯）中的一种或多种；开孔剂采用dk-12或yukol8331；储存稳定剂采用磷酸或苯甲酰氯。

本发明还公开了一种隔音减振防水垫，包括依照上述制备方法得到的弹性聚氨酯发泡体和设置在聚氨酯发泡体上下端面上的防水膜，所述的聚氨酯发泡体上设置有多个大小不一的气孔。

本发明的有益效果是：

本发明公开的聚氨酯组合物利用低挥发性原料组成a料，用蒸气压很低的异氰酸酯组成b料，并在a组份中加入了抗氧剂和固体阻燃剂，提高了泡沫的热稳定性，此外与固体填充物一并起到增加面密度，提高吸音、隔音性能。该组合料低挥发、低雾化，反应时无有害物质放出，属环境友好型材料。将a、b组份按比例混合搅拌反应，即可制得多孔性聚氨酯隔音减振防水垫，利用该组合料制得的隔音减振防水垫具有质轻、环保、弹性好、吸音降噪性能优异、制作方便等优点。

附图说明

图1是本发明制备的聚氨酯隔音减振防水垫的结构示意图；

图2是本发明制备的聚氨酯隔音减振防水垫的使用效果图。

各附图标记为：1—防水膜，2—聚氨酯发泡体，3—墙体，4—聚氨酯隔音减振防水垫，5—踢脚，6—面砖，7—面砖固定层，8—结构楼板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种聚氨酯组合物，由a组份和b组份组成，其中：

a组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：70%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为8000）；

聚醚多元醇b：20%（以乙二醇为起始剂，伯羟基含量＞80%，数均分子量为3000）；

tea：1.2%水：2.3%；

聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物：0.75%；

a-1：0.65%抗氧剂264：0.5%；

滑石粉：3%氢氧化钠纳米纤维：1.6%。

0.09%聚醚和0.03%硅油。

b组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：20%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为8000）

纯mdi：25%，mdi〜50：15%，液化mdi：8%，聚合mdi：25%

dk-12：7%外加磷酸：10ppm。

实施例2

一种聚氨酯组合物，由a组份和b组份组成，其中：

a组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：36%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为10000）

聚醚多元醇b：56%（以丙二醇为起始剂，伯羟基含量＞80%，数均分子量为1000）

水：0.08%

聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物：0.09%

a-33：2.73%抗氧剂264：2.1%

轻质碳酸钙：1.5%氢氧化钠纳米纤维：1.5%。

0.15%聚醚和0.03%硅油。

b组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：11%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为10000）

纯mdi：25%：88%

yukol8331：1%外加苯甲酰氯：10ppm。

实施例3

一种聚氨酯组合物，由a组份和b组份组成，其中：

a组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：85%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为9000）

三羟甲基乙烷2.3%三羟甲基丙烷：2%

水：3.2%

聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物：3.3%

dmea：0.08%抗氧剂264：0.12%

高岭土：2%氢氧化钠纳米纤维：2%。

0.09%聚醚和0.1%硅油。

b组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：42%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为9000）

mdi-50：51%

yukol8331：7%外加苯甲酰氯：10ppm。

实施例4

一种聚氨酯组合物，由a组份和b组份组成，其中：

a组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：50%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为9000）

聚醚多元醇b：14.7%（以二乙二醇为起始剂，伯羟基含量＞80%，数均分子量为5000）

1，2，6-己三醇：4.3%水：4.2%

聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物：3.3%

c-225：4.1%抗氧剂264：2.1%

钢渣粉：12%氢氧化钠纳米纤维：5.3%。

0.15%聚醚和0.1%硅油。

b组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：35%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为9000）

聚合mdi：53%

dk-12：12%外加磷酸：10ppm。

实施例5

一种聚氨酯组合物，由a组份和b组份组成，其中：

a组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：50%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为8500）

