專利名稱：一種硬質聚氨酯/膨脹玻化微珠復合泡沫材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧系闹苽浞椒?，屬保溫材料的制造。
背景技術：
聚氨酯泡沫塑料以其相對密度低，比模量和比強度高，以及較好的絕熱、隔音、耐化學腐蝕的優(yōu)異性能，在航空結構件、航海結構件及體育運動器材，各種防撞緩沖包裝或襯墊材料，保溫隔熱材料，建筑節(jié)能，通風管道、建筑外墻保溫和鋼結構等領域有著廣泛的應用。作為承載結構材料應用中的聚氨酯泡沫塑料，除了具有上述優(yōu)點以外，還要求有較高的強度、模量和形變穩(wěn)定，聚氨酯泡沫材料的彎曲強度和沖擊強度等技術指標往往不能滿足使用要求，因而限制了它的廣泛使用。近年來采用增強性材料制備聚氨酯泡沫復合材料得到了廣泛的研究，這種方法在提高了材料的力學性能的同時降低了成本。目前采用的增強材料主要包括粒子和纖維這兩種，其中粒子包括玻璃微珠，二氧化硅粒子，碳酸鈣和石墨等；纖維包括玻璃纖維，有機纖維，植物纖維，以及碳纖維，金屬纖維等。雖然所述填料對聚氨酯泡沫材料的力學性能和燃燒性等有所改善，但限于聚氨酯發(fā)泡材料體積膨脹倍率高，原料體積用量小，傳統(tǒng)的直接往原料里混入填充相的填充方法往往只能填入極少量的填充物，起不到降低成本的目的。另外，如上所述填料的大量填入會降低聚氨酯復合材料的保溫性能，使制得材料保溫效果變差。在現(xiàn)有技術與報道中，航空學報2006年9月第27卷第5期中“空心微珠填充聚氨酯復合泡沫塑料的宏、細觀力學性能”一文介紹了關于空心微珠填充聚氨酯復合泡沫塑料的宏、細觀力學性能研究，復合材料學報2006年4月第23卷第2期中“玻璃微珠增強硬質聚氨酯泡沫塑料的壓縮性能及熱穩(wěn)定性”一文介紹了玻璃微珠增強硬質聚氨酯泡沫塑料的壓縮性能及熱穩(wěn)定性的相關研究，但報到的相關填充聚氨酯復合泡料材料研究中填充相的填充量少，制品的導熱系數(shù)升高的同時成本降低幅度很小。中國專利公開號CN1404503A，
公開日2003年3月19日，發(fā)明名稱為“ 硬質聚氨酯泡沫塑料”，該申請案公開了一種填充有玻璃微球的硬質聚氨酯泡沫塑料及其制備方法，其制備方法采用先將玻璃微球與異氰酸酯成分混合再與多元醇成分反應發(fā)泡的方法，制品因玻璃微球的填入增加了異氰酸酯成分粘度，降低了制品容積密度，增加了壓縮系數(shù)。但該技術方案中玻璃微球導熱系數(shù)較大且填充量小，一定程度的填充會使制品導熱系數(shù)增加，保溫性能下降。中國專利公開號CN1834130A，
公開日2006年9月20日，發(fā)明名稱為“玻璃纖維增強的聚氨酯/聚異氰脲酸酯泡沫塑料”；中國專利公開號CN101265358A，
公開日2008年9月17日，發(fā)明名稱“硬質聚氨酯泡沫、其制備方法以及應用”;中國專利公開號CN1724577A，
公開日2006年I月25日，發(fā)明名稱“可膨脹石墨填充高密度硬質聚氨酯泡沫塑料的制備”;中國專利公開號CN101724255A，
公開日2010年6月9日，發(fā)明名稱“家具用木粉增強聚氨酯仿木材料及其生產方法”等上述技術方案采用的制備方法均為將填充相與聚氨酯的任一組分預先混合，然后再與聚氨酯的另一組分混合進行發(fā)泡的方法，該種技術方案中填充相填充量均較小。
發(fā)明內容
針對上述填充聚氨酯泡沫材料在制備技術上存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種強度高，剛性和抗沖擊性能好，導熱系數(shù)低且制造工藝簡單的硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧霞捌渲苽浞椒ā榱藢崿F(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為:一種硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧系闹苽浞椒ǎ鲋苽浞椒ò匆韵虏襟E進行:a膨脹?；⒅楦稍飳⑴蛎洸；⒅橹糜谡婵蘸嫦鋬?，120°C下恒溫保持5h，真空氛圍下冷卻至室溫，備用。b裝模及預處理
將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M至封閉模具內，封閉模具的最小間距的對稱壁面上分別設置均勻的注射孔，封閉模具的內壁涂覆有脫模劑，保持封閉模具箱體溫度在40°C。c注射發(fā)泡按封閉模具內膨脹?；⒅橘|量的1-4倍的比例配制聚氨酯發(fā)泡料，將配制好的聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置內，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，注射完畢后，快速將注射頭分離封閉模具，發(fā)泡時間為lOmin。所述的注射頭的腹身分布有均勻的噴射孔。d 脫模脫模后即獲得硬質聚氨酯/膨脹玻化微珠復合泡沫材料。所述的膨脹?；⒅榱綖?.1-3.0mm。所述膨脹?；⒅槠÷蚀笥?5%，成球?；蚀笥?5%，容重為50-100kg/m3，導熱系數(shù) 0.028-0.054ff/m K。所述聚氨酯發(fā)泡料由異氰酸酯與組合料以體積比1-1.5: I在25°C配制而成，配制的聚氨酯發(fā)泡料在25°C具有30倍以上的膨脹比。所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)其中的一種。