金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板及其制備方法
【專利摘要】一種金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板及其制備方法，用于冷庫保溫。夾芯板由上下兩個金屬面層和聚異氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料芯層組成。其芯層由以下原料按重量分數(shù)比經(jīng)高壓發(fā)泡機充分混合反應(yīng)而成：組合聚醚聚酯多元醇（白料）：聚異氰酸酯（黑料）=100：100-200。組合聚醚聚酯多元醇由以下組份按重量份數(shù)比制備而成：多元醇：泡沫穩(wěn)定劑：催化劑：交聯(lián)劑：阻燃劑：水：發(fā)泡劑=100：1~5：1~5：2~6：5~25：0.5~3：10~30。多元醇、催化劑、阻燃劑、泡沫穩(wěn)定劑均由二種或二種以上復(fù)配的。前述聚異氰酸酯為高官能度多苯基多亞甲基多異氰酸酯。本發(fā)明具有較好的阻燃效果，完全達到B1級標準，優(yōu)良的耐候性以及高的尺寸穩(wěn)定性。
【專利說明】金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種用于冷庫保溫的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夾芯板及其制備方法，屬于高分子化工材料領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]聚氨酯泡沫塑料導(dǎo)熱系數(shù)小、阻燃性能好、吸水率低、壓縮強度大，具有優(yōu)良的力學(xué)性能、良好的電學(xué)性能、聲學(xué)性能、保溫性能和耐化學(xué)性能，尤為顯著的是其導(dǎo)熱系數(shù)在所有有機材料中最低，聚氨酯硬泡板材作為聚氨酯建材的一種，易于成型，生產(chǎn)效率高，能夠做到生產(chǎn)工業(yè)化，產(chǎn)品規(guī)格尺寸標準化，施工裝配化，易于控制產(chǎn)品質(zhì)量和工程質(zhì)量、施工效率高、美觀等許多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房(車間、辦公室)、倉庫、集貿(mào)市場、體育場館、車船等候廳、民用住宅、別墅、活動板房與組合式冷庫等建筑房屋的墻板和屋頂構(gòu)件，以及船舶、車輛、空調(diào)保溫、裝飾等領(lǐng)域。目前常用的聚氨酯泡沫塑料板材是由聚醚多元醇、催化劑、發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、水、阻燃劑、抗氧劑、色漿等助劑配成白料，然后與黑料反應(yīng)制得。低密度下主要存在壓縮強度低、阻燃效果差、尺寸穩(wěn)定性差、易收縮、耐候性差等缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出采用聚酯多元醇與高異氰酸酯指數(shù)的方法制備聚異氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料，通過下板涂膠裝置與金屬面結(jié)合，制得聚異氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夾芯板材，用于冷庫保溫。[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，包括上金屬面層、下金屬面層和中間的芯層，其特征是:芯層為聚異氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料芯層，芯層包括以下原料按重量份數(shù)比經(jīng)高壓發(fā)泡機充分混合反應(yīng)而成:組合聚醚聚酯多元醇:聚異氰酸酯=100:100~ 200。[0005]根據(jù)所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:組合聚醚聚酯多元醇包括以下組份按重量份數(shù)比制備而成:多元醇:泡沫穩(wěn)定劑:催化劑:交聯(lián)劑:阻燃劑: 水:發(fā)泡劑=100:1~5:1~5:2~6:5~25:0.5~3:10~30。[0006]根據(jù)所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:所述的多元醇包括二種或二種以上的多元醇:(1)基于對苯二甲酸二乙酯的聚酯型多元醇；(2)基于以蔗糖、山梨醇、甘露醇、α -甲基葡萄糖甙、木糖醇、二乙烯三胺、季戊四醇、乙二胺、甲苯二胺、 丙三醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺常規(guī)的活潑氫化合物作為起始劑與環(huán)氧化物反應(yīng)而成的聚醚多元醇。[0007]根據(jù)所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:異氰酸酯是MDI 或聚合MDI或它們?nèi)我獗壤幕旌衔?