啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其包括按照重量份的多组份Ⅰ和组份Ⅱ，其中组份Ⅰ组成包括以下：结构型阻燃聚醚多元醇A为：15?30份；杂环类阻燃聚酯多元醇B为：15?30份；芳香烃类阻燃聚酯多元醇C为：15?30份；含磷类阻燃剂为：10?30份；含磷卤类阻燃剂为：20?30份；泡沫稳定剂：1?3份；催化剂：3?7份；发泡剂：20?40份；组份Ⅱ为高官能度、高苯环含量的多苯基多亚甲基多异氰酸酯；本发明还公开其制造方法，本发明能够明显提高泡沫阻燃效果，形成结构稳定的聚异氰脲酸酯PIR泡沫，大大提高了聚氨酯泡沫的阻燃性能。
【专利说明】
啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及聚氨酯制备领域，尤其是涉及一种啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨 酯保温材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 啤酒、酱油等食品发酵罐绝热层材料要求导热系数小、体积质量低、吸水少、不易 燃等特性。传统绝热材料有聚酰胺树脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨胀珍珠 岩粉和矿渣棉等。这些材料一般导热系数较高，绝热层较厚，厚度一般为150~200mm。而聚 氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.020~ 0.025W/(m*K)，相当于挤塑板的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的。所以使用 硬质聚氨酯泡沫塑料来替代传统保温材料，主要应用在建筑物外墙保温，屋面防水保温一 体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。已经成为主导市场 的保温节能广品之一。
[0003] 使用硬质聚氨酯泡沫塑料来替代传统保温材料应用在啤酒、酱油等食品发酵罐绝 热层材保温，可以使保温层厚度减少一半大约在100mm左右，使体积大大降低。
[0004] 由于啤酒、酱油等食品发酵罐聚氨酯保温施工采用普通低压喷涂设备对罐体进行 喷涂或者浇注发泡，黑白料比例不可以大范围进行调整，基本维持在1:1左右，因此不可能 通过提高黑料比例来提高聚氨酯泡沫的阻燃性能。随着食品储罐保温行业对保温层阻燃性 能要求的提高，普通聚氨酯喷涂型组合料不能满足啤酒、酱油等食品发酵罐对保温层更高 阻燃性能的要求。
[0005] 本发明就是通过应用特种聚醚及聚酯多元醇，以及复配含磷、卤阻燃剂，形成高阻 燃型组合聚醚，再通过与特种高官能度、高苯环含量的多异氰酸酯反应，增加产品的强度与 阻燃性能，形成高阻燃体系聚氨酯保温材料。通过本方案合成的高阻燃体系聚氨酯保温材 料，氧指数2 30，能达到国标GB/8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》B1级要求。符合 国家消防部门提倡对建筑聚氨酯材料使用更高防火等级的要求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了提供一种啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料及其 制备方法，能够明显提高泡沫阻燃效果，并且优化复配阻燃剂，再通过提高异氰酸酯用量， 使过量的异氰酸酯三聚反应，形成结构稳定的聚异氰脲酸酯PIR泡沫，大大提高了聚氨酯泡 沫的阻燃性能。
[0007] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0008] 啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于:包括按照重量份的多 组份I和组份Π ，其中组份I组成包括以下：
[0009] 结构型阻燃聚醚多元醇A为：15-30份；
[0010]杂环类阻燃聚酯多元醇B为：15-30份；
[0011] 芳香烃类阻燃聚酯多元醇C为：15-30份；
[0012] 含磷类阻燃剂为：10-30份；
[0013]含磷齒类阻燃剂为:20-30份；
[0014]泡沫稳定剂：1-3份；
[0015] 催化剂:3-7份；
[0016] 发泡剂:20-40份；
[0017]组份Π 为高官能度、高苯环含量的多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
[0018]对本发明做进一步优选，其包括按照重量份的多组份I和组份Π ，其中组份I组成 包括以下：
[0019]结构型阻燃聚醚多元醇A为：15-25份；
[0020]杂环类阻燃聚酯多元醇B为：15-25份；
[0021]芳香烃类阻燃聚酯多元醇C为：15-25份；
[0022]含磷类阻燃剂为：10-20份；
[0023]含磷卤类阻燃剂为:20-25份；
[0024]泡沫稳定剂：1-3份；
[0025] 催化剂:3-7份；
[0026] 发泡剂：20-30份；
[0027]组份Π 为高官能度、高苯环含量的多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
[0028] 对本发明做进一步优选，所述结构型阻燃聚醚多元醇A为以笨酚、壬基酚、甲笨二 胺等为起始剂和环氧乙烷、丙烷合成的聚醚多元醇，平均分子量500-1000。
