聚氨酯自吸热低温充填材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚氨酯材料制备技术领域，具体涉及一种聚氨酯自吸热低温充填材料及其制备方法。所述的材料由A组份和B组份组成，其中A组份由多元醇、水、助剂和阻燃剂组成，B组份由多异氰酸酯和阻燃剂组成。本发明专利技术通过对多元醇、助剂、阻燃剂及异氰酸酯的选择，在反应体系中加入较大量的水，通过未参与反应的水的蒸发吸走体系产生的热量，使内部反应温度不高于95℃，一次解决阻燃性不佳的问题；本发明专利技术材料阻燃性佳、原料液运输方便、粘度低、流动性好、储存稳定性好；原料绿色、无污染，不含有挥发性溶剂，不产生任何有毒气体，对人体无害。本发明专利技术的制备方法简单易行、易于实现。

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯自吸热低温充填材料及其制备方法
本专利技术属于聚氨酯材料制备
，具体涉及一种聚氨酯自吸热低温充填材料及其制备方法。
技术介绍
随着我国煤矿的大量开采，常常遇到巷道及采煤工作面顶板压力较大，顶煤破碎，在掘进过程中产生塌落的问题，进而对冒顶区上部空洞注入充填材料，再进行巷道周边注浆加固，待巷道冒顶和片帮处围岩加固后，再进行掘进开采；另一方面，采空区空洞容易使瓦斯集聚，容易发生爆炸危险，因此需要对采空区进行充填处理。目前通常使用酚醛类材料、脲醛材料或聚氨酯类材料进行充填，酚醛类和脲醛类材料具有原料腐蚀性大、发泡时产生刺激性气味、储存稳定性不足、泡沫体较酥的问题，普通聚氨酯类材料常常内部温度高阻燃性不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚氨酯自吸热低温充填材料，解决传统填充材料的原料腐蚀性大、发泡时产生刺激性气味、储存稳定性不足、泡沫体较酥的问题以及普通聚氨酯类材料内部温度高阻燃性不佳的问题；本专利技术同时提供其制备方法。本专利技术所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，由A组分和B组分组成，使用时A组分和B组分按照质量比1:1混合制得；A组分以质量百分数计组成如下：B组分以质量百分数计组成如下：多异氰酸酯：60-100％阻燃剂b：0-40％其中：所述的聚醚多元醇a为官能度为3，分子量3000-6000的环氧丙烷环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其中环氧乙烷含量大于等于10％。所述的聚醚多元醇b为官能度为4，分子量为280-550的乙二胺基聚醚多元醇。所述的A组分中泡沫稳定剂为有机硅类表面活性剂。所述的A组分中催化剂为五甲基二亚烷基三胺、三亚甲基二胺、双(二甲氨基乙基)醚以及二甲氨基乙氧基乙醇中的一种或多种。其中，五甲基二亚烷基三胺优选五甲基二亚乙基三胺。所述的A组分中阻燃剂a为水溶性阻燃剂。优选苏州安鸿泰的FR425。所述的B组分中多异氰酸酯是多苯基多亚甲基多异氰酸酯、碳化二亚胺改性二异氰酸酯或异氰酸酯预聚体中的一种或多种。所述的B组分中阻燃剂b为磷酸酯类阻燃剂。阻燃剂b优选磷酸三(2-氯丙基)酯，简称TCPP。本专利技术所述的聚氨酯自吸热低温充填材料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备A组份料：按照配比先称量好各种原料备用；将称量好的聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、水投入混合釜中并搅拌均匀；然后将泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂a加入混合釜中搅拌1～2小时，搅均匀出料。(2)制备B组份料：将多异氰酸酯、阻燃剂b投入混合釜中，室温条件下混合1-2小时，搅拌均匀后出料，氮气置换包装。(3)使用时，将A、B组份料按A:B＝1:1的质量比混合发泡即可。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过对多元醇、助剂、阻燃剂及异氰酸酯的选择，在反应体系中加入较大量的水，通过未参与反应的水的蒸发吸走体系产生的热量，使内部反应温度不高于95℃，一次解决阻燃性不佳的问题；本专利技术材料阻燃性佳、原料液运输方便、粘度低、流动性好、储存稳定性好；原料绿色、无污染，不含有挥发性溶剂，不产生任何有毒气体，对人体无害。本专利技术的制备方法简单易行、易于实现。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步描述。