CN1421473A - 生产硬质聚氨酯泡沫用组合多元醇 - Google Patents
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Abstract
生产硬质聚氨酯泡沫的组合多元醇属于化工材料领域。配方：重量百分比为：30～50％以蔗糖为基础和重量百分比为：14～30以山梨醇为基础，分子量为500～800的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚多元醇，重量百分比为：0～10以单－，二－或多胺为基础，分子量为100～300的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚多元醇，重量百分比为：5～15的分子量为500～1000的线性聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚多元醇，重量百分比为：0～10以芳族酸酐为基础，分子量为200～700的聚酯多元醇，重量百分比为：1～5的至少2个能与异氰酸酯反应的氢原子，分子量为60～500的其他化合物，重量百分比为：1～7的水，重量百分比为：0.5～5.5的胺类催化剂，重量百分比为：1～15的任选的辅助材料和/或添加剂。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种组合多元醇化工材料，尤其是一种生产硬质聚氨酯泡沫的组合多元醇，属于化工材料领域。
技术背景
硬质聚氨酯泡沫具有绝热效果好，比强度大，电学性能、耐化学药品以及隔音效果优越等特点，广泛用作绝热保温材料、结构材料以及“合成木材”等。今天，硬质聚氨酯泡沫已渗透到建筑、石油化工、冷藏、造船、车辆、航空、机械、仪表等很多部门，作为绝热材料和结构材料。浇注发泡是常用的成型方法，50％以上的硬质聚氨酯泡沫塑料是用此法成型的。浇注发泡操作过程是：按配方比例，将各种化学原料均匀混合后，注入模具或制件的空腔(例如冰箱内外壳体之间)，在发生化学反应的同时进行发泡，制得硬质聚氨酯泡沫塑料。冰箱和冷减箱生产中，如何保持箱体尺寸、外观形状不变形，历来是个受人注意的问题。聚氨酯硬泡发泡原理是，反应热使一氟三氯甲烷汽化或水和异氰酸酯反应生成的二氧化碳气体的膨胀作用，这种膨胀作用将导致泡沫体系的内压升高。这必然使箱体承受压力。作用力若过大，特别在箱体过早离开夹具脱模情况下，泡沫这种余压会使箱体尺寸变化。脱模性这一概念包括脱模时间长短及箱体变形与否等因素。脱模性受化学与工艺两方面因素所左右。在化学因素中，聚醚多元醇是影响脱模性的一个关键因素。详见《聚氨酯泡沫塑料》，方禹声、朱吕民等编著，1994年8月第一版，ISBN7-5025-1201-2/TQ·694，化学工业出版社，第433，435页，该技术脱模性差，则为了保证产品的质量，必须延长脱模的时间，这就降低了生产效率，提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，本发明提出一种生产硬质聚氨酯泡沫用组合多元醇，在不改变生产设备和工艺的条件下，生产的硬质聚氨酯泡沫仍可缩短脱模时间，实现快速脱模。本发明的组合多元醇配方组分为：
(1)重量百分比为：30～50以蔗糖为基础、分子量为500～800的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚；
(2)重量百分比为：14～30以山梨醇为基础、分子量为500～800的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚；
(3)重量百分比为：0～10以脂族单-、二-或多胺为基础、分子量为100～300的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚；
(4)重量百分比为：5～15分子量为500～1000的线型聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚；
(5)重量百分比为：0～10以芳族酸酐为基础，分子量为200～700的聚酯；
(6)重量百分比为：1～5的包含至少2个能与异氰酸酯起反应的氢原子、分子量为60～500的其他化合物；
(7)重量百分比为：1～7的水；
(8)重量百分比为：0.5～5.5的胺类催化剂；
(9)重量百分比为：1～15任选的辅助剂材料和/或添加剂。
