一种高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫制造技术

本发明专利技术涉及一种高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫。所述泡沫的原料包含组分A和组分B，组分A包含聚醚多元醇、单羟基组合物、阻燃剂、扩链剂、泡沫稳定剂、开孔剂、催化剂和水；组分B是多苯基甲烷多异氰酸酯。所述单羟基组合物包含单羟基醇和/或醚，和单羟基胺。单羟基组合物的加入在提高泡沫开孔率的同时，一方面改善A、B组分相容性，提高泡沫韧性；另一方面参与发泡反应过程，控制发泡初始阶段的粘度增长，改善泡沫流动性。所述空腔填充泡沫，开孔率高，吸音效果好，特别适用于复杂形状的空腔填充。

【技术实现步骤摘要】
一种高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫
本专利技术涉及一种高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫。
技术介绍
随着科技的发展，对于聚氨酯泡沫材料的研究和认识不断加深，聚氨酯泡沫材料的应用已经不再局限于传统的保温行业。由于聚氨酯发泡过程可操作性好、可控性强、填充效果好，并且泡沫本身有消音、增强的效果，被广泛应用在汽车NVH在内的空腔填充泡沫领域。聚氨酯泡沫是由聚合物多元醇、催化剂、扩链剂、发泡剂和阻燃剂等混合而成的A组分与多苯基甲烷多异氰酸酯组成的B组分按照一定的比例混合而得。在发泡过程中，需要尽快反应，提供热量使其膨胀，膨胀力促使泡沫能够渗透进每一个需要填充的角落。如果反应过快，那么原料粘度升高很快，将阻碍其流动。为了保证聚氨酯交联结构的稳定性，和泡沫的力学性能，需要在双组分中保有较高含量的刚性基团。在泡沫密度较高时，链段间的相互作用使得内应力变大，泡沫脆性变强。众所周知，在高密度泡沫应用领域中，泡沫开裂一直是很常见的问题。并且，越高的密度需要尽量少的添加发泡剂，原料粘度就会比较高，其泡沫的流动性势必受影响。通常，传统的聚氨酯泡沫为了达到良好的保温效果，需要拥有比较高的闭孔率，而填充泡沫为了达到良好的尺寸稳定性，以及部分应用中需要的吸音作用，需要较高的开孔率。但是，在泡沫密度较高的时候，单纯靠聚合物多元醇、泡沫稳定剂和开孔剂的协同作用，很难做到高开孔率。专利CN200810089312.9提供了一种多异氰酸酯组合物及其硬质聚氨酯泡沫的制备方法。使用一元醇类物质对多异氰酸酯改性，制备的预聚体与多元醇类组合物进行反应，制备的泡沫具有良好的隔热性能和力学性能。其一元醇类物质是用于改性黑料，且制备的泡沫闭孔率较高。专利CN1129620C提供了一种聚氨酯预聚体组合物及其制备的泡沫材料。专利中提到的预聚体组合物可以直接与水反应生成聚氨酯泡沫材料。此篇专利将异氰酸酯类物质制备为预聚体，解决了传统发泡过程中异氰酸酯挥发到空气中而对操作人员产生影响的问题。其中一元醇类物质是预聚反应的封端剂，起到控制预聚体分子量的作用。未提及泡沫流动性、提高泡沫开孔率的解决方法。专利CN1045613C公开叔胺基醇类物质作为常用的反应型催化剂。利用叔胺类物质能够使聚氨酯反应更为平衡的作用，使用叔氨基醇类物质解决叔胺类物质的气味问题。其专利技术中提到的有利作用为泡沫在制备过程中有更好的流动性、高产率时降低密度等。未提及如何提高泡沫的开孔率。现有专利从预聚体分子结构的可控性、特殊催化剂的选择搭配方面，实现泡沫结构的调整。包括更好的填充性能、更低的导热系数等。但是均未提到如何使得泡沫具有高的开孔率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫，在保留原有聚氨酯空腔填充泡沫材料综合性能的基础上，单羟基组合物间的协同作用，能够提高泡沫开孔率，并且填充效果优良。单羟基组合物与异氰酸酯有特别好的相容性，能促进A、B组分的混溶，具有增塑剂的效果，提高泡沫韧性。单羟基组合物参与发泡反应过程，控制发泡初始阶段的粘度增长，改善泡沫流动性。适用于复杂结构的填充，在汽车NVH等低密度喷涂填充领域，有极高的开孔率和吸音效果；在高密度填充泡沫应用方面，有良好的填充效果和极佳的尺寸稳定性。为达到以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫，原料包含组分A和组分B，所述组分A和组分B的质量比为1：0.9～1.5；所述组分A中包含以下组成：按质量份数计，所述组分B是多苯基甲烷多异氰酸酯。本专利技术所述聚醚多元醇，选自下列聚醚多元醇中的一种或多种：聚醚多元醇1，包含起始剂为丙二醇且聚合单元为环氧丙烷的聚醚多元醇1-a，和/或起始剂为甘油且聚合单元为环氧丙烷和环氧乙烷的聚醚多元醇1-b，所述聚醚多元醇1的羟值20～150mgKOH/g。合适的例子包括但不局限于万华化学F3135(甘油起始剂，羟值35mgKOH/g)，F3156(甘油起始剂，羟值56mgKOH/g)，A210(丙二醇起始剂，羟值112mgKOH/g)等。聚醚多元醇2，起始剂为甘油，聚合单元为环氧丙烷，羟值100～600mgKOH/g。合适的例子包括但不局限于万华化学A303(羟值560mgKOH/g)，A305(羟值340mgKOH/g)，A307(羟值240mgKOH/g)，A310(羟值170mgKOH/g)等。聚醚多元醇3，起始剂为山梨醇和/或为蔗糖和甘油复合起始剂，聚合单元为环氧丙烷，羟值300～600mgKOH/g。合适的例子包括但不局限于万华化学A60(山梨醇起始剂，羟值450mgKOH/g)，A490(蔗糖和甘油复合起始剂，羟值490mgKOH/g)，R8336(蔗糖和甘油复合起始剂，羟值360mgKOH/g)，天津三石化450L(蔗糖和甘油复合起始剂，羟值450mgKOH/g)等。优选的，本专利技术所述聚醚多元醇包含：按质量份数计，聚醚多元醇130-80份，优选30-60份，聚醚多元醇25-40份，优选10-40份，聚醚多元醇32-20份，优选2-10份；所述聚醚多元醇1、2和3的质量份数和为60-90份，优选70-80份。作为一个优选的方案，当制备高密度的高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫时，所述聚醚多元醇包含：按质量分数计，聚醚多元醇1-a：起始剂为丙二醇，聚合单元为环氧丙烷，羟值20～150mgKOH/g，包括但不局限于万华化学A210，30-80份，优选30-45份，聚醚多元醇2-a：起始剂为甘油，聚合单元为环氧丙烷，羟值100～260mgKOH/g，包括但不局限于万华化学A310、A307，5-40份，优选25-40份，聚醚多元醇3-a：起始剂为山梨醇，聚合单元为环氧丙烷，羟值300～500mgKOH/g，包括但不局限于万华化学A60，和/或为蔗糖和甘油复合起始剂，聚合单元为环氧丙烷，羟值300～400mgKOH/g，包括但不局限于万华化学R8336，2-20份，优选2-5份；本专利技术所述的高密度的开孔率聚氨酯空腔填充泡沫的密度大于等于300kg/m3。作为另外一个优选的方案，当制备低密度的高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫时，所述聚醚多元醇包含：按质量分数计，聚醚多元醇1-b：起始剂为甘油，聚合单元为环氧丙烷和环氧乙烷，羟值20～100mgKOH/g，包括但不局限于万华化学F3135、F3156，30-80份，优选30-60份；聚醚多元醇2-b：起始剂为甘油，聚合单元为环氧丙烷，羟值100～600mgKOH/g，包括但不局限于万华化学A303、A305、A307、A310，5-40份，优选10-20份；聚醚多元醇3-b，起始剂为山梨醇，聚合单元为环氧丙烷，羟值300～500mgKOH/g，包括但不局限于万华化学A60，和/或为蔗糖和甘油复合起始剂，聚合单元为环氧丙烷，羟值400～600mgKOH/g，包括但不局限于万华化学A490、天津三石化450L，2-20份，优选5-10份；本专利技术所述的低密度的开孔率聚氨酯空腔填充泡沫的密度小于300kg/m3。本专利技术所述单羟基组合物包含：(a)单羟基醇和/或醚，和(b)单羟基胺。本专利技术所述单羟基醇和/或醚选自甲醇、乙醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚和二丙二醇甲醚中的一种或多种。本专利技术所述单羟基胺为二烷基醇胺，优选二甲基乙醇胺和/或二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫，原料包含组分A和组分B，所述组分A和组分B的质量比为1：0.9～1.5；所述组分A中包含以下组成：按质量份数计，

