CN112920759A - 一种高综合性能聚氨酯发泡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇25～65份、三羟甲基丙烷0.5～5份、聚丙烯酸钠1～10份、催化剂2～5份、氢氧化钠5～8份、铝粉12～20份、沸石粉12～20份、聚乙烯醇0.5～5份、多异氰酸酯50～80份、去离子水130～190份和聚氧化丙烯二醇0.5～5份。本发明通过将铝离子负载到沸石粉上，加入到发泡胶的制作原料中，大大增强了发泡胶的阻燃性，且制成的发泡胶黏剂泡沫均匀细腻，拉伸剪切强度较高，综合性能优，同时通过添加铝粉，对混合后发泡胶内部张力起到调节作用，防止填料出现分层、下沉的现象，进一步增加了发泡胶的稠度，以便于在使用过程中大大降低发泡胶的流动。

Description

一种高综合性能聚氨酯发泡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡胶技术领域，具体涉及一种高综合性能聚氨酯发泡胶及其制备方法。
背景技术
聚氨脂是性能优异的高分子合成材料，根据原材料的不同，可以制成胶粘剂、涂料、硬质泡沫塑料等，聚氨酯发泡胶常用于建筑门窗与墙体之间、板材缝隙和孔洞的密封，具有粘接、密封、防水等多种效果。
但是在实际使用中，发泡胶往往不耐热，阻燃性较差，大大降低了发泡胶的实用性。
因此，发明一种高综合性能聚氨酯发泡胶及其制备方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高综合性能聚氨酯发泡胶及其制备方法，通过将铝离子负载到沸石粉上，加入到发泡胶的制作原料中，大大增强了发泡胶的阻燃性，且制成的发泡胶黏剂泡沫均匀细腻，拉伸剪切强度较高，综合性能优，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇25～65份、三羟甲基丙烷0.5～5份、聚丙烯酸钠1～10份、催化剂2～5份、氢氧化钠5～8份、铝粉12～20份、沸石粉12～20份、聚乙烯醇0.5～5份、多异氰酸酯50～80份、去离子水130～190份和聚氧化丙烯二醇0.5～5份。
优选的，其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇40～50份、三羟甲基丙烷3份、聚丙烯酸钠4份、催化剂3份、氢氧化钠6份、铝粉15～18份、沸石粉15～18份、聚乙烯醇2份、多异氰酸酯55～75份、去离子水160份和聚氧化丙烯二醇2份。
优选的，所述多异氰酸酯中NCO的质量百分比为31～33％，所述聚乙烯醇的质量百分比为10％，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述氢氧化钠物质量浓度为1mol/L。
优选的，所述铝粉的粒径小于74.162微米，所述沸石粉粒径同样小于74.162微米。
一种高综合性能聚氨酯发泡胶的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：将铝粉和沸石粉混合，研磨1小时后加入去离子水50份，滴加聚乙烯醇，搅拌均匀，放入水热反应釜中，再将水热反应釜放入马弗炉中煅烧，取出冷却，将水过滤，放入烘箱中烘干，备用；
步骤二：将聚氧化丙烯二醇加热至130℃，真空脱水，冷却至90℃，加入多异氰酸酯，反应2.5小时后，备用；
步骤三：将聚醚多元醇、三羟甲基丙烷和催化剂混合均匀，再倒入反应釜中，水浴加热至90℃，搅拌反应1小时，通过添加氢氧化钠调节pH至中性，减压脱水，备用；
步骤四：将步骤一和步骤三中所得物料混合，加入去离子水60份，通入氮气并升温至100℃，回流反应48小时，反应结束后过滤所得固体，放入甲苯中超声洗涤2次，氯仿超声洗涤1次，过滤，放入真空烘箱中以90℃干燥8小时；
步骤五：将步骤四中所得物料加入去离子水50份，加热至30℃，再加入步骤二中所得物料，快速搅拌，既得发泡胶。
优选的，步骤一中所述的马弗炉温度设置为400℃，煅烧时间为2小时。
优选的，步骤一中所述的烘箱温度设置为120℃，烘干时间设置为6小时。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、通过将铝离子负载到沸石粉上，加入到发泡胶的制作原料中，大大增强了发泡胶的阻燃性，且制成的发泡胶黏剂泡沫均匀细腻，拉伸剪切强度较高，综合性能优；
2、通过添加铝粉，对混合后发泡胶内部张力起到调节作用，防止填料出现分层、下沉的现象，进一步增加了发泡胶的稠度，以便于在使用过程中大大降低发泡胶的流动。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将对本发明作进一步的详细介绍。
实施例1：
