新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇100份，阻燃剂30份～80份，发泡剂0.4份～3.4份，催化剂1份～10份，消泡剂0.1份～2份，多异氰酸酯100份～200份。此外，本发明专利技术还公开一种制备该硬质聚氨酯泡沫材料的方法。本发明专利技术的聚氨酯泡沫材料满足新燃料运输容器填充用材料要求，是新燃料运输容器的重要组成部分，具有优异的性能，满足新燃料运输容器减震、隔热的要求，采用本发明专利技术的方法制备的硬质聚氨酯泡沫材料含有极低的氯元素能够避免新燃料运输容器的不锈钢材料在氯离子环境下发生腐蚀，保障新燃料运输容器的质量。

Rigid polyurethane foam filled with new fuel transport container and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料及制备方法
本专利技术属于聚氨酯泡沫
，具体涉及新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料及制备方法。
技术介绍
新燃料运输容器主要功能是用于运输新燃料组件(即未经受辐射照射的核燃料组件)，其主要功能是保护新燃料组件避免因受到振动和冲击而造成损坏，并且保障燃料组件在正常运输工况和事故运输工况条件下处于临界安全状态。新燃料运输容器每个部分均由不锈钢外壳、聚氨酯泡沫以及不锈钢内壳构成，这种“钢-泡沫-钢”式“三明治”结构使运输容器具有减振、隔热和防火(阻燃)功能。其中的聚氨酯泡沫是新燃料运输容器的重要部件，新燃料运输容器的性能很大程度上由聚氨酯泡沫的性能决定，因此对聚氨酯泡沫提出很多要求，如密度、压缩强度、吸水率、导热系数、比热容、阻燃性、隔热性等技术要求，且所含氯元素(Cl)的百分含量需控制在1800ppm以下，其中可析出氯化物的含量≤1mg/L。阻燃性要求：在816℃下的持续燃烧时间不得超过5分钟，平均火焰高度不得超过15cm；隔热性要求：将硬质聚氨酯泡沫材料对温度大于800℃的热源进行隔热后，在30min内，隔热层两侧温差至少为720℃。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料及制备方法，该硬质聚氨酯泡沫材料满足新燃料运输容器填充用材料要求，是新燃料运输容器的重要组成部分。本专利技术的方法制备的硬质聚氨酯泡沫材料具有极低的氯元素，保障了新燃料运输容器的服役寿命，避免新燃料运输容器的不锈钢材料在氯离子环境下发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀等。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇100份，阻燃剂30份～80份，发泡剂0.4份～3.4份，催化剂1份～10份，消泡剂0.1份～2份，多异氰酸酯100份～200份。上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇100份，阻燃剂30份～60份，发泡剂0.6份～2.4份，催化剂1份～5份，消泡剂0.3份～1份，多异氰酸酯125份～190份。上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇，或者为无氯阻燃型聚醚多元醇和无氯非阻燃型聚醚多元醇。上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇；所述无氯非阻燃型聚醚多元醇为以甘油和芳香族二胺类化合物为起始剂的聚醚多元醇混合物，所述无氯非阻燃型聚醚多元醇的平均官能度大于3，平均羟值为400mgKOH/g。上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的一种或几种。上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、三乙醇胺和1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的一种或几种。上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述发泡剂为超纯水或蒸馏水。上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述消泡剂为硅油。上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述多异氰酸酯为纯MDI、液化MDI和PAPI中的一种或几种。此外，本专利技术还提供一种上述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将聚醚多元醇、阻燃剂、发泡剂、催化剂和消泡剂混合均匀，得到混合料；步骤二、将步骤一中所述混合料加热至30℃～40℃，将多异氰酸酯加热至40℃～50℃，然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中，合模在30℃～60℃熟化2h～12h后开模，得到硬质聚氨酯泡沫材料。所述重量份可以为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术的聚氨酯泡沫材料满足新燃料运输容器填充用材料要求，是新燃料运输容器的重要组成部分，具有优异的性能，满足新燃料运输容器减震、隔热的要求。2、本专利技术的聚氨酯泡沫材料含有极低的氯元素(含量小于1800ppm)，能够避免新燃料运输容器的不锈钢材料在氯离子环境下发生腐蚀，保障新燃料运输容器的质量。下面结合实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。