一种聚氨酯硬泡泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯硬泡泡沫及其制备方法，该聚氨酯硬泡泡沫包括异氰酸酯138～171份，聚醚多元醇组合物100份，发泡剂10～15份，助剂5～9份；其中，所述100份的聚醚多元醇组合物中包括5～25份的第一聚醚多元醇，所述第一聚醚多元醇为：以含苯的胺类化合物为起始剂，与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚。本发明专利技术能够在保证较低膨胀率和导热系数的情况下有效缩短泡沫产品的脱模时间，从而提高产能，具有导热系数低、膨胀率小、产能高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯硬泡泡沫及其制备方法
本专利技术涉及泡沫领域，具体涉及一种可有效应用于冰箱冰柜且脱模时间短的聚氨酯硬泡泡沫及其制备方法。
技术介绍
在国内外冰箱冰柜行业中，由于环戊烷的硬泡体系具有较低的导热系数、良好的物理性能及优异的耐老化性能，因而在国内外被广泛应用。但和传统发泡剂CFC-11相比，环戊烷发泡剂的导热系数仍然较高，且其具有可燃性，对生产设备的改造增加了设备成本，同时，相同条件下需增加发泡密度以确保泡沫形稳性也增加了生产成本。因而在保证泡沫产品同等物理性能的条件下，缩短脱模时间成为一种提高产能的有效办法。冰箱采用的硬泡体系，不仅仅需要具有较低的导热系数、良好的物理性能及优异的耐老化性能，较好的流动性、较短的脱模时间及在较短的脱模时间具有较低的膨胀率也十分必要。目前，电冰箱的制造厂家生产出的电冰箱的结构越来越复杂，容积也越来越大，冰箱夹层的流道结构更加复杂，泡沫从灌注点到冰箱远端的距离较长，为了能在固化之前充分填满，发泡体系具有良好的流动性是非常必要的。同时，在较短的脱模时间内，若泡沫固化速度慢，发泡体系的膨胀率较高时，甚至会导致冰箱外壳出现明显撑胀变形的情况，极大地影响冰箱质量。同理，发泡体系的脱模时间较长，也会极大地影响产能，缩短脱模时间，快速固化，成为提高产能的有效办法。而在现有技术中并没有能够在保证冰箱行业中泡沫产品满足导热系数、流动性和膨胀率等物理性能的前提下，有效缩短脱模时间，进而提高产能的方案记载。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于，如何在保证较低膨胀率和导热系数的情况下有效缩短泡沫产品的脱模时间，从而提高产能；本专利技术提供一种能快速脱模，且导热系数低、膨胀率小的聚氨酯硬泡泡沫及其制备方法。一种聚氨酯硬泡泡沫，包括如下重量份的原料：其中，所述100份的聚醚多元醇组合物中包括5～25份的第一聚醚多元醇，所述第一聚醚多元醇为：以含苯的胺类化合物为起始剂，与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚。所述含苯的胺类化合物包括邻甲苯二胺、间苯二胺、二苯甲烷二胺和曼尼希碱中的至少一种；所述第一聚醚多元醇的官能度为3-5，羟值为310-540mgKOH/g，黏度为5000-20000mPa·s。所述聚醚多元醇组合物还包括55～80份的第二聚醚多元醇和5～10份的第三聚醚多元醇；所述第二聚醚多元醇包括：以蔗糖和甘油为起始剂，与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚；所述第三聚醚多元醇为：以甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、乙二胺或季戊四醇为起始剂，与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚。所述第二聚醚多元醇还包括：以山梨醇为起始剂，与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚。所述第二聚醚多元醇的官能度为4-5，羟值为300-540mgKOH/g，黏度为2000-80000mPa·s；所述第三聚醚多元醇的官能度为3-4，羟值为310-900mgKOH/g，黏度为300-60000mPa·s。所述多异氰酸酯的NCO值在30～32％之间。所述发泡剂为戊烷类发泡剂；优选的，所述戊烷类发泡剂为环戊烷，或环戊烷与异戊烷的混合物。所述助剂包括：2～3份的硅油、1.7～2.4份的水和1.5～3份的催化剂。所述催化剂包括N,N-二甲基环己胺(PC8)，五甲基二亚乙基三胺(PC5)，双(二甲氨基乙基)醚(A1)，三亚乙基二胺(A33),三(二甲氨丙基)六氢三嗪(PC41)，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)中的至少一种；优选地，所述催化剂为五甲基二亚乙基三胺(PC5)或双(二甲氨基乙基)醚(A1)，以及该类催化剂与N,N-二甲基环己胺(PC8)或/和三(二甲氨丙基)六氢三嗪(PC41)的组合。所述表面活性剂为硅油；优选地，所述硅油包括美思德AK-8805、AK-8810，迈图L6900,赢创TegostabB8461、B8462中至少一种。一种聚氨酯硬泡泡沫的制备方法，包括如下步骤：干白料的制备：将聚醚多元醇、助剂搅拌混合，得到干白料；组合料的制备：将发泡剂加入干白料中搅拌混合，得到组合料；制品获得：同时将多异氰酸酯和组合料的温度控制在20-25℃，然后将多异氰酸酯和组合料混合均匀，固化得到制品。所述固化过程包括自由发泡后固化；或在40-50℃的条件下，160s后脱模固化。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供了一种聚氨酯硬泡泡沫，在聚醚多元醇组合物中加入以含苯的胺类化合物为起始剂与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚；具体为在聚醚多元醇组合物中加入芳香胺聚醚，通过同时限定芳香胺聚醚在所有聚醚多元醇组合物中的重量份数，有助于使泡沫在较短的脱模时间内快速熟化，且聚氨酯制品具有优异的强度，尺寸稳定性，较低的膨胀率，有效避免膨胀率过高导致降低冰箱冰柜的质量；同时，通过实验验证得知，本专利技术中含苯环的聚醚制备得到的聚氨酯制品中具有较低的导热系数，非常适合冰箱冰柜领域应用。2.本专利技术中进一步优化了第一聚醚多元醇的原料，优选采用曼尼希碱制备得到，通过官能度、羟值的优化，结合曼尼希碱制备得到的聚醚，由于该曼尼希聚醚中含有苯环和自催化性的叔氨基，因此，进一步促使泡沫在较短的脱模时间内快速熟化，提高产能。3.本专利技术进一步优化了聚醚多元醇组合物的组成，具体包括：第一聚醚多元醇官能度、羟值的优化，有效结合第二聚醚多元醇和第三聚醚多元醇的原料组成、配比以及官能度、羟值的限定，能够实现极佳的物理性能的控制。即，本专利技术能够使160s时的膨胀率降低到4％以下，使导热系数达到19mW/m·K以下，效果十分显著。4.本专利技术进一步控制催化剂的组成和发泡剂的种类，结合聚醚多元醇组合物的优化，使得泡沫能够生长平稳，提高本专利技术泡沫体系的流动性，更加适应冰箱冰柜的流道环境；并且在本专利技术的体系中，可以不用甚至少用胺类或金属类催化剂，降低成本且环保。5.本专利技术制备方法操作简单，提高了生产效率，成本降低，便于进一步推广戊烷在冰箱冰柜的大规模应用。具体实施方式提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。实施例1一种聚氨酯硬泡泡沫，其原料如下：聚醚多元醇组合物：100g。其中，聚醚A为曼尼希聚醚，佳化化学(滨州)有限公司提供，添加量为10g，聚醚A由曼尼希碱为起始剂与环氧丙烷反应制得。曼尼希碱由苯酚、甲醛水溶夜和二乙醇胺反应得到，质量比分别为20％，34％和46％；制备方法为将37％甲醛水溶液加入到二乙醇胺中，50℃左右反应1-2h,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯硬泡泡沫，其特征在于，包括如下重量份的原料：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯硬泡泡沫，其特征在于，包括如下重量份的原料：



