[发明专利]硬质聚氨酯泡沫及其制造方法

说明书

本发明涉及：含有第四代氢氟烯烃(HFO)基发泡剂和氢氟醚成核剂(优选甲氧基九氟丁烷)的硬质聚氨酯泡沫；及其制造方法。与常规聚氨酯泡沫相比，含有上述组分的硬质聚氨酯泡沫具有减小的泡孔尺寸、提高的机械强度和优异的隔热性能。

技术领域

本发明涉及硬质聚氨酯泡沫及其制造方法，更具体地，涉及与现有技术相比，通过包含成核剂和具有低全球变暖潜值(GWP)和0臭氧消耗潜值(ODP)的发泡剂，具有减小的泡孔尺寸，并因此提高了机械强度和隔热性能的硬质聚氨酯泡沫及其制造方法。

背景技术

具有低导热系数的硬质聚氨酯泡沫被广泛用作隔热材料。近来，随着对用于运输液化天然气(LNG)的储罐的需求增加，硬质聚氨酯泡沫作为隔热材料的使用正在稳步增加，因此对硬质聚氨酯泡沫的研究一直在持续。

近来，随着世界各地的环境法规变得更加严格，有禁止使用具有高全球变暖潜值和臭氧消耗潜值的物质的趋势。在硬质聚氨酯泡沫的研究中，研究者尝试使用第三代氢氟碳(HFC)基发泡剂和全氟烷烃成核剂。通过添加全氟烷烃和氢氟碳发泡剂，生产了密度约为115kg/m³的高密度聚氨酯泡沫的隔热材料，但是由于环境法规，其在几年至十几年后不能使用。

密度是决定硬质聚氨酯泡沫的物理性能的重要因素之一。这是因为密度不仅决定导热系数，还决定机械强度。在相同密度下，聚氨酯泡沫的泡孔尺寸越均匀、越小，其导热系数越低、机械强度越好。因此，迫切需要制造具有均匀的密度和细小且均匀的泡孔尺寸的聚氨酯泡沫的方法。

本发明提供了密度约为110kg/m³、具有高机械强度和优异的隔热性能的高密度硬质聚氨酯泡沫，与常规聚氨酯泡沫相比，其使用了具有低全球变暖潜值和零臭氧消耗潜值的发泡剂。

发明详述

技术问题

本发明要解决的第一个问题是提供硬质聚氨酯泡沫，其具有均匀且细小的泡孔尺寸，密度保持恒定在约110kg/m³，并因此具有低导热系数和优异的机械性能。

本发明要解决的第二个问题是提供制造上述硬质聚氨酯泡沫的方法。

问题的解决方案

为了解决第一个问题，本发明提供了通过含多元醇的化合物、氢氟醚成核剂、含异氰酸酯基团的化合物和发泡剂的聚氨酯反应获得的硬质聚氨酯泡沫。

为了解决第二个问题，本发明提供了用于制造硬质聚氨酯泡沫的方法，包括：

(a)在发泡剂存在下，将氢氟醚成核剂加入到含多元醇的化合物中，并将它们混合；

(b)搅拌在步骤(a)中获得的混合物；和

(c)使含异氰酸酯基团的化合物与步骤(b)中获得的搅拌混合物反应，以获得聚氨酯。

发明的效果

与现有技术中常用的聚氨酯泡沫相比，根据本发明制造的硬质聚氨酯泡沫包含具有低全球变暖潜值和0臭氧消耗潜值的发泡剂，并且具有细小且均匀的泡孔尺寸、降低的导热系数以及提高的机械强度，同时保持了常规聚氨酯泡沫的性能。

附图说明

图1是显示根据本发明的用于制造硬质聚氨酯泡沫的方法的流程图。

图2是根据对比例1和实施例1至4的硬质聚氨酯泡沫的抗压强度图。

图3是根据对比例1和实施例1至4的硬质聚氨酯泡沫的剪切强度图。

图4是根据对比例1和实施例1至4的硬质聚氨酯泡沫的导热系数图。

图5是根据对比例1、对比例2和实施例4的硬质聚氨酯泡沫的导热系数与温度的函数图。