一种聚氨酯硬质泡沫的制备方法

技术领域

本发明涉及聚氨酯泡沫技术领域，具体涉及一种聚氨酯硬质泡沫的制备方法。

背景技术

聚氨酯泡沫是以多羟基化合物和异氰酸酯为原料，在例如催化剂、发泡剂的作用下经加成聚合、发泡而成的泡沫材料。这种材料具有优良的物理机械性能、电学性能、声学性能和化学品耐受性。由于其导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音、化学稳定性好、受冲击后回复率高，因此广泛用于石油、化工、运输、建筑等领域。

但是现有的聚氨酯硬质泡沫制作方法复杂，成本高，不适合推广使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种聚氨酯硬质泡沫的制备方法，制造出的聚氨酯硬质泡沫强度高，性能优异。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种聚氨酯硬质泡沫的制备方法，包括如下步骤：(1)将组合聚醚与催化剂、表面活性剂放入反应釜中进行混合得到聚醚多元醇；(2)在反应釜中加入发泡剂，所述组合聚醚与所述发泡剂的重量比例为1：0.02-0.5，混合形成第一组合物；(3)在步骤2反应将第一组合物和异氰酸酯混合物迅速加入高压发泡机构，所述组合聚醚与所述异氰酸酯混合物的重量比例为1：0.5-2，保持高压发泡机构内气压为100-200MPa，温度80-120度；(4)将高压发泡机构的产物翻入特制的模具中进行模制，温度控制在20-70度；(5)在常温下进行脱模，得到最终的聚氨酯硬质泡沫材料。

进一步地，所述聚醚多元醇的成分为：丙二醇10-30份，山梨醇10-30份，二甘醇10-30份，邻甲苯二胺10-30份，蔗糖和甘油聚醚多元醇10～55份，甘油聚醚多元醇5～15份组合而成。

进一步地，所述发泡剂为环戊烷、正戊烷和一氟二氯乙烷中的一种或多种混合而成。

进一步地，所述催化剂为三乙胺、N-乙基吗啉、三乙烯二胺、三乙醇胺和三乙基二胺中的一种或多种。

进一步地，所述步骤2中可加入阻燃多元醇，所述阻燃多元醇的官能度为3-6。

进一步地，所述异氰酸酯混合物选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或者多种组合而成。

进一步地，所述表面活性剂为多聚甲基硅氧烷。

本发明的有益效果：本发明制作出的硬质泡沫利用环戊烷、正戊烷和一氟二氯乙烷中的一种或多种混合而成的发泡剂，可以达到零消耗臭氧潜能值，环保的效果；并且整个流程简单，易于操作，成本低。

附图说明

图1是本发明的方法流程图。

图2是本发明的实施例数据对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例一：

参照图1所示，本发明的一种聚氨酯硬质泡沫的制备方法的一实施例，包括如下步骤：(1)将组合聚醚与催化剂、表面活性剂放入反应釜中进行混合得到聚醚多元醇；(2)在反应釜中加入发泡剂，所述组合聚醚与所述发泡剂的重量比例为1：0.02，混合形成第一组合物；(3)在步骤2反应将第一组合物和异氰酸酯混合物迅速加入高压发泡机构，所述组合聚醚与所述异氰酸酯混合物的重量比例为1：0.5，保持高压发泡机构内气压为100MPa，温度80度；(4)将高压发泡机构的产物翻入特制的模具中进行模制，温度控制在20度；(5)在常温下进行脱模，得到最终的聚氨酯硬质泡沫材料。

聚醚多元醇的成分为：丙二醇10份，山梨醇10份，二甘醇10份，邻甲苯二胺10份，蔗糖和甘油聚醚多元醇10份，甘油聚醚多元醇5份组合而成；发泡剂为环戊烷、正戊烷和一氟二氯乙烷中的一种或多种混合而成；催化剂为三乙胺、N-乙基吗啉、三乙烯二胺、三乙醇胺和三乙基二胺中的一种或多种；步骤2中可加入阻燃多元醇，所述阻燃多元醇的官能度为3；异氰酸酯混合物选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或者多种组合而成；表面活性剂为多聚甲基硅氧烷。

