專利名稱：低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冰箱保溫材料，具體涉及一種硬質(zhì)聚氨酯組合物及其制備方法， 該泡沫組合物脫模性能優(yōu)良，不破壞大氣臭氧層，為一種綠色環(huán)保的硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)聚氨酯泡沫通過在催化劑、發(fā)泡劑以及泡沫穩(wěn)定劑等的存在及作用下，通過-OH和-NCO相互反應(yīng)而制備。它具有絕熱性能優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于冰箱的絕熱
保溫層。目前冰箱制造商大部分使用ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)和HIPS (聚苯乙烯)材質(zhì)的內(nèi)膽，但是含有高環(huán)戊烷的硬質(zhì)聚氨酯組合料發(fā)泡后對于ABS和HIPS有腐蝕性，導(dǎo)致冰箱長時間使用后內(nèi)膽凹陷進(jìn)去或融化至形成小洞。為了解決冰箱內(nèi)膽腐蝕問題，需要減小環(huán)戊烷使用量，但是環(huán)戊烷使用量減小會導(dǎo)致聚氨酯組合料粘度的上升，從而影響發(fā)泡流動性；但是解決粘度大的問題，會影響聚氨酯泡沫固化性能，導(dǎo)致脫模速度下降，從而降低生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物及其制備方法， 克服含有環(huán)戊烷的硬質(zhì)聚氨酯組合料發(fā)泡后對于ABS和HIPS具有腐蝕性的缺陷，制備出發(fā)泡后膨脹率低、低粘度流動性好、脫模速度快的硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，包括以下重量份的組分
1)蔗糖作為起始劑的聚醚3(Γ60份，鄰甲苯二胺為起始劑的聚醚1(Γ30份，甘油為起始劑的聚醚;Γ20份，蔗糖和甘油為起始劑的復(fù)合聚醚;Γ15份，以二元醇為起始劑的聚醚廣10 份，聚酯多元醇廣5份，前述組分組成的復(fù)合聚醚100份；
2)發(fā)泡催化劑、凝膠催化劑、三聚催化劑組成的復(fù)合催化劑1.(Γ3. 0份；
3)水1.5 3.0份；
4)發(fā)泡劑環(huán)戊烷1(Γ15份；
5)泡沫穩(wěn)定劑l.(T3.5份；
6)異氰酸酯，異氰酸酯指數(shù)為100 130，130 150份。所述的以蔗糖作為起始劑的聚醚以蔗糖為起始劑，以氧化乙烯或與氧化丙烯為聚合單體在催化劑作用下反應(yīng)而成的高官能度聚醚。其官能度約為2 8之間，優(yōu)選3 6 之間；平均分子量約為700 900。所述的以鄰甲苯二胺為起始劑的聚醚，以鄰甲苯二胺為起始劑，以氧化乙烯和氧化丙烯按1:3 1:5重量比組成的混合物為聚合單體。其官能度為4，平均分子量約為450 600。所述的以甘油為起始劑的聚醚，以氧化乙烯或與氧化丙烯為聚合單體；官能度3 6，平均分子量約為1200 1600。所述的以蔗糖和甘油為復(fù)合起始劑的復(fù)合聚醚，以氧化乙烯或與氧化丙烯為聚合單體；3官能度，平均分子量約為600 800。所述的以二元醇為起始劑的聚醚，2官能度，平均分子量約為160 Mo。所述的聚酯多元醇其官能度為2，羥值為280 320。所述的催化劑采用復(fù)合催化劑體系，由催化-OH和-NCO相互反應(yīng)的發(fā)泡催化劑、 凝膠催化劑和三聚催化劑組成。所述的發(fā)泡催化劑是五甲基二亞乙基三胺(PC-5)、雙(二甲基氨基已基)醚(A-I)中的一種或兩種按任意比例的混合物；所述凝膠催化劑是N，N-二甲基環(huán)已胺(PC-8)、三亞已基二胺(TEDA-33P)、四甲基已二胺(TMHDA)中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述三聚催化劑是1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氫三嗪(PC-41)、2，4， 6-三(二甲氨甲基)苯酚(TMR-30)、甲季胺鹽(TMR-2)中的一種或兩種以上任意比例的混合物?？蓮氖袌鲑彽玫某Ｓ么呋瘎?，如Air Products的PC_5、PC_8、PC-41、TMR-2、TMR-30、 TMHDA 等。