[發(fā)明專利]一種以環(huán)戊烷為主體的低導(dǎo)熱率聚氨酯硬泡泡沫及其制造方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410056798.1
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103804711A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡鋒;曹立軍;胡哲;劉莉
• 申請（專利權(quán)）人: 海信容聲（廣東）冰箱有限公司
• 主分類號: C08J9/14
• 分類號: C08J9/14;C08G18/48;C08G18/50;C08G18/42;C08G101/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林偉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚氨酯硬泡泡沫技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種聚氨酯硬泡泡沫及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

C-pentane（環(huán)戊烷）是目前國內(nèi)外冰箱冰柜行業(yè)用量最大、最為普及的聚氨酯硬泡發(fā)泡劑，其具有環(huán)保性能好、操作簡單的優(yōu)點，而且C-pentane作為石化產(chǎn)品，提煉制作技術(shù)成熟，貨源廣、價格低廉，因而成為替代CFC-11（一氟三氯甲烷）、HCFC-141b（一氟二氯乙烷）的首選發(fā)泡劑而被廣泛應(yīng)用于制冷家電，在PU聚氨酯發(fā)泡劑領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。但C-pentane的缺陷也十分突出，主要有如下缺陷：具有易燃的特性，因此在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中須建通風(fēng)安全設(shè)施；泡沫隔熱性能相對較差，產(chǎn)品整機的能耗較高，難以滿足日益提高的家電能效標(biāo)準(zhǔn)；沸點高，蒸汽壓力低，因而泡沫強度較差，充填密度大，需要消耗的發(fā)泡原料多。

環(huán)戊烷的能耗高，資源消耗大的缺點，一直都是PU領(lǐng)域試圖攻克的難題，但難以突破，根源在于很難找到同時完全滿足環(huán)保法規(guī)又能彌補C-pentane先天缺陷的途徑，直到HFO-1233zd（1-氯-3,3,3-三氟丙烯）的推出。C-pentane與HFO-1233zd的物理化學(xué)性質(zhì)如表1所示：

表1?C-pentane與HFO-1233zd的物理化學(xué)性質(zhì)

*：美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）研究認(rèn)定

由上表可知，C-pentane和HFO-1233zd的溫室效應(yīng)潛值（ODP）都等于0，溫室效應(yīng)潛值（GWP）都小于15，HFO-1233zd還兼具較低沸點、低導(dǎo)熱系數(shù)、高蒸汽壓的特點，并且其分子具有多氟原子結(jié)構(gòu)，因此，有望作為一種成核添加劑彌補C-pentane的先天缺陷。

《塑料工業(yè)手冊》，李俊賢，1999，第1版中，有相關(guān)理論研究指出，泡沫的熱導(dǎo)率由幾個因素構(gòu)成：

λ_F=λ_G+λ_S+λ_R+λ_C

式中，λ_F—硬泡導(dǎo)熱率；

λ_G—泡孔內(nèi)氣體導(dǎo)熱率；

λ_S—固體導(dǎo)熱率；

λ_R—輻射傳導(dǎo)率；

λ_C—對流熱導(dǎo)率。

上述公式中，固體導(dǎo)熱率相對固定，對流導(dǎo)熱率在硬泡孔徑尺寸小于2mm時可忽略不計，而泡孔內(nèi)的主要氣體成分已確定的情況下，影響硬泡導(dǎo)熱率的主要因素是輻射傳導(dǎo)率。降低輻射傳導(dǎo)率的最有效途徑是減小泡孔孔徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有聚氨酯硬泡泡沫導(dǎo)熱系數(shù)高等不足，提供了一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的聚氨酯硬泡泡沫。通過對配方的合理調(diào)整可以使制備的聚氨酯硬泡泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)大幅度降低，最低可降低到0.01800W/m.K以下。

本發(fā)明的另一個目的是提供上述聚氨酯硬泡泡沫的制備方法。

本發(fā)明的再一個目的是提供上述聚氨酯硬泡泡沫在制備冰箱冷柜中的應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種聚氨酯硬泡泡沫，所述聚氨酯硬泡泡沫由下列重量份數(shù)的原料制備得到：

多異氰酸酯???????????135～165份；

多元醇組合物?????????100份；

環(huán)戊烷???????????????10～16份；

催化劑???????????????1.8~2.3份；

硅油?????????????????1.8~2.5份；

水???????????????????1.6~2.4?份；

以及占所述原料總重量1%～3%的1-氯-3,3,3-三氟丙烯。

其中，所述多異氰酸酯為多次甲基多苯基多異氰酸酯。

其中，所述多元醇組合物由多種聚醚多元醇單體與芳香族聚酯多元醇單體組成。

其中，所述聚醚多元醇由起始劑為蔗糖、甘油、甲基苯二胺、山梨醇、乙二胺、二元醇或乙醇胺中的一種或幾種與氧化烯烴經(jīng)聚合加成反應(yīng)制得。

其中，所述聚酯多元醇由鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、鹵代苯二甲酸及其酸酐的至少一種與乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、新戊二醇及帶有芳環(huán)的雙酚A的至少一種合成制得。