实施例二：

参照图1所示，本发明的一种聚氨酯硬质泡沫的制备方法的一实施例，包括如下步骤：(1)将组合聚醚与催化剂、表面活性剂放入反应釜中进行混合得到聚醚多元醇；(2)在反应釜中加入发泡剂，所述组合聚醚与所述发泡剂的重量比例为1：0.1，混合形成第一组合物；(3)在步骤2反应将第一组合物和异氰酸酯混合物迅速加入高压发泡机构，所述组合聚醚与所述异氰酸酯混合物的重量比例为1：0.9，保持高压发泡机构内气压为130MPa，温度90度；(4)将高压发泡机构的产物翻入特制的模具中进行模制，温度控制在40度；(5)在常温下进行脱模，得到最终的聚氨酯硬质泡沫材料。

聚醚多元醇的成分为：丙二醇15份，山梨醇15份，二甘醇15份，邻甲苯二胺15份，蔗糖和甘油聚醚多元醇30份，甘油聚醚多元醇9份组合而成；发泡剂为环戊烷、正戊烷和一氟二氯乙烷中的一种或多种混合而成；催化剂为三乙胺、N-乙基吗啉、三乙烯二胺、三乙醇胺和三乙基二胺中的一种或多种；步骤2中可加入阻燃多元醇，所述阻燃多元醇的官能度为4；异氰酸酯混合物选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或者多种组合而成；表面活性剂为多聚甲基硅氧烷。

实施例三：

参照图1所示，本发明的一种聚氨酯硬质泡沫的制备方法的一实施例，包括如下步骤：(1)将组合聚醚与催化剂、表面活性剂放入反应釜中进行混合得到聚醚多元醇；(2)在反应釜中加入发泡剂，所述组合聚醚与所述发泡剂的重量比例为1：0.3，混合形成第一组合物；(3)在步骤2反应将第一组合物和异氰酸酯混合物迅速加入高压发泡机构，所述组合聚醚与所述异氰酸酯混合物的重量比例为1：1.5，保持高压发泡机构内气压为160MPa，温度110度；(4)将高压发泡机构的产物翻入特制的模具中进行模制，温度控制在60度；(5)在常温下进行脱模，得到最终的聚氨酯硬质泡沫材料。

聚醚多元醇的成分为：丙二醇25份，山梨醇25份，二甘醇25份，邻甲苯二胺25份，蔗糖和甘油聚醚多元醇25份，甘油聚醚多元醇12份组合而成；发泡剂为环戊烷、正戊烷和一氟二氯乙烷中的一种或多种混合而成；催化剂为三乙胺、N-乙基吗啉、三乙烯二胺、三乙醇胺和三乙基二胺中的一种或多种；步骤2中可加入阻燃多元醇，所述阻燃多元醇的官能度为5；异氰酸酯混合物选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或者多种组合而成；表面活性剂为多聚甲基硅氧烷。

实施例四：

参照图1所示，本发明的一种聚氨酯硬质泡沫的制备方法的一实施例，包括如下步骤：(1)将组合聚醚与催化剂、表面活性剂放入反应釜中进行混合得到聚醚多元醇；(2)在反应釜中加入发泡剂，所述组合聚醚与所述发泡剂的重量比例为1：0.5，混合形成第一组合物；(3)在步骤2反应将第一组合物和异氰酸酯混合物迅速加入高压发泡机构，所述组合聚醚与所述异氰酸酯混合物的重量比例为1：2，保持高压发泡机构内气压为200MPa，温度120度；(4)将高压发泡机构的产物翻入特制的模具中进行模制，温度控制在70度；(5)在常温下进行脱模，得到最终的聚氨酯硬质泡沫材料。

聚醚多元醇的成分为：丙二醇30份，山梨醇30份，二甘醇30份，邻甲苯二胺30份，蔗糖和甘油聚醚多元醇55份，甘油聚醚多元醇15份组合而成；发泡剂为环戊烷、正戊烷和一氟二氯乙烷中的一种或多种混合而成；催化剂为三乙胺、N-乙基吗啉、三乙烯二胺、三乙醇胺和三乙基二胺中的一种或多种；步骤2中可加入阻燃多元醇，所述阻燃多元醇的官能度为6；异氰酸酯混合物选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或者多种组合而成；表面活性剂为多聚甲基硅氧烷。

实施例一、实施例二、实施例三、实施例四的实验数据如图2所示。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。