[發明專利]一種高壓縮強度的硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610228371.4
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN107286315B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 祝麗娟;邢小剛;孔超;吳月輝
• 申請（專利權）人: 南京紅寶麗新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/48;C08G18/42;C08J9/14;C08J9/08;C08J9/12
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 李建芳

本發明公開了一種高壓縮強度的硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法，高壓縮強度的硬質聚氨酯泡沫塑料包括重量比為1:(1.2～2.5)的組分A和組分B；組分A包括多元醇100份、催化劑1.5～5.0份、發泡劑15～30份、水1.5～3.0份和泡沫穩定劑0.5～4.0份，其中，100份多元醇由聚醚多元醇50～80份和聚酯多元醇20～50份組成，所述份數為重量份數；組分B是多苯基多亞甲基多異氰酸酯。本發明高壓縮強度的硬質聚氨酯泡沫塑料具有隔熱保溫、高強度、低密度特點，當密度為45kg/m³，壓縮強度大于300kPa；制備工藝簡單、生產效率高。

技術領域

本發明涉及一種高壓縮強度的硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法，屬于新材料領域。

背景技術

由于硬質聚氨酯泡沫塑料具有非常低的導熱系數及透水蒸汽性，質輕、比強度高，一直以來被廣泛應用于汽車工業、建筑工業及設備制造工業，在這些領域中對硬質聚氨酯泡沫塑料材料的壓縮強度要求不是很高，故其原料配方和工藝方法相對簡單。而在凍土地區路基、管道保溫，冷庫地坪，船艦以及航空、航天等特殊領域，越來越多地采用硬質聚氨酯泡沫塑料，以滿足重量輕、強度高的要求。但現有的硬質聚氨酯泡沫材料的性能還不能很好地滿足以上應用領域的要求，因此改進配方、實現快速連續生產工藝，以提升材料性能尤為迫切。

發明內容

為了解決現有技術中硬質聚氨酯泡沫存在的壓縮強度低等缺陷，本發明提供一種高壓縮強度的硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種高壓縮強度的硬質聚氨酯泡沫塑料，包括重量比為1:(1.2～2.5)的組分A和組分B；

組分A包括多元醇100份、催化劑1.5～5.0份、發泡劑15～30份、水1.5～3.0份和泡沫穩定劑0.5～4.0份，其中，100份多元醇由聚醚多元醇50～80份和聚酯多元醇20～50份組成，所述份數為重量份數；

組分B是多苯基多亞甲基多異氰酸酯。

為了提高產品的阻燃性能，同時促進各原料組分之間的協同效應，所述的組分A中還包括5～30份的阻燃劑，阻燃劑為磷酸三(2-氯丙基)酯、三(2-羧乙基)膦、三(2，3-二氯丙基)磷酸酯、甲基磷酸二甲酯、三聚氰胺、三羥甲基氧化膦、N,N-二(2-羥異丙基)氨甲基膦酸二乙酯、氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸銨、聚磷酸銨或硼酸鋅中的至少一種，所述份數為重量份數。

為了進一步提高所得產品的壓縮強度等綜合性能，優選，聚醚多元醇的羥值為100～600mgKOH/g，粘度為500～10000mPa·s；聚酯多元醇的羥值為200～400mgKOH/g，粘度為2000～20000mPa·s。

為了控制反應速度從而使產品的質量達到最佳，優選，催化劑為胺類催化劑和有機金屬類催化劑任意配比的混合物；進一步優選，所述胺類催化劑是三乙醇胺、二甲基環己胺、三亞乙基二胺、三乙烯二胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、1,3,5-三(二甲氨基丙基)對稱六氫三嗪、羧酸鹽或季銨鹽中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述有機金屬類催化劑是二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫或異辛酸鉀-二丙二醇溶液中的一種或兩種以上任意比例的混合物。

為了促進各組分之間的協同效應，從而使產品的綜合性能達到最佳，優選，發泡劑為HCFC-141b、HFC-245fa、HFC-365mfc、環戊烷、異戊烷、正戊烷、水或二氧化碳中的至少一種；泡沫穩定劑為含Si-C結構的硅類表面活性劑。

為了進一步提高產品的壓縮強度，優選，所述多苯基多亞甲基多異氰酸酯中的異氰酸酯基NCO的質量分數為30.0～32.0％。

上述高壓縮強度的硬質聚氨酯泡沫塑料的制備方法，包括順序相接的如下步驟：

(1)組分A的準備：將組分A的各原料混勻，得組分A；