一种高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法与流程

本发明属于泡沫塑料的制备方法，具体地说是一种高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法。

背景技术：

硬质聚氨酯硬质泡沫用途广泛，具有轻质高强的特点，难降解、耐腐蚀。一般使用聚醚与异氰酸酯反应制备保温材料，保温材料主要关心的是保温效果，对于压缩强度要求不高，例如轻工行业标准qb/t2081-1995“冰箱、冰柜用硬质聚氨酯泡沫塑料”提出的聚氨酯硬泡技术指标为：压缩强度≥100kpa…,石油行业标准sy/t0415-1996《埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术标准》中对聚氨酯硬泡的压缩强度规定为≥0.20mpa，中国城镇行业标准cj/t114-2000《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》对用于输送介质温度不高于120℃（偶然峰值温度高于140℃）保温管、保温层的聚氨酯泡沫塑料的压缩强度要求为≥0.30mpa，有报道用于替代沥青玛蹄脂与混凝土结构粘接的聚氨酯硬泡压缩轻度可达到1.8mpa以上。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其压缩强度超过40mpa，达到c40水泥混凝土的强度。以该方法制得的聚氨酯泡沫强度高，并且密度低于800kg/m3，只有水泥混凝土密度的1/3左右，其轻质高强的特点可以替代水泥混凝土应用于特殊领域。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：该方法采用高官能度聚醚和聚氨酯助剂，与异氰酸酯反应，制备高强度硬质聚氨酯泡沫；所用的聚氨酯助剂包括硅油、催化剂二甲基环己胺；

所述的高官能度聚醚、聚氨酯助剂、异氰酸酯用量比例如下：

高官能度聚醚：100份

催化剂二甲基环己胺：0.5份

硅油:1份

异氰酸酯：109-118份。

其中，所用的高官能度聚醚为句容宁武新材料股份有限公司生产的硬质泡沫用聚醚nj-6045，其官能度大于7，羟值450mgkoh/g，粘度18000mpa.s，因此与异氰酸酯反应交联密度大，制备的聚氨酯泡沫强度高；所用的聚氨酯助剂包括硅油、催化剂，硅油为美思德公司的ak8870，催化剂为江都大江公司的二甲基环己胺；异氰酸酯是亨斯迈公司的粗mdi5005。

将低聚醚nj-6045、催化剂二甲基环己胺、硅油ak8870按比例搅拌混合，然后加入粗mdi5005，高速搅拌混合后发泡制得高强度硬质聚氨酯泡沫。

本发明采用高官能度的聚醚与异氰酸酯反应，由于所选用的聚醚官能度大于7，因此反应交联程度高，制备的聚氨酯材料密度约700kg/m3压缩强度达到40mpa以上，同等压缩强度的水泥混凝土密度约2400kg/m3。粗mdi5005的用量直接影响到聚氨酯泡沫的强度和密度。本方法工艺简捷，得到的材料可以在要求轻量化的交通、建筑领域替代水泥混凝土。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但各实施例均不是对本发明的具体限制。

实施例1一种高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法

用料比例：

聚醚nj-6045：100份

催化剂二甲基环己胺：0.5份

硅油ak8870:1份

异氰酸酯粗mdi5005：109份

将聚醚nj-6045、催化剂二甲基环己胺、硅油ak8870按比例搅拌混合，然后加入粗mdi5005，高速搅拌混合后反应制得密度为700kg/m³高强度硬质聚氨酯泡沫，泡沫压缩强度41.5mpa。

实施例2

又一种高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法

用料比例：

聚醚nj-6045：100份

催化剂二甲基环己胺：0.5份

硅油ak8870:1份

异氰酸酯粗mdi5005：118份

将聚醚nj-6045、催化剂二甲基环己胺、硅油ak8870按比例搅拌混合，然后加入粗mdi5005，高速搅拌混合后反应制得密度为750kg/m³高强度硬质聚氨酯泡沫，泡沫压缩强度43.6mpa。

实施例3

又一种高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法

用料比例：

聚醚nj-6045：100份

催化剂二甲基环己胺：0.5份

硅油ak8870:1份

异氰酸酯粗mdi5005：112份

将聚醚nj-6045、催化剂二甲基环己胺、硅油ak8870按比例搅拌混合，然后加入粗mdi5005，高速搅拌混合后反应制得密度为720kg/m³高强度硬质聚氨酯泡沫，泡沫压缩强度42.6mpa。

技术特征：

1.一种高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：该方法采用高官能度聚醚和聚氨酯助剂，与异氰酸酯反应，制备高强度硬质聚氨酯泡沫；所用的聚氨酯助剂包括硅油、催化剂二甲基环己胺；

所述的高官能度聚醚、聚氨酯助剂、异氰酸酯用量比例如下：

高官能度聚醚：100份

催化剂二甲基环己胺：0.5份

硅油:1份

异氰酸酯：109-118份。

2.根据权利要求1所述的高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：所用的高官能度聚醚为句容宁武新材料股份有限公司生产的硬质泡沫用聚醚nj-6045，其官能度大于7，羟值450mgkoh/g，粘度18000mpa.s。

3.根据权利要求1所述的高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：硅油为美思德公司的ak8870，催化剂为江都大江公司的二甲基环己胺；异氰酸酯是亨斯迈公司的粗mdi5005。

4.根据权利要求3所述的高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：将聚醚nj-6045、催化剂二甲基环己胺、硅油按比例搅拌混合，然后加入异氰酸酯粗mdi5005，高速搅拌混合反应后制得高强度硬质聚氨酯泡沫。

技术总结
本发明公开了一种高强度硬质聚氨酯泡沫的制备方法，该方法采用高官能度聚醚和聚氨酯助剂，与异氰酸酯反应，制备高强度硬质聚氨酯泡沫；所用的聚氨酯助剂包括硅油、催化剂二甲基环己胺；所述的高官能度聚醚、聚氨酯助剂、异氰酸酯用量比例如下：高官能度聚醚：100份、催化剂二甲基环己胺：0.5份、硅油:1份、异氰酸酯：109‑118份。本方法工艺简捷，制备的聚氨酯泡沫强度高。

技术研发人员：翟洪金;任广伟;贡严军;郑磊
受保护的技术使用者：句容宁武新材料股份有限公司
技术研发日：2019.12.17
技术公布日：2020.04.07