一种聚氨酯树脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚氨酯树脂组合物及其制备方法，其包括多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、有机硅聚合物、催化剂、扩链剂、稳定剂和阻燃剂，按质量百分比计，该有机硅聚合物为组合物的5～10％。本发的明聚氨酯树脂组合物具有良好的吸声降噪性能、优异的电气绝缘性能、优异的耐高低温性能与阻燃性能；传统的聚氨酯材料的吸声系数较低在0.74左右，本发明专利技术的吸声系数在0.82～0.87，大幅度提高吸声系数，能够显著降低噪声污染；同时加入硼化有机硅聚合物后，其在保持较好电气绝缘性能和阻燃性能的前提下，能够显著提高聚氨酯体系的吸声降噪性能；本发明专利技术可用作直流换流阀饱和电抗器装置中的吸声降噪材料。

A polyurethane resin composition and its preparation method

The present invention provides a polyurethane resin composition and a preparation method thereof, comprising a polyol, two phenyl methane diisocyanate, organosilicon polymer, catalyst, chain extender, stabilizer and flame retardant, according to the weight percentage of the silicone polymer composition for 5 ~ 10%. The Ming polyurethane resin composition has good sound-absorbing properties, excellent electrical insulation properties, excellent high temperature properties and flame retardant properties; absorption coefficient of polyurethane materials of traditional low at around 0.74, the absorption coefficient in the range from 0.82 to 0.87, greatly improving the absorption coefficient, can significantly reduce noise pollution; at the same time adding boron silicone polymer, in the premise of maintaining good electrical insulation properties and flame retardant properties, can significantly improve the sound absorption and noise reduction of polyurethane system performance; the invention can be used as DC converter sound-absorbing materials valve device in saturated reactor.

