[发明专利]基于HFC-245fa三元发泡剂的保温材料及其充填工艺

说明书

技术领域

本发明涉及发泡剂组合物及充填工艺方法，更详细的说，本发明涉及含有三种成分的发泡剂组合物及其在冰箱隔层中的充填工艺方法。

背景技术

目前，冰箱绝热材料使用聚氨酯材料，但是发泡时使用的发泡剂种类不同，会对绝热材料的隔热效率影响较大。因此，发泡剂的选择会对冰箱隔热层效果带来决定性影响。由于环境保护，CFC-11(三氯氟甲烷)、HCFC-141b(二氯一氟乙烷)逐渐被禁止使用，目前，常用的发泡剂为环戊烷、HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)、HFC-365fa(1，1，1，3，3-五氟丁烷)等。但是，环戊烷的能量效率不高，而HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)、HFC-365fa(1，1，1，3，3-五氟丁烷)价格较高，给企业生产成本带来不利影响。

此外，硬质聚氨酯发泡填充冰箱保温隔层，其工艺一般是由异氰酸酯(俗称黑料)、组合聚醚(俗称白料)经发泡机混合头高压混合后，注入模具箱体或门体空腔内反应，并放出热量，原料中的发泡剂遇热气化，形成微气泡，微气泡生长、膨胀，充满空腔，固化形成硬质聚氨酯闭孔泡沫。过程中，泡沫的性能和生产工艺决定了冰箱保温性能的优劣。但是，箱体或门体空腔密闭，密闭空间使泡沫反应膨胀、流动的阻力增大，填充整个空腔所需原料必然要更多，同时泡沫分布不均，影响保温性能。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术问题而提出一种涉及含有三种成分的发泡剂组合物及其在冰箱隔层中的充填工艺方法，从而能够制造能量效率高成本低廉的发泡剂保温材料。

本发明的第一种目的是通过如下技术方案来完成的，基于HFC-245fa三元发泡剂的保温材料，以质量份数计，其配方为：

多元醇混合物100份、多异氰酸酯105～180份、复配无卤阻燃剂20～80份、甲酸甲酯20～30份、发泡剂1～50份、复合催化剂1～3份、泡沫稳定剂2～4份和交联剂1～2份；

其中多元醇混合物的平均分子量为200～600g/mol、羟值为300～800mgKOH/g、温度在25℃时的黏度为2000～6000MPa·s；

其中所述复配无卤阻燃剂由重量比为1(∶0.5～1.5)的磷酸酯类阻燃剂与尿素复配而成；

其中所述发泡剂为环戊烷和1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)；

其中所述复合催化剂为由质量比为(1.5～3)∶1的叔胺类催化剂与有机金属化合物复配而得；

其中所述泡沫稳定剂为硅氧烷类泡沫稳定剂；

其中所述交联剂为甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、1，2，6-三羟基己烷、三乙醇胺、三异丙醇胺、季戊四醇和聚醚三元醇中的任一种或多种。

本发明的第二种目的是通过如下技术方案来完成的，基于HFC-245fa三元发泡剂的充填工艺，其特征在于进行以下步骤：

a、将冰箱箱体置于密封系统中；

b、注料前对箱体空腔进行抽真空使之呈负压状态；

c、将基于HFC-245fa三元发泡剂的保温材料向箱体空腔进行注料，料液发泡、填充、固化形成发泡箱体。

本发明的发泡剂以环戊烷和HFC-245fa为基础，能够制造能量效率高成本低廉的发泡剂保温材料。同时，采用本注射工艺，由于首先对箱体抽真空，再向箱体空腔注入料液发泡，泡沫凝胶时间可降低，泡沫反应速度快，发泡生产效率大大提高。而且泡沫流动阻力小，泡沫更加细腻，泡孔更圆，泡沫导热系数低。

具体实施方式

为更好的理解本发明，以下通过具体实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。

基于HFC-245fa三元发泡剂的保温材料，以质量份数计，其配方为：

多元醇混合物100份、多异氰酸酯105～180份、复配无卤阻燃剂20～80份、甲酸甲酯20～30份、发泡剂1～50份、复合催化剂1～3份、泡沫稳定剂2～4份和交联剂1～2份。其中多元醇混合物的平均分子量为200～600g/mol、羟值为300～800mgKOH/g、温度在25℃时的黏度为2000～6000MPa·s。其中所述复配无卤阻燃剂由重量比为1(∶0.5～1.5)的磷酸酯类阻燃剂与尿素复配而成。