本发明的组合多元醇所述的组分(1)是以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇，该聚醚多元醇主要由重量百分比为：70～100的1，2-环氧丙烷和重量百分比为：0～30环氧乙烷组成。所述的组分(2)是以山梨醇为起始剂的聚醚多元醇，该聚醚多元醇主要由重量百分比为：70～100的1，2-环氧丙烷和重量百分比为：0～30环氧乙烷组成。
上述的聚醚多元醇通过诸如环氧乙烷、环氧丙烷、氧化丁烯、氧化十二碳烯或氧化苯乙烯之类的氧化烯，优选环氧丙烷或环氧乙烷，与初始化合物之间的加成聚合来制备，诸如蔗糖和山梨醇之类的多羟基醇以及这类醇与水、甘油、丙二醇、乙二醇或二甘醇的混合物，作为起始化合物使用。通过使用按照本发明的这些多元醇，可获得通常所要求的硬质聚氨酯泡沫的机械性能。
本发明的组合多元醇配方所述的组分(3)是以乙二胺为起始剂的聚醚多元醇，该聚醚多元醇主要由重量百分比为：70～100的1，2-环氧丙烷和重量百分比为：0～30环氧乙烷组成。
该聚醚多元醇是通过——诸如环氧乙烷、环氧丙烷、氧化丁烯、氧化十二碳烯或氧化苯乙烯之类的氧化烯，优选环氧丙烷或环氧乙烷，与脂族单-、二-或多胺，如乙二胺、乙二胺的低聚物(如，二亚乙基三胺，三亚乙基四胺或五亚乙基六胺)、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基-或N-乙基二乙醇胺、1，3-丙二胺、1，3-或1，4-丁二胺或者1，2-、1，3-、1，4-、1，5-或1，6-六亚甲基二胺--之间的加成聚合获得的。
本发明的组合多元醇配方所述的组分(4)是以丙二醇或甘油为起始剂的聚醚多元醇，该聚醚多元醇主要由重量百分比为：70～100的1，2-环氧丙烷和重量百分比为：0～30环氧乙烷组成。
该聚醚多元醇是通过--诸如环氧乙烷、环氧丙烷、氧化丁烯、氧化十二碳烯或氧化苯乙烯之类的氧化烯，优选环氧丙烷或环氧乙烷，与诸如水、丙二醇、乙二醇或二甘醇之类的起始化合物--之间的加成聚合获得的。
本发明的组合多元醇配方所述的组分(5)是以邻苯二甲酸酐与多元醇缩合而成的聚酯多元醇。
本发明的组合多元醇配方所述的组分(6)是单分子多元醇，如，乙二醇，二甘醇，丙二醇，甘油或季戊四醇。
用于本发明的催化剂是胺类催化剂，此类型的胺类催化剂的包括：三亚乙基二胺、N，N-二甲基环己胺、四亚甲基二胺、1-甲基-4-二甲氨乙基哌嗪、三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、N，N’，N”-三(二甲氨丙基)-六氢三嗪、二甲氨丙基甲酰胺、N，N，N’，N”-四甲基丁二胺、四甲基己二胺、五甲基二亚乙基三胺、四甲基二氨基乙基醚、二甲基哌嗪、1，2-二甲基咪唑，1-氮杂-双环-(3，3，0)-辛烷，双-(二甲氨丙基)-脲、N-乙基吗啉、N-环己基吗啉、2，3-二甲-3，4，5，6-基四氢嘧啶、三乙醇胺、二乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、三-(N，N-二甲氨丙基)-s-六氢三嗪、氢氧化四甲铵、或者它们的混合物或类似的催化剂。
本发明方法的多元醇配制物包含组分水，其优选重量百分比为：1.0～2.0。
任选的辅助材料和/或添加剂指使用石蜡或脂肪醇或二甲基聚硅氧烷，乃至颜料或着色剂、抗老化或耐天候效应的稳定剂、增塑剂及具有防霉及抑菌效果的物质，也可配合使用，同样，也可使用填料，如硫酸钡、硅土、碳黑或增白剂。
本发明具有实质性特点和显著进步，发泡材料可用于建筑业和用于长期加热的管道或容器的绝热，还可以作为复合元件中间层的应用以及用于家用冰箱壳体空心空间内的发泡。采用本发明的催化剂体系，在生产硬质聚氨酯泡沫时，均能快速脱模，并具有优异的综合性能。该产品特别适用于家用冰箱、冷柜等的绝热。大大提高生产效率，节约生产成本。
具体实施方式
以下结合本发明内容提供三个具体实施例，所涉及的组合多元醇配方所使用的原料：
(1)以蔗糖为基础的分子量为800的聚环氧丙烷/环氧乙烷聚醚多元醇
(2)以山梨醇为基础的分子量为700的聚环氧丙烷聚醚多元醇
(3)以乙二胺为基础的分子量为150的聚环氧丙烷聚醚多元醇
(4)以丙二醇为基础的分子量为400的聚环氧丙烷聚醚多元醇
(5)以苯酐和多元醇缩聚而成的分子量为300的聚酯多元醇
(6)甘油
(7)水
(8)催化剂：N，N-二甲基环己胺/五甲基二亚乙基三胺＝2/1
(9)辅助材料：二甲基聚硅氧烷
用以上9种原料按一定的配方比例配制成组合多元醇，然后取配制后的组合多元醇重量百分比100，与发泡剂和异氰酸酯反应，生成硬质聚氨酯泡沫。
