一种聚氨酯泡沫的发泡方法技术

本发明专利技术提供一种聚氨酯泡沫的发泡方法，包括如下步骤：步骤一、将聚氨酯发泡原液注入腔体中，所述腔体的压力为P1，1.0巴＜P1≤1.6巴，压力P1的维持时间为t1，t1≤聚氨酯发泡原液注料时间；步骤二、将腔体内的压力降至P2，0.4巴≤P2＜1.0巴；其中P1、P2均为绝对压力。本发明专利技术具有减少气态发泡剂在制备聚氨酯泡沫过程中的质量损失的优点。的质量损失的优点。的质量损失的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯泡沫的发泡方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯泡沫领域，具体涉及聚氨酯泡沫的发泡方法。

技术介绍

[0002]为了兼顾低密度和高尺寸稳定性，硬质聚氨酯泡沫通常需要使用气态发泡剂，但是由于气态发泡剂的沸点较低，在使用过程中仍存在一些问题。比如，气态发泡剂很容易从物料体系中逸出，造成发泡剂总量损失，使得泡沫密度相对较大。同时，逸出物料体系的发泡剂若在模具内部聚集会使模具的内压升高，影响物料的流动，难以将模具的各个角落填充完全。
[0003]为了防止发泡剂逸出，通常会采取对发泡体系加压的方式，但是在持续加压的状态下会限制泡沫生长且会使物料难以流动。除了加压外通常还采用降温的方式，但是对于含有沸点小于9℃的发泡剂的物料体系而言，降温一方面会额外消耗大量冷源，另一方面降低的温度条件下，物料的粘度升高，不利于流动。对于容量较小的空腔，上述问题可以通过提高过充系数的方式来克服，但是过充系数的提高势必会使泡沫芯密度增加，这将不利于能源的节约和环保；而对于容量超大或结构复杂的空腔，上述方案均不能很好解决填充完全并兼顾低密度的问题。
[0004]另外，由于聚氨酯反应是一个放热过程，在反应过程中发泡体系的温度迅速升高，因此，即使在预混时已经采取了降温措施，反应时发泡剂也容易受热逸出，造成模腔内压升高。为了解决此问题，CN101474842B提出了一种改善硬质聚氨酯发泡塑料填充性能的方法，其及时将模腔内的气体引出，并将腔体内压维持在表压
‑
0.05～0MPa左右。该方法虽然解决了内压升高阻碍物料流动的问题，但其并没有解决发泡剂逃逸带来的总量损失，特别是对于含有气态发泡剂的物料体系，上述引气方法会导致实际进入到聚氨酯泡孔内的发泡剂的量极低，故难以发挥气态发泡剂对硬质聚氨酯泡沫性能的促进作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种聚氨酯泡沫的发泡方法，来减少气态发泡剂在制备聚氨酯泡沫过程中的质量损失。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种聚氨酯泡沫的发泡方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0008]步骤一、将聚氨酯发泡原液注入腔体中，所述腔体的压力为P1，1.0巴＜P1≤1.6巴，压力P1的维持时间为t1，t1≤聚氨酯发泡原液的注料时间；
[0009]步骤二、将腔体内的压力降至P2，0.4巴≤P2＜1.0巴；其中P1、P2均为绝对压力。
[0010]本专利技术的发泡方法主要是先加压后减压，即首先对聚氨酯发泡原液施加压力，以避免沫状发泡(即发泡时间快于乳白时间的现象)造成发泡剂损失严重且物料难以流动，待压力P1维持一定时间后，聚氨酯发泡原液的粘度增大，再逐步降压至P2，以利用高粘度的聚氨酯发泡原液来减少气态发泡剂逸出。1.0巴＜P1≤1.6巴以防止压力太大影响聚氨酯发泡
原液的初始流动性，0.4巴≤P2＜1.0巴以更好的匹配聚氨酯发泡原液的粘度增长的速度。
[0011]本专利技术的聚氨酯发泡原液是指将制备聚氨酯泡沫所需要的原料混合后获得的具有流动性的物质，其粘度会随着反应时间的延长而增大。聚氨酯发泡原液的原料配比使用本领域常规范围即可，如多元醇组合物：物理发泡剂：异氰酸酯＝100:(19～32):(106～116)。多元醇组合物的实施可选用如下重量份物质：复合多元醇90～92wt％，催化剂4.0～5.2wt％，泡沫稳定剂1.5～2.8wt％，水1.8～2.3wt％。此处所说的水，是指额外添加的水，不包括复合多元醇、催化剂、泡沫稳定剂等原料中自带的少量水，以总重量为基准，所自带的少量水通常小于0.5wt％。聚氨酯发泡反应所使用的物理发泡剂可以预先加入到多元醇组合物中，或者预先加入到异氰酸酯中，也可以在使用时现配现用，所述物理发泡剂的添加方式均可用于本专利技术聚氨酯发泡原液的制备。
