一种发泡组合物、聚氨酯泡沫以及其制备方法技术

本申请公开了一种发泡组合物，包括碳氢化合物、氟烯烃以及水，所述碳氢化合物的质量分数为20

【技术实现步骤摘要】
一种发泡组合物、聚氨酯泡沫以及其制备方法


[0001]本申请涉及发泡保温材料领域，具体涉及一种发泡组合物、聚氨酯泡沫以及其制备方法。

技术介绍

[0002]硬质聚氨酯泡沫因其良好的绝热性能被广泛地应用于冷库、热水器、管道保温等众多领域。随着国际社会对于制备硬质聚氨酯泡沫的发泡剂的零臭氧消耗潜值（ODP）和低的全球变暖潜能值（GWP）要求，传统的氟氯烃类发泡剂被淘汰，以环戊烷为代表的碳氢发泡剂技术逐渐被大力推广。目前，用于制造聚氨酯泡沫的发泡剂主要为环戊烷、异戊烷、五氟丙烷(HFC
‑
245fa)、五氟丁烷(HFC
‑
365mfc)、四氟乙烷(HFC
‑
134a)混合构成的多元发泡剂。
[0003]目前环戊烷、异戊烷、五氟丙烷(HFC
‑
245fa)、五氟丁烷(HFC
‑
365mf c)、四氟乙烷(HFC
‑
134a)混合构成的多元发泡剂的零臭氧消耗潜值（ODP）能满足环保要求，但是全球变暖潜能值（GWP）普遍在500左右（戊烷/氟烃约为1:1时），远大于GWP 150的限额值，因此不能满足GWP值的要求。另外，使用这类多元发泡剂时，为了满足聚氨酯泡沫的压缩强度和尺寸稳定等性能，聚氨酯泡沫的密度必须高于30kg/m3，密度较大，因此在制造单位体积的聚氨酯泡沫时，所需的材料(如发泡剂、干白料等)就较多，也就增加了原料成本。