，混合物中NCO含量是30-50%，平均官能度2.7~3.0。[0008]根據(jù)所述的金屬面聚`異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板及其制備方法，其特征是:指數(shù)為100~400。[0009]根據(jù)所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:組合聚醚聚酯多元醇的制備:按配比準確稱取芳香烴聚酯多元醇30g，蔗糖起始劑聚醚多元醇30g、山梨醇起始劑聚醚多元醇10g、甲苯二胺起始劑聚醚多元醇10g、甘油聚醚多元醇20g、三乙醇胺交聯(lián)劑4g、德美世創(chuàng)公司產(chǎn)泡沫穩(wěn)定劑L6820和AK8805 2.5g、復(fù)合催化劑五甲基二乙烯三胺、N, N- 二甲基環(huán)己胺、三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、油酸鉀、辛酸鉀1.4g、141b發(fā)泡劑 22g、水lg、三(氯異丙基)磷酸酯TCPP阻燃劑10g，充分攪拌混合均勻，即得組合聚醚聚酯多元醇。[0010]根據(jù)所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:組合聚醚聚酯多元醇的制備:按配比準確稱取20(T400mgK0H/g芳香烴聚酯多元醇30g，40(T500mgK0H/g芳香烴聚酯多元醇30g蔗糖起始劑聚醚多元醇20g、山梨醇起始劑聚醚多元醇20g、三乙醇胺交聯(lián)劑4g、德美世創(chuàng)公司產(chǎn)泡沫穩(wěn)定劑L6820和AK8805 2.5g、復(fù)合催化劑五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基環(huán)己胺、三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、油酸鉀、辛酸鉀1.6g、141b發(fā)泡劑 22g、水lg、三(氯異丙基)磷酸酯TCPP阻燃劑10g，充分攪拌混合均勻，即得組合聚醚聚酯多元醇。[0011]一種制備所述金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板的方法，其特征是:上下兩層金屬面板通過壓型機進行壓型，然后下板經(jīng)過常規(guī)的滴膠裝置涂膠，進入發(fā)泡流程，組合聚醚聚酯多元醇與聚異氰酸酯按照重量比為1:1~1:2進入高壓發(fā)泡機，混合均勻后澆注在金屬面層上反應(yīng)，經(jīng)過層壓機固化成型，出板切割、涼板、熟化；反應(yīng)物料溫度為20~30 °C、料壓為l(T20MPa、上下金屬面層溫度為30~50 °C、層壓機鏈板溫度60 0C以上，熟化間溫度25°C以上。[0012]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:1、組合聚醚聚酯多元醇(白料)中加入聚酯多元醇，提高聚氨酯泡沫的阻燃性能。[0013]2、聚異氰酸酯(黑料)采用高官能度多苯基多亞甲基多異氰酸酯。[0014]3、過量的聚異氰酸酯(黑料)在三聚催化劑作用下自聚形成六元雜環(huán)，能夠提高泡沫的耐熱性能。[0015]4、通過滴膠裝置對下板涂膠，增強了金屬面與聚異氰脲酸酯改性聚氨酯芯材的粘結(jié)力。[0016]5IR雙履帶成型溫度≥60°C，保證黑白料完全反應(yīng)。生產(chǎn)出的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夾芯板材在25°C以上熟化間熟化72h，防止二次發(fā)泡。[0017]6、與普通聚氨酯保溫材料相比，本發(fā)明具有阻燃性能好、導(dǎo)熱系數(shù)低的優(yōu)勢。【具體實施方式】[0018]下面具體實施 例對本發(fā)明作進一步說明:本發(fā)明板材由上下兩個金屬面層和聚異氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料芯層組成。生產(chǎn)工藝為:鋼板壓型、鋼板涂膠、黑白料發(fā)泡、板材切割、涼板、熟化組成。其金屬面層由壓型機壓出所需形狀，其芯層由以下原料按重量分數(shù)比經(jīng)高壓發(fā)泡機充分混合反應(yīng)而成:組合聚醚聚酯多元醇(白料):聚異氰酸酯(黑料)=100: 100-200，澆注在金屬面材上發(fā)泡固化成型， 切割、涼板、熟化而成。[0019]上述組合聚醚聚酯多元醇(白料)由以下組份按重量分數(shù)比制備而成:組合多元醇:泡沫穩(wěn)定劑:催化劑:交聯(lián)劑:阻燃劑:水:發(fā)泡劑=100:1~5:1~5:2^6: 5^25:0.5^3:10-30，前述組合多元醇包括二種或二種以上的多元醇:(I)基于對苯二甲酸二乙酯的聚酯型多元醇；(2)基于以蔗糖、山梨醇、甘露醇、α -甲基葡萄糖甙、木糖醇、二乙烯三胺、季戊四醇、乙二胺、甲苯二胺、丙三醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺等常見的活潑氫化合物作為起始劑與環(huán)氧化物反應(yīng)而成的聚醚多元醇。