本發(fā)明涉及建材技術領域，具體為一種適用于高溫操作的聚氨酯泡沫材料及其制備方法。

背景技術：

單組分聚氨酯泡沫材料(簡稱“單聚發(fā)泡”，英文縮寫ocf)，在施工上適用于門窗填縫、建筑物孔洞填充等，一般性填充時對發(fā)泡材料的物性要求一般，一般的單組份聚氨酯泡沫的使用溫度在5-35℃之間，濕度在35-60％，但是在有特殊需求的施工操作中，例如，火車車廂體縫隙填充，當夏季日曬嚴重的戶外施工時，車箱體被日曬表面溫度高于40℃，普通型聚氨酯泡沫材料會出現(xiàn)塌陷、粘接不牢，流淌等現(xiàn)象，失去填縫劑填充密封的基本功能。

為了解決高溫施工的問題，使得發(fā)泡材料填充應用得更加廣泛，本發(fā)明調整配方，從加快泡沫固化速率入手，引入新的快干型催化劑ca-1，使用了新的快干型聚醚體系(環(huán)氧乙烷聚醚體系)，以及降低高溫時拋射劑的揮發(fā)速率，來確保聚氨酯泡沫材料能夠在高溫環(huán)境下使用。

技術實現(xiàn)要素：

(一)解決的技術問題

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種適用于高溫操作的聚氨酯泡沫材料及其制備方法，解決了普通型聚氨酯泡沫材料會出現(xiàn)塌陷、粘接不牢，流淌等現(xiàn)象，易失去填縫劑填充密封基本功能的問題。

(二)技術方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種適用于高溫操作的聚氨酯泡沫材料，其原料按重量份比包括：甲基多苯基異氰酸酯60-150份、聚醚多元醇50-100份、快干型聚醚0-50份、快干型催化劑0.5-4份和組合型拋射劑15份。

優(yōu)選的，其原料包括如下組分：甲基多苯基異氰酸酯60份、聚醚多元醇100份、快干型催化劑0.5份和組合型拋射劑15份。

優(yōu)選的，其原料包括如下組分：甲基多苯基異氰酸酯90份、聚醚多元醇80份、快干型聚醚20份、快干型催化劑2.5份和組合型拋射劑15份。

優(yōu)選的，其原料包括如下組分：甲基多苯基異氰酸酯120份、聚醚多元醇65份、快干型聚醚35份、快干型催化劑3.5份和組合型拋射劑15份。

優(yōu)選的，其原料包括如下組分：甲基多苯基異氰酸酯150份、聚醚多元醇50份、快干型聚醚50份、快干型催化劑4份和組合型拋射劑15份。

優(yōu)選的，所述快干型聚醚為環(huán)氧乙烷體系聚醚。

優(yōu)選的，所述快干型催化劑是由dmdee二嗎啉二乙基醚催化劑和ca-1催化劑組成。

優(yōu)選的，所述組合型拋射劑是由lpg丙丁烷和134a氫氟烷烴組成，且組合型拋射劑按重量份比包括：lpg丙丁烷0-15份和134a氫氟烷烴0-15份。

本發(fā)明還公開了一種適用于高溫操作的聚氨酯泡沫材料的制備方法，具體包括以下步驟：

s1、組合型拋射劑的制備：首先使用稱量裝置分別量取lpg丙丁烷和134a氫氟烷烴，量取完成后，將lpg丙丁烷和134a氫氟烷烴置于混合攪拌器內，以轉速為400-500r/min，溫度為25-32℃的條件下攪拌30-40min，從而制得組合型拋射劑；

s2、聚醚混合物的混合制備：然后使用稱量裝置分別量取聚醚多元醇和快干型聚醚，量取完成后，將聚醚多元醇和快干型聚醚置于混合攪拌器內，以轉速為400-500r/min，溫度為25-32℃的條件下攪拌20-30min，從而得到聚醚混合物；

