本发明专利技术提供了包含热膨胀颗粒的硬质聚氨酯泡沫材料，该热膨胀颗粒发生位移从而透入聚氨酯泡沫材料的支架结构中，以使该颗粒形成泡沫从而暴露于聚氨酯泡沫材料中的一个或多个泡孔。此外，该硬质聚氨酯泡沫材料可以包含中空形状的热膨胀颗粒，该中空形状的热膨胀颗粒发生位移从而透入聚氨酯泡沫材料中的泡孔表面，以使该颗粒形成泡沫从而暴露于聚氨酯泡沫材料的一个或多个泡孔。本发明专利技术的硬质聚氨酯的特点在于具有优异的绝热性能。本发明专利技术还提供了一种用于制备硬质聚氨酯泡沫材料的方法，以及一种用于冰箱的绝热体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硬质聚氨酯泡沫材料及其制备方法，更具体地，本专利技术涉及通过调节闭孔尺寸而具有优异绝热性的硬质聚氨酯泡沫材料及其制备方法。
技术介绍
一般地，聚氨酯泡沫材料的绝热性能(λ F)由下面等式表示。λ F = λ m+ λ g+ λ rλ m 通过聚合物基质的绝热指数λ g 通过闭孔内的气体的绝热指数λ r 通过热辐射的绝热指数在等式中，气体的绝热性能(Ag)是指存在于聚氨酯泡沫材料(闭孔)中的发泡剂的气体组分的绝热指数，并且占聚氨酯泡沫材料总绝热指数的60 70%。氯氟烃通常用作发泡剂。然而，CFC被认为是破坏环境的物质，并具有较高的地球变暖潜能(GWP)和高臭氧耗减潜能(ODP)。所以CFC的生产和使用最近已被禁止，并正在被戊烷碳酸酯(carbonate pentane)发泡剂代替。然而，当环戊烷用作发泡剂时，聚氨酯泡沫材料的绝热功能较低，这是因为环戊烷的气体绝热指数(环戊烷0.012kCal/m.h. °C )高于HCFC(HCFC: 0. 0094kcal/m. h. °C )，并具有大的闭孔尺寸。在等式中，固体的绝热性能(λ m)是指包含硬质聚氨酯泡沫材料的尿烷树脂的固体绝热指数，并且占聚氨酯泡沫材料总绝热指数的10 20%。在等式中，辐射的绝热性能(λι·)是指关于聚氨酯泡沫材料闭孔的辐射绝热指数，并且占聚氨酯泡沫材料总绝热指数的20 30%。可以通过减小闭孔尺寸来降低Ar。至于Ag，由于使用环戊烷，因而很难增强绝热性能。因为氯氟烃被认为是破坏环境的物质，因此为了保护环境而鼓励使用环戊烷。进一步地，至于λ m，除非聚氨酯泡沫材料本身被替代，否则很难改进得到极好的绝热性能。至于λ r，它可通过减小闭孔尺寸而降低。根据韩国专利申请第2004-0034455号，通过加入诸如全氟化烯烃的成核剂调节聚氨酯泡孔尺寸来制备硬质尿烷泡沫材料的方法能够使硬质聚氨酯泡沫材料的绝热性能增强。尽管成核剂能够增强绝热性能，但诸如氯氟烃的成核剂对环境有害，并且会因此引起环境问题。US7230036和PCT/US02/16620公开了在绝热泡沫材料中使用的热膨胀颗粒。作为发泡剂，因为使用卤基烃对环境有害，所以优选使用非卤基烃。然而，使用诸如环戊烷之类的烃有引起火灾的危险且需要较高的成本。上文中引用的专利涉及控制火灾的危险因素和通过使用包括烃的热膨胀颗粒保存发泡剂。但未证实改进绝热性能的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供具有优异绝热性能的硬质聚氨酯泡沫材料。本专利技术的另一目的在于提供泡孔尺寸小且均勻的硬质聚氨酯泡沫材料。本专利技术的另一目的在于提供用于制备具有优异绝热性能的硬质聚氨酯泡沫材料的方法。为了解决上面问题，本专利技术涉及一种包含热膨胀颗粒的硬质聚氨酯泡沫材料，该热膨胀颗粒发生位移从而透入聚氨酯泡沫材料的支架(strut)结构中，以使该颗粒形成泡沫从而暴露于聚氨酯泡沫材料的一个或多个泡孔。根据本专利技术的一方面，所述硬质聚氨酯泡沫材料进一步包含中空形状的热膨胀颗粒，该中空形状的热膨胀颗粒发生位移从而透入聚氨酯泡沫材料的泡孔表面，以使该颗粒形成泡沫从而暴露于聚氨酯泡沫材料的一个或多个泡孔。根据本专利技术的一方面，每100重量份形成聚氨酯泡沫材料的尿烷树脂(或氨基甲酸乙酯树脂)，该热膨胀颗粒的量为约0. 5重量份至约10重量份。根据本专利技术的一方面，该聚氨酯泡沫材料的泡孔是通过使发泡剂发泡形成的。根据本专利技术的一方面，该发泡剂和热膨胀颗粒之间的重量比为约1 0.2至约 1 2。根据本专利技术的一方面，该聚氨酯泡沫材料的泡孔平均直径为约100 μ m至约 400 μ m。