一種用于噴涂聚氨酯塑料的HFC-245eb型組合聚醚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于噴涂聚氨酯塑料的HFC_245eb型組合聚醚及其制備方法，屬 于聚氨酯泡沫塑料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料為當前世界最佳的保溫節(jié)能材料，其廣泛用于冰箱冷柜、建 筑、交通運輸、石油化工、航空軍用等領(lǐng)域做保溫隔熱材料和結(jié)構(gòu)性能材料。然而迫于環(huán)境 的壓力，現(xiàn)有發(fā)泡劑的使用受到了限制：根據(jù)蒙特利爾議定書及其后續(xù)的修訂案，美國已經(jīng) 于2003年1月1日禁止使用HCFC-141b，歐洲也已經(jīng)在2002-2004年間停止對HCFC-141b 和其它HCFC類特質(zhì)的使用；2009年初，中國環(huán)保部環(huán)境保護對外合作中心聯(lián)合中國塑料加 工工業(yè)協(xié)會對中國聚氨酯硬泡R141b消費情況展開了全面調(diào)查，在此基礎(chǔ)上，環(huán)保部環(huán)境 保護對外合作中心委托北京大學環(huán)境學院并聯(lián)合中國塑料加工工業(yè)協(xié)會，編制了"中國聚 氨酯泡沫行業(yè)HCFCs淘汰計劃"，該計劃于2011年7月獲得批準，第一階段（2012~2015 年）R141b淘汰量為14685噸；到2030年將全面禁止泡沫行業(yè)中使用R141b。
[0003] 目前，雖然也有烴類發(fā)泡劑和全水類發(fā)泡劑的使用，但烴類發(fā)泡劑因易燃易爆，無 法在噴涂聚氨酯塑料直接現(xiàn)場施工使用；而全水類發(fā)泡劑因?qū)嵯禂?shù)較高、尺寸穩(wěn)定性相 對較差、對原材料要求較高等缺點，限制了其在噴涂聚氨酯塑料上的推廣應用。因此，尋找 一種安全、環(huán)保、節(jié)能、可靠、性能優(yōu)良的發(fā)泡劑迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種用于噴涂聚氨酯塑料的HFC_245eb型組合聚醚及其制備方法，所 用發(fā)泡劑環(huán)保、安全、節(jié)能、可靠、性能優(yōu)良，所制備的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具有優(yōu)異的保溫 性能、機械強度和尺寸穩(wěn)定性能。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種用于噴涂聚氨酯塑料的HFC_245eb型組合聚醚，其原料包括如下組分：聚醚 多元醇25~170份，催化劑2. 2~17份，泡沫穩(wěn)定劑0~5份，添加型阻燃劑10~ 35份，水0~2份和發(fā)泡劑HFC-245eb10~80份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。
[0007] 將上述各原料按上述質(zhì)量份投入到容器內(nèi)攪拌均勻，即得到噴涂HFC_245eb型組 合聚醚。上述發(fā)泡劑HFC-245eb的化學名稱為1，1，2, 3, 3-五氟丙烷。
[0008] 申請人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：HFC_245eb是一種理想的發(fā)泡劑，它具有優(yōu)異的物理特性、環(huán) 保性能、較低的沸點和較低導熱系數(shù)，與HCFC類相比，HFC-245eb對環(huán)境友好，破壞臭氧層 潛值ODP為零，溫室效應潛值GWP較低，分子量134. 05g/mol，密度I. 267g/m3,沸點23°C并且 非易燃無毒性無色氣體，成為噴涂領(lǐng)域進行ODS替代的重要產(chǎn)品；與CFC-Il和HCFC-141b 相比，HFC-245eb具有較低的沸點和較高的蒸汽壓，可以改進泡沫的某些特性，尤其是低溫 下的性能，使泡沫在一定溫度范圍內(nèi)具有較強的機械性能。
[0009] 通過上述用于噴涂聚氨酯塑料的HFC_245eb型組合聚醚所制備的硬質(zhì)聚氨酯泡 沫塑料成型密度在30~60kg/m3,具有優(yōu)異的保溫性能、機械強度和尺寸穩(wěn)定性能。
[0010] 本申請用發(fā)泡劑HFC-245eb替代逐步被淘汰的HCFC類發(fā)泡劑在噴涂領(lǐng)域的應用， 在現(xiàn)有的噴涂施工工藝不變的情況下，所得聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料具有安全、環(huán)保、導熱系數(shù) 低等優(yōu)點，符合國家節(jié)能減排安全環(huán)保的要求；且成本低廉，安全性高。
