用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装及其制备方法和应用。用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装包括：第一组分和第二组分，所述第一组分和所述第二组分分别设置在不同的容器中，其中：所述第一组分包括：有机异氰酸酯和低沸点组合发泡剂；所述第二组分包括：多元醇组合物、高沸点组合发泡剂、复合催化剂、水和硅油。该用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装，根据发泡剂沸点的不同，将低沸点发泡剂与有机异氰酸酯等原料混合作为第一组分，将高沸点发泡剂与多元醇组合物等原料混合作为第二组分，可以进一步有利于不同性质发泡剂性能的发挥，同时拓宽了发泡剂的可选择范围，且制备得到的聚氨酯泡沫性能更佳。

【技术实现步骤摘要】
用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装及其制备方法和应用
本专利技术涉及材料学领域，具体而言，本专利技术涉及用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装及其制备方法和聚氨酯泡沫及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯泡沫是目前冰箱冷柜中大量使用的一种高效隔热保温材料，大多采用对环境友好的发泡剂制成。发泡剂的选择不仅对臭氧破坏潜势(ODP)值有要求，还对全球变暖潜势(GWP)值有要求。目前通常采用的环保高效的发泡剂为戊烷、反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(LBA)、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯等。为满足冰箱冷柜行业的低密度、低导热、快速脱模等需求，需要使用较高份数的发泡剂来保证泡沫的导热性能，并采用低沸点发泡剂来保证低密度泡沫的尺寸稳定性。低沸点的发泡剂为常温下为气态的发泡剂，如丁烷、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、反式-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)等。然而，低密度、低导热、快速脱模的发泡配方的研究仍有待进一步深入。
技术实现思路
本专利技术是基于专利技术人对以下问题和事实的发现而提出的：目前，行业内通用的制备聚氨酯泡沫的方法是将发泡剂与组合聚醚进行预混制备成白料，预混后的白料与异氰酸酯(黑料)在18～24摄氏度下进行发泡。由于预混后的白料中含有较多的发泡剂，发泡剂和组合聚醚的溶解性有限，低沸点发泡剂更易逸出。为使低沸点的发泡剂不易逸出，需降低组合聚醚原料的温度，这使得发泡剂在组合聚醚中的溶解度更低，更容易相分离。另一方面，低原料温度使得物料粘度上升，致使物料在高压发泡机上的混合效果变差，最终导致制备得到的泡沫尺寸稳定性降低、K值(聚合度)升高等不利影响，同时限制了高强度、高官能度、低导热的性能优异的高粘度聚醚多元醇在发泡工艺中的应用。此外，经高压发泡机枪头混合发泡后，低沸点发泡剂使发泡起发快，乳白时间极短，在窄流道和复杂结构的冰箱以及大型冰箱中的流动受限，冰箱泡沫表面和泡沫内部气泡多。因此，低沸点发泡剂的应用也受到了限制。鉴于此，本专利技术提出用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装及其制备方法和聚氨酯泡沫及其制备方法。该用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装，根据发泡剂沸点的不同，将低沸点发泡剂与有机异氰酸酯等原料混合作为第一组分，将高沸点发泡剂与多元醇组合物等原料混合作为第二组分，可以进一步有利于不同性质发泡剂性能的发挥，同时拓宽了发泡剂的可选择范围，且制备得到的聚氨酯泡沫性能更佳。在本专利技术的一个方面，本专利技术了提出了一种用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装。根据本专利技术的实施例，该组合物套装包括：第一组分和第二组分，所述第一组分和所述第二组分分别设置在不同的容器中，其中：所述第一组分包括：有机异氰酸酯和低沸点组合发泡剂；所述第二组分包括：多元醇组合物、高沸点组合发泡剂、复合催化剂、水和硅油。根据本专利技术实施例的用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装，通过将低沸点发泡剂与有机异氰酸酯等原料混合作为第一组分，并将第一组分在较低温度下使用，一方面可抑制第一组分中低沸点发泡剂的挥发逸出，提高第一组分的稳定性，发泡后泡沫中气泡以及气孔的含量可得到明显抑制，另一方面有机异氰酸酯自身粘度较低，较低的温度不会导致其粘度过大。通过将高沸点发泡剂与多元醇组合物等原料混合作为第二组分，并将第二组分在较高温度下使用，可显著降低第二组分的粘度，由此第二组分中可以添加更多的高性能(高官能度)聚醚多元醇等粘度较大的组分，不仅拓宽了发泡剂的可选择范围，还可以显著提高制备得到的聚氨酯泡沫的强度、降低其密度和泡沫导热系数。此外，第二组分中的复合催化剂可进一步提高第二组分的发泡性能，硅油可进一步提高多元醇组合物(组合聚醚)的发泡稳定性和长期存放稳定性，进而可进一步提高由其制备得到的聚氨酯泡沫的稳定性。由此，本专利技术实施例的用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装，根据发泡剂沸点的不同，将低沸点发泡剂与有机异氰酸酯等原料混合作为第一组分，将高沸点发泡剂与多元醇组合物等原料混合作为第二组分，并复配以适宜的催化剂和表面活性剂等材料，可以进一步有利于不同性质发泡剂性能的发挥，同时拓宽了发泡剂的可选择范围，且制备得到的聚氨酯泡沫性能更佳。在本专利技术的一些实施例中，所述第一组分中还包括有机硅表面活性剂。在本专利技术的一些实施例中，所述第一组分包括100重量份的所述有机异氰酸酯、1～30重量份的所述低沸点组合发泡剂和小于3重量份的所述有机硅表面活性剂。在本专利技术的一些实施例中，所述第二组分包括100重量份的所述多元醇组合物、5～16重量份的所述高沸点组合发泡剂、1～6重量份的所述复合催化剂、1～2.5重量份的水和1～3重量份的硅油。在本专利技术的一些实施例中，所述有机异氰酸酯为异氰酸酯基(-NCO基团)含量为30～32％的聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯(聚合MDI)。在本专利技术的一些实施例中，所述低沸点组合发泡剂包括多种沸点低于0摄氏度的发泡剂。