CN114539504B - 一种高流动性的管道保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高流动性的管道保温材料及其制备方法，包括异氰酸酯组分和组合白料组分。其中异氰酸酯组分为多异氰酸酯；组合白料组分包含多元醇组合物、小分子叔醇组合物、催化剂、水、表面活性剂。制得的管道保温材料具有良好的粘接性能、导热系数、流动性能，导热系数0.015‑0.040w/m·k，压缩强度300‑600kPa，粘接强度0.5‑4MPa，140℃高温下放置96h不收缩，泡沫热失重小于2％，所制得的泡沫流动性好，制品密度分布均一，比传统配方出方率提高3‑5％左右。

Description

一种高流动性的管道保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯泡沫技术领域，具体涉及本发明涉及一种高流动性的管道保温材料及其制备方法。
背景技术
随着聚氨酯泡沫领域的应用扩大，全球对聚氨酯的需求量迅速增长。聚氨酯属于环保材料，符合国家发展战略。聚氨酯泡沫具有导热系数最低，保温效果好的特点，被广泛应用于各种保温领域，如冰箱冰柜、冷链运输、冷库喷涂、建筑保温、管道输送等。
随着城市人民生活水平的提高和城市人口的增长,城市人均能耗量与日俱增，对城市供暖的普及以及保温要求逐渐提高。城市采用集中供热,供热管线长且输送距离远，使得聚氨酯硬泡保温管得到了快速的发展。聚氨酯硬泡保温管耐热性能好，保温效果佳，闭孔率高，能够更好地保温与防水，使得保温供热管道的整体耗热量大大降低。
专利CN103819644A中介绍了一种流动性好的管道保温材料及其制备方法，该管道组合料通过调整聚醚多元醇的种类及比例来提高材料的流动性及耐高温老化性能，方法极其常规，并没有对材料流动性的改善起根本性作用。
专利CN102391775A介绍了一种耐高温的聚氨酯保温管道用组合料，120℃以上高温下不会丧失其力学性能，200℃高温下无碳化，但由于过高的黑白料比及异氰酸酯指数，导致流动性较差。
耐高温老化能力及流动性是聚氨酯管道保温材料极为关键的性能，但当前技术欠佳，泡沫在140℃下的耐高温老化能力差，生产过程流动性欠佳，导致泡沫密度分布不均匀，尤其是管道两端密度与注料口密度相差很大，进而导致了泡沫出方率低，增加了管道生产成本。
因此，行业内对高流动性，且耐高温老化的聚氨酯管道保温材料需求强烈。
发明内容
本发明的目的是提供一种高流动性的聚氨酯管道保温材料，使其具有较高的粘接强度和优异的泡沫流动性，保温材料导热系数0.015-0.040W/m·k，压缩强度300-600kPa，140℃高温下放置96h热失重小于2％，且尺寸不收缩，制品密度分布均匀，比传统配方出方率提高3-5％。
为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种高流动性的管道保温全水组合料，包括A组分多异氰酸酯和B组分组合白料；A组分和B组分的质量比为1.7-1：1，优选1.6-1：1；
B组分包含以下组分，以B组分总质量计：
Figure BDA0002797964290000021
/>
Figure BDA0002797964290000031
本发明A组分的多异氰酸酯选自NCO官能度≥2的脂肪族、芳香族二异氰酸酯及其衍生物中的一种或多种，优选芳香族二异氰酸酯及其衍生物中的一种或多种，更优选多亚甲基多苯基多异氰酸酯，其粘度为130-400mPa·s(25℃)。例如万华化学的PM-200、PM-400、PM-700、PM-2010等牌号。
本发明B组分的多元醇组合物包括植物油多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇，优选包含以下多元醇，以多元醇组合物总质量计：
植物油多元醇，数均分子量为300-2000，优选320-1500，更优选350-1200；官能度为2-4；羟值为60-500mgKOH/g，优选80-400mgKOH/g，更优选100-300mgKOH/g；含量为10-40wt％，优选为15-35wt％，更优选为18-30wt％；
聚醚多元醇1，数均分子量为200-900，优选250-900，更优选280-800；官能度为4-8；羟值为250-800mgKOH/g，优选280-780KOH/g，更优选300-760KOH/g；含量为30-60wt％，优选为35-55wt％，更优选为38-50wt％；