s3、白料混合物的混合制備：然后使用稱量裝置量取相應比份的快干型催化劑，并將選取的快干型催化劑加入到步驟s2得到的聚醚混合物內，然后將步驟s1制得的組合型拋射劑加入聚醚混合物內，以800-900r/min的轉速，溫度為25-32℃的條件下攪拌1-2h，從而得到白料混合物；

s4、使用前混合配料：先通過稱量裝置量取相應比份的甲基多苯基異氰酸酯，然后將步驟s3得到的白料混合物與稱量的甲基多苯基異氰酸酯依次加入到混合攪拌器中，以轉速為900-1000r/min，溫度為25-32℃的條件下攪拌2-3h，從而制得聚氨酯泡沫材料。

(三)有益效果

本發(fā)明提供了一種適用于高溫操作的聚氨酯泡沫材料及其制備方法。與現(xiàn)有技術相比具備以下有益效果：該適用于高溫操作的聚氨酯泡沫材料及其制備方法，其原料按重量份比包括：甲基多苯基異氰酸酯60-150份、聚醚多元醇50-100份、快干型聚醚0-50份、快干型催化劑0.5-4份和組合型拋射劑15份，快干型聚醚為環(huán)氧乙烷體系聚醚，快干型催化劑是由dmdee二嗎啉二乙基醚催化劑和ca-1催化劑組成，組合型拋射劑是由lpg丙丁烷和134a氫氟烷烴組成，且組合型拋射劑按重量份比包括：lpg丙丁烷0-15份和134a氫氟烷烴0-15份，適用于高溫操作的聚氨酯泡沫材料的制備方法，具體包括以下步驟：s1、組合型拋射劑的制備：首先使用稱量裝置分別量取lpg丙丁烷和134a氫氟烷烴，量取完成后，將lpg丙丁烷和134a氫氟烷烴置于混合攪拌器內，以轉速為400-500r/min，溫度為25-32℃的條件下攪拌30-40min，從而制得組合型拋射劑，s2、聚醚混合物的混合制備：然后使用稱量裝置分別量取聚醚多元醇和快干型聚醚，量取完成后，將聚醚多元醇和快干型聚醚置于混合攪拌器內，以轉速為400-500r/min，溫度為25-32℃的條件下攪拌20-30min，從而得到聚醚混合物，s3、白料混合物的混合制備：然后使用稱量裝置量取相應比份的快干型催化劑，并將選取的快干型催化劑加入到步驟s2得到的聚醚混合物內，然后將步驟s1制得的組合型拋射劑加入聚醚混合物內，以800-900r/min的轉速，溫度為25-32℃的條件下攪拌1-2h，從而得到白料混合物，s4、使用前混合配料：先通過稱量裝置量取相應比份的甲基多苯基異氰酸酯，然后將步驟s3得到的白料混合物與稱量的甲基多苯基異氰酸酯依次加入到混合攪拌器中，以轉速為900-1000r/min，溫度為25-32℃的條件下攪拌2-3h，從而制得聚氨酯泡沫材料，可實現(xiàn)對現(xiàn)有聚氨酯泡沫材料的配方進行調整，從加快泡沫固化速率入手，引入新的快干型催化劑ca-1，使用了新的快干型聚醚體系，以及降低高溫時拋射劑的揮發(fā)速率，來確保聚氨酯泡沫材料能夠在高溫環(huán)境下使用，可使得發(fā)泡材料填充應用得更加廣泛，很好的避免了聚氨酯泡沫材料會出現(xiàn)塌陷、粘接不牢和流淌的情況發(fā)生，從而確保了填縫劑填充密封的基本功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明制備方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明快干型催化劑的測試試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表圖；

圖3為本發(fā)明聚醚多元醇和快干型聚醚的測試試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表圖；

圖4為本發(fā)明組合型拋射劑的測試試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-4，本發(fā)明實施例提供四種技術方案：一種適用于高溫操作的聚氨酯泡沫材料的制備方法，具體包括以下實施例：