[0020]上述組合聚醚中加入泡沫穩(wěn)定劑，具有降低原料體系的表面張力，改善原料組分的混溶性，優(yōu)異的乳化分散能力和成核能力使泡沫穩(wěn)定，并控制泡孔的大小和結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所采用的泡沫穩(wěn)定劑結(jié)構(gòu)是聚氧化烯烴-聚硅氧烷相嵌共聚物，屬于高活性硅-碳鍵非水解型、非離子型表面活性劑。[0021]上述聚異氰酸酯(黑料)是MDI或聚合MDI或它們?nèi)我獗壤幕旌衔?，混合物中NCO 含量30~50%，平均官能度2.7~3.0。[0022]組合聚醚聚酯多元醇(白料)配方中的催化劑、交聯(lián)劑、阻燃劑等助劑采用本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員熟知的種類即可。[0023]上述聚氨酯夾心板材所用金屬面層可以是彩色圖層鋼板、鍍鋁鋅板、不銹鋼板等。[0024]本發(fā)明聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾心板生產(chǎn)時將上下金屬面層牽入壓型組壓出所需形狀，下板通過滴膠裝置涂膠；進入發(fā)泡工序:組合聚醚聚酯多元醇(白料)與聚異氰酸酯(黑料)按照一定的重量比通過高壓發(fā)泡機充分混合澆注在面層上，發(fā)泡固化成型；出板切割、涼板、熟化。[0025]本發(fā)明金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板的制備方法:上下兩層金屬面板通過壓型機進行壓型，然后下板經(jīng)過滴膠裝置涂膠，進入發(fā)泡流程，組合聚醚聚酯多元醇(白料)與聚異氰酸酯(黑料)按照重量比為1:1~1:2進入高壓發(fā)泡機，混合均勻后澆注在金屬面層上反應(yīng)，經(jīng)過層壓機固化成型，出板切割、涼板、熟化。反應(yīng)物料溫度為20~30 °C、 料壓為l(T20MPa、上下金屬面層溫度為30~50 °C、層壓機鏈板溫度60 °C以上，熟化間溫度25°C以上。[0026]實施例1組合聚醚聚酯多元醇(白料)的制備:按配比準確稱取芳香烴聚酯多元醇30g，蔗糖起始劑聚醚多元醇30g、山梨醇起始劑聚醚多元醇10g、甲苯二胺起始劑聚醚多元醇10g、甘油聚醚多元醇20g、三乙醇胺交聯(lián)劑4g、德美世創(chuàng)公司產(chǎn)泡沫穩(wěn)定劑L6820和AK8805 2.5g、復(fù)合催化劑五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基環(huán)己胺、三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、油酸鉀、辛酸鉀1.4g、141b發(fā)泡劑22g、水lg、三(氯異丙基)磷酸酯(TCPP)阻燃劑10g，充分攪拌混合均勻，即得組合聚醚聚酯多元醇(白料)。[0027]金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夾芯板材的生產(chǎn):上下金屬面板經(jīng)過壓型機壓型，下板通過常規(guī)的滴膠裝置涂膠，進入發(fā)泡工序，聚異氰酸酯(黑料)、組合聚醚聚酯多元醇(白料)通過高壓發(fā)泡機澆注在金屬面板上(組合聚醚聚酯多元醇(白料)流量119g/ s， 聚異氰酸酯(黑料)流量202g/s)，進入層壓機固化，出板切割、涼板、熟化。待泡沫完全熟化后測定相關(guān)性能。此條件下聚異氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料的氧指數(shù)為26.1%。[0028]實施例2組合聚醚聚酯多元醇(白料)的制備:按配比準確稱取20(T400mgK0H/g芳香烴聚酯多元醇30g,40(T500mgK0H/g芳香烴聚酯多元醇30g鹿糖起始劑聚醚多元醇20g、山梨醇起始劑聚醚多元醇20g、三乙醇胺交聯(lián)劑4g、德美世創(chuàng)公司產(chǎn)泡沫穩(wěn)定劑L6820和AK8805 2.5g、 復(fù)合催化劑五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基環(huán)己胺、三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、油酸鉀、 辛酸鉀1.6g、141b發(fā)泡劑22g、水lg、三(氯異丙基)磷酸酯(TCPP)阻燃劑10g，充分攪拌混合均勻，即得組合聚醚聚酯多元醇(白料)。[0029]金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯(PIR)夾芯板材的生產(chǎn):上下金屬面板經(jīng)過壓型機壓型，下板通過常規(guī)的滴膠裝置涂膠，進入發(fā)泡工序，黑白料通過高壓發(fā)泡機澆注在金屬面板上(組合聚醚聚酯多元醇(白料)流量119g/s，聚異氰酸酯(黑料)流量232g/s)，進入層壓機固化，出板切割、涼板、熟化。