高分子材料填充的复合元件及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种高分子材料填充的复合元件的制备方法，所述方法通过原位施用 聚氨醋组合物形成聚氨醋泡沫，从而优化了高分子材料填充的复合元件的制备工艺。本发 明还设及一种高分子材料填充的复合元件，所述高分子材料填充的复合元件通过上述方法 制备。
【背景技术】
[0002] 高分子材料填充的复合元件是指采用聚氨醋、聚苯乙締、发泡橡胶和发泡聚氯乙 締等高分子材料为忍材的复合元件，其具有保溫、保护、防湿等功能，通常用于冷藏保溫设 备口板和厢体等领域。
[0003] 高分子材料填充的复合元件通常通过在部分封闭的空间内注入高分子材料树脂 制备，树脂的注入需要同时解决排气和防止树脂溢出的问题。现有的工艺是将预制的泡沫， 例如聚氨醋泡沫，设置在空间周围W形成一个部分封闭的空间，然后向空间中注入高分子 树脂，高分子树脂在流动的过程中自身产生的气体和空腔内的气体会由泡沫排出，到达泡 沫处又会由于泡沫的阻挡而停止流动，从而形成设计的形状。其中预制的泡沫需要制备、切 割/切片、粘贴牛皮纸等工序才能完成，待运输至现场后，需要先将预制的泡沫切割成预订 的形状，再预装至空间周围。
[0004] 现有的工艺工序繁多，需要大量的人工和能源，同时又造成了牛皮纸、包装、边角 料等等工艺过程中产生的废弃物。因此本领域中需要提供新的制备高分子材料填充的复合 元件的新方法。 阳00引发明概述
[0006] 本发明一方面提供了一种高分子材料填充的复合元件的制备方法，所述制备方法 包括：
[0007] i)提供一个部分封闭的空间，所述空间周围至少部分设置有阻挡高分子材料树脂 流动的聚氨醋泡沫，所述聚氨醋泡沫通过原位施用聚氨醋组合物形成，所述聚氨醋泡沫的 空气流动性大于1升/分钟，根据ASTMD3574测试；
[0008] ii)在所述空间中施用高分子材料树脂，所述高分子材料树脂固化后形成高分子 材料W填充所述空间；
[0009] 其中所述聚氨醋组合物包含：
[0010] A)异氯酸醋组分，所述异氯酸醋组分包含一种或多种有机多异氯酸醋；
[0011] B)异氯酸醋反应性组分，所述异氯酸醋反应性组分包含：
[0012] bl) -种或多种聚酸多元醇，所述聚酸多元醇的径值为IO-SOOm巧OH/g，官能度为 2-6 ；
[0013] b2) -种或多种发泡剂。
[0014] 在本发明一些优选的实施例中，所述发泡剂选自：水，更优选地，所述发泡剂的含 量为2-30wt. %，基于所述异氯酸醋反应性组分的重量为IOOwt. %计。
[0015] 在本发明另一些优选的实施例中，所述高分子材料选自：聚氨醋、聚苯乙締、发泡 橡胶和发泡聚氯乙締。
[0016] 在本发明又一些优选的实施例中，所述聚氨醋泡沫的密度为8-50千克/立方米， 根据标准GB9891-1988测定。
[0017] 在本发明还一些优选的实施例中，所述高分子材料填充的复合元件是：n体、建筑 保溫板、冷藏保溫设备口体和箱体、冷藏车厢体、冷藏集装箱厢体或制冷机组保溫元件。
[0018] 本发明另一方面提供了一种高分子材料填充的复合元件，所述高分子材料填充的 复合元件具有一空间，所述空间至少部分被一种或多种高分子材料填充，并且所述空间周 围至少部分设置有聚氨醋泡沫，所述聚氨醋泡沫通过原位施用聚氨醋组合物形成，所述聚 氨醋泡沫的空气流动性大于1升/分钟，根据ASTM D3574测试，其中所述聚氨醋组合物包 含：
[0019] A)异氯酸醋组分，所述异氯酸醋组分包含一种或多种有机多异氯酸醋；
[0020] B)异氯酸醋反应性组分，所述异氯酸醋反应性组分包含：
[0021] bl) -种或多种聚酸多元醇，所述聚酸多元醇的径值为IO-SOOm巧0H，官能度为 2-6 ;
[0022] b2) -种或多种发泡剂。
[0023] 在本发明一些优选的实施例中，所述发泡剂选自：水，更优选地，所述发泡剂的含 量为2-30wt. %，基于所述异氯酸醋反应性组分的重量为IOOwt. %计。
[0024] 在本发明另一些优选的实施例中，所述高分子材料选自：聚氨醋、聚苯乙締、发泡 橡胶和发泡聚氯乙締。
[00巧]在本发明又一些优选的实施例中，所述聚氨醋泡沫的密度为8-50千克/立方米， 根据标准GB9891-1988测定。
[00%] 在本发明还一些优选的实施例中，所述高分子材料填充的复合元件是：n体、建筑 保溫板、冷藏保溫设备口体和箱体、冷藏车厢体、冷藏集装箱厢体或制冷机组保溫元件。
【具体实施方式】
[0027] 本发明一方面提供了一种高分子材料填充的复合元件的制备方法，所述方法包括 在部分封闭的空间至少部分周围原位制备聚氨醋泡沫。原位制备的聚氨醋泡沫既能排气， 又能阻挡高分子树脂的流动，同时具有一定的回弹性便于安装从而节省了工艺步骤，提高 了生产效率。
