[發明專利]一種開孔聚氨酯泡沫及其制備方法

有效

• 申請號: 201310224859.6
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103319676A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 孫俊;田興友;陳林;王化;李瀟瀟;劉崗;劉研研
• 申請（專利權）人: 安徽循環經濟技術工程院
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/42;C08J9/10;C08J9/08;C08J9/14;C08L75/08;C08L75/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，特別是涉及到一種開孔聚氨酯泡沫及其制備方法。這種開孔聚氨酯泡沫開孔率達50%以上，具有優異壓縮強度和較低的絕熱系數，可以作為真空絕熱板芯材使用。

背景技術

聚氨酯泡沫通常是由聚醚或聚酯多元醇、多異氰酸酯、發泡劑、泡沫穩定劑和催化劑等反應制備的。聚氨酯泡沫具有綜合性能優異、質輕價廉、導熱系數低等優點，被廣泛應用于保溫、吸聲及隔音等領域。由于聚氨酯泡沫在作為吸聲材料和真空絕熱芯材使用時，要求其具有很高的開孔率，而常規方法制備得到的是閉孔聚氨酯泡沫，所以近年來關于開孔聚氨酯泡沫的研究越來越多。主要分為兩大類，一類是采用特殊的聚氨酯原料或在常規的聚氨酯原料中添加開孔劑，發泡制備出開孔的聚氨酯泡沫。但是受限于特殊的聚氨酯原料，這種方法難以進行大規模的工業化生產。而在常規的聚氨酯原料中添加開孔劑會降低發泡過程中泡沫體的穩定性，導致制備的聚氨酯泡沫孔徑分布不均勻，并且容易產生大泡孔，嚴重影響聚氨酯泡沫的保溫隔熱等性能。另一類方法是通過對閉孔聚氨酯泡沫施加外力（壓縮或外壓）來使泡孔破裂而得到開孔聚氨酯泡沫。這些采用機械外力破壞聚氨酯泡沫的泡孔結構來制造開孔聚氨酯泡沫的方法，一方面會增大所得聚氨酯泡沫的密度，另一方面容易使聚氨酯泡沫尺寸穩定性下降，不利于充分利用聚氨酯泡沫材料本身的優異性能。針對目前制備開孔聚氨酯泡沫所存在的問題，人們仍然在探索和優化制備開孔聚氨酯泡沫的方法，來推動開孔聚氨酯泡沫的應用。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種工藝簡單易行，開孔率高，且具有優異壓縮強度和較低的絕熱系數的開孔聚氨酯泡沫及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種開孔聚氨酯泡沫，其特征在于，其是由下述原料制得：聚氨酯泡沫的原料和添加劑，所述的聚氨酯泡沫原料包括聚醚或聚酯多元醇、多異氰酸酯、發泡劑以及發泡助劑，所述的添加劑指的是具有在50~300℃溫度下熱分解釋放大量氣體特性的化學物質。

所述的一種開孔聚氨酯泡沫，其特征在于：所述的添加劑指的是：N-亞硝化合物，偶氮化合物，酰肼類化合物，以及金屬碳酸鹽中的一種或幾種的混合。

所述的一種開孔聚氨酯泡沫，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得:

聚醚或聚酯多元醇?100

多異氰酸酯?60~120

發泡劑?10~20

發泡助劑?0.25~3

添加劑?0.5~10。

所述的一種開孔聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于，在聚氨酯泡沫的原料中均勻混入添加劑，然后反應制得聚氨酯泡沫，接著將聚氨酯泡沫在50~300℃溫度下處理一段時間，通過添加劑熱分解釋放出大量氣體膨脹使泡孔壁破裂而得到開孔聚氨酯泡沫。

所述的一種開孔聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于：所述的50~300℃溫度下處理采用微波加熱、真空加熱、循環氣體加熱或遠紅外輻射加熱中的一種來實現。

所述的一種開孔聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于：所述的處理一段時間指的是處理20~200分鐘。

所述的一種開孔聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于：所述的發泡助劑指的是硅氧烷穩定劑、有機錫類催化劑、有機胺類催化劑中的一種或幾種的混合。

所述的一種開孔聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于：所述的有機錫類催化劑指的是二月桂酸二丁基錫，所述的有機胺類催化劑，指的是濃度為33%的三乙烯二胺溶液。

開孔聚氨酯泡沫，所述的添加劑是具有在50~300℃溫度下熱分解釋放大量氣體特性的化學物質。該化學物質包括N-亞硝化合物，如N，N-二亞硝基五次甲基四胺(DPT)、N，N-二甲基-N，N-二亞對苯二甲酰胺(NTA)等；偶氮化合物，如偶氮二甲酰胺(ADC)、偶氮二異丁腈、偶氮二甲酸異丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二偶氮氨基苯、偶氮二甲酸鋇等；酰肼類化合物，如4，4-二磺酰肼二苯醚(OBSH)、對苯磺酰肼、3，3-二磺酰肼二苯砜、4，4-二苯二磺酰肼、1，3-苯二磺酰肼、1，4-苯二磺酰肼等以及金屬碳酸鹽，如碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸鈣等。該添加劑是它們中的一種或混合物。