聚氨酯泡沫的发泡配方、制备方法和聚氨酯泡沫保温材料组成比例

本发明专利技术提出了聚氨酯泡沫的发泡配方、制备方法和聚氨酯泡沫保温材料。该聚氨酯泡沫的发泡配方包括：发泡剂，为环戊烷；白料，含有组合醇醚和复配催化剂，其中，复配催化剂包括选自N‑甲基高哌嗪、1,2‑二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N‑丁基苯磺酰胺的至少两种；以及黑料，含有多苯基多甲基多异氰酸酯。本发明专利技术所提出的发泡配方，其复配催化剂体系的热稳定性高，从而可有效地减少聚氨酯泡沫发泡过程中异味的产生，并且该复配催化剂体系的催化活性相对平缓、添加量还少，可使聚氨酯的交联固化速率与发泡速率更匹配，进而使聚氨酯泡沫的质量更好，再搭载环戊烷体系，使得泡沫在中高温体系中异味和VOC逸出低。

Foaming formula of polyurethane foam, preparation method and polyurethane foam thermal insulation material

The invention provides a foaming formula of polyurethane foam, a preparation method and a polyurethane foam heat insulating material. Including the polyurethane foam foaming formula: foaming agent for cyclopentane; white material, containing combination of ether and composite catalyst, the catalyst compound selected from the group consisting of N including methyl homopiperazine, 1,2 two methyl imidazole, two methyl ammonia ethyl methacrylate, 3 (Methacryloyloxy) at least two propyl trimethoxysilane silane and N butyl benzene sulfonamide; and black material, containing multiple methyl isocyanate phenyl. Foaming formula provided by the invention, the thermal stability of the composite catalyst system, which can effectively reduce the odor generated in the process of polyurethane foam, and the catalytic activity of the composite catalyst system is relatively smooth, adding less, more, the curing rate and foaming rate of polyurethane, and the quality is better polyurethane foam, and equipped with cyclopentane system, the foam in high temperature and odor in the system from low VOC.