其中，所述100份的聚醚多元醇组合物中包括5～25份的第一聚醚多元醇，所述第一聚醚多元醇为：以含苯的胺类化合物为起始剂，与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚。


2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯硬泡泡沫，其特征在于，所述含苯的胺类化合物包括邻甲苯二胺、间苯二胺、二苯甲烷二胺和曼尼希碱中的至少一种；
所述第一聚醚多元醇的官能度为3-5，羟值为310-540mgKOH/g。


3.根据权利要求1或2所述的一种聚氨酯硬泡泡沫，其特征在于，所述聚醚多元醇组合物还包括55～80份的第二聚醚多元醇和5～10份的第三聚醚多元醇；
所述第二聚醚多元醇包括：以蔗糖和甘油为起始剂，与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚；
所述第三聚醚多元醇为：以甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、乙二胺或季戊四醇为起始剂，与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚。


4.根据权利要求3所述的一种聚氨酯硬泡泡沫，其特征在于，所述第二聚醚多元醇还包括：以山梨醇为起始剂，与环氧丙烷或/和环氧乙烷反应制得的聚醚。


5.根据权利要求3或4所述的一种聚氨酯硬泡泡沫，其特征在于，所述第二聚醚多元醇的官能度为4-5，羟值为300-540mgKOH/g；所述第三聚醚多元醇的官能度为3-4，羟值为310-900mgKOH/g。


6.根据权利要求1-5任一所述的一种聚氨酯硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：任浩军，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