聚醚多元醇2，数均分子量为500-3000，优选700-2000，更优选750-1800；官能度为2-3，羟值为50-330mgKOH/g，优选80-320mgKOH/g，更优选100-300mgKOH/g；含量为5-30wt％，优选为8-28wt％，更优选为10-25wt％；
聚酯多元醇，数均分子量为200-1000，优选300-800，更优选350-750；官能度为2-3；羟值为200-800mgKOH/g，优选220-780mgKOH/g，更优选250-750mgKOH/g；含量为10-40wt％，优选15-35wt％，更优选为18-30wt％。
本发明B组分的植物油多元醇选自蓖麻油、大豆油、棕榈油、葵花籽油或其改性产品中的一种或多种，优选蓖麻油、大豆油或棕榈油中的一种或多种，更优选蓖麻油和/或大豆油。例如青岛通凯蓖麻有限公司的蓖麻油、南京金海威化工实业有限公司的蓖麻油，广州市海珥玛植物油脂有限公司的大豆油多元醇等。
本发明B组分中聚醚多元醇1的起始剂为蔗糖、山梨醇、木糖醇、季戊四醇、甘露醇中的一种或多种，优选蔗糖、山梨醇、季戊四醇中的一种或多种，更优选蔗糖和/或山梨醇。例如万华化学(宁波)容威聚氨酯有限公司的A60、A29-1、A29-2，天津三石化的450L。
本发明B组分中聚醚多元醇2的起始剂为甘油、二甘醇、乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、一缩二乙二醇和三羟甲基丙烷中的一种或多种，优选甘油、乙二醇、丙二醇及二甘醇中的一种或多种，更优选甘油和/或乙二醇。例如万华化学(宁波)容威聚氨酯有限公司的R2307、C2010，天津三石化的TMN-1000。
聚醚多元醇1与聚醚多元醇2的聚合单体为环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃中的一种或多种，优选环氧丙烷。
本发明B组分中聚酯多元醇是二元醇与二元羧酸(酐)或二元羧酸酯的缩聚产物。所述的酸(酐)为邻苯二甲酸(酐)、间苯二甲酸(酐)、对苯二甲酸、己二酸(酐)、戊二酸(酐)和丁二酸(酐)中的一种或多种，优选邻苯二甲酸(酐)、己二酸(酐)和对苯二甲酸中的一种或多种；所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇中的一种或多种，优选二甘醇和/或一缩二丙二醇。例如南京康塑德化工公司的CF-6255、CF-6245、CF-6300、CF-6200、CF-6365，斯泰潘公司的PS-3152、PS-2412、PS-2352和英威达公司的HT-1100。
本发明B组份中小分子叔醇组合物是一元叔烯醇和二元叔醇。所述一元叔烯醇和二元叔醇加入的质量比为0.1-10：1，优选0.4-8：1，更优选0.5-6：1。由于小分子叔醇中所含的叔羟基位阻较大，常温下活性较低，只有在高温下才会与异氰酸酯反应，因此在反应热量较高的水发泡体系中，再配合温敏型催化剂的使用，赋予了组合料优良的前期流动性，同时不影响后续熟化。因此，本发明的管道保温材料在常温下活性较低，高温下活性相对较高，因此保温材料前期流动性及后期熟化性能优良；
烯醇中的双键赋予了聚氨酯良好的力学性能及耐高温老化性能；且烯醇同时含有双键及羟基，羟基属于极性键，与聚醚多元醇相容性较好，双键属于非极性键，与聚酯及植物油相容性较好，因此烯醇在组合白料体系中起到乳化作用，提高各组分之间的相容性，使得体系更加均一。
另外，由于一元叔烯醇为单官能度醇类物质，与异氰酸酯反应时可对其进行封端，赋予了聚氨酯良好的韧性；二元叔醇为两官能度醇类物质，与异氰酸酯反应时起到扩链作用，赋予了聚氨酯良好的强度。因此一元叔烯醇及二元叔醇的同时使用，起到了良好的协同作用，使聚氨酯的韧性和强度都有所提升，而且对聚氨酯的其他力学性能也具有一定的提升作用。
其中，一元叔烯醇包括二氢月桂烯醇或2-甲基-3-丁烯-2-醇中的一种或两种，优选2-甲基-3-丁烯-2-醇；二元叔醇包括2,4-二甲基-2,4-戊二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、2,6-二甲基-2,6-庚二醇等中的一种或多种，优选2,4-二甲基-2,4-戊二醇或2,5-二甲基-2,5-己二醇中的一种或两种。例如麦克林公司的2-甲基-3-丁烯-2-醇、北京百灵威科技有限公司的2,4-二甲基-2,4-戊二醇、四川众邦科技发展有限公司的2,5-二甲基-2,5-己二醇。