[0028] 在本发明一些实施例中，高分子材料填充的复合元件选自：口体、建筑保溫板、冷 藏保溫设备口体和箱体、冷藏车厢体、冷藏集装箱厢体或制冷机组保溫元件。
[0029] 本发明的制备方法包括下述步骤：
[0030] i)提供一个部分封闭的空间，所述空间周围至少部分设置有阻挡高分子材料树脂 流动的聚氨醋泡沫，所述聚氨醋泡沫通过原位施用聚氨醋组合物形成，所述聚氨醋泡沫的 空气流动性大于1升/分钟，根据ASTMD3574测试；
[0031] ii)在所述空间中施用高分子材料树脂，所述高分子材料树脂固化后形成高分子 材料W填充所述空间。
[0032] 在本发明的实施例中，所述部分封闭的空间可W是任何形状，并且所述空间周围 至少部分设置聚氨醋泡沫。在本发明一些实施例中，所述空间呈长方体形，侧面及底面均 由板状材料制备，并且在施用高分子材料树脂之前顶面呈开放状态W供施用高分子材料树 月旨，长方体形空间各个连接处设置有聚氨醋泡沫。在本发明另一个实施例中，所述空间由多 个不规则形状的材料围成，所述空间具有一个或多个注料口供高分子材料树脂注入，在多 个不规则形状材料的连接处设置有聚氨醋泡沫。
[0033] 所述聚氨醋泡沫具有开孔结构，可W排气，并且具有一定的回弹性和机械强度，能 阻挡高分子材料树脂的流动，因此高分子材料树脂可W注入部分封闭的空间，并且不会溢 出。所述聚氨醋泡沫通过在需要阻挡高分子材料树脂流动的位置原位施用聚氨醋组合物， 由聚氨醋组合物发泡固化后形成。聚氨醋泡沫的空气流动性大于1升/分钟，优选为3-20 升/分钟，根据ASTM D3574测试。在本发明优选的实施例中，聚氨醋泡沫的密度为8-50千 克/立方，优选为10-30千克/立方米，根据标准GB9891-1988测定。
[0034] 在本发明实施例中，所述聚氨醋泡沫通过原位施用聚氨醋组合物形成，所述聚氨 醋组合物包含：
[0035] A)异氯酸醋组分，所述异氯酸醋组分包含一种或多种有机多异氯酸醋；
[0036] B)异氯酸醋反应性组分，所述异氯酸醋反应性组分包含：
[0037] bl) -种或多种聚酸多元醇，所述聚酸多元醇的径值为IO-SOOm巧OH/g，官能度为 2-6 ;
[0038] b2) -种或多种发泡剂。
[0039] 可用于制备聚氨醋泡沫的组分A)的有机多异氯酸醋包括有机二异氯酸醋，其可 W是已知用于制备聚氨醋的任何脂族、脂环族或芳族异氯酸醋。其实例包括但不限于：2， 2' -、2,4-和4,4'-二苯基甲烧二异氯酸醋；单体型二苯基甲烧二异氯酸醋和具有更多环 的二苯基甲烧二异氯酸醋同系物的混合物（聚合MDI);异佛尔酬二异氯酸醋（IPDI)或其 低聚物；甲苯二异氯酸醋仰I)，例如甲苯二异氯酸醋异构体如甲苯-2,4-或2,6-二异氯 酸醋，或者其混合物；四亚甲基二异氯酸醋或其低聚物；六亚甲基二异氯酸醋（皿I)或其低 聚物；糞二异氯酸醋（NDI)或其混合物。
[0040] 在本发明实施例中，有机多异氯酸醋包括基于二苯基甲烧二异氯酸醋的异氯酸 醋，尤其是包含聚合MDI的那些。有机多异氯酸醋的官能度优选为1.9-3. 5,特别优选 2. 0-2. 8。有机多异氯酸醋粘度优选为5-600mPas，特别优选10-300mPas，在25°C下根据DIN 53019-1-3测定。所述异氯酸醋组分的含量可W为30-60wt. %，基于所述聚氨醋组合物的 总重量按IOOwt. %计。
[0041] 有机多异氯酸醋还可W W多异氯酸醋预聚物形式使用。运些多异氯酸醋预聚物 可W通过使过量的上述有机多异氯酸醋与具有至少两个异氯酸醋反应性的基团的化合物 在例如30-100°C，优选约80°C的溫度下反应获得。本发明多异氯酸醋预聚物的NCO含量 优选为20-33wt. %，特别优选25-32wt. %。本领域技术人员熟知具有至少两个异氯酸醋 反应性基团的化合物，例如在《塑料手册》第3. 1章中的说明（"KunststofThan化uch，7， Polyurethanes", Carl Hanser-Verlag，第 3 版，1993)。
[0042] 在本发明中，可用作b 1)组分的聚酸多元醇的径值为IO-SOOm巧OH/g，优选为 15-480m巧OH/g，官能度为2-6,优选为1.90-3. 30。聚酸多元醇的含量可W是30wt. %到 70wt. %，基于所述聚氨醋组合物的总重量按IOOwt. %计。
[0043] 所述聚酸多元醇可W通过已知的工艺过程制备，例如，在催化剂存在下，由締控氧 化物与起始剂反应制得。所述的催化剂，优选但不限于碱性氨氧化物、碱性醇盐、五氯化錬、 氣化棚合乙酸、或它们的混合物。所述的締控氧化物，优选但不限于四氨巧喃、环氧乙烧、环 氧丙烷、1,2-环氧下烧、2,3