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯树脂组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种树脂组合物，具体讲，涉及一种直流换流阀饱和电抗器用聚氨酯吸声降噪组合物及其制备方法。
技术介绍
随着电气、电子设备的大功率化和集成化，电流密度增加，热耗散和绝缘要求随之增加。特别是直流输电工程的换流阀损耗越来越大，随着直流电流越来越高，其饱和电抗器的铁心损耗变大，发热严重，长期过热加速老化，缩短使用寿命，造成电子元件失效，这就要求进一步改善换流阀的热耗散和绝缘性能；此外，饱和电抗器是换流阀中的主要噪声来源，在低频工作条件下，铁芯振动的磁伸缩现象使饱和电抗器产生较大噪音。噪音污染影响着换流阀操作人员的健康，当人长期在较高噪音下工作，其生理和心理健康将会受到严重影响。因此，饱和电抗器封装材料的降噪能力对换流阀工作人员的身体健康具有极其重要作用，这就要求该封装材料不仅需要优良的介电性能、机械性能及高导热性，而且需要极强的吸声降噪性。聚氨酯树脂具有成本低、绝缘性能高、阻燃性优越和耐腐蚀性强等特点，被广泛应用于电绝缘材料领域。但是现有的聚氨酯树脂的阻尼性差，严重的噪声污染给工作人员的身体康带来很大隐患。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种直流换流阀饱和电抗器用聚氨酯树脂及其制备方法。本专利技术在聚氨酯树脂中引入硼化的有机硅聚合物，改性聚氨酯树脂体系，显著提高了聚氨酯树脂的吸声降噪性能，同时保证材料具有优异的耐高低温性能，使电气设备能安全稳定运行。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种聚氨酯树脂组合物，其包括多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、有机硅聚合物、催化剂、扩链剂、稳定剂和阻燃剂，按质量百分比计，该有机硅聚合物为组合物的5～10％。进一步的，所述多元醇为聚醚多元醇，所述二苯基甲烷二异氰酸酯为改性后的液态MDI。进一步的，所述聚醚多元醇的体系粘度为2000～3000mPa.s，分子量为1000～3000；所述MDI体系粘度为200～400mPa.s。进一步的，所述多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为100：(20～30)。进一步的，所述有机硅聚合物为羟基封端的硼化有机硅聚合物，即在Si-O的主链结构中掺杂有B原子；其分子量为3000～5000。进一步的，所述催化剂为叔胺和有机金属复合催化剂体系，按质量百分比计，该催化剂为组合物的0.5～1％。进一步的，所述扩链剂为多元醇类，按质量百分比计，该扩链剂为组合物的0.5～2％。进一步的，按质量百分比计，该扩链剂为组合物的0.5～1％。进一步的，所述稳定剂为羟基硅油体系，按质量百分比计，该稳定剂为组合物的2～7％。进一步的，所述稳定剂为羟基硅油体系，按质量百分比计，该稳定剂为组合物的2～3％。进一步的，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，按质量百分比计，该阻燃剂为组合物的2～4％。进一步的，所述聚氨酯树脂组合物的制备方法包括以下步骤：1)配料：将多元醇、催化剂、扩链剂和阻燃剂加入一反应釜，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、有机硅聚合物和稳定剂加入另一反应釜，分别搅拌20～40min，并确保有机硅聚合物充分溶解在稳定剂中；2)预处理：于500～1000rpm/min转速和1000～1500Pa真空度下，分别对步骤1)中两釜内的混料真空分散处理2～3h；3)灌注：于0.3～0.5Mpa和20～50℃下，将步骤2)中处理的两釜料浆按比例真空浇注0.5～1h；4)固化：于30～50℃下，将步骤3)所得制品固化3～5h；5)脱模：将步骤4)中固化的制品脱模，得聚氨酯树脂固化物。进一步的，所述聚氨酯树脂组合物的制备方法为一步法制备工艺。进一步的，所制备的聚氨酯树脂组合物用作直流换流阀饱和电抗器装置中的吸声降噪材料。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下优异效果：(1)本专利技术提供的一种基于硼化有机硅改性的聚氨酯树脂组合物，具有良好的阻尼性能，其主要应用于直流换流阀饱和电抗器用吸声降噪材料；与传统吸声降噪材料相比，本专利技术具有良好的吸声降噪性能、优异的电气绝缘性能、优异的耐高低温性能与阻燃性能；(2)传统的聚氨酯树脂材料的吸声系数较低在0.74左右，本专利技术制备的聚氨酯树脂组合物的吸声系数在0.82～0.90，大幅度提高吸声系数，能够显著降低噪声污染；同时加入硼化有机硅聚合物后，其在保持较好电气绝缘性能和阻燃性能的前提下，在低频下的平均吸声系数显著提升，能够显著提高聚氨酯体系的吸声降噪性能；(3)本专利技术通过硼化有机硅聚合物的加入、聚氨酯树脂组合物的配方及加工成型工艺参数的设计，显著提升了聚氨酯树脂的吸声降噪性能，同时能够保证其具有优异的耐高低温性能；在保证材料具有较好的吸声降噪性能的前提下使其具有较宽的温度使用范围，保证设备的安全稳定运行；(4)本专利技术提供的技术方案结构简单，便于操作，实用性强，生产成本低。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例11)配料：将多元醇、催化剂、扩链剂和阻燃剂加入到反应釜A，搅拌20min；二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和稳定剂加入到反应釜B，搅拌40min；2)预处理：于500rpm/min转速和1000Pa真空度下，分别对步骤1)中A釜和B釜中的混料真空分散处理2h；3)灌注：于0.3Mpa和30℃下，将步骤2)中处理的两釜料浆按比例真空浇注0.5h；4)固化：于50℃下，将步骤3)所得制品固化3h；5)脱模：将步骤4)中固化的制品脱模，得聚氨酯树脂固化物。实施例21)配料：将多元醇、催化剂、扩链剂和阻燃剂加入到反应釜A，搅拌30min；二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和稳定剂加入到反应釜B，搅拌30min；2)预处理：于500rpm/min转速和1200Pa真空度下，分别对步骤1)中A釜和B釜中的混料真空分散处理3h；3)灌注：于0.4Mpa和20℃下，将步骤2)中处理的两釜料浆按比例真空浇注0.5h；4)固化：于40℃下，将步骤3)所得制品固化4h；5)脱模：将步骤4)中固化的制品脱模，得聚氨酯树脂固化物。实施例31)配料：将多元醇、催化剂、扩链剂和阻燃剂加入到反应釜A，搅拌40min；二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和稳定剂加入到反应釜B，搅拌20min；2)预处理：于500rpm/min转速和1500Pa真空度下，分别对步骤1)中A釜和B釜中的混料真空分散处理2h；3)灌注：于0.5Mpa和30℃下，将步骤2)中处理的两釜料浆按比例真空浇注0.8h；4)固化：于30℃下，将步骤3)所得制品固化5h；5)脱模：将步骤4)中固化的制品脱模，得聚氨酯树脂固化物。实施例41)配料：将多元醇、催化剂、扩链剂和阻燃剂加入到反应釜A，搅拌35min；二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、有机硅聚合物和稳定剂加入到反应釜B，搅拌25min；2)预处理：于500rpm/min转速和1000Pa真空度下，分别对步骤1)中A釜和B釜中的混料真空分散处理3h；3)灌注：于0.3Mpa和30℃下，将步骤2)中处理的两釜料浆按比例真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯树脂组合物，包括多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、有机硅聚合物、催化剂、扩链剂、稳定剂和阻燃剂，其特征在于，按质量百分比计，该有机硅聚合物为组合物的5～10％。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯树脂组合物，包括多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、有机硅聚合物、催化剂、扩链剂、稳定剂和阻燃剂，其特征在于，按质量百分比计，该有机硅聚合物为组合物的5～10％。2.如权利要求1所述的聚氨酯树脂组合物，其特征在于，所述多元醇为聚醚多元醇，体系粘度为2000～3000mPa.s，分子量为1000～3000；所述二苯基甲烷二异氰酸酯为改性后的液态MDI，体系粘度为200～400mPa.s。3.如权利要求1所述的聚氨酯树脂组合物，其特征在于，所述多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为100：(20～30)。4.如权利要求1所述的聚氨酯树脂组合物，其特征在于，所述有机硅聚合物为羟基封端的硼化有机硅聚合物，分子量为3000～5000。5.如权利要求1所述的聚氨酯树脂组合物，其特征在于，所述催化剂为叔胺和有机金属复合体系，按质量百分比计，该催化剂为组合物的0.5～1％。6.如权利要求1所述的聚氨酯树脂组合物，其特征在于，所述扩链剂为多元醇类，按质量百分比计，该扩链剂为组合物的0.5～2％。7.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨威，张翀，李维康，尹立，张卓，陈新，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院，国家电网公司，国网江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11