实施例1所述的聚氨酯自吸热低温充填材料由以下组分按照以下步骤制得：(1)制备A组份料100Kg，分别称量聚醚多元醇a(3官能度，分子量3500，EO占15％)24.6Kg，聚醚多元醇b(4官能度，分子量350的乙二胺基聚醚多元醇)36.7Kg，泡沫稳定剂(L6950，美国迈图)1.2Kg，水24.6Kg，五甲基二亚乙基三胺0.3Kg，二甲氨基乙氧基乙醇0.3Kg，水溶性阻燃剂(FR425，苏州安鸿泰)12.3Kg，将称量好的聚醚多元醇和水装入混合釜内搅拌，然后加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌均匀，取样检测合格后，即可装桶。(2)制备B组份料100Kg，将准确计量的多亚甲基多苯基多异氰酸酯44V20(拜耳)75Kg、阻燃剂TCPP25Kg，按次序投入反应釜，搅拌混合1小时，抽样检测合格后出料，氮气置换密封包装。将A、B组份按A:B＝100:100重量配比，使用双液高压喷涂注浆泵混合制成聚氨酯低温充填泡沫。实施例2所述的聚氨酯自吸热低温充填材料由以下组分按照以下步骤制得：(1)制备A组份料100Kg，分别称量聚醚多元醇a(3官能度，分子量6000，EO占25％)23.5Kg，聚醚多元醇b(4官能度，分子量430的乙二胺基聚醚多元醇)19.3Kg，泡沫稳定剂(B8532，赢创德固赛)0.8Kg，水42.7Kg，五甲基二亚乙基三胺0.2Kg，三亚甲基二胺0.3Kg,二甲氨基乙氧基乙醇0.4Kg，水溶性阻燃剂(FR425，苏州安鸿泰)12.8Kg，将称量好的聚醚多元醇和水装入混合釜内搅拌，然后加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌均匀，取样检测合格后，即可装桶。(2)制备B组份料100Kg，准确计量多亚甲基多苯基多异氰酸酯PM200(烟台万华)100Kg。将A、B组份按A:B＝100:100重量配比混合制成聚氨酯低温充填泡沫。实施例3所述的聚氨酯自吸热低温充填材料由以下组分按照以下步骤制得：(1)制备A组份料100Kg，分别称量聚醚多元醇a(3官能度，分子量5000，EO占15％)24.5Kg，聚醚多元醇b(4官能度，分子量350的乙二胺基聚醚多元醇)24.5Kg，泡沫稳定剂(L6970，美国迈图)1Kg，水44.1Kg，二甲氨基乙氧基乙醇1Kg，水溶性阻燃剂(FR425，苏州安鸿泰)4.9Kg，将称量好的聚醚多元醇和水装入混合釜内搅拌，然后加入称量好的泡沫稳定剂、催化剂、阻燃剂，依次加入反应釜中，在常温下搅拌均匀，取样检测合格后，即可装桶。(2)制备B组份料100Kg，将准确计量的多亚甲基多苯基多异氰酸酯44V20(拜耳)90Kg、阻燃剂TCPP10Kg，按次序投入反应釜，搅拌混合1小时，抽样检测合格后出料，氮气置换密封包装。将A、B组份按A:B＝100:100重量配比混合制成聚氨酯低温充填泡沫。将实施例1-3的产品进行检测，结果如下：表1实施例1-3的成品检测数据表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于由A组分和B组分组成，使用时A组分和B组分按照质量比1:1混合制得，其中：A组分以质量百分数计组成如下：B组分以质量百分数计组成如下：多异氰酸酯：    60‑100％阻燃剂b：       0‑40％其中：聚醚多元醇a是官能度为3，分子量为3000‑6000的环氧丙烷环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其中环氧乙烷含量大于等于10％；聚醚多元醇b是官能度为4，分子量为280‑550的乙二胺基聚醚多元醇。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于由A组分和B组分组成，使用时A组分和B组分按照质量比1:1混合制得，其中：A组分以质量百分数计组成如下：B组分以质量百分数计组成如下：多异氰酸酯：60-100％阻燃剂b：0-40％其中：聚醚多元醇a是官能度为3，分子量为3000-6000的环氧丙烷环氧乙烷共聚聚醚多元醇，其中环氧乙烷含量大于等于10％；聚醚多元醇b是官能度为4，分子量为280-550的乙二胺基聚醚多元醇。2.根据权利要求1所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于泡沫稳定剂为有机硅类表面活性剂。3.根据权利要求1所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于催化剂为五甲基二亚烷基三胺、三亚甲基二胺、双(二甲氨基乙基)醚或二甲氨基乙氧基乙醇中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于五甲基二亚烷基三胺为五甲基二亚乙基三胺。5.根据权利要求1所述的聚氨酯自吸热低温充填材料，其特征在于阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝德开，张丽，唐国涛，王超，边宪磊，
申请(专利权)人：山东一诺威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37