聚醚多元醇b：27%（以丙二醇为起始剂，伯羟基含量＞80%，数均分子量为6500）

deoa：2.5%水：3%

聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物：1%

a-1：0.5%；a-33：0.5%；dmea：1%；c-225：1%

抗氧剂264：0.5%

滑石粉：1.5%；轻质碳酸钙：2%；高岭土：3%；钢渣粉：3%

氢氧化钠纳米纤维：3.5%。

b组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：30%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为8500）

液化mdi：60%

yukol8331：10%外加苯甲酰氯：10ppm。

实施例6

一种聚氨酯组合物，由a组份和b组份组成，其中：

a组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：68%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为9300）

聚醚多元醇b：15.7%（以甘油为起始剂，伯羟基含量＞80%，数均分子量为2000）

tea：1%；deoa：1%；1，2，6-己三醇：1.5%

水：0.35%

聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物：0.15%

dmea：0.05%；c-225：0.05%

抗氧剂264：0.3%

滑石粉：7%；钢渣粉3%

氢氧化钠纳米纤维：1.9%

b组份按照重量百分数计：

聚醚多元醇a：38%（以甘油为起始剂，伯羟基含量≥75%，数均分子量为9300）

mdi-50：39%；聚合mdi：20.3%

dk-12：2.7%外加磷酸：10ppm。

制备聚氨酯组合物的方法以下步骤：

先将基于配方量的聚醚多元醇a和聚醚多元醇b投入搅拌罐中搅拌，然后依次加入计量好的交联剂、催化剂、泡沫稳定剂、抗氧剂、固体填充物、固体阻燃剂、发泡剂，在室温条件下，转速为60〜100转/分钟，搅拌1〜2小时，即得a组份合格产品。

将基于配方量的聚醚多元醇a和开孔剂常温下投入反应釜中，搅拌升温至90〜100℃，真空条件下脱水脱气2〜3小时，然后降温至30℃时，加入计量好的异氰酸酯，在80〜85℃反应2〜3小时，检测异氰酸基质量含量达到20〜30%时，降温至10〜40℃，加入储存稳定剂即可。

温度控制在25℃，将a、b组份料按异氰酸酯指数为0.95〜1.10之间进行机械混合，均匀后迅速倒在地面上刮平即可得到用于制作楼板墙板聚氨酯隔音减振防水垫的环保型聚氨酯组合物。

本发明公开的聚氨酯组合物利用低挥发性原料组成a料，用蒸气压很低的异氰酸酯组成b料，并在a组份中加入了抗氧剂和固体阻燃剂，提高了泡沫的热稳定性，此外与固体填充物一并起到增加面密度，提高吸音、隔音性能。该组合料低挥发、低雾化，反应时无有害物质放出，属环境友好型材料。

根据图1所示，本发明还公开了一种聚氨酯隔音减振防水垫4，本发明公开的制备方法将a、b组份按比例混合搅拌反应，即可制得多孔性聚氨酯隔音减振防水垫4。所述的聚氨酯隔音减振防水垫4由聚氨酯组合物通过上述的方法制备而成，包括弹性聚氨酯发泡体2和设置在聚氨酯发泡体2上下端面上的防水膜1，所述的聚氨酯发泡体2上设置有多个大小不一的气孔。所述的防水膜1具有防水的功能，所述的聚氨酯发泡体2上的气孔吸收声音的振幅，使其越来越弱。本聚氨酯隔音减振防水垫4气孔无规律性，以前的地垫是废弃料压制的成型，气孔密度不高，且没有上下的防水膜。根据图2所示，本聚氨酯隔音减振防水垫4用作装修材料时，设置在墙体3与踢脚5之间以及面砖6与结构楼板8之间，聚氨酯隔音减振防水垫4与面砖6之间设置有面砖固定层7。利用该组合料制得的聚氨酯隔音减振防水垫4具有质轻、环保、弹性好、吸音降噪性能优异、制作方便等优点。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。