[0011] 優(yōu)選，用于噴涂聚氨酯塑料的HFC-245eb型組合聚醚，其原料包括如下組分：聚醚 多元醇 65~130份，催化劑 4. 3~14份，泡沫穩(wěn)定劑 1. 5~3. 5份，添加型阻燃劑 25~33份，水1~1. 5份和發(fā)泡劑HFC-245eb25~40份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。
[0012] 現(xiàn)有各種常用的聚醚多元醇均能解決本申請的技術(shù)問題，但為了進一步提高所得 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的保溫性、機械強度和尺寸穩(wěn)定性等性能，優(yōu)選，聚醚多元醇包括：聚 醚多元醇I10~40份，聚醚多元醇II0~50份，聚醚多元醇III0~20份和聚酯多 元醇IV15~60份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)；其中，聚醚多元醇I的官能度為4~6,羥值為 390~550mgK0H/g，粘度（25°C) 4000~20000cp;聚醚多元醇II的官能度為4~6,羥值為 350~480mgK0H/g，粘度（25°C)2000~16000cp;聚醚多元醇III的官能度為3~5,羥值為 700~900mgK0H/g，粘度（50°C) 1000~4000cp;聚酯多元醇IV的官能度2~3,羥值300~ 480mgK0H/g，粘度（25°C) 1500~8000cp。進一步優(yōu)選，聚醚多元醇I的官能度為5 ;聚醚 多元醇II的官能度為5. 2 ;聚醚多元醇III的官能度為4 ;聚酯多元醇IV的官能度為2. 2。
[0013] 聚醚多元醇由起始劑與環(huán)氧丙烷聚合而成；為了進一步提高所得硬質(zhì)聚氨酯泡沫 塑料的尺寸穩(wěn)定性，并進一步降低導熱系數(shù)，優(yōu)選，聚醚多元醇I所用起始劑為山梨醇；聚 醚多元醇II所用起始劑為蔗糖或二甘醇，并在添加棕櫚油的條件下聚合；聚醚多元醇III所 用起始劑為乙二胺；聚酯多元醇IV所用起始劑為精對苯二甲酸、乙二醇或甘油。
[0014] 為了更進一步提高所得硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的保溫性、機械強度和尺寸穩(wěn)定性等 性能，進一步優(yōu)選，聚醚多元醇包括：聚醚多元醇I 20~35份，聚醚多元醇II10~30 份，聚醚多元醇III5~15份和聚酯多元醇IV30~50份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。
[0015] 本申請可使用現(xiàn)有常用的各種催化劑，但為了進一步保證反應效率，并促進各組 分之間的協(xié)同效應，優(yōu)選，上述催化劑包括：催化劑I 〇. 2~1份，復合催化劑II2~6 份和催化劑III0~10份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)；其中，催化劑I為二月桂酸二丁基錫，復 合催化劑II為二甲基環(huán)己胺、五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺或1，3,5_二（二甲氨基丙基） 六氫三嗪中的至少一種，催化劑III為三乙醇胺。復合催化劑II優(yōu)選為二甲基環(huán)己胺、五甲基 二乙烯三胺和三乙烯二胺質(zhì)量比為I: (1~2) : (2~3)的混合物。
[0016] 為了更進一步保證反應效率，同時使各組分間的協(xié)同效應發(fā)揮到最佳，進一步優(yōu) 選，催化劑包括：催化劑I 〇. 3~0. 5份，復合催化劑II3~5. 5份和催化劑III1~8 份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。
[0017] 為了進一步促進各組分之間的協(xié)同效應，保證產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)選，泡沫穩(wěn)定劑為 AK8811 ;進一步優(yōu)選，泡沫穩(wěn)定劑的質(zhì)量份數(shù)為1. 5~3. 5份。
[0018] 為了進一步促進各組分之間的協(xié)同效應，提高所得產(chǎn)品的安全性，優(yōu)選，添加型阻 燃劑為磷酸三（2-氯丙基）酯；進一步優(yōu)選，添加型阻燃劑的質(zhì)量份數(shù)為25~33份。
[0019] 上述用于噴涂聚氨酯塑料的HFC_245eb型組合聚醚的制備方法，將聚醚多元醇、 催化劑、添加型阻燃劑、泡沫穩(wěn)定劑和水混勻后，再將發(fā)泡劑加入并混勻，即得。
[0020] 上述質(zhì)量份數(shù)均為同一基準下質(zhì)量份數(shù)。
[0021] 將本申請所得HFC_245eb型組合聚醚與異氰酸酯反應即可得到聚氨酯硬質(zhì)泡沫 塑料，具體工藝參照現(xiàn)有技術(shù)。
[0022] 本發(fā)明未提及的技術(shù)均參照現(xiàn)有技術(shù)。
[0023] 本發(fā)明用于噴涂聚氨酯塑料的HFC_245eb型組合聚醚，通過使用HFC245eb為發(fā)泡