噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚及其制備方法，由A組分和B組分構(gòu)成，其中A組份由聚醚多元醇、聚酯多元醇、交聯(lián)劑、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑和發(fā)泡劑組成；B組份為多甲基多苯基多異氰酸酯。本發(fā)明解決噴涂泡沫內(nèi)部開裂、燒心、表面不平整的問題，在達到完全環(huán)保目的的同時，提高泡沫與基材的粘結(jié)性能，滿足本工藝生產(chǎn)的需求。
【專利說明】噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)合成的聚氨酯泡沫塑料領(lǐng)域，具體涉及一種噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯保溫管道被廣泛的應(yīng)用于熱力管網(wǎng)輸送及石油輸送，以其優(yōu)異的性能逐步被廣泛應(yīng)用，隨著國家城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快及原來熱力、石油老管線的更換，對聚氨酯保溫管的需求量越來越多。目前聚氨酯保溫管的生產(chǎn)工藝主要是兩步澆注法生產(chǎn)工藝，由于工藝本身限制，生產(chǎn)的聚氨酯管道制品存在泡沫密度分布不均勻，應(yīng)力集中的問題，在使用一段時間后易出現(xiàn)泡沫整體開裂的問題，影響輸送效率。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，噴涂型聚乙烯纏繞工藝生產(chǎn)聚氨酯管道工藝逐漸成型并已投入日常生產(chǎn)應(yīng)用，本工藝生產(chǎn)操作簡單，操作性強，噴涂成型的管體泡沫密度分布均勻，同樣芯密度條件下泡沫壓縮強度要明顯高于兩步法管道泡沫，同時，外護聚乙烯受熱環(huán)向纏繞成型，大大提高了其環(huán)向伸長率和抗拉強度，提高聚氨酯保溫管的整體保溫性能及使用壽命。
[0003]目前，常規(guī)噴涂型管道用組合聚醚泡沫自由泡密度較高，發(fā)泡固化速度較快，由于主體聚醚、催化劑等原料選擇不當，造成噴涂泡沫發(fā)泡速度不一致，表面不平整，泡沫體內(nèi)部開裂、燒心問題時有發(fā)生，泡沫體與鋼管及外護聚乙烯保護層的整體粘結(jié)性不夠，造成脫殼問題的發(fā)生。同時，常規(guī)產(chǎn)品A組分通常使用HCFC-141B (—氟二氯乙烷)發(fā)泡劑，該發(fā)泡劑破壞大氣臭氧層，會逐步淘汰使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚及其制備方法，解決噴涂泡沫內(nèi)部開裂、燒心、表面不平整的問題，在達到完全環(huán)保目的的同時，提高泡沫與基材的粘結(jié)性能，滿足本工藝生產(chǎn)的需求。
[0005]本發(fā)明所述的噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚，其特征在于，由A組分和B組分構(gòu)成，其中:
[0006]A組份為，以重量百分數(shù)計:
[0007]聚醚多元醇A:40-50% ；
[0008]聚醚多元醇B:15-20% ；
[0009]聚醚多元醇C:7-10% ；
[0010]聚酯多元醇:5-10%;
[0011]交聯(lián)劑:3—5%;
[0012]泡沫穩(wěn)定劑:1.4一 1.8% ;
[0013]催化劑:4.5—8.8% ;
[0014]發(fā)泡劑:12-18%;
[0015]B組份為；[0016]多甲基多苯基多異氰酸酯；
[0017]其中優(yōu)選:
[0018]聚醚多元醇A為4.5官能度，數(shù)均分子量為500-600的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇；
[0019]聚醚多元醇B為4官能度，數(shù)均分子量為500-700的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇；
