一種改性多元醇及其計量輸送裝置和泡沫板材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3個技術(shù)領(lǐng)域:1、涉及一種多元醇，特別是一種阻燃、增強(qiáng)型多元醇；
2、涉及一種計量輸送裝置，特別是一種可輸送計量含有纖維、顆粒物質(zhì)的多元醇的裝置；3、涉及一種泡沫板材，特別是一種利用改性多元醇與上述計量輸送裝置制備的泡沫板材。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國對建筑保溫材料防火安全標(biāo)準(zhǔn)要求較高，聚氨酯保溫材料較易燃燒，通過添加有機(jī)含磷含鹵阻燃劑能有效改善材料的防火性能，但因其價格高昂，添加量大時對材料本身起增塑作用并產(chǎn)生一定程度的收縮變形，所以對于難燃或者不燃型聚氨酯材料，磷酸酯類阻燃劑不是最佳選擇；可膨脹石墨因其環(huán)境友好阻燃效率高、價格低廉而受到越來越多的關(guān)注，中國專利CN 1724577A公開了可膨脹石墨填充高密度硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制備方法，該專利是將聚醚多元醇、催化劑、硅油、水、膨脹石墨按照一定比例機(jī)械攪拌混合均勻，在與異氰酸酯充分混合，澆注模具，熟化后，得到制品。利用該方法制備的聚氨酯泡沫塑料具有阻燃效果好，環(huán)保的優(yōu)點，但該方法的不足在于:1)聚醚多元醇與可膨脹石墨混合后，無分散劑存在下，長期放置會產(chǎn)生沉降分層；2)該方法不能形成大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；3)原料浪費嚴(yán)重。
[0003]為克服上述缺陷，中國專利CN102675851A公開一種膨脹石墨液態(tài)阻燃劑及阻燃聚氨酯泡沫材料的制備方法，該專利是將可膨脹石墨與多元醇、磷酸酯類阻燃劑、分散潤濕等助劑預(yù)先混合，再與多異氰酸酯、催化劑、發(fā)泡劑混合，模制發(fā)泡而成。利用該方法制備的阻燃劑長期放置不易分層，可實現(xiàn)箱式發(fā)泡規(guī)?；a(chǎn)；原料利用高效；阻燃效果好，環(huán)保等優(yōu)點；但該方法的局限性是:1)僅適用于箱式泡沫的生產(chǎn)，不適合連續(xù)化板材的生產(chǎn)；2)高密度(50kg/m3以上)情況下，力學(xué)性能好，但成本較高，低密度(45kg/m3以下)情況下，成本低，但力學(xué)性能較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于1、提供一種阻燃、環(huán)保的多元醇，同時碳纖維與碳酸鹽的存在使得聚氨酯泡沫在低密度情況下，力學(xué)性能優(yōu)異；
[0005]2、提供一種計量、輸送無機(jī)改性多元醇的發(fā)泡裝備，即可用于箱式發(fā)泡，也可用于連續(xù)式板材的工業(yè)化生產(chǎn)；
[0006]3、提供一種利用改性多元醇與上述發(fā)泡裝備生產(chǎn)的低密度、難燃型聚氨酯泡沫板材。具體內(nèi)容是:
[0007]所述改性多元醇是由20%?70%聚醚(醋)多元醇、5%?20%碳纖維、10%?40%可膨脹石墨、5%?40%反應(yīng)性阻燃分散劑、5%?30%碳酸鹽混合而成黑色膏狀物質(zhì)；
[0008]I)所述碳纖維的長徑比L/D ^ 170 ；
[0009]2)所述可膨脹石墨的PH值介于6.5?8.5之間；
[0010]3)所述反應(yīng)性阻燃分散劑是含有羥基或者氨基結(jié)構(gòu)的含磷化合物，包含聚乙二醇磷酸酯、聚丙二醇亞磷酸酯與雙(4-氨基苯基)苯基氧化磷；
[0011]4)所訴碳酸鹽為碳酸鎂、碳酸氫鎂或是二者的混合物。
