雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫及其制备方法与流程

    专利2025-04-11  46


    本发明属于聚氨酯,具体涉及雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫及其制备方法。


    背景技术:

    1、在建筑行业,金属雕花板具有观赏性强、安装便利、材质轻、保温性良好、防水防腐等特点,既可用于建筑物装饰,又能起到保温效果。金属雕花板由三部分组成。表层为金属板,一般为镀铝锌板,在其板面上可设计浮雕花纹并搭配各种色彩,达到美观效果;底层一般为铝箔,可达到防水效果;中层为聚氨酯泡沫。

    2、作为中层的聚氨酯泡沫,需要高闭孔率,使泡沫达到更好的防水防腐效果;导热系数低,使泡沫保温性能更佳;另外金属雕花板用于建筑的装饰,对外观及阻燃的要求极高,所以需要中层聚氨酯泡沫强度高达到更好的支撑作用,氧指数高泡沫阻燃性能更佳。所以急需提供一种雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫及其制备方法,满足以上要求。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,强度高、阻燃性能佳,兼具导热系数低、闭孔率高的特点,并且使用环保原料,生产过程安全且产品符合环保要求;

    2、本发明的另一个目的在于提供一种雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫的制备方法,简单便捷,易于生产。

    3、本发明所采取的技术方案如下:

    4、所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,由甲组分与乙组分按质量比1:(1~1.3)反应制备而成;

    5、其中,所述的甲组分由以下重量份数的原料组成:

    6、聚醚多元醇a:40~60;

    7、聚醚多元醇b:10~30;

    8、聚酯多元醇c:10~30;

    9、扩链剂:5~10;

    10、化学发泡剂:2.5~4.5;

    11、催化剂:3~5;

    12、泡沫稳定剂:2~4;

    13、物理发泡剂:15~25;

    14、阻燃剂:40~60;

    15、所述的乙组分为二苯基甲烷二异氰酸酯,优选为万华化学集团股份有限公司生产的pm200或德国巴斯夫集团生产的m20s;

    16、所述的聚醚多元醇a以山梨醇为起始剂,官能度为6,羟值为470~490mgkoh/g;

    17、所述的聚醚多元醇b以甲基邻苯二胺和三乙醇胺为复合起始剂,官能度为3~4,羟值为370~390mgkoh/g。

    18、所述的聚酯多元醇c以对苯二甲酸、己二酸、乙二醇和1,4-丁二醇为复合起始剂,分子结构中包含苯环结构,官能度为2,羟值为170~180mgkoh/g。

    19、所述的扩链剂为三乙醇胺(tea)。

    20、所述的化学发泡剂为水。

    21、所述的催化剂为n,n-二甲基环己胺(pc8)、n,n-二甲基苄胺(bdma)、1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪(pc41)或2-羟基-n,n,n-三甲基-1-丙胺的甲酸盐(tmr-2)中的一种以上。

    22、所述的泡沫稳定剂为硅油,优选为b84813,购自赢创工业集团。

    23、所述的物理发泡剂为1,1,1,3,3-五氟丙烷(hfc-245fa)。

    24、所述的阻燃剂为三(2-氯丙基)磷酸酯(tcpp)。

    25、所述的聚醚多元醇a、聚醚多元醇b和聚酯多元醇c分别为r6048、r4560和pe-b175,分别购自山东一诺威新材料有限公司、山东一诺威新材料有限公司和山东一诺威聚氨酯股份有限公司。

    26、所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫的制备方法,步骤如下:

    27、(1)将配方量的聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚醚多元醇c与扩链剂加入到搅拌釜中,搅拌均匀;再将化学发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂和阻燃剂依次加入到搅拌釜中,搅拌均匀后降温至18℃,再将物理发泡剂加入到搅拌釜中,搅拌均匀后即得甲组分;

    28、(2)将甲组分与乙组分按质量比1:(1~1.3)混合均匀,倒入恒温模具中,反应后即得雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫。

