聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法，按质量份数计，硬质泡沫塑料由以下组份制备而得：100份的组合多元醇；10‑30份的发泡剂组合物；以及120‑150份的异氰酸酯；发泡剂组合物包括10‑30质量份的烷烃、10‑30质量份的甲酸甲酯和1‑10质量份的HFO型发泡剂，氢氟烯烃类发泡剂包含1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯、顺式‑1,1,1,4,4,4‑六氟‑2‑丁烯中的一种或两种。以上述组分和配比形成的发泡剂组合物更加环保，由此制备的聚氨酯硬质泡沫塑料的密度较低，分布均匀，导热系数较低，而且其压缩强度和脱模时间均较好，其低温稳定性和湿热稳定性均较好。

Rigid polyurethane foam and its preparation method

The present invention provides a rigid polyurethane foam plastic and a method for its preparation. The rigid foam plastics are prepared by the following components according to the mass fraction, 100 parts of composite polyols, 10 foamed compositions of 30 copies, and 120 isocyanates of 150 portions; the foaming agent combination consists of 10 alkanes of 30 parts and 10 30 A mass of methyl formate and 1 HFO foaming agent with 10 parts, the hydrofluoroalkyl foamer contains 1 or two kinds of Chloroalkyl chloride, 3,3,3, three fluorine, and CIS 1,1,1,4,4,4 six fluorobutylene. The foaming agent composition formed by the components and proportions is more environmentally friendly, and the density of the polyurethane rigid foam is low, the distribution is uniform, the thermal conductivity is low, and the compression strength and the demoulding time are better, and the low temperature stability and the humidity and heat stability are better.