[0012]所述的改性多元醇是利用下述裝置進(jìn)行計量與輸送的:裝置是由單項異步電機(jī)(I)、雙螺旋攪拌槳(2)、加熱(冷卻)循環(huán)夾套(3)、轉(zhuǎn)子泵或者離心泵(4)、不銹鋼球閥
(5)、鋼質(zhì)儲料罐￠)、耐壓橡膠管(7)、卡套式管接頭(8)連接而成；
[0013]I)所述轉(zhuǎn)子泵的轉(zhuǎn)子可以是三葉型轉(zhuǎn)子、單葉型轉(zhuǎn)子也可以是蝴蝶型轉(zhuǎn)子；
[0014]2)所述離心泵為懸臂式單級單吸離心泵。
[0015]所述泡沫板材制備方法包含以下步驟:
[0016]I)將聚醚(酯)多元醇、催化劑、硅油、發(fā)泡劑按照25?50: I?3: I?3: 10?20比例混合均勻后記為A ;將改性多元醇記為B;將異氰酸酯記為C ;按照A:B:C=1:1?3:2?8的比例混合；
[0017]2)利用聚氨酯發(fā)泡機(jī)計量A、C，權(quán)利要求2所述裝置計量B，將A、B、C混合澆注于鋁箔或者水泥玻纖布上，層壓機(jī)壓制成型。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0019]1、密度低，本發(fā)明所涉及的硬質(zhì)聚氨酯泡沫的密度大幅度降低，由傳統(tǒng)的50kg/m3降至25?35kg/m3，每立方成本可降低近一半，為聚氨酯泡沫板材進(jìn)一步推廣應(yīng)用奠定價格基礎(chǔ)；
[0020]2、強(qiáng)度高，本發(fā)明利用碳纖維，碳酸(氫)鎂作為增強(qiáng)劑，且兩者具有協(xié)同增強(qiáng)作用，能有效提高泡沫材料的力學(xué)性能及熱穩(wěn)定性能；
[0021]3、阻燃、低煙，本發(fā)明泡沫中添加有PH值介于6.5?8.5的可膨脹石墨，不僅與原料相容性好，而且與反應(yīng)性含磷阻燃分散劑產(chǎn)生協(xié)同阻燃、抑煙作用，所得泡沫板材難燃甚至不燃。
【附圖說明】
:
[0022]圖1為本發(fā)明一種改性多元醇及其計量輸送裝置和泡沫板材的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的部分實物圖片；
[0024]圖中標(biāo)號說明:1-單項異步電機(jī)、2-雙螺旋攪拌槳、3-加熱(冷卻)循環(huán)夾套、4-轉(zhuǎn)子泵或者離心泵、5-不銹鋼球閥、6-鋼質(zhì)儲料罐、7-耐壓橡膠管、8-卡套式管接頭。
【具體實施方式】
[0025]結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0026]本發(fā)明涉及一種改性多元醇及其計量輸送裝置和泡沫板材。
[0027]所述改性多元醇是由30%聚醚多元醇、10%碳纖維、25%可膨脹石墨、20%反應(yīng)性阻燃分散劑、15%碳酸鹽混合而成黑色膏狀物質(zhì)；
[0028]I)所述碳纖維的長徑比L/D = 140 ；
[0029]2)所述可膨脹石墨的PH值為7.0 ;
[0030]3)所述反應(yīng)性阻燃分散劑是聚乙二醇磷酸酯；
[0031]4)所訴碳酸鹽為碳酸鎂。
[0032]所述的改性多元醇是利用下述裝置進(jìn)行計量與輸送的:裝置是由單項異步電機(jī)(I)、雙螺旋攪拌槳(2)、加熱(冷卻)循環(huán)夾套(3)、轉(zhuǎn)子泵(4)、不銹鋼球閥(5)、鋼質(zhì)儲料罐(6)、耐壓橡膠管(7)、卡套式管接頭(8)連接而成；
[0033]I)所述轉(zhuǎn)子泵的轉(zhuǎn)子是三葉型轉(zhuǎn)子。
[0034]所述泡沫板材制備方法包含以下步驟:
[0035]I)將聚醚(酯)多元醇、催化劑、硅油、發(fā)泡劑按照35: 2: 3: 20比例混合均勻后記為A ;將改性多元醇記為B;將異氰酸酯記為C ;按照A: B: C= I: 2: 5的比例混合；
[0036]2)利用聚氨酯發(fā)泡機(jī)計量A、C，權(quán)利要求2所述裝置計量B，將A、B、C混合澆注于鋁箔或者水泥玻纖布上，層壓機(jī)壓制成型。