[0029] 对本发明做进一步优选，杂环类阻燃聚酯多元醇B为以吡啶、四氢呋喃等杂环化合 物和甲醛、二乙醇胺等反应合成的聚酯多元醇，平均分子量500-800。
[0030] 对本发明做进一步优选，芳香烃类阻燃聚酯多元醇C为苯酐、对苯二甲酸系列高芳 烃含量聚酯多元醇，平均分子量500-800。
[0031] 对本发明做进一步优选，含磷阻燃剂为磷酸酯类，可以是磷酸三乙酯、甲基磷酸二 甲酯中的任意一种或二种组合。
[0032] 对本发明做进一步优选，含磷卤类阻燃剂为TCEP、TCPP、TDCP中的任意一种或几种 组合。
[0033] 对本发明做进一步优选，所述泡沫稳定剂为硅酮类表面活性剂。本发明中的泡沫 稳定剂采用南京美思德AK8805，AK8811等等，或者其他类似的也可以。
[0034] 对本发明做进一步优选，所述催化剂为胺类、季胺盐类。本发明中的催化剂采用美 国气体公司二甲基环己胺、PC41、TMR_2等，或者其他类似的也可以。
[0035] 对本发明做进一步优选，所述发泡剂为141B。
[0036] -种用于啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料的制备方法，其特征在于：
[0037] 首先将上述组份I中的各个组份按比例均匀混合后，形成组份I;
[0038]接着组份I与组份Π 之间的比例如下：
[0039] 组份I:组份 Π 在100:100-100:120之间；
[0040] 最后通过聚氨酯喷涂机械设备均匀混合，形成高阻燃PIR体系聚氨酯保温材料。
[0041] 与现有技术相比较，本发明具有以下的有益效果：
[0042] 本发明所得形成啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，氧指数2 30,能达 到国标GB/8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》B1级要求。而目前市面上普通组合聚 醚配方中聚醚和聚酯多元醇由于脂肪链含量高，所以阻燃效果较差。本发明通过使用含芳 烃及杂环类的阻燃聚醚及聚酯多元醇，能够明显提高泡沫阻燃效果，并且优化复配阻燃剂， 再通过使用特种异氰酸酯，形成结构稳定的特种聚氨酯泡沫，大大提高了聚氨酯泡沫的阻 燃性能。
[0043] 为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐 述。
【具体实施方式】
[0044]以下结合实施例对本发明作进一步说明。
[0045]本发明涉及一种啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于:包括 按照重量份的多组份I和组份Π ，其中组份I组成包括以下：
[0046]结构型阻燃聚醚多元醇A为：15-30份；
[0047]杂环类阻燃聚酯多元醇B为：15-30份；
[0048]芳香烃类阻燃聚酯多元醇C为：15-30份；
[0049]含磷类阻燃剂为：10-30份；
[0050]含磷卤类阻燃剂为:20-30份；
[00511泡沫稳定剂：1-3份；
[0052] 催化剂:3-7份；
[0053]发泡剂：20-40份；
[0054]组份Π 为高官能度、高苯环含量的多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
[0055] 本发明中所述结构型阻燃聚醚多元醇A为以笨酚、壬基酚、甲笨二胺等为起始剂和 环氧乙烷、丙烷合成的聚醚多元醇，平均分子量500-1000。本发明中杂环类阻燃聚酯多元醇 B为以吡啶、四氢呋喃等杂环化合物和甲醛、二乙醇胺等反应合成的聚酯多元醇，平均分子 量500-800。本发明中芳香烃类阻燃聚酯多元醇C为苯酐、对苯二甲酸系列高芳烃含量聚酯 多元醇，平均分子量500-800。本发明中含磷阻燃剂为磷酸酯类，可以是磷酸三乙酯、甲基磷 酸二甲酯中的任意一种或二种组合。本发明中含磷卤类阻燃剂为TCEP、TCPP、TDCP中的任意 一种或几种组合。本发明中所述泡沫稳定剂为硅酮类表面活性剂。本发明中的泡沫稳定剂 采用南京美思德AK8805，AK8811等等，或者其他类似的也可以。本发明中所述催化剂为胺 类、季胺盐类。本发明中的催化剂采用美国气体公司二甲基环己胺、PC41、TMR-2等，或者其 他类似的也可以。本发明中所述发泡剂为141B。
[0056] 本发明还涉及一种用于啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料的制备方 法，其特征在于:首先将上述组份I中的各个组份按比例均匀混合后，形成组份I;接着组份I 与组份Π 之间的比例如下:组份I:组份Π 在100:100-100:120之间；最后通过聚氨酯喷涂机 械设备均匀混合，形成高阻燃PIR体系聚氨酯保温材料。
[0057] 实施例1:
[0058]本实施例公开了一种啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料及其制备方 法，其特征在于：以多组份I和组份Π 为原料，先复配组份I如下（按重量份计）：结构型阻燃 聚醚多元醇A为20份;杂环类阻燃聚酯多元醇B为20份;芳香烃类阻燃聚酯多元醇C为20份； 含磷类阻燃剂为DMMP: 15份;含磷卤类阻燃剂为TCPP: 25份;泡沫稳定剂AK8805:2份;催化剂 PC8: 3份，TMR-2:2份;发泡剂141B: 30份。将上述各组份加入密闭的容器中混合均匀形成组 份I。