實施例1

s1、組合型拋射劑的制備：首先使用稱量裝置量取15份lpg丙丁烷，量取完成后，將lpg丙丁烷置于混合攪拌器內，以轉速為400r/min，溫度為25℃的條件下攪拌30min，從而制得組合型拋射劑；

s2、聚醚混合物的混合制備：然后使用稱量裝置量取100份聚醚多元醇，量取完成后，將聚醚多元醇置于混合攪拌器內，以轉速為400r/min，溫度為25℃的條件下攪拌20min，從而得到聚醚混合物；

s3、白料混合物的混合制備：然后使用稱量裝置量取相應比份的0.5份快干型催化劑，并將選取的快干型催化劑加入到步驟s2得到的聚醚混合物內，然后將步驟s1制得的15份組合型拋射劑加入聚醚混合物內，以800r/min的轉速，溫度為25℃的條件下攪拌1h，從而得到白料混合物；

s4、使用前混合配料：先通過稱量裝置量取相應比份的60份甲基多苯基異氰酸酯，然后將步驟s3得到的白料混合物與稱量的甲基多苯基異氰酸酯依次加入到混合攪拌器中，以轉速為900r/min，溫度為25℃的條件下攪拌2h，從而制得聚氨酯泡沫材料。

實施例2

s1、組合型拋射劑的制備：首先使用稱量裝置分別量取10份lpg丙丁烷和5份134a氫氟烷烴，量取完成后，將lpg丙丁烷和134a氫氟烷烴置于混合攪拌器內，以轉速為425r/min，溫度為27℃的條件下攪拌33min，從而制得組合型拋射劑；

s2、聚醚混合物的混合制備：然后使用稱量裝置分別量取80份聚醚多元醇和20份快干型聚醚，量取完成后，將聚醚多元醇和快干型聚醚置于混合攪拌器內，以轉速為425r/min，溫度為27℃的條件下攪拌23min，從而得到聚醚混合物；

s3、白料混合物的混合制備：然后使用稱量裝置量取相應比份的2.5份快干型催化劑，并將選取的快干型催化劑加入到步驟s2得到的聚醚混合物內，然后將步驟s1制得的15份組合型拋射劑加入聚醚混合物內，以825r/min的轉速，溫度為27℃的條件下攪拌1.3h，從而得到白料混合物；

s4、使用前混合配料：先通過稱量裝置量取相應比份的90份甲基多苯基異氰酸酯，然后將步驟s3得到的白料混合物與稱量的甲基多苯基異氰酸酯依次加入到混合攪拌器中，以轉速為925r/min，溫度為27℃的條件下攪拌2.3h，從而制得聚氨酯泡沫材料。

實施例3

s1、組合型拋射劑的制備：首先使用稱量裝置分別量取5份lpg丙丁烷和10份134a氫氟烷烴，量取完成后，將lpg丙丁烷和134a氫氟烷烴置于混合攪拌器內，以轉速為450r/min，溫度為30℃的條件下攪拌35min，從而制得組合型拋射劑；

s2、聚醚混合物的混合制備：然后使用稱量裝置分別量取65份聚醚多元醇和35份快干型聚醚，量取完成后，將聚醚多元醇和快干型聚醚置于混合攪拌器內，以轉速為450r/min，溫度為30℃的條件下攪拌25min，從而得到聚醚混合物；

s3、白料混合物的混合制備：然后使用稱量裝置量取相應比份的3.5份快干型催化劑，并將選取的快干型催化劑加入到步驟s2得到的聚醚混合物內，然后將步驟s1制得的15份組合型拋射劑加入聚醚混合物內，以850r/min的轉速，溫度為30℃的條件下攪拌1.5h，從而得到白料混合物；

s4、使用前混合配料：先通過稱量裝置量取相應比份的120份甲基多苯基異氰酸酯，然后將步驟s3得到的白料混合物與稱量的甲基多苯基異氰酸酯依次加入到混合攪拌器中，以轉速為950r/min，溫度為30℃的條件下攪拌2.5h，從而制得聚氨酯泡沫材料。

