[发明专利]一种高强度聚氨酯硬质泡沫及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，由组合多元醇组分与多异氰酸酯组分在高压机混合下进行发泡制得，其特征在于，以组合多元醇组份总重量份数为100计，所述组合多元醇中各组分重量份数分别为：

苯酰亚胺类改性剂 5～15

芳香胺类聚醚多元醇 20～30

山梨醇类聚醚多元醇 30～45

低官能度聚醚多元醇 0～10

泡沫稳定剂 2～4

复合型催化剂 2.0～3.0

水 1.5～2.5

发泡剂 16～21；

所述苯酰亚胺类改性剂是具有刚性结构的苯酰亚胺聚酯多元醇，羟值为250～350mg KOH/g，其结构式为：

。

2.根据权利要求1所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述苯酰亚胺类改性剂是由偏苯三酐与对氨基苯乙酸在催化剂作用下经过氨化反应后脱水环化形成含氮五元杂环二元羧酸，该含氮五元杂环二元羧酸再与过量的环氧氯丙烷开环聚合而成。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述芳香胺类聚醚多元醇羟值为410～450 mg KOH/g, 25℃时的黏度为45000～55000 mPa·s，官能度为3.5～4；是以芳香族二胺，与甘油、丙二醇和乙二胺中的一种或两种作为复合起始剂，以氧化乙烯或氧化丙烯作为聚合单体制备而成。

4.根据权利要求3所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述芳香胺类聚醚多元醇是以4,4’-二苯甲烷二胺，与甘油、丙二醇和乙二胺中的一种或两种作为复合起始剂，以氧化乙烯或氧化丙烯作为聚合单体制备而成。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述山梨醇类聚醚多元醇的羟值为450～500 mg KOH/g；官能度为4～5，是以山梨醇与季戊四醇、二甘醇和甘油中的一种或两种作为复合起始剂，以氧化丙烯为聚合单体制备而成。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述的低官能度聚醚多元醇平均分子量为700～1000 g/mol，官能度为2～3，是以低官能度醇类为起始剂，与氧化乙烯或氧化丙烯作为聚合单体制备而成，其中，所述低官能度醇类为丙三醇、丙二醇、二乙二醇和乙二醇中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述低官能度醇类为二乙二醇和/或丙二醇。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述发泡剂为环戊烷和1-氯-3,3,3-三氟丙烯；所述复合型催化剂同时含有发泡型催化剂、凝胶型催化剂和三聚型催化剂；其中，所述发泡型催化剂是双（二甲胺基乙基）醚、五甲基二亚乙基三胺和HP1038中的一种或两种或三种；凝胶型催化剂是N,N-二甲基环己胺、三乙烯二胺、三亚己基二胺、二甲基乙醇胺和二甲基苄胺中的一种或多种；三聚型催化剂是TMR-2、醋酸钾、油酸钾、异辛酸钾、辛酸亚锡、1，3，5-三（二甲氨基丙基）六氢三嗪和Debco PT304的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，其特征在于，所述发泡型催化剂是五甲基二乙烯三胺；凝胶型催化剂是N，N-二甲基环己胺；三聚型催化剂是醋酸钾。

10.根据权利要求1-2中任一项所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，所述多异氰酸酯组分与组合多元醇组分的质量比为140:100~110:100。

11.根据权利要求10所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料，所述多异氰酸酯组分与组合多元醇组分的质量比为130:100~120:100。

12.一种制备权利要求1-11中任一项所述的高强度聚氨酯硬质泡沫塑料的方法，包括以下步骤：

1）将多异氰酸酯组分与组合多元醇组分按照140:100~110:100的比例通过高压发泡机设备进行充分混合发泡；

2）充分混合后的多异氰酸酯组分与组合多元醇组分经发泡机枪头注入到金属模具，泡沫在模具内熟化后进行开模，室温静置24h后，得到高强度聚氨酯硬质泡沫塑料。