【技术特征摘要】
1.一种高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫，原料包含组分A和组分B，所述组分A和组分B的质量比为1：0.9～1.5；所述组分A中包含以下组成：按质量份数计，所述组分B是多苯基甲烷多异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫，其特征在于：所述聚醚多元醇，选自下列聚醚多元醇中的一种或多种：聚醚多元醇1，选自：丙二醇起始的环氧丙烷为聚合单元的聚醚多元醇1-a，和/或，甘油起始剂的环氧丙烷和环氧乙烷为聚合单元的聚醚多元醇1-b，所述聚醚多元醇1的羟值20～150mgKOH/g，优选万华化学F3135、F3156和A210中的一种或多种；聚醚多元醇2，起始剂为甘油，聚合单元为环氧丙烷，羟值100～600mgKOH/g，优选万华化学A303、A305、A307和A310中的一种或多种；聚醚多元醇3，起始剂为山梨醇和/或为蔗糖和甘油复合起始剂，聚合单元为环氧丙烷，羟值300～600mgKOH/g，优选万华化学A60、A490、R8336、天津三石化450L中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫，其特征在于，所述聚醚多元醇包含：按质量份数计，聚醚多元醇130-80份，优选30-60份，聚醚多元醇25-40份，优选10-40份，聚醚多元醇32-20份，优选2-10份；所述聚醚多元醇1、2和3的质量份数和为60-90份，优选70-80份。4.根据权利要求1所述的高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫，其特征在于，所述的高开孔率聚氨酯空腔填充泡沫的密度大于等于300kg/m3，所述聚醚多元醇包含：按质量分数计，聚醚多元醇1-a30-80份，优选30-45份，聚醚多元醇2-a5-40份，优选25-40份，聚醚多元醇3-a2-20份，优选2-5份；所述聚醚多元醇1-a的起始剂为丙二醇，聚合单元为环氧丙烷，羟值20～150mgKOH/g，优选万华化学A210；所述聚醚多元醇2-a的起始剂为甘油，聚合单元为环氧丙烷，羟值100～260mgKOH/g，优选万华化学A310和/或A307；所述聚醚多元醇3-a，选自：山梨醇起始的环氧丙烷为聚合单元的羟值为300～500mgKOH/g的聚醚多元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雅迪，庞德政，陈丁丁，宋阔，高博，华卫琦，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37