一种聚氨酯硬泡组合聚醚、聚氨酯硬质泡沫及制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚氨酯硬泡组合聚醚、聚氨酯硬质泡沫及制备方法。该聚氨酯硬泡组合聚醚，原料包括聚醚多元醇和甲酸甲酯，所述聚醚多元醇包括质量比为(10‑30)：(15‑78)：(3‑60)：(2‑8)的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多元醇D；聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多元醇D的官能度、羟值不同。本发明专利技术提供的聚氨酯硬泡组合聚醚，保证聚氨酯硬泡具有良好的泡沫尺寸稳定性，相较于大量使用高官能度聚醚多元醇的聚氨酯硬泡，能够有效降低料液粘度，泡沫流动性好，泡沫密度分布均匀，降低了加工难度。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯硬泡组合聚醚、聚氨酯硬质泡沫及制备方法
本专利技术涉及聚氨酯材料领域，具体涉及一种聚氨酯硬泡组合聚醚、聚氨酯硬质泡沫及制备方法。
技术介绍
聚氨酯硬质泡沫(简称聚氨酯硬泡)是异氰酸酯和聚醚在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。在实际生产中，聚氨酯硬质泡沫的原料主要为聚氨酯硬泡组合聚醚(又称白料)和异氰酸酯(又称黑料)，其中，聚氨酯硬泡组合聚醚(白料)一般由聚醚单体、泡沫稳定剂、交联剂、催化剂、发泡剂等多种组份组合而成。聚氨酯硬泡作为优异的保温材料，在保温领域如建筑、冷库冷链、管道保温和家电等领域有着广泛的应用。发泡剂是使聚氨酯硬质泡沫成孔的物质，用于聚氨酯硬泡的物理发泡剂经历了从第一代的一氟三氯甲烷(CFC-11)、第二代的氢化氟氯烃类发泡剂(HCFC-141b)、第三代的氢化氟烷烃类化合物(HFC)到目前最新的第四代的氢氟烯烃(HFO)。根据《蒙特利尔议定书》，141b在我国已经退出了家电领域，最终将被全面淘汰；HFC作为过渡产品，在发达国家也已经开始限制性使用；HFO由于目前价格极其昂贵，且需要开发专门对应的表面活性剂和催化剂等助剂以使组合料有良好的储存稳定性而没有大规模商业化应用；戊烷发泡剂由于闪点低，设备需要防静电、防爆改造，且与聚醚的相容性差。相比于上述物理发泡剂，甲酸甲酯作为第四代的绿色环保型物理发泡剂，其沸点与141b相似，分子量低，用量只有141b、HFC、HFO的1/3-1/2，且成本低廉，臭氧消耗潜值(ODP)为零，全球变暖潜值(GWP)极低，但甲酸甲酯具有很强的溶剂化效应，使制得的聚氨酯硬质泡沫尺寸稳定性差，容易收缩。为此，中国专利文献(CN106188485A)提供了一种环保型聚氨酯泡沫塑料发泡材料，以甲酸甲酯为发泡剂，分别搭配以蔗糖、邻甲苯二胺、山梨醇为起始剂的高官能度聚醚多元醇以及复配催化剂，解决了甲酸甲酯泡沫塑料尺寸稳定性差的问题。但是大量使用高官能度聚醚使料液粘度大，与异氰酸酯较难混合均匀，提高了加工难度，且泡沫流动性差。加入低官能度的聚醚能够改善料液粘度，降低加工难度，但是无法解决甲酸甲酯造成的泡沫尺寸稳定性差的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服以甲酸甲酯作为发泡剂制备聚氨酯硬质泡沫时，选用高官能度聚醚多元醇作为原料其加工难度高、泡沫流动性差，选用低官能度聚醚多元醇作为原料使制得的聚氨酯硬质泡沫尺寸稳定性差、容易收缩的缺陷，从而提供一种聚氨酯硬泡组合聚醚、聚氨酯硬质泡沫及制备方法。第一方面，本专利技术提供一种聚氨酯硬泡组合聚醚，原料包括聚醚多元醇和甲酸甲酯，所述聚醚多元醇包括质量比为(10-30)：(15-78)：(3-60)：(2-8)的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多元醇D；其中，所述聚醚多元醇A的官能度为4.6-5.1，羟值为340-395mgKOH/g；所述聚醚多元醇B的官能度为4.0-4.5，羟值为355-520mgKOH/g；所述聚醚多元醇C的官能度为3-3.9，羟值为320-460mgKOH/g；所述聚醚多元醇D的官能度为2，羟值为9mgKOH/g。进一步地，所述聚醚多元醇A的官能度为4.8-5.1，羟值为360-395mgKOH/g；所述聚醚多元醇B的官能度为4.2-4.4，羟值为355-520mgKOH/g；所述聚醚多元醇C的官能度为3-3.7，羟值为320-460mgKOH/g；所述聚醚多元醇D的官能度为2，羟值为9mgKOH/g。进一步地，所述聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多元醇D的质量比为(15-20)：(25-78)：(3-55)：(2-5)。进一步地，所述的聚氨酯硬泡组合聚醚，按重量份数，包括聚醚多元醇100份和甲酸甲酯6-14份。进一步地，所述的聚氨酯硬泡组合聚醚，还包括：水0.3-3份，泡沫稳定剂1.5-2.5份，催化剂1.0-3.6份，阻燃剂0-30份。进一步地，所述催化剂包括：胺类催化剂1.0-3.5份和金属催化剂0-0.1份，其中，所述胺类催化剂包括五甲基二亚乙基三胺(Polycat5)、五甲基二亚丙基三胺(Polycat77)、1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪(Polycat41)、N，N-二甲基苄胺(BDMA)、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)、2-羟基-N，N，N-三甲基-1-丙胺的甲酸盐(TMR-2)中的至少一种；所述金属催化剂包括醋酸钾(Polycat46)、二(十二烷基硫)二丁基锡(T-120)中的至少一种。进一步地，所述催化剂选自五甲基二亚乙基三胺(Polycat5)、五甲基二亚丙基三胺(Polycat77)、N，N-二甲基苄胺(BDMA)、1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪(Polycat41)、2-羟基-N，N，N-三甲基-1-丙胺的甲酸盐(TMR-2)、醋酸钾(Polycat46)中的至少两种。进一步地，所述催化剂由以下原料组成：五甲基二亚乙基三胺0.1份、五甲基二亚丙基三胺0.5份和N，N-二甲基苄胺0.4份；五甲基二亚乙基三胺0.2份、五甲基二亚丙基三胺1.2份、1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪1.1份、2-羟基-N，N，N-三甲基-1-丙胺的甲酸盐1.0份和醋酸钾0.1份；五甲基二亚丙基三胺1.0份和N，N-二甲基苄胺2.5份。进一步地，所述阻燃剂包括磷酸三乙酯(TEP)、三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)中的至少一种。进一步地，所述聚醚多元醇D为丙二醇起始的聚醚多元醇。进一步地，所述聚醚多元醇A为蔗糖起始的聚醚多元醇；所述聚醚多元醇B包括蔗糖起始的聚醚多元醇、山梨醇起始的聚醚多元醇中的至少一种；所述聚醚多元醇C包括蔗糖起始的聚醚多元醇、甘油起始的聚醚多元醇中的至少一种。第二方面，本专利技术提供一种所述的聚氨酯硬泡组合聚醚的制备方法，包括：将所述聚氨酯硬泡组合聚醚除甲酸甲酯以外的其他原料混合，得到混合物；将所述混合物冷却降温至15℃以下，加入甲酸甲酯混合，得到所述聚氨酯硬泡组合聚醚。第三方面，本专利技术提供一种聚氨酯硬质泡沫，按重量份数计，包括：聚氨酯硬泡组合聚醚118-150份和异氰酸酯130-222份，其中，所述聚氨酯硬泡组合聚醚为所述的聚氨酯硬泡组合聚醚，或者所述的制备方法得到的聚氨酯硬泡组合聚醚。进一步地，所述异氰酸酯包括聚合二苯甲烷二异氰酸酯。第四方面，本专利技术提供一种所述的聚氨酯硬质泡沫的制备方法，包括：将所述聚氨酯硬泡组合聚醚和异氰酸酯混合发泡，得到所述聚氨酯硬质泡沫。进一步地，控制混合发泡时的料温为20-25℃，压力为150bar。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的聚氨酯硬泡组合聚醚，以甲酸甲酯作为物理发泡剂，选择聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯硬泡组合聚醚，原料包括聚醚多元醇和甲酸甲酯，其特征在于，所述聚醚多元醇包括质量比为(10-30)：(15-78)：(3-60)：(2-8)的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多元醇D；/n其中，所述聚醚多元醇A的官能度为4.6-5.1，羟值为340-480mgKOH/g；所述聚醚多元醇B的官能度为4.0-4.5，羟值为355-520mgKOH/g；所述聚醚多元醇C的官能度为3-3.9，羟值为320-460mgKOH/g；所述聚醚多元醇D的官能度为2，羟值为9mgKOH/g。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯硬泡组合聚醚，原料包括聚醚多元醇和甲酸甲酯，其特征在于，所述聚醚多元醇包括质量比为(10-30)：(15-78)：(3-60)：(2-8)的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多元醇D；
其中，所述聚醚多元醇A的官能度为4.6-5.1，羟值为340-480mgKOH/g；所述聚醚多元醇B的官能度为4.0-4.5，羟值为355-520mgKOH/g；所述聚醚多元醇C的官能度为3-3.9，羟值为320-460mgKOH/g；所述聚醚多元醇D的官能度为2，羟值为9mgKOH/g。


