本發(fā)明屬于聚氨酯泡沫填縫劑領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫抗凍性能好、米數(shù)長(zhǎng)、防爆性能好的單組份聚氨酯泡沫填縫劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯發(fā)泡劑全稱單組分聚氨酯泡沫填縫劑，俗稱發(fā)泡劑、發(fā)泡膠、PU填縫劑，是氣霧技術(shù)和聚氨酯泡沫技術(shù)交叉結(jié)合的產(chǎn)物。它是一種將聚氨酯預(yù)聚物、發(fā)泡劑、催化劑等組分裝填于耐壓氣霧罐中的特殊聚氨酯產(chǎn)品。當(dāng)物料從氣霧罐中噴出時(shí)，泡沫狀的聚氨酯物料會(huì)迅速膨脹并與空氣或接觸到的基體中的水分發(fā)生固化反應(yīng)形成泡沫。固化后的聚氨酯泡沫填縫劑泡沫具有填縫、粘結(jié)、密封、隔熱、吸音等多種效果，是一種環(huán)保節(jié)能、使用方便的建筑材料，可適用于密封堵漏、填空補(bǔ)縫、固定粘結(jié)、保溫隔音，尤其適用于塑鋼或鋁合金門(mén)窗和墻體間的密封堵漏及防水。
目前，單組分聚氨酯泡沫填縫劑的正常使用溫度為+5℃～+35℃之間，聚氨酯泡沫填縫劑的質(zhì)量很大程度上取決于外界因素的(溫度、濕度)影響，空氣中的水汽對(duì)于打出的泡沫質(zhì)量和發(fā)泡量十分重要，濕度越高，發(fā)泡量越大且泡沫細(xì)膩度越好。但是產(chǎn)品在生產(chǎn)灌裝過(guò)程中，若空氣中水分過(guò)高或料液中水分含量過(guò)高時(shí)，灌裝后易爆罐；冬季溫度低、濕度小，聚氨酯的反應(yīng)速度會(huì)大大降低，在固化期間難以正常發(fā)泡，導(dǎo)致粘結(jié)性能降低等問(wèn)題，易出現(xiàn)發(fā)酥發(fā)脆起粉等缺陷，嚴(yán)重影響冬季發(fā)泡膠的施工效果，給銷(xiāo)售商帶來(lái)極大的不便。
目前國(guó)內(nèi)發(fā)泡膠技術(shù)已有公開(kāi)。專(zhuān)利201310746932.6公開(kāi)的一種耐低溫單組分聚氨酯泡沫填縫劑及其制備方法，使用聚醚多元醇、MDI、DME、LPG等制得,該發(fā)明解決了單組份聚氨酯泡沫填縫劑在冬季低溫(-10℃)條件下下正常施工和延長(zhǎng)米的問(wèn)題,但是該發(fā)明未公開(kāi)延長(zhǎng)米的具體參數(shù),也未表明在低溫下的泡沫發(fā)脆發(fā)酥問(wèn)題，未披露灌裝過(guò)程中空氣中水分含量高或料液水分含量高的條件下易導(dǎo)致爆罐的缺陷。專(zhuān)利99114561.5公開(kāi)一種單組分聚氨酯泡沫填縫劑，使用聚醚多元醇、氰酸酯、溶劑等制得，但是該發(fā)明未公開(kāi)在冬季低溫條件下發(fā)脆發(fā)酥的問(wèn)題和延長(zhǎng)米的問(wèn)題，也未披露灌裝過(guò)程中空氣中水分含量高或料液水分含量高的條件下易導(dǎo)致爆罐的缺陷。專(zhuān)利201410773472.0公開(kāi)一種單組分聚氨酯泡沫填縫劑及其制備方法，使用聚醚多元醇、多亞甲基多苯基異氰酸酯、二甲醚、丙丁烷等制得，該發(fā)明解決了單組份聚氨酯泡沫填縫劑的延長(zhǎng)米的問(wèn)題，但未表明在低溫下的泡沫發(fā)脆發(fā)酥問(wèn)題，也未披露灌裝過(guò)程中空氣中水分含量高或料液水分含量高的條件下易導(dǎo)致爆罐的缺陷。
因此，開(kāi)發(fā)一種低溫抗凍性好、米數(shù)長(zhǎng)、防爆性能好的單組份聚氨酯泡沫填縫劑具有很大的實(shí)用性和必要性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明的目的是提供一種低溫抗凍性能好、米數(shù)長(zhǎng)、防爆性能好的單組份聚氨酯泡沫填縫劑及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的單組份聚氨酯泡沫填縫劑米數(shù)短、防爆性能差的缺陷。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案如下：
石蠟 74～83份
混合聚醚多元醇 19～25份
固化劑 0.8～1.8份
穩(wěn)定劑 1～5份
有機(jī)溶劑 1～5份
硬化吸水劑 2.5～5份
異氰酸酯 38～54份
發(fā)泡劑 34～38份。
所述的混合聚醚多元醇為聚醚多元醇DDL-400、聚醚多元醇DMN-500、聚醚多元醇DMN-1000的混合物，按重量份配比，聚醚多元醇DDL-400:聚醚多元醇DMN-500：聚醚多元醇DMN-1000=4～6:2～6:11～14，所用聚醚需加熱至130～150℃，抽真空脫水處理。
