本发明属于聚氨酯泡沫技术领域,具体涉及新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料及制备方法。
背景技术:
新燃料运输容器主要功能是用于运输新燃料组件(即未经受辐射照射的核燃料组件),其主要功能是保护新燃料组件避免因受到振动和冲击而造成损坏,并且保障燃料组件在正常运输工况和事故运输工况条件下处于临界安全状态。
新燃料运输容器每个部分均由不锈钢外壳、聚氨酯泡沫以及不锈钢内壳构成,这种“钢-泡沫-钢”式“三明治”结构使运输容器具有减振、隔热和防火(阻燃)功能。其中的聚氨酯泡沫是新燃料运输容器的重要部件,新燃料运输容器的性能很大程度上由聚氨酯泡沫的性能决定,因此对聚氨酯泡沫提出很多要求,如密度、压缩强度、吸水率、导热系数、比热容、阻燃性、隔热性等技术要求,且所含氯元素(cl)的百分含量需控制在1800ppm以下,其中可析出氯化物的含量≤1mg/l。阻燃性要求:在816℃下的持续燃烧时间不得超过5分钟,平均火焰高度不得超过15cm;隔热性要求:将硬质聚氨酯泡沫材料对温度大于800℃的热源进行隔热后,在30min内,隔热层两侧温差至少为720℃。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料及制备方法,该硬质聚氨酯泡沫材料满足新燃料运输容器填充用材料要求,是新燃料运输容器的重要组成部分。本发明的方法制备的硬质聚氨酯泡沫材料具有极低的氯元素,保障了新燃料运输容器的服役寿命,避免新燃料运输容器的不锈钢材料在氯离子环境下发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀等。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:聚醚多元醇100份,阻燃剂30份~80份,发泡剂0.4份~3.4份,催化剂1份~10份,消泡剂0.1份~2份,多异氰酸酯100份~200份。
上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:聚醚多元醇100份,阻燃剂30份~60份,发泡剂0.6份~2.4份,催化剂1份~5份,消泡剂0.3份~1份,多异氰酸酯125份~190份。
上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,其特征在于,所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇,或者为无氯阻燃型聚醚多元醇和无氯非阻燃型聚醚多元醇。
上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,其特征在于,所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇;所述无氯非阻燃型聚醚多元醇为以甘油和芳香族二胺类化合物为起始剂的聚醚多元醇混合物,所述无氯非阻燃型聚醚多元醇的平均官能度大于3,平均羟值为400mgkoh/g。
上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,其特征在于,所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的一种或几种。
上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,其特征在于,所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、三乙醇胺和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的一种或几种。
上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,其特征在于,所述发泡剂为超纯水或蒸馏水。
上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,其特征在于,所述消泡剂为硅油。
上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,其特征在于,所述多异氰酸酯为纯mdi、液化mdi和papi中的一种或几种。
此外,本发明还提供一种上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、催化剂和消泡剂混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至30℃~40℃,将多异氰酸酯加热至40℃~50℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在30℃~60℃熟化2h~12h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
所述重量份可以为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明的聚氨酯泡沫材料满足新燃料运输容器填充用材料要求,是新燃料运输容器的重要组成部分,具有优异的性能,满足新燃料运输容器减震、隔热的要求。
2、本发明的聚氨酯泡沫材料含有极低的氯元素(含量小于1800ppm),能够避免新燃料运输容器的不锈钢材料在氯离子环境下发生腐蚀,保障新燃料运输容器的质量。
下面结合实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂40kg,发泡剂1.1kg,催化剂5kg,消泡剂0.5kg,多异氰酸酯150kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇,所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼;本实施例中,甲基膦酸二甲酯为26kg,三聚氰氨氢尿酸盐为10kg,氢氧化铝为1kg,硼酸锌为1kg,硅灰石为1kg和三氧化二硼为1kg;
所述发泡剂为超纯水;
所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺;本实施例中,1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪为3kg,三乙醇胺为2kg;
所述消泡剂为硅油;
所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,阻燃剂甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼,发泡剂超纯水,催化剂1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺,以及消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±2℃,将多异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)加热至45±2℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在30℃熟化12h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
实施例2
本实施例与实施例1相同,其中不同之处在于,
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的一种、两种、三种、四种、五种或七种以上,或者为碱式碳酸镁和组分y,或者为磷酸三甲苯酯与组分y,组分y为甲基膦酸二甲酯、三聚氰胺氢尿酸盐、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的五种,或者为碱式碳酸镁、磷酸三甲苯酯和组分z,组分z为甲基膦酸二甲酯、三聚氰胺氢尿酸盐、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的四种;
所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、三乙醇胺和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的一种或三种以上,或者为三亚乙基二胺、三乙胺、三乙醇胺和n,n-二甲基苄胺中的两种,或者为1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和组分c,所述组分c为三亚乙基二胺、三乙胺或n,n-二甲基苄胺;
所述多异氰酸酯为液化mdi或papi,或者为纯mdi、液化mdi和papi中的两种以上。
本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料具有优异的性能:氯元素的含量在1800ppm以下,可析出氯化物的含量≤1mg/l;材料密度为0.1±0.02g/cm3,压缩强度为1.14±0.23mpa;材料的吸水率均不超过原体积的5%;材料的导热系数为0.025w/m·k~0.08w/m·k,比热容为1150j/kg·k~2240j/kg·k;材料在816℃下持续燃烧时间不超过5分钟,平均火焰高度不超过15cm,满足阻燃要求;以本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料作为隔热层,对温度大于800℃的热源进行隔热,在30min内,隔热层两侧温差达到至少为720℃的要求,满足隔热性要求,满足新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料技术要求。