本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯組合物發(fā)泡劑采用環(huán)境有好的環(huán)戊烷，所得到的硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料綠色環(huán)保，大氣臭氧層破壞指數(shù)為0。所述的泡沫穩(wěn)定劑是一種表面活性劑，采用含Si-C結(jié)構(gòu)的硅類表面活性劑。泡沫穩(wěn)定劑可從市場購得，包括德美世創(chuàng)公司產(chǎn)的泡沫穩(wěn)定劑，如AK8805、AK8830、AK8818等； 德固薩(Degusa)的泡沫穩(wěn)定劑 B8462、B8461、B8544, B-8494 ；邁圖公司(Momentive)的 L6900、L6863 等。本發(fā)明中的異氰酸酯優(yōu)選NCO百分含量為301 的MDI。可從市場直接購得，包括亨斯邁(Huntsman)的Suprasec5005，巴斯夫(BASF)的M20S，錦湖的M200等。本發(fā)明的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其粘度在4500cps (25°C)以下， 脫模時間可達(dá)170秒，而現(xiàn)有技術(shù)的同類產(chǎn)品其脫模時間通常為Μ(Γ300秒；導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到 0. 0180 0. 0185ff/m. K。所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其中還可含有(Γ5份的固化劑，所述固化劑是酸酐、芳香族多胺咪唑、二元醇中的一種或兩種以上任意比例的混合物。本發(fā)明還涉及所述的硬質(zhì)聚氨酯組合物的制備方法，采用的技術(shù)方案是
一種低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物的制備方法，系在發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑及催化劑的存在下，使多元醇組分和異氰酸酯組分反應(yīng)發(fā)泡而制得，其特征在于，反應(yīng)組分及重量份數(shù)如下
1)蔗糖作為起始劑的聚醚3(Γ60份，鄰甲苯二胺為起始劑的聚醚1(Γ30份，甘油為起始劑的聚醚;Γ20份，蔗糖和甘油為起始劑的復(fù)合聚醚;Γ15份，以二元醇為起始劑的聚醚廣10 份，聚酯多元醇廣5份，前述組分組成的復(fù)合聚醚100份；
2)發(fā)泡催化劑、凝膠催化劑、三聚催化劑組成的復(fù)合催化劑1.(Γ3. 0份；
3)水1.5 3.0份；
4)發(fā)泡劑環(huán)戊烷1(Γ15份；
5)泡沫穩(wěn)定劑l.(T3.5份；
6)異氰酸酯130 150份，異氰酸酯指數(shù)為100 130。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯組合物具有優(yōu)異的快速脫模性能，脫模時間可達(dá)到170秒，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能優(yōu)異；用于冰箱生產(chǎn)中，可以縮短發(fā)泡固化時間， 為提高生產(chǎn)效率，完全符合客戶的節(jié)能、環(huán)保和提高生產(chǎn)性的需求。本發(fā)明的硬質(zhì)聚氨酯組合物，低粘度，流動性好；同時，與現(xiàn)有技術(shù)中的同類產(chǎn)品相比較，對于冰箱內(nèi)膽HIPS材質(zhì)具有更好的抗腐蝕性。下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以具體實(shí)施方式
為限，而是由權(quán)利要求加以限定。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，由下列組分反應(yīng)發(fā)泡而制得
1)以蔗糖作為起始劑、以氧化乙烯為聚合單體的聚醚60份，3官能度，平均分子量約為800 (聚醚A)
以鄰甲苯二胺為起始劑、以重量比1:3的氧化乙烯和氧化丙烯為聚合單體的聚醚20 份，4官能度，平均分子量約為550 (聚醚B)
以甘油為起始劑、以氧化乙烯為聚合單體的聚醚10份，3官能度，平均分子量約為1500 (聚醚C)
以蔗糖和甘油為復(fù)合起始劑、以氧化乙烯為聚合單體的復(fù)合聚醚5份；3官能度，平均分子量約為700 (聚醚D)
