[发明专利]聚氨酯泡沫的发泡配方、制备方法和聚氨酯泡沫保温材料

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯泡沫材料技术领域，具体的，本发明涉及聚氨酯泡沫的发泡配方、制备方法和聚氨酯泡沫保温材料。更具体的，涉及聚氨酯泡沫的发泡配方、制备聚氨酯泡沫的方法和聚氨酯泡沫保温材料。

背景技术

目前，聚氨酯泡沫在冰箱领域作为中低温度保温材料的应用很广泛，而针对中高温度隔热保温材料虽然也有所应用，但是在100-150摄氏度的中高温度应用环境中，聚氨酯泡沫存在耐热老化性差和尤为突出的气味的问题，例如在保温环境中会释放出难闻的臭味，长期在热老化环境下泡沫变下黄变、掉渣且保温性能大大衰减，等等。

具体例如，目前发泡制备的消毒柜保温层的发泡剂主要采用HCFC-141-b(一氟二氯乙烷)，在该发泡体系下组合聚醚多元醇与多苯基多甲基多异氰酸酯进行发泡反应所制备出的消毒柜保温层，该发泡剂本身的气味很大，且其泡沫的耐温耐老化性能不佳、隔热效果差，且长期使用后会产生较大的异味、同时泡沫黄变现象厉害，甚至掉粉、变脆。

因此，现阶段制备的聚氨酯泡沫的发泡配方仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

本发明人在研究过程中发现，聚氨酯发泡过程中的聚醚多元醇是主链含有醚键(—R—O—R—)，端基或侧基含有多于2个羟基(—OH)的低聚物。并且，含有聚醚多元醇的白料的具体配方是影响聚氨酯发泡体系的最关键组分，尤其是里面催化剂体系的选择，还会对聚氨酯泡沫的耐温性能以及中高温下产生异味问题有非常大的影响。现阶段，聚氨酯催化剂体系常用的双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺和二甲基环己胺，这三种直链的叔胺类催化剂的胺臭味比较重，特别是在高温下容易受热分解而有小分子逸出。

本发明的发明人经过深入研究发现，通过调整白料配方中的具体复配催化剂组成，主要采用热稳定性更高的叔胺官能团在侧链或在环上的复配催化剂，具体例如N-甲基高哌嗪、1.2-二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、N-丁基苯磺酰胺、N,N二甲基苄胺或者N,N二甲基环己胺等，不仅该催化剂体系的热稳定性更高、催化活性更平缓且添加量更少，并且还能使聚氨酯的交联固化速度与发泡速率相互匹配，最重要的是催化剂体系的耐热稳定性的增高能有效地减少聚氨酯泡沫材料的异味问题，再搭载了环戊烷的新型环保发泡体系，使得聚氨酯泡沫在中高温体系中的异味和VOC逸出都降低。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种发泡催化效率高、降低异味问题或者更环保的制备聚氨酯泡沫的手段。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种聚氨酯泡沫的发泡配方。

根据本发明的实施例，所述发泡配方包括：发泡剂，所述发泡剂为环戊烷；白料，所述白料含有组合醇醚和复配催化剂，其中，所述复配催化剂包括选自N-甲基高哌嗪、1,2-二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N-丁基苯磺酰胺的至少两种；以及黑料，所述黑料含有多苯基多甲基多异氰酸酯。

发明人经过反复研究发现，本发明实施例的发泡配方，其复配催化剂体系的热稳定性高，从而可有效地减少聚氨酯泡沫发泡过程中异味的产生，并且该复配催化剂体系的催化活性相对平缓、添加量还少，可使发泡过程中的交联固化速率更平缓，从而使聚氨酯的交联固化速率与发泡速率更匹配，进而使聚氨酯泡沫的质量更好，再搭载环戊烷体系，使得聚氨酯泡沫在中高温体系中的异味和VOC逸出都降低。

另外，根据本发明上述实施例的发泡配方，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述复配催化剂包括N-甲基高哌嗪、1,2-二甲基咪唑、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N-丁基苯磺酰胺；基于所述白料的总重量，所述N-甲基高哌嗪的含量为0.5～13.2重量％，所述1,2-二甲基咪唑的含量为0.1～21.2重量％，所述甲基丙烯酸二甲氨乙酯的含量为0.05～15.6重量％，所述3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的含量为0.1～60重量％，所述N-丁基苯磺酰胺的含量为0.1～10％。

根据本发明的实施例，所述复配催化剂进一步包括N,N-二甲基苄胺和N,N-二甲基环己胺；其中，基于所述白料的总重量，所述N,N-二甲基苄胺的含量为0～35.2重量％，所述N,N-二甲基环己胺的含量为0～11.5重量％。

根据本发明的实施例，所述复配催化剂进一步包括抗氧剂；其中，基于所述白料的总重量，所述抗氧剂的含量为0.01～8.12重量％。