所述的穩(wěn)定劑為江蘇美思德化學(xué)股份有限公司AK-8875、江蘇美思德化學(xué)股份有限公司AK-8876、贏創(chuàng)德固賽(中國(guó))有限公司B8871中的至少一種。
所述的有機(jī)溶劑為異己烷、二甲氧基甲烷、丙二醇甲醚丙酸脂中的至少一種。
所述的硬化吸水劑為氯化鎂、氯化鈣、硬化沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅中的至少一種與吸水樹(shù)脂的混合物，按重量份配比，氯化鎂和\或氯化鈣和\或硬化沉淀二氧化硅和\或氣相二氧化硅∶吸水樹(shù)脂=1.5～4∶1。
所述的吸水樹(shù)脂為聚丙烯酸鈉。
所述的固化劑為雙嗎啉基二乙基醚、辛酸亞錫、二月硅酸二丁基錫中的至少一種。
所述的石蠟為氯化石蠟52#、氯化石蠟42#、氫化石蠟的混合物，按重量份配比，氯化石蠟52#：氯化石蠟42#：氫化石蠟= 25～40：20～35：14～24。
所述的發(fā)泡劑為DME、LPG、HFC-1234a、HFC-134a中的至少一種。
所述的單組份聚氨酯泡沫填縫劑的制備方法，包括以下步驟：按重量份配比，將石蠟加入反應(yīng)釜中，開(kāi)動(dòng)電機(jī)攪拌，在100～150 轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度下，加入硬化吸水劑、有機(jī)溶劑，攪拌5～10分鐘至完全溶解，加入聚醚多元醇、固化劑、穩(wěn)定劑，在1500～1800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌，攪拌一個(gè)小時(shí)，使幾種物料充分混合均勻，即可制得組合聚醚；將組合聚醚、異氰酸酯、發(fā)泡劑按一定比例加入耐壓罐中，裝箱后,充分振搖，放置24小時(shí)，即得成品。
本發(fā)明一種單組份聚氨酯泡沫填縫劑具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1.采用聚醚多元醇優(yōu)選復(fù)配,提高了低溫抗凍性，確保其在低溫環(huán)境下應(yīng)用；
2.應(yīng)用環(huán)保溶劑的方法，使產(chǎn)品性能得到顯著提高，節(jié)約了使用的成本；
3.通過(guò)添加硬化吸水劑的方法，使其具備了在高濕度或料液水分含量高的條件下，防止爆罐的性能，提高了產(chǎn)品的安全穩(wěn)定性。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不受這些實(shí)施例所限制。對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而不脫離本發(fā)明方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
實(shí)施例1單組份聚氨酯泡沫填縫劑，見(jiàn)表1。
表1
實(shí)施例2單組份聚氨酯泡沫填縫劑，見(jiàn)表2。
表2
實(shí)施例3單組份聚氨酯泡沫填縫劑，見(jiàn)表3。
表3
比較例4單組份聚氨酯泡沫填縫劑，見(jiàn)表4。
表4
實(shí)施例1～3、比較例4的單組份聚氨酯泡沫填縫劑的相關(guān)性能采用以下方法測(cè)試：
1.密度的測(cè)定：按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6343單組份聚氨酯泡沫填縫劑的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定；
2.尺寸穩(wěn)定性的測(cè)定：按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8871單組份聚氨酯泡沫填縫劑的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定；
3.發(fā)泡倍數(shù)：a.常溫檢測(cè)方法：在溫度25±2℃，相對(duì)濕度50%的條件下，按照標(biāo)準(zhǔn)JC 936-2004中7.8的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定；b.低溫檢測(cè)方法：在溫度-15℃，相對(duì)濕度50%的條件下，按照標(biāo)準(zhǔn)JC 936-2004中7.8的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定；