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯泡沫的发泡配方、制备方法和聚氨酯泡沫保温材料
本专利技术涉及聚氨酯泡沫材料
，具体的，本专利技术涉及聚氨酯泡沫的发泡配方、制备方法和聚氨酯泡沫保温材料。更具体的，涉及聚氨酯泡沫的发泡配方、制备聚氨酯泡沫的方法和聚氨酯泡沫保温材料。
技术介绍
目前，聚氨酯泡沫在冰箱领域作为中低温度保温材料的应用很广泛，而针对中高温度隔热保温材料虽然也有所应用，但是在100-150摄氏度的中高温度应用环境中，聚氨酯泡沫存在耐热老化性差和尤为突出的气味的问题，例如在保温环境中会释放出难闻的臭味，长期在热老化环境下泡沫变下黄变、掉渣且保温性能大大衰减，等等。具体例如，目前发泡制备的消毒柜保温层的发泡剂主要采用HCFC-141-b(一氟二氯乙烷)，在该发泡体系下组合聚醚多元醇与多苯基多甲基多异氰酸酯进行发泡反应所制备出的消毒柜保温层，该发泡剂本身的气味很大，且其泡沫的耐温耐老化性能不佳、隔热效果差，且长期使用后会产生较大的异味、同时泡沫黄变现象厉害，甚至掉粉、变脆。因此，现阶段制备的聚氨酯泡沫的发泡配方仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。本专利技术是基于专利技术人的下列发现而完成的：本专利技术人在研究过程中发现，聚氨酯发泡过程中的聚醚多元醇是主链含有醚键(—R—O—R—)，端基或侧基含有多于2个羟基(—OH)的低聚物。并且，含有聚醚多元醇的白料的具体配方是影响聚氨酯发泡体系的最关键组分，尤其是里面催化剂体系的选择，还会对聚氨酯泡沫的耐温性能以及中高温下产生异味问题有非常大的影响。现阶段，聚氨酯催化剂体系常用的双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺和二甲基环己胺，这三种直链的叔胺类催化剂的胺臭味比较重，特别是在高温下容易受热分解而有小分子逸出。本专利技术的专利技术人经过深入研究发现，通过调整白料配方中的具体复配催化剂组成，主要采用热稳定性更高的叔胺官能团在侧链或在环上的复配催化剂，具体例如N-甲基高哌嗪、1.2-二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、N-丁基苯磺酰胺、N,N二甲基苄胺或者N,N二甲基环己胺等，不仅该催化剂体系的热稳定性更高、催化活性更平缓且添加量更少，并且还能使聚氨酯的交联固化速度与发泡速率相互匹配，最重要的是催化剂体系的耐热稳定性的增高能有效地减少聚氨酯泡沫材料的异味问题，再搭载了环戊烷的新型环保发泡体系，使得聚氨酯泡沫在中高温体系中的异味和VOC逸出都降低。有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提出一种发泡催化效率高、降低异味问题或者更环保的制备聚氨酯泡沫的手段。在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种聚氨酯泡沫的发泡配方。根据本专利技术的实施例，所述发泡配方包括：发泡剂，所述发泡剂为环戊烷；白料，所述白料含有组合醇醚和复配催化剂，其中，所述复配催化剂包括选自N-甲基高哌嗪、1,2-二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N-丁基苯磺酰胺的至少两种；以及黑料，所述黑料含有多苯基多甲基多异氰酸酯。专利技术人经过反复研究发现，本专利技术实施例的发泡配方，其复配催化剂体系的热稳定性高，从而可有效地减少聚氨酯泡沫发泡过程中异味的产生，并且该复配催化剂体系的催化活性相对平缓、添加量还少，可使发泡过程中的交联固化速率更平缓，从而使聚氨酯的交联固化速率与发泡速率更匹配，进而使聚氨酯泡沫的质量更好，再搭载环戊烷体系，使得聚氨酯泡沫在中高温体系中的异味和VOC逸出都降低。另外，根据本专利技术上述实施例的发泡配方，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，所述复配催化剂包括N-甲基高哌嗪、1,2-二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N-丁基苯磺酰胺；基于所述白料的总重量，所述N-甲基高哌嗪的含量为0.5～13.2重量％，所述1,2-二甲基咪唑的含量为0.1～21.2重量％，所述甲基丙烯酸二甲氨乙酯的含量为0.05～15.6重量％，所述3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的含量为0.1～60重量％，所述N-丁基苯磺酰胺的含量为0.1～10％。根据本专利技术的实施例，所述复配催化剂进一步包括N,N-二甲基苄胺和N,N-二甲基环己胺；其中，基于所述白料的总重量，所述N,N-二甲基苄胺的含量为0～35.2重量％，所述N,N-二甲基环己胺的含量为0～11.5重量％。根据本专利技术的实施例，所述复配催化剂进一步包括抗氧剂；其中，基于所述白料的总重量，所述抗氧剂的含量为0.01～8.12重量％。根据本专利技术的实施例，所述复配催化剂进一步包括偶联剂；其中，基于所述白料的总重量，所述偶联剂的含量为0.1～10重量％。根据本专利技术的实施例，所述发泡配方包括：100重量份的所述白料，8～15重量份的所述发泡剂，以及100～150重量份的所述黑料。在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种制备聚氨酯泡沫的方法。根据本专利技术的实施例，所述制备方法包括按照上述的发泡配方进行发泡工艺。专利技术人经过反复研究发现，采用本专利技术实施例的制备方法，该方法制备聚氨酯泡沫的过程中产生的异味明显地减少，使用环戊烷作为发泡剂更环保，且制备的聚氨酯泡沫的耐温性能更好。本领域技术人员能够理解的是，前面针对聚氨酯泡沫的发泡配方所描述的特征和优点，仍适用于该制备聚氨酯泡沫的方法，在此不再赘述。另外，根据本专利技术上述实施例的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，所述发泡工艺的发泡温度为38～55摄氏度。在本专利技术的第三方面，本专利技术提出了一种聚氨酯泡沫保温材料。根据本专利技术的实施例，所述聚氨酯发泡保温材料是采用上述的发泡配方制备的，或者通过上述的方法制备的。专利技术人经过反复研究发现，本专利技术实施例的聚氨酯发泡保温材料，其泡沫均匀性和耐温性能都得到有效的提升，更环保，且在中高温(100-150摄氏度)中的异味和VOC逸出都显著地降低。本领域技术人员能够理解的是，前面针对聚氨酯泡沫的发泡配方和制备聚氨酯发泡的方法所描述的特征和优点，仍适用于该聚氨酯泡沫保温材料，在此不再赘述。具体的，该聚氨酯发泡保温材料的异味指数从原本的5级提升至2级以上；泡沫的耐老化、耐黄性能获得提高；并且，聚氨酯的老化掉渣现象获得有效地降低；同时，材料的导热系数降低了15％，保温性能显著地提高，相比于HCFC-141-b发泡剂体系获得的聚氨酯发泡保温材料，其温升降低了30K，且闭孔率由93％增至96％以上。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，本
人员会理解，下面实施例旨在用于解释本专利技术，而不应视为对本专利技术的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过市购到的常规产品。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种聚氨酯泡沫的发泡配方。根据本专利技术的实施例，该发泡配方包括发泡剂、白料和黑料。其中，发泡剂为环戊烷；白料中含有组合醇醚和复配催化剂，并且复配催化剂包括选自N-甲基高哌嗪、1,2-二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N-丁基苯磺酰胺的至少两种；而黑料含有多苯基多甲基多异氰酸酯。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯泡沫的发泡配方，其特征在于，包括：发泡剂，所述发泡剂为环戊烷；白料，所述白料含有组合醇醚和复配催化剂，其中，所述复配催化剂包括选自N‑甲基高哌嗪、1,2‑二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N‑丁基苯磺酰胺的至少两种；以及黑料，所述黑料含有多苯基多甲基多异氰酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯泡沫的发泡配方，其特征在于，包括：发泡剂，所述发泡剂为环戊烷；白料，所述白料含有组合醇醚和复配催化剂，其中，所述复配催化剂包括选自N-甲基高哌嗪、1,2-二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N-丁基苯磺酰胺的至少两种；以及黑料，所述黑料含有多苯基多甲基多异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的发泡配方，其特征在于，所述复配催化剂包括N-甲基高哌嗪、1,2-二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N-丁基苯磺酰胺；其中，基于所述白料的总重量，所述N-甲基高哌嗪的含量为0.5～13.2重量％，所述1,2-二甲基咪唑的含量为0.1～21.2重量％，所述甲基丙烯酸二甲氨乙酯的含量为0.05～15.6重量％，所述3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的含量为0.1～60重量％，所述N-丁基苯磺酰胺的含量为0.1～10％。3.根据权利要求1或2所述的发泡配方，其特征在于，所述复配催化剂进一步包括N,N-二甲基苄胺和N,N-二甲基环己胺；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐前，熊玉明，严喻，赵士虎，王慷慨，朱洪阳，蒋济武，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44