[发明专利]一种管道用喷涂型环保硬质聚氨酯泡沫原料组合物

说明书

本发明涉及一种管道用喷涂型环保硬质聚氨酯泡沫原料组合物，由组分A和组分B组成，组分A为聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、有机硅表面活性剂、催化剂、交联剂、水混合而成；组分B为多苯基多亚甲基多异氰酸酯；组分A和组分B质量比例为100：145‑160。本发明采用水作为化学发泡剂，水与异氰酸酯反应生成二氧化碳(CO₂)起到发泡作用，达到真正环保；并通过合理设计配方得到的硬质聚氨酯泡沫具有良好的保温性能和机械性能。

技术领域

本发明涉及一种管道用喷涂型环保硬质聚氨酯原料组合物及其使用方法，属于化学合成技术领域。

背景技术

聚氨酯保温管道以其优异的保温性能被广泛用于蒸汽热力管道和石油、天然气输送管道；随着国家城镇化发展及国家石油、天然气陆地管道运输战略推进，聚氨酯保温管道的需求量越来越大。目前，聚氨酯保温管道制造以“浇注法”成型工艺为主，生产过程中发泡原料延轴向长距离流动，存在管道保温泡沫密度梯度大、泡沫体中有空洞和泡沫延轴向拉伸等问题；造成泡沫的原料用量多、保温性能差和抗压强度低、收缩等问题。

近两年国内大型的管道生产企业相继引进喷涂缠绕管道生产线，该生产方式成功的解决了浇注法生产工艺存在的问题，然而原材料选择面临局限，相对成熟的的喷涂型原料技术主要由科思创、亨斯迈等外企企业掌握，产品的相对价格高。国内企业也有相应研究，专利CN103694435A公开了喷涂型管道专用环保型组合聚醚及其制备方法，而其采用HFC-245fa作为物理发泡剂，HFC-245fa为高温室气体物质，温室效应值为1030；其为过渡性第三代物理发泡剂，目前在欧美发达国家开始禁止使用，全球范围内截至2035年；245的价格昂贵，成本高。但是如不使用物理发泡剂，产品的物理指标会有较大变化，其工艺使用性会变差，而且硬质聚氨酯泡沫的性能不易达到国家标准要求的技术性能。因此，发展环保、成本低、性能好的喷涂缠绕管道技术才能有好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道用喷涂型环保硬质聚氨酯泡沫原料组合物，采用水作为化学发泡剂，水与异氰酸酯反应生成二氧化碳(CO₂)起到发泡作用，达到真正环保；并通过合理设计配方得到的硬质聚氨酯泡沫具有良好的保温性能和机械性能。

本发明采取的技术方案为：

一种管道用喷涂型环保硬质聚氨酯泡沫原料组合物，由组分A和组分B组成，组分A重量份比组成为：聚醚多元醇a 60-80份、聚醚多元醇b 20-40份、有机硅表面活性剂1-4份、催化剂4-8份、交联剂1-5份、水2.0-3.0份；所述的催化剂为低气味反应性型催化剂三甲基羟乙基乙二胺Dabco T、PT303，凝胶型催化剂PC77、三乙烯二胺，三聚型催化剂N,N’N”-三(二甲胺基丙基)-六氢化三嗪、JXP508、季铵盐中的一种或多种；

组分B为多苯基多亚甲基多异氰酸酯；

组分A和组分B质量比例为100：145-160。

所述的催化剂优选发泡型催化剂Dabco T、凝胶型催化剂PC77、三聚型催化剂JXP-508三者复合；进一步优选发泡型催化剂Dabco T、凝胶型催化剂PC77、三聚型催化剂JXP-508质量比1：2：2。

所述的聚醚多元醇a是以蔗糖、山梨醇、季戊四醇、乙二胺、甲苯二胺、甘油、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇等活性基团至少为2的小分子多元醇中的一种或几种复配物为起始剂，与环氧丙烷或环氧乙烷聚合而成，并以环氧丙烷封端；优选山梨醇与环氧丙烷聚合而成。

所述的聚醚多元醇a其粘度为1000-5000mPa.s(25℃)，羟值为300-500mgKOH/g，官能为4.0-6.0；进一步优选粘度为1500-3500mPa.s(25℃)，羟值为320-400mgKOH/g，官能为4.0-5.0。