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 组分(1)重量百分比 | 50 | 40 | 30 |
| 组分(2)重量百分比 | 30 | 22 | 30 |
| 组分(3)重量百分比 | 0 | 7 | 10 |
| 组分(4)重量百分比 | 15 | 10 | 5 |
| 组分(5)重量百分比 | 0 | 5 | 5 |
| 组分(6)重量百分比 | 2 | 3 | 5 |
| 组分(7)重量百分比 | 1.0 | 2.0 | 1.5 |
| 组分(8)重量百分比 | 1.0 | 2.0 | 0.5 |
| 组分(9)重量百分比 | 1.0 | 9.0 | 13 |
| 发泡剂：141b | 26 | 24 | |
| 发泡剂：环戊烷 | 14 | ||
| 异氰酸酸酯 | 125 | 150 | 130 |
| 生产产品 | 1350*2600*90的板 | 260L冰箱 | 1350*2600*90的板 |
| 有益的效果：脱模时间(分) | 12 | 5 | 15 |
| 普通配方脱模时间(分) | 20-30 | 10-12 | 30-40 |
实施例1～3显示，当按照本发明的组合多元醇配方和发泡剂、异氰酸酯混合生产产品时，所获得的硬质聚氨酯泡沫均能在相对较短的时间内脱模，并且表现出符合实际要求的优异性能。
Claims (9)
1、一种用于生产硬质聚氨酯泡沫的组合多元醇，其特征在于其配方包含9种组分：
(1)重量百分比为：30～50以蔗糖为基础，分子量为500～800的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚多元醇，
(2)重量百分比为：14～30以山梨醇为基础，分子量为500～800的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚多元醇，
(3)重量百分比为：0～10以单-，二-或多胺为基础，分子量为100～300的聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚多元醇，
(4)重量百分比为：5～15的分子量为500～1000的线性聚环氧乙烷/环氧丙烷聚醚多元醇，
(5)重量百分比为：0～10以芳族酸酐为基础，分子量为200～700的聚酯多元醇，
(6)重量百分比为：1～5的至少2个能与异氰酸酯反应的氢原子，分子量为60～500的其他化合物，
(7)重量百分比为：1～7的水，
(8)重量百分比为：0.5～5.5的胺类催化剂，
(9)重量百分比为：1～15的任选的辅助材料和/或添加剂。
2、根据权利要求1所述的这种组合多元醇配方，其特征在于，所述的组分(1)是以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇，该聚醚多元醇主要由重量百分比为：70～100的1，2-环氧丙烷和重量百分比为：0～30环氧乙烷组成。
3、根据权利要求1所述的这种组合多元醇配方，其特征在于，所述的组分(2)是以山梨醇为起始剂的聚醚多元醇，该聚醚多元醇主要由重量百分比为：70～100的1，2-环氧丙烷和重量百分比为：0～30环氧乙烷组成。
4、根据权利要求1所述的这种组合多元醇配方，其特征在于，所述的组分(3)是以乙二胺为起始剂的聚醚多元醇，该聚醚多元醇主要由重量百分比为：70～100的1，2-环氧丙烷和重量百分比为：0～30环氧乙烷组成。
5、根据权利要求1所述的这种组合多元醇配方，其特征在于，所述的组分(4)是以丙二醇或甘油为起始剂的聚醚多元醇，该聚醚多元醇主要由重量百分比为：70～100的1，2-环氧丙烷和重量百分比为：0～30环氧乙烷组成。
6、根据权利要求1所述的这种组合多元醇配方，其特征在于，所述的组分(5)是以邻苯二甲酸酐与多元醇缩合而成的聚酯多元醇。
7、根据权利要求1所述的这种组合多元醇配方，其特征在于，所述的组分(6)是单分子多元醇，如，乙二醇，二甘醇，丙二醇，甘油或季戊四醇。
8、根据权利要求1所述的这种组合多元醇配方，其特征是所述的组分(7)重量百分比为：1～7的水，其优选重量百分比为：1.0～2.0。
9、根据权利要求1所述的这种组合多元醇配方，其特征是所述的任选的辅助材料和/或添加剂指使用石蜡或脂肪醇或二甲基聚硅氧烷，颜料或着色剂、抗老化或耐天候效应的稳定剂、增塑剂及具有防霉及抑菌效果的物质，或者使用填料，如硫酸钡、硅土、碳黑或增白剂。
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