本发明B组分中的表面活性剂包括非硅系化合物和聚醚改性有机硅化合物中的一种或多种，优选聚醚改性有机硅化合物中的一种或多种。例如赢创工业集团公司的B8423、B8545、B8476，美国空气化工产品公司DC-193、DC-198，南京德美世创化工有限公司AK8801、AK8802、AK8803、AK8804、AK8805，美国迈图公司的L-6900、L-6100NT、L-6200NT、L-6863、L-6915、L-6952。表面活性剂可以增加原料的互溶性，有乳化泡沫物料、稳定泡沫和调节泡孔的作用。
本发明B组分中的催化剂包含胺类催化剂和有机金属盐类催化剂中的一种或多种。胺类催化剂优选双环脒类化合物及其衍生物，包括但不限于1，8-二氮杂环十一烯及其衍生物，例如赢创化学的DBU、SA102等；所述的有机金属盐类催化剂包括异辛酸钾、甲酸季铵盐、醋酸钾、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡和油酸钾中的一种或多种。其中温敏型催化剂占B组分的0.01-6％，优选0.02-5％，更优选0.03-4％。
本发明中的管道保温全水组合料的异氰酸酯指数为1.0-1.6，优选1.01-1.55。
本发明制备所述的高流动性的管道保温全水组合料及聚氨酯材料的方法，包括以下步骤：
(1)将多元醇组合物、小分子叔醇组合物、水、催化剂、表面活性剂按照前面技术方案中所说的比例混合均匀，制得组合白料B组分；
(2)将步骤(1)制得的组合白料B组分和A组分异氰酸酯组分按照质量比1：1-1：1.7分别通过高压浇注机浇注在管道模具中，制备管道制品。比如克劳斯玛菲高压浇注机，通过技术人员熟知的浇注工艺，如A组分与B组分温度控制在22-26℃，浇注在管道模具中。
本发明的积极效果在于：
(1)利用叔醇与异氰酸酯反应的温度敏感性，制备高流动性的管道组合料，叔羟基常温下位阻较大，活性较低，但在高温下则可迅速与异氰酸酯反应，而水发泡过程放热量高的特点恰为该反应提供了所需的热量；
(2)叔烯醇中的C＝C赋予了聚氨酯材料高的尺寸稳定性、力学性能及耐高温性能，使得管道在140℃使用条件下拥有优良的耐老化性能；且烯醇同时含有双键及羟基，在组合聚醚体系中起到乳化作用，提高各组分相容性，使体系更加均一；
(3)一元叔烯醇为单官能度醇类物质，与异氰酸酯反应时可对其进行封端，赋予了聚氨酯良好的韧性；二元叔醇为两官能度醇类物质，与异氰酸酯反应时起到扩链作用，赋予了聚氨酯良好的强度。因此一元叔烯醇及二元叔醇的同时使用，在聚氨酯力学性能的提升方面，起到了良好的协同作用。
(4)温敏型催化剂与小分子叔醇形成协同作用，温敏型催化剂温敏性较强，在常温下活性相对较低，但在高温下会迅速解封成为强凝胶催化剂，促进水及多元醇与异氰酸酯快速反应，同时放出大量热量，进一步促进叔醇与异氰酸酯的反应，最终使得制品具有优异的后期固化性能；
(5)在水发泡体系中，叔醇、烯醇、温敏型催化剂、水的共同作用下，制得的管道保温聚氨酯材料，其导热系数0.015-0.040W/m·k，压缩强度300-600kPa，粘接强度0.5-4MPa，140℃高温下放置96h热失重小于2％，且尺寸不收缩，泡沫流动性好，最终制品密度分布均匀，比传统配方出方率提高3-5％。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明所提供的方法予以进一步地说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明所要求的权利范围内其它任何公知的改变。
原料信息：
聚酯多元醇：南京康塑德化工公司的聚酯多元醇CF-6255(分子量516，官能度2.3，羟值250mg KOH/g，对苯二甲酸聚酯多元醇)，斯泰潘公司的聚酯多元醇PS-3152(分子量350，官能度2，羟值315mg KOH/g，邻苯二甲酸酐聚酯多元醇)；
山梨醇聚醚(聚醚多元醇1)：万华容威A60(分子量680，官能度5.4，羟值450mgKOH/g，山梨醇为起始剂，PO为重复单元)；
蔗糖聚醚(聚醚多元醇1)：万华容威A29-1(分子量860，官能度6.3，羟值410mgKOH/g，蔗糖为起始剂，PO为重复单元)；
聚氧化丙烯三醇(聚醚多元醇2)：万华容威R2307(分子量700，官能度3，羟值240mgKOH/g，甘油为起始剂，PO为重复单元)，天津三石化有限公司TMN-1000(分子量1000，官能度3，羟值168mg KOH/g，甘油为起始剂，PO为重复单元)；
植物油多元醇：青岛通凯蓖麻油(分子量900，官能度2.7，羟值163mg KOH/g)；广州海珥玛大豆油(分子量700，官能度2.5，羟值200mg KOH/g)；
小分子叔醇：麦克林公司的2-甲基-3-丁烯-2-醇(结构式为
