一种高保温发泡聚氨酯及其制备方法与流程

本发明涉及聚氨酯泡沫保温材料，具体的，涉及一种高保温发泡聚氨酯及其制备方法。

背景技术：

1、聚氨酯保温材料的主要原料为异氰酸酯和聚醚，具有质量轻、传热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其他基材粘结、燃烧不产生熔滴等优异性能。目前在冷冻冷藏设备、保温管道、建筑、航空、电子电器、军事的保热保冷方面应用非常广泛，已成为继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料。

2、随着聚氨酯保温材料在建筑节能领域的大力推广，对聚氨酯保温材料提出了更高的要求，而传统聚氨酯保温材料的压缩强度相对较低，阻燃性能较差。

技术实现思路

1、本发明提出一种高保温发泡聚氨酯及其制备方法，解决了相关技术中聚氨酯泡沫材料压缩强度低、阻燃性和保温性差的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出一种高保温发泡聚氨酯，包括以下重量份组分的原料：15~30份聚醚多元醇、20~40份异氰酸酯、4~6份催化剂、1~1.5份泡沫稳定剂、3~10份发泡剂、3~4份改性膨胀珍珠岩、1~3份阻燃剂；所述改性膨胀珍珠岩为膨胀珍珠岩先经硬脂酸改性后，再经n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯改性得到。

4、作为进一步技术方案，所述n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯和硬脂酸的质量和为膨胀珍珠岩质量的2~4%。

5、作为进一步技术方案，所述n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯和硬脂酸的质量比为1:1~3。

6、作为进一步技术方案，所述n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯和硬脂酸的质量比为1:2。

7、作为进一步技术方案，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为：

8、s1、将膨胀珍珠岩加入到乙醇溶液中混合均匀，得到混合物；

9、s2、向混合物中加入硬脂酸进行第一次改性后，再加入n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯，调节ph为酸性后，进行第二次改性，得到改性膨胀珍珠岩。

10、作为进一步技术方案，所述第一次改性和第二次改性的温度各自独立为50~60℃，所述第一次改性和第二次改性的温度各自独立为30~40min。

11、作为进一步技术方案，所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。

12、作为进一步技术方案，所述催化剂包括二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡、五甲基二乙烯三胺中的一种或多种。

13、作为进一步技术方案，所述聚醚多元醇由dl-400聚醚多元醇和dl-1000d聚醚多元醇组成。

14、作为进一步技术方案，所述dl-400聚醚多元醇和dl-1000d聚醚多元醇的质量比为1：1。

15、作为进一步技术方案，所述阻燃剂包括阻燃剂tcep、磷酸三苯酯、阻燃剂mpp中的一种。

16、作为进一步技术方案，所述泡沫稳定剂为硅油。

17、作为进一步技术方案，所述发泡剂由中性水和环戊烷、正戊烷中的任意一种组成。

18、作为进一步技术方案，所述中性水为去离子水。

19、本发明中通过采用由去离子水和环戊烷、正戊烷中任意一种组成的发泡剂，去离子水在聚氨酯发泡中，可以与异氰酸酯反应，产生二氧化碳气体，二氧化碳留在泡孔中，起发泡作用，并且本发明中发泡剂可以使制备得到的发泡聚氨酯泡沫均匀细密，发泡聚氨酯具有较好的保温性能和压缩强度。

20、本发明还包括一种高保温发泡聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂、改性膨胀珍珠岩混合均匀后，加入异氰酸酯再次混合均匀后，固化成型，得到高保温发泡聚氨酯。

21、作为进一步技术方案，所述固化的温度为20~30℃，所述固化的时间为3~6min。

22、本发明的工作原理及有益效果为：

23、1、本发明中，添加的膨胀珍珠岩具有窝状多孔结构，与聚氨酯发泡所形成的微孔可以形成更好的保温结构，提高发泡聚氨酯的保温性能，并且膨胀珍珠岩经n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯和硬脂酸改性后，可以提高发泡聚氨酯的压缩强度，而n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯的引入，还能提高发泡聚氨酯的阻燃性能。

24、2、本发明中，聚醚多元醇由羟值不同的dl-400聚醚多元醇和dl-1000d聚醚多元醇组成，通过对两种不同聚醚多元醇羟值的限定，进一步提高了发泡聚氨酯的压缩强度。

技术特征：

1.一种高保温发泡聚氨酯，其特征在于，包括以下重量份组分的原料：15~30份聚醚多元醇、20~40份异氰酸酯、4~6份催化剂、1~1.5份泡沫稳定剂、3~10份发泡剂、3~4份改性膨胀珍珠岩、1~3份阻燃剂；所述改性膨胀珍珠岩为膨胀珍珠岩先经硬脂酸改性后，再经n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯改性得到。

2.根据权利要求1所述的一种高保温发泡聚氨酯，其特征在于，所述n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯和硬脂酸的质量和为膨胀珍珠岩质量的2~4%。

3.根据权利要求1所述的一种高保温发泡聚氨酯，其特征在于，所述n-(3-三甲氧基硅丙基)吡咯和硬脂酸的质量比为1:1~3。

4.根据权利要求1所述的一种高保温发泡聚氨酯，其特征在于，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为：

5.根据权利要求4所述的一种高保温发泡聚氨酯，其特征在于，所述第一次改性和第二次改性的温度各自独立为50~60℃，所述第一次改性和第二次改性的温度各自独立为30~40min。

6.根据权利要求1所述的一种高保温发泡聚氨酯，其特征在于，所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。

7.根据权利要求1所述的一种高保温发泡聚氨酯，其特征在于，所述催化剂包括二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡、五甲基二乙烯三胺中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种高保温发泡聚氨酯，其特征在于，所述聚醚多元醇由dl-400聚醚多元醇和dl-1000d聚醚多元醇组成。

9.根据权利要求1所述的一种高保温发泡聚氨酯，其特征在于，所述发泡剂由中性水和环戊烷、正戊烷中的任意一种组成。

10.根据权利要求1~9所述的一种高保温发泡聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚醚多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂、改性膨胀珍珠岩混合均匀后，加入异氰酸酯再次混合均匀后，固化成型，得到高保温发泡聚氨酯。

技术总结
本发明涉及聚氨酯泡沫保温材料技术领域，提出了一种高保温发泡聚氨酯及其制备方法，包括以下重量份组分的原料：15~30份聚醚多元醇、20~40份异氰酸酯、4~6份催化剂、1~1.5份泡沫稳定剂、3~10份发泡剂、3~4份改性膨胀珍珠岩、1~3份阻燃剂；所述改性膨胀珍珠岩为膨胀珍珠岩先经硬脂酸改性后，再经N‑(3‑三甲氧基硅丙基)吡咯改性得到。通过上述技术方案，解决了现有技术中聚氨酯泡沫材料压缩强度低、阻燃性和保温性差的问题。

技术研发人员：杨京学,宫海峰
受保护的技术使用者：河北雄沃防火科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17