待泡沫完全熟化后測定相關(guān)性能。此條件下聚異氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料的氧指數(shù)為30.3%。[0030]上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和保范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，包括上金屬面層、下金屬面層和中間的芯層，其特征是:芯層為聚異氰脲酸酯改性聚氨酯泡沫塑料芯層，芯層包括以下原料按重量份數(shù)比經(jīng)高壓發(fā)泡機充分混合反應(yīng)而成:組合聚醚聚酯多元醇:聚異氰酸酯=100:100~ 200。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:組合聚醚聚酯多元醇包括以下組份按重量份數(shù)比制備而成:多元醇:泡沫穩(wěn)定劑:催化劑:交聯(lián)劑:阻燃劑:水:發(fā)泡劑=100:1~5:1~5:2~6:5~25:0.5~3:10~30。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:所述的多元醇包括二種或二種以上的多元醇:(1)基于對苯二甲酸二乙酯的聚酯型多元醇；(2)基于以蔗糖、山梨醇、甘露醇、α -甲基葡萄糖甙、木糖醇、二乙烯三胺、季戊四醇、乙二胺、甲苯二胺、丙三醇、三羥甲基丙烷、三乙醇胺常規(guī)的活潑氫化合物作為起始劑與環(huán)氧化物反應(yīng)而成的聚醚多元醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:異氰酸酯是MDI或聚合MDI或它們?nèi)我獗壤幕旌衔?，混合物中NCO含量是30飛0%，平均官能度 2.7~3.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:指數(shù)為100~400。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是:組合聚醚聚酯多元醇的制備:按配比準確稱取芳香烴聚酯多元醇30g，蔗糖起始劑聚醚多元醇30g、山梨醇起始劑聚醚多元醇10g、甲苯二胺起始劑聚醚多元醇10g、甘油聚醚多元醇 20g、三乙醇胺交聯(lián)劑4g、德美世創(chuàng)公司產(chǎn)泡沫穩(wěn)定劑L6820和AK8805 2.5g、復(fù)合催化劑五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基環(huán)己胺、三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、油酸鉀、辛酸鉀1.4g、 141b發(fā)泡劑22g、水lg、三(氯異丙基)磷酸酯TCPP阻燃劑10g，充分攪拌混合均勻，即得組合聚醚聚酯多元醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板，其特征是: 組合聚醚聚酯多元醇的制備:按配比準確稱取20(T400mgK0H/g芳香烴聚酯多元醇30g， 40(T500mgK0H/g芳香烴聚酯多元醇30g鹿糖起始劑聚醚多元醇20g、山梨醇起始劑聚醚多元醇20g、三乙醇胺交聯(lián)劑4g、德美世創(chuàng)公司產(chǎn)泡沫穩(wěn)定劑L6820和AK8805 2.5g、復(fù)合催化劑五甲基二乙烯三胺、N，N-二甲基環(huán)己胺、三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、油酸鉀、辛酸鉀1.6g、141b發(fā)泡劑22g、水lg、三(氯異丙基)磷酸酯TCPP阻燃劑10g，充分攪拌混合均勻，即得組合聚醚聚酯多元醇。
8.一種制備權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述金屬面聚異氰脲酸酯改性聚氨酯夾芯板的方法，其特征是:上下兩層金屬面板通過壓型機進行壓型，然后下板經(jīng)過常規(guī)的滴膠裝置涂膠，進入發(fā)泡流程，組合聚醚聚酯多元醇與聚異氰酸酯按照重量比為1:1~1:2進入高壓發(fā)泡機，混合均勻后澆注在金屬面層上反應(yīng)，經(jīng)過層壓機固化成型，出板切割、涼板、熟化； 反應(yīng)物料溫度為20~30 °C、料壓為l(T20MPa、上下金屬面層溫度為30~50 °C、層壓機鏈板溫度60 0C以上，熟化間溫度25°C以上。
【文檔編號】C08G18/79GK103497305SQ201310490926
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月20日
【發(fā)明者】郭亞莉, 褚建軍, 張洪國, 鐘東南, 孫志武 申請人:山東普蘭特板業(yè)有限公司