[0059] 其中阻燃剂为DMMP及TCPP为扬州晨化公司产品，泡沫稳定剂AK8805为南京美思德 公司产品，催化剂PC8/TMR-2为美国气体公司产品，发泡剂141B为浙江三美公司产品，组份 Π 为烟台万华公司PM-400。
[0060] 本发明在制备过程中，首先将组份I和组份Π 按比例100:105加入容器中混合搅拌 均匀，再倒入相应的模倶中熟化成型就制成啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料。
[0061] 另外，本发明同时采用了不同配方组份的实施例2、实施例3和实施例4,制造过程 与实施例1完全一样，为了方便比较且清楚，同时将市场上普通阻燃聚氨酯泡沫制品合成配 方对照，特制作出表一，具体如下：
[0062] 为了方便比较，将市场上普通阻燃聚氨酯泡沫制品合成配方对照如下：
[0063] 表一：
[0064]
[0065] 上表可见方案1、2、3、4配方比普通喷涂阻燃配方(对照例）异氰酸酯指数超出一倍 以上，使体系中黑料指数大大过量而形成结构稳定的特种高阻燃PIR体系聚氨酯泡沫，大大 提高了聚氨酯泡沫的阻燃性能。
[0066] 表二:泡沫性能指标
[0067]
[0068] 本发明中以上所有测试都是按照国家相关标准进行测试。本发明通过上述对比可 以发现，啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料比普通阻燃喷涂聚氨酯泡沫除了有 更好的压缩强度及尺寸稳定性外，燃烧性能和氧指数也有较大的提升，达到国家更高阻燃 级别的要求，全面超越了普通阻燃配方聚氨酯泡沫，更加适合啤酒、酱油等食品发酵罐的施 工及保温阻燃性能要求。
[0069] 以上所述仅为本发明的一个实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关 键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
【主权项】
1. 啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于:包括按照重量份的多组 份I和组份Π ，其中组份I组成包括以下： 结构型阻燃聚醚多元醇A为：15-30份； 杂环类阻燃聚酯多元醇B为：15-30份； 芳香烃类阻燃聚酯多元醇C为：15-30份； 含磷类阻燃剂为：10-30份； 含磷卤类阻燃剂为:20-30份； 泡沫稳定剂:1-3份； 催化剂:3-7份； 发泡剂:20-40份； 组份Π 为高官能度、高苯环含量的多苯基多亚甲基多异氰酸酯。2. 根据权利要求1所述啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于:包 括按照重量份的多组份I和组份Π ，其中组份I组成包括以下： 结构型阻燃聚醚多元醇A为：15-25份； 杂环类阻燃聚酯多元醇B为：15-25份； 芳香烃类阻燃聚酯多元醇C为：15-25份； 含磷类阻燃剂为：10-20份； 含磷卤类阻燃剂为:20-25份； 泡沫稳定剂:1-3份； 催化剂:3-7份； 发泡剂:20-30份； 组份Π 为高官能度、高苯环含量的多苯基多亚甲基多异氰酸酯。3. 根据权利要求1所述啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于:所 述结构型阻燃聚醚多元醇A为以笨酚、壬基酚、甲笨二胺等为起始剂和环氧乙烷、丙烷合成 的聚醚多元醇，平均分子量500-1000。4. 根据权利要求1所述啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于：杂 环类阻燃聚酯多元醇B为以吡啶、四氢呋喃等杂环化合物和甲醛、二乙醇胺等反应合成的聚 酯多元醇，平均分子量500-800。5. 根据权利要求1所述啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于：芳 香烃类阻燃聚酯多元醇C为苯酐、对苯二甲酸系列高芳烃含量聚酯多元醇，平均分子量500-800 〇6. 根据权利要求1所述啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于:含 磷阻燃剂为磷酸酯类，可以是磷酸三乙酯、甲基磷酸二甲酯中的任意一种或二种组合。7. 根据权利要求1所述啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于:含 磷卤类阻燃剂为TCEP、TCPP、TDCP中的任意一种或几种组合。8. 根据权利要求1所述啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于:所 述泡沫稳定剂为硅酮类表面活性剂，所述催化剂为胺类、季胺盐类。9. 根据权利要求1所述啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料，其特征在于:所 述发泡剂为141B。10.-种用于如权利要求1所述啤酒、酱油等食品发酵罐专用聚氨酯保温材料的制备方 法，其特征在于： 首先将上述组份I中的各个组份按比例均匀混合后，形成组份I; 接着组份I与组份π之间的比例如下： 组份I:组份Π 在100:100-100:120之间； 最后通过聚氨酯喷涂机械设备均匀混合，形成高阻燃PIR体系聚氨酯保温材料。
【文档编号】C08K5/5317GK105837779SQ201610171412
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】余仁根, 王夏春
【申请人】绍兴市辰星聚氨酯有限公司