[0037]本發(fā)明主要應(yīng)用于建筑節(jié)能保溫，所得泡沫材料具有低密度高強(qiáng)度的特點，本發(fā)明提供了一種改性多元醇和可輸送計量該多元醇的發(fā)泡裝置，使該泡沫板材工業(yè)化生產(chǎn)得以實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
1.一種改性多元醇及其計量輸送裝置和泡沫板材，其特征在于:所述改性多元醇是由20%?70%聚醚(酯)多元醇、5%?20%碳纖維、10%?40%可膨脹石墨、5%?40%反應(yīng)性阻燃分散劑、5%?30%碳酸鹽混合而成黑色膏狀物質(zhì)； 1)所述碳纖維的長徑比L/D( 170 ; 2)所述可膨脹石墨的PH值介于6.5?8.5之間； 3)所述反應(yīng)性阻燃分散劑是含有羥基或者氨基結(jié)構(gòu)的含磷化合物，包含聚乙二醇磷酸酯、聚丙二醇亞磷酸酯與雙(4-氨基苯基)苯基氧化磷； 4)所訴碳酸鹽為碳酸鎂、碳酸氫鎂或是二者的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性多元醇及其計量輸送裝置和泡沫板材，其特征在于所述的改性多元醇是利用下述裝置進(jìn)行計量與輸送的:裝置是由單項異步電機(jī)(1)、雙螺旋攪拌槳(2)、加熱(冷卻)循環(huán)夾套(3)、轉(zhuǎn)子泵或者離心泵(4)、不銹鋼球閥(5)、鋼質(zhì)儲料罐￠)、耐壓橡膠管(7)、卡套式管接頭(8)連接而成； 1)所述轉(zhuǎn)子泵的轉(zhuǎn)子可以是三葉型轉(zhuǎn)子、單葉型轉(zhuǎn)子也可以是蝴蝶型轉(zhuǎn)子； 2)所述離心泵為懸臂式單級單吸離心泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1與權(quán)利要求2所述的一種改性多元醇及其計量輸送裝置和泡沫板材，其特征在于，所述泡沫板材制備方法包含以下步驟: 1)將聚醚(酯)多元醇、催化劑、硅油、發(fā)泡劑按照25?50: I?3: I?3: 10?20比例混合均勻后記為A;將改性多元醇記為B;將異氰酸酯記為C;按照A: B: C =I: I?3: 2?8的比例混合； 2)利用聚氨酯發(fā)泡機(jī)計量A、C，權(quán)利要求2所述裝置計量B，將A、B、C混合澆注于鋁箔或者水泥玻纖布上，層壓機(jī)壓制成型。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改性多元醇及其計量輸送裝置和泡沫板材，其中改性多元醇是利用碳纖維與碳酸(氫)鎂對泡沫體進(jìn)行協(xié)同改性增強(qiáng)，利用可膨脹石墨與反應(yīng)性含磷阻燃分散劑對聚氨酯泡沫進(jìn)行協(xié)同阻燃；并且本發(fā)明涉及一種可輸送計量上述改性多元醇的發(fā)泡裝置，與多異氰酸酯、催化劑、硅油、發(fā)泡劑混合，澆注于鋁箔或者水泥玻纖布上，層壓機(jī)壓制成型。本發(fā)明所得泡沫板材具有密度低(25～35kg/m3)、強(qiáng)度高、阻燃抑煙的特點，利用本發(fā)明所述計量輸送裝置可實現(xiàn)該泡沫板材的工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C08L71-08, C08K3-04, C08G18-08, C08K7-06, C08K13-04, C08J9-04, C08L75-08, C08K3-26, C08G18-48, C08G18-42, C08L75-06
【公開號】CN104558475
【申請?zhí)枴緾N201410813710
【發(fā)明人】朱寧, 王萬金, 賀奎, 董全霄, 樊勇, 夏義兵, 吳敬朋
【申請人】北京市建筑工程研究院有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月25日