二元醇為起始劑的聚醚2份，2官能度，平均分子量約為200 (聚醚E) 聚酯多元醇3份，其官能度為2，羥值為300 (聚醚F);
2)復(fù)合催化劑2.5份，其中五甲基二亞乙基三胺(PC-5) 0.5份，N，N-二甲基環(huán)已胺 (PC-8) 1.0份，1，3，5_三(二甲氨基丙基)六氫三嗪(PC-41) 1. 0份;
3)發(fā)泡劑環(huán)戊烷12.5份；
4)水2.5份；
5)泡沫穩(wěn)定劑B-8462(德固薩，Degusa)3. 0份；
6)異氰酸酯M-200(錦湖)，異氰酸酯指數(shù)為112;144份上述硬質(zhì)聚氨酯組合物其性能指標(biāo)見表1。
實(shí)施例2
一種低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，由下列組分反應(yīng)發(fā)泡而制得
1)以蔗糖作為起始劑的聚醚A55份， 以鄰甲苯二胺為起始劑的聚醚B 25份， 以甘油為起始劑的聚醚C 11份，
以蔗糖和甘油為復(fù)合起始劑的復(fù)合聚醚D 6份； 二元醇為起始劑的聚醚E 1份； 聚醚F (聚酯多元醇)2份；
2)復(fù)合催化劑2.5份，其中雙(二甲基氨基已基)醚(A-I) 0. 5份，三亞已基二胺 (TEDA-33P) 1. 5 份，2，4，6-三(二甲氨甲基)苯酚(TMR-30) 0. 5 份；3)發(fā)泡劑環(huán)戊烷12.5份；
4)水2.5份；
5)泡沫穩(wěn)定劑B-8462(德固薩，Degusa) 3. 0份;
6)異氰酸酯M-200(錦湖)，異氰酸酯指數(shù)為112，144份。上述硬質(zhì)聚氨酯組合物其性能指標(biāo)見表1。比較例1
按照與實(shí)施例1的方法制得硬質(zhì)聚氨酯組合物，不同之處在于 組分1):
聚醚A 50份， 聚醚B 40份， 聚醚C 6份， 復(fù)合聚醚D 4份； 組分3)、4)、5)分別為 發(fā)泡劑環(huán)戊烷 16. 5份； 水 2. 1份； 泡沫穩(wěn)定劑 2. 0份；
其它組分與實(shí)施例1相同。制得的硬質(zhì)聚氨酯組合物其性能指標(biāo)見表1。比較例2
按照與實(shí)施例1的方法制得硬質(zhì)聚氨酯組合物，不同之處在于 組分1):
聚醚A 55份， 聚醚B 35份， 聚醚C 8份， 復(fù)合聚醚D 2份； 組分3)、4)、5)分別為 發(fā)泡劑環(huán)戊烷 16. 5份； 水 2. 1份； 泡沫穩(wěn)定劑 2. 0份；
其它組分與實(shí)施例1相同。制得的硬質(zhì)聚氨酯組合物其性能指標(biāo)見表1。表1硬質(zhì)聚氨酯組合物其性能指標(biāo)
實(shí)施例1實(shí)施例2比較例1比較例2聚醚A60555055聚醚B20254035聚醚C101168聚醚D5642聚醚E21//聚酯F32//復(fù)合催化劑2. 52. 52. 52. 5水2. 52. 52. 12. 1B-84623. 03. 02. 02. 0粘度(25°C)4230426060005900環(huán)戊烷12. 512. 516. 516. 權(quán)利要求
1.一種低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在與包括以下重量份的組分1)以蔗糖為起始劑的聚醚3(Γ60份，鄰甲苯二胺為起始劑的聚醚1(Γ30份，甘油為起始劑的聚醚;Γ20份，蔗糖和甘油為起始劑的復(fù)合聚醚;Γ15份，以二元醇為起始劑的聚醚廣10 份，聚酯多元醇廣5份，前述組分組成的復(fù)合聚醚100份；2)發(fā)泡催化劑、凝膠催化劑、三聚催化劑組成的復(fù)合催化劑1.(Γ3. 0份；3)水1.5 3.0份；4)發(fā)泡劑環(huán)戊烷1(Γ15份；5)泡沫穩(wěn)定劑l.(T3.5份；6)異氰酸酯，異氰酸酯指數(shù)為100 130，130 150份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在于，所述的以蔗糖作為起始劑的聚醚以蔗糖為起始劑，以氧化乙烯或與氧化丙烯為聚合單體，其官能度為2 8，平均分子量為700 900。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在于，所述的以鄰甲苯二胺為起始劑的聚醚，以鄰甲苯二胺為起始劑，以氧化乙烯和氧化丙烯按1:3 1:5 重量比組成的混合物為聚合單體，其官能度為4，平均分子量為450 600。