[发明专利]一种用于聚乙烯缠绕预制直埋保温管的环保硬质聚氨酯喷涂材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于聚乙烯缠绕预制直埋保温管的环保硬质聚氨酯喷涂材料，其包括A组分和B组分，A组分包括：聚醚多元醇、匀泡剂、水、催化剂、添加剂；B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯；聚醚多元醇包括聚醚多元醇Ⅰ、聚醚多元醇Ⅱ、聚醚多元醇Ⅲ和聚醚多元醇Ⅳ；聚醚多元醇Ⅳ以蔗糖起始剂，环氧丙烷扩链，环氧乙烷封端，粘度为1000‑2000MPa·s/25℃，羟值为300‑500mgKOH/g。本发明采用全水发泡，环境友好，符合未来发展需求；通过聚醚多元醇与催化剂的有效搭配，解决了全水硬质聚氨酯发泡产品熟化性能差和酥脆性问题；还通过聚醚多元醇Ⅱ、聚醚多元醇Ⅳ和添加剂的有效搭配，解决了全水硬质聚氨酯发泡产品和钢管粘接性差的问题，保证了保温材料和基材的有效接触及保温效果。

技术领域

本发明属于聚氨酯技术领域，尤其涉及一种用于聚乙烯缠绕预制直埋保温管的环保硬质聚氨酯喷涂材料及其制备方法。

背景技术

随着城镇集中供热、供冷市场的日趋成熟，对保温管的技术、质量、造价等方面也提出了更新、更高的要求。聚氨酯喷涂缠绕的技术最大的优势是成本低、综合性能更好，相关的标准GB/T 34611-2017已经发布。随着国家环保节能政策的大力推行，聚氨酯喷涂缠绕预制直埋保温管产品的优势必将凸显，具有较高的推广价值。

目前行业内主要使用HCFC-141B发泡剂体系的原材料，现有专利CN 103159908 B“用于喷涂缠绕预制直埋保温管的聚氨酯”公开了一种用于管道喷涂的聚氨酯原材料，使用的是HCFC-141B发泡剂。而HCFC-141b因其不环保，已经进入了逐步淘汰阶段，管道行业HCFC-141B的淘汰时间为2020年。

水是最清洁的发泡剂，市场上也有一些厂家正在开发相关的产品，但开发的产品主要有2个缺点：(1)非常酥脆，喷涂好的聚氨酯经过后续的工艺，出现开裂的现象，使得保温性能大打折扣；(2)粘结性不好，主要是钢管和聚氨酯以及聚氨酯和聚氨酯之间粘结性不好，出现起包、空洞的现象；这两点也是全水硬质聚氨酯喷涂产品的主要难点和行业的痛点。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种用于聚乙烯缠绕预制直埋保温管的环保硬质聚氨酯喷涂材料。

本发明的第一个目的在于提供一种用于聚乙烯缠绕预制直埋保温管的环保硬质聚氨酯喷涂材料，其包括A组分和B组分，所述A组分与所述B组分的质量比为1:1-2；所述A组分按重量份数计包括：聚醚多元醇组合物100份、匀泡剂0.5-2份、水1.5-3.5份、催化剂3-7份、添加剂5-10份；所述B组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯110-245份；

其中，聚醚多元醇组合物包括如下重量份数的组分，55-70份聚醚多元醇Ⅰ、10-20份聚醚多元醇Ⅱ、5-10份聚醚多元醇Ⅲ和5-15份聚醚多元醇Ⅳ，所述聚醚多元醇Ⅳ是以蔗糖起始剂、环氧丙烷扩链、环氧乙烷封端，粘度为1000-2000MPa·s/25℃，羟值为300-500mgKOH/g。具体地，所述聚醚多元醇Ⅰ是以蔗糖起始剂，环氧丙烷扩链，粘度为2000-4000MPa·s/25℃，羟值为300-500mgKOH/g；所述聚醚多元醇Ⅱ是以丙二醇起始剂，环氧丙烷扩链，粘度为100-400MPa·s/25℃，羟值为50-120mgKOH/g；所述聚醚多元醇Ⅲ是以乙二胺起始剂，环氧丙烷扩链，粘度为1500-2000MPa·s/50℃，羟值为700-850mgKOH/g。本发明中，聚醚多元醇Ⅱ为高分子量、低官能度的聚醚多元醇，聚醚多元醇Ⅰ、聚醚多元醇Ⅲ、聚醚多元醇Ⅳ均为低分子量、高官能度的聚醚多元醇，这样通过四种聚醚多元醇的协复配，使得聚氨酯喷涂材料聚醚多元醇组合物泡沫熟化速度加快，并改善粘结性能。

具体地，所述匀泡剂为选自空气化工的LK665、美思德的M8805和迈图L6900中的一种或多种。