具体实施方式实施例1本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，原料及重量为：聚醚多元醇100kg，阻燃剂40kg，发泡剂1.1kg，催化剂5kg，消泡剂0.5kg，多异氰酸酯150kg；所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇，所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇，本实施例中的含磷阻燃型聚醚多元醇为N，N-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯；所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼；本实施例中，甲基膦酸二甲酯为26kg，三聚氰氨氢尿酸盐为10kg，氢氧化铝为1kg，硼酸锌为1kg，硅灰石为1kg和三氧化二硼为1kg；所述发泡剂为超纯水；所述催化剂为1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺；本实施例中，1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪为3kg，三乙醇胺为2kg；所述消泡剂为硅油；所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)。本实施例的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料的制备方法为：步骤一、将含磷阻燃型聚醚多元醇N，N-二(2-羟乙基)氨基亚甲基膦酸二乙酯，阻燃剂甲基膦酸二甲酯、三聚氰氨氢尿酸盐、氢氧化铝、硼酸锌、硅灰石和三氧化二硼，发泡剂超纯水，催化剂1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和三乙醇胺，以及消泡剂硅油混合均匀，得到混合料；步骤二、将步骤一中所述混合料加热至35±2℃，将多异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)加热至45±2℃，然后将加热后的混合料和加热后的多异氰酸酯混合均匀后浇注到预热的模具中，合模在30℃熟化12h后开模，得到硬质聚氨酯泡沫材料。实施例2本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于，所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、三聚氰胺氢尿酸盐、碱式碳酸镁、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的一种、两种、三种、四种、五种或七种以上，或者为碱式碳酸镁和组分Y，或者为磷酸三甲苯酯与组分Y，组分Y为甲基膦酸二甲酯、三聚氰胺氢尿酸盐、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的五种，或者为碱式碳酸镁、磷酸三甲苯酯和组分Z，组分Z为甲基膦酸二甲酯、三聚氰胺氢尿酸盐、三氧化二硼、氢氧化铝、硼酸锌和硅灰石中的四种；所述催化剂为三亚乙基二胺、三乙胺、N，N-二甲基苄胺、三乙醇胺和1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪中的一种或三种以上，或者为三亚乙基二胺、三乙胺、三乙醇胺和N，N-二甲基苄胺中的两种，或者为1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪和组分C，所述组分C为三亚乙基二胺、三乙胺或N，N-二甲基苄胺；所述多异氰酸酯为液化MDI或PAPI，或者为纯MDI、液化MDI和PAPI中的两种以上。本实施例的硬质聚氨酯泡沫材料具有优异的性能：氯元素的含量在1800ppm以下，可析出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇100份，阻燃剂30份～80份，发泡剂0.4份～3.4份，催化剂1份～10份，消泡剂0.1份～2份，多异氰酸酯100份～200份。

【技术特征摘要】
1.一种新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇100份，阻燃剂30份～80份，发泡剂0.4份～3.4份，催化剂1份～10份，消泡剂0.1份～2份，多异氰酸酯100份～200份。2.根据权利要求1所述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇100份，阻燃剂30份～60份，发泡剂0.6份～2.4份，催化剂1份～5份，消泡剂0.3份～1份，多异氰酸酯125份～190份。3.根据权利要求1或2所述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为无氯阻燃型聚醚多元醇，或者为无氯阻燃型聚醚多元醇和无氯非阻燃型聚醚多元醇。4.根据权利要求3所述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述无氯阻燃型聚醚多元醇为含磷阻燃型聚醚多元醇；所述无氯非阻燃型聚醚多元醇为以甘油和芳香族二胺类化合物为起始剂的聚醚多元醇混合物，所述无氯非阻燃型聚醚多元醇的平均官能度大于3，平均羟值为400mgKOH/g。5.根据权利要求1或2所述的新燃料运输容器填充硬质聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸三甲苯酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，孙超超，景益，顾国兴，李岗，刘晓强，徐雪莲，潘捷，沈勇坚，苏有学，
申请(专利权)人：陕西特种橡胶制品有限公司，上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61