由于采用了以上技術方案，本發(fā)明的硬質聚氨酯/膨脹玻化微珠復合泡沫材料的制備方法具有以下特點:①本發(fā)明采用注射模內發(fā)泡成型的制備方法，改變了以往在聚氨酯發(fā)泡料原料中摻混填充料的技術方案中填充量小的不足，本技術方案中膨脹玻化微珠填充量高，最高可達到50wt%，大幅度提高了硬質聚氨酯復合泡沫材料強度，同時大大的降低了生產成本，具有較高的性價比。②本發(fā)明采用的制備方法避免了傳統(tǒng)技術方案中攪拌混合填充相致使填充相破裂的方法，使膨脹?；⒅樵诟髯⑸潼c的聚氨酯發(fā)泡料膨脹滲透作用下粘結在一起，膨脹?；⒅榈耐暾院?，導熱系數(shù)小。③本發(fā)明的技術方案中，膨脹?；缺惶畛渲练忾]模具內，然后從模具壁面上均勻分布的注射孔內同步注射聚氨酯發(fā)泡料，各聚氨酯發(fā)泡料發(fā)泡點在膨脹?；⒅閮染鶆蚍植?，在各發(fā)泡點同步發(fā)泡推擠作用下，膨脹?；⒅樵谀＞邇瘸示鶆蚍植?。④本發(fā)明制備方法為一次模塑法，且脫模產品無需后處理，生產周期短，生產工藝簡單，易于實現(xiàn)工業(yè)化的生產。⑤本發(fā)明中填充相為無機膨脹玻化微珠，因其漂浮率大于95%，成球玻化率大于95%,容重為50-100kg/m3，導熱系數(shù)0.028-0.054ff/m-K,使硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧蠈嵯禂?shù)低、容重小。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。
一種硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧系闹苽浞椒?，所述制備方法按以下步驟進行:a膨脹?；⒅楦稍飳⑴蛎洸；⒅橹糜谡婵蘸嫦鋬?，120°C下恒溫保持5h，真空氛圍下冷卻至室溫，降低膨脹玻化微珠所含水份參與聚氨酯發(fā)泡料的反應的影響。b裝模及預處理將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M至封閉模具內，封閉模具的最小間距的對稱壁面上分別設置均勻的注射孔，在最小間距的對稱壁面上設置注射孔進行注射時，對注射頭的長度要求最短，降低因注射長度增加注射壓力衰減產生的注射不均勻的現(xiàn)象。封閉模具的內壁涂覆有脫模劑，保持封閉模具箱體溫度在40°C，使聚氨酯發(fā)泡料發(fā)泡反應時間縮短，減小因聚氨酯發(fā)泡料不同步發(fā)泡產生的不均勻現(xiàn)象。c注射發(fā)泡按封閉模具內膨脹?；⒅橘|量的1-4倍的比例配制聚氨酯發(fā)泡料，將配制好的聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置內，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，注射完畢后，快速將注射頭分離封閉模具，發(fā)泡時間為lOmin。所述的注射頭的腹身分布有均勻的噴射孔。d 脫模脫模后即獲得硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧?。所述的膨脹?；⒅榱綖?.1-3.0mm。所述膨脹?；⒅槠÷蚀笥?5%，成球?；蚀笥?5%，容重為50_100kg/m3，導熱系數(shù) 0.028-0.054ff/m K。所述聚氨酯發(fā)泡料由異氰酸酯與組合料以體積比1-1.5: I在25°C配制而成，配制的聚氨酯發(fā)泡料在25°C具有30倍以上的膨脹比。所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)其中的一種。所述組合料采用市場通用產品，組合料中羥基成分為聚醚多元醇或聚酯多元醇，其發(fā)泡劑可采用環(huán)戊烷或一氟二氯乙烷或水，其催化劑可采用有機金屬催化劑或叔胺類催化劑或胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑，其泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑。所述復配催化劑的劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間。實施例1I)將0.1mm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中甲苯二異氰酸酯(TDI)與聚醚多元醇體積比為1: 1，發(fā)泡劑采用環(huán)戊烷，控制有機金屬催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例2I)將0.1mm粒徑的膨·脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與聚醚多元醇體積比為I: 1.2，發(fā)泡劑采用一氟二氯乙烷，控制叔胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例3I)將0.1mm粒徑的膨脹玻化微珠置于120°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)與聚酯多元醇體積比為1: 