本发明提供了一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇40份、三羟甲基丙烷3份、聚丙烯酸钠4份、催化剂3份、氢氧化钠6份、铝粉15份、沸石粉18份、聚乙烯醇2份、多异氰酸酯75份、去离子水160份和聚氧化丙烯二醇2份。
进一步的，在上述技术方案中，所述多异氰酸酯中NCO的质量百分比为31～33％，所述聚乙烯醇的质量百分比为10％，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述氢氧化钠物质量浓度为1mol/L。
进一步的，在上述技术方案中，所述铝粉的粒径小于74.162微米，所述沸石粉粒径同样小于74.162微米。
一种高综合性能聚氨酯发泡胶的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：将铝粉和沸石粉混合，研磨1小时后加入去离子水50份，滴加聚乙烯醇，搅拌均匀，放入水热反应釜中，再将水热反应釜放入马弗炉中以400℃煅烧2小时，取出冷却，将水过滤，放入烘箱中以120℃烘干6小时，备用；
步骤二：将聚氧化丙烯二醇加热至130℃，真空脱水，冷却至90℃，加入多异氰酸酯，反应2.5小时后，备用；
步骤三：将聚醚多元醇、聚丙烯酸钠、三羟甲基丙烷和催化剂混合均匀，再倒入反应釜中，水浴加热至90℃，搅拌反应1小时，通过添加氢氧化钠调节pH至中性，减压脱水，备用；
步骤四：将步骤一和步骤三中所得物料混合，加入去离子水60份，通入氮气并升温至100℃，回流反应48小时，反应结束后过滤所得固体，放入甲苯中超声洗涤2次，氯仿超声洗涤1次，过滤，放入真空烘箱中以90℃干燥8小时；
步骤五：将步骤四中所得物料加入去离子水50份，加热至30℃，再加入步骤二中所得物料，快速搅拌，既得发泡胶。
本实施例中制备的发泡剂抗压性能较差，发泡密度较高，黏性较差，耐高温高湿性能较低，在进行物理性能测试后，结果显示：抗压强度为0.5MPa，发泡密度为17kg/m3，黏性强度为0.082MPa，在高温高湿条件下容易出现开胶现象。
实施例2：
本发明提供了一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇45份、三羟甲基丙烷3份、聚丙烯酸钠4份、催化剂3份、氢氧化钠6份、铝粉15份、沸石粉18份、聚乙烯醇2份、多异氰酸酯65份、去离子水160份和聚氧化丙烯二醇2份。
进一步的，在上述技术方案中，所述多异氰酸酯中NCO的质量百分比为31～33％，所述聚乙烯醇的质量百分比为10％，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述氢氧化钠物质量浓度为1mol/L。
进一步的，在上述技术方案中，所述铝粉的粒径小于74.162微米，所述沸石粉粒径同样小于74.162微米。
一种高综合性能聚氨酯发泡胶的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：将铝粉和沸石粉混合，研磨1小时后加入去离子水50份，滴加聚乙烯醇，搅拌均匀，放入水热反应釜中，再将水热反应釜放入马弗炉中以400℃煅烧2小时，取出冷却，将水过滤，放入烘箱中以120℃烘干6小时，备用；
步骤二：将聚氧化丙烯二醇加热至130℃，真空脱水，冷却至90℃，加入多异氰酸酯，反应2.5小时后，备用；
步骤三：将聚醚多元醇、聚丙烯酸钠、三羟甲基丙烷和催化剂混合均匀，再倒入反应釜中，水浴加热至90℃，搅拌反应1小时，通过添加氢氧化钠调节pH至中性，减压脱水，备用；
步骤四：将步骤一和步骤三中所得物料混合，加入去离子水60份，通入氮气并升温至100℃，回流反应48小时，反应结束后过滤所得固体，放入甲苯中超声洗涤2次，氯仿超声洗涤1次，过滤，放入真空烘箱中以90℃干燥8小时；
步骤五：将步骤四中所得物料加入去离子水50份，加热至30℃，再加入步骤二中所得物料，快速搅拌，既得发泡胶。
对比实施例1，本实施例中制备的发泡剂抗压性能保持不变，发泡密度和黏性均有所下降，耐高温高湿性能较低，在进行物理性能测试后，结果显示：抗压强度为0.5MPa，发泡密度为15kg/m3，黏性强度为0.079MPa，在高温高湿条件下容易出现开胶现象。
实施例3：
本发明提供了一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇50份、三羟甲基丙烷3份、聚丙烯酸钠4份、催化剂3份、氢氧化钠6份、铝粉15份、沸石粉18份、聚乙烯醇2份、多异氰酸酯55份、去离子水160份和聚氧化丙烯二醇2份。
进一步的，在上述技术方案中，所述多异氰酸酯中NCO的质量百分比为31～33％，所述聚乙烯醇的质量百分比为10％，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述氢氧化钠物质量浓度为1mol/L。