Figure BDA0002797964290000091
分子量86，羟值652mg KOH/g)、北京百灵威科技有限公司的2,4-二甲基-2,4-戊二醇(结构式为
Figure BDA0002797964290000092
分子量132.2，羟值848mg KOH/g)；
一缩二丙二醇：陶氏化学，分子量134，羟值837mg KOH/g；
水：蒸馏水；
表面活性剂：德美世创AK8803硅油；
催化剂：赢创化学DBU(温敏型催化剂)、TMR-2(金属盐类催化剂)；
多亚甲基多苯基异氰酸酯：万华化学PM-200。
实施例1
配制B组分：将29.6kg A60、14.8kg R2307、14.8kg大豆油、14.8kg PS-3152、5kg2-甲基-3-丁烯-2-醇、5kg 2,4-二甲基-2,4-戊二醇、9kg AK-8803、3kg DBU、2kg TMR-2、2kg水加入100L釜中搅拌搅拌分散60min，即得到B组分。
制备管道保温聚氨酯材料：将A组分PM-200及B组分加至克劳斯玛菲高压浇注机储罐中，表压控制在7MPa，料温加热至25℃，管道模具预加热至25℃，按照质量比A组分：B组分＝1.3：1，将泡沫浇注至与管道模具中，泡沫熟化24h后进行泡沫性能测试。
实施例2-6及对比例1-4组合料的配制方法、泡沫的制备方法均参照实施例1。
实施例1-6及对比例1-4组合料的各组分加入量和加入种类如下(质量，kg)：
表1各实施例配方
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
A60 29.6 0 30 0 23.3 23.3
A29-1 0 19.2 21 21.6 0 0
R2307 14.8 0 2 0 6.5 6.5
TMN-1000 0 18 2.25 14.4 0 0
大豆油 14.8 0 4 0 13.7 13.7
蓖麻油 0 13.8 4.5 28.8 0 0
PS-3152 14.8 0 11 7.2 10 10
CF-6255 0 9 10.25 0 19 19
2-甲基-3-丁烯-2-醇 5 13.5 2.5 12 2 2
2,4-二甲基-2,4-戊二醇 5 4.5 2.5 8 3.5 3.5
AK8803 9 10 9.85 0.1 11 11
DBU 3 2 0.03 2 3.5 3.5
TMR-2 2 4 0.02 1.9 2 2
H2O 2 6 0.1 4 5.5 5.5
PM-200 130 160 130 150 100 170
黑白料比 1.3 1.6 1.3 1.5 1.0 1.7
R值 1.21 1.01 1.54 1.07 0.67 1.15
表2对比例配方
对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
A60 29.6 29.6 29.6 29.6
R2307 14.8 14.8 14.8 14.8
大豆油 14.8 14.8 14.8 14.8
PS-3152 14.8 14.8 14.8 14.8
2-甲基-3-丁烯-2-醇 0 5 0 5
2,4-二甲基-2,4-戊二醇 0 0 5 5
一缩二丙二醇 10 5 5 0
AK8803 9 9 9 9
DBU 3 3 3 0
TMR-2 2 2 2 5
H2O 2 2 2 2
PM-200 130 130 130 130
黑白料比 1.3 1.3 1.3 1.3
R值 1.19 1.21 1.19 1.21
实施例1-6、对比例1-4制备的硬泡制品性能测试结果：
表3
Figure BDA0002797964290000111
/>
Figure BDA0002797964290000121
注：“密度差”为注料口泡沫密度与泡沫流动方向的尾部泡沫密度的差值变化率，可表征泡沫密度的均一性与否，密度差别越小，泡沫流动性越好。
实施例1-6所制备的管道保温全水材料拥有优良的力学性能、导热系数、粘接强度、耐高温老化性能，同时还兼备优异的流动性，使得制品泡沫密度分布均一，提高了泡沫出方率，更好的满足管道保温聚氨酯材料的实际应用。
以上实施例及对比例说明添加小分子叔醇组合2-甲基-3-丁烯-2-醇及2,4-二甲基-2,4-戊二醇对提高管道保温全水组合料的流动性及耐高温老化性能有显著效果。

Claims (33)

1.一种高流动性的管道保温材料，其特征在于，包括A组分多异氰酸酯和B组分组合白料；A组分和B组分的质量比为1.7-1：1；
B组分包含以下组分，以B组分总质量计：
Figure FDA0004194620300000011