2.根据权利要求1所述的聚氨酯硬泡组合聚醚，其特征在于，所述聚醚多元醇A的官能度为4.8-5.1，羟值为340-395mgKOH/g；所述聚醚多元醇B的官能度为4.2-4.4，羟值为355-520mgKOH/g；所述聚醚多元醇C的官能度为3-3.7，羟值为320-460mgKOH/g；所述聚醚多元醇D的官能度为2，羟值为9mgKOH/g。


3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯硬泡组合聚醚，其特征在于，所述聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C和聚醚多元醇D的质量比为(15-20)：(25-78)：(3-55)：(2-5)。


4.根据权利要求1-3任一所述的聚氨酯硬泡组合聚醚，其特征在于，按重量份数，包括聚醚多元醇100份和甲酸甲酯6-14份。


5.根据权利要求4所述的聚氨酯硬泡组合聚醚，其特征在于，还包括：
水0.3-3份，
泡沫稳定剂1.5-2.5份，
催化剂1.0-3.6份，
阻燃剂0-30份。


6.根据权利要求5所述的聚氨酯硬泡组合聚醚，其特征在于，所述催化剂包括：胺类催化剂1.0-3.5份和金属催化剂0-0.1份，
其中，所述胺类催化剂包括五甲基二亚乙基三胺、五甲基二亚丙基三胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、N，N-二甲基苄胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、2-羟基-...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏伟如，宋宝宁，关永坚，李玉博，
申请(专利权)人：上海抚佳精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31