一种喷涂类泡沫的组合聚醚及其制备方法与流程

本发明属于聚氨酯泡沫领域，具体涉及一种喷涂类泡沫的组合聚醚及其制备方法。

背景技术：

1、随着聚氨酯泡沫的发泡剂cfcs、hcfcs等氢氯氟烃发泡剂的淘汰，碳氢、水和hfo成为聚氨酯泡沫发泡剂主要替代种类，板材类常用的戊烷属于易燃易爆物质，不能在喷涂料中使用。而全水喷涂出方率低、泡沫热导率高。第四代发泡剂如霍尼韦尔的lba沸点低，不适合用在喷涂领域。

2、甲酸甲酯与hfos同属于第四代物理发泡剂，沸点与141b相似，具有分子量低、成本低廉、odp为零和gwp极低的优点，但喷涂类泡沫组合聚醚使用甲酸甲酯在组合聚醚体系中极易水解，生成甲酸和甲醇，而甲酸与胺类催化剂发生不可逆反应，降低物料反应活性，缩短体系储存时间。

3、申请人设计有发泡剂+泡沫稳定剂的组合(甲酸甲酯+丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯)来解决组合聚醚中甲酸甲酯容易水解的问题，但喷涂类泡沫的组合聚醚仍然存在着储存期短的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种存储期长的喷涂类泡沫的组合聚醚及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种喷涂类泡沫的组合聚醚，包括组合多元醇、催化剂、物理发泡剂、水、泡沫稳定剂和阻燃剂，所述物理发泡剂包括甲酸甲酯，所述复合泡沫稳定剂具有第一成分，该第一成分为丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯,所述组合多元醇由5～30份羟值为410-440mgkoh/g，粘度为4700-5700mpa.s的蔗糖聚醚多元醇、25～50份羟值为430-465mgkoh/g，粘度为2000-3000mpa.s的蔗糖聚醚多元醇和35～60份羟值为415-445mgkoh/g，粘度为4200-6200mpa.s的蔗糖聚醚多元醇组成。丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯在本发明的聚醚体系中发挥乳化性能，改善表面张力，发挥稳泡作用，避免甲酸甲酯的水解。并利用同一起始剂蔗糖聚醚多元醇可使得组合白料组分近似于均一体系且具有极优的储存稳定性，粘度的差异有益于组合白料流动性的优化。

4、催化剂包括发泡催化剂、凝胶催化剂和三聚催化剂。发泡催化剂包括但不限于五甲基二乙烯三胺、双(二甲基胺乙基)醚、四甲基已二胺的任意一种或几种。凝胶催化剂包括但不限于n,n-二甲基环已胺、三乙烯二胺、1,2-二甲基咪唑、二甲基苄胺的任意一种或几种。三聚催化剂包括但不限于1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、2，4，6-三(二甲氨甲基)苯酚、甲季胺盐、辛酸钾、醋酸钾、(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵、乙季铵盐、辛季铵盐的任意一种或几种。当选用两种及以上催化剂时，可以采用其任意比例的混合。

5、阻燃剂可以为适合于生产聚氨酯泡沫的任何已知的阻燃剂，可使用无卤素有机磷酸酯，例如磷酸三乙酯(tep)；卤代磷酸酯，例如磷酸三(1-氯-2-丙酯)(tcpp)和磷酸三(2-氯乙酯)(tcep)；以及有机膦酸酯，例如甲基膦酸二甲酯(dmmp)、丙基膦酸二甲酯(dmpp)；或固体诸如多磷酸铵(app)和红磷等；还可以使用卤化多元醇和固体，如可膨胀石墨、氧化铝、锑化合物和三聚氰胺。

6、本发明的泡沫稳定剂还可以包括有机硅表面活性剂，如聚醚硅氧烷等。

7、作为技术方案的进一步改进，所述复合泡沫稳定剂还具有第二成分，该第二成分为聚醚硅氧烷。聚醚硅氧烷与第一成分发挥协同作用，有效地改善组合物的表面张力和尺寸稳定性。

8、作为技术方案的进一步改进，所述第一成分在复合泡沫稳定剂中的质量百分比为20～50％。第一成分高于50％时，复合泡沫稳定剂总体改善组合物张力作用不强，不利于泡沫泡孔凝胶张力的平衡，气泡不稳定；第一成分低于20％时，不利于甲酸甲酯的溶解。

9、作为技术方案的进一步改进，为了兼顾稳泡性能和溶解性能，丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的数均分子量为500～1000g/mol。

10、作为技术方案的进一步改进，组合聚醚由以重量份计的组合多元醇100份、催化剂8～10份、物理发泡剂8～11份、水1～2.5份、复合泡沫稳定剂6～9份和阻燃剂25～40份组成，所述组合多元醇由5～30份羟值为410-440mgkoh/g，粘度为4700-5700mpa.s的蔗糖聚醚多元醇、25～50份羟值为430-465mgkoh/g，粘度为2000-3000mpa.s的蔗糖聚醚多元醇和35～60份羟值为415-445mgkoh/g，粘度为4200-6200mpa.s的蔗糖聚醚多元醇组成。组合聚醚的制备只需保证甲酸甲酯与丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯一同混合来保证甲酸甲酯的溶解，其他操作同本领域常规操作。