[0020]聚醚多元醇C為3官能度，數(shù)均分子量為900-1000的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇。
[0021]聚酯多元醇為2官能度的鄰苯二甲酸酐系列多元醇，粘度為2000-4000mpa.s/25°C，酸值≤ 1.0mgK0H/gο
[0022]所述交聯(lián)劑為醇氨類物質(zhì)，分子量為120-200，優(yōu)選三乙醇胺TEA，市售。
[0023]所用催化劑為低氣味叔胺類催化劑、三嗪類催化劑和金屬錫類催化劑。
[0024]所述催化劑為DabcoPT303、DabcoPT304、三乙烯二胺A-33、二丁基錫二月桂酸酯DabcoT-12，生產(chǎn)廠家均為美國空氣化工公司，市售。
[0025]所述發(fā)泡劑為五氟丙烷，優(yōu)選HFC_245fa，生產(chǎn)廠家為美國霍尼韋爾公司，市售。采用HFC-245fa有利于環(huán)保。
[0026]所述泡沫穩(wěn)定劑為非水解硅碳類表面活性劑。
[0027]所述泡沫穩(wěn)定劑采用B8538或L-6920 ；B8538生產(chǎn)廠家為贏創(chuàng)德固賽特種化學(xué)有限公司，L-6920，生產(chǎn)廠家為邁圖高新材料集團，市售。所述泡沫穩(wěn)定劑優(yōu)選L-6920。
[0028]為非水解硅碳類表面活性劑。
[0029]制備噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚，制備步驟如下:
[0030]制備A組分料:
[0031]先將聚醚多元醇A，聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚酯多元醇、交聯(lián)劑、泡沫穩(wěn)定齊?、催化劑、發(fā)泡劑，在常溫下攪拌混合，攪拌0.5-1.5小時，取出進行檢驗，滿足設(shè)定發(fā)泡參數(shù)，即可裝桶備用；
[0032]B組分料為多甲基多苯基多異氰酸酯。
[0033]使用時，將A、B組份料按A:B=100:100-105的重量配比經(jīng)噴涂機噴涂即可制成噴
涂型管道專用環(huán)保型聚氨酯泡沫制品。
[0034]經(jīng)檢測使用噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚生產(chǎn)的聚氨酯泡沫，可以達到:
[0035]密度:≤60Kg/m3 ;導(dǎo)熱系數(shù):≤0.033W/(m.k);徑向壓縮強度:≤0.3Mpa ;吸水率：( 10% ;閉孔率.) 88% ;空洞平均泡孔尺寸：.( 0.5mm ;泡沫體空洞：.( 1/3保溫層厚度或< 5%截面積；性能完全達到CJ/T114-2000規(guī)定的聚氨酯泡沫性能要求。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0037]本發(fā)明A組分料是在常溫下進行生產(chǎn)，既節(jié)約能源又減少供能設(shè)備和繁瑣的操作，制備方法簡單，易操作，無破壞大氣層氣體揮發(fā)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低。通過聚醚多元醇及其他助劑的優(yōu)化選擇，完全使用環(huán)保的物理發(fā)泡劑發(fā)泡而不使用化學(xué)發(fā)泡劑水，達到環(huán)保目的的同時，解決了噴涂泡沫內(nèi)部開裂、燒心、表面不平整，同時進一步提高泡沫體與基材的粘結(jié)強度，延長使用壽命，各項指標達到國家標準的要求，滿足本工藝生產(chǎn)的需求。
【具體實施方式】
[0038]以下結(jié)合實施例說明本發(fā)明，但不限定本發(fā)明。[0039]實施例1
[0040]原料:聚醚多元醇A (4.5官能度，數(shù)均分子量為500-600) 45公斤；
[0041]聚醚多元醇B (4官能度，數(shù)均分子量為500-700) 15公斤；
[0042]聚醚多元醇C (3官能度，數(shù)均分子量為900-1000) 7公斤；