技术实现思路

[0004]本申请旨在解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于：1）提供一种环保型的发泡剂组合物，即所得的发泡剂组合物的GWP在10以下，远小于国家法规规定的150的要求；2）提供一种使用所得发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫的方法，所制备的聚氨酯泡沫具有模塑密度小、导热系数小的特点。
[0005]本申请提供一种发泡组合物，包括碳氢化合物、氟烯烃以及水，在所述发泡组合物中，所述碳氢化合物的质量分数为20
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90%，优选为30
‑
70%，所述氟烯烃的质量分数为10
‑
80%，优选为30
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60%，所述水的质量分数为0.1
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15%，优选为0.5
‑
5%。
[0006]进一步地，所述发泡组合物由碳氢化合物、氟烯烃以及水组成，在所述发泡组合物中，所述碳氢化合物的质量分数为20
‑
90%，优选为30
‑
70%，所述氟烯烃的质量分数为10
‑
80%，优选为30
‑
60%，所述水的质量分数为0.1
‑
15%，优选为0.5
‑
5%。
[0007]进一步地，所述发泡组合物的GWP值小于10。
[0008]进一步地，所述碳氢化合物包括第一碳氢化合物和第二碳氢化物，且所述第一碳氢化合物的沸点小于所述第二碳氢化合物的沸点。
[0009]进一步地，所述第一碳氢化合物与所述第二碳氢化合物的质量比为（1
‑
50）:10，优选为（3
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30）:10。
[0010]进一步地，所述第一碳氢化合物为正丁烷、异丁烷或新戊烷，优选为正丁烷；
[0011]所述第二碳氢化合物选自环戊烷、正戊烷以及异戊烷中的任意一种，优选为环戊烷。
[0012]进一步地，所述氟烯烃包括第一氟烯烃和第二氟烯烃，且所述第一氟烯烃的沸点小于所述第二氟烯烃的沸点。
[0013]进一步地，所述第一氟烯烃与所述第二氟烯烃的质量比为（1
‑
50）:10，优选为（3
‑
30）:10。
[0014]进一步地，所述第一氟烯烃选自顺式1,3,3,3
‑
四氟丙烯、反式1,3,3,3
‑
四氟丙烯或反式1,1,1,3,3,3
‑
六氟
‑2‑
丁烯中的任意一种，优选为反式1,3,3,3
‑
四氟丙烯；
[0015]所述第二氟烯烃选自全氟己酮、顺式1,1,1,3,3,3
‑
六氟
‑2‑
丁烯、顺式1
‑
氯
‑
3,3,3
‑
三氟丙烯或反式1
‑
氯
‑
3,3,3
‑
三氟丙烯中的任意一种，优选为全氟己酮或反式1
‑
氯
‑
3,3,3
‑
三氟丙烯。
[0016]本申请提供一种聚氨酯泡沫，其中，其原料包括前述的发泡组合物。
[0017]进一步地，所述聚氨酯泡沫的原料还包括多元醇、有机多异氰酸酯和助剂。
[0018]进一步地，所述助剂、发泡剂组合物以及多元醇的质量比为（0.01
‑
0.2）:（0.3
‑
3）:1，优选为（0.03
‑
0.1）:（0.5
‑
2）:1；或
[0019]所述助剂、发泡剂组合物以及有机多异氰酸酯的质量比为（0.01
‑
0.3）:（0.25
‑
4）:1，优选为（0.03
‑
0.2）:（0.5
‑
2）:1。
[0020]进一步地，所述聚氨酯泡沫的密度小于30.0kg/m3；或
[0021]所述聚氨酯泡沫的导热系数为小于20.0mW/m
·
k。
[0022]本申请提供一种聚氨酯泡沫的制备方法，其中，包括如下步骤：
[0023]提供前述的发泡剂组合物；
[0024]将多元醇和助剂混合，制成干白料；
[0025]将发泡剂组合物、水和干白料在常温密闭条件混合，得到白料液；
[0026]将有机多异氰酸酯与白料液混合反应，制得聚氨酯泡沫料液；
[0027]通过挤压或喷涂等方式聚氨酯泡沫料液经过成型反应成所需形状的聚氨酯泡沫。
[0028]进一步地，所述发泡剂组合物、水和所述干白料在常温密闭条件混合时间0.5
‑
24h；或
[0029]所述有机多异氰酸酯与所述白料液混合反应时间0.1
‑
4h。
[0030]本申请提供的发泡组合物，此发泡剂组合物中碳氢化合物的GWP值均小于1，氟烯烃化合物的GWP值小于10，而水在制备聚氨酯泡沫的过程中转化出CO2，而CO2的GWP值为1。因此，本申请提供的发泡剂组合物的GWP值小于10，远小于政策要求的150的环保值，是理想的环保型发泡剂组合物。
[0031]本申请提供的发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫与现有的聚氨酯泡沫相比，其模塑密度大幅度降低（比现有环戊烷发泡剂组合物制备的聚氨酯泡沫密度降低15%以上，比目前采用三元发泡剂组合物制备的聚氨酷泡沫塑料密度降低5%以上），在制造等体积的聚氨酯泡沫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发泡组合物，其中，包括碳氢化合物、氟烯烃以及水，在所述发泡组合物中，所述碳氢化合物的质量分数为20
‑
90%，所述氟烯烃的质量分数为10
‑
80%，所述水的质量分数为0.1
‑
15%。2.根据权利要求1所述的发泡组合物，其中，由碳氢化合物、氟烯烃以及水组成，在所述发泡组合物中，所述碳氢化合物的质量分数为20
‑
90%，所述氟烯烃的质量分数为10
‑
80%，所述水的质量分数为0.1
‑
15%。3.根据权利要求1或2所述的发泡组合物，其中，所述发泡组合物的GWP值小于10。4.根据权利要求1所述的发泡组合物，其中，所述碳氢化合物包括第一碳氢化合物和第二碳氢化物，且第一碳氢化合物的沸点小于第二碳氢化合物的沸点。5.根据权利要求4所述的发泡组合物，其中，所述第一碳氢化合物与所述第二碳氢化合物的质量比为（1
‑
50）:10。6.根据权利要求4所述的发泡组合物，其中，所述第一碳氢化合物为正丁烷、异丁烷或新戊烷；所述第二碳氢化合物选自环戊烷、正戊烷以及异戊烷中的任意一种。7.根据权利要求1或2所述的发泡组合物，其中，所述氟烯烃包括第一氟烯烃和第二氟烯烃，且所述第一氟烯烃的沸点小于所述第二氟烯烃的沸点。8.根据权利要求7所述的发泡组合物，其中，所述第一氟烯烃与所述第二氟烯烃的质量比为（1
‑
50）:10。9.根据权利要求7所述的发泡组合物，其中，所述第一氟烯烃选自顺式1,3,3,3
‑
四氟丙烯、反式1,3,3,3
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四氟丙烯或反式1,1,1,3,3,3
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六氟
‑2‑
丁烯中的任意一种；所述第二氟烯烃选自全氟己酮...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晓卿，张妮，陈朝晖，鲁路，权恒道，
申请(专利权)人：泉州宇极新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：