在本专利技术的一些实施例中，所述低沸点组合发泡剂为选自1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、1,1-二氟乙烷(R152a)、反式-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)和丁烷中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述第一组分还包括反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(LBA)、环戊烷、异戊烷、正戊烷、甲酸甲酯、甲酸和1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)中的至少之一。专利技术人发现，在不影响发泡剂性能的前提下，第一组分中也可以配入一些沸点较高的发泡剂，由此可进一步扩大低沸点发泡剂的可选择范围。在本专利技术的一些实施例中，所述多元醇组合物包括20～60重量份的蔗糖聚醚多元醇、10～35重量份的山梨醇聚醚多元醇、5～15重量份的蔗糖丙二醇复合聚醚多元醇、20～35重量份的甲苯二胺三乙醇胺复合聚醚多元醇和5～15重量份的苯酐聚酯多元醇。在本专利技术的一些实施例中，所述高沸点组合发泡剂为选自反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯、环戊烷、异戊烷和1,1,1,3,3-五氟丙烷中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述复合催化剂包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂和聚合催化剂。在本专利技术的一些实施例中，所述发泡型催化剂为选自五甲基二乙烯三胺、双-二甲基氨基乙基醚、N-甲基二环己基胺和四甲基己二胺中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述凝胶型催化剂为选自二甲基环己胺、1,2-二甲基咪唑和二甲基苄胺中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述聚合催化剂为选自(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵、乙季铵盐和辛季铵盐中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述复合催化剂包括1.2～2.2重量份的五甲基二乙烯三胺、6～8重量份的二甲基环己胺和1.5～2.2重量份的(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵。在本专利技术的一些实施例中，所述复合催化剂包括1.8～2.0重量份的五甲基二乙烯三胺、8重量份的二甲基环己胺和1.8～2.0重量份的(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵。在本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种制备上述实施例的用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将有机异氰酸酯和低沸点组合发泡剂混合，得到所述组合物套装的第一组分；(2)将多元醇组合物、复合催化剂、水和硅油混合，得到第二混料；(3)将所述第二混料与高沸点组合发泡剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装，其特征在于，包括：第一组分和第二组分，所述第一组分和所述第二组分分别设置在不同的容器中，其中：所述第一组分包括：有机异氰酸酯和低沸点组合发泡剂；所述第二组分包括：多元醇组合物、高沸点组合发泡剂、复合催化剂、水和硅油。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备聚氨酯泡沫的组合物套装，其特征在于，包括：第一组分和第二组分，所述第一组分和所述第二组分分别设置在不同的容器中，其中：所述第一组分包括：有机异氰酸酯和低沸点组合发泡剂；所述第二组分包括：多元醇组合物、高沸点组合发泡剂、复合催化剂、水和硅油。2.根据权利要求1所述的组合物套装，其特征在于，所述第一组分中还包括有机硅表面活性剂。3.根据权利要求2所述的组合物套装，其特征在于，所述第一组分包括100重量份的所述有机异氰酸酯、1～30重量份的所述低沸点组合发泡剂和小于3重量份的所述有机硅表面活性剂。4.根据权利要求1所述的组合物套装，其特征在于，所述第二组分包括100重量份的所述多元醇组合物、5～16重量份的所述高沸点组合发泡剂、1～6重量份的所述复合催化剂、1～2.5重量份的水和1～3重量份的硅油。5.根据权利要求2所述的组合物套装，其特征在于，所述有机异氰酸酯为异氰酸酯基含量为30～32％的聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯。6.根据权利要求2所述的组合物套装，其特征在于，所述低沸点组合发泡剂为选自1,1,1,2-四氟乙烷、1,1-二氟乙烷、反式-1,3,3,3-四氟丙烯和丁烷中的至少之一。7.根据权利要求5所述的组合物套装，其特征在于，所述第一组分还包括反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯、环戊烷、异戊烷、正戊烷、甲酸甲酯、甲酸和1,1,1,3,3-五氟丙烷中的至少之一。8.根据权利要求1所述的组合物套装，其特征在于，所述多元醇组合物包括20～60重量份的蔗糖聚醚多元醇、10～35重量份的山梨醇聚醚多元醇、5～15重量份的蔗糖丙二醇复合聚醚多元醇、20～35重量份的甲苯二胺三乙醇胺复合聚醚多元醇和5～15重量份的苯酐聚酯多元醇。9.根据权利要求1所述的组合物套装，其特征在于，所述高沸点组合发泡剂为选自反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯、环戊烷、异戊烷和1,1,1,3,3-五氟丙烷中的至少之一。10.根据权利要求1～9任一项所述的组合物套装，其特征在于，所述复合催化剂包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂和聚合催化剂；可选的，所述发泡型催化剂为选自五甲基二乙烯三胺、双-二甲基氨基乙基醚、N-甲基二环己基胺和四甲基己二胺中的至少之一；可选的，所述凝胶型催化剂为选自二甲基环己胺、1,2-二甲基咪唑和二甲基苄胺中的至少之一；可选的，所述聚合催化剂为选自(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵、乙季铵盐和辛季铵盐中的至少之一。11.根据权利要求10所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵士虎，袁海霞，郎俊杰，邢益辉，孔玉荣，
申请(专利权)人：合肥华凌股份有限公司，合肥美的电冰箱有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34