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法
本专利技术涉及保温材料
，特别是涉及聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法。
技术介绍
目前常用于冰箱、冰柜等保温体的聚氨酯硬质泡沫塑料都是由烃类发泡剂发泡而成，烃类发泡剂易燃易爆，并且形成的泡沫体密度较大，导热系数较高，而且其向大气中释放有机性挥发物(VOC)。如何能够兼顾成本与性能，是目前聚氨酯硬质泡沫塑料所需发泡剂的开发主流方向。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的一个目的是要提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的聚氨酯硬质泡沫塑料及其制备方法。本专利技术一个进一步的目的是提供一种更加环保的聚氨酯硬质泡沫塑料和提升聚氨酯硬质泡沫塑料的综合性能。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种聚氨酯硬质泡沫塑料，按质量份数计，硬质泡沫塑料由以下组份制备而得：组合多元醇：100份；发泡剂组合物：10-30份；异氰酸酯：120-150份；发泡剂组合物包括10-30质量份的烷烃、10-30质量份的甲酸甲酯和1-10质量份的氢氟烯烃类发泡剂，氢氟烯烃类发泡剂包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯、顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯中的一种或两种。可选地，按质量份数计，发泡剂组合物包括：烷烃：10-20份；甲酸甲酯：10-20份；氢氟烯烃类发泡剂：1-5份。可选地，异氰酸酯的-NCO基团与组合多元醇的羟基摩尔比为1-1.2：1；异氰酸酯常温下的粘度为150-250mpa.s，-NCO基团的含量为30.5-32％。可选地，组合多元醇包括聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚醚多元醇D和聚酯多元醇；聚醚多元醇A是以甘露醇为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；聚醚多元醇B是以季戊四醇为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；聚醚多元醇C是以蔗糖和甘油为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；聚醚多元醇D是以三乙醇胺、乙二胺、甲苯二胺的一种或多种为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；聚酯多元醇是以苯二甲酸、己二酸、苯二甲酸酐中的一种与多元醇合成制备得到；可选地，组合多元醇常温下的粘度为1500-3000mpa.s，羟值为350-500mgKOH/g。根据本专利技术另一个方面，还提供了一种上述任一项聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，包括：将组合多元醇按预定比例进行混合，得第一混合物；将烷烃和甲酸甲酯按预定比例加入第一混合物中，得第二混合物；将氢氟烯烃类发泡剂按预定比例加入第二混合物中混合，得第三混合物；将异氰酸酯按预定比例和第三混合物进行混合，并注入膜腔，发泡、熟化后，得聚氨酯硬质泡沫塑料。可选地，组合多元醇在温度为20-25℃、压力为1-2bar的条件下搅拌2-3小时；烷烃和甲酸甲酯与第一混合物在温度为20-25℃、压力为1-2bar的条件下搅拌1-2小时。可选地，氢氟烯烃类发泡剂和第二混合物在温度为20-25℃、压力为2-3bar的条件下搅拌2-3小时。可选地，异氰酸酯和第三混合物在温度为20-25℃、压力为120-130bar的条件下混合，注入预热40-45℃的膜腔。根据本专利技术另一个方面，还提供了一种冰箱，冰箱的保温材料采用上述任一项的方法制备的聚氨酯硬质泡沫塑料。本专利技术的聚氨酯硬质泡沫塑料，制备其所用的发泡剂组合物以烷烃、甲酸甲酯和氢氟烯烃类发泡剂按照特别配比进行组合，避免了氟氯烯烃发泡剂带来的臭氧破坏和全球潜在变暖的威胁，更加环保，并且能够降低所制得的聚氨酯硬质泡沫塑料的密度，降低发泡料的填充成本。进一步地，本专利技术的聚氨酯硬质泡沫塑料，以组合多元醇、发泡剂组合物和异氰酸酯按照特别的比例制备而成，由此制备的聚氨酯硬质泡沫塑料具有密度较低，分布均匀，导热系数较低，压缩强度和脱模时间均较好，低温稳定性和湿热稳定性均较好的优势。更进一步地，本专利技术的聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，利用特别配比和特别组分的聚氨酯发泡体系，以特别的工艺条件制备聚氨酯硬质泡沫塑料，此方法简易、可靠，提升了所制备的聚氨酯硬质泡沫塑料的综合性能。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法流程图。具体实施方式本实施例首先提供了一种聚氨酯硬质泡沫塑料，其中，聚氨酯硬质泡沫塑料由以下组分制备而得：100份的组合多元醇、10-30份的发泡剂组合物、120-150份的异氰酸酯。其中，发泡剂组合物包括10-30质量份的烷烃、10-30质量份的甲酸甲酯和1-10质量份的氢氟烯烃类发泡剂(商品名：HFO型发泡剂)，氢氟烯烃类发泡剂包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯(商品名：LBA)、顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(商品名：FEA-1100)中的一种或两种。烷烃可以为环戊烷、异戊烷中的一种或两种。上述发泡剂组合物中各个发泡剂的性能参数如表1所示。表1发泡剂的性能参数其中，ODP为臭氧消耗潜值，GWP为全球变暖潜能值。本实施例的聚氨酯硬质泡沫塑料，采用上述发泡剂组合物避免了氟氯烯烃发泡剂带来的臭氧破坏和全球潜在变暖的威胁，更加环保，通过添加氢氟烯烃类发泡剂，能够降低泡沫密度，降低发泡料的填充成本。由此制备的聚氨酯硬质泡沫塑料的密度较低，分布均匀，并且制备的聚氨酯硬质泡沫塑料具有较低的导热系数和较强的压缩强度，并且脱模时间较好，低温稳定性和湿热稳定性均较好。发泡剂组合物的配比优选为：烷烃为10-20质量份、甲酸甲酯为10-20质量份、HFO型发泡剂为1-5质量份。异氰酸酯的-NCO基团与组合多元醇的羟基摩尔比为1-1.2:1，由此保证了-NCO基团的适当过量，以保证羟基的反应程度。其中，异氰酸酯的常温下粘度为150-250mpa.s，-NCO基团的含量为30.5-32％。组合多元醇可包括聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚醚多元醇D和聚酯多元醇。组合多元醇常温下的粘度为1500-3000mpa.s，羟值为350-500mgKOH/g。其中，聚醚多元醇A是以甘露醇为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；聚醚多元醇B是以季戊四醇为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；聚醚多元醇C是以蔗糖和甘油为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；聚醚多元醇D是以三乙醇胺、乙二胺、甲苯二胺的一种或多种为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；聚酯多元醇是以苯二甲酸、己二酸、苯二甲酸酐中的一种与多元醇合成制备得到。其中，聚酯多元醇所采用的多元醇可以为乙二醇、丙二醇、季戊四醇等。本实施例的聚氨酯硬质泡沫塑料，以上述组合多元醇与上述发泡剂组合物以特别配比制成，制备的聚氨酯泡沫相比较传统的发泡剂制备的泡沫体，可显著降低聚氨酯泡沫的导热系数，提高保温效果。甲酸甲酯的分子量较低，可很大程度上降低发泡剂的使用量，降低成本，同时由于甲酸甲酯的混溶性，可显著提高烷烃与发泡体系的其他组分的混溶性，并且HFO发泡剂的使用能够降低导热系数，减少填充量。图1是根据本专利技术一个实施例的聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法的流程图。本专利技术还提供了一种制备聚氨酯硬质泡沫塑料的制备方法，该方法具体包括：S102，将组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯硬质泡沫塑料，按质量份数计，所述硬质泡沫塑料由以下组份制备而得：组合多元醇：100份；发泡剂组合物：10‑30份；异氰酸酯：120‑150份；所述发泡剂组合物包括10‑30质量份的烷烃、10‑30质量份的甲酸甲酯和1‑10质量份的氢氟烯烃类发泡剂，所述氢氟烯烃类发泡剂包含1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯、顺式‑1,1,1,4,4,4‑六氟‑2‑丁烯中的一种或两种。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯硬质泡沫塑料，按质量份数计，所述硬质泡沫塑料由以下组份制备而得：组合多元醇：100份；发泡剂组合物：10-30份；异氰酸酯：120-150份；所述发泡剂组合物包括10-30质量份的烷烃、10-30质量份的甲酸甲酯和1-10质量份的氢氟烯烃类发泡剂，所述氢氟烯烃类发泡剂包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯、顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的泡沫塑料，其中按质量份数计，所述发泡剂组合物包括：烷烃：10-20份；甲酸甲酯：10-20份；氢氟烯烃类发泡剂：1-5份。3.根据权利要求1所述的泡沫塑料，其中所述异氰酸酯的-NCO基团与所述组合多元醇的羟基摩尔比为1-1.2：1；所述异氰酸酯常温下的粘度为150-250mpa.s，所述-NCO基团的含量为30.5-32％。4.根据权利要求1所述的泡沫塑料，其中所述组合多元醇包括聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚醚多元醇D和聚酯多元醇；所述聚醚多元醇A是以甘露醇为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；所述聚醚多元醇B是以季戊四醇为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；所述聚醚多元醇C是以蔗糖和甘油为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；所述聚醚多元醇D是以三乙醇胺、乙二胺、甲苯二胺的一种或多种为起始剂，与氧化烯烃反应制备得到；所述聚酯多元醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘站站，王海娟，李鹏，
申请(专利权)人：青岛海尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37