优选地，该热膨胀颗粒在发泡之前的平均体积直径为约5 μ m至约40 μ m。根据本专利技术的一方面，该热膨胀颗粒是含有烃系泡沫化合物的聚合物颗粒，其中该烃系泡沫化合物的沸点为约-10°C至约50°C，并且其中该聚合物颗粒的玻璃化转变温度 (Tg)为约 40°C至约 IOO0C0根据本专利技术的一方面，该发泡剂是烃系泡沫化合物、二氯甲烷、己烷、丙酮、水或它们中的两种或多种的混合物。根据本专利技术的一方面，应用所述硬质聚氨酯泡沫材料来制备用于冰箱(或冷藏库，refrigerator)的绝热材料。为了解决其他的问题，本专利技术涉及一种用于制备硬质聚氨酯泡沫材料的方法，包含将热膨胀颗粒分散在包括分散剂、催化剂和水的多元醇混合物中；通过向其中分散有热膨胀颗粒的多元醇混合物中加入发泡剂来制备多元醇混合物；以及利用异氰酸酯与包括热膨胀颗粒和发泡剂的多元醇混合物之间反应的尿烷反应热(urethane reaction heat)使得树脂组合物发泡，每100重量份的尿烷树脂，热膨胀颗粒的量为约0. 5重量份至约10重量份，并且其中发泡剂和热膨胀颗粒之间的混合重量比为约1 0.2至约1 2。 优选地，热膨胀颗粒在发泡之前的平均体积直径为约5 μ m至约40 μ m。附图说明以下通过结合附图对实施例进行的描述，本专利技术的这些和/或其他方面和优点将更明显和更容易理解，其中图1是根据本专利技术的一种实施方式的硬质聚氨酯泡沫材料的图像。图加和图2b是根据本专利技术另一实施方式制备的硬质尿烷泡沫材料的扫描电镜照片。图3是表示通过调节组成和悬浮方法条件制备的热膨胀颗粒的热膨胀性能(TMA) 的图示。具体实施例方式在本专利技术的以下详细描述中，将更全面地描述本专利技术，其中描述了一些而不是所有的实施例。事实上，本专利技术可以许多不同形式实施，而不应当理解为仅限于本文所述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了使本文的公开内容满足适用的法律规定。本专利技术提供了一种包含热膨胀颗粒的硬质聚氨酯泡沫材料，该热膨胀颗粒发生位移从而透入聚氨酯泡沫材料的支架结构中，以使该颗粒形成泡沫从而暴露于聚氨酯泡沫材料的一个或多个泡孔。该热膨胀颗粒能够发生位移从而透入聚氨酯泡沫材料的泡孔表面。因此，该硬质聚氨酯泡沫材料进一步包含中空形状的热膨胀颗粒，该中空形状的热膨胀颗粒发生位移从而透入聚氨酯泡沫材料的泡孔表面，以使该颗粒形成泡沫从而暴露于聚氨酯泡沫材料的一个或多个泡孔。在一定温度以上发泡的热膨胀颗粒可分散在多元醇或异氰酸酯上从而在聚氨酯泡沫材料上形成泡孔，以便能够通过抑制它的膨胀来调节泡孔尺寸。随着该热膨胀颗粒被捕获到泡孔中，其可以调节尿烷泡沫材料的泡孔尺寸，以使得本专利技术的硬质聚氨酯泡沫材料具有完全不同于现有硬质聚氨酯泡沫材料结构的结构。换言之，本专利技术的硬质聚氨酯泡沫材料由滞留在(stuck in)尿烷泡沫材料泡孔结构中的热膨胀颗粒形成，并且通过在发泡时热膨胀颗粒和发泡剂竞争发泡而形成，以使得该硬质聚氨酯泡沫材料具有适当的泡孔尺寸。图1示出了例如上面结构的结构，作为根据本专利技术的硬质聚氨酯泡沫材料的附图。如图1中的附图标号1所示的蓝色球体表示发泡的热膨胀颗粒。因而，根据本专利技术的硬质聚氨酯泡沫材料产生通过热辐射的绝热指数，并通过调节泡孔尺寸使绝热指数降低，从而能够改善泡沫材料自身的绝热性能。而且，在过去使用诸如全氟化链烯烃的成核剂来调节硬质聚氨酯泡沫材料的泡孔尺寸，并被列为对环境有影响的物质(environment-regulated material)。相反，本专利技术的硬质聚氨酯泡沫材料使用包含构成环境友好型材料的烃系发泡剂的热膨胀颗粒来调节其泡孔尺本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种包含热膨胀颗粒的硬质聚氨酯泡沫材料，所述热膨胀颗粒发生位移从而透入所述聚氨酯泡沫材料的支架结构中，使得所述颗粒形成泡沫从而暴露于所述聚氨酯泡沫材料的一个或多个泡孔。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：白景贤，田正培，朱珽圭，
申请(专利权)人：第一毛织株式会社，
类型：发明
国别省市：KR
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