管道用聚异氰脲酸酯型组合聚醚及其制备方法和应用技术

技术编号:12914832 阅读:74 留言:0更新日期:2016-02-24 20:15
本发明专利技术属于聚氨酯技术领域,具体涉及一种管道用聚异氰脲酸酯型组合聚醚及其制备方法和应用。所述的管道用聚异氰脲酸酯型组合聚醚由A组分和B组分组成,其中:A组分由聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚酯多元醇、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、物理发泡剂组成;B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯,将A、B组分料按A:B=100:150的重量比混合均匀,制成管道用聚异氰脲酸酯型组合聚醚。本发明专利技术所述的组合聚醚保温性能、粘结性能、压缩强度、尺寸稳定性优异,耐高温性能,耐蠕变性能突出;制备方法科学合理,易于实现;使用A、B组分混料的形式,应用方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚氨酯
,具体涉及一种管道用聚异氰脲酸酯型组合聚醚及其 制备方法和应用。
技术介绍
聚氨酯泡沫塑料是目前所有隔热保温材料中的佼佼者,广泛用于供热管道、石油 化工管道、交通运输、冰箱冰柜、建筑保温、航空军用等诸多方面。在我国,随着国家西部大 开发政策的实施、城市集中供热的普及以及旧城改造的进行,保温管道行业在最近几年发 展迅速,同时由于能耗要求的提高,热力输送朝高温方向发展,国内部分地区CC0T检测温 度已到达130Γ以上。聚氨酯硬泡目前已经发展成为全国应用量最大的管道用保温原料,但 由于供热保温管制品长期输送高温介质,聚氨酯泡沫将随时间延长发生热老化,导热系数 将升高,剪切强度将下降,同时由于工艺的约束,聚氨酯保温管道大都埋在地下,承受土壤 的压力作用,泡沫随时间的变形量相对较大,产生较大的蠕变变形,导致保温层的厚度将逐 渐减小,泡沫的导热系数及抗压强度等性能都将有所降低,聚氨酯泡沫保温隔热性能降低 明显,大大的影响供热效果,造成资源浪费。如何提高泡沫的耐温性能与抗蠕变性能成为行 业内公认的难题。目前市场上使用的耐高温型管道用组合聚醚,主要使用水作为化学发泡剂,同时 加入部分交联剂提高泡沫强度,通过加入抗氧剂提高泡沫的耐高温性能。该体系的耐高温 性能主要依靠泡沫骨架交联度与抗氧剂来完成,其泡沫流动性能较差,现场实际使用时注 料量较高,同时由于水量较高,泡沫脆性较大,管头容易出现发脆发酥的现象。 聚异氰脲酸酯泡沫塑料,英文名Polyisocyanuratefoam,人们简称PIR泡沫塑 料,是由异氰酸酯MDI本身发生三聚反应生成,聚氨酯泡沫塑料PUR是多羟基醇与异氰酸酯 反应产生的,而聚异氰脲酸酯泡沫塑料PIR则是异氰酸酯自身的三聚反应产生的异氰脲酸 酯环,所以从分子结构上来看,聚异氰脲酸酯泡沫塑料更加稳定,具有优良耐热性、耐寒性、 尺寸稳定性及阻燃性。PIR和PUR相比,具有以下优点: (1)单纯依靠阻燃剂,PUR的阻燃性一般较难达到B2级,但由于聚异氰脲酸酯环的 阻燃性能,使PIR的阻燃性能较PUR有较大提升。 (2)PUR的耐热性能最高达到120°C,而改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料可以在温度 140°C环境长期工作,耐老化性能优异。 (3)由于结构上的差异,PIR具有良好的压缩强度。 为适应市场需求,亟需开发一种耐高温性能良好的管道用聚异氰脲酸酯型组合聚 醚。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种管道用聚异氰脲酸酯型组合聚 醚,具有耐高温,保温性能好,粘结力强,压缩强度高,高低温尺寸稳定性好的特点;本专利技术 同时提供其制备方法和应用。 本专利技术所述的管道用聚异氰脲酸酯型组合聚醚,由A组分和B组分组成,其中: A组分以重量百分数计,原料如下: 聚醚多元醇A: 16~31%; 聚醚多元醇:B: 8~22%; 聚醚多元醇C: 21~30%; 聚酯多元醇; 8~25%; 泡沫稳定剂: 1~2,5%: 化学发泡剂: 0.7~2%; 催化剂: 0.8-2%; 物理发泡剂: 12~20%; B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯;其中, 聚醚多元醇A为4官能度以上,分子量为400~600的聚醚多元醇; 聚醚多元醇B为官能度为3~4,分子量为800~1200的聚醚多元醇; 聚醚多元醇C为官能度为2~3,分子量为1800~2200的聚醚多元醇。 