11、作为技术方案的进一步改进，为了保证甲酸甲酯的分散溶解，制备时将组合多元醇、物理发泡剂、复合泡沫稳定剂的第一成分、阻燃剂混合均匀，然后再加入催化剂、水和复合泡沫稳定剂的其他成分充分混合得到。再然后添加异氰酸酯，异氰酸酯使用本领域公知的即可，如多亚甲基多苯基多异氰酸酯(简称为聚合mdi)或改性的聚合mdi，其中，聚合mdi可选自平均官能度为2.7～2.9，如平均官能度为2.7的聚合mdi，pm200、44v20l、m20s、pm2010等，平均官能度为2.9的聚合mdi，m50、pm400、44v40l、2085等。

12、作为技术方案的进一步改进，为了保证甲酸甲酯与第一成分的互溶性，物理发泡剂与复合泡沫稳定剂的第一成分的混合温度为20～30℃。

13、本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明采用甲酸甲酯作为物理发泡剂，成本低并且环保，辅以丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯作为稳泡剂来保证泡沫的稳定性。进一步说，本发明采用聚醚硅氧烷、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯作为复合稳泡剂，协同提高稳泡作用，进一步提高了板材的稳定性和隔热性能。再一步说，本发明组合聚醚采同一起始剂多元醇的组合形式保证白料组合的均一性和稳定性。本发明聚醚制得的聚氨酯泡沫具有环保、阻燃性好和成本低的优点，更具存储稳定性能。

技术特征：

1.一种喷涂类泡沫的组合聚醚，包括组合多元醇、催化剂、物理发泡剂、水、泡沫稳定剂和阻燃剂，其特征在于，所述物理发泡剂包括甲酸甲酯，所述复合泡沫稳定剂具有第一成分，该第一成分为丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯,所述组合多元醇由羟值为410-440mgkoh/g，粘度为4700-5700mpa.s的蔗糖聚醚多元醇、羟值为430-465mgkoh/g，粘度为2000-3000mpa.s的蔗糖聚醚多元醇和羟值为415-445mgkoh/g，粘度为4200-6200mpa.s的蔗糖聚醚多元醇组成。

2.根据权利要求1所述的组合聚醚，其特征在于，所述复合泡沫稳定剂还具有第二成分，该第二成分为聚醚硅氧烷。

3.根据权利要求1或2所述的组合聚醚，其特征在于，所述第一成分在复合泡沫稳定剂中的质量百分比为20～50%。

4.根据权利要求3所述的组合聚醚，其特征在于，丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的数均分子量为500～1000g/mol。

5.根据权利要求4所述的组合聚醚，其特征在于，组合聚醚由以重量份计的组合多元醇100份、催化剂8～10份、物理发泡剂8～11份、水1～2.5份、复合泡沫稳定剂6～9份和阻燃剂25～40份组成，所述组合多元醇由5～30份羟值为410-440mgkoh/g，粘度为4700-5700mpa.s的蔗糖聚醚多元醇、25～50份羟值为430-465mgkoh/g，粘度为2000-3000mpa.s的蔗糖聚醚多元醇和35～60份羟值为415-445mgkoh/g，粘度为4200-6200mpa.s的蔗糖聚醚多元醇组成。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述组合聚醚的制备方法，其特征在于，将组合多元醇、物理发泡剂、复合泡沫稳定剂的第一成分、阻燃剂混合均匀，然后再加入催化剂、水和复合泡沫稳定剂的其他成分充分混合得到。

7.根据权利要求6的制备方法，其特征在于，物理发泡剂与复合泡沫稳定剂的第一成分的混合温度为20～30℃。

技术总结
本发明提供一种喷涂类泡沫的组合聚醚及其制备方法，组合聚醚包括组合多元醇、催化剂、物理发泡剂、水、泡沫稳定剂和阻燃剂，所述物理发泡剂包括甲酸甲酯，所述复合泡沫稳定剂具有第一成分，该第一成分为丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯,所述组合多元醇由羟值为410‑440mgKOH/g，粘度为4700‑5700mPa.s的蔗糖聚醚多元醇、羟值为430‑465mgKOH/g，粘度为2000‑3000mPa.s的蔗糖聚醚多元醇和羟值为415‑445mgKOH/g，粘度为4200‑6200mPa.s的蔗糖聚醚多元醇组成。本发明组合聚醚制得的聚氨酯具有环保、阻燃性好、成本低和存储性能稳定的优点。

技术研发人员：戴国民,祝丽娟,邢小刚,夏淳元,蒋耀辉
受保护的技术使用者：红宝丽集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13