[发明专利]一种全水超低密度开孔硬质聚氨酯泡沫及其制备方法

说明书

本发明提供了一种全水超低密度开孔硬质聚氨酯泡沫及其制备方法。本发明提供的全水超低密度开孔硬质聚氨酯泡沫，采用两种不同种类的聚醚多元醇作为反应原料，并以特定开孔硅油作为开孔剂，与水发泡剂、异氰酸酯混合反应，能够提高聚氨酯泡沫的开孔率，同时又能够使泡沫具有良好的强度。

技术领域

本发明涉及有机材料领域，特别涉及一种全水超低密度开孔硬质聚氨酯泡沫及其制备方法。

背景技术

低密度聚氨酯开孔泡沫具有吸声系数高、密度小、发泡倍率高、尺寸稳定性好、成本低、易于施工等特点，可用于汽车内饰、建筑中做内墙吸音材料、在运输中可做精密仪器包装材料填充材料等。因此，高性能聚氨酯泡沫的制备具有重要意义。

过去，制备聚氨酯泡沫通常采用一氟二氯乙烷(HCFC-141b)作为发泡剂。而根据“蒙特利尔议定书”要求：发泡剂一氟二氯乙烷(HCFC-141b)将被逐步淘汰，至2030年全面禁止使用。综合中国履约目标和泡沫行业状况，替代技术的成熟性，PU泡沫行业第二阶段计划将采取加速、分阶段的淘汰战略，至2026年底实现完全淘汰。随着HCFC-141b淘汰计划的快速推进，发泡剂替代工作显得尤为重要。

为了符合环保要求，采用水作为发泡剂是一种环保经济的措施，成为HCFC-141b的理想替代品。全水聚氨酯发泡是以水为唯一发泡剂，利用水与异氰酸酯反应生成CO₂气体作为填充剂，填充到异氰酸酯与聚醚多元醇反应生成的溶体中并扩散，形成泡孔并经泡孔膨胀、合并、破裂及气体逃逸等过程，形成聚氨酯泡沫材料。

然而，采用水为聚氨酯发泡剂，过程中涉及不稳定的气液两相体系，较难控制聚氨酯的密度与开孔率，而且聚氨酯泡沫的开孔率与强度又是一对相互矛盾的特性，高的开孔率会降低材料强度。因此，在全水发泡聚氨酯中，如何降低密度、提高开孔率且又保证良好的强度成为难以解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种全水超低密度开孔硬质聚氨酯泡沫及其制备方法。本发明提供的全水超低密度开孔硬质聚氨酯泡沫能够明显降低聚氨酯泡沫的密度、提高其开孔率，同时具有良好的强度。

本发明提供了一种全水超低密度开孔硬质聚氨酯泡沫，由包括聚醚多元醇基物料、水发泡剂和异氰酸酯的物料反应制得；

所述聚醚多元醇基物料包括以下质量份的组分：

所述聚醚多元醇A由起始剂A与氧化烯烃经加成反应制得；

所述起始剂A选自甘油、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇和三羟甲基丙烷中的一种或几种；

所述聚醚多元醇A的规格为：官能度2.0～3.0，25℃粘度为400～800mPa.s，羟值为25～60mgKOH/g；

所述聚醚多元醇B由起始剂B与氧化烯烃经加成反应制得；

所述起始剂B选自甘油、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷和山梨醇中的一种或几种；

所述聚醚多元醇B的规格为：官能度3.0～6.0，25℃粘度为3600～5500mPa.s，羟值为390～500mgKOH/g；

所述开孔硅油选自聚有机硅氧烷、有机聚硅氧烷-氧化烯共聚物和乙氧基化脂肪醇中的一种或几种。

优选的，所述聚醚多元醇A选自型号为330N、330和MN-3050中的一种或几种；

所述聚醚多元醇B选自型号为MH080、SU-4110、635SG和6305S中的一种或几种。

优选的，所述开孔硅油选自XH-1790、XH-1790A和XH-1790B中的一种或几种。

优选的，所述催化剂为叔胺催化剂。