实施例3
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂40kg,发泡剂2.6kg,催化剂2kg,消泡剂0.8kg,多异氰酸酯167.5kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇,无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼;本实施例中,甲基膦酸二甲酯为26kg,三聚氰氨氢尿酸盐为10kg,氢氧化铝为1kg,硼酸锌为1kg,硅灰石为1kg和三氧化二硼为1kg;
所述发泡剂为超纯水;
所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺;本实施例中,1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪为1kg,三乙醇胺为1kg;
所述消泡剂为硅油;
所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,阻燃剂甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼,发泡剂超纯水,催化剂1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺,以及消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±3℃,将多异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)加热至45±3℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在60℃熟化2h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
实施例4
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂41kg,发泡剂0.6kg,催化剂1kg,消泡剂1kg,多异氰酸酯143kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇,无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼;本实施例中,甲基膦酸二甲酯为26kg,三聚氰氨氢尿酸盐为10kg,氢氧化铝为2kg,硼酸锌为1kg,硅灰石为1kg和三氧化二硼为1kg;
所述发泡剂为超纯水;
所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺;本实施例中,1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪为0.5kg,三乙醇胺为0.5kg;
所述消泡剂为硅油;
所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,阻燃剂甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼,发泡剂超纯水,催化剂1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺,以及消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±5℃,将多异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)加热至45±5℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在45℃熟化8h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
实施例5
本实施例与实施例4相同,其中不同之处在于,
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的一种、两种、三种、四种、五种或七种以上,或者为碱式碳酸镁和组分y,或者为磷酸三甲苯酯与组分y,组分y为甲基膦酸二甲酯、三聚氰胺氢尿酸盐、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的五种,或者为碱式碳酸镁、磷酸三甲苯酯和组分z,组分z为甲基膦酸二甲酯、三聚氰胺氢尿酸盐、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的四种;
所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、三乙醇胺和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的一种或三种以上,或者为三亚乙基二胺、三乙胺、三乙醇胺和n,n-二甲基苄胺中的两种,或者为1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和组分c,所述组分c为三亚乙基二胺、三乙胺或n,n-二甲基苄胺;
所述多异氰酸酯为液化mdi或papi,或者为纯mdi、液化mdi和papi中的两种以上。
本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料具有优异的性能:氯元素的含量在1800ppm以下,可析出氯化物的含量≤1mg/l;材料密度为0.32±0.03g/cm3,压缩强度为7.65±1.53mpa;材料的吸水率均不超过原体积的5%;材料的导热系数为0.025w/m·k~0.08w/m·k,比热容为1150j/kg·k~2240j/kg·k;材料在816℃下持续燃烧时间不超过5分钟,平均火焰高度不超过15cm,满足阻燃要求;以本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料作为隔热层,对温度大于800℃的热源进行隔热,在30min内,隔热层两侧温差达到至少为720℃的要求,满足隔热性要求,满足新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料技术要求。
实施例6
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂36kg,发泡剂1.1kg,催化剂2kg,消泡剂0.8kg,多异氰酸酯161kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇和无氯非阻燃型聚醚多元醇,无氯阻燃型聚醚多元醇为30kg,无氯非阻燃型聚醚多元醇为70kg;所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;无氯非阻燃型聚醚多元醇为以甘油和芳香族二胺类化合物为起始剂的聚醚多元醇混合物,平均官能度大于3,平均羟值为400mgkoh/g,本实施例中的无氯非阻燃型聚醚多元醇为h700;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石、三氧化二硼和碱式碳酸镁;本实施例中,甲基膦酸二甲酯为20kg,三聚氰氨氢尿酸盐为9kg,氢氧化铝为1kg,硼酸锌为1kg,硅灰石为1kg,三氧化二硼为2kg,碱式碳酸镁为2kg;
所述发泡剂为超纯水;
所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪;
所述消泡剂为硅油;
所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,无氯非阻燃型聚醚多元醇h700,阻燃剂甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石、三氧化二硼和碱式碳酸镁,发泡剂超纯水,催化剂1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪,以及消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±1℃,将多异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)加热至45±1℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在60℃熟化8h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
实施例7
