CN101392047A

CN101392047A - 用回收油脂多元醇制备聚氨酯泡沫材料的方法

Info

Publication number: CN101392047A
Application number: CNA200710046114XA
Authority: CN
Inventors: 林永泉; 王天博
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2009-03-25

Abstract

本发明涉及聚氨酯泡沫材料的制备方法，特别是用回收油脂多元醇来制备聚氨酯泡沫材料的方法。该聚氨酯泡沫材料由A、B两组份组成，A组份为异氰酸酯；；B组份为多元醇聚合物及助剂的组合料。其中，B组分包括回收油脂多元醇50～80份；石油聚醚多元醇10～60份；苯酐聚酯多元醇0～30份；交联剂0～10份；泡沫稳定剂2～5份；催化剂0.5～20份；发泡剂10～50份；阻燃剂6～20份；水0～2份。由上述方法合成的回收油型聚氨酯泡沫材料经有关部门检测，各项性能指标达到或好于国家标准。

Description

用回收油脂多元醇制备聚氨酯泡沫材料的方法

技术领域

本发明涉及聚氨酯泡沫材料的制备方法，特别是用回收油脂多元醇来制备聚氨酯泡沫材料的方法。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料以导热系数小等诸多优点在建筑节能领域中得到了广泛的应用。采用喷涂工艺制得的聚氨酯硬泡沫材料以连续成形、无拼缝、无冷热桥影响、与基层粘接性强等优点在建筑外墙、屋面的节能保温中多有应用。

通常聚氨酯硬质泡沫塑料是由异氰酸酯和多元醇的组合料经化学反应而成。原料皆来自石油产品，由于石油资源的有限性，产品生产过程危险复杂，成本高且污染环境，其价格也随石油价格的波动而波动。对于多元醇这一组分，人们开始寻找可再生的替代资源。以回收油脂(植物油和动物油脂)为原料生产的多元醇可以用来生产聚氨酯。有关植物油多元醇的合成方法，国内外均有报道。如中国专利《一种植物油多元醇的制备方法》公开号：CN 1869184，介绍了用大豆油等植物油为原料，经酯化等化学反应制得带有活性基因的多元醇产品，国内有厂家实现了植物油多元醇的工业化生产。城市餐饮业排放大量动植物油脂，有些厂家经过回收提纯推出了回收油脂型多元醇，但不能将它们作为主体原料合成聚氨酯，一般都是少量(<20％)添加在石油聚醚多元醇中使用。若添加比例过大，易造成PU泡沫体收缩、开孔、抗压强度降低等缺陷，对喷涂工艺来说如其影响泡沫与基层的粘接性。由于添加量小，由此所带来的经济效益有限。

发明内容

为了解决上述问题，本发明中的聚氨酯硬泡是以回收油脂多元醇为主要原料(≥50％)，通过添加其它原料及助剂，改善其性能，使制品综合性能达到或超过纯石油制品。实现了废物利用，绿色环保的目的。

聚氨酯硬泡原料由A、B两组份组成。A组份为异氰酸酯；；B组份为多元醇及助剂的组合料。A组份结构性能稳定，对制品性能影响不大。最终产品质量主要取决于组份B中各原料的分子结构以及其它助剂的添加对主体结构及产品性能的影响。其中添加石油聚醚多元醇，主要是利用其含高官能度的庶糖结构，提高了泡沫的强度。同时降低了反应活性，延长了凝胶时间，提高了出方率。其中添加苯酐聚酯多元醇，主要是引入环状骨架结构，增加泡沫的抗压强度、防止泡沫收缩。同时提高了泡沫的耐温及阻燃性能。加入交联剂能提高泡沫的韧性，防止泡沫开裂，提高粘接强度。增加泡沫稳定剂用量是为了降低各组份物料的表面张力，使各组份能充分混合。

A组份异氰酸酯优选二苯甲烷二异氰酸酯(简称MDI)、多次甲基多苯基多异氰酸酯(简称PAPI)中的一种或两种。

B组份为多元醇及助剂。其中，回收油脂多元醇占该多元醇聚合物的重量百分比为30％～90％。

其中，回收油脂多元醇选用餐饮行业回收油经提纯制得的多元醇。

其中，石油聚醚多元醇优选蔗糖型聚醚多元醇；山梨醇型聚醚多元醇；乙二胺型聚醚多元醇中的一种或几种。

其中，聚酯多元醇采用苯酐、二甘醇型聚酯多元醇、甘油型聚酯多元醇中的一种或几种。

其中，交联剂优选二甘醇、丙二醇、三乙醇胺中的一种或几种。

其中，催化剂优选自三乙烯二胺(33％的二丙二醇溶液)、二甲基环已胺、二月桂酸二异丁基锡、油酸钾、三乙胺中的一种或几种。

其中，泡沫稳定剂为有机硅表面活性剂。

其中，发泡剂为一氟三氯甲烷(CFC11)、一氟二氯乙烷(HCFC141b)、环戊烷中的一种或几种。

其中，阻燃剂选用甲基膦酸二甲酯(简称TCPP)、三(氯异丙基)磷酸酯(简称DMMP)、三(β-氯乙基)磷酸酯(简称TCEP)。

B组份按重量比组成如下：

回收油脂多元醇50～80份；石油聚醚多元醇10～60份；苯酐聚酯多元醇0～30份；交联剂0～10份；泡沫稳定剂2～5份；催化剂0.5～20份；发泡剂10～50份；阻燃剂6～20份；水0～2份。