所述B组分的多元醇组合物包含以下多元醇，以多元醇组合物总质量计：
植物油多元醇，数均分子量为300-2000；官能度为2-4；羟值为60-500mgKOH/g；含量为10-40wt％；
聚醚多元醇1，数均分子量为200-900；官能度为4-8；羟值为250-800mgKOH/g；含量为30-60wt％；
聚醚多元醇2，数均分子量为500-3000；官能度为2-3，羟值为50-330mgKOH/g；含量为5-30wt％；
聚酯多元醇，数均分子量为200-1000；官能度为2-3；羟值为200-800mgKOH/g；含量为10-40wt％；
所述B组分中小分子叔醇组合物是一元叔烯醇和二元叔醇；
B组分中的催化剂包含胺类催化剂和有机金属盐类催化剂；胺类催化剂为1，8-二氮杂环十一烯及其衍生物；所述1，8-二氮杂环十一烯及其衍生物占B组分的0.01-6％。
2.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，A组分和B组分的质量比为1.6-1：1；
B组分包含以下组分，以B组分总质量计：
Figure FDA0004194620300000021
3.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述A组分的多异氰酸酯选自NCO官能度≥2的脂肪族、芳香族多异氰酸酯及其衍生物中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述A组分的多异氰酸酯选自芳香族二异氰酸酯及其衍生物中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述A组分的多异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，其25℃粘度为130-400mPa·s。
6.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分的多元醇包含以下多元醇，以多元醇组合物总质量计：
植物油多元醇，数均分子量为320-1500，官能度为2-4；羟值为80-400mgKOH/g；含量为15-35wt％；
聚醚多元醇1，数均分子量为250-900；官能度为4-8；羟值为280-780KOH/g；含量为35-55wt％；
聚醚多元醇2，数均分子量为700-2000；官能度为2-3，羟值为80-320mgKOH/g；含量为8-28wt％；
聚酯多元醇，数均分子量为300-800；官能度为2-3；羟值为220-780mgKOH/g；含量为15-35wt％。
7.根据权利要求6所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分的多元醇包含以下多元醇，以多元醇组合物总质量计：
植物油多元醇，数均分子量为350-1200；官能度为2-4；羟值为100-300mgKOH/g；含量为18-30wt％；
聚醚多元醇1，数均分子量为280-800；官能度为4-8；羟值为300-760KOH/g；含量为38-50wt％；
聚醚多元醇2，数均分子量为750-1800；官能度为2-3，羟值为100-300mgKOH/g；含量为10-25wt％；
聚酯多元醇，数均分子量为350-750；官能度为2-3；羟值为250-750mgKOH/g；含量为18-30wt％。
8.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中植物油多元醇选自蓖麻油、大豆油、棕榈油、葵花籽油或其改性产品中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中植物油多元醇为蓖麻油、大豆油或棕榈油中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中植物油多元醇为蓖麻油和/或大豆油。
11.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中聚醚多元醇1的起始剂为蔗糖、山梨醇、木糖醇、季戊四醇、甘露醇中的一种或多种。
12.根据权利要求11所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中聚醚多元醇1的起始剂为蔗糖、山梨醇、季戊四醇中的一种或多种。
13.根据权利要求12所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中聚醚多元醇1的起始剂为蔗糖和/或山梨醇。