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂36kg,发泡剂1.1kg,催化剂2kg,消泡剂0.6kg,多异氰酸酯125kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇和无氯非阻燃型聚醚多元醇,无氯阻燃型聚醚多元醇为30kg,无氯非阻燃型聚醚多元醇为70kg;所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;无氯非阻燃型聚醚多元醇为以甘油和芳香族二胺类化合物为起始剂的聚醚多元醇混合物,平均官能度大于3,平均羟值为400mgkoh/g,本实施例中的无氯非阻燃型聚醚多元醇为h700;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石、三氧化二硼和碱式碳酸镁;本实施例中,甲基膦酸二甲酯为20kg,三聚氰氨氢尿酸盐为9kg,氢氧化铝为1kg,硼酸锌为1kg,硅灰石为1kg,三氧化二硼为2kg,碱式碳酸镁为2kg;
所述发泡剂为蒸馏水;
所述催化剂为三乙醇胺;
所述消泡剂为硅油;
所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,无氯非阻燃型聚醚多元醇h700,阻燃剂甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石、三氧化二硼和碱式碳酸镁,发泡剂蒸馏水,催化剂三乙醇胺,以及消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±2℃,将多异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)加热至45±2℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在60℃熟化8h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
实施例8
本实施例与实施例7相同,其中不同之处在于,
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的一种、两种、三种、四种、五种、六种或八种,或者为磷酸三甲苯酯和组分b,所述组分b为甲基膦酸二甲酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的六种;
所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、三乙醇胺和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的两种以上,或者为三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺或1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪;
所述多异氰酸酯为液化mdi或papi,或者为纯mdi、液化mdi和papi中的两种以上。
本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料具有优异的性能:氯元素的含量在1800ppm以下,可析出氯化物的含量≤1mg/l;材料密度为0.16±0.02g/cm3,压缩强度为2.26±0.45mpa;材料的吸水率均不超过原体积的5%;材料的导热系数为0.025w/m·k~0.08w/m·k,比热容为1150j/kg·k~2240j/kg·k;材料在816℃下持续燃烧时间不超过5分钟,平均火焰高度不超过15cm,满足阻燃要求;以本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料作为隔热层,对温度大于800℃的热源进行隔热,在30min内,隔热层两侧温差达到至少为720℃的要求,满足隔热性要求,满足新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料技术要求。
实施例9
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂30kg,发泡剂2.4kg,催化剂3kg,消泡剂0.6kg,多异氰酸酯150kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇,所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯;
所述发泡剂为蒸馏水;
所述催化剂为三乙醇胺;
所述消泡剂为硅油;
所述多异氰酸酯为液化mdi。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,阻燃剂甲基膦酸二甲酯,发泡剂超纯水,催化剂三乙醇胺,以及消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±2℃,将多异氰酸酯液化mdi加热至45±2℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在60℃熟化2h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
实施例10
本实施例与实施例9相同,其中不同之处在于,
所述阻燃剂为磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌或硅灰石,或者为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的两种以上;
所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、三乙醇胺和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的两种以上,或者为三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺或1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪;
所述多异氰酸酯为纯mdi或papi,或者为纯mdi、液化mdi和papi中的两种以上。
本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料具有优异的性能:氯元素的含量在1800ppm以下,可析出氯化物的含量≤1mg/l;材料密度为0.1±0.02g/cm3,压缩强度为1.14±0.23mpa;材料的吸水率均不超过原体积的5%;材料的导热系数为0.025w/m·k~0.08w/m·k,比热容为1150j/kg·k~2240j/kg·k;材料在816℃下持续燃烧时间不超过5分钟,平均火焰高度不超过15cm,满足阻燃要求;以本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料作为隔热层,对温度大于800℃的热源进行隔热,在30min内,隔热层两侧温差达到至少为720℃的要求,满足隔热性要求,满足新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料技术要求。
实施例11
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂60kg,发泡剂1.3kg,催化剂3kg,消泡剂0.3kg,多异氰酸酯190kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇,所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石;本实施例中,甲基膦酸二甲酯为30kg、磷酸三甲苯酯为5kg、三聚氰胺氢尿酸盐为5kg、碱式碳酸镁为2kg、三氧化二硼为3kg、氢氧化铝为5kg、硼酸锌为5kg,硅灰石为5kg;
所述发泡剂为蒸馏水;
所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、三乙醇胺和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪;本实施例中,三亚乙基二胺为0.5kg、三乙胺为0.4kg、n,n-二甲基苄胺为0.5kg、三乙醇胺为0.6kg和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪为1kg;
所述消泡剂为硅油;
所述多异氰酸酯为纯mdi和液化mdi;本实施例中,纯mdi为90kg,液化mdi为100kg。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,阻燃剂甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石,发泡剂蒸馏水,催化剂三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、三乙醇胺和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪,以及消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±2℃,将多异氰酸酯纯mdi和液化mdi加热至45±2℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在60℃熟化2h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