进一步的，在上述技术方案中，所述铝粉的粒径小于74.162微米，所述沸石粉粒径同样小于74.162微米。
一种高综合性能聚氨酯发泡胶的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：将铝粉和沸石粉混合，研磨1小时后加入去离子水50份，滴加聚乙烯醇，搅拌均匀，放入水热反应釜中，再将水热反应釜放入马弗炉中以400℃煅烧2小时，取出冷却，将水过滤，放入烘箱中以120℃烘干6小时，备用；
步骤二：将聚氧化丙烯二醇加热至130℃，真空脱水，冷却至90℃，加入多异氰酸酯，反应2.5小时后，备用；
步骤三：将聚醚多元醇、聚丙烯酸钠、三羟甲基丙烷和催化剂混合均匀，再倒入反应釜中，水浴加热至90℃，搅拌反应1小时，通过添加氢氧化钠调节pH至中性，减压脱水，备用；
步骤四：将步骤一和步骤三中所得物料混合，加入去离子水60份，通入氮气并升温至100℃，回流反应48小时，反应结束后过滤所得固体，放入甲苯中超声洗涤2次，氯仿超声洗涤1次，过滤，放入真空烘箱中以90℃干燥8小时；
步骤五：将步骤四中所得物料加入去离子水50份，加热至30℃，再加入步骤二中所得物料，快速搅拌，既得发泡胶。
对比实施例1和2，本实施例中制备的发泡剂抗压性能保持不变，发泡密度和黏性均有所上升，耐高温高湿性能较低，在进行物理性能测试后，结果显示：抗压强度为0.5MPa，发泡密度为24kg/m3，黏性强度为0.084MPa，在高温高湿条件下容易出现开胶现象。
实施例4：
本发明提供了一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇50份、三羟甲基丙烷3份、聚丙烯酸钠4份、催化剂3份、氢氧化钠6份、铝粉16.5份、沸石粉16.5份、聚乙烯醇2份、多异氰酸酯55份、去离子水160份和聚氧化丙烯二醇2份。
进一步的，在上述技术方案中，所述多异氰酸酯中NCO的质量百分比为31～33％，所述聚乙烯醇的质量百分比为10％，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述氢氧化钠物质量浓度为1mol/L。
进一步的，在上述技术方案中，所述铝粉的粒径小于74.162微米，所述沸石粉粒径同样小于74.162微米。
一种高综合性能聚氨酯发泡胶的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：将铝粉和沸石粉混合，研磨1小时后加入去离子水50份，滴加聚乙烯醇，搅拌均匀，放入水热反应釜中，再将水热反应釜放入马弗炉中以400℃煅烧2小时，取出冷却，将水过滤，放入烘箱中以120℃烘干6小时，备用；
步骤二：将聚氧化丙烯二醇加热至130℃，真空脱水，冷却至90℃，加入多异氰酸酯，反应2.5小时后，备用；
步骤三：将聚醚多元醇、聚丙烯酸钠、三羟甲基丙烷和催化剂混合均匀，再倒入反应釜中，水浴加热至90℃，搅拌反应1小时，通过添加氢氧化钠调节pH至中性，减压脱水，备用；
步骤四：将步骤一和步骤三中所得物料混合，加入去离子水60份，通入氮气并升温至100℃，回流反应48小时，反应结束后过滤所得固体，放入甲苯中超声洗涤2次，氯仿超声洗涤1次，过滤，放入真空烘箱中以90℃干燥8小时；
步骤五：将步骤四中所得物料加入去离子水50份，加热至30℃，再加入步骤二中所得物料，快速搅拌，既得发泡胶。
对比实施例1～3，本实施例中制备的发泡剂抗压性能有所升高，发泡密度保持不变，黏性有所上升，耐高温高湿性能较高，在进行物理性能测试后，结果显示：抗压强度为0.6MPa，发泡密度为24kg/m3，黏性强度为0.09MPa，在高温高湿条件下有少量开胶现象。
实施例5：
本发明提供了一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇50份、三羟甲基丙烷3份、聚丙烯酸钠4份、催化剂3份、氢氧化钠6份、铝粉18份、沸石粉15份、聚乙烯醇2份、多异氰酸酯55份、去离子水160份和聚氧化丙烯二醇2份。
进一步的，在上述技术方案中，所述多异氰酸酯中NCO的质量百分比为31～33％，所述聚乙烯醇的质量百分比为10％，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述氢氧化钠物质量浓度为1mol/L。
进一步的，在上述技术方案中，所述铝粉的粒径小于74.162微米，所述沸石粉粒径同样小于74.162微米。
一种高综合性能聚氨酯发泡胶的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：将铝粉和沸石粉混合，研磨1小时后加入去离子水50份，滴加聚乙烯醇，搅拌均匀，放入水热反应釜中，再将水热反应釜放入马弗炉中以400℃煅烧2小时，取出冷却，将水过滤，放入烘箱中以120℃烘干6小时，备用；
