[發明專利]三維方向增強型聚氨酯保溫材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911110207.3
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110804150A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 曹恒;沈琦;朱紅飛;范金和;吳華兵;馬建青;孫劍;邢秀桃;林沫
• 申請（專利權）人: 江蘇雅克科技股份有限公司
• 主分類號: C08G18/40
• 分類號: C08G18/40;C08G18/42;C08G18/48;C08K7/14;C08K7/06;C08J9/14;C08L75/04;C08G101/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張超

本發明公開了一種三維方向增強型聚氨酯保溫材料，包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、碳纖維?玻纖混織三維網、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、表面活性劑、復配催化劑和物理發泡劑。本發明還公開了此種保溫材料的制備方法。本發明在配方中使用了碳纖維?玻纖混織三維網，相比其它的增強型聚氨酯硬泡材料，材料在三維方向均得到增強；且配方中使用了水份含量極低的聚醚多元醇和聚酯多元醇，材料導熱系數更低，所制備材料能在?173℃超低溫環境使用，產品密度在50?100kg/m³，在20℃條件下，產品導熱系數小于23mw/m.k，閉孔率大于98％。

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯保溫材料，特別是一種三維方向增強型聚氨酯保溫材料及其制備方法。

背景技術

液化天然氣是公認的最清潔能源，隨著我國對環境保護的日益重視，對液化天然氣的需求正日益劇增。液化天然氣的存貯和運輸需要用到在超低溫環境下保持高絕熱性、高強度及高穩定性的保溫材料。

普通的聚氨酯材料具有絕佳的保溫性能，然而它在超低溫下會發生嚴重收縮無法保持其在常溫下的力學強度。通常可以采用與廉價的玻纖進行復合來增強聚氨酯材料在低溫下的力學性能和尺寸穩定性，并通過加入一定的阻燃劑來提高聚氨酯的阻燃等級。

專利2007101441393(公開號CN101235128A)公開一種使用連續纖維增強的密度在400-800kg/m³的聚氨酯泡沫材料，但材料適用于“承載結構材料”，并不能用于超低溫環境下的保溫。

專利2006101282439(公開號CN101191010A)公開了連續纖維增強的聚氨酯泡沫材料，但材料同樣無法用作超低溫保溫材料。

專利200610058849X(公開號CN1834130A)公開了一種密度在115-135kg/m³壓縮強度在1.4-1.7MPa的保溫材料，但專利對材料的保溫性能并沒有給出詳細的導熱系數；

專利2010101347270(公開號CN101781395A)公開一種密度在40-80kg/m³的短玻纖增強的聚氨酯保溫材料，然而專利并沒有提到材料在超低溫情況下的力學性能。

專利2013102559538(公開號CN103382263B)發明公開了一種環保型發泡劑生產聚氨酯硬質泡沫的方法，該方法可以克服預混料的儲存不穩定問題，又不會對催化劑的使用產生限制，但該專利所涉及產品為常溫下使用的密度在50kg/m³以下的聚氨酯硬泡材料。

專利2016100894643(公開號CN107090074A)公開了一種以連續玻纖氈為增強材料的高阻燃型玻纖增強硬質聚氨酯超低溫保溫材料及其制法，但該專利產品密度為110-140kg/m³，密度過高導致系數偏高，并不適用于LNG陸上儲罐的應用；

專利2016100963709(公開號CN107099018A)公開了一種環保型發泡劑生產的耐超低溫無鹵阻燃玻纖增強型硬質聚氨酯保溫材料及其制備方法，但該專利產品密度為110-130kg/m³，且增強材料同樣為連續玻纖氈，主要增強方向為材料的X/Y方向，但材料密度偏大，導熱系數偏高，且材料的Z方向并未得到有效增強，無法保證儲罐底部區域承壓區材料的性能要求，同樣不適用與LNG陸上儲罐的應用。

為兼顧LNG在存儲過程安全性和經濟性，需要確保材料三維方向強度的同時進一步降低材料的導熱系數。而現有技術尚未具有密度在50-100kg/m³之間，X/Y/Z三維方向都得到增強的可應用于薄膜型LNG陸上儲罐用的聚氨酯保溫材料的技術存在。

發明內容

發明目的：為解決現有技術無法實現密度在50-100kg/m³之間，X/Y/Z三維方向都得到增強的可應用于薄膜型LNG陸上儲罐用的聚氨酯保溫材料的問題。