1.5，發(fā)泡劑采用水，控制胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例41)將Imm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹玻化微珠充滿封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中甲苯二異氰酸酯(TDI)與聚醚多元醇體積比為1: 1，發(fā)泡劑采用環(huán)戊烷，控制有機金屬催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約 3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例51)將1mm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與聚醚多元醇體積比為I: 1.2，發(fā)泡劑采用一氟二氯乙烷，控制叔胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例6I)將Imm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹玻化微珠充滿封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)與聚酯多元醇體積比為1: 1.5，發(fā)泡劑采用水，控制胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供 下次使用。實施例1I)將3mm粒徑的膨脹玻化微珠置于120°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中甲苯二異氰酸酯(TDI)與聚醚多元醇體積比為1: 1，發(fā)泡劑采用環(huán)戊烷，控制有機金屬催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例8I)將3mm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹玻化微珠充滿封閉模具。
4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與聚醚多元醇體積比為I: 1.2，發(fā)泡劑采用一氟二氯乙烷，控制叔胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。
實施例9I)將3mm粒徑的膨脹玻化微珠置于120°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹玻化微珠充滿封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)與聚酯多元醇體積比為1: 1.5，發(fā)泡劑采用水，控制胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例10I)將0.1mm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹玻化微珠至40°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中甲苯二異氰酸酯(TDI)與聚醚多元醇體積比為1: 1，發(fā)泡劑采用環(huán)戊烷，控制有機金屬催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈?倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例11I)將0.1mm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與聚醚多元醇體積比為
I: 1.2，發(fā)泡劑采用一氟二氯乙烷，控制叔胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定 劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹玻化微珠的2倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例12I)將0.1mm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹玻化微珠至40°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)與聚酯多元醇體積比為1: 1.5，發(fā)泡劑采用水，控制胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈?倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例13I)將0.1mm粒徑的膨脹玻化微珠置于120°C真空環(huán)境下干燥5h。
2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中甲苯二異氰酸酯(TDI)與聚醚多元醇體積比為1: 1，發(fā)泡劑采用環(huán)戊烷，控制有機金屬催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹玻化微珠的I倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例14I)將0.1mm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與·膨脹玻化微珠至40°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與聚醚多元醇體積比為