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在于，所述的以甘油為起始劑的聚醚，以氧化乙烯或與氧化丙烯為聚合單體；官能度3 6，平均分子量為 1200 1600。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在于，所述的以蔗糖和甘油為復(fù)合起始劑的復(fù)合聚醚，以氧化乙烯或與氧化丙烯為聚合單體；3官能度， 平均分子量約為600 800。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在于，所述的以二元醇為起始劑的聚醚，2官能度，平均分子量約為160 Μ0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在于，所述的聚酯多元醇其官能度為2，羥值為280 320。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在于，所述的發(fā)泡催化劑是五甲基二亞乙基三胺、雙(二甲基氨基已基)醚中的一種或兩種按任意比例的混合物；所述凝膠催化劑是N，N-二甲基環(huán)已胺、三亞已基二胺、四甲基已二胺中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述三聚催化劑是1，3，5-三(二甲氨基丙基)六氫三嗪、 2，4，6-三(二甲氨甲基)苯酚、甲季胺鹽中的一種或兩種以上任意比例的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在于，所述的泡沫穩(wěn)定劑是含Si-C結(jié)構(gòu)的硅類表面活性劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，其特征在于，所述的異氰酸酯為NCO百分含量為30 3洲的MDI。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低粘度快速脫模的冰箱用硬質(zhì)聚氨酯組合物其特征在于其中還可含有0.廣5份的固化劑，所述固化劑是酸酐、芳香族多胺咪唑、二元醇中的一種或兩種以上任意比例的混合物。
12.—種低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物的制備方法，系在發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑及催化劑的存在下，使多元醇組分和異氰酸酯組分反應(yīng)發(fā)泡而制得，其特征在于，反應(yīng)組分及重量份數(shù)如下1)蔗糖作為起始劑的聚醚3(Γ60份，鄰甲苯二胺為起始劑的聚醚1(Γ30份，甘油為起始劑的聚醚;Γ20份，蔗糖和甘油為起始劑的復(fù)合聚醚;Γ15份，以二元醇為起始劑的聚醚廣10 份，聚酯多元醇廣5份，前述組分組成的復(fù)合聚醚100份；2)發(fā)泡催化劑、凝膠催化劑、三聚催化劑組成的復(fù)合催化劑1.(Γ3. 0份；3)水1.5 3.0份；4)發(fā)泡劑環(huán)戊烷1(Γ15份；5)泡沫穩(wěn)定劑l.(T3.5份；6)異氰酸酯，異氰酸酯指數(shù)為100 130，130 150份。
全文摘要
一種低粘度快速脫模的硬質(zhì)聚氨酯組合物，包括1)以蔗糖為起始劑的聚醚30~60份、以鄰甲苯二胺為起始劑的聚醚10~30份、以甘油為起始劑的聚醚3~20份、以蔗糖和甘油為起始劑的復(fù)合聚醚3~15份、以二元醇為起始劑的聚醚1~10份、聚酯多元醇1~5份所組成的復(fù)合聚醚100份；2)復(fù)合催化劑1.0~3.0份；3)發(fā)泡劑環(huán)戊烷10~15份；4)水分1.5~3.0份；5)泡沫穩(wěn)定劑1.0~3.5份；6)異氰酸酯130～150份，其指數(shù)為100~130。本發(fā)明制得的硬質(zhì)聚氨酯組合物脫模時間可達(dá)到170秒，低粘度，流動性好，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能優(yōu)異，用于冰箱生產(chǎn)中對冰箱HIPS內(nèi)膽具有更好的抗腐蝕性。
文檔編號C08J9/14GK102391466SQ20111027146
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者吳星海, 權(quán)在槿, 李光雨, 金大映 申請人:可利亞多元醇(南京)有限公司