4.完全固化時(shí)間：a.常溫檢測(cè)方法：在溫度23℃，相對(duì)濕度50%的條件下，采用計(jì)時(shí)法，固定量(30g)的內(nèi)容物噴出后計(jì)時(shí)開(kāi)始，待泡沫完全成為泡沫固體時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束，計(jì)算泡沫完全固化使用時(shí)間；b.低溫檢測(cè)方法：在溫度-15℃，相對(duì)濕度50%的條件下，采用計(jì)時(shí)法，固定量(30g)的內(nèi)容物噴出后計(jì)時(shí)開(kāi)始，待泡沫完全成為泡沫固體時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束，計(jì)算泡沫完全固化使用時(shí)間；
5.低溫抗凍性：預(yù)先將冰箱調(diào)節(jié)至(-15±2℃)，將剛噴出的泡沫放入冰箱內(nèi)，24h后取出觀察，采用手指按壓法，檢測(cè)泡沫是否發(fā)酥發(fā)脆；
6.延長(zhǎng)米的測(cè)試：以相同凈含量為準(zhǔn),采用槍式打樣法，分別稱量打樣前、打樣后試樣的質(zhì)量，計(jì)算凈含量；控制噴出后的泡沫寬3cm、高2cm，并計(jì)算噴出泡沫的米數(shù)；
7.防爆罐測(cè)試：在配制好的組合聚醚中分別添加0.2％、0.3％、0.4％、0.5％的水，攪拌均勻后，在溫度25℃、空氣濕度50％的條件下分別灌裝試樣20罐，制得試樣后觀察，記錄是否存在爆罐；
8.低溫應(yīng)用性能檢測(cè)：預(yù)先將冰箱調(diào)節(jié)至(-15±2℃)，將單組份聚氨酯泡沫填縫劑放入冰箱2h，然后在-15℃、相對(duì)濕度50％的條件下，按以上3、4、5檢測(cè)方法進(jìn)行即可。
實(shí)施例1～3、比較例4所得的一種單組份聚氨酯泡沫填縫劑的相關(guān)性能測(cè)試結(jié)果如下表一所示。
表一
從上表的使用效果表明，本發(fā)明一種單組份聚氨酯泡沫填縫劑劑與現(xiàn)有技術(shù)(比較例4)相比，在組合聚醚添加0.2％、0.3％水的條件下，均無(wú)爆罐現(xiàn)象，在組合聚醚添加0.4％、0.5％水的條件下，爆罐概率維持在較低水平,提高了安全穩(wěn)定性，噴出泡沫可在低溫環(huán)境(-15℃)應(yīng)用，抗凍性能較好，并有效地提高了延長(zhǎng)米數(shù)。
主要材料名稱、技術(shù)指標(biāo)
1.氯化石蠟42#
粘度：140～450(50℃,mPa.S)
氯含量：41～43（%）
供應(yīng)商：山東沾化陽(yáng)光化學(xué)有限公司。
2. 氯化石蠟52#
粘度：150～250(50℃,mPa.S)
氯含量：51～53（%）
供應(yīng)商：山東沾化陽(yáng)光化學(xué)有限公司。
3.聚醚多元醇DDL-400
羥值：280±10（mgKOH/g）
粘度：60～80（25℃，mPa.S）
供應(yīng)商：山東淄博德信聯(lián)邦化學(xué)股份有限公司。
4.聚醚多元醇DMN-500
羥值：335±10（mgKOH/g）
粘度：260～380（25℃，mPa.S）
供應(yīng)商：山東淄博德信聯(lián)邦化學(xué)股份有限公司。
5.聚醚多元醇DMN﹣1000
羥值：168±5（mgKOH/g）
粘度：200～400（25℃，mPa.S）
供應(yīng)商：山東淄博德信聯(lián)邦化學(xué)股份有限公司。
6.異氰酸酯
NCO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：30.5～32（％）
粘度：150～250（25℃，mPa.S）
供應(yīng)商：山東萬(wàn)華集團(tuán)股份有限公司。
7.雙嗎啉二乙基醚
純度：≥99％
含水量：≤0.1％
供應(yīng)商：北京油化精細(xì)化工研究所。
8.聚丙烯酸鈉
粒度：20～100目
容積密度：0.6～0.9(g/cm3)
吸水速率：≤60S
保水率：≥85％
供應(yīng)商：南通科力吸水樹(shù)脂有限公司。
9．AK-8875、AK-8876
粘度：400～600（25℃，mPa.S）
PH：5～7
供應(yīng)商：江蘇美思德化學(xué)股份有限公司。
10.B8871
粘度：600～800（25℃，mPa.S）
羥值：85～125（mgKOH/g）
供應(yīng)商：贏創(chuàng)德固賽（中國(guó)）特種化學(xué)有限公司
代理商：北京匯智眾成科貿(mào)有限公司。