I: 1.2，發(fā)泡劑采用一氟二氯乙烷，控制叔胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹?；⒅榈腎倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用，脫模后迅速清潔模具供下次使用。實施例15I)將0.1mm粒徑的膨脹?；⒅橹糜?20°C真空環(huán)境下干燥5h。2)清潔封閉模具內壁，涂上均勻的脫模劑。3)將干燥后的膨脹?；⒅槌錆M封閉模具。4)升溫模具箱體與膨脹?；⒅橹?0°C保持恒定至聚氨酯發(fā)泡料注入。5)配制聚氨酯發(fā)泡料，其中多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)與聚酯多元醇體積比為1: 1.5，發(fā)泡劑采用水，控制胺類催化劑與錫類催化劑的復配催化劑量使配制的聚氨酯發(fā)泡料可以提供大約3 5分鐘的起泡時間、大約6 12分鐘的凝膠時間、大約13 20分鐘的消粘時間，泡沫穩(wěn)定劑采用有機硅泡沫穩(wěn)定劑，聚氨酯發(fā)泡料的質量為膨脹玻化微珠的I倍。6)將聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，使聚氨酯發(fā)泡料在封閉模具內部發(fā)泡。注射完成后，迅速用洗料清選澆注頭，防止聚氨酯發(fā)泡料在澆注頭內部發(fā)泡堵塞注射孔。7)等反應進行IOmin后，脫模即獲得制品，處理制品表皮后即獲得產品。由于模具要反復使用， 脫模后迅速清潔模具供下次使用。
權利要求
1.一種硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧系闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟?，所述制備方法按以下步驟進行: a膨脹?；⒅楦稍? 將膨脹?；⒅橹糜谡婵蘸嫦鋬龋?20°C下恒溫保持5h，真空氛圍下冷卻至室溫，備用； b裝模及預處理 將干燥后的膨脹玻化微珠充滿至封閉模具內，封閉模具的最小間距的對稱壁面上分別設置均勻的注射孔，封閉模具的內壁涂覆有脫模劑，保持封閉模具箱體溫度在40°C ； c注射發(fā)泡 按封閉模具內膨脹玻化微珠質量的1-4倍的比例配制聚氨酯發(fā)泡料，將配制好的聚氨酯發(fā)泡料裝入注射裝置內，將連接注射裝置上的注射頭分別插入設置在封閉模具對稱壁面上的注射孔中，同步向膨脹玻璃微珠中注射聚氨酯發(fā)泡材料，注射完畢后，快速將注射頭分離封閉模具，發(fā)泡時間為IOmin ； 所述的注射頭的腹身分布有均勻的噴射孔； d脫模 脫模后即獲得硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧?。
2.一種硬質聚氨酯/膨 脹?；⒅閺秃吓菽牧?，其特征在于:所述的膨脹?；⒅榱綖?0.1-3.0mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧?，其特征在于:所述膨脹?；⒅槠÷蚀笥?5%，成球?；蚀笥?5%，容重為50-100kg/m3，導熱系數(shù)0.028-0.054ff/m K。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧?，其特征在于:所述聚氨酯發(fā)泡料由異氰酸酯與組合料以體積比1-1.5: I在25°C配制而成，配制的聚氨酯發(fā)泡料在25°C具有30倍以上的膨脹比。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種硬質聚氨酯/膨脹玻化微珠復合泡沫材料，其特征在于:所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)其中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧系闹苽浞椒ǎ瑢俦夭牧系闹圃?。本發(fā)明采用注射模內發(fā)泡成型的制備方法，對充滿有膨脹?；⒅榈姆忾]模具內進行注射模內發(fā)泡，制造出包含有20-50wt％、粒徑為0.1-3.0mm、均勻分散膨脹?；⒅榈挠操|聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧?，改變了以往在聚氨酯發(fā)泡料原料中摻混填充相的復合泡沫材料制備方法中填充量小的不足，本技術方案中膨脹?；⒅樘畛淞扛?，最高可達到50wt％，制備的硬質聚氨酯/膨脹?；⒅閺秃吓菽牧蠌姸雀?，剛性和抗沖擊性能好，導熱系數(shù)低且制造工藝簡單，大大的降低了生產成本，可廣泛應用于工程建筑材料，吸音隔熱保溫等功能性材料領域。
文檔編號B29C44/02GK103231480SQ20131008170
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權日2013年3月15日
發(fā)明者王羅新, 劉露, 吳靜, 王樺, 蔡靜平, 羅淑湘, 劉偉華 申請人:武漢紡織大學