實施例4

s1、組合型拋射劑的制備：首先使用稱量裝置分別量取15份134a氫氟烷烴，量取完成后，將134a氫氟烷烴置于混合攪拌器內，以轉速為500r/min，溫度為32℃的條件下攪拌40min，從而制得組合型拋射劑；

s2、聚醚混合物的混合制備：然后使用稱量裝置分別量取50份聚醚多元醇和50份快干型聚醚，量取完成后，將聚醚多元醇和快干型聚醚置于混合攪拌器內，以轉速為500r/min，溫度為32℃的條件下攪拌30min，從而得到聚醚混合物；

s3、白料混合物的混合制備：然后使用稱量裝置量取相應比份的4份快干型催化劑，并將選取的快干型催化劑加入到步驟s2得到的聚醚混合物內，然后將步驟s1制得的15份組合型拋射劑加入聚醚混合物內，以900r/min的轉速，溫度為32℃的條件下攪拌2h，從而得到白料混合物；

s4、使用前混合配料：先通過稱量裝置量取相應比份的150份甲基多苯基異氰酸酯，然后將步驟s3得到的白料混合物與稱量的甲基多苯基異氰酸酯依次加入到混合攪拌器中，以轉速為1000r/min，溫度為32℃的條件下攪拌3h，從而制得聚氨酯泡沫材料。

本發(fā)明中，快干型聚醚為環(huán)氧乙烷體系聚醚。

本發(fā)明中，快干型催化劑是由dmdee二嗎啉二乙基醚催化劑和ca-1催化劑組成。

本發(fā)明中，組合型拋射劑是由lpg丙丁烷和134a氫氟烷烴組成，且組合型拋射劑按重量份比包括：lpg丙丁烷0-15份和134a氫氟烷烴0-15份。

測試試驗

采用本發(fā)明實施例1-4分別生產(chǎn)出試驗發(fā)泡材料，試驗條件50℃，濕度15％，有陽光照射，試驗過程中分別對生產(chǎn)出的試驗發(fā)泡材料的表干時間、固化時間和塌陷情況進行統(tǒng)計內并記錄。

由表圖2可知，新的催化劑ca-1，對泡沫在高溫低濕時表干和固化有明顯的改善，但催化劑過高，不但會影響保質期，泡沫的整體固化速率也下降了，所以，本發(fā)明配方的催化劑占白料組合料的百分之三，其中dmdee二嗎啉二乙基醚催化劑為2.5，ca-1催化劑為0.5為宜。

由表圖3可知，環(huán)氧乙烷體系聚醚在耐高溫低濕的配方中有明顯的防止塌陷的作用，同時泡沫的固化速率也有很好的改善，當然，環(huán)氧乙烷聚醚體系用在ocf單組分聚氨酯泡沫材料體系中，在預聚反應時會加快反應速率，反應溫度升高過快，不利于安全生產(chǎn)，所以環(huán)氧乙烷體系聚醚多元醇添加量在整體聚醚的35％左右。

由表圖4可知，用134a氫氟烷烴取代lpg丙丁烷，由于134a氫氟烷烴的沸點比lpg丙丁烷高，泡沫噴出后其他的揮發(fā)減慢，有利于泡沫的支持，避免了由于表面未干時其他全部揮發(fā)造成泡沫的塌陷，由于134a氫氟烷烴價格較高，所以綜合考慮。在耐高溫低濕的配方體系中用134a氫氟烷烴取代lpg丙丁烷70％左右為宜。

綜上所述

本發(fā)明可實現(xiàn)對現(xiàn)有聚氨酯泡沫材料的配方進行調整，從加快泡沫固化速率入手，引入新的快干型催化劑ca-1，使用了新的快干型聚醚體系，以及降低高溫時拋射劑的揮發(fā)速率，來確保聚氨酯泡沫材料能夠在高溫環(huán)境下使用，可使得發(fā)泡材料填充應用得更加廣泛，很好的避免了聚氨酯泡沫材料會出現(xiàn)塌陷、粘接不牢和流淌的情況發(fā)生，從而確保了填縫劑填充密封的基本功能。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。