应用中通常A组份与B组份按1：1，或A组份稍微过量经高压喷涂机均匀喷涂或浇铸在墙体或屋面等基层上形成一定厚度的保温防水层。由上述方法合成的回收油型聚氨酯泡沫塑料经有关部门检测，各项性能指标达到或好于国家标准，具体见下所述：

项目标准(JC/T998-2006) 石油型聚氨酯回收油型聚氨酯

密度kg/m3 ≥30 ≥38 ≥39

导热系数w/(m.k) ≤0.024 ≤0.020 ≤0.022

粘接强度kpa ≥100 ≥260 ≥230

拉伸强度kpa ≥250 ≥350 ≥320

吸水率％ ≤3 ≤2 ≤2

尺寸稳定％ ≤1 ≤1 ≤1

氧指数 ≥26 ≥27 ≥26.5

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

B组份：回收油脂多元醇50份

庶糖型聚醚多元醇40份

苯酐、二甘醇型聚酯多元醇10份

有机硅泡沫稳定剂3份

三乙醇胺4份

三乙烯二胺(33％二丙二醇溶液)3份

油酸钾2份

HCFC141b 30份

TCEP 12份

DMMP 6份

水 0.5份

A组份为多次甲基多苯基二异氰酸酯，与B组份按重量1：1经高压喷涂机直喷在基面上。3秒钟泡沫起发形成均匀的保温层。

实施例2

B组份：回收油脂多元醇70份

乙二胺型聚醚多元醇 30份

二乙二醇 3份

有机硅泡沫稳定剂4份

DMMP 5份

TCEP 12份

三乙醇胺 5份

二月桂酸二异丁基锡 0.5份

二甲基环己胺 1份

HCFC141b 25份

水 1份

实施例3

B组份：回收油脂多元醇 60份

山梨酸型聚醚多元醇 10份

丙二醇 3份

苯酐、甘油型聚酯多元醇 30份

油酸钾 1份

三乙胺 3份

HCFC141b 35份

有机硅泡沫稳定剂 5份

三乙烯二胺(33％的二丙二醇溶液)3份

DMMP 6份

TCEP 11份

A组份为多次二苯甲烷二异氰酸酯，与B组份按重量1：1经高压喷涂机直喷在基面上。3秒钟泡沫起发形成均匀的保温层。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明专利申请范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims

1、一种用回收油脂多元醇制备聚氨酯泡沫材料的方法，其特征在于，将A组分和B组分按重量比为1：1或A组分相对B组分过量的配比混合充分，然后将混合物喷涂或浇铸在基面上，发泡形成保温层；

所述A组分为异氰酸酯；

所述B组分包括多元醇聚合物及助剂，其中，回收油脂多元醇占该多元醇聚合物的重量百分比为30％～90％。

2、根据权利要求1所述的制备聚氨酯泡沫材料的方法，其特征在于，所述异氰酸酯是二苯甲烷二异氰酸酯或多次甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或两种；所述助剂包括交联剂、泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂、阻燃剂；所述多元醇聚合物包括回收油脂多元醇、石油聚醚多元醇、聚酯多元醇中的一种或几种。

3、根据权利要求2所述的制备聚氨酯泡沫材料的方法，其特征在于，所述石油聚醚多元醇选自蔗糖型聚醚多元醇、山梨醇型聚醚多元醇、乙二胺型聚醚多元醇中的一种或几种。

4、根据权利要求2所述的制备聚氨酯泡沫材料的方法，其特征在于，所述聚酯多元醇采用苯酐、二甘醇型聚酯多元醇、甘油型聚酯多元醇中的一种或几种。

5、根据权利要求2所述的制备聚氨酯泡沫材料的方法，其特征在于，所述交联剂选自二甘醇、丙二醇、三乙醇胺中的一种或几种；所述催化剂选自三乙烯二胺、二甲基环已胺、二月桂酸二异丁基锡、油酸钾、三乙胺中的一种或几种；所述泡沫稳定剂为有机硅表面活性剂；所述发泡剂为一氟三氯甲烷、一氟二氯乙烷、环戊烷中的一种或几种；所述阻燃剂选自甲基膦酸二甲酯、三(氯异丙基)磷酸酯、三(β-氯乙基)磷酸酯中的一种或几种。

6、根据权利要求1所述的制备聚氨酯泡沫材料的方法，其特征在于，所述回收油脂多元醇占所述多元醇聚合物的重量百分比为50％～70％。

7、根据权利要求2所述的制备聚氨酯泡沫材料的方法，其特征在于，按重量比计算，所述回收油脂多元醇：石油聚醚多元醇：聚酯多元醇：交联剂：泡沫稳定剂：催化剂：发泡剂：阻燃剂：水的比例为50～80：10～60：0～30：0～10：2～5：0.5～20：10～50：6～20：0～2。