CN110372838A - 一种组合聚醚多元醇、聚氨酯泡沫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合聚醚多元醇、聚氨酯泡沫及其制备方法。所述组合聚醚多元醇包括以下重量份的组成：聚醚多元醇100份；催化剂4～6份；泡沫稳定剂2～3份；发泡剂20～25份；水0.8～1.5份；其中，所述聚醚多元醇包括EP330N、EP3600、YD6205、SD8238、NJ‑410HN或SD7100中的两种或多种组合。与现有技术相比，本发明通过调节聚醚多元醇的种类，配合有效的催化剂、泡沫稳定剂及发泡剂，具备低温发泡、尤其是0℃左右发泡不收缩的特性，从而确保门窗型材制品的保温性能。

Description

一种组合聚醚多元醇、聚氨酯泡沫及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯领域，具体涉及一种组合聚醚多元醇、聚氨酯泡沫及其制备方法。
背景技术
在现代建筑中，门窗是最为常见的部件之一，其中铝合金门窗因其生产、安装方便，长期使用不变形等优势已然成为消费主流，但铝合金相对于木材等具有更优的导热效果，这会导致能耗的增加，随着国家对节能降耗的要求越来越高，门窗的节能引起众多学者的关注。为了解决门窗节能保温问题，可以在门窗的型材中填充岩棉、聚苯乙烯、聚氨酯硬质泡沫等材料。众所周知，聚氨酯是目前已知有机材料中保温性能最佳的材料，故此也成为门窗填充的首选。我国的铝合金建筑隔热型材主要有穿条式和浇筑式两种，穿条式型材市场占有率较大，这种型材中间为空腔，填充聚氨酯硬泡材料可大大提升其隔热性能。
聚氨酯硬质泡沫在生产过程中需要一定的环境温度，对门窗型材的温度也有要求，但实际生产过程中各个厂家均在环境温度下进行生产，很难保证工艺要求，尤其是当环境温度在0℃左右时，聚氨酯硬泡材料收缩问题便尤为突出，严重损害门窗保温性能。
为此，开发一种可以在10℃以下，特别是在0℃条件下进行发泡而不收缩的聚氨酯硬泡材料具有重大意义。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供低温发泡型断桥铝门窗填充用组合聚醚多元醇。
本申请之目的还在于提供一种由上述组合聚醚多元醇发泡而成的聚氨酯泡沫。
本申请之目的还在于提供上述聚氨酯泡沫的制备方法。
为了实现本发明之目的，本申请提供以下技术方案。
在第一方面中，本申请提供一种组合聚醚多元醇，其特征在于，所述组合聚醚多元醇包括以下重量份的组成：
其中，所述聚醚多元醇包括EP330N、EP3600、YD6205、SD8238、NJ-410HN 或SD7100中的两种或多种组合。
在第一方面的一种实施方式中，所述催化剂包括POLYACAT 5、POLYACAT 8、DabcoBX405、K15、POLYCAT 41、DABCO T中的一种或多种。
在第一方面的一种实施方式中，所述泡沫稳定剂包括B8545或S-198中的一种或两种。
在第一方面的一种实施方式中，所述发泡剂为发泡剂HCFC-141b。
在第二方面中，本申请提供一种低温发泡型断桥铝门窗填充用聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫由上述组合聚醚多元醇和异氰酸酯发泡后制得。
在第二方面的一种实施方式中，所述异氰酸酯包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
在第二方面的一种实施方式中，所述组合聚醚多元醇和异氰酸酯的质量比为 0.5～1.5:1，较佳地为1:1。
在第三方面中，本申请提供一种低温发泡型断桥铝门窗填充用聚氨酯泡沫的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将所述组合聚醚多元醇和异氰酸酯在低压发泡机中混合；然后浇筑在纸条发泡槽中进行发泡，得到所述聚氨酯泡沫。
在第三方面的一种实施方式中，所述组合聚醚多元醇和异氰酸酯在低压发泡机内混合的总流量为10～40g/s，较佳地为30g/s。
在第三方面的一种实施方式中，所述低压发泡机内混合温度为-5～35℃。
在第三方面的一种实施方式中，所述发泡的温度为-5～35℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过调节聚醚多元醇的种类，配合有效的催化剂、泡沫稳定剂及发泡剂，具备低温发泡、尤其是0℃左右发泡不收缩的特性，从而确保门窗型材制品的保温性能。
具体实施方式
除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。
以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明的实施方式进行修改和替换，所得实施方式也在本发明的保护范围之内。