步骤二：将聚氧化丙烯二醇加热至130℃，真空脱水，冷却至90℃，加入多异氰酸酯，反应2.5小时后，备用；
步骤三：将聚醚多元醇、聚丙烯酸钠、三羟甲基丙烷和催化剂混合均匀，再倒入反应釜中，水浴加热至90℃，搅拌反应1小时，通过添加氢氧化钠调节pH至中性，减压脱水，备用；
步骤四：将步骤一和步骤三中所得物料混合，加入去离子水60份，通入氮气并升温至100℃，回流反应48小时，反应结束后过滤所得固体，放入甲苯中超声洗涤2次，氯仿超声洗涤1次，过滤，放入真空烘箱中以90℃干燥8小时；
步骤五：将步骤四中所得物料加入去离子水50份，加热至30℃，再加入步骤二中所得物料，快速搅拌，既得发泡胶。
对比实施例1～4，本实施例中制备的发泡剂抗压性能进一步提高，发泡密度保持不变，黏性进一步上升，耐高温高湿性能有所提高，在进行物理性能测试后，结果显示：抗压强度为0.65MPa，发泡密度为24kg/m3，黏性强度为0.094MPa，在高温高湿条件下无开胶现象。
根据实施例1～5得出下表：
Figure BDA0002912171090000081
由上表可知，实施例5中原材料比例适中，铝离子负载达到饱和，大大增强了发泡剂的阻燃性，泡沫均匀细腻，且有多余铝粉存在，对发泡胶内部张力进行调节，增加了发泡胶的稳定性和抗压性能。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其特征在于：其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇25～65份、三羟甲基丙烷0.5～5份、聚丙烯酸钠1～10份、催化剂2～5份、氢氧化钠5～8份、铝粉12～20份、沸石粉12～20份、聚乙烯醇0.5～5份、多异氰酸酯50～80份、去离子水130～190份和聚氧化丙烯二醇0.5～5份。
2.根据权利要求1所述的一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其特征在于：其中主料按重量份计包括：聚醚多元醇40～50份、三羟甲基丙烷3份、聚丙烯酸钠4份、催化剂3份、氢氧化钠6份、铝粉15～18份、沸石粉15～18份、聚乙烯醇2份、多异氰酸酯55～75份、去离子水160份和聚氧化丙烯二醇2份。
3.根据权利要求1所述的一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其特征在于：所述多异氰酸酯中NCO的质量百分比为31～33％，所述聚乙烯醇的质量百分比为10％，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述氢氧化钠物质量浓度为1mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种高综合性能聚氨酯发泡胶，其特征在于：所述铝粉的粒径小于74.162微米，所述沸石粉粒径同样小于74.162微米。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种高综合性能聚氨酯发泡胶的制备方法，其特征在于：具体操作步骤为：
步骤一：将铝粉和沸石粉混合，研磨1小时后加入去离子水50份，滴加聚乙烯醇，搅拌均匀，放入水热反应釜中，再将水热反应釜放入马弗炉中煅烧，取出冷却，将水过滤，放入烘箱中烘干，备用；
步骤二：将聚氧化丙烯二醇加热至130℃，真空脱水，冷却至90℃，加入多异氰酸酯，反应2.5小时后，备用；
步骤三：将聚醚多元醇、聚丙烯酸钠、三羟甲基丙烷和催化剂混合均匀，再倒入反应釜中，水浴加热至90℃，搅拌反应1小时，通过添加氢氧化钠调节pH至中性，减压脱水，备用；
步骤四：将步骤一和步骤三中所得物料混合，加入去离子水60份，通入氮气并升温至100℃，回流反应48小时，反应结束后过滤所得固体，放入甲苯中超声洗涤2次，氯仿超声洗涤1次，过滤，放入真空烘箱中以90℃干燥8小时；
步骤五：将步骤四中所得物料加入去离子水50份，加热至30℃，再加入步骤二中所得物料，快速搅拌，既得发泡胶。
6.根据权利要求5所述的一种高综合性能聚氨酯发泡胶的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的马弗炉温度设置为400℃，煅烧时间为2小时。
7.根据权利要求5所述的一种高综合性能聚氨酯发泡胶的制备方法，其特征在于：步骤一中所述的烘箱温度设置为120℃，烘干时间设置为6小时。
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