14.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中聚醚多元醇2的起始剂为甘油、二甘醇、乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇和三羟甲基丙烷中的一种或多种。
15.根据权利要求14所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中聚醚多元醇2的起始剂为甘油、乙二醇、丙二醇及二甘醇中的一种或多种。
16.根据权利要求15所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中聚醚多元醇2的起始剂为甘油和/或乙二醇。
17.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，聚醚多元醇1与聚醚多元醇2的聚合单体为环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃中的一种或多种。
18.根据权利要求17所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，聚醚多元醇1与聚醚多元醇2的聚合单体为环氧丙烷。
19.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述B组分中聚酯多元醇是二元醇与二元羧酸或二元羧酸酐的缩聚产物；所述的二元羧酸或二元羧酸酐为邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、间苯二甲酸酐、对苯二甲酸、己二酸、己二酸酐、戊二酸、戊二酸酐、丁二酸和丁二酸酐中的一种或多种，所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二甘醇、一缩二丙二醇中的一种或多种。
20.根据权利要求19所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述的二元羧酸或二元羧酸酐为邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、己二酸、己二酸酐和对苯二甲酸中的一种或多种；所述的二元醇为二甘醇和/或一缩二丙二醇。
21.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述一元叔烯醇和二元叔醇加入的质量比为0.1-10：1。
22.根据权利要求21所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述一元叔烯醇和二元叔醇加入的质量比为0.4-8：1。
23.根据权利要求22所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述一元叔烯醇和二元叔醇加入的质量比为0.5-6：1。
24.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，一元叔烯醇包括二氢月桂烯醇或2-甲基-3-丁烯-2-醇中的一种或两种；二元叔醇包括2,4-二甲基-2,4-戊二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、2,6-二甲基-2,6-庚二醇中的一种或多种。
25.根据权利要求24所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，一元叔烯醇为2-甲基-3-丁烯-2-醇；二元叔醇为2,4-二甲基-2,4-戊二醇或2,5-二甲基-2,5-己二醇中的一种或两种。
26.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，B组分中的表面活性剂包括非硅系化合物和聚醚改性有机硅化合物中的一种或多种。
27.根据权利要求26所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，B组分中的表面活性剂为聚醚改性有机硅化合物中的一种或多种。
28.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述的有机金属盐类催化剂包括异辛酸钾、醋酸钾、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡和油酸钾中的一种或多种。