    29、所述的步骤(2)中,恒温模具的温度为45℃。

    30、本发明使用三种聚醚/聚酯多元醇为主体,搭配扩链剂、催化剂、化学发泡剂、泡沫稳定剂、阻燃剂、化学发泡剂使用,聚醚多元醇r6048以山梨醇为起始剂,分子链结构规整,其制备的组合聚醚泡孔更加细腻均匀,可使泡沫达到更高的强度及更低导热系数;聚醚多元醇r4560以甲基邻苯二胺和三乙醇胺为起始剂,一是其与原料间的互溶性好,可使配方体系的互溶性及稳定性提高,二是其可降低导热系数;聚酯多元醇pe-b175,起始剂为对苯二甲酸、己二酸、乙二醇和1,4-丁二醇,搭配聚醚多元醇r6048与r4560,一是其可有效提高泡沫韧性和强度,二是可以提高泡沫阻燃性能;阻燃剂tcpp可以提高泡沫阻燃性能;催化剂选用pc8、bdma、pc41、tmr-2,通过调整4类催化剂的份数及比例可以控制反应速度,达到快速成型的效果;泡沫稳定剂选用b84813,其成核稳泡性能佳,即可减少泡沫表面气泡也可降低泡沫导热系数;选用hfc-245fa为物理发泡剂,使用其为发泡剂的泡沫泡孔细腻,强度高,导热系数低其,而且其本身不可燃/odp值为0,相对于其他发泡剂如环戊烷异戊烷等更加安全环保。

    31、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

    32、(1)本发明所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,具有强度高、阻燃性能佳,兼具导热系数低、闭孔率高的特点,在应用过程中,此泡沫具有更好的支撑、阻燃和保温性能;

    33、(2)本发明所使用的物理发泡剂本身不可燃且odp值为0,相对于其他发泡剂如环戊烷异戊烷等,制备过程及使用过程安全环保;

    34、(3)本发明所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫的制备方法,简单便捷、能耗低,且易于大规模工业化生产。



    技术特征:

    1.一种雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,其特征在于,由甲组分与乙组分按质量比1:(1~1.3)反应制备而成;

    2.根据权利要求1所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,其特征在于,所述的聚酯多元醇c官能度为2,羟值为170~180mgkoh/g。

    3.根据权利要求1所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,其特征在于,所述的扩链剂为三乙醇胺。

    4.根据权利要求1所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,其特征在于,所述的化学发泡剂为水。

    5.根据权利要求1所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,其特征在于,所述的催化剂为n,n-二甲基环己胺、n,n-二甲基苄胺、1,3,5-三(二甲氨基丙基)六氢三嗪或2-羟基-n,n,n-三甲基-1-丙胺的甲酸盐中的一种以上。

    6.根据权利要求1所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,其特征在于,所述的泡沫稳定剂为硅油。

    7.根据权利要求1所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,其特征在于,所述的物理发泡剂为1,1,1,3,3-五氟丙烷。

    8.根据权利要求1所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,其特征在于,所述的阻燃剂为三(2-氯丙基)磷酸酯。

    9.根据权利要求1所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,其特征在于,所述的聚醚多元醇a、聚醚多元醇b和聚酯多元醇c分别为r6048、r4560和pe-b175。

    10.一种权利要求1~9任意一项所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫的制备方法,其特征在于,步骤如下:


    技术总结
    本发明属于聚氨酯技术领域,具体涉及雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫及其制备方法。所述的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,由甲组分与乙组分按质量比1:(1~1.3)反应制备而成;其中甲组分由以下原料组成:聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇C、扩链剂、化学发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、物理发泡剂和阻燃剂;乙组分为二苯基甲烷二异氰酸酯。所述的聚醚多元醇A以山梨醇为起始剂;所述的聚醚多元醇B以甲基邻苯二胺和三乙醇胺为复合起始剂。所制得的雕花板用高强度阻燃聚氨酯泡沫,强度高、阻燃性能佳,兼具导热系数低、闭孔率高的特点,并且使用环保原料,生产过程安全且产品符合环保要求。

    技术研发人员:付振武,肖健美,邱海瑞,刘玄,林壮,赵英杰
    受保护的技术使用者:山东一诺威新材料有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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