一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫及制备方法与流程

1.本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫。


背景技术：

2.一般城市集中供热管道的保温层必须采用隔热性能好、不吸潮、使用寿命长、维修费用低的保温材料，硬质聚氨酯泡沫因可满足这些苛刻的要求而被广泛采用。目前，这类聚氨酯泡沫的制备方法主要包括浇筑、喷涂法、或采用特殊发泡剂等，但这些方法分别存在较大的过填充、生产效率低、发泡材料浪费率高、对设备要求高、发泡剂不环保、生产安全性低等问题，急需一种用喷涂型的环保发泡组合料，可以解决上述发明存在生产效率低、浪费和不环保问题。


技术实现要素：

3.本发明主要解决的技术问题是提供一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫及制备方法，本发明制备的聚氨酯泡沫具有较好的压缩强度和尺寸稳定性，密度分布均匀，流动性好等优点。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫，包括以下原料：
5.聚醚多元醇、聚酯多元醇、片状石墨、水、固化剂、发泡剂、乳化剂，其中乳化剂的质量其他原料总质量的比为1.15～1.35。
6.进一步地说，所述各原料组分，按照以下重量份组成：
7.聚醚多元醇100份；聚酯多元醇50份；片状石墨5～20份；水15～20份；固化剂1.0～3.5份；发泡剂1.0～4.0份；乳化剂的质量其他原料总质量的比为1.15～1.35。
8.进一步地说，所述聚醚多元醇包含聚醚多元醇a 30份，聚醚多元醇b 40份，聚醚多元醇c10份，聚醚多元醇d10份，聚醚多元醇e10份。
9.进一步地说，所述片状石墨的粒径为1000-10000。
10.进一步地说，所述固化剂采用有机复合固化剂对甲苯磺酸。
11.进一步地说，所述乳化剂为聚硅氧烷、聚氧乙烯醚和聚氧丙烯中的一种或几种。
12.进一步地说，所述发泡剂包括3-3
′‑
二磺酰肼二苯砜和4-4
′‑
氧代双苯磺酰肼中的一种或几种。
13.进一步地说，所述聚酯多元醇包括改性聚酯多元醇或芳香族聚酯多元醇。
14.所述的聚氨酯泡沫的制备方法，包括：
15.1)取聚醚多元醇、固化剂、水和发泡剂，在25
±
5℃下加压至0.5～1.5mpa进行物理混合，搅拌0.5～1.5小时，得初混物；
16.2)将聚酯多元醇与初混物混合0.5～1.5小时，再加入片状石墨在2.0～4.0mpa压力下进行二级混合，得预混合物；
17.3)将乳化剂与预混合物以1.15～1.35的质量比通过高压发泡机设备注入模腔中，制得聚氨酯泡沫。
18.本发明的有益效果至少具有以下几点：
19.1、本发明通过添加片状石墨，不但可以促进泡孔成核和细化泡孔结构，还能够显著减小低密度聚氨酯泡沫的热辐射，达到增强低密度聚氨酯泡沫的隔热保温性能；
20.2、本发明原料的匹配使用，能够在增加泡沫尺寸稳定性的同时，大幅降低了泡沫的模塑密度，从而降低了制造成本，同时减小了保温产品的总重量，在高端产品的保温行业具有较大的经济优势；
21.3、本发明制备的聚氨酯泡沫具有较好的压缩强度和尺寸稳定性，密度分布均匀，流动性好等优点；
22.4、本发明聚酯多元醇的加入，在各方面均优化了材料的性能，单独加入聚醚多元醇无法达到如此好的效果。
具体实施方式
23.下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
24.下文所述聚醚多元醇a、b、c、d、e，分别为聚醚多元醇305、聚醚多元醇455、聚醚多元醇303、聚醚多元醇550、聚醚多元醇4110。
25.实施例1：一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫，由以下重量份的原料制备而成：聚醚多元醇100份(聚醚多元醇a 25份，聚醚多元醇b 45份，聚醚多元醇c5份，聚醚多元醇d15份，聚醚多元醇e10份)；聚酯多元醇50份(改性聚酯多元醇25份，芳香族聚酯多元醇25份)；片状石墨15份(片状石墨的粒径为1000)；水13份；固化剂1.0份；发泡剂2.0份(发泡剂包括3-3
′‑
二磺酰肼二苯砜和4-4
′‑