实施例12
本实施例与实施例11相同,其中不同之处在于,
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的一种、两种、三种、四种、五种、六种或七种;
所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、三乙醇胺和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的一种、两种、三种或四种;
所述多异氰酸酯为纯mdi、液化mdi和papi中的一种或三种,或者为纯mdi和papi,或者为液化mdi和papi。
本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料具有优异的性能:氯元素的含量在1800ppm以下,可析出氯化物的含量≤1mg/l;材料密度为0.16±0.02g/cm3,压缩强度为2.26±0.45mpa;材料的吸水率均不超过原体积的5%;材料的导热系数为0.025w/m·k~0.08w/m·k,比热容为1150j/kg·k~2240j/kg·k;材料在816℃下持续燃烧时间不超过5分钟,平均火焰高度不超过15cm,满足阻燃要求;以本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料作为隔热层,对温度大于800℃的热源进行隔热,在30min内,隔热层两侧温差达到至少为720℃的要求,满足隔热性要求,满足新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料技术要求。
实施例13
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂50kg,发泡剂0.6kg,催化剂2kg,消泡剂0.8kg,多异氰酸酯155kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇,所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼;本实施例中,甲基膦酸二甲酯为36kg,三聚氰氨氢尿酸盐为10kg,氢氧化铝为1kg,硼酸锌为1kg,硅灰石为1kg和三氧化二硼为1kg;
所述发泡剂为超纯水;
所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺;本实施例中,1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪为1kg,三乙醇胺为1kg;
所述消泡剂为硅油;
所述多异氰酸酯为纯mdi、液化mdi和papi,其中纯mdi为100kg、液化mdi为35kg、papi为20kg。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,阻燃剂甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼,发泡剂超纯水,催化剂1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺,以及消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±5℃,将多异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)加热至45±5℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在60℃熟化2h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
实施例14
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂80kg,发泡剂3.4kg,催化剂10kg,消泡剂2kg,多异氰酸酯200kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇,所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼;本实施例中,甲基膦酸二甲酯为56kg,三聚氰氨氢尿酸盐为15kg,氢氧化铝为5kg,硼酸锌为2kg,硅灰石为1kg和三氧化二硼为1kg;
所述发泡剂为超纯水;
所述催化剂为1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺;本实施例中,1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪为5kg,三乙醇胺为5kg;
所述消泡剂为硅油;
所述多异氰酸酯为纯mdi、液化mdi和papi,其中纯mdi为65kg、液化mdi为35kg、papi为100kg。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,阻燃剂甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼,发泡剂超纯水,催化剂1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺,以及消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±5℃,将多异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯mdi)加热至45±5℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在60℃熟化2h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
实施例15
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料,原料及重量为:聚醚多元醇100kg,阻燃剂30kg,发泡剂0.4kg,催化剂1kg,消泡剂0.1kg;多异氰酸酯100kg;
所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇,所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇,本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯;
所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼;本实施例中,甲基膦酸二甲酯为16kg,三聚氰氨氢尿酸盐为10kg,氢氧化铝为1kg,硼酸锌为1kg,硅灰石为1kg和三氧化二硼为1kg;
所述发泡剂为蒸馏水;
所述消泡剂为硅油;
所述催化剂为三乙醇胺;
所述多异氰酸酯为液化mdi。
本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为:
步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇n,n-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯,阻燃剂甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石、三氧化二硼,发泡剂蒸馏水,催化剂三乙醇胺和消泡剂硅油混合均匀,得到混合料;
步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±5℃,将多异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(液化mdi)加热至45±5℃,然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中,合模在60℃熟化12h后开模,得到硬质聚氨酯泡沫材料。
本发明的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的检测方法所依照的标准和检测结果如表1和表2所示。
表1性能检测的方法及所依照的标准
表2新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的检测结果
表2中,阻燃判定为合格的要求为:将聚氨酯泡沫材料在816℃下持续燃烧,燃烧时间不超过5分钟且平均火焰高度不超过15cm,则判定为合格;隔热性判判定为合格的要求为:以本发明的硬质聚氨酯泡沫材料作为隔热层,对温度大于800℃的热源进行隔热,在30min内,隔热层两侧温差至少为720℃,则判定为合格。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。