[0012]异氰酸酯使用本领域公知的即可，如多亚甲基多苯基多异氰酸酯(简称为聚合MDI)或改性的聚合MDI，其中，聚合MDI可选自平均官能度为2.7～2.9，如平均官能度为2.7的聚合MDI，PM200、44v20L、M20s、PM2010等，平均官能度为2.9的聚合MDI，M50、PM400、44V40L、2085等。
[0013]通常聚氨酯发泡原液中含有物理发泡剂和/或化学发泡剂，物理发泡剂包括烷烃、氢氟烃、氟烯烃以及氟代醚等，按照沸点的不同又可分为气态发泡剂和液态发泡剂，其中，本专利技术所说的气态发泡剂是指在9℃和常压下为气态的发泡剂，如正丁烷、异丁烷、1,1
‑
二氟乙烷、1,1,1,2
‑
四氟乙烷、反式
‑
1,3,3,3
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四氟丙烯、2,3,3,3
‑
四氟丙烯、1,1,2,3,3
‑
五氟丙烯、全氟丙烯、反式
‑
1,1,1,4,4,4
‑
六氟
‑2‑
丁烯、四氟乙基三氟甲基醚、全氟乙基乙烯基醚等。液态发泡剂是指在9℃和常压下为液态的发泡剂，如新戊烷、环戊烷、正戊烷、异戊烷、五氟丙烷、五氟丁烷、反式
‑1‑
氯
‑3‑3‑3‑
三氟丙烯、顺式
‑
1,1,1,4,4,4
‑
六氟
‑2‑
丁烯、顺式
‑1‑
氯
‑
2,3,3,3
‑
四氟丙烯、二氟甲基
‑
2,2,2
‑
三氟乙基醚等。
[0014]多元醇使用本领域常规的多元醇均可，可含有聚醚多元醇、聚酯多元醇、小分子多元醇、植物油多元醇、聚碳酸酯多元醇中的至少一种，所述多元醇中可含有甲苯二胺聚醚多元醇，有利于提高比强度。本专利技术的多元醇组合物使用本领域常规的物质配比即可。
[0015]催化剂包括发泡催化剂、凝胶催化剂和三聚催化剂。发泡催化剂包括但不限于五甲基二乙烯三胺、双(二甲基胺乙基)醚、四甲基已二胺的任意一种或几种。凝胶催化剂包括但不限于二月桂酸二丁基锡、N
‑
乙基吗啉、N,N
‑
二甲基环已胺、三乙烯二胺、1,2
‑
二甲基咪唑、二甲基苄胺的任意一种或几种。三聚催化剂包括但不限于1，3，5
‑
三(二甲氨基丙基)六氢三嗪、2，4，6
‑
三(二甲氨甲基)苯酚、甲季胺盐、辛酸钾、醋酸钾、(2
‑
羟基丙基)三甲基甲酸铵、乙季铵盐、辛季铵盐的任意一种或几种。当选用两种及以上催化剂时，可以采用其任意比例的混合。
[0016]泡沫稳定剂主要为有机硅氧烷聚氧化烯烃接枝共聚物，可选自市售牌号为AK8805、AK8830、AK8818、AK8815、AK8485、AK8812、AK8809、B8460、B8462、B8461、B8544、B8494、B8532、B8465、B8471、B8474、B8476、B8481、L6900、L6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯泡沫的发泡方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将聚氨酯发泡原液注入腔体中，所述腔体的压力为P1，1.0巴＜P1≤1.6巴，压力P1的维持时间为t1，t1≤聚氨酯发泡原液的注料时间；步骤二、将腔体内的压力降至P2，0.4巴≤P2＜1.0巴；其中，P1、P2均为绝对压力。2.根据权利要求1所述的发泡方法，其特征在于，t1等于聚氨酯发泡原液的注料时间。3.根据权利要求1所述的发泡方法，其特征在于，从P1降至P2的时间为t2，t2=t3
‑
t1，t3≤凝胶时间的90%。4.根据权利要求1
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3任一项所述的发泡方法，其特征在于，聚氨酯发...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢益辉，芮强，张志杰，张蒙蒙，
申请(专利权)人：南京红宝丽聚氨酯有限公司南京红宝丽新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：