氧代双苯磺酰肼)；乳化剂，其中乳化剂的质量其他原料总质量的比为1.30，乳化剂为聚硅氧烷。
26.实施例2：一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫，由以下重量份的原料制备而成：聚醚多元醇100份(聚醚多元醇a 35份，聚醚多元醇b 30份，聚醚多元醇c15份，聚醚多元醇d15份，聚醚多元醇e 5份)；聚酯多元醇50份(改性聚酯多元醇50份)；片状石墨10份(片状石墨的粒径为7000)；水20份；固化剂3.5份；发泡剂1.0份(发泡剂为3-3
′‑
二磺酰肼二苯砜)；乳化剂，其中乳化剂的质量其他原料总质量的比为1.20，乳化剂为聚氧乙烯醚。
27.实施例3：一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫，由以下重量份的原料制备而成：聚醚多元醇100份(聚醚多元醇a 20份，聚醚多元醇b 40份，聚醚多元醇c 20份，聚醚多元醇d15份，聚醚多元醇e 5份)；聚酯多元醇50份(芳香族聚酯多元醇50份)；片状石墨20份(片状石墨的粒径为3000)；水15份；固化剂2.5份；发泡剂4.0份(发泡剂为4-4
′‑
氧代双苯磺酰肼)；乳化剂，其中乳化剂的质量其他原料总质量的比为1.25，乳化剂为聚氧丙烯。
28.实施例4：一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫，由以下重量份的原料制备而成：聚醚多元醇100份(聚醚多元醇a 35份，聚醚多元醇b 45份，聚醚多元醇c10份，聚醚多元醇d 5份，聚醚多元醇e 5份)；聚酯多元醇50份(改性聚酯多元醇10份，芳香族聚酯多元醇40份)；片状石墨5份(片状石墨的粒径为5000)；水15份；固化剂2.0份；发泡剂3.0份(发泡剂包括3-3
′‑
二磺酰肼二苯砜和4-4
′‑
氧代双苯磺酰肼)；乳化剂，其中乳化剂的质量其他原料总
质量的比为1.35，乳化剂为聚硅氧烷和聚氧乙烯醚。
29.实施例5：一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫，由以下重量份的原料制备而成：聚醚多元醇100份(聚醚多元醇a 30份，聚醚多元醇b 40份，聚醚多元醇c10份，聚醚多元醇d10份，聚醚多元醇e10份)；聚酯多元醇50份(改性聚酯多元醇40份，芳香族聚酯多元醇10份)；片状石墨15份(片状石墨的粒径为10000)；水13份；固化剂1.0份；发泡剂2.0份(发泡剂为3-3
′‑
二磺酰肼二苯砜)；乳化剂，其中乳化剂的质量其他原料总质量的比为1.15，乳化剂为聚硅氧烷、聚氧乙烯醚和聚氧丙烯。
30.对比例1一种高效保温的超低密度的聚氨酯泡沫，由以下重量份的原料制备而成：聚醚多元醇100份(聚醚多元醇a 30份，聚醚多元醇b 40份，聚醚多元醇c10份，聚醚多元醇d10份，聚醚多元醇e10份)；片状石墨15份(片状石墨的粒径为10000)；水13份；固化剂1.0份；发泡剂2.0份(发泡剂为3-3
′‑
二磺酰肼二苯砜)；乳化剂，其中乳化剂的质量其他原料总质量的比为1.15，乳化剂为聚硅氧烷、聚氧乙烯醚和聚氧丙烯。
31.实施例1-实施例5、对比例1的制备方法如下：
32.1)取聚醚多元醇、固化剂、水和发泡剂，在25
±
5℃下加压至0.5～1.5mpa进行物理混合，搅拌0.5～1.5小时，得初混物；
33.2)将聚酯多元醇与初混物混合0.5～1.5小时，再加入片状石墨在2.0～4.0mpa压力下进行二级混合，得预混合物；
34.3)将乳化剂与预混合物通过高压发泡机设备注入模腔中，制得聚氨酯泡沫。
35.对实施例1-实施例5制取的聚氨酯泡沫在常温下熟化一段时间后测试相关性能，对比例2为目前较普通的纯环片状石墨发泡体系，对比例3为目前高性价比的lba低导热复合发泡体系，结果如下表：
[0036][0037][0038]
由上表的实验结果可知，本发明能够制备得到低发泡密度、低压缩强度以及高膨胀率的聚氨酯泡沫，泡沫的综合性能较佳。
[0039]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发
明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。