所述的聚醚多元醇A优选山东一诺威新材料有限公司生产的YNW8345或山东蓝星 东大化工有限责任公司生产的450L。 所述的聚醚多元醇B优选山东一诺威新材料有限公司生产的YNW310或山东蓝星 东大化工有限责任公司生产的MN1000。 所述的聚醚多元醇C优选山东一诺威新材料有限公司生产的YNW210或山东蓝星 东大化工有限责任公司的生产的DL1000。 所述的聚酯多元醇为以对苯二甲酸、乙二醇和甘油为原料生产的,官能度为2~ 3,分子量为280~400,羟值300~400mgkoH/g,粘度为1800~3500mPa,s的聚酯多元醇。 所述的泡沫稳定剂为非水解硅碳类表面活性剂,优选迈图硅油L6950。 所述的化学发泡剂为水。 所述的催化剂包括两种,一种为N,N_二甲基环己胺、N,N_二甲基苄胺(BDMA)和 2, 4, 6-三(二甲氨基甲基)苯酚的混合物,另一种为聚氨酯延迟催化剂;前者与后者的质 量比为1~1. 5 :0· 1~0· 5。 所述的N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲基苄胺与2, 4, 6-三(二甲氨基甲基)苯酚 的质量比为〇. 08~0. 4 :1~2 :1~2。N,N-二甲基环己胺优选美国空气化工产品有限公司生产的PC8, 2, 4, 6-三(二甲 氨基甲基)苯酚优选美国空气化工产品有限公司生产的TMR-30。 所述的聚氨酯延迟催化剂优选为上海德音化学有限公司生产的DY-215。 所述的物理发泡剂为HFC-365mfc(l,1,1,3, 3-五氟丁烷)和LBA(反 式-1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯)的混合物,其中,HFC-365mfc与LBA的质量比为8 :2。 所述的管道用聚异氰脲酸酯型组合聚醚的制备方法如下: 制备A组分料:将称量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚酯多元 醇、泡沫稳定剂、化学发泡剂、催化剂、物理发泡剂依次加入反应釜中,常温搅拌0. 5~1小 时即可; B组分料为多亚甲基多苯基多异氰酸酯,直接装桶。 使用时,将A、B组分料按A:B= 100 :150的重量比混合均匀,制成管道用聚异氰 脲酸酯型组合聚醚。 与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下: 本专利技术未使用现有技术中普遍应用的抗氧剂与交联剂来改善组合聚醚的耐高温 性能和泡沫强度,而是通过引入聚酯中的苯环提高泡沫中的杂环含量,同时通过催化剂的 调节,使聚醚聚酯较协调的与B组分的异氰酸根进行反应,反应体系中水量较低,引入低官 能度聚醚提高物料的流动性能,同时使体系具有较低的羟值,羟值在200-270mgK0H/g之 间。体系中组分B过量,异氰酸根指数达到2. 2以上,通过催化体系中TMR-30量的调节,提 高体系的三聚转化率,使最终的泡沫中的聚异氰脲酸酯环的含量较高,起到抗氧化、耐高温 的效果。2官能度聚醚的选择与使用,会改善泡沫的脆性提高泡沫与基材的粘结性能,与原 有的耐高温管道体系相比,泡沫的CC0T温度及耐蠕变性能有大幅提升,泡沫的导热性能, 粘结强度等方面明显优于全水体系产品。该组合聚醚的研制成功,对于国内热力输送行业 的耐高温化起到了重大的推进作用。 本专利技术组合聚醚的研制成功,解决了行业内同类耐高温组合聚醚流动性能差,耐 老化性能不佳的问题。同时该组合聚醚反应生成的泡沫在导热系数、压缩强度、粘结性、 耐候性方面都有明显的提高,有助于提高热力输送温度,降低热力输送热损失,节能效果优 越,具有较好的经济效益和社会效益。 本专利技术A组分料当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种管道用聚异氰脲酸酯型组合聚醚,其特征在于:由A组分和B组分组成,其中:A组分以重量百分数计,原料如下:B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯;其中,聚醚多元醇A为4官能度以上,分子量为400~600的聚醚多元醇;聚醚多元醇B为官能度为3~4,分子量为800~1200的聚醚多元醇;聚醚多元醇C为官能度为2~3,分子量为1800~2200的聚醚多元醇。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐业峰殷晓峰李明友张佳佳朱文静
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

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