传统的聚氨酯硬泡材料在环境温度较低时生产，尤其在0℃左右，得到的产品收缩性能差，严重损害门窗保温性能。本申请之目的在于提供一种低温发泡型断桥铝门窗填充用组合聚醚多元醇，所述组合聚醚多元醇包括以下重量份的组成：
其中，所述聚醚多元醇包括EP330N、EP3600、YD6205、SD8238、NJ-410HN 或SD7100中的两种或多种组合。
在一种具体实施方式中，所述聚醚多元醇YD6205较佳地购于河北亚东化工集团有限公司，其羟值为355-395mgKOH/g、粘度为2000-3000mpa.s/25℃。
在一种具体实施方式中，所述的聚醚多元醇EP330N、EP3600较佳地购于山东蓝星东大化工有限公司，其中EP330N羟值为32-36mgKOH/g、粘度为 800-1000mpa.s/25℃，EP3600羟值为26-30mgKOH/g、粘度为1000-1600mpa.s/25℃。
在一种具体实施方式中，所述的聚醚多元醇NJ-410HN较佳地购于句容宁武化工有限公司，其羟值为310-370mgKOH/g、粘度≤12000mpa.s/25℃。
在一种具体实施方式中，所述的聚醚多元醇SD7100、SD8238较佳地购于上海东大化学有限公司，其中SD7100羟值为360-400mgKOH/g、粘度为6500-11500mpa.s/25℃，SD8238羟值为385-405mgKOH/g、粘度为 6000-10000mpa.s/25℃。
在一种具体实施方式中，所述催化剂包括POLYACAT 5、POLYACAT 8、Dabco BX405、K15、POLYCAT 41、DABCO T中的一种或多种，上述催化剂均购于气体化工产品(中国)投资有限公司。
在一种具体实施方式中，所述泡沫稳定剂包括B8545或S-198中的一种或两种，其中，B8545购于赢创德固赛(中国)有限公司，S-198购于上海麦豪化工科技有限公司。
在一种具体实施方式中，所述发泡剂为发泡剂HCFC-141b，购于浙江三美化工股份有限公司。
在一种具体实施方式中，所述的水较佳地为去离子水。
在第二方面中，本申请还提供一种低温发泡型断桥铝门窗填充用聚氨酯泡沫，所述聚氨酯泡沫由上述组合聚醚多元醇和异氰酸酯发泡后制得。
在第二方面的一种具体实施方式中，所述的异氰酸酯可为本领域常规使用的异氰酸酯，较佳地为多苯基多亚甲基多异氰酸酯(简称PAPI)，购于德国拜耳公司。
在第二方面的一种具体实施方式中，所述组合聚醚多元醇和异氰酸酯的质量比为0.5～1.5:1，较佳地为1:1。
在第三方面中，本申请还提供一种门窗型材用聚氨酯泡沫的制备方法，其包括以下步骤：将所述组合聚醚多元醇使用低压发泡机与PAPI按20～40g/s的流量进行混合，然后浇筑在纸条发泡槽中穿进门窗型材的空腔中，即可得到聚氨酯硬泡填充的门窗型材。
在第三方面的一种具体实施方式中，所述组合聚醚的混合方法和条件为本领域常规的方法和条件，所述低压发泡机的混合温度为环境温度，特殊为0℃左右，本领域罕见。
在第三方面的一种具体实施方式中，所述混合的操作较佳地使用低压发泡机，流量30g/s。
在第三方面的一种具体实施方式中，所述发泡的方法和条件为本领域常规的方法和条件，一般是室温下自由发泡成型，特殊的为0℃左右。
实施例
下面将对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
组合聚醚多元醇的制备方法：
将聚醚多元醇EP3600(5份)、NJ-410HN(50份)、SD8238(45份)置于反应釜中，依次加入催化剂POLYACAT 5(1份)、POLYACAT 8(1份)、POLYCAT 41(2份)、硅油B8545(3份)、去离子水(0.8份)、发泡剂(25份)搅拌均匀即得。
取上述组合聚醚多元醇与PAPI使用低压发泡机以30g/s的流量进行注料，且组合聚醚多元醇与PAPI的质量比为1:1，分别在0℃和室温(25℃)下发泡成型后即得门窗型材。
实施例2
组合聚醚多元醇的制备方法：
将聚醚多元醇SD7100(40份)，SD8238(60份)置于反应釜中，依次加入催化剂DABCOT(1份)、K15(3份)、硅油B8545(2份)、S198(1份)、去离子水(1份)、发泡剂(21份)搅拌均匀即得；
取上述组合聚醚多元醇与PAPI使用低压发泡机以30g/s的流量进行注料，且组合聚醚多元醇与PAPI的质量比为1:1，分别在0℃和室温(30℃)下发泡成型后即得门窗型材。
实施例3
组合聚醚多元醇的制备方法：
将聚醚多元醇EP330N(10份)，YD6205(60份)、SD7100(30份)置于反应釜中，依次加入催化剂POLYACAT 5(0.5份)、Dabco BX405(1份)、K15(3 份)、硅油S198(1.5份)、去离子水(1.5份)、发泡剂(20份)搅拌均匀即得；
取上述组合聚醚多元醇与PAPI使用低压发泡机以30g/s的流量进行注料，且组合聚醚多元醇与PAPI的质量比为1:2，分别在0℃和室温(35℃)下发泡成型后即得门窗型材。
实施例4
组合聚醚多元醇的制备方法：
