[發明專利]發泡劑組合物、聚氨酯硬質泡沫塑料及其制造方法

有效

• 申請號: 201010607743.7
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102093589A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 吳一鳴;付振華;孔玉榮;王金祥;王耀
• 申請（專利權）人: 南京紅寶麗股份有限公司
• 主分類號: C08J9/14
• 分類號: C08J9/14;C08L75/04
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 周靜

技術領域

本發明涉及一種發泡劑組合物、聚氨酯硬質泡沫塑料及其制造方法。

背景技術

硬質聚氨酯泡沫塑料通常的制造方法是，在發泡劑的存在下使適當的多異氰酸酯與異氰酸酯反應性的化合物(通常是多元醇)進行反應。近年來烷烴、氫氟烴或它們的混合物作發泡劑被成功地應用在硬質聚氨酯泡沫塑料的制備中。

目前常用的發泡劑主要有環戊烷、環戊烷和異戊烷混合物、HFC-245fa、HFC-365mfc、或戊烷和氫氟烴的混合物。

由于環戊烷的ODP值和GWP值都為零，而且蒸汽熱導率較低，得到環境保護組織的大力推廣；氫氟烴如HFC-245fa和HFC-365mfc作為發泡劑價格較高，而且GWP不為零，難以推廣；而采用環戊烷和氫氟烴的混合物作發泡劑市場接受程度較高。

上述發泡技術已在諸多專利文獻介紹，這里不再一一表述。

采用環戊烷作發泡劑，制備的泡沫密度較高，雖能保證泡沫的尺寸穩定性等性能，但泡沫成本較高。此外，環戊烷在多元醇中的溶解度十分有限，制備的泡沫氣孔率較多，造成冰箱的能耗上升，還容易腐蝕冰箱的苯乙烯內膽，造成冰箱體成品率下降。隨著國家對冰箱能耗提出更高的要求，僅采用環戊烷作發泡劑越來越受到極大挑戰。目前改進的辦法是采用環戊烷和氫氟烴的混合物作發泡劑，能夠改善泡沫的亞表面氣孔情況，降低泡沫的導熱系數，但存在原料成本較高的問題。另外，采用二甲醚作發泡劑也有文獻報道，但由于二甲醚易燃氣體，可操作性差，此外制備的泡沫導熱系數較高，因此在實際生產中還沒有得到應用。

發明內容

本發明提供一種發泡劑組合物，ODP值和GWP值都為零，并能夠改善泡沫塑料的性能，降低產品成本。

本發明還提供采用上述發泡劑組合物的聚氨酯硬質泡沫塑料的制造方法。

本發明還提供由上述制造方法制得的氨酯硬質泡沫塑料。

所述發泡劑組合物由60～95wt％的第一組分和5～40wt％的第二組分組成，其中第一組分為環戊烷，第二組分為二甲醚或二甲醚與甲縮醛的混合物，第二組分中二甲縮醛與甲醚的重量比為0∶100～50∶50。

所述發泡劑組合物優選由75～90wt％的第一組分和10～25wt％的第二組分組成。

一種聚氨酯硬質泡沫塑料的制造方法為：使有機多異氰酸酯和反應性組合料在上述發泡劑組合物存在下進行反應制備，其中反應性組合料、發泡劑組合物和有機多異氰酸酯的重量比為100∶(8～20)∶(110～170)。

由所述制造方法得到的聚氨酯硬質泡沫塑料。

本發明中所采用的反應性組合料由多元醇、助劑和水按一定比例預混而成。

上述多元醇有四類：聚醚多元醇、聚酯多元醇、曼尼期多元醇、生物基多元醇。其中聚醚多元醇包括環氧烷烴類，如環氧乙烷和/或環氧丙烷與每個分子含2～8個活潑氫原子的引發劑反應的產物。合適的引發劑包括：多元醇類如甘油、三羥甲基丙烷、三乙醇胺、三異丙醇胺、季戊四醇、山梨醇和蔗糖，多胺類如乙二胺、甲苯二胺(TDA)、二氨基二苯甲烷(DADPM)和多亞甲基多亞苯基多胺和氨基醇類如乙醇胺、二乙醇胺和異丙醇胺，以及此類引發劑的混合物。聚酯多元醇包括由適當比例的乙二醇或二乙二醇和較高官能度的多元醇與二羧酸或多羧酸縮合而制得的多元醇。曼尼期多元醇和生物基多元醇有專利文獻報道，這里不再贅述。

上述組合料的平均羥基數為250～800、優選300～500mg?KOH/g。

上述助劑是本領域內的技術人員熟知的。它包括催化劑如辛酸亞錫或二月桂酸二丁基錫之類的錫化合物或二甲基環己基胺或五甲基二乙烯三胺之類的叔胺、異氰酸酯催化劑如六氫化三嗪或季胺鹽；助劑還包括交聯劑如三乙醇胺及甘油之類的低分子量多元醇、泡沫穩定劑或表面活性劑如硅氧烷——氧化烯共聚物、氨基甲酸酯阻燃劑如磷酸三氯丙基酯之類的磷酸鹵代烷基酯以及碳黑之類的填料。

上述組合料中的水含量0.2～4.5wt％，優選0.6～2.8wt％。

用于本發明的合適的有機多異氰酸酯是公知的，優選聚合MDI(多亞甲基多亞苯基多異氧酸酯)，其異氰酸酯的官能度大于2。

在實施過程中，先將組合料與發泡劑混合均勻，再與有機多異氰酸酯反應，制備出硬質聚氨酯泡沫。組合料與發泡劑的混合順序可以是多種，具體參見圖1至圖3。

本發明所述發泡劑組合物ODP值和GWP值都為零，較之采用環戊烷，制備的泡沫亞表面氣孔情況明顯改善，在低密度狀況下良好的壓縮強度，可降低產品成本。此外還發現：制備出的同型號冰箱產品能耗下降。

附圖說明

圖1～3是本發明所述聚氨酯硬質泡沫塑料的制造方法的流程示意圖。