[0043]聚酯多元醇(2官能度，粘度為2000-4000mpa.s/25°C，酸值≤1.0mgK0H/g) 5公斤;
[0044]TEA3 公斤；
[0045]泡沫穩(wěn)定劑L-69201.5公斤；
[0046]催化劑DabcoPT3031.5 公斤，A-332.7 公斤，PT3042 公斤，DabcoT-120.3 公斤；
[0047]發(fā)泡劑:HFC_245fal7公斤。
[0048]制備步驟如下:
[0049]A組分料:
[0050]將稱量好的各種原料裝入反應(yīng)釜中攪拌1小時，取出進行檢驗，滿足設(shè)定發(fā)泡參數(shù)，即得A組份合格產(chǎn)品，從反應(yīng)釜中取出裝桶入庫；
[0051]B組分料:
[0052]多甲基多苯基多異氰酸酯。
[0053]使用時，將A、B組份料按A: B=1OO: 100重量配比經(jīng)噴涂機噴涂混合，制成噴涂型管道專用環(huán)保型聚氨酯泡沫。
[0054]測試泡沫制品指標如下:
[0055]密度:64Kg/m3 ;導(dǎo)熱系數(shù):0.027W/ (m.k);徑向壓縮強度:0.46Mpa ;吸水率:
4.22% ;閉孔率:92% ;平均泡孔尺寸:符合；泡沫體空洞:泡沫體表面平整，內(nèi)部無空洞；性能完全達到CJ/T114-2000規(guī)定的聚氨酯泡沫性能要求。
[0056]實施例2
[0057]原料:聚醚多元醇A (4.5官能度，數(shù)均分子量為500-600) 40公斤；
[0058]聚醚多元醇B (4官能度，數(shù)均分子量為500-700) 15公斤；
[0059]聚醚多元醇C (3官能度，數(shù)均分子量為900-1000) 9公斤；
[0060]聚酯多元醇(2官能度，粘度為2000-4000mpa.s/25°C，酸值≤1.0mgK0H/g) 7公斤;
[0061]交聯(lián)劑TEA3公斤；
[0062]泡沫穩(wěn)定劑L-69201.5公斤；
[0063]催化劑DabcoPT3031.4 公斤，A-332.9 公斤，PT3041.8 公斤，DabcoT-120.4 公斤；
[0064]發(fā)泡劑:HFC_245fal8公斤。
[0065]制備步驟如下:
[0066]A組分料:
[0067]將稱量好的各種原料裝入反應(yīng)釜中攪拌I小時，取出進行檢驗，滿足設(shè)定發(fā)泡參數(shù)，即得A組份合格產(chǎn)品，從反應(yīng)釜中取出裝桶入庫；
[0068]B組分料:
[0069]多甲基多苯基多異氰酸酯。
[0070]使用時，將A、B組份料按A: B=1OO: 100重量配比經(jīng)噴涂機噴涂混合，制成噴涂型管道專用環(huán)保型聚氨酯泡沫。
[0071]測試泡沫制品指標如下:
[0072]密度:62Kg/m3 ;導(dǎo)熱系數(shù):0.026W/ (m.k);徑向壓縮強度:0.43Mpa ;吸水率:
4.37% ;閉孔率:92% ;平均泡孔尺寸:符合；泡沫體空洞:泡沫體表面平整，內(nèi)部無空洞；性能完全達到CJ/T114-2000規(guī)定的聚氨酯泡沫性能要求。
[0073]實施例3
[0074]原料:聚醚多元醇A (4.5官能度，數(shù)均分子量為500-600) 40公斤；
[0075]聚醚多元醇B (4官能度，數(shù)均分子量為500-700) 18公斤；
[0076]聚醚多元醇C (3官能度，數(shù)均分子量為900-1000) 7公斤；
[0077]聚酯多元醇(2官能度，粘度為2000-4000mpa.s/25°C，酸值≥1.0mgK0H/g) 5公斤;
[0078]交聯(lián)劑TEA5公斤；
[0079]泡沫穩(wěn)定劑L-69201.8公斤；
[0080]催化劑 DabcoPT3031.5 公斤，A-333.0 公斤，PT3041.4 公斤，催化劑 DabcoT-120.3公斤；
[0081]發(fā)泡劑:HFC_245fal7公斤。
[0082]制備步驟如下:
[0083]A組分料:
[0084]將稱量好的各種原料裝入反應(yīng)釜中攪拌I小時，取出進行檢驗，滿足設(shè)定發(fā)泡參數(shù)，即得A組份合格產(chǎn)品，從反應(yīng)釜中取出裝桶入庫；
[0085]B組分料:
[0086]多甲基多苯基多異氰酸酯。
[0087]使用時，將A、B組份料按A: B=IOO: 100重量配比經(jīng)噴涂機噴涂混合，制成噴涂型管道專用環(huán)保型聚氨酯泡沫。
[0088]測試泡沫制品指標如下:
[0089]密度:63Kg/m3 ;導(dǎo)熱系數(shù):0.027W/ (m.k);徑向壓縮強度:0.52Mpa ;吸水率:
4.10% ;閉孔率:92% ;平均泡孔尺寸:符合；泡沫體空洞:泡沫體表面平整，內(nèi)部無空洞；性能完全達到CJ/T114-2000規(guī)定的聚氨酯泡沫性能要求。
【權(quán)利要求】
1.噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚，其特征是由A組分和B組分構(gòu)成，其中: A組份為，以重量百分數(shù)計: 聚醚多元醇A:40-50% ； 聚醚多元醇B:15-20% ； 聚醚多元醇C:7-10% ； 聚酯多元醇:5-10% ； 交聯(lián)劑:3— 5% ； 泡沫穩(wěn)定劑:1.4—1.8%； 催化劑:4.5—8.8% ； 發(fā)泡劑:12-18% ； B組份為: 多甲基多苯基多異氰酸酯； 其中: 聚醚多元醇A為4.5官能度，數(shù)均分子量為500-600的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇； 聚醚多元醇B為4官能度，數(shù)均分子量為500-700的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇； 聚醚多元醇C為3官能度，數(shù)均分子量為900-1000的聚環(huán)氧丙烷醚多元醇； 聚酯多元醇D為2官能度的鄰苯二甲酸酐系列多元醇，粘度為2000-4000mpa.s/25°C,酸值≤ 1.0mgKOH/g ； 交聯(lián)劑為醇氨類物質(zhì)，分子量在120-200。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚，其特征是:所用催化劑為低氣味叔胺類催化劑、三嗪類催化劑和金屬錫類催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚，其特征是:所述催化劑為DabcoPT303、DabcoPT304、三乙烯二胺 A-33、二丁基錫二月桂酸酯 DabcoT-12。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚，其特征是:所述泡沫穩(wěn)定劑采用B8538或L-6920。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚，其特征是:所述發(fā)泡劑為五氟丙烷 HFC-245fa。
6.一種制備權(quán)利要求1所述的噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚的制備方法，其特征是，包括以下步驟: 制備A組分料: 先將聚醚多元醇A，聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚酯多元醇、交聯(lián)劑、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑、發(fā)泡劑，在常溫下攪拌混合，攪拌0.5-1.5小時，取出進行檢驗，滿足設(shè)定發(fā)泡參數(shù)，即可裝桶備用； B組分料為多甲基多苯基多異氰酸酯。
7.根據(jù)制備權(quán)利要求6所述的噴涂型管道專用環(huán)保型組合聚醚，其特征是，使用時，將A、B組份料按A:B=IOO: 100-105的重量配比經(jīng)噴涂機噴涂即可制成噴涂型管道專用環(huán)保型聚氣酷泡沫制品。
【文檔編號】C08G18/48GK103694435SQ201310682141
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】李明友, 徐業(yè)峰, 李欣, 寧曉龍, 馬海晶, 張佳佳, 朱文靜 申請人:山東一諾威新材料有限公司