将聚醚多元醇EP330N(10份)、SD8238(60份)、NJ410HN(30份)置于反应釜中，依次加入催化剂POLYACAT 8(2份)、POLYCAT 41(4份)、硅油S198 (1份)、B8545(1份)、去离子水(1.2份)、发泡剂(23份)搅拌均匀即得；
取上述组合聚醚多元醇与PAPI使用低压发泡机以30g/s的流量进行注料，且组合聚醚多元醇与PAPI的质量比为1.5:1分别在0℃和室温(-5℃)下发泡成型后即得门窗型材。
对实施例1～4得到的产品进行效果测试，其中，尺寸稳定性采用 GB/T26709-2011标准，在-30℃条件下测试24h，导热系数采用GB/T 10295-1988 标准，使用导热系数测定仪测试，压缩强度采用GB/T 8813-1988标准，使用万能试验机测试。实施例1～4的原料组成及测试结果如表1所示。
表1实施例1～4原料组成及测试结果
对比例1
常见的聚氨酯硬泡材料的配方如下，即聚醚多元醇SD6207(90份)，聚酯多元醇PS3152(10份)，水(2份)，催化剂POLYACAT 5(0.2份)，催化剂POLYACAT 8(1.5份)，催化剂POLYCAT 41(0.2份),泡沫稳定剂H3201(2份)，发泡剂 HCFC-141b(20份)搅拌均匀后即得。
取上述组合聚醚多元醇与PAPI使用低压发泡机以30g/s的流量进行注料，且组合聚醚多元醇与PAPI的质量比为1:1，分别在0℃、10℃、25℃三种温度下发泡制得产品。
对比例2
采用与专利CN 108774392 A中实施例1相同的配方，即聚酯多元醇60份、聚醚多元醇10份、水10份、催化剂0.2份、泡沫稳定剂0.1份、发泡剂4份、链增长剂14份、阻燃剂3份、防老剂2份，并采用与实施例1类似条件的制备方法，分别在-5℃、0℃、25℃三种温度下发泡制得产品。
将对比例1、2所的产品进行效果测试，其中，尺寸稳定性采用GB/T26709-2011 标准，在-30℃条件下测试24h，导热系数采用GB/T 10295-1988标准，使用导热系数测定仪测试，压缩强度采用GB/T 8813-1988标准，使用万能试验机测试。实施例1～4的原料组成及测试结果如表1所示。结果如表2所示。
从表1和表2的检测结果对比中我们可以看出，实施例1～4中的聚氨酯原料在 0℃左右仍能正常发泡，且尺寸稳定性好，具有良好的保温效果。
上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都本申请的范围之内。

Claims (10)

1.一种组合聚醚多元醇，其特征在于，所述组合聚醚多元醇包括以下重量份的组成：
其中，所述聚醚多元醇包括EP330N、EP3600、YD6205、SD8238、NJ-410HN或SD7100中的两种或多种组合。
2.如权利要求1所述的组合聚醚多元醇，其特征在于，所述催化剂包括POLYACAT 5、POLYACAT 8、Dabco BX405、K15、POLYCAT 41、DABCO T中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的组合聚醚多元醇，其特征在于，所述泡沫稳定剂包括B8545或S-198中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的组合聚醚多元醇，其特征在于，所述发泡剂为发泡剂HCFC-141b。
5.一种聚氨酯泡沫，其特征在于，所述聚氨酯泡沫由权利要求1～4任一所述组合聚醚多元醇和异氰酸酯发泡后制得。
6.如权利要求5所述的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述异氰酸酯包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
7.如权利要求5所述的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述组合聚醚多元醇和异氰酸酯的质量比为0.5～1.5:1，较佳地为1:1。
8.一种如权利要求5～7任一所述聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
将所述组合聚醚多元醇和异氰酸酯在低压发泡机中混合；然后浇筑在纸条发泡槽中进行发泡，得到所述聚氨酯泡沫。
9.如权利要求8所述的聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述组合聚醚多元醇和异氰酸酯在低压发泡机内混合的总流量为10～40g/s，较佳地为30g/s。
10.如权利要求8所述的聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述低压发泡机内混合温度为-5～35℃；
所述发泡的温度为-5～35℃。
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