[发明专利]聚氨酯保温复合材料

说明书

本发明涉及一种聚氨酯保温复合材料，包含：(a)聚醚多元醇50‑20重量份；(b)聚酯多元醇50‑80重量份；(c)多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMDI)90‑110重量份；(d)表面活性剂1‑3重量份；(e)催化剂0.1‑0.5重量份；(f)环保型物理发泡剂5‑10重量份；(g)液态成核剂0.5‑3.5重量份；(h)纳米颗粒成核剂1‑3重量份；以及(i)连续玻纤毡5‑15重量份。本发明的聚氨酯保温复合材料能够在低温条件下保持高强度。

技术领域

本发明属于聚氨酯复合材料技术领域，尤其属于一种超低温环境下使用的小孔径高绝热玻纤增强型硬质聚氨酯保温材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯硬泡材料因其高绝热性能被广泛用于建筑保温、冰箱、冷库、液化天然气存储等领域。其中液化天然气的存贮和运输需要用到在超低温环境下保持高绝热性、高强度及高稳定性的保温材料。聚氨酯硬泡材料的泡孔孔径对材料的绝热性能和力学性能都有一定的影响，通常认为，降低泡孔孔径有利于降低材料的导热系数，提高其压缩强度。然而它在超低温下会发生严重收缩无法保持其在常温下的力学强度，因而可以采用与廉价的玻纤进行复合来增强聚氨酯材料在低温下的力学性能和尺寸稳定性，并通过加入一定的阻燃剂来提高聚氨酯的阻燃等级。专利CN101235128A公开一种使用连续纤维增强的密度在400-800kg/m³的聚氨酯泡沫材料，但材料适用于“承载结构材料”，并不能用于超低温环境下的保温。专利CN101191010A公开了连续纤维增强的聚氨酯泡沫材料，但材料同样无法用作超低温保温材料。专利CN1834130A公开了一种密度在115-135kg/m³压缩强度在1.4-1.7MPa的保温材料，但专利对材料的保温性能并没有给出详细的导热系数；专利CN101781395A公开一种密度在40-80kg/m³的短玻纤增强的聚氨酯保温材料，然而专利并没有提到材料在超低温情况下的力学性能。专利CN 103382263本发明公开了一种环保型发泡剂生产聚氨酯硬质泡沫的方法，该方法可以克服预混料的储存不稳定问题，又不会对催化剂的使用产生限制，但该专利所涉及产品为常温下使用的密度在50kg/m³以下的聚氨酯硬泡材料。

综上所述，目前尚未见到关于能够在超低温条件下(-170℃)保持高强度的小孔径高绝热玻纤增强型硬质聚氨酯保温材料及其制备方法的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚氨酯保温复合材料，能够在低温条件下保持高强度。

本发明提供的聚氨酯保温复合材料包含：(a)聚醚多元醇50-20重量份；(b)聚酯多元醇50-80重量份；(c)多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMDI)90-110重量份；(d)表面活性剂1-3重量份；(e)催化剂0.1-0.5重量份；(f)环保型物理发泡剂5-10重量份；(g)液态成核剂0.5-3.5重量份；(h)纳米颗粒成核剂1-3重量份；以及(i)连续玻纤毡5-15重量份。

在一些实施方式中，所述的聚醚多元醇的羟值为400-800mgKOH/g，粘度在2000-10000mPa·S(25℃)，官能度为3-5。

在一些实施方式中，所述的聚酯多元醇的羟值为100-400mgKOH/g，粘度为3000-6000mPa·S(25℃)，官能度为2-4。

在一些实施方式中，所述的多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMDI)的异氰酸根含量为30-33wt％，粘度为100-300mPa·S(25℃)，官能度为2.5-3。

在一些实施方式中，所述的表面活性剂为聚醚改性的有机硅化合物，所用催化剂为二甲基环胺、N-甲基咪唑、二月桂酸二丁基锡和甲酸的复配物。

在一些实施方式中，所用发泡剂为HCFO-1233zd三氟丙烯(LBA)或HFO-1336mmz(六氟丁烯)的一种或者两种的混合物。