29.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述1，8-二氮杂环十一烯及其衍生物占B组分的0.02-5％。
30.根据权利要求29所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述1，8-二氮杂环十一烯及其衍生物占B组分的0.03-4％。
31.根据权利要求1所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述的管道保温材料的异氰酸酯指数为1.0-1.6。
32.根据权利要求31所述的高流动性的管道保温材料，其特征在于，所述的管道保温材料的异氰酸酯指数为1.01-1.55。
33.根据权利要求1-32任一项所述的高流动性的管道保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将多元醇组合物、小分子叔醇组合物、水、催化剂、表面活性剂按照前面技术方案中所说的比例混合均匀，制得组合白料B组分；
(2)将步骤(1)制得的组合白料B组分和A组分多异氰酸酯按照质量比分别通过高压浇注机浇注在管道模具中，制备管道制品。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004346297A (ja) * 2003-04-30 2004-12-09 Sanyo Chem Ind Ltd 硬質ポリウレタンフォームの製造方法
CN102167898A (zh) * 2010-11-29 2011-08-31 山东东大聚合物股份有限公司 一种应用于管道保温的环保型组合料及其制备方法
CN107531866A (zh) * 2015-04-13 2018-01-02 株式会社Lg生活健康 利用烃多元醇的软质聚氨酯泡沫及包含其的化妆品
CN108003323A (zh) * 2017-11-20 2018-05-08 万华化学（北京）有限公司 一种减震吸能聚氨酯材料及其制备方法
CN109160992A (zh) * 2018-08-29 2019-01-08 万华化学集团股份有限公司 一种储存稳定的聚氨酯全水组合料及其制备的聚氨酯硬泡材料
CN109593175A (zh) * 2018-10-23 2019-04-09 万华化学（宁波）容威聚氨酯有限公司 一种全水型半开孔聚氨酯硬泡组合料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070238798A1 (en) * 2006-04-05 2007-10-11 Mcdaniel Kenneth G Flexible polyurethane foams made from vegetable oil alkoxylated via DMC-catalysis

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004346297A (ja) * 2003-04-30 2004-12-09 Sanyo Chem Ind Ltd 硬質ポリウレタンフォームの製造方法
CN102167898A (zh) * 2010-11-29 2011-08-31 山东东大聚合物股份有限公司 一种应用于管道保温的环保型组合料及其制备方法
CN107531866A (zh) * 2015-04-13 2018-01-02 株式会社Lg生活健康 利用烃多元醇的软质聚氨酯泡沫及包含其的化妆品
CN108003323A (zh) * 2017-11-20 2018-05-08 万华化学（北京）有限公司 一种减震吸能聚氨酯材料及其制备方法
CN109160992A (zh) * 2018-08-29 2019-01-08 万华化学集团股份有限公司 一种储存稳定的聚氨酯全水组合料及其制备的聚氨酯硬泡材料
CN109593175A (zh) * 2018-10-23 2019-04-09 万华化学（宁波）容威聚氨酯有限公司 一种全水型半开孔聚氨酯硬泡组合料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
喷涂缠绕保温管用全水发泡聚氨酯组合聚醚的研制;李明友;刘玄;;聚氨酯工业(第01期);29-32 *

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