[发明专利]一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚氨酯硬质泡沫，所述泡沫由异氰酸酯组合物反应得到，所述异氰酸酯组合物包含A异氰酸酯组分和B异氰酸酯反应性组分，其中B异氰酸酯反应性组分包含至少一种由环氧乙烷均聚的聚醚多元醇B1和至少一种由环氧丙烷均聚的聚醚多元醇B2。所述聚氨酯硬质泡沫具有较高的力学性能，既可应用于结构性材料，也可以应用于功能性材料。本发明还提供了所述泡沫的制备方法，所述方法简便易行。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯硬质泡沫及其制备方法。

背景技术

含有异氰酸酯类化合物、多元醇、发泡剂和催化剂等混合物进行发泡成型而形成的硬质聚氨酯泡沫，广泛地作为成型加工性优异的材料使用。由于聚氨酯硬泡具有力学性能好、保温性能好等特点，因此既可以作为功能性材料使用，也可以作为结构性材料使用，例如可以用在冰箱、冰柜、冷库、管道、建筑、防护、汽车、飞行器等领域。聚氨酯硬泡的制备工艺也是已知的，例如浇注、喷涂、注射等。

目前，聚氨酯硬泡配方中的起到功能性作用的组分是研究人员的重点研究对象，例如专利CN201610533931.7公开了一种用于太阳能热水器保温的无氟阻燃聚氨酯硬泡组合物，其采用了卤代聚醚多元醇或无卤含磷多元醇等，使材料的阻燃性能提高；再如专利CN201610941336.7公开了用于硬质聚氨酯泡沫的结构阻燃型松香基多元醇及其制备方法和应用，其采用了阻燃型松香基多元醇来提高材料的阻燃性能；再如专利CN200510094781.6公开了使用第三代发泡剂生产聚氨酯硬质泡沫的配方，其研究了一种环保型的聚氨酯硬泡发泡剂，减少对环境的污染。上述现有技术虽然在聚氨酯硬泡的功能性上有进一步研究，但是并没有在聚氨酯硬泡的综合性能上，尤其是力学性能上做进一步研究。

专利CN201480057496.4公开了改进的基于脂肪酸改性的聚醚多元醇的硬质聚氨酯和硬质聚异氰脲酸酯泡沫，其通过采用一种脂肪酸改性的聚醚多元醇，来制备固化良好、低脆度的闭孔聚氨酯硬泡，但是，该硬泡用于夹层元件的填充层时，其力学性能不高，无法同铝合金、注塑塑料等传统材料相比。

因此，提供一种力学性能优异的聚氨酯硬质泡沫，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种力学性能优异的聚氨酯硬质泡沫。

本发明所述聚氨酯硬质泡沫的技术方案如下。

一种聚氨酯硬质泡沫，由异氰酸酯组合物反应得到，所述异氰酸酯组合物包含A异氰酸酯组分和B异氰酸酯反应性组分，异氰酸酯指数为0.95～1.15，优选1～1.1。

所述异氰酸酯指数指的是A有机异氰酸酯组分中NCO基团的摩尔数与B异氰酸酯反应性组分中反应性氢原子的摩尔数。

所述B异氰酸酯反应性组分包含至少一种由环氧乙烷均聚的聚醚多元醇B1和至少一种由环氧丙烷均聚的聚醚多元醇B2。

所述A异氰酸酯组分可以采用本领域常用的异氰酸酯类化合物，其实例包含但不限于甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、多苯基甲烷多异氰酸酯(PMDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲基环己基二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、对苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲基二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)等，以及这类异氰酸酯单体的多聚体、预聚物等。上述异氰酸酯类化合物可以单独或组合使用。

作为优选的技术方案，所述A异氰酸酯组分为有机异氰酸酯A1和/或有机异氰酸酯预聚物A2，NCO含量为25～35wt％，官能度为2～3.5，优选2.1～2.9，25℃下粘度为5～700mPa·s，优选10～500